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汽车工程应用力学:手动变速器与自动变速器的加速性能比较

时间:2023-08-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:同理,同一款式轿车,装用手动变速器要比装用自动变速器的最高速度高些。液力自动变速器是通过液力变矩器以及行星齿轮来传动发动机的动力。汽车活塞式内燃发动机只有配备无级变速器,而且这种无级变速器的传动效率要高到与一般手动变速器相接近时,才能改善汽车的动力性。这种无级变速器没有传统自动变速器换档时出现的顿挫感,加速连续性较好,燃油经济性也较好。图2-38 变速器a)手动变速器 b)液力自动变速器

汽车工程应用力学:手动变速器与自动变速器的加速性能比较

为什么手动变速器汽车比自动变速器汽车的加速时间短,车速高?这个问题说到底,是在使用变速器变速的过程中动力损失大小的问题。在汽车起步、变档加速的过程中,使用手动变速器(MT)变换档位,由于变速器结构简单,主要由齿轮齿轮轴组成,体积也较小(图2-38a);加上换档操作时有同步齿轮的配合,使得换档变得敏捷迅速,过程中的动力损失较小,因此,在相同的加速距离内,汽车的加速时间较短;而使用自动变速器(AT)变换档位的过程中,由于变速器内传动零件对变速器油搅拌所消耗的动力较大,致使加速时间较长。例如:宝来1.8轿车手动变速器(MT)原地0~100km/h的加速时间为11.1s,而自动变速器(AT)为12.7s。同理,同一款式轿车,装用手动变速器要比装用自动变速器的最高速度高些。例如:上海通用别克凯越1.6L轿车手动变速器(MT)的最高速度为180km/h,而自动变速器(AT)的只有172km/h。

传动系的功率损失由变速器、传动轴万向节、主减速器等部位的功率损失所组成。其中,变速器和主减速器的功率损失所占比重最大。传动系功率损失可分为机械损失和液力损失两部分。机械损失是指齿轮传动副、轴承油封等处的摩擦损失,机械损失与啮合齿轮的对数、传递的转矩有关。液力损失是指消耗于对变速器油的搅拌、变速器油与旋转件之间的摩擦等功率损失,液力损失与变速器油的品种、温度、变速器内的油面高度以及旋转件的转速有关。

液力自动变速器是通过液力变矩器以及行星齿轮来传动发动机的动力。它主要包括自动离合器和自动变速器两大部分(图2-38b)。它根据节气门的开度和车速的变化来自动地进行换档。鉴于以上结构与传动形式,档位结合难免出现缓慢松弛,加上较大容积的变速器油所带来的传动阻力,致使发动机转速回落过快,动力损失较大可谓必然。采用液力变矩器的目的并不是着眼于改善汽车的动力性,而是着眼于操作简便、换档平顺、发动机不熄火、方便初学者上路而设置。

汽车活塞式内燃发动机只有配备无级变速器,而且这种无级变速器的传动效率要高到与一般手动变速器相接近时,才能改善汽车的动力性。如果不符合这些条件,装用无级变速器的汽车可能反而会降低汽车的动力性。目前,有的车型配置了CVT无级变速器,如新款的日产天籁和本田飞度。这种无级变速器没有传统自动变速器换档时出现的顿挫感,加速连续性较好,燃油经济性也较好。其主要缺点同其他自动变速器一样,成本和维修保养费用较高。(www.xing528.com)

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图2-38 变速器

a)手动变速器(MT) b)液力自动变速器(AT)

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