汽车变速箱怎样工作的？

【专家解说】：汽车的实际使用情况非常复杂，如起步、怠速停车、低速或高速行驶、加速、减速、爬坡和倒车等，这就要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化，而目前广泛采用的活塞式发动机的输出转矩和转速变化范围较小。为了适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下(功率较高、油耗较低)工作，在传动系统中设置了变速器.每个档位都有不同传动比，相当于小齿轮与大齿轮的啮合能产生不同的转速，低速行驶时用低传动比（3档及以下），大轴转速低于发动机转速，根据公式P=FV，可获得更大的驱动力，高速时用高传动比（4档及以上），大轴转速高于发动机转速，降低牵引力获得更高速度，切档位即选择不同尺寸的齿轮和大轴的齿轮啮合。　　有级式变速器　是目前使用最广的一种。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。按所用轮系型式不同，有轴线固定式变速器(普通变速器)和轴线旋转式变速器(行星齿轮变速器)两种。目前，轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-5个前进档和一个倒档，在重型货车用的组合式变速器中，则有更多档位。所谓变速器档数即指其前进档位数。
　　无级式变速器　其的传动比在一定的数值范围内可按无限多级变化，常见的有电力式和液力式(动液式)两种。电力式无级变速器的变速传动部件为直流串激电动机，除在无轨电车上应用外，在超重型自卸车传动系中也有广泛采用的趋势。动液式无级变速器的传动部件为液力变矩器。
　　综合式变速器 是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，其传动比可在最大指与最小值之间的几个间断的范围内作无级变化，目前应用较多。
　　按操纵方式来分：
　　强制操纵式变速器　是靠驾驶员直接操纵变速杆换档。
　　自动操纵式变速器　其传动比选择和换档是自动进行的，所谓“自动”，是指机械变速器每个档位的变换是借助反映发动机负荷和车速的信号系统来控制换档系统的执行元件而实现的。驾驶员只需操纵加速踏板以控制车速。
　　半自动操纵式变速器　有两种型式：一种是常用的几个档位自动操纵，其余档位则由驾驶员操纵；另一种是预选式，即驾驶员预先用按钮选定档位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，接通一个电磁装置或液压装置来进行换档手动变速器（MT） 手动变速器
　　手动变速器，也称手动挡，即用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮合位置，改变传动比，从而达到变速的目的。踩下离合时，方可拨得动变速杆。如果驾驶者技术好，装手动变速器的汽车在加速、超车时比自动变速车快，也省油。
　　自动变速器（AT）
　　自动变速器，利用行星齿轮机构进行变速，它能根据油门踏板程度和车速变化，自动地进行变速。而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。
　　一般来讲，汽车上常用的自动变速器有以下几种类型：液力自动变速器、液压传动自动变速器、 电力传动自动变速器、有级式机械自动变速器和无级式机械自动变速器等。其中，最常见的是液力自动变速器。液力自动变速器主要是由液压控制的齿轮变速系统构成，主要包含自动离合器和自动变速器两大部分。它能够根据油门的开度和车速的变化，自动地进行换挡。
　　电子控制自动变速器通常由液力变矩器、行星齿轮变速系统、换挡执行器、液压操纵系统、电子控制系统五部分组成。
　　手自一体变速器 (Tiptronic ) Tiptronic
　　即手动/自动一体化变速箱，手动/自动可自由转换，自动调节发动机转速和挡位，同时拥有手动变速箱的驾驶乐趣和自动变速箱的便利性。它除了具有自动变速箱的D、3、2挡位外，只要把排挡杆推往左边，即可以上下拨动完成进、退挡。此时驾驶员可以随意选择挡位，不受限于自动系统的自动挡位选择，为了避免错误换挡所造成的发动机损伤，Tiptronic系统即使在手动模式下操作，若发动机转速过高而驾驶员仍未换挡，电脑将适时介入执行换挡；相反，驾驶员在不适当的发动机转速下换挡，电脑也会立刻作出判断，避免对车造成损伤。
　　Tiptronic变速器由德国保时捷车厂在911车型上首先推出，它可使高性能跑车不必受限于传统的自动挡束缚，让驾驶者也能享受手动换挡的乐趣。此型车在其挡位上设有“+”、“-”选择挡位。在D挡时，可自由变换降挡（-）或加挡（+），如同手动挡一样，其实还是自动档。
　　驾驶者可以在入弯前像手动挡般地强迫降挡减速，出弯时可以低中挡加油出弯。 现在的自动挡车的方向盘上又增加了“+”、“-”换挡按钮，驾驶者就能手不离开方向盘加减挡。
　　无极变速器 (CVT) CVT
　　CVT(Continuosusly Variable Transmission)技术即无级变速技术，它采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无级变速器（VDT-CVT）。
　　自动变速器是为了简便操作、降低驾驶疲劳而生的，按齿轮变速系统的控制方式，它可以分为液控液压自动变速器和电控液压自动变速器；按传动比的变化方式又可分为有级式自动变速器和无级式自动变速器。因此，无级变速器实际上是自动变速器的一种，但它比常见的自动变速器要复杂得多，技术上也更为先进。
　　无级变速器与常见的液压自动变速器最大的不同是在结构上，后者是由液压控制的齿轮变速系统构成，还是有挡位的，它所能实现的是在两挡之间的无级变速，而无级变速器则是两组变速轮盘和一条传动带组成的，比传统自动变速器结构简单，体积更小。另外，它可以自由改变传动比，从而实现全程无级变速，使车速变化更为平稳，没有传统变速器换挡时那种“顿”的感觉。
　　DSG变速箱
　　DSG（Direct Shift Gearbox）中文表面意思为“直接换挡变速器”，DSG变速器与一般的变速系统不同，它是基于手动变速箱，而不是自动。手动要比自动的效率高很多，而DSG除了同时拥有手动的灵活和自动的舒适外，更能够提供无间断的动力输出。传统的手动变速器在踩下离合的时候，动力的输出就出现了间断，而普通的自动变速箱也不是没有离合，而是离合改由电脑控制，在换挡的时候也会出现动力中断的问题。
　　而DSG变速器内有两台自动控制的离合，在某一档位时，离合器1结合，一组齿轮咬合输出动力，在接近换挡时，下一组的齿轮已被预选，而与之相联的离合器2仍处于分离状态；在换入下一挡位时，处于工作状态的离合器1分离，将使用中的齿轮脱离动力，同时离合器2咬合已被预选的齿轮，进入下一档。在整个换挡期间两组离合轮流工作，确保最少有一组齿轮在输出动力，令动力没有出现间断的状况。