變速箱工作原理入門淺談。 AT, MT, DCT, CVT

Hello 大家好 我是小老虎 歡迎來到我的頻道 那麼今天我來和大家聊聊現在常見的幾種變速箱 它分別是怎麼工作的 以及它們各自的特點 首先我聲明一點 這個視頻是面向對汽車的知識知之甚少的一些朋友 所以內容會只涉及到基礎的一些講解 以便讓剛接觸這方面知識的朋友能夠快速的消化理解 那麼如果你已經是一個資深的車友了 近來是打算學習更硬核的知識的 那很抱歉 可能這個視頻對於你來說太easy了 在正式開始介紹具體的變速箱種類之前 我得先籠統的說一下變速箱的這個概念 因爲現在這個市面上的變速箱是形形色色 廠商也不同 名字不同 原理不同 應用領域也不同 但是相同的是它們都是變速箱 那麼變速箱的作用是什麼呢 很直白 那就是變速 那麼好好的我爲什麼需要去變速呢 那麼我想給大家舉一個例子 大家都騎過這個可以變速的那種山地自行車吧 那麼你想象一下 如果我只給你一個平時用來上坡時候的檔位 那麼你在走平地的時候 你這兩條腿就得踩得飛快飛快 很不舒服 那麼再如果比如說我只給你一個下坡的檔位 那麼當你在爬坡的時候 那真的也可能就得累死了 那麼自行車是這樣 汽車也是一樣 它需要在不同的速度階段有着不同的動力輸出 這樣才能應付各種不同的路況 那麼變速它具體是怎麼做到的呢 方法有很多種 但是原理只有一個 那就是大齒輪帶動小齒輪 或者是小齒輪帶動大齒輪 大帶小或者小帶大 那麼大帶小的話 那小的那個齒輪就會轉得更快 那麼小帶大自然就是大的那個會轉得更慢一點 那麼咱們今天就帶着這樣的一個基礎概念 來看看我們今天要講的這幾種變速箱 到底哪一種更適合你 好 那麼咱們先來看這個AT 它也就是傳統的自動變速箱 那麼它的結構相對來說是最複雜的 但其實它的核心就只有4個字 就是行星齒輪 那麼咱們如果把行星齒輪給搞懂了 那麼自動變速箱我也就能明白個大概了 好 我們來看 這就是一個典型的行星齒輪 它有4部分組成 外面的這個部分綠色的這個內齒輪 就算是一個軌道 那麼中間有三個紅色的齒輪 那就是相當於是三顆行星 它們既可以自己自轉 也能同時繞着這個藍色的這個齒輪 也就是這個太陽來公轉 而三個紅色的行星之間 我用這個黑色的這麼一個支架 把它們固定了起來 可能看得不是很清楚 是三個黑色的支架 那麼在行星齒輪組裏面 咱們把這個黑色的支架和紅色的齒輪 是看做是一體的 那麼好 我們現在有綠 紅 藍這三樣 我只要固定其中的任意一樣 然後再轉動一樣 那麼剩下的那個 就會被帶動着以不同的速度轉起來 比如說 咱們現在抓住這個綠色的不動 然後我去轉動藍色的齒輪 那麼這三個紅色的齒輪和這個支架 就會被以不同的速度帶動了起來 那麼具體它們的速度差別比例究竟是多少 那就要看這些齒輪它具體的大小設計了 這個咱們就不操心了 那麼這樣一來 咱們其實就完成了一次 最最簡單的變速 變速箱把綠色的部分給鎖死 不讓它動 然後藍色這個齒輪接動力的輸入軸 那麼黑色的支架 我接動力的輸出軸 那麼這就完成了一次變速 那如果我換一種方法 我現在鎖死這個紅色的行星 和它的這個支架 紅色的行星和支架不讓動了 藍色的部分 我還是接這個輸入軸 那麼我這個綠色的部分 這個齒輪 就會被以不同於藍色的速度帶動起來 那麼咱們再把這個綠色 給它接上我們的動力輸出軸 這就又完成了一次變速 再舉一個例子 還是鎖死紅色和它的支架 那麼這一次 咱們把輸入軸和輸出軸對調一下 是不是就又完成了一次 不同檔位的一個變速 沒錯 這其實就是AT變速箱的工作的基本原理了 好 大家現在理解了 一組行星齒輪的工作原理和特點 那麼如果我現在 把這一組行星齒輪 給它換成三組行星齒輪 互相疊加 那就非常複雜了 它們三個每一個都有綠紅藍三部分 可能是它的綠接你的藍 你的紅又接我的綠 總之就是一頓操作猛如虎 說白了還是排列組 咱們也沒必要看明白 它這裏面具體是怎麼來來回回 怎麼連接 