變速器將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為汽車所需要的牽引力和速度，并能滿足使汽車向前或向后行駛所需要的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的變換。電子控制的自動(dòng)變速器可以自行選擇最佳擋位，使汽車的行駛更加省油，并在復(fù)雜的交通狀況下，如在陌生的環(huán)境或惡劣的天氣狀況下，幫助駕駛員減輕操作。在停停走走的斷續(xù)交通中可明顯的減輕駕駛員的疲勞。

　　車用變速器

　　內(nèi)燃機(jī)在它的整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)不是等轉(zhuǎn)矩和等功率運(yùn)轉(zhuǎn)的。其最佳的“彈性”轉(zhuǎn)速范圍是在標(biāo)定轉(zhuǎn)速和最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速之間。變速器實(shí)質(zhì)上是轉(zhuǎn)速-力矩變換器。為了在上坡和加速行駛，變速器將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩變換為相應(yīng)的、汽車所需的力矩。變速器能最佳的利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率和優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗。在變速器上有一個(gè)汽車起步部件。它是汽車從靜止?fàn)顟B(tài)到運(yùn)動(dòng)狀態(tài)所必須的。

　　三軸五當(dāng)變速器傳動(dòng)簡(jiǎn)圖

　　1-輸入軸 2-軸承 3-接合齒圈 4-同步環(huán) 5-輸出軸 6-中間軸 7-接合套 8-中間軸常嚙合齒輪

　　變速器是傳動(dòng)系統(tǒng)效率的主要影響者。汽車變速器在最佳工作點(diǎn)的傳動(dòng)功率損失約為1.5%。在汽車的日常行駛工況下，由于驅(qū)動(dòng)汽車的各種行駛狀態(tài)，其功率損失約為8%。變速器的電子控制通過自行選擇最佳擋位可以減少功率損失。

　　對(duì)變速器的要求

　　各汽車都對(duì)變速器提出一些具體的要求，所以各種型式的變速器在結(jié)構(gòu)和性能方便都是不一樣的。開發(fā)變速器的目標(biāo)和重點(diǎn)集中在以下幾個(gè)方面：

　　兩軸五當(dāng)變速器傳動(dòng)簡(jiǎn)圖

　　1-輸入軸 2-接合套 3-里程表齒輪 4-同步環(huán) 5-半軸 6-主減速器被動(dòng)齒輪 7-差速器殼 8-半軸齒輪 9-行星齒輪 10、11-輸出軸 12-主減速器主動(dòng)齒輪 13-花鍵轂

　　一、舒適性：

　　對(duì)舒適性的一些重點(diǎn)要求則是：1、換當(dāng)中沒有沖擊，沒有轉(zhuǎn)速的階躍。2、換擋方便，不受發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和工作條件的影響。3、噪聲小。4、在整個(gè)使用壽命內(nèi)不會(huì)犧牲舒適性。

　　變速器遠(yuǎn)距離外操縱機(jī)構(gòu)

　　1-變速桿 2-縱向拉線 3-橫向拉線

　　二、燃油經(jīng)濟(jì)型：

　　從變速器方面有效降低燃油消耗的條件為：1、傳動(dòng)比大。2、機(jī)械效率高。3、智能的換擋策略。4、控制功率小。5、質(zhì)量輕。6、有備用的控制。7、有液力偶合器。8、小的攪油功率損失（齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的攪動(dòng)變速器內(nèi)的阻力）等。

　　三、可操控性：

　　變速器的下列功能可保證變速器良好的操控性：1、換擋點(diǎn)與汽車行駛狀況協(xié)調(diào)。2、能識(shí)別汽車行駛狀態(tài)和駕駛員的類型。3、較好的酵素能力。4、山區(qū)下坡時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)作用。5、彎道較快行駛時(shí)防止換擋。6、能識(shí)別冬季路況。

　　四、結(jié)構(gòu)尺寸：

　　按照驅(qū)動(dòng)方式，對(duì)變速器的體積有不同的規(guī)定。對(duì)后驅(qū)的變速器而言，變速器的直徑應(yīng)盡可能的小，而對(duì)前驅(qū)得得變速器來說，變速器的長(zhǎng)度應(yīng)盡量短。在沖擊試驗(yàn)時(shí)，為滿足這些要求還有詳細(xì)的規(guī)定。

