工程机械及车辆(4)

1、第四章第四章 动力换挡变速器动力换挡变速器液力偶合器液力偶合器液力变矩器液力变矩器动力换挡变速器（动力换挡变速器（液力机械变速器液力机械变速器）思考题：人力换挡变速箱的优缺点？思考题：人力换挡变速箱的优缺点？p 通过纯机械的方式传递动力，效率高，结构简单，可靠性高通过纯机械的方式传递动力，效率高，结构简单，可靠性高p 换挡时需断开动力，动力传递中断，出现顿挫感；使用不方换挡时需断开动力，动力传递中断，出现顿挫感；使用不方便便液力偶合器液力偶合器1 1、基本原理、基本原理p 液力偶合器或液力变矩液力偶合器或液力变矩器是利用液体作为工作器是利用液体作为工作介质来传递动力的传动介质来传递动力的传动部

2、件部件p 动液传动形式，即通过动液传动形式，即通过液体在循环流动过程中液体在循环流动过程中，液体动能的变化来传，液体动能的变化来传递动力，这种传动称为递动力，这种传动称为液力传动液力传动液力偶合器液力偶合器2、结构特点、结构特点p 主要零件为两个直径相同的叶轮（称为主要零件为两个直径相同的叶轮（称为工作轮）工作轮）p 输入轴驱动的叶轮为泵轮，驱动输出轴输入轴驱动的叶轮为泵轮，驱动输出轴的叶轮为涡轮的叶轮为涡轮p 两轮内部装有若干沿圆周方向均匀分布两轮内部装有若干沿圆周方向均匀分布的半圆形径向叶片，各叶片之间充满工的半圆形径向叶片，各叶片之间充满工作液体作液体p 工作轮之间留有一定的间隙（工作轮

3、之间留有一定的间隙（34mm），一方面保证安装精度，另一方面过），一方面保证安装精度，另一方面过小的间隙会增加液体流动的阻力小的间隙会增加液体流动的阻力p 工作轮多用铝合金铸成，也有采用冲压工作轮多用铝合金铸成，也有采用冲压和焊接方法制造的，第一种方法成本较和焊接方法制造的，第一种方法成本较低，重量较轻低，重量较轻p 叶片一般为平面形状叶片一般为平面形状1输入轴；输入轴；2壳体；壳体；3泵轮；泵轮；4涡轮；涡轮；5输出轴输出轴液力偶合器液力偶合器3、工作原理、工作原理p 液体是一种复合循环运动，既有随工作液体是一种复合循环运动，既有随工作轮的转动，又有沿叶片径向的运动轮的转动，又有沿叶片径向的

4、运动 泵轮转动，带动液体一起旋转，液体既绕泵泵轮转动，带动液体一起旋转，液体既绕泵轮作圆周运动，同时又在离心力作用下从叶轮作圆周运动，同时又在离心力作用下从叶片的内缘向外缘运动，外缘压力增大，内缘片的内缘向外缘运动，外缘压力增大，内缘压力减小；压力减小； 外缘压力高于内缘，其压力差取决于泵轮半外缘压力高于内缘，其压力差取决于泵轮半径和转速；径和转速； 如果涡轮仍处于静止状态，则涡轮外缘与中如果涡轮仍处于静止状态，则涡轮外缘与中心压力相同，但涡轮外缘的压力低于泵轮外心压力相同，但涡轮外缘的压力低于泵轮外缘压力，而涡轮中心压力则高于泵轮中心压缘压力，而涡轮中心压力则高于泵轮中心压力，因此被甩到泵轮

5、外缘的工作液体便冲向力，因此被甩到泵轮外缘的工作液体便冲向涡轮外缘，沿着涡轮叶片向内缘流动，又返涡轮外缘，沿着涡轮叶片向内缘流动，又返回泵轮，不断循环；回泵轮，不断循环； 机械能机械能液体动能液体动能机械能。机械能。液力偶合器液力偶合器4、特性分析、特性分析 扭矩扭矩在偶合器两工作轮均作匀速转动的情在偶合器两工作轮均作匀速转动的情况下（即稳态运动），若忽略各轴承况下（即稳态运动），若忽略各轴承的摩擦力，则的摩擦力，则(MB为发动机传给泵轮为发动机传给泵轮的扭矩，的扭矩，MT为涡轮轴输出扭矩，与为涡轮轴输出扭矩，与外负荷扭矩外负荷扭矩Mf相等相等)0fBMM即无论两工作轮转速多高，只要均作匀速运

