汽車換擋的原理是什么

汽車換擋的原理是通過改變傳動齒輪來實現的。

輪胎轉動軸上有不同檔位的齒輪,在發動機轉速不變時,大小不同的齒輪與發動機結合,大齒輪的圓周速度小于小齒輪。低速擋時,齒輪大,發動機以小半徑驅動大半徑,汽車能獲得較大的驅動力。

高速擋時,發動機驅動小半徑,圓周速度快,驅動力小。變速箱是汽車換擋的核心部件,其中的主動齒輪接收發動機驅動力并驅動從動齒輪帶動車輪轉動,每個擋位都有一對主從動齒輪,掛入特定擋位時這對齒輪結合傳遞動力。

要了解傳動比的概念,比如 5 擋變速器的一擋傳動比通常在 3 至 5 之間,主動齒輪轉 3 至 5 圈,從動齒輪才轉一圈,發動機轉速降低 3 倍時,扭矩會放大 3 至 5 倍。擋位提升,傳動比逐漸減小,到五擋時傳動比通常小于 1,變速器輸出轉速高于發動機轉速。

駕駛人員給油加快選 3 檔時,拔叉使 1/2 檔同步器回空擋,3/4 檔同步器移動,3 檔鎖在輸出軸上,動力進入 3 檔帶動輸出軸,3 檔傳動比為 1.7:1,輸入軸轉 1.7 圈輸出軸轉 1 圈。給油選 4 檔時,拔叉將 3 檔同步器與 3 檔分離,與輸入軸主動齒輪嚙合,動力從輸入軸直接傳輸出軸,這叫直接傳動,傳輸效率高。

一般汽車自動變速器傳動比分 1 至 4 檔,設計師先確定最低和最高傳動比,中間各擋按等比級數分配。還有 5 檔,即超速檔,準備加速超車時可選 5 檔,自動齒輪轉 0.87 圈,從動齒輪轉 1 圈。換擋時要先進空檔,空檔時變速箱擋位未鎖在輸出軸上,無動力輸出。

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