AT变速箱的工作原理

最近一直想搞清楚AT变速箱的原理,找到了一篇文章,还不错。

关于变速箱与油耗高低的关系,简单的看,实际上就是传动效率的问题。手动与自动变速箱在和发动机连接的方式是有不同的,手动变速箱与发动机,以及与整个传动系统都是硬连接,抬起离合器的时候,动力几乎是100%的传递到传动系统(实际传递效率大约95%),半联动状态也仅仅持续几分之一秒,所以其动力的损耗基本可以忽略,所以手动变速器的传动效率非常高。

AT变速箱的工作原理_第1张图片

       而自动变速器没有离合器,它的动力切换,是需要一个叫做液力变矩器的装置来进行动力切换缓冲的,是属于软连接。液力变矩器的工作原理,实际上就是在一个充满液压油的空间里面装配两个涡轮叶片,分别和动力输入端、输出端相连接,是通过流体力学的原理在两个叶片之间进行动力转换,也就是通过动力输入端的叶轮产生强大的涡流来推动输出端的叶轮,从而实现动力传递,而正是这种方式降低了传动效率,增加了油耗,而且是越极端的加油门,传动效率越低下。

注:这里是主动轮带动从动轮转动,而且不可逆。


       可以想象为一个巨大的涡轮洗衣机 通过液体 带动另一个涡轮旋转,因此,这个液体(ATF)起到十分关键的作用。

       基于这种动力传递模式的区别,手动-自动变速箱的动力传递效率差异是很明显的。

      手动 传递效率 〉95%   自动(液力耦合状态) 80%~85%

      为了在一定程度上弥补自动变速箱的缺陷,变扭器锁止离合器出现了,这个器件的主要目的就是在车辆进入匀速行驶阶段,将自动变速箱的液力耦合状态切换为机械锁止状态,使液压传动的软连接模式变为机械传动的硬连接模式,从而提高动力传动效率。切换时机和关联参数见上图

     AT变速箱的工作原理_第2张图片

        因此从这个原理上可以明白,在城市行驶中,手动档的传动效率天生就比自动档的要好(起步停车等变速行驶较多),而进行自动档驾驶时,尽量不要急加油,尽快进入匀速行驶状态,避免急加速急减速,因此从这个原理上大家可以明白了,在城市行驶中,手动档的传动效率天生就比自动档的要好,而进行自动档驾驶时,尽量采用温柔的缓加油方式,可以大大降低自动档汽车的油耗。


同时需要说明的是,液力变矩器还有一个重要的功能是能够实现变矩,在发动机动力输入端的转速比输出端更大的时候,可以适当放大扭矩。自动档的齿轮比与手动档相比更小,如果都以100M时速巡航,自动档转速势必比手动档更低,因此自动档车辆进行匀速巡航的时候,能够获得很好的经济性,甚至比手动档油耗还低。

    注意:由于变扭器锁止离合器不是持续的,一旦出现油门踩踏,改变油门位置,这套机构就会立即取消,让液力变矩器及时参与动作。

 


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