6、动，则偶合器的输入扭即无论两工作轮转速多高，只要均作匀速运动，则偶合器的输入扭矩就等于输出扭矩，所以偶合器又称为液力联轴器。矩就等于输出扭矩，所以偶合器又称为液力联轴器。由工作原理可知，只有工作液体循环流动而形成旋转环流时，偶合由工作原理可知，只有工作液体循环流动而形成旋转环流时，偶合器才能传递动力，而形成旋转环流的必要条件是泵轮与涡轮的转速器才能传递动力，而形成旋转环流的必要条件是泵轮与涡轮的转速不等。偶合器正常传递动力时，始终有不等。偶合器正常传递动力时，始终有nTnB，即，即i=nT/nB0，且逐步加大；，且逐步加大； 此时涡轮叶片出口处液体速度此时涡轮叶片出口处液体速度为为Tnwv w

7、为沿叶片方向的相对运动，为沿叶片方向的相对运动，由于泵轮转速不变，故循环圆由于泵轮转速不变，故循环圆内涡轮出口的相对运动不变内涡轮出口的相对运动不变0DM 当当v与导轮的出口方向一致时与导轮的出口方向一致时 ，此时，此时BTMM 液力变矩器液力变矩器液力变矩器液力变矩器2、变矩原理、变矩原理 nT继续增大，继续增大，v继续向左倾斜，继续向左倾斜，到达到达v位置时位置时 反向，此时反向，此时 直到直到nT=nB时时DMDBTMMM经过三种工况的分析，可得到经过三种工况的分析，可得到以下结论：以下结论：0TM 液力变矩器的输出转矩可以根据涡轮的转速不同而发生变化，具体液力变矩器的输出转矩可以根据涡

8、轮的转速不同而发生变化，具体为涡轮转速低时，涡轮转矩大于泵轮输入转矩；涡轮转速等于某设为涡轮转速低时，涡轮转矩大于泵轮输入转矩；涡轮转速等于某设定值时，涡轮转矩等于泵轮转矩；涡轮转速大于该值时，涡轮转矩定值时，涡轮转矩等于泵轮转矩；涡轮转速大于该值时，涡轮转矩小于泵轮转矩；当涡轮转速与泵轮转速相等时，无输出力矩。小于泵轮转矩；当涡轮转速与泵轮转速相等时，无输出力矩。 液力变矩器能改变扭矩的原因在于泵轮与涡轮之间加入了导轮。液力变矩器能改变扭矩的原因在于泵轮与涡轮之间加入了导轮。液力变矩器液力变矩器3、特性参数、特性参数 传动比传动比i：涡轮轴转速：涡轮轴转速nT与泵轮与泵轮轴转速轴转速nB之比

9、。之比。 变矩系数变矩系数K：涡轮轴上的力矩：涡轮轴上的力矩MT与泵轮轴上的力矩与泵轮轴上的力矩MB之比，之比，即发动机输出的力矩经变矩器即发动机输出的力矩经变矩器后力矩放大的倍数。后力矩放大的倍数。KinMnMNNBBTTBTBTnni 传动效率传动效率：涡轮轴上的输出：涡轮轴上的输出功率功率NT与泵轮轴上输入功率与泵轮轴上输入功率NB之比。之比。BTMMK 液力变矩器液力变矩器4、特性分析、特性分析 液力变矩器的传动比为小于等于液力变矩器的传动比为小于等于1的连续可变的数；的连续可变的数； 液力变矩器的转矩随着汽车的行液力变矩器的转矩随着汽车的行驶工况自动的改变；驶工况自动的改变； 液力变

10、矩器同时具有液力耦合液力变矩器同时具有液力耦合器保证汽车平稳起步，衰减传器保证汽车平稳起步，衰减传动系的扭转振动，防止系统过动系的扭转振动，防止系统过载的特点；载的特点； 在涡轮速度高于在涡轮速度高于nw1时，涡轮时，涡轮的输出转矩小于泵轮的输入转的输出转矩小于泵轮的输入转矩，效率低、降低了动力性。矩，效率低、降低了动力性。5、典型结构、典型结构-三元件综合式液力变矩器三元件综合式液力变矩器 基本构造基本构造由泵轮、涡轮和由泵轮、涡轮和导轮三个工作轮导轮三个工作轮组成；组成；泵轮通过壳体与泵轮通过壳体与发动机相连；发动机相连；导轮通过单向离导轮通过单向离合器及其花键连合器及其花键连接在固定不动

11、的接在固定不动的套管上。套管上。涡轮通过涡轮轮涡轮通过涡轮轮毂上的花键与输毂上的花键与输出轴相连；出轴相连；液力变矩器液力变矩器5、典型结构、典型结构-三元件综合式液力变矩器三元件综合式液力变矩器 基本构造基本构造液力变矩器液力变矩器5、典型结构、典型结构-三元件综合式液力变矩器三元件综合式液力变矩器 基本构造基本构造液力变矩器液力变矩器5、典型结构、典型结构-三元件综合式液力变矩器三元件综合式液力变矩器 单向离合器（单向离合器（One Way Clutch）的结构与作用）的结构与作用液力变矩器液力变矩器5、典型结构、典型结构-三元件综合式液力变矩器三元件综合式液力变矩器 单向离合器（单向离合