怎麼傳遞的 反正你再複雜 無非也就是把這個最基本的原理 重複的進行 不同的排列組合而已 就好比你現在已經學會 怎麼比算31×15是多少了 那麼這就夠了 理解一組行星齒輪 就好比你會算31×15是多少 而理解三組結合的行星齒輪 就好比讓你算 16825.723×3652.66 你會不會算 你肯定會算的 對不對 只不過太複雜了 你算它有意義嗎 沒什麼意義 當然如果你真的要算 也能算出來 只不過是時間的問題 而複雜的自動變速箱結構 其實也是這個道理 好了 AT的工作基本原理 咱們講完了 再來講講它的特點 作爲自動變速箱 AT是最傳統的 也是技術相對來說 最最成熟的 咱們可以把AT想象成一盤 是西紅柿炒雞蛋 你說你下飯店點它 基本上是不可能翻車的 對不對 雖然各家餐廳的調味 和口感都有所不同 但是隻要你是個飯店 基本上這道菜都能炒好 你要是不知道點什麼 你就點它準沒錯 它不像是你去喫壽司 你喫它你會怕拉肚子 也不像你去喫海鮮 你怕喫了一個不新鮮的 也不像是喫稀飯 你怕喫它喫不飽 那麼這就是AT的優點了 它中規中矩 當然了 不同的AT廠商 和不同的AT型號 具體表現 肯定是有好有壞的 這裏我只是在籠統意義上 說這個AT 那麼它有沒有缺點 當然有 那就是不夠洋氣 你說你比如說 你一個人下了火車 你餓了 自己對付一口 你點一個西紅柿炒雞蛋 那沒問題 對不對 可是如果你是第一次 和你的女神約會 你帶人家去喫西紅柿炒雞蛋 那是不是就差點意思了 好像不夠給力 好 AT講完了 咱們再講講MT 也就是咱們所說的手動擋 那麼它的工作原理 相對來說就好理解多了 我們來看 大家看紅色的軸 通過離合器 直接連上來自發動機的動力 那麼紅色的軸 它就是一個動力的輸入軸 這上面的所有齒輪 都是同時一起 一直在轉動的 整個紅色它是一個整體 再看藍色的軸 它是動力的輸出軸 這往後就直接連到輪子上 就驅動這個輪子了 藍軸上也和紅軸一樣 上面有很多的齒輪 我畫的黃色的這些部分 那麼除了這一個倒擋以外 這些黃色的齒輪 和紅色的齒輪 都是永遠直接咬合的 每一組之間 它們都有它們對應的齒比 但不同的是 黃色的齒輪和藍色的軸 它們之間不是一個整體 齒輪只是套在了軸上而已 它們之間是沒有直接的 傳動的連接的 也就是說 當我離合合上以後 動力傳進來 整個紅色永遠在轉 那麼黃色的齒輪 就會被紅色的齒輪所帶動 黃色的齒輪也是永遠在轉 但是藍色的軸 它是不轉的 因爲它們之間不連接 最後我們再來看最關鍵的部分 就是這三個綠色的部分 它們是同步器 裏面的結構 我在這裏就不展開說了 但是大家只要記住 它有三個特點就可以了 第一 它是跟着藍軸一起轉的 和藍軸是一體的 第二 它由綠色的換擋線控制 它是可以左右移動的 第三 一旦它左右移動 捱上了黃色的齒輪 那麼它就會和黃色的齒輪咬死 好 那麼我們來看 現在是空擋 綠色的同步器 它們都是在中間的 綠色的同步器 誰也不挨着 然後我在這邊掛上一擋 就會拽動這一根換擋線 同步器就會被推着往左軸 咬死這一個黃色的齒輪 那麼因爲同步器和藍軸是一體的 那麼這個時候 黃色的齒輪 就相當於也和藍軸 是一體的了 於是這一擋的動力傳遞 就由這條路徑 從這邊進來 走一擋 傳入動力的輸出軸 最後傳到輪子上 這個動力就這樣完成了 那麼接下來我們再看第二擋 還是同一個同步器 咱們先把它從一擋那撤出來 撤回中間 然後我再給它往右推 讓它咬死這一個黃色的齒輪 於是動力就變成了沿着二擋的路線走了 所以它動力傳動的時比 就是按照這兩個齒輪比的一個比例 傳走 驅動車輪 那麼齒比更小的二擋 就這樣切換完成了 那麼同理 這個同步器 它就是負責三擋和四擋 而這個同步器 它就負責五擋和倒擋 這就是手動擋的工作原理和過程了 簡單直接非常容易的理解 那麼如果說AT是西紅柿炒雞蛋 那麼這手動擋 就可以把它比作壓縮餅乾了 優點當然就是便宜 而且它又能放 