汽車變速箱怎樣工作的？

【專家解說】：汽車的實際使用情況非常復雜，如起步、怠速停車、低速或高速行駛、加速、減速、爬坡和倒車等，這就要求汽車的驅(qū)動力和車速能在相當大的范圍內(nèi)變化，而目前廣泛采用的活塞式發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速變化范圍較小。為了適應經(jīng)常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機在有利的工況下(功率較高、油耗較低)工作，在傳動系統(tǒng)中設置了變速器.每個檔位都有不同傳動比，相當于小齒輪與大齒輪的嚙合能產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)速，低速行駛時用低傳動比（3檔及以下），大軸轉(zhuǎn)速低于發(fā)動機轉(zhuǎn)速，根據(jù)公式P=FV，可獲得更大的驅(qū)動力，高速時用高傳動比（4檔及以上），大軸轉(zhuǎn)速高于發(fā)動機轉(zhuǎn)速，降低牽引力獲得更高速度，切檔位即選擇不同尺寸的齒輪和大軸的齒輪嚙合?！　∮屑壥阶兯倨鳌∈悄壳笆褂米顝V的一種。它采用齒輪傳動，具有若干個定值傳動比。按所用輪系型式不同，有軸線固定式變速器(普通變速器)和軸線旋轉(zhuǎn)式變速器(行星齒輪變速器)兩種。目前，轎車和輕、中型貨車變速器的傳動比通常有3-5個前進檔和一個倒檔，在重型貨車用的組合式變速器中，則有更多檔位。所謂變速器檔數(shù)即指其前進檔位數(shù)。
　　無級式變速器　其的傳動比在一定的數(shù)值范圍內(nèi)可按無限多級變化，常見的有電力式和液力式(動液式)兩種。電力式無級變速器的變速傳動部件為直流串激電動機，除在無軌電車上應用外，在超重型自卸車傳動系中也有廣泛采用的趨勢。動液式無級變速器的傳動部件為液力變矩器。
　　綜合式變速器 是指由液力變矩器和齒輪式有級變速器組成的液力機械式變速器，其傳動比可在最大指與最小值之間的幾個間斷的范圍內(nèi)作無級變化，目前應用較多。
　　按操縱方式來分：
　　強制操縱式變速器　是靠駕駛員直接操縱變速桿換檔。
　　自動操縱式變速器　其傳動比選擇和換檔是自動進行的，所謂“自動”，是指機械變速器每個檔位的變換是借助反映發(fā)動機負荷和車速的信號系統(tǒng)來控制換檔系統(tǒng)的執(zhí)行元件而實現(xiàn)的。駕駛員只需操縱加速踏板以控制車速。
　　半自動操縱式變速器　有兩種型式：一種是常用的幾個檔位自動操縱，其余檔位則由駕駛員操縱；另一種是預選式，即駕駛員預先用按鈕選定檔位，在踩下離合器踏板或松開加速踏板時，接通一個電磁裝置或液壓裝置來進行換檔手動變速器（MT） 手動變速器
　　手動變速器，也稱手動擋，即用手撥動變速桿才能改變變速器內(nèi)的齒輪嚙合位置，改變傳動比，從而達到變速的目的。踩下離合時，方可撥得動變速桿。如果駕駛者技術好，裝手動變速器的汽車在加速、超車時比自動變速車快，也省油。
　　自動變速器（AT）
　　自動變速器，利用行星齒輪機構進行變速，它能根據(jù)油門踏板程度和車速變化，自動地進行變速。而駕駛者只需操縱加速踏板控制車速即可。
　　一般來講，汽車上常用的自動變速器有以下幾種類型：液力自動變速器、液壓傳動自動變速器、 電力傳動自動變速器、有級式機械自動變速器和無級式機械自動變速器等。其中，最常見的是液力自動變速器。液力自動變速器主要是由液壓控制的齒輪變速系統(tǒng)構成，主要包含自動離合器和自動變速器兩大部分。它能夠根據(jù)油門的開度和車速的變化，自動地進行換擋。
　　電子控制自動變速器通常由液力變矩器、行星齒輪變速系統(tǒng)、換擋執(zhí)行器、液壓操縱系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)五部分組成。
