圖解汽車（7） 3種自動(dòng)變速箱結(jié)構(gòu)解析

眾所周知，汽車變速箱可以分為自動(dòng)變速箱和手動(dòng)變速箱。但并不是所有的人都能夠完整地說(shuō)出自動(dòng)變速箱的種類以及各種類自動(dòng)變速箱究竟在運(yùn)作原理上有什么不同。本期的圖解汽車，我們將要來(lái)剖析一下AT、CVT、DSG這三種自動(dòng)變速箱的運(yùn)作原理。

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● AT自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理：

　　現(xiàn)在自動(dòng)變速箱一般都是液力變矩器式自動(dòng)變速箱，也就是俗稱的“AT”自動(dòng)變速箱。它主要由兩大部分構(gòu)成：1、和發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪連接的液力變矩器。2、緊跟在液力變矩器后方的變速機(jī)構(gòu)。

　　液力變矩器一般是由泵輪、定葉輪、渦輪以及鎖止離合器組成的。鎖止離合器的作用是當(dāng)車速超過一定速度時(shí)，采用鎖止離合器將發(fā)動(dòng)機(jī)與變速機(jī)構(gòu)直接連接，這樣可以減少燃油消耗。

　　液力變矩器的作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出傳遞到變速機(jī)構(gòu)。它里面充滿了傳動(dòng)油，當(dāng)與動(dòng)力輸入軸相連接的泵輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它會(huì)通過傳動(dòng)油帶動(dòng)與輸出軸相連的渦輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞出去。其原理就像一把插電的風(fēng)扇能夠帶動(dòng)一把不插電的風(fēng)扇的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)一樣。

　　AT自動(dòng)變速箱每個(gè)檔位都由一組離合片控制，從而實(shí)現(xiàn)變速功能。現(xiàn)在的AT自動(dòng)變速箱采用電磁閥對(duì)離合片進(jìn)行控制，使得系統(tǒng)更簡(jiǎn)單，可靠性更好。AT自動(dòng)變速箱的傳動(dòng)齒輪和手動(dòng)變速箱的傳動(dòng)齒輪并不相同。AT自動(dòng)變速箱采用的是行星齒輪組實(shí)現(xiàn)扭矩的轉(zhuǎn)換。

　　AT自動(dòng)變速箱的換擋控制方式如上圖所示。變速箱控制電腦通過電信號(hào)控制電磁閥的動(dòng)作，從而改變變速箱油在閥體油道的走向。當(dāng)作用在多片式離合片上的油壓達(dá)到致動(dòng)壓力時(shí)，多片式離合片接合從而促使相應(yīng)的行星齒輪組輸出動(dòng)力。

　　行星齒輪組包括行星架、齒圈以及太陽(yáng)輪。當(dāng)上面提到的三個(gè)部件中的一個(gè)被固定后，動(dòng)力便會(huì)在其他兩個(gè)部件之間傳遞。如果還是不理解，可以參看以下視頻。

● CVT自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理：

　　CVT無(wú)級(jí)變速箱的主要部件是兩個(gè)滑輪和一條金屬帶，金屬帶套在兩個(gè)滑輪上。滑輪由兩塊輪盤組成，這兩片輪盤中間的凹槽形成一個(gè)V形，其中一邊的輪盤由液壓控制機(jī)構(gòu)控制，可以視不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)行分開與拉近的動(dòng)作，V形凹槽也隨之變寬或變窄，將金屬帶升高或降低，從而改變金屬帶與滑輪接觸的直徑，相當(dāng)于齒輪變速中切換不同直徑的齒輪。兩個(gè)滑輪呈反向調(diào)節(jié)，即其中一個(gè)帶輪凹槽逐漸變寬時(shí)，另一個(gè)帶輪凹槽就會(huì)逐漸變窄，從而迅速加大傳動(dòng)比的變化。

　　當(dāng)汽車慢速行駛時(shí)，可以令主動(dòng)滑輪的凹槽寬度大于被動(dòng)滑輪凹槽，主動(dòng)滑輪的金屬帶圓周半徑小于被動(dòng)滑輪的金屬帶圓周半徑，即小圓帶大圓，因此能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩；當(dāng)汽車逐漸轉(zhuǎn)為高速時(shí)，主動(dòng)滑輪的一邊輪盤向內(nèi)靠攏，凹槽寬度變小迫使金屬帶升起，直至最高頂端，而被動(dòng)滑輪的一邊輪盤剛好相反，向外移動(dòng)拉大凹槽寬度迫使金屬帶降下，即主動(dòng)滑輪金屬帶的圓周半徑大于被動(dòng)滑輪金屬帶的圓周半徑，變成大圓帶小圓，因此能保證汽車高速行駛時(shí)的速度要求，

● DSG自動(dòng)變速箱的結(jié)構(gòu)及工作原理：

　　手動(dòng)擋汽車在換擋時(shí)，離合器在分離和接合之間存在動(dòng)力傳遞暫時(shí)中斷的現(xiàn)象。這對(duì)于一般的民用車影響不大，但對(duì)于爭(zhēng)分奪秒的賽車來(lái)說(shuō)，會(huì)極大地影響成績(jī)。雙離合變速箱能夠消除換擋時(shí)動(dòng)力傳遞的中斷現(xiàn)象，縮短換擋時(shí)間，同時(shí)換擋更加平順。

　　上圖是一個(gè)大眾6速DSG雙離合變速箱的工作原理圖。兩個(gè)離合器與變速箱裝配在同一機(jī)構(gòu)內(nèi)，其中一個(gè)離合器（1）負(fù)責(zé)掛1、3、5和倒擋；另一個(gè)離合器（2）負(fù)責(zé)掛2、4、6擋。當(dāng)駕駛員掛上1擋起步時(shí)，換擋撥叉同時(shí)掛上1擋和2擋，但離合器1結(jié)合，離合器2分離，動(dòng)力通過1擋的齒輪輸出動(dòng)力，2擋齒輪空轉(zhuǎn)。當(dāng)駕駛員換到2擋時(shí)，換擋撥叉同時(shí)掛上2擋和3擋，離合器1分離的同時(shí)離合器2結(jié)合，動(dòng)力通過2擋齒輪輸出，3擋齒輪空轉(zhuǎn)。其余各檔位的切換方式均與此類似。這樣就解決了換擋過程中動(dòng)力傳輸中斷的問題。

　　上圖是一個(gè)大眾7速DSG雙離合變速箱的工作原理圖，其工作原理與6速類似。離合器1負(fù)責(zé)控制1、3、5、7擋；離合器2負(fù)責(zé)控制2、4、6和倒檔。

　　如果大家還是沒弄懂雙離合變速箱的原理，大家可以看看上面這個(gè)大眾6速DSG雙離合變速箱的原理簡(jiǎn)圖。這個(gè)簡(jiǎn)圖非常清晰地說(shuō)明了雙離合變速箱的傳動(dòng)原理。下面是一個(gè)關(guān)于雙離合變速箱工作原理的視頻