有沒有想過現(xiàn)代自動變速箱里面有什么?本文介紹了離合器組件、單向離合器系統(tǒng)、變矩器等。現(xiàn)代自動變速器由許多部件和系統(tǒng)組成,這些石家莊變速箱零件和系統(tǒng)被設(shè)計成在一個巧妙的機械、液壓和電氣技術(shù)的交響中一起工作,這個交響經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)成為許多機械愛好者認(rèn)為的一種藝術(shù)形式。我們試圖盡可能使用簡單、通用的解釋來描述這些系統(tǒng),但是,由于其中一些組件的復(fù)雜性,你可能不得不用一些腦力體操來形象化它們的操作。
自動變速箱零件組成包括:
行星齒輪組它們是提供各種前進檔和倒檔傳動比的機械系統(tǒng)。
液壓系統(tǒng)它利用油泵在壓力下通過閥體輸送的特殊變速器油來控制離合器和傳動帶,從而控制行星齒輪組。
密封件和墊圈用來保持油在它應(yīng)該在的地方,防止它泄漏。
變矩器 其作用類似于離合器,以允許車輛在發(fā)動機仍在運行的情況下停止。
調(diào)速器和調(diào)節(jié)器或油門拉線監(jiān)測速度和油門位置,以確定何時換檔。
電腦它控制較新車輛上的換檔點,并指示電磁閥在正確的時間將油流切換到適當(dāng)?shù)牟考?/p>
行星齒輪組
自動變速器包含許多不同組合的檔位。在手動變速器中,當(dāng)您將換檔桿從一個位置移動到另一個位置時,齒輪沿著軸滑動,根據(jù)需要接合各種尺寸的齒輪,以提供正確的傳動比。然而,在自動變速器中,齒輪從不實際移動,并且總是接合到相同的齒輪。這是通過使用行星齒輪組來實現(xiàn)的。
基本的行星齒輪組由一個太陽輪、一個齒圈和兩個或更多的行星齒輪組成,它們始終保持嚙合。行星齒輪通過一個共同的支架相互連接,該支架允許齒輪在連接在支架上的被稱為“小齒輪”的軸上旋轉(zhuǎn)。
這個系統(tǒng)可以使用的一個例子是將齒圈連接到來自發(fā)動機的輸入軸上,將行星架連接到輸出軸上,并鎖定太陽輪使其不能移動。在這種情況下,當(dāng)我們轉(zhuǎn)動齒圈時,行星將沿著太陽輪(保持靜止)行走,導(dǎo)致行星架以與輸入軸相同的方向轉(zhuǎn)動輸出軸,但速度較慢,導(dǎo)致齒輪減速(類似于一檔汽車)。
如果我們解鎖太陽齒輪并將任意兩個元件鎖定在一起,這將導(dǎo)致所有三個元件以相同的速度轉(zhuǎn)動,因此輸出軸將以與輸入軸相同的速度轉(zhuǎn)動。這就像一輛掛三檔或G檔的汽車。我們可以使用行星齒輪組的另一種方法是鎖定行星架不移動,然后給齒圈施加動力,這將使太陽輪向相反的方向轉(zhuǎn)動,給我們倒檔。
簡單系統(tǒng)在實際傳輸中的樣子。輸入軸連接到齒圈,輸出軸連接到行星架,行星架也連接到“多盤”離合器組件。太陽齒輪連接到鼓輪,鼓輪也連接到離合器組件的另一半。滾筒外側(cè)有一條帶子,當(dāng)需要防止帶有太陽齒輪的滾筒轉(zhuǎn)動時,可以將帶子繞在滾筒上。
在這種情況下,離合器組件用于將行星架與太陽齒輪鎖定,迫使兩者以相同的速度轉(zhuǎn)動。如果離合器組件和帶都松開,系統(tǒng)將處于空檔。轉(zhuǎn)動輸入軸會使行星齒輪相對太陽齒輪轉(zhuǎn)動,但由于沒有東西支撐太陽齒輪,它只會自由旋轉(zhuǎn),對輸出軸沒有影響。為了將該裝置置于一檔,應(yīng)用該帶來阻止太陽輪移動。要從一檔換到G檔,松開離合器,使輸出軸以與輸入軸相同的速度轉(zhuǎn)動。
使用以各種方式連接的兩個或多個行星齒輪組來提供現(xiàn)代自動變速器中的不同前進速度和倒檔速度,可以實現(xiàn)更多的組合。