12、器（One Way Clutch）的结构与作用）的结构与作用液力变矩器液力变矩器5、典型结构、典型结构-三元件综合式液力变矩器三元件综合式液力变矩器 单向离合器（单向离合器（One Way Clutch）的结构与作用）的结构与作用液力变矩器液力变矩器5、典型结构、典型结构-三元件综合式液力变矩器三元件综合式液力变矩器 单向离合器（单向离合器（One Way Clutch）的结构与作用）的结构与作用作用：在液力变矩器的涡轮速度达到一定的程度时，让液力变矩器作用：在液力变矩器的涡轮速度达到一定的程度时，让液力变矩器转化为液力耦合器工作，以增大涡轮在高速时的输出的转矩，提高转化为液力耦合器工作，以增

13、大涡轮在高速时的输出的转矩，提高动力性。动力性。因为这个液力变矩器可以转化为液力耦合器工况，因此称因为这个液力变矩器可以转化为液力耦合器工况，因此称之为综合式的。之为综合式的。相相和和级级的概念：一般将液力变矩器的工作状态的数目称之为相。同的概念：一般将液力变矩器的工作状态的数目称之为相。同时，一般将导轮与泵轮、或者导轮与导轮之间的涡轮数称之为液力时，一般将导轮与泵轮、或者导轮与导轮之间的涡轮数称之为液力变矩器的级。因此这个液力变矩器的全称为单级双相三元件综合式变矩器的级。因此这个液力变矩器的全称为单级双相三元件综合式液力变矩器。液力变矩器。液力变矩器液力变矩器5、典型结构、典型结构-三元件综

14、合式液力变矩器三元件综合式液力变矩器 特性分析特性分析非综合式液力变矩器存在的问题：非综合式液力变矩器存在的问题：当变矩系数当变矩系数K1时，变矩器的效时，变矩器的效率比偶合器高，但当变矩系数率比偶合器高，但当变矩系数K1时，变矩器的效率比偶合器时，变矩器的效率比偶合器低。低。采用综合式液力变矩器的目的是采用综合式液力变矩器的目的是为了增加变矩器高效区。自变矩为了增加变矩器高效区。自变矩器转为耦合器工作的点称为器转为耦合器工作的点称为工况工况转换点转换点。结构简单，工作可靠，性能稳定，结构简单，工作可靠，性能稳定，效率高，在变矩器状态下的最高效率高，在变矩器状态下的最高效率为效率为92%，在耦

15、合器状态下的，在耦合器状态下的高传动比区的效率可达高传动比区的效率可达96%。缺点缺点：三元件：三元件的液力变矩器的液力变矩器在最高效区到在最高效区到转换点之间的转换点之间的效率较低。效率较低。液力变矩器液力变矩器6、典型结构、典型结构-四元件综合式液力变矩器四元件综合式液力变矩器 基本构造基本构造工作轮由泵轮、工作轮由泵轮、导轮导轮1、导轮、导轮2和涡轮四个和涡轮四个元件组成。元件组成。液力变矩器液力变矩器6、典型结构、典型结构-四元件综合式液力变矩器四元件综合式液力变矩器 特性分析特性分析四元件综合式液力变矩器的特性是四元件综合式液力变矩器的特性是两个两个变矩器特性和一个耦合器特性的综合变

16、矩器特性和一个耦合器特性的综合。在传动比在传动比i1区段，两个导轮固定不动，区段，两个导轮固定不动，二者的叶片组成一个弯曲程度更大的叶二者的叶片组成一个弯曲程度更大的叶片，以保证在低传动比工况下获得大的片，以保证在低传动比工况下获得大的变矩系数。变矩系数。在传动比在传动比i1iK1区段，第一导轮脱开，变矩器带有一个叶片弯曲程区段，第一导轮脱开，变矩器带有一个叶片弯曲程度较小的导轮工作，因而此时可得到较高的效率。度较小的导轮工作，因而此时可得到较高的效率。当传动比为当传动比为iK1时，变矩器转入耦合器工况，效率按线性规律增长。时，变矩器转入耦合器工况，效率按线性规律增长。具有三个工作状态，因此称