　　手自一體變速器 (Tiptronic ) Tiptronic
　　即手動/自動一體化變速箱，手動/自動可自由轉(zhuǎn)換，自動調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和擋位，同時擁有手動變速箱的駕駛樂趣和自動變速箱的便利性。它除了具有自動變速箱的D、3、2擋位外，只要把排擋桿推往左邊，即可以上下?lián)軇油瓿蛇M、退擋。此時駕駛員可以隨意選擇擋位，不受限于自動系統(tǒng)的自動擋位選擇，為了避免錯誤換擋所造成的發(fā)動機損傷，Tiptronic系統(tǒng)即使在手動模式下操作，若發(fā)動機轉(zhuǎn)速過高而駕駛員仍未換擋，電腦將適時介入執(zhí)行換擋；相反，駕駛員在不適當?shù)陌l(fā)動機轉(zhuǎn)速下?lián)Q擋，電腦也會立刻作出判斷，避免對車造成損傷。
　　Tiptronic變速器由德國保時捷車廠在911車型上首先推出，它可使高性能跑車不必受限于傳統(tǒng)的自動擋束縛，讓駕駛者也能享受手動換擋的樂趣。此型車在其擋位上設有“+”、“-”選擇擋位。在D擋時，可自由變換降擋（-）或加擋（+），如同手動擋一樣，其實還是自動檔。
　　駕駛者可以在入彎前像手動擋般地強迫降擋減速，出彎時可以低中擋加油出彎。 現(xiàn)在的自動擋車的方向盤上又增加了“+”、“-”換擋按鈕，駕駛者就能手不離開方向盤加減擋。
　　無極變速器 (CVT) CVT
　　CVT(Continuosusly Variable Transmission)技術即無級變速技術，它采用傳動帶和工作直徑可變的主、從動輪相配合來傳遞動力，可以實現(xiàn)傳動比的連續(xù)改變，從而得到傳動系與發(fā)動機工況的最佳匹配。常見的無級變速器有液力機械式無級變速器和金屬帶式無級變速器（VDT-CVT）。
　　自動變速器是為了簡便操作、降低駕駛疲勞而生的，按齒輪變速系統(tǒng)的控制方式，它可以分為液控液壓自動變速器和電控液壓自動變速器；按傳動比的變化方式又可分為有級式自動變速器和無級式自動變速器。因此，無級變速器實際上是自動變速器的一種，但它比常見的自動變速器要復雜得多，技術上也更為先進。
　　無級變速器與常見的液壓自動變速器最大的不同是在結(jié)構上，后者是由液壓控制的齒輪變速系統(tǒng)構成，還是有擋位的，它所能實現(xiàn)的是在兩擋之間的無級變速，而無級變速器則是兩組變速輪盤和一條傳動帶組成的，比傳統(tǒng)自動變速器結(jié)構簡單，體積更小。另外，它可以自由改變傳動比，從而實現(xiàn)全程無級變速，使車速變化更為平穩(wěn)，沒有傳統(tǒng)變速器換擋時那種“頓”的感覺。
　　DSG變速箱
　　DSG（Direct Shift Gearbox）中文表面意思為“直接換擋變速器”，DSG變速器與一般的變速系統(tǒng)不同，它是基于手動變速箱，而不是自動。手動要比自動的效率高很多，而DSG除了同時擁有手動的靈活和自動的舒適外，更能夠提供無間斷的動力輸出。傳統(tǒng)的手動變速器在踩下離合的時候，動力的輸出就出現(xiàn)了間斷，而普通的自動變速箱也不是沒有離合，而是離合改由電腦控制，在換擋的時候也會出現(xiàn)動力中斷的問題。
　　而DSG變速器內(nèi)有兩臺自動控制的離合，在某一檔位時，離合器1結(jié)合，一組齒輪咬合輸出動力，在接近換擋時，下一組的齒輪已被預選，而與之相聯(lián)的離合器2仍處于分離狀態(tài)；在換入下一擋位時，處于工作狀態(tài)的離合器1分離，將使用中的齒輪脫離動力，同時離合器2咬合已被預選的齒輪，進入下一檔。在整個換擋期間兩組離合輪流工作，確保最少有一組齒輪在輸出動力，令動力沒有出現(xiàn)間斷的狀況。