在四速、五速、六速甚至七速自動變速器中發(fā)現(xiàn)的一些巧妙的檔位安排非常復(fù)雜,以至于一個技術(shù)上精明的外行人會頭暈?zāi)垦?,試圖理解當(dāng)車輛加速到高速時,變速器從一檔換到G檔時的功率流。在較新的車輛上,車輛的計算機監(jiān)視和控制這些換檔,以至于它們幾乎察覺不到。
離合器組件
離合器組件由安裝在離合器鼓內(nèi)的交替圓盤組成。一半的圓盤是鋼制的,有花鍵可以嵌入滾筒內(nèi)側(cè)的凹槽中。另一半有一個摩擦材料結(jié)合到他們的表面,并有花鍵的內(nèi)側(cè)邊緣,以配合槽外表面的鄰接輪轂。滾筒內(nèi)有一個活塞,該活塞在適當(dāng)?shù)臅r間由油壓啟動,將離合器組件擠壓在一起,從而使兩個部件鎖定并作為一個整體轉(zhuǎn)動。
單向離合器
單向離合器(也稱為“楔塊”離合器)是一種允許齒圈等河北變速箱零件在一個方向自由轉(zhuǎn)動而在另一個方向不轉(zhuǎn)動的裝置。這種效果就像自行車一樣,踏板向前踩踏時會轉(zhuǎn)動車輪,向后踩踏時會自由旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)換檔器處于驅(qū)動位置時,使用單向離合器的常見位置是一檔。當(dāng)你從停止位置開始加速時,變速器以一檔起步。但是你有沒有注意到如果你在它還在一檔時釋放氣體會發(fā)生什么?車輛繼續(xù)滑行,就像你在空擋一樣?,F(xiàn)在,換到低檔,而不是驅(qū)動。在這種情況下,當(dāng)你松開油門時,你會感覺到發(fā)動機讓你慢下來,就像一輛標(biāo)準(zhǔn)的換擋車。其原因是,在“驅(qū)動”模式下,使用單向離合器,而在“低速”模式下,使用離合器組件或離合器帶。
帶子
帶子是一種鋼帶,其內(nèi)表面粘合有摩擦材料。帶子的一端固定在變速箱上,而另一端連接到伺服機構(gòu)上。在適當(dāng)?shù)臅r候,液壓油在壓力下被輸送到伺服機構(gòu),以拉緊滾筒周圍的帶,從而阻止?jié)L筒轉(zhuǎn)動。
變矩器
在自動變速器上,變矩器取代了標(biāo)準(zhǔn)換檔車輛上的離合器。當(dāng)車輛停下來時,它允許發(fā)動機繼續(xù)運轉(zhuǎn)。變矩器背后的原理就像把一個風(fēng)扇插到墻上,然后把空氣吹入另一個沒有插上的風(fēng)扇。如果你抓住未插好的風(fēng)扇上的葉片,你可以阻止它轉(zhuǎn)動,但是一旦你松開,它將開始加速,直到它接近動力風(fēng)扇的速度。變矩器的不同之處在于,它不使用空氣,而是使用油或變速器油,更準(zhǔn)確地說。
變矩器是安裝在發(fā)動機和變速器之間的一個大的環(huán)形液力耦合器(直徑為10英寸至15英寸)。它由三個內(nèi)部元件組成,共同向變速器傳遞動力。變矩器的三個元件是泵、渦輪和定子。泵直接安裝在變矩器殼體上,變矩器殼體又直接用螺栓固定在發(fā)動機曲軸上,并以發(fā)動機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。渦輪位于殼體內(nèi),并直接連接到變速器的輸入軸,提供動力來移動車輛。定子安裝在單向離合器上,因此它可以在一個方向自由旋轉(zhuǎn),但不能在另一個方向旋轉(zhuǎn)。三個元件中的每一個都安裝有翅片,以準(zhǔn)確地引導(dǎo)油流通過轉(zhuǎn)換器。
