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能把车开得更顺溜—变速箱原理

日期: 2010-7-15 16:38:10 浏览: 22 来源: 学海网收集整理 作者: 佚名

许多朋友在驾驶当中遇到的麻烦可能较多是因驾驶技术不熟练引起的,但误操作的根本原因是由于现在的驾校没有对学员进行汽车基础知识的培训,大家只学会了如何操作,但为什么要这样做,并不清楚。
   其实对驾驶来说,学驾驶百分之六十以上在学如何操作变速箱,所以我们今天就深入浅出的了解下变速箱的原理。
   变速箱发展至今,已经有手排档,自动排档的设计,其中自排变速箱更发展出无段变速系统,或手自变速系统,然而,它们都一样有共同的功能:
   (1)传递引擎的输出动力(2)能变换齿轮的组合以应付不同需求
   现在我们来看看手排变速箱的基本构造:
   ▲变速箱输入轴 通过离合器,变速箱输入轴跟引擎的曲轴连接在一起,它的功能就是输入引擎的动力。
   ▲变速箱输出轴 变速箱输出轴和汽车的传动装置直接连接在一起,把动力输出使用。
   ▲排档机构 这个机构就是整个变速箱功能的地方,它就是各种齿轮的地方,藉由不同的组合,实现变速箱操作的目的。
   ▲同步器同步器的目的是帮助变速齿轮能同步咬合,确保变速箱换档操作时的平顺。其实,变速箱是一个精密度相当高且复杂的机械,直到今天,大多数的车厂是不自己生产变速箱的,也许你不相信,但是,这些车厂都交给专门在设计变速箱的公司来生产,无论是手排、自排,还是手-自排的变速箱,都有很有名的公司在专司的,如响誉世界的德国ZF,M-Benz全车系阶采该公司的变速箱。
   ▲离合器离合器就是专司动力传递的接合或分离的装置。手排变速箱所使用的是属于”磨擦片离合器”,利用磨擦片的磨擦来产生力矩,来传递动力。
   一片磨擦片与动力输入端连接,另一片与变速箱输出端连接,当两片紧紧接合时,动力就接通了,而两片分开时,动力就切断。
   齿轮比的意义与重要性
   变速箱的重要动作就是更换不同的齿轮组合,我们可以拨动手排档的档位来改变齿轮的相对位子,借着不同齿轮间的咬合与连接,以达到变换“齿轮比”(简称齿比)的目的,完成我们换档的目的。
   我们骑山地自行车时所给我们的实际经验就可以体会的到,当我们想快速起步时,我们可以把前轮换成小齿轮,后轮换成大齿轮,这时我们就可以轻易且快速地起步。随着脚踏车速度的增加,我们会发现脚再怎么用力踩,速度还是增加有限。这时候,我们可以变换后轮的齿轮由大换成小,再把前轮换成较大的齿轮,这时踏板的感觉变重了,但是不必像之前踩的这么多圈,脚踏车的速度可以更快了……
   同样的道理,我们汽车在设计使用上时,并不是直接把引擎的输出接到传动轴上,而是接到变速箱上面,再由变速箱的输出轴接到传动轴上输出。汽车在起步时,需要先克服静摩擦力,然后再推动车身前进,这时是需要较大的扭力来帮忙的;于是低档位(一档)时,是类似脚踏车起步的“前面小齿轮,后面大齿轮”的设计,当车速越来越快时,我们不必需要这么大的扭力输出,在高速档时,变速箱将换成类似骑脚踏车时的“后面小齿轮,前面大齿轮”的设定。
   无论是手排还是自排,都有变换齿轮组合以达成更换齿轮比的动作,而“齿轮比”我们定义成:被动齿轮的大小(半径)/驱动齿轮的大小(半径);我们以一台派里奥1.5来举例:这台车有1070kg重,它有85hp/5500rpm与122.5nm/4500rpm的动力性能,原厂提供的齿比资料是:
   一档(1速)是3.500;二档(2速)1.952;三档(3速)是1.323;四档(4速)是0.972;五档(5速)是0.769,而倒退档是3.643;就一档而言:3.500就是被动齿轮的大小(Out鄄put)/驱动齿轮的大小(Input)是3.500,因此,当引擎在4500rpm时有122.5nm的扭力值,此时真正推动车身上的扭力就是:122.5nm×3.5。
