变速箱#

定义与分类#

定义：汽车变速箱是车辆传动系统的核心部件，通过机械结构调整动力输出参数，实现变速变矩功能，其性能直接影响车辆动力响应、燃油经济性及驾驶平顺性。

分类：

• 手动变速箱（MT）：主要由齿轮和轴组成，通过不同齿轮组合（如1-5挡、倒挡）实现变速变矩，适合对动力控制要求高的场景（如重载运输、越野驾驶），需驾驶员主动换挡。
• 自动变速箱（AT）：由液力变扭器、行星齿轮组和液压操纵系统构成，通过液力传递+齿轮组合实现自动变速，无需手动干预，广泛应用于城市通勤、长途驾驶等场景。

核心功能#

• 变速变矩：通过齿轮啮合比调节，匹配发动机输出与车辆行驶需求（如爬坡时增大扭矩、高速时降低转速），提升动力利用率。
• 倒车行驶：利用齿轮换向机构，在发动机旋转方向不变时实现车辆倒退，避免机械结构硬连接导致的操作风险。
• 动力管理：
  • 空挡状态下中断动力传递，支持发动机启动、怠速及换挡操作；
  • 部分变速箱支持动力输出（如取力器），适配特定作业场景（如工程车吊装、卡车拖车）。

工作原理#

手动变速箱（MT）原理#

• 结构基础：由输入轴、输出轴、齿轮组（常啮合齿轮+换挡齿轮）及离合器组成，通过离合器切断/结合动力，换挡时需手动切换齿轮啮合对。
• 逻辑关系：驾驶员操作换挡手柄带动拨叉，使不同齿轮对（如1-2挡齿轮组）啮合，改变传动比，实现“动力-速度-扭矩”的联动调整。

自动变速箱（AT）原理#

• 液力变矩器（核心机制）：

  • 由泵轮（与发动机曲轴连接）、涡轮（与输出轴连接）、导轮（单向离合器控制）构成“液力耦合”系统，液压油为传递媒介（类比风扇带动风扇叶片，风力=液力）。
  • 优势：起步平顺，避免机械冲击；导轮通过改变油流方向提升扭矩放大效率（匹配泵轮与涡轮转速差）。
  • 局限：低速工况效率偏低，需串联行星齿轮组弥补“液力变矩范围有限（1.8-2.5倍）”的缺陷。

• 行星齿轮组与液压控制：

  • 串联2-3排行星齿轮（太阳轮、齿圈、行星架），通过液压操纵系统（阀体）控制换挡执行机构（离合器/制动器），实现“变矩+增速”双功能，使变速范围扩大至4-6倍（覆盖0-120km/h全工况）。
  • 典型流程：发动机动力→液力变矩器→行星齿轮组→输出轴，液压阀体随节气门开度、车速信号自动控制换挡时机。

技术特点总结#

专家提示：手动变速箱换挡时需配合离合器半联动，避免齿轮冲击；自动变速箱长期低速行驶（如拥堵路况）易导致液力变矩器油温升高，建议定期检查ATF变速箱油液状态。