17、之为具有三个工作状态，因此称之为单级三相四元件综合式液力变矩器单级三相四元件综合式液力变矩器。液力变矩器液力变矩器动力换挡变速器动力换挡变速器1、基本概念、基本概念 液力变矩器一般与齿轮变速器（有级式）共同组成，又称为液力变矩器一般与齿轮变速器（有级式）共同组成，又称为液液力机械变速器力机械变速器。 安装变速器的原因：安装变速器的原因： 液力变矩器的变矩系数较小，不能满足汽车的需要；液力变矩器的变矩系数较小，不能满足汽车的需要； 过大的变矩系数影响液力变矩器的效率。过大的变矩系数影响液力变矩器的效率。 与液力变矩器配合使用的一般是行星齿轮变速器（轴线旋转与液力变矩器配合使用的一般是行星齿轮变速

18、器（轴线旋转式），但也有采用轴线固定式的。因为式），但也有采用轴线固定式的。因为行星齿轮变速器行星齿轮变速器结构紧结构紧凑，承载能力大，可以用较小的齿轮实现较大的传动比，传动凑，承载能力大，可以用较小的齿轮实现较大的传动比，传动效率高，机构运动平衡，抗振能力。效率高，机构运动平衡，抗振能力。动力换挡变速器动力换挡变速器2、行星齿轮变速器的工作原理、行星齿轮变速器的工作原理行星齿轮作用在太阳轮行星齿轮作用在太阳轮1上的力矩：上的力矩：111rFM行星齿轮作用在齿圈行星齿轮作用在齿圈2上的力矩：上的力矩：222rFM333rFM)(2/)(2/)(*211213rrrrrr121212/rrrrZ

19、Z即2/)1(13rr行星齿轮作用在行星架行星齿轮作用在行星架3上的力矩：上的力矩：其中其中设齿圈设齿圈2与太阳轮与太阳轮1的齿数比为的齿数比为a ：代入（代入（*）式，得）式，得由行星齿轮的平衡条件由行星齿轮的平衡条件21FF21322FFF动力换挡变速器动力换挡变速器2、行星齿轮变速器的工作原理、行星齿轮变速器的工作原理可得作用于太阳轮、齿圈和行星架上可得作用于太阳轮、齿圈和行星架上的力矩分别为的力矩分别为根据能量守恒得：根据能量守恒得：将上述两式合并，得到单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程：将上述两式合并，得到单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程：其中其中 为齿轮的角速度为齿轮的角

20、速度以转速替角速度，则表达式如下：以转速替角速度，则表达式如下：113112111)1(rFMrFMrFM0332211MMM0)1 (321*)*(*01321)n(nn动力换挡变速器动力换挡变速器2、行星齿轮变速器的工作原理、行星齿轮变速器的工作原理01321)n(nn 从上式可以得出：从上式可以得出： 太阳轮、齿圈与行星齿轮架太阳轮、齿圈与行星齿轮架3者者任意一对可作为传动件；任意一对可作为传动件； 如果有两个被固定在一起，则第三个的速度与前两个相同，传动比如果有两个被固定在一起，则第三个的速度与前两个相同，传动比为为1 ，可做，可做直接档直接档； 如果三个均为自由转动，则行星齿轮失去传

21、动作用，相当于如果三个均为自由转动，则行星齿轮失去传动作用，相当于空档空档； 行星架被固定时，太阳轮、齿圈转速相反，可作为行星架被固定时，太阳轮、齿圈转速相反，可作为倒档倒档。动力换挡变速器动力换挡变速器3、典型运动形式、典型运动形式 齿圈固定，太阳轮输齿圈固定，太阳轮输入，行星架输出入，行星架输出减速运动；减速运动；传动比一般为传动比一般为2.55；转向相同。转向相同。123113/11/ZZnni动力换挡变速器动力换挡变速器3、典型运动形式、典型运动形式 齿圈固定，行星架输齿圈固定，行星架输入，太阳轮输出入，太阳轮输出增速运动；增速运动；传动比一般为传动比一般为0.20.4；转向相同。转向

22、相同。)1(1/1331nni动力换挡变速器动力换挡变速器3、典型运动形式、典型运动形式 太阳轮固定，齿圈输太阳轮固定，齿圈输入，行星架输出入，行星架输出减速运动；减速运动；传动比一般为传动比一般为1.251.67；转向相同。转向相同。213223/1/)1(/ZZnni动力换挡变速器动力换挡变速器3、典型运动形式、典型运动形式 太阳轮固定，行星架太阳轮固定，行星架输入，齿圈输出输入，齿圈输出增速运动；增速运动；传动比一般为传动比一般为0.60.8；转向相同。转向相同。)1/(/2332nni动力换挡变速器动力换挡变速器3、典型运动形式、典型运动形式 行星架固定，太阳轮行星架固定，太阳轮输入，

