无级变速器(CVT)怎样实现无级变速?
▲无级变速器的特点
无级变速器(CVT)结构比传统变速器简单,体积更小,它既没有手动变速器那么多齿轮,也没有自动变速器复杂的行星轮组,它主要靠主动轮、从动轮和金属带来实现速比的无级变化。CVT 能实现了良好的经济性、动力性和驾驶平顺性,而且降低了排放和成本。但CVT 承受扭力的能力较差,对于速度变化反应较慢。CVT 变速杆和普通 AT 变速杆相同。
▲无级变速器的结构原理
无级变速器(CVT)由行星轮机构、无级变速机构、控制系统等组成,行星轮机构用于实现前进档和倒档之间的切换操作。无级变速机构主要包括主动锥盘、从动锥盘和传动钢带。
发动机输出的动力传递到 CVT 的主动锥盘,主动锥盘依靠摩擦作用带动传动带,然后传动带依靠摩擦作用驱动从动锥盘,最后再由从动锥盘将动力输出。CVT 通过改变主、从动锥盘的旋转半径,就能实现对传动比的改变。主动、从动锥盘对传动带增大或减小压紧力,可以促使传动带向内或向外移动。主动固定锥盘上带有感应齿环,输出轴上也有感应环,用于电控单元检测其转速。
CVT 也有行星轮机构,它和离合器、制动器一起用来实现前进档和倒档的功能。当倒档制动器工作时,行星轮机构的行星架被固定,太阳轮主动,齿圈从动,从而实现倒档反向传动。当前进离合器工作时,行星轮机构行星架和齿圈被连接在一起,行星轮机构作为一个整体运转,传动比为 1,转向相同。
双离合变速器(DCT)如何工作?
▲双离合变速器(DCT)的特点
双离合变速器(DCT)可以媲美手动变速器的高效率和极快的换档速度,燃油经济性高,能承受较大转矩,但操作时可能会出现顿挫等现象。双离合变速器现在已经广泛用于汽车领域,主要适合更加看重运动和驾驶乐趣的顾客。很多双离合变速器变速杆在装饰板“D”字旁有“+”、“-”符号,操纵变速杆向右拨可以切换到手动模式。
▲双离合变速器的结构原理
跟手动变速器不同,双离合变速器有两个离合器,离合器有干式和湿式两种。干式双离合器摩擦片相互接合可以直接传递,但它也更容易发热,适合功率小的发动机。湿式双离合器有很好的调节能力,能够传递较大的转矩。双离合变速器少了液力变矩器,简化了系统结构,提高了传动效率,变速器内油温更低;变速器内部省略了多个换档用的制动器和离合器,减少了密封件和漏油点。
双离合变速器的两个离合器分别连接一个输入轴,一个输入轴负责 1、3、5、7 奇数档,另一个输入轴负责 2、4、6 偶数档和倒档。双离合变速器换档和离合操作都是通过变速器控制单元控制实现。变速器控制单元进行自动换档逻辑控制,并发令使换档电磁阀动作,完成档位的自动转换。双离合变速器液压部分包括油泵、油路板、液压换档滑阀、双离合器和三个同步器的液压缸。
双离合变速器换档省去了挂入档位的时间,这种换档方式就像接力赛一样,当一个档位运作时,另一个档位已经在等待了,所以换档速度很快。例如,变速器处于 1 档时,连接 1 档的离合器 K1 与变速器接合,变速器控制单元根据车速信息和发动机转速信号对换档意图做出判断,预见性地控制另一个离合器 K2 与 2 档齿轮组相连,但仅处于准备状态,尚未与发动机动力相连。当 1 档升 2 档时,连接 1 档的离合器断开,连接 2 档的离合器迅即与发动机接合。
万向节真能在很多方向传递动力吗?
在汽车传动系中,为了实现一些轴线相交或相对位置经常变化的转轴之间的动力传递,必须采用万向传动装置。例如,发动机前置后驱车辆,变速器与主减速器之间轴线相交,交角又经常变化,随着车身高度的变化,它们之间的距离也会发生变化,所以需要采用万向传动装置传递动力。
万向传动装置一般由万向节和传动轴组成,有时还要有中间支承。万向传动装置主要应用于以下位置:变速器与驱动桥之间;变速器与分动器之间;驱动桥的半轴;转向盘和转向器之间等。
▲传动轴
传动轴是底盘传动系中传递动力的重要部件,它的作用是与变速器、驱动桥一起将发动机的动力传递给车轮,使汽车产生驱动力。发动机前置的后驱车辆,用传动轴连接变速器和后驱动桥。由于变速器与驱动桥之间的距离会发生变化,故需伸缩套来调节。
▲中间支承装置
传动轴中间支承装置主要用于支承较长的传动轴。中间支承装置外面是起缓冲作用的橡胶,中间用于支承传动轴的是轴承,传动轴安装在车身上。
▲半轴
半轴是差速器与驱动轮之间传递转矩的实心轴。轿车半轴总成包括内万向节、半轴和外万向节,其内端一般通过花键与半轴齿轮连接,外端凸缘用螺栓紧固到轮毂上。
万向节有哪些类型?
▲十字轴式万向节
十字轴式万向节由万向节叉、十字轴、滚针轴承、油封、套筒、轴承盖等组成。十字轴式万向节转动过程中滚针轴承中的滚针可自转,以便减轻摩擦。与输入动力连接的转轴称为输入轴,经万向节输出动力的转轴为称输出轴。
▲球笼式万向节
球笼式万向节根据内、外滚道结构不同,分为伸缩式和固定式。伸缩式球笼万向节一般用于内万向节,固定式球笼万向节一般用于外万向节。球笼式万向节主要由外星轮、球笼、钢球、内星轮等组成。球形壳是滚珠的外滚道,星形壳是滚珠的内滚道。动力传递途径:半轴(主动轴)→星形壳→钢球→球形壳→车轮中心轴(从动轴)。
球笼万向节结构类似滚珠轴承,都是由滚珠、保持架、内外滚道等组成,只是万向节内星形壳连接的轴可以摆动和伸缩。伸缩式球笼万向节是内万向节,它用螺栓与差速器传动轴凸缘相连接。这种万向节在轴向有一定的伸缩量,可以使前轮跳动时半轴轴向长度的变化得到补偿。万向节是通过钢球传递转矩的,轴向移动阻力较小。固定式球笼万向节用于外万向节,它在轴向不可以伸缩,但它的摆动角度大,以适应独立悬架前轮的跳动;球形壳端部为花键轴,花键轴与前轮毂配合。
▲三枢轴式万向节
三枢轴式万向节具有结构简单、体积小、质量轻等优点,因而广泛应用于汽车前后驱动桥中。当筒形壳转动时,球形滚轮将带动三枢轴随其转动,而三枢轴与从动轴以花键联接,因此进而带动从动轴转动,实现动力的传递。
▲万向节防尘套和卡箍
万向节需要使用润滑脂润滑,防尘套可以防止灰尘、泥沙溅入万向节破坏其润滑。万向节需要定期进行维护,更换专用润滑油脂,检查防尘套是否破裂,卡箍是否松动。
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