从零开始了解AT变速箱的工作原理让你的驾
2025/3/18 来源:不详哪家医院专业治疗白癜风 http://www.yunweituan.com/m/
AT自动变速器的工作原理就像是一个旷世难题,让很多人都难以理解什么是行星齿轮组,什么是变速器控制模块,他们是如何协同工作的?今天的视频就来讲解这个烧脑的话题,热爱汽车知识的朋友一定不要错过。
要理解AT自动变速器的工作原理,首先要搞清楚两个角色,一个是变速指令的发起者,另一个是变速指令的执行者。这两个角色的职责不同,但他们要相互配合才能完成换挡动作。
在手动挡汽车中,变速指令的发起者是驾驶员,驾驶员根据当前配速以及自己的驾驶意图来命令自己执行换挡操作。换挡操作完成后,对应档位的大小齿轮就负责按他们固定的传动比去传递动力。所以驾驶员是命令发起者,大小齿轮是命令执行者。在AT自动变速器中,变速指令的发起者是变速器控制模块。
注意看变速器控制模块位于变速箱的底部,它具备驾驶员的思维和能力,它能自动收集当前车速、发动机转速以及节气门的开度信息,经过分析后识别出驾驶员的操作意图,然后向变速机构发出换挡指令至于是加档还是减档这是变速器控制模块中预先设置好的算法来决定的这也就是经常听说的变速器调校所以AT自动变速器的控制模块才是核心部件,它相当于是人的大脑,它既能识别信息,又能分析数据,还能准确做出变档决定。
而AT自动变速器的指令执行者就是变速箱中的变速机构,它由我们经常听说的行星齿轮组和多片离合器片组成。注意这些行星齿轮组和多片离合器片它们只负责接收指令以及去执行具体的动作,它们并不具备自动化能力,所以如果没有变速器控制模块,行星齿轮组和多片离合器片就是一堆废铁。
下面开始讲解本期内容的重点,行星齿轮组是怎样变换组合来实现不同档位的转速的。讲解之前先来看一个简单的原理,两个相互捏合的齿轮,它们的大小合齿数相同,左侧齿轮转一圈,右侧齿轮也会跟着转一圈,因为它们的传动比为1比1。如果把右侧齿轮放大一倍,那它们的传动比就变成了2比1。此时左侧小齿轮转一圈,显然右侧大齿轮就只能转半圈。如果让右侧大齿轮当驱动轮,大齿轮转一圈,小齿轮就会转两圈。所以得到的结论就是小带大齿大齿轮转的慢,大带小时小齿轮转的快。下面来看行星齿轮组,首先是太阳轮,它位于最中间,它只能自转。在它的周围有三个小齿轮,它们可以自转,也可以绕着太阳轮公转,所以它们叫行星齿轮。在行星齿轮的最外面有一个环形的齿圈,它把所有齿轮包裹在内,同时这个红色的行星架将三个行星齿轮固定,这就形成了一个完整的行星齿轮组。
行星齿轮组虽然看着很复杂,但是它的体积小,方便安装,而且通过锁定不同的机构还能得到不同的传动柄。我们来看一下具体效果,如果把最外面的齿圈固定转动中间的太阳轮,三个行星齿轮就会绕着太阳轮公转,同时它们还会自转,另外行星架也会跟着转动,就像动画里这样,我们重复播放几遍,大家可以慢慢理解。在行星齿轮组中,行星架、太阳轮和齿圈三者之间的齿数关系有一个固定的设计,太阳轮轮齿数最少,其次是齿圈,行星架的齿数最多,当然通过肉眼很难看出,我们只需要记住这个关系就可以了。所以如果固定齿圈,由太阳轮驱动行星架时,由于太阳轮小行星架大,所以小带大行星架就会转的很慢。
在设计中,太阳轮和行星架的传动比大概为3.1比1,所以太阳轮转一圈,行星架大概只会转3分之1圈。再来看另一种情况,固定中间的太阳轮转动,齿圈通过齿圈带动行星架,由于齿圈小,所以是小带大,此时行星架就会转的慢,这里的传动比大概在1.25比1,也就是说齿圈转一圈,行星架只会转大概0.8圈。再来看第三种情况,太阳轮和齿圈转速相同,此时相当于所有组件是一个整体,所以它们的传动比都为1比1,所以此时行星架也会和整体同速,如果此时齿圈速度增加,蜡行星架的转速也会跟着增加。有了以上的理解,下面的实例分析就会很轻松了。
下面就以自动变速器的一档为例来进行详细分解。在6AT变速器中有六个前进档和一个倒档。最左边的是液力变矩器,前面内容中讲过它的原理,这里不再重述。我们主要看右边的变速机构,首先右侧的三组多片离合器片标记,它们为C3、C4和C5。注意在前面这个壳体里还有C一和C21共组成五组多片离合器片。再来看在这三组多片离合器片的内部分别对应三个行星齿轮组,我们标记为G1、G2和G3。
这里强调一点,不管怎样,组合变速后的最终的动力都由最右边行星齿轮组G一的行星架输出。下面来看行星齿轮G一单独工作时的场景,中间太阳轮和外齿圈是动力的输入端,红色行星架是动力的输出段。当发动机动力通过液力变矩器输出时,动力输出轴并没有直接和行星齿轮组C一的太阳轮相连,而是通过这根中间轴连接。在中间轴的前端是离合器片C我们来看截面图,绿色的是动力输出轴,蓝色的是中间轴,它们之间通过多片离合器片C连接回到模拟动画,当按下多片离合器片C1时,C一和中间轴的外壳咬合合,动力就传递到中中间轴上。
接着看这里是离合器片5,上面是变速箱箱壳,按下C5使,它和变速箱外壳咬合,当行齿轮轮组外外齿圈就被固定住了,由于C已经咬合,动力就会直接传递到太阳轮上。由于外齿圈固定,此时就只能太阳轮带动行星架转动,它们的传动比为3.1比1,所以此时行星架的输出转速就只有3分之1圈,这就是一档其他档位的实现方法,和一档的逻辑类似,其他几组行星齿轮组一起参与工作,再通过多片离合器片控制不同行星齿轮组中不同组件的锁止和开合,就能得到不同的组合和传动比。
以上就是本期的全部内容,你看懂了吗?如果没看懂,就收藏起来多看几遍。最后问题来了,自动变速器设计如此复杂,那它有什么优点呢?很多人说自动变速器反应迟钝,又是什么原因呢?知道的朋友欢迎评论区留言,下期内容我们继续精彩。