23、齿圈输出输入，齿圈输出减速运动；减速运动；传动比一般为传动比一般为1.54；转向转向相反相反。122112/ZZnni动力换挡变速器动力换挡变速器3、典型运动形式、典型运动形式 行星架固定，齿圈输行星架固定，齿圈输入，太阳轮输出入，太阳轮输出增速运动；增速运动；传动比一般为传动比一般为0.250.67；转向转向相反相反；不推荐使用不推荐使用。211221/1/ZZnni动力换挡变速器动力换挡变速器3、典型运动形式、典型运动形式 把三元件中任意两元件结合为一体把三元件中任意两元件结合为一体当把行星架和齿圈结合为一体作为主动件，太阳轮为被动件或者当把行星架和齿圈结合为一体作为主动件，太阳轮为被动件

24、或者把太阳轮和行星架结合为一体作为主动件，齿圈作为被动件；把太阳轮和行星架结合为一体作为主动件，齿圈作为被动件；行星齿轮间没有相对运动，作为一个整体运转，传动比为行星齿轮间没有相对运动，作为一个整体运转，传动比为1，转，转向相同；向相同；车辆上常用此种组合方式组成直接档。车辆上常用此种组合方式组成直接档。 三元件中任一元件为主动，其余的两元件自由三元件中任一元件为主动，其余的两元件自由其余两元件无确定的转速输出；其余两元件无确定的转速输出；不传递动力。不传递动力。单排行星齿轮传动所提供的单排行星齿轮传动所提供的传动比数目是有限的传动比数目是有限的动力换挡变速器动力换挡变速器4、复合式行星齿轮机

25、构、复合式行星齿轮机构 定义：具有两排以上行星的行星齿轮机构，可获得较多的档定义：具有两排以上行星的行星齿轮机构，可获得较多的档位。位。 主要包括辛普森（主要包括辛普森（Simpson）和拉威挪（）和拉威挪（Ravigneaux）两种）两种形式。形式。动力换挡变速器动力换挡变速器5、辛普森式行星齿轮机构、辛普森式行星齿轮机构 结构特点：双行星排，前后两太阳轮连为一个整体，称为太阳结构特点：双行星排，前后两太阳轮连为一个整体，称为太阳轮组件，后排行星架和前排齿圈连为一体，称为后行星架和前轮组件，后排行星架和前排齿圈连为一体，称为后行星架和前齿圈组件，输出轴通常与该组件连接。即辛普森式行星机构具齿

26、圈组件，输出轴通常与该组件连接。即辛普森式行星机构具有四个独立元件：后齿圈、太阳轮组件、前行星架，后行星架有四个独立元件：后齿圈、太阳轮组件、前行星架，后行星架和前齿圈组件。和前齿圈组件。 结构特点：双行星排，前后结构特点：双行星排，前后两太阳轮连为一个整体，称两太阳轮连为一个整体，称为太阳轮组件，后排行星架为太阳轮组件，后排行星架和前排齿圈连为一体，称为和前排齿圈连为一体，称为后行星架和前齿圈组件，输后行星架和前齿圈组件，输出轴通常与该组件连接。出轴通常与该组件连接。动力换挡变速器动力换挡变速器5、辛普森式行星齿轮机构、辛普森式行星齿轮机构运动方程：运动方程：一档工作状况（起步阶段）：离合器

27、一档工作状况（起步阶段）：离合器C1接合，制动器接合，制动器B2制动，动力传递路制动，动力传递路线：输入轴线：输入轴 后齿圈后齿圈 后排行星架后排行星架 太阳轮组件太阳轮组件 前齿圈，由后行星前齿圈，由后行星架和前齿圈组件共同传递动力，转动方向不变架和前齿圈组件共同传递动力，转动方向不变B11C2s1C12sB1B22B10)1 (0)1 (nnnnnnnnnnnn在离合器完全接合时，在离合器完全接合时，nC1=0，nC2=0一档运动方程一档运动方程000)1 (0)1 (B2s1C12sB1B22B1nnnnnnnnnn0)1 (021B12B1nnnnn/)21(/211nni动力换挡变速

28、器动力换挡变速器5、辛普森式行星齿轮机构、辛普森式行星齿轮机构二档工作状况：离合器二档工作状况：离合器C1接合，制动器接合，制动器B1制动，动力传递路线：输入轴制动，动力传递路线：输入轴 后齿后齿圈圈 后排行星架，由后行星架单独传递后排行星架，由后行星架单独传递动力，转动方向不变，前排自由转动动力，转动方向不变，前排自由转动二档运动方程二档运动方程000)1 (0)1 (B1s1C12sB1B22B1nnnnnnnnnn0)1 (21nn/)1(/212nni直接档工作状况：离合器直接档工作状况：离合器C1接合，接合，离合器离合器C2接合，后排齿圈和太阳轮组件同接合，后排齿圈和太阳轮组件同时与