它放不壞 可靠 直接你隨時拿就隨時喫 但是對於現在大多數的人來說 還是會覺得壓縮餅乾它不好喫 對不對 它沒營養 而且最主要是沒有格調 感覺好像不高級 對不對 但是對於愛壓縮餅乾的人來說 喫壓縮餅乾 它就能喫出戶外的感覺 它能聞到戰術的氣息 它能帶來野外生存的這種幻想快感 我本人就是其中的一員 那麼這其中的快樂 懂得自然懂 不懂的也沒關係 你就選擇其他的變速箱就好了 對不對 但是你還是不得不承認 隨着自動擋可靠性的提升 手動擋正在慢慢的被侵蝕了 但是我相信它是不會徹底消亡的 因爲總有一些小衆的人 是深深的愛着它的 那麼如果你說 你既想要手動擋的直接硬派 又不想每天通勤 開車都是手忙腳亂的開手動擋 而AT你又覺得太普通 配不上你與衆不同的不凡氣質 那麼雙離合可能就是你的菜了 那麼它爲啥叫雙離合 就是因爲它有兩個離合 它的工作原理 就好像把手動擋的 它給它複製粘貼了兩份 好 我們來看 這前面是發動機 它將動力傳到了這裏 咱們現在先忽略綠色的部分 就當綠色的不存在 那麼這邊這根紅軸的離合 往上面一壓 壓上去 那麼發動機的動力就傳了進來 然後它就和剛纔我們講的 手動擋一樣了 紅色的軸是個整體 是一個輸入軸 這根粉色的軸是個輸出軸 在上面套了幾個黃色的齒輪 它們之間不互相連接 這個藍色的三個是同步器 它們左右移動 就可以將粉軸和黃齒輪咬到一起 還是那麼一回事 那麼如果我們現在不看綠色的部分 只看這一塊 只看從這邊進來 這一塊 它就是一個簡單的 三速手動變速箱了 那麼接下來 纔是雙離合不一樣的地方 它不一樣在哪呢 它在這個紅軸外面 套了這麼一個綠軸 這個綠軸和紅軸 是互相獨立互不干擾的 這個綠軸在左邊 它單獨操控着這兩個齒輪 就好比形成了綠軸 它自己的一個兩速變速箱一樣 那麼雙離合 就有點像把兩臺手動擋 結合到了一起 我們來看看它是怎麼工作的 比如現在我們先掛一擋 那麼我就要把綠色的離合鬆開 把紅色的離合壓上 連上動力 那麼整根紅軸就轉了起來 然後這個同步器往右卡 把一擋的黃色齒輪和粉軸咬死 那麼動力就會沿着 這個路線 傳遞到輪子上實現驅動 而與此同時 這一個同步器 它已經向左卡住了 二擋的黃色齒輪和粉色的軸 它已經卡住了 那麼黃色齒輪轉動起來以後 它會帶動綠色的軸一起轉 但是因爲這個時候 綠軸的離合沒有接上動力 所以綠軸現在是空轉 好像是隨時準備着它要上場 那麼你一擋開着 當你或者你的電腦 決定需要換擋時 那麼很簡單 就只需要把紅色的離合 給啪斷開 在斷開的同時 再把綠色的離合 啪給它接上 一擋換二擋的操作就完成了 因爲二擋的齒輪 早就已經在這邊準備好 在這邊待命了 好 我這個車在二擋的時候 我接着開 那麼下一次換擋有兩種可能 我要麼是升到三擋 要麼是降回一擋 對不對 那麼行車電腦 就會分析你車輛的實時動態 它會預判下一個換擋 是升還是降 那麼我比如說 它的預判是 接下來要升三擋 那麼電腦就會提前把這一個同步器 壓到左邊 把三擋的齒輪和粉軸 給它先咬上 咬上以後 紅軸又會被三號的黃色齒輪 帶動着空轉 好 那麼我在需要換擋的時候 電腦只需要迅速的斷開綠色離合 在此同時 馬上接上紅色離合 那麼二擋換三擋 就又完成了 總之就是這根紅軸控制的是 基數的檔位 135 而綠軸控制偶數檔位 二擋和四擋 兩組離合交替工作完成換擋 雙離合最大的優點就體現出來了 就是換擋速度快 因爲你不需要像手動擋一樣 需要先踩離合 再摘同步器 然後再掛同步器 最後再松離合 這麼一個過程 同步器的動作 在這個裏面 都已經提前預備好了 你換擋的時候 只需要操作離合的斷開連接 就OK了 而且這個離合的操作 它還是由電腦控制的 那麼它的速度就更快了 而且因爲它是離合 所以它不像AT AT在離合的部分 它用的是一個液力偶合器 而雙離合 它用的就是實實在在的離合片 那麼雙離合的傳動效率 肯定就是更高的 更直接的 所以雙離合 在偏運動的車型上 