   一档时高达3.5的齿轮比,原厂的用意就相当明显:起步时会很有力。在市区行驶,走走停停的,这样的设计是有助于起步冲刺;而各档位的齿轮比或档位间齿比的差异,都是影响车子的运动性能,高齿比是为了扭力,而高档(四档或五档)的低齿比就是为了高速行驶与引擎提速的发挥了。
   此外还要考虑换档时的动力差异不致于过大。那到底要如何设定齿轮比呢?因为齿比过高,就转的慢;齿比太低又有扭力不足的可能,各档齿比又不能差异过大。
   怎么办呢?你一定想的到:那就发展更多的档位,各档间可以调整成更缜密的齿比变化。而紧密的齿比变化就是动力衔接顺畅,拉转速换档快速的优点,因此,高性能车款都是采用多档位且紧密度良好的变速箱,如五档位的自排变速箱,或六档位甚至于七档位的手排变速箱。
   离合器,顾名思意,就是起到分离与合闭的作用嘛。也就是起到发动机与车轮传动装 置的离合作用。也就是说当你踩下离合器,那么发动机的传动装置与车轮断开,发动机的动力就不会传到车轮上以驱动汽车了。
   当你松开离合器,那么发动机的传动装置就会与车轮连上,动力就传到车轮上,车子自然就能动了。
   离合概念明白了吧?
   那么为什么要把动力与车轮分离呢?因为不同的车速发动机要进行变速,这个问题比较复杂,我就不祥细说了,总之是不同的车速发动机的传动装置要把不同的速度传给车轮,耍此时就需要把慢速的齿轮与车轮分开,用高速齿轮与车轮接合,这一分一合就要用到离合器了。
   明白了离合器的工作原理,那么来结合实际。当你的车在起步时,车轮是静止的,要想让车在静止状态改为运动状态,这时需要的推力是很大的,比车在运动时大的多,此时踩下离合器,挂一档,看看发生了什么?当你踩下离合器,即做好了用齿轮驱动车轮的准备,挂上一档,就是把慢速齿轮送到传动装置上,当你松离合器时,慢速齿轮就向车轮的传动齿轮上靠,你抬的快,它靠的快,你抬的慢,它靠的慢,这时车就起步了。
   如果你离合器抬的很快,那么两个齿轮就立即接合了,由于车是静止的,需要的推力很大,发动机输出的动力不足以一下使车达到一档时的速度,那么车就会突然一动,然后熄火。车一动就明发动机的动力已经传到了车轮上,但由于要克服的力大于发动机所输出的了,也就是发动机推不动你的车,于是齿轮就被卡住,发动机就熄火了。
   所以这就是为什么起步时要加油门,抬离合器要慢的原理。
   加油门可以加大发动机输出的动力,抬离合器慢就会减小阻力,从而使发动机克服静态磨擦力,使车辆平稳起步。当车动起来后,离合器就可以慢慢的完全抬起,因为车动后,动态磨擦力比车静止时的静态磨擦力要小得多。这也是为什么在二、三、四档时离合器可以抬的快一点而不会熄火的原因。
   同样,小坡起步时要加大油门,离合要拧牢也是这个原因,因为上坡的阻力比平面更大。
   参考文献:https://www.tianyaclub.com/publ
   其他回答
   汽车的离合系统其实是和挂挡系统一样,统统都归于一个大的系统,这个系统就是汽车的动力传动齿轮系统。挂挡是改变齿轮的系数,这个系数就是两个齿轮之间的齿数多少,用它来改变汽车的速度的。离合器是让齿轮结合和离开的,离开后能阻断力量的传递。在驾驶汽车时,离合器是和挡位操作是紧密结合在一起的,是一个连贯性动作,应好好练习才能较好掌握。
   汽车行走换挡时,需要发动机同变速箱分离传动,以方便齿轮进出达到换挡的目的
   离合器的作用是将发动机的动力断开或连接的一个部件。
   离合器的使用原理就是结合或分离发动机传递给车辆驱动的动力。踩到底时发动机动力被分离,抬起时结合。此所以加减档位时需要用到离合器。而自动档车由于是齿轮箱自动加减档,所以只有刹车板与油门,而没有离合器板。