29、输入轴相连，转速相同，后行星架在太阳轮与齿圈的夹持下同速旋转，时与输入轴相连，转速相同，后行星架在太阳轮与齿圈的夹持下同速旋转，使后行星排连成一个整体同速旋转，传动比为使后行星排连成一个整体同速旋转，传动比为1动力换挡变速器动力换挡变速器5、辛普森式行星齿轮机构、辛普森式行星齿轮机构倒档状况：离合器倒档状况：离合器C2接合，制动器接合，制动器B2制制动，动力传递路线：输入轴动，动力传递路线：输入轴 太阳轮组太阳轮组件件 前排齿圈，由前排齿圈单独传递动前排齿圈，由前排齿圈单独传递动力，转动方向不变，后排自由转动力，转动方向不变，后排自由转动倒档运动方程倒档运动方程000)1 (0)1 (B2B1

30、1C22sB1B22B1nnnnnnnnnn21/ nniR021 nn思考题思考题行星齿轮机构的运动规律方程是什么？方程中的各字符的行星齿轮机构的运动规律方程是什么？方程中的各字符的物理意义？按单排行星齿轮的运动方程，说明行星齿轮机物理意义？按单排行星齿轮的运动方程，说明行星齿轮机构的工作特点。构的工作特点。辛普森式行星齿轮机构的运动方程，以及各档位的传动比辛普森式行星齿轮机构的运动方程，以及各档位的传动比的计算方法。的计算方法。AT，传统意义上的自动变速箱，由，传统意义上的自动变速箱，由液力变矩器液力变矩器、周转轮系周转轮系和和液压操纵系统液压操纵系统三三部分组成，通过液力传递和齿轮组成的

31、方式来达到部分组成，通过液力传递和齿轮组成的方式来达到变速变矩变速变矩。自动档变速杆自动档变速杆（Dx表示只在表示只在x及及x以下档位切换，以下档位切换，D1适用于大坡道，适用于大坡道，D2适用于连续坡道，适用于连续坡道，D3适用于高速超车）适用于高速超车）手自一体手自一体自动档变速杆自动档变速杆怀档怀档液力变矩器液力变矩器+周转轮系周转轮系补充知识补充知识：AT/DCT/AMT/CVT/KRGAT是不是是不是AT上的液力变矩器就相当于上的液力变矩器就相当于MT上的离合器，上的离合器，起到动力的连接和中断的作用？起到动力的连接和中断的作用？思考思考液力变矩器与发动机曲轴直接连接，因此从点火瞬间

32、开始，液力变矩器就液力变矩器与发动机曲轴直接连接，因此从点火瞬间开始，液力变矩器就开始转动，对于动力的连接和中断，是由齿轮箱内部的离合器来完成开始转动，对于动力的连接和中断，是由齿轮箱内部的离合器来完成液力变矩器（液力变矩器（Torque Convener，TC）通过液体与工作轮叶片的相）通过液体与工作轮叶片的相互作用，将机械能转换为液体能互作用，将机械能转换为液体能来传递动力，通过液体动量矩的来传递动力，通过液体动量矩的变化来改变转矩的传动元件，具变化来改变转矩的传动元件，具有无级连续改变速度与转矩的能有无级连续改变速度与转矩的能力力液力变矩器唯一与液力变矩器唯一与MT离合器相似离合器相似的

33、地方，就是液力变矩器的地方，就是液力变矩器“软连软连接接”的特性，与的特性，与MT离合器的离合器的“半半联动联动”工况相似工况相似补充知识补充知识：AT/DCT/AMT/CVT/KRGDCT，双离合变速箱，简称，双离合变速箱，简称DCT（Dual Clutch Transmission），结构上最），结构上最明显特征是有明显特征是有两组离合器两组离合器。如其他汽车高科技一样，如其他汽车高科技一样，DCT的设计起源于赛车运动，最早的设计起源于赛车运动，最早的实际应用是在的实际应用是在80年代初的保年代初的保时捷时捷Porsche 962C（24小时小时勒芒大赛勒芒大赛冠军车）和冠军车）和1985

34、年的年的奥迪奥迪Audi sport quattro S1 RC（WRC Group B冠军车）冠军车）赛车上，经过十余年的改进后赛车上，经过十余年的改进后被普通量产车所应用。被普通量产车所应用。目前常见的双离合器有大众的目前常见的双离合器有大众的DSG、福特的、福特的Powershift、三、三菱的菱的SST以及保时捷的以及保时捷的PDK等。等。补充知识补充知识：AT/DCT/AMT/CVT/KRGDCTDSG（Direct Shift Gearbox）是大众对自己买断的双离合技术专有称谓）是大众对自己买断的双离合技术专有称谓DSG工作原理工作原理：离合器：离合器1负责负责1、3、5和倒档，