　　五、制造成本：

　　制造成本地的條件是：大批量生產(chǎn)、簡(jiǎn)單的控制結(jié)構(gòu)以及可自動(dòng)化裝配。

　　在1886年第一批準(zhǔn)備行駛的動(dòng)力車上，驅(qū)動(dòng)力直接傳遞到車輪上，而沒有起步離合器。所以必須推動(dòng)車輛或用手轉(zhuǎn)動(dòng)飛輪才能起步。為了將驅(qū)動(dòng)力傳到路面，奔馳公司采用了下列機(jī)械部件。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸端部裝上飛輪。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)臥式地裝在后軸上，垂直安裝的錐齒輪傳動(dòng)將發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力傳到皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，皮帶傳動(dòng)使中間軸的轉(zhuǎn)速降低，并進(jìn)一步通過鏈傳動(dòng)傳到驅(qū)動(dòng)軸上。

　　基本上，變速器的類型分為：手動(dòng)換擋變速器、自動(dòng)換擋變速器（AST）、雙離合變速器（DKG）、自動(dòng)變速器（AT）、無級(jí)自動(dòng)變速器（CVT）、環(huán)形變速器。我們將分別為大家走出介紹。

　　手動(dòng)換擋變速器

　　手動(dòng)換擋變速器是最簡(jiǎn)單和最便宜的變速器，至今在全世界還廣泛使用。由于發(fā)動(dòng)機(jī)功率的不斷增大、汽車質(zhì)量有所增加和汽車風(fēng)阻系數(shù)不斷減小，自20世紀(jì)80年代以來5擋手動(dòng)換擋變速器替代了占?jí)旱箖?yōu)勢(shì)的4擋變速器。這一措施一方面可使汽車可靠起步和良好的加速，另一方面在較高的車速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)可在較低轉(zhuǎn)速范圍工作，使油耗降低。

　　手動(dòng)換擋工作原理圖

　　手動(dòng)換擋變速器結(jié)構(gòu)可以分為下面幾個(gè)部分：1、裝在兩根軸上的齒輪組。2、作為汽車起步部件的單片干式離合器，并在換擋時(shí)切斷驅(qū)動(dòng)力。3、由慣性力同步操縱的離合器部件（作為換擋部件）。手動(dòng)換擋變速器最大的優(yōu)點(diǎn)是：1、效效率高。2、結(jié)構(gòu)緊湊，簡(jiǎn)單。3、制造成本低。缺點(diǎn)為：相對(duì)不易操縱（換擋時(shí)要先踩離合器再手動(dòng)換擋）。2、換擋時(shí)機(jī)取決于駕駛員。3、換擋時(shí)牽引力中斷。

　　自動(dòng)換擋變速器（AST）

　　自動(dòng)換擋變速器（AST，Automatic Step Transmission），也稱自動(dòng)機(jī)械變速器（AMT，Automatic Manual Transmission）可假話變速器的操縱和提高燃油經(jīng)濟(jì)性。以前的手動(dòng)換擋變速器的換擋過程現(xiàn)在通過氣動(dòng)、液壓或電動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。

　　離合器電子管理（EKM）用于自動(dòng)換擋變速器（AST），并補(bǔ)充了兩個(gè)選擋和換擋的伺服電機(jī)。帶有AST的伺服電機(jī)在不需要更多費(fèi)用時(shí)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和提高方便性。所需的電子控制信號(hào)，按系統(tǒng)情況可直接來自駕駛員操縱的換擋桿或來自串接的電子控制。

　　在最簡(jiǎn)單的AST系統(tǒng)中，遙控代替機(jī)械拉桿。換擋桿（輕擊桿或H換擋圖的換擋桿）只送出信號(hào)，起步過程和離合器結(jié)合如同手動(dòng)換擋變速器那樣操縱。在全自動(dòng)的AST系統(tǒng)中，變速器和汽車起步部件是自動(dòng)化的。駕駛員的操縱部件是換擋桿或按鍵開關(guān)。為了對(duì)常用的變速器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，需要有一個(gè)綜合性的換擋策略，包括考慮汽車當(dāng)前的行駛阻力，如負(fù)載和路面情況，在換擋牽引力中斷時(shí)，為保證變速器的同步，電控發(fā)動(dòng)機(jī)要短時(shí)、自動(dòng)地端由。

　　其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：1、基本結(jié)構(gòu)同手動(dòng)換擋變速器。2、通過（啟動(dòng)、液壓或電機(jī)）控制器和電子控制，操縱離合器和換擋。

　　優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、可適應(yīng)現(xiàn)有的手動(dòng)換擋變速器、操縱簡(jiǎn)單、有效的換擋策略以達(dá)到最佳的燃油經(jīng)濟(jì)型、比有級(jí)自動(dòng)變速器或無級(jí)自動(dòng)變速器更便宜。而其缺點(diǎn)就是在換當(dāng)中會(huì)發(fā)生牽引力中段。

　　之前我們已經(jīng)介紹過手動(dòng)換擋變速器以及自動(dòng)換擋變速器（AST），今天繼續(xù)介紹另外兩種變速器的類型，他們分別是：雙離合器變速器（DKG）和自動(dòng)變速器（AT）。這兩種是較為常見的變速器，下面我們來簡(jiǎn)單的介紹一下它們。