   使用口诀:2快2慢一停顿。
   一快:离合器踩到底后,也就是标线5处,此时抬脚速度可相对快一点,将离合器行程抬至标线4处。这一段是通常所说的空行程,每辆车由于离合器间隙调整的大小稍有区别,所以空行程大小都并不完全一致,这一点需要各位同学注意一下。
   一慢:当离合器行程至4处时,此时齿轮处于尚未结合但即将结合处,这时速度就要放慢一点,缓慢抬脚,慢慢将行程抬高到标线3处。
   一停顿:行程至标线3处时,此时齿轮已部分咬和,也就是我们通常说的半联动状态。这时注意听一下,发动机由于受力,声音明显变闷。因为驱动力的作用,我们可以感觉到车头上抬,车辆有蠢蠢欲动之态。所以判断是否到达半联动状态,可以从声音和感觉上来判断。多试几次,认真感觉一下,大多数学员应该都能学会正确使用半联动。这时左脚就需要稍做停顿,不要急于上抬。如果是在上坡路面做三联动动作的话,此时右脚就可以稍加油门(记住不要把油门加的过大,发动机声音会很响。若你在考试,就会给考官留下油离配合不当的感觉,所以在平时训练中要多加联系离合器操作),放开手制动器,车辆自然会平稳前进。
   二慢:此时车辆已开始缓慢前行,左脚慢慢抬高离合器行程至标线2处,使齿轮完全咬合。这一段如果松开过快的话,由于齿轮咬和过快,就会造成车辆有一个突然短暂前突的情况,会给考官留下起步不够平稳的影象。
   二快:标线2至标线1处,其实和标线5至标线4处一样,也是一个空行程。这时松开离合器速度可以快一点。
   几个注意事项:
   1、 倒库考试时踩放离合器,脚跟尽量不要离地,用脚腕来控制离合器。这样比较省力并易于操作,尤其是需要长时间半联动时,可以有效降低脚发酸的现象。车辆起步时也可以用此方法控制离合器,比较容易将起步控制在一个尽量平稳的状态下。
   2、 开车要尽量放松,上车前记得调整座位。无论踩离合器还是刹车或油门,都必须要能吃得上力为佳。座位过远或过近对操作的影响都很大。
   3、 不要把方向盘下死劲握住,不要因为紧张而全身僵硬。有很多学员在遇见紧急情况时都会下意识用力握住方向,此时教练若想帮你修正方向就很困难。遇见个别力气大的男同学,教练就抢不过方向来了,汗……
   4、 牢牢记住,开车其实并不难!!!只要你用心多开,自然熟能生巧!
   轿车手动变速器大多为四挡或五挡有级式齿轮传动变速器,并且通常带同步器,换挡方便,噪音小。一般行驶200000至300000km后,变速器才可能发生一些故障,但如果使用维护不当的话,则会造成早期损坏,因此手动变速器使用维护时应注意以下几点:
   1、换挡前应将离合器踩到底,操纵变速杆时动作要轻快、准确、柔和,不可用力过猛,也不要硬拉硬推,使齿轮发响;以免变速器操纵机构受损。行驶中,不要长时间将手放在变速杆上,否则会造成变速器换挡拔叉过早磨损。
   2、挂倒挡时要在汽车停止状态下进行,有些车还需要压缩倒挡弹簧或提起倒挡提纽;同样在倒车后,要使车辆前进,也应将车停稳。
   3、运行中换挡必须选好换挡时机,增挡前,应首先进行汽车加速(所谓"冲车"),当车速升高到一定值时,及时挂入高速挡;降挡时,当车速降到一定值时,方可挂入低速挡。在确保安全情况下,应尽量使用高速挡,以减轻机件的磨损和降低油耗,并且根据路面及交通情况及时调整车速。
   4、严禁在空挡熄火状态下强行挂挡起动发动机,或在车速太低时挂入高速挡以及车速过高时换到低速挡,以免损坏变速器内运动组件和发动机。
   5、因轿车出厂时变速器中已加入了优质的齿轮油,正常情况下无需更换变速器油,当正常行驶80000至100000km后则必须更换一次变速器油,选用变速器用油参见随车手册。

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