隨著發(fā)動機運轉(zhuǎn),變速器油被吸入泵部分,并被離心力向外推動,直到它到達(dá)渦輪部分,渦輪部分開始轉(zhuǎn)動。流體以圓周運動的方式繼續(xù)向渦輪中心返回,并在那里進入定子。如果渦輪比泵移動得慢得多,流體將與定子翅片的前部接觸,從而將定子推入單向離合器并阻止其轉(zhuǎn)動。當(dāng)定子停止時,流體由定子翅片引導(dǎo),以“輔助”角度重新進入泵,提供扭矩增加。當(dāng)渦輪的速度趕上泵時,流體開始撞擊背面的定子葉片,導(dǎo)致定子轉(zhuǎn)向與泵和渦輪相同的方向。隨著速度的增加,所有三個元件開始以大致相同的速度轉(zhuǎn)動。
自80年代以來,為了提高燃油經(jīng)濟性,變矩器配備了鎖止離合器(未顯示),當(dāng)車速達(dá)到約45–50英里/小時時,該離合器將渦輪鎖定在泵上。這種鎖定由計算機控制,通常不會接合,除非變速箱處于3檔或4檔。
液壓系統(tǒng)
液壓系統(tǒng)是一個由通道和管道組成的復(fù)雜迷宮,在壓力下將變速器油輸送至變速器和變矩器的所有部件。左圖是一個簡單的60年代的三速自動變速器。較新的系統(tǒng)要復(fù)雜得多,并且與計算機化的電子元件結(jié)合在一起。變速器油有多種用途,包括:換檔控制、一般潤滑和變速器冷卻。與發(fā)動機不同,發(fā)動機主要使用油進行潤滑,變速器功能的每一個方面都依賴于壓力下流體的持續(xù)供應(yīng)。這與人體循環(huán)系統(tǒng)(液體甚至是紅色的)沒有什么不同,在人體循環(huán)系統(tǒng)中,即使是在缺乏壓力的情況下進行幾分鐘的操作,也可能對變速器的壽命有害甚至是致命的。為了保持變速器處于正常工作溫度,一部分油液通過兩根鋼管中的一根輸送到一個特殊的腔室,該腔室浸沒在散熱器的防凍液中。通過該室的流體被冷卻,然后通過另一根鋼管返回變速器。典型的變速器在變速器、變矩器和冷卻箱之間平均有10夸脫的液體。事實上,大多數(shù)石家莊變速箱零件都是在液體中不斷潤滑的,包括離合器組件和離合器帶。這些零件上的摩擦表面設(shè)計為只有在涂油時才能正常工作。
油泵
變速箱油泵(不要與變矩器內(nèi)的泵元件混淆)負(fù)責(zé)產(chǎn)生變速箱所需的所有油壓。機油泵安裝在變速箱的前部,并直接連接到變矩器殼體的輪轂上。由于變矩器殼體直接連接到發(fā)動機曲軸上,只要有足夠的變速器油,只要發(fā)動機運轉(zhuǎn),泵就會產(chǎn)生壓力。機油通過位于變速箱油底殼底部的濾清器進入泵,然后通過吸油管直接流向機油泵。然后,機油在壓力下被輸送到壓力調(diào)節(jié)器、閥體和所需的其余部件。
閥體
閥體是自動變速器的控制中心。
閥體包含迷宮般的通道和通路,將液壓流體引導(dǎo)至多個閥,然后這些閥啟動相應(yīng)的離合器組件或帶式伺服系統(tǒng),以便在各種行駛情況下平穩(wěn)地切換至合適的檔位。閥體中的許多閥門都有特定的用途,并以該功能命名。例如,2-3檔換檔閥啟動2檔至3檔升檔或3-2檔換檔正時閥,以確定何時應(yīng)該降檔。
重要的閥門,你能直接控制的是手動閥。手動閥直接連接到換檔手柄,并根據(jù)換檔位置覆蓋和打開各種通道。例如,當(dāng)您將換檔置于驅(qū)動位置時,手動閥會將油液引導(dǎo)至啟動1檔的離合器組件。它還可以監(jiān)控車速和油門位置,從而確定1-2檔換檔的Z佳時間和力度。在計算機控制的變速箱上,您還將在閥體上安裝電磁線圈,在計算機控制下將液體引導(dǎo)至適當(dāng)?shù)碾x合器組件或離合器帶,以更準(zhǔn)確地控制換檔點。
計算機控制
計算機使用發(fā)動機和變速器上的傳感器來檢測節(jié)氣門位置、車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機負(fù)荷、停車燈開關(guān)位置等??刂茰?zhǔn)確的換檔點,以及換檔的柔和度或牢固度。一些電腦化的變速器甚至可以學(xué)習(xí)你的駕駛風(fēng)格,并不斷地適應(yīng)它,以便在你需要的時候,每一次換檔都能準(zhǔn)確計時。