35、离合器和倒档，离合器2负责负责2、4和和6档；档；车辆在奇数档位时，离合器车辆在奇数档位时，离合器1结合，结合，输入轴输入轴1工作，离合器工作，离合器2分离，输分离，输入轴入轴2不工作，即在不工作，即在DSG变速器工变速器工作过程中总是有作过程中总是有2个档位是结合的，个档位是结合的，一个正在工作，另一个则为下一一个正在工作，另一个则为下一步做准备步做准备DSG可视作两台手动变速箱的功可视作两台手动变速箱的功能合二为一，并建立在单一的系能合二为一，并建立在单一的系统内。由于使用统内。由于使用2套离合器并且在套离合器并且在换挡之前下一个档位已被预选，换挡之前下一个档位已被预选，因此因此DSG的换

36、挡速度非常快，只的换挡速度非常快，只需不到需不到0.2秒的时间，因此在实际秒的时间，因此在实际驾驶中，驾驶中，DSG给人的感觉是在整给人的感觉是在整个换挡过程感觉不到一点点顿挫个换挡过程感觉不到一点点顿挫和推拉和推拉补充知识补充知识：AT/DCT/AMT/CVT/KRGDCTS-Tronic是奥迪双离合器的名称，档位多（可达是奥迪双离合器的名称，档位多（可达7档）且承受扭矩较高，让舒适档）且承受扭矩较高，让舒适和性能两者兼得。在奥迪和性能两者兼得。在奥迪A3、TT、Q5、A5等车型中使用等车型中使用奥迪奥迪A3奥迪奥迪TT奥迪奥迪Q5奥迪奥迪A5补充知识补充知识：AT/DCT/AMT/CVT/

37、KRGDSG（Direct Shift Gearbox）是大众对自己买断的双离合技术）是大众对自己买断的双离合技术专有称谓专有称谓DCTPDK：Porsche Doppel Kupplung，保时捷双离合器变速箱，双离合器是保时，保时捷双离合器变速箱，双离合器是保时捷公司的独创技术，近年来由于捷公司的独创技术，近年来由于DSG的大力推行，而在市场上获得了极高的知名的大力推行，而在市场上获得了极高的知名度。度。保时捷帕纳米拉（保时捷帕纳米拉（Panamera）轿跑车）轿跑车补充知识补充知识：AT/DCT/AMT/CVT/KRGAMT，半自动变速箱，又称序列变速箱，在传统的手动齿轮式变速箱基，半自

38、动变速箱，又称序列变速箱，在传统的手动齿轮式变速箱基础上改进而来，既具有础上改进而来，既具有AT自动变速的优点，又保留了自动变速的优点，又保留了MT效率高、成本效率高、成本低、结构简单、易制造等长处。该变速箱是在手动变速箱上进行改造，低、结构简单、易制造等长处。该变速箱是在手动变速箱上进行改造，保留了绝大部分原总成部件，其实质是一种手动变速箱。保留了绝大部分原总成部件，其实质是一种手动变速箱。驾驶员通过加速踏板和操纵杆向驾驶员通过加速踏板和操纵杆向ECU传递控制信号，传递控制信号，ECU采集发动机转速、车速采集发动机转速、车速等信号，对发动机供油、离合器的分离和结合、变速器换挡三者的动作与时序

39、实等信号，对发动机供油、离合器的分离和结合、变速器换挡三者的动作与时序实现最佳匹配，从而获得优良的燃油经济性与动力性以及平稳起步与迅速换挡的能现最佳匹配，从而获得优良的燃油经济性与动力性以及平稳起步与迅速换挡的能力。但力。但AMT换挡时动力中断（换挡时动力中断（换挡时间与换挡时间与DCT长长），使换挡），使换挡舒适性舒适性及及加速性能加速性能不不好。好。典型产品：典型产品：宝马宝马SMG变速箱变速箱（随着技术的不断发展，宝马（随着技术的不断发展，宝马M车型现如今已经将车型现如今已经将SMG变速箱更换为变速箱更换为DCT双离合变速箱）、双离合变速箱）、兰博基尼兰博基尼ISR变速箱变速箱等。等。补