運用的比較多 那麼說雙離合它又像什麼菜 我覺得它就像是那些健身的朋友 他喫的這些蛋白質棒 或者說是像那種勢利架那種東西 它比壓縮餅乾 是不是感覺逼格又高了一點 對不對 而且它也很方便 也一樣簡單直接 你喫進去就是能量 但是由於它的構成 它又是焦糖 又是花生 又是巧克力的 它就沒有壓縮餅乾放得住 沒有壓縮餅乾那麼的不愛壞 有的時候你太陽直射一下 或者溫度高了 這個東西就容易壞了 或者容易化了 而且說實話 你要天天是喫壓縮餅乾 說實話還是能喫得下去的 但是讓你天天蛋白棒 頓頓勢利架 是誰也招架不住 對不對 甜甜紅燒肉 頓頓女兒紅 這還四個人過的日子 畢竟它不是什麼正經的糧食 那些是給健身的人喫的 也就是說 雙離合是比較適合運動的開 你拿來天天上下班 在市區裏這麼堵車 堵着開 那肯定是不舒服的 好 我們來看最後一個CVT 也就是無極變速箱 它可能是這四種變速箱中 最容易理解的了 之前那三樣 無非就是大齒輪傳小齒輪 或者是小齒輪傳大齒輪 然後又是什麼輸入軸上的齒輪 又是什麼輸出軸上的齒輪 看得大家眼花繚亂 煩都煩死了 那麼咱們看CVT它多好 它就是兩個齒輪 紅的一個 綠的一個 它們不直接咬合 而是通過這一根鋼鏈條 來實現傳動 從紅傳到綠 句號 結束了 沒有了 好理解吧 那麼它只有一組齒輪 它怎麼實現變速 難不成它只有一個檔位嗎 當然是不是的 其實這兩個齒輪 它的大小是可變的 那麼大家看紅色的部分 現在它相當於是一個 尺寸比較小的齒輪 但是我通過給它內部施加壓力 就能讓這兩邊這個部分 往中間擠 那麼它越往中間擠 這不就相當於紅色的齒輪的尺寸 在逐漸變大呢 而這個綠色的齒輪 我可以通過給它內部 泄壓的方式 讓它兩邊慢慢的往外松 那麼是不是就等於 綠色的齒輪的尺寸 在逐漸變小呢 那麼也就是說 我只要把這兩部分的尺寸變化 互相協調好 我不就能夠實現 不同齒比的變速了嗎 那麼它爲什麼又叫無極變速呢 那就是因爲這兩個齒輪的尺寸 它的變化是連續的 它不像剛纔我們講的那些變速箱 每一個檔位之間 多少都存在一個 齒比的一個梯度 而這個無極變速不一樣 由於它的這個特性 它這個齒比的變化 它往裏擠 往外松 它的齒比變化是連續的 它是沒有一個齒比的 一個突然的 一個臺階式的變化的 或者你也可以理解爲 這裏是無數組的齒輪組 它們的大小是一點一點 一點一點的變大 那麼這就也決定了 CVT變速箱 它的順滑的特點 而且它還能讓發動機 永遠保持在 最佳的動力輸出轉速上 而不用因爲換擋的時候 轉速的波動不停的調整 這也就是CVT變速箱 省油的原因之一了 那麼說它有什麼缺點嗎 當然有了 正常的變速箱 不管你什麼形式 說來說去 都是齒輪之間互相咬合 而CVT是靠這一根鏈條傳動的 那麼大家知道 鏈條傳動的強度 肯定是比不上 你齒輪之間 直接咬合來的大的 這也就是爲什麼 CVT大多數都用在家用的 經濟的一些代步車型上面 而運動車型上面比較少見 它就是因爲這一根鋼帶 是整個變速箱的一個短板 它鋼帶承受不了太大的馬力的 那麼你用在馬力很大的 運動車型上 當然不合適了 那麼在家用的代步車上 就不一樣了 CVT就能充分體現 它順滑省油的優勢 那麼如果說CVT也是一道菜的話 那麼我想它應該是 一碗熱騰騰的八寶粥 你在家沒事的時候 喝上一碗 感覺很舒服 也很有營養 但是如果你要出去乾重活 或者你是一個運動員 有極限的體力消耗 你光喝八寶粥 那肯定不行 因爲它不頂飽 它不給力 對不對 好了 那麼四種常見的變速箱的 基本原理 我就都講完了 最後總結一下 還是那句話 其實沒有什麼最好的 只有最適合你的 還是得看你用車的具體需求 家用當然是CVT比較好一點 那麼你想要運動駕駛一些 你就選手動擋 或者是選雙離合 想要中規中矩一點 選AT也是不會錯的 好了 那麼今天的節目就到這裏了 如果你喜歡我的視頻 記得給我一個關注三連 我是小老虎 我們下次再見 拜拜