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自动变速器包含了多板式离合器、制动器和单向离合器三个装置。结合实际情况区别使用这三个装置,就能将旋转力传递至行星齿轮的太阳齿轮、小齿轮和内齿圈,同时能够使其中任意一个固定不动。
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多板式离合器、制动器和单向离合器的运转,利用了自动变速器油液产生的油压和液体旋转时的离心力。正因如此,自动变速器才要用到液体。设计好油液循环路线,决定何时让油压和离心力发挥作用,也就把握住了自动变速器的关键。油液循环路线如迷宫一样规定了油液的循环通道,其设计的好坏直接关系到驾驶员能否顺利平稳地加速。
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现在的汽车中除了使用油液循环路线之外,还利用了智能控制。它首先判断汽车是在加速、减速还是在匀速行驶,再利用电子信号提示目前应该使用的齿轮组合,同时负责切换离合器、制动器和单向离合器等各个装置。这样一来就减小了齿轮切换时的振动,降低了油耗。
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自动变速器由液力变扭器、行星齿轮和油液循环路线等复杂的装置组合而成,光讲解这些装置就可以写成一本书了。
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但是在这里,你只需了解两点就够了。一是自动变速器与手动变速器一样,都是利用大小齿轮的组合改变齿轮比。二是自动变速器利用的是不同于手动变速器中正齿轮的行星齿轮进行自动变速的。
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汽车是怎样跑起来的 3.5 自动变速方式2:自动离合器式
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代替了人工的电脑控制和油压装置
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下面我将要讲解的是自动变速的第二种方式:自动离合器式。自动离合器式,是利用手动变速器中使用正齿轮的常啮合式装置,自动控制离合器进行齿轮变换。
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由于自动离合器式也是自动变速,因此称之为自动变速器无可厚非。但之前也讲过,提到自动变速时,通常是指利用液力变扭器和行星齿轮进行变速的方式,因此我就暂且使用自动离合器式这个别名吧。
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由于自动离合器式汽车的驾驶座位置上没有离合器踏板,只有加速器踏板和制动器踏板,因此只要持有小型自动档汽车驾照(即C2)即可驾驶。自动离合器式的工作原理是利用油压接合或分离离合器,并进行齿轮切换。
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它是先利用传感器检测汽车是在加速、减速还是在匀速行驶,再通过电脑判断油压发挥作用的时机和齿轮切换的时间。虽然加装了代替人接合、分离离合器和进行齿轮切换的油压装置,但离合器和变速器的零件仍然沿用了手动变速器的零部件。这就使得自动离合器式在控制了开发和生产经费(成本)的同时也尝到了自动变速的甜头。因此,它开始以欧洲小型汽车为中心普及,而这些小型汽车原来大多搭载的是手动变速器。
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不久,出现了由自动离合器式发展而来的新自动离合器式。它使用了两个离合器,从而使汽车能够更顺利地变换齿轮。我们称之为双重离合器式或两脚离合器式。
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这种方法使用两个离合器,一个用于奇数齿轮,即1挡、3路和5挡,另一个用于偶数齿轮,即2挡、4挡和6挡。1挡带动汽车发动后,2挡齿轮做准备,偶数用的离合器处于分离待机状态。由于从轮胎的旋转就能看出汽车加速的状态,因此发动机转速提高后就分离了1档的离合器,接合处于待机状态的2挡的离合器。这样一来,既缩短了齿轮切换的时间,又能自然顺利地完成变速,驾驶员甚至感受不到齿轮的切换。并且,利用电脑选择最适合的齿轮,还能够降低油耗。
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汽车是怎样跑起来的 3.6 自动变速方式3:CVT
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利用传动带顺利转换齿轮
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下面我将讲解自动变速的第3种方式——无级变速器(CVT)。CVT是Continuously Valiable Transmission的缩写,顾名思义,就是能进行无级变速的变速器的意思。虽然也是自动变速器的一种,但为了和常见的使用液力变扭器和行星齿轮的方式区分开来,与自动离合式相同,把它称为CVT。
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无论是手动变速器,还是自动变速器,都有1档、2档这样的变速级数,但CVT没有,这就是称之为“无级”的原因。
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20世纪80年代中后期,CVT开始应用于市售车。在以小型汽车中普及的同时,也开始应用于拥有大排量发动机的汽车。
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CVT的最大目标是降低油耗。为了抑制全球变暖,人们开始追求油耗的降低,由此CVT逐渐普及。那么,CVT是如何降低油耗的呢?
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无疑,CVT的优势在于没有变速级数。换言之,它具有无限增大变速级数的效果。我来举个具体的例子。
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假设你驾驶的汽车搭载着使用普通齿轮的变速器,而不是CVT。爬坡时,你一定有过这样的经历:无论是手动变速器还是自动变速器,2档时发动机转速过快,3档时转速反而太慢,导致动力不足。
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