40、充知识补充知识：AT/DCT/AMT/CVT/KRGAMT，“自动的手动变速箱自动的手动变速箱”菲亚特博悦菲亚特博悦（广汽菲亚特）（广汽菲亚特）AMT变速箱越来越多地被自主品牌应用在小型车上，如昌河铃木北斗星、变速箱越来越多地被自主品牌应用在小型车上，如昌河铃木北斗星、奇瑞奇瑞QQ3、长城炫丽、奔奔、长城炫丽、奔奔mini、江淮同悦、哈飞路宝、名爵、江淮同悦、哈飞路宝、名爵MG3等。等。对于小型车而言，舒适性并不是最重要的，对于小型车而言，舒适性并不是最重要的，AMT变速箱在成本上的优势变速箱在成本上的优势反而得到了很好的体现。不过反而得到了很好的体现。不过AMT变速箱在舒适性上的不足始终限制

41、了变速箱在舒适性上的不足始终限制了其在高端车型上的应用其在高端车型上的应用F1赛车是最早采用赛车是最早采用AMT变速箱的车型之一，同时由于其快捷变速箱的车型之一，同时由于其快捷性和便利性，目前几乎百分百的性和便利性，目前几乎百分百的F1赛车仍采用赛车仍采用AMT变速箱变速箱补充知识补充知识：AT/DCT/AMT/CVT/KRGCVT（Continuously Variable Transmission），无级变速箱，操作上），无级变速箱，操作上类似自动变速箱，但是速比的变化却不同于自动变速箱的跳档过程，而类似自动变速箱，但是速比的变化却不同于自动变速箱的跳档过程，而是连续的，因此动力传输持续而

42、顺畅是连续的，因此动力传输持续而顺畅变速传动机构是由作为主、从动变速传动机构是由作为主、从动轮组的两对锥盘及张紧在上面的轮组的两对锥盘及张紧在上面的传动带（或钢质挠性链）组成传动带（或钢质挠性链）组成主动轮组和从动轮组都由可动盘主动轮组和从动轮组都由可动盘和固定盘组成，与油缸靠近的一和固定盘组成，与油缸靠近的一侧为可动盘，可在轴上滑动，另侧为可动盘，可在轴上滑动，另一侧则固定一侧则固定可动盘与固定盘都是锥面结构，可动盘与固定盘都是锥面结构，两锥面形成两锥面形成V形槽与形槽与V形金属带相形金属带相接触并产生摩擦力进行动力传递接触并产生摩擦力进行动力传递通过两可动盘的轴向移动改变主通过两可动盘的轴

43、向移动改变主动轮、从动轮锥面与动轮、从动轮锥面与V形带啮合形带啮合的工作半径从而改变传动比，最的工作半径从而改变传动比，最终实现了无级变速终实现了无级变速东风日产旗下的逍客、轩逸、新奇骏和新天籁，奇瑞的旗云、南汽名爵东风日产旗下的逍客、轩逸、新奇骏和新天籁，奇瑞的旗云、南汽名爵MG3SW等国产车型装备有该无级变速箱等国产车型装备有该无级变速箱补充知识补充知识：AT/DCT/AMT/CVT/KRGCVT变速箱有何不足？变速箱有何不足？KRG，Cone Ring Transmission，“半价半价CVT”，低成本，结构简单，低成本，结构简单，可能可能是未来国内小排量车型上的主流变速箱。是未来国内

44、小排量车型上的主流变速箱。悠久历史和创新：源于悠久历史和创新：源于1902年的结构年的结构+创新控制机构创新控制机构无级变速的基础：无级变速的基础：滚锥滚锥+锥环锥环代替钢带和棘轮代替钢带和棘轮结构组成：输入滚锥（结构组成：输入滚锥（1）+输出滚锥（输出滚锥（2）+锥环（锥环（3）+胀紧机构（胀紧机构（4）+锥环定位锥环定位机构（机构（5）+控制架（控制架（5a）工作原理：锥环的平面在两个滚锥上得到的截面圆的周长决定了输入轴和输出轴的工作原理：锥环的平面在两个滚锥上得到的截面圆的周长决定了输入轴和输出轴的速比，所以锥环在滚锥上的位置直接决定变速箱的速比，由于锥环可以在滚锥上的速比，所以锥环在滚

45、锥上的位置直接决定变速箱的速比，由于锥环可以在滚锥上的左右止点之间任意移动，所以能够提供在左右止点之间任意移动，所以能够提供在一定范围内连续可变的速比一定范围内连续可变的速比补充知识补充知识：AT/DCT/AMT/CVT/KRGKRG速比调节机构速比调节机构工作原理：工作原理：由于椎体的特殊形状由于椎体的特殊形状，当传递动力的锥环平面与滚锥中心，当传递动力的锥环平面与滚锥中心线呈垂直状态时，锥环能够保持当前位置不变，即变速箱能够以恒定的速比输出动线呈垂直状态时，锥环能够保持当前位置不变，即变速箱能够以恒定的速比输出动力；而当锥环平面与中心线的角度发生变化时，锥环便会力；而当锥环平面与中心线的角度