手动档汽车变速器组成和基本工作原理

上一期我讲了离合器部分,上上期是发动机.没有看过的TX可以先看前两期内容,对于了解整个动力总成是很有帮助的.看完的TX可以继续看本期内容.

首先我们来看两张图片.{dy}张是承接前面两期的,整个动力总成的工作方式.
这张图呢,先说声抱歉,我没有找到前驱车的图片,只能用后驱的凑合一下.我们看到,发动机通过曲轴把动力传递给离合器,离合器传递给变速箱,变速箱传递给传动轴,连接到车轮,提供车轮转动的动力.
对于马3来说,这个绿色的传动轴,就是大家比较关心的问题,我下期就将为大家讲解捆饶大家多时的半轴问题.


第二张是变速箱内部的一个立体图


看起来可能很复杂,大家一头雾水,没关系,我们来看看简化后的理论图.为了便于理解,我们先采取一个两档变速箱的图片来讲解


绿色的叫做变速箱输入轴,结合上期的内容,我们知道这是离合器传递动力给变速箱的一根输入轴.

红色的部分叫中间轴,它们一起旋转。只要绿色的轴在转,中间轴就会一起转动,传输动力.

黄色的轴,连接差速器和传动轴,传递动力给轮胎.需要注意的是,黄色轴和紫色的套筒是通过花键相连的.
这里稍微解释下花键,上一期中没有很好的说明这个东西,这里补上:

红圈部分就是花键,紫色套筒中间有开一个空，也是有齿的,和轴上红圈中的齿啮合,一起转动.也就是说,套筒和黄色的轴总是一起转动.
但是,蓝色齿轮不和黄色轴相连,他们此时是自由的.
举例来说.当你空挡滑行的时候,车轮还在转,黄色轴也一起在转,但是蓝色齿轮此时是不转动的.因为没有动力传输过来.

我们看到了右上有排挡杆.拉动排挡杆,换档叉就会左右移动,下面就来看看,挂一档的情况


右边是一档,我们可以看到这个齿轮非常大.下面红色齿轮非常小.这里就有一个齿轮比,1档的齿轮比总是{zd0}的,这样的好处就是,发动机曲轴转很多圈,1档齿轮才转1圈.我们骑过山地车就明白,这样很轻松就可以让车跑起来,很省力.
但是跑不快.为了跑的更快,我们需要让轮子转的更快,而发动机不要转那么快.这样我们就需要小一些的齿轮比.
可以看到,2档的齿轮比就会小一些.图中,推动排挡杆,换档叉向右运动,套筒和蓝色齿轮啮合,前面讲过,套筒和黄色轴是一起转动的,所以动力被传递到黄色轴,继而传递给传动轴,轮胎,车子就跑起来了.
相应的,挂两档,换档叉就被推向另一边,和两档齿轮啮合.

原理其实就是这么简单,下面我们来看看正常的变速器,这是个5MT的变速器.


有了前面的讲解,这张图我们就很好理解了,齿轮比从1-5档逐渐变小,5档是最终比,这个比值一般是1:1,也就是说,发动机曲轴转一圈,5档齿轮就转一圈,这也是最经济的齿轮比.所以我们的汽车开到一定时速后,都会挂到{zgd},以获得{zj0}燃油经济性.
我们结合下面一张图,看看换档具体是怎么实现的,实际上,5MT的汽车,换档叉有3根.从上面的图我们看不清楚,这里就很容易看到了

排挡杆通过三个连杆连接着三个换档叉
这样我们就很清楚了,你挂1档2档,实际上是让换档叉把套筒推向1档或2档的蓝色齿轮.
你左右移动排档杆时，实际上是在选择不同的换档叉(不同的套筒),前后移动时则是选择不同的蓝色齿轮.

这样,我们就了解了换档是怎么一回事
{zh1}还要讲两点:
一是倒档,倒档实际上就是在红色和蓝色齿轮之间增加一个小齿轮.让蓝色齿轮反方向转动,实现倒车.

就这么简单.

二,同步器.


同步器的作用是使换档变的柔和,避免套筒和蓝色齿轮啮合时发生冲击和响声.
具体过程是使得套筒上的齿和蓝色啮合之前产生一个摩擦接触，
我们看到图中,套筒和蓝色齿轮xx啮合前,先会和黄色部分发生摩擦,两者之间的摩擦力使得套筒和齿轮同步，套筒的外部滑动，和齿轮啮合.
一般来讲,由于同步器结构复杂，成本较高,所以经济型车只有xx位才配备同步器,而xx车每个档位都使用了同步器,当然,多出来的钱都由你买单
{zh1}我们来个实物图,加深理解




80KM时曲轴转速是2000转,{zgd}是0.81=1620转
16寸轮胎的周长大约是1.83米.
80000米/60分钟/1.83米=730圈左右.
730/1620,传动比约为1:2.2左右
具体数据还是跟厂家设定,轮胎大小有关

齿轮比从1-5档逐渐变小,5档是最终比,这个比值一般是1:1,这个我想修正下，
   5档的手动变速箱的4档才是直接档，也就是1：1传动，而5档则是小于1；1的，叫超速档；
   还有我想补充一点是：为什么5档为经济档？
   汽车档位越多，表明燃油经济性越好，这是不争的事实，档位越高，则增加了汽车发动机在{zd0}功率附近工作的可能性，也就是充分利用了发动的有效功率，所以燃油经济性提高了。


由于水平有限,写得不好,不对的地方还请大家多多指正.