　　雙離合變速器

　　雙離合器變速器（DKG）

　　雙離合器變速器是自動(dòng)換擋變速器（AST）的發(fā)展，它沒有AST變速器在換擋時(shí)牽引力中斷的主要缺點(diǎn)。并且比AST變速器省油是DKG的一大優(yōu)點(diǎn)。在換擋舒適性和功能性方面相當(dāng)于AST。DKG變速器主要用于高檔汽車。

　　DKG同樣滿足汽車制造廠家按模塊化設(shè)計(jì)要求。模塊化設(shè)計(jì)理念就是手動(dòng)換擋變速器和自動(dòng)換擋變速器可以再同一生產(chǎn)線上生產(chǎn)。其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有基本結(jié)構(gòu)與手動(dòng)換擋變速器一樣。齒輪組支承在三根軸上。兩個(gè)離合器。通過變速器控制和執(zhí)行機(jī)構(gòu)操縱離合器和換擋機(jī)構(gòu)。

　　液力變矩器

　　其工作原理是將排列各擋的齒輪分為偶數(shù)擋齒輪和奇數(shù)擋齒輪兩組。盡管與常規(guī)的中間軸換擋變速器的基本排列相似，但它們間的根本區(qū)別是DKG的主軸是分開的，一根是實(shí)心軸，一根是套在實(shí)心軸外的空心軸。實(shí)心軸與空心軸靠齒輪組連接在一起。在變速器輸入端的實(shí)心軸和空心軸都裝有離合器。因?yàn)樵趽Q擋時(shí)嵌入兩個(gè)檔位（即主動(dòng)擋和預(yù)選的相鄰擋位），所以能在兩個(gè)擋位間迅速換擋，如同自動(dòng)變速器那樣而沒有牽引力中斷。

　　在性能方面，DKG的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為：工作效率高、有與AST相近的舒適性、換擋時(shí)沒有牽引力中斷、能跳過一個(gè)擋位。缺點(diǎn)則是體積要比AST大并且支承力大、結(jié)構(gòu)粗實(shí)。

　　行星齒輪

　　自動(dòng)變速器（AT）

　　自動(dòng)換擋變速器（AT Automatic Transmission）起著起步、選擇速比和自動(dòng)換擋的功能。利用簡(jiǎn)單的換擋，自動(dòng)變速器可以通過接通和切斷換擋機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)跳擋。自動(dòng)變速器的起步部件為液力變矩器。

　　在結(jié)構(gòu)上，許多4擋自動(dòng)變速器基于大家熟知的拉維尼亞（Ravigneaux）行星齒輪組。多于4個(gè)前進(jìn)擋的自動(dòng)變速器無法換擋。5擋自動(dòng)變速器則是需要另一個(gè)基本變速器，或者需要在4擋自動(dòng)變速器前面或后面再接上一個(gè)行星排。發(fā)過工程師萊普迪爾發(fā)現(xiàn)了5擋或更多擋換擋的巧妙辦法。他在雙軸拉維尼亞行星齒輪組上加了一個(gè)前行星排，以便用另一個(gè)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速來驅(qū)動(dòng)該行星排。起步部件的數(shù)目不變。對(duì)增加的擋只是多次使用。該方案的優(yōu)點(diǎn)在于體積小，質(zhì)量輕，成本低。

　　液力變矩器

　　剛才提到變矩器，而變矩器的作用是幫助汽車起步，它在汽車起步過程中起著附加擋的作用。在要求舒適性的大多數(shù)自動(dòng)變速器上采用液力變矩器作為起步部件。由于液力變矩器是液體機(jī)構(gòu)，所以 它是理想的起步部件并可以吸收震動(dòng)。為提高液力變矩器在高速比工況下的傳動(dòng)效率，在變矩器的泵輪和渦輪上跨接了一個(gè)離合器，從而構(gòu)成一個(gè)帶鎖止離合器的液力變矩器。避免由于液力變矩器的滑動(dòng)轉(zhuǎn)而造成功率損失并增加油耗。

　　片式離合器可保證換擋時(shí)不會(huì)出現(xiàn)牽引力中段現(xiàn)象而仍能傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。在換擋過程，離合器襯片和鋼片以及換擋制動(dòng)器承受了動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩，并在換擋以后傳遞負(fù)載力矩。

　　行星變速器是自動(dòng)變速器的核心部件，其功能是調(diào)整傳動(dòng)比和保證不間斷傳遞動(dòng)力。行星變速器是由布置在中心的一個(gè)齒輪，即太陽(yáng)輪。多個(gè)行星輪。一個(gè)內(nèi)嚙合齒輪共同組成的。