因為有了電腦控制,運動車型能夠像變速桿一樣手動控制變速器,允許駕駛員手動選擇檔位。在一些汽車上,這是通過將變速桿穿過一個特殊的門,然后朝一個方向或另一個方向輕敲它來實現(xiàn)的,目的是隨意升檔或降檔。計算機監(jiān)控這一活動,以確保駕駛員不會選擇一個可能使發(fā)動機超速并損壞發(fā)動機的檔位。
這些“智能”變速器的另一個優(yōu)點是,它們具有自我診斷模式,可以在早期檢測到問題,并通過儀表板上的指示燈向您發(fā)出警告。然后,技術(shù)人員可以插入測試設(shè)備并檢索故障代碼列表,這將有助于查明問題所在。
調(diào)速器、真空調(diào)節(jié)器、節(jié)流電纜
這三個組件在非計算機化傳輸中很重要。它們提供輸入,告訴變速器何時換檔。
管理者連接到輸出軸并基于車速調(diào)節(jié)液壓。它利用離心力克服回位彈簧旋轉(zhuǎn)一對鉸接重物來實現(xiàn)這一點。隨著重物進一步拉向彈簧,更多的油壓被允許通過調(diào)速器作用在閥體內(nèi)的換檔閥上,從而發(fā)出適當(dāng)換檔的信號。
當(dāng)然,車速并不是控制變速器何時換檔的因素,發(fā)動機承受的負(fù)載也很重要。發(fā)動機負(fù)荷越大,變速箱在換到下一個檔位前保持檔位的時間就越長。
有兩種類型的設(shè)備用于監(jiān)控發(fā)動機負(fù)載:節(jié)流電纜和真空調(diào)節(jié)器。傳輸將使用一個或另一個,但通常不會同時使用這兩個設(shè)備。每種方法都以不同的方式監(jiān)控發(fā)動機負(fù)載。
節(jié)氣門鋼繩通過從油門踏板到閥體中的節(jié)流閥的電纜,簡單地監(jiān)控油門踏板的位置。
真空式調(diào)節(jié)器通過連接到發(fā)動機的橡膠真空軟管監(jiān)控發(fā)動機真空。發(fā)動機真空對發(fā)動機負(fù)載的反應(yīng)非常準(zhǔn)確,當(dāng)發(fā)動機處于輕負(fù)載時產(chǎn)生高真空,當(dāng)發(fā)動機處于重負(fù)載時真空下降到零。調(diào)節(jié)器安裝在變速箱的外側(cè),有一根軸穿過變速箱,并安裝在閥體的節(jié)流閥上。當(dāng)發(fā)動機處于輕載或空載狀態(tài)時,高真空作用在調(diào)節(jié)器上,使節(jié)氣門向一個方向移動,使變速器提前換檔并變軟。隨著發(fā)動機負(fù)荷的增加,真空減小,使氣門向另一個方向移動,從而使變速器換檔更晚、更穩(wěn)。
密封件和墊圈
自動變速器有許多密封件和墊圈來控制液壓流體的流動并防止其泄漏。有兩種主要的外部密封:前密封和后密封。前密封件密封變矩器安裝到變速箱的位置。這種密封允許油液從變矩器自由流向變速器,但防止油液泄漏。后密封防止液體通過輸出軸泄漏。
密封件通常由氯丁橡膠制成(類似于擋風(fēng)玻璃刮水器刮片中的氯丁橡膠),用于防止油通過旋轉(zhuǎn)軸等運動部件泄漏。在某些情況下,氯丁橡膠化合物由彈簧輔助,彈簧使氯丁橡膠與旋轉(zhuǎn)軸緊密接觸。
墊圈是一種密封類型,用于密封固定在一起的兩個固定石家莊變速箱零件。一些常見的襯墊材料有:紙、軟木、橡膠、硅樹脂和軟金屬。
除了主密封件之外,還有許多其他密封件和墊圈,它們因變速器而異。一個常見的例子是密封換檔操縱桿軸的橡膠O形圈。這是操縱換檔器時移動的軸。另一個常見于大多數(shù)變速器的例子是油底殼襯墊。事實上,在設(shè)備需要穿過變速箱的任何地方都需要密封,每個密封都是潛在的泄漏源。