汽车变速箱技术原理

    许多朋友在驾驶当中遇到的麻烦可能较多是因驾驶技术不熟练引起的，但误操作的根本原因是由于现在的驾校没有对学员进行汽车基础知识的培训，大家只学会了如何操作，但为什么要这样做，并不清楚。

    其实对驾驶来说，学驾驶百分之六十以上在学如何操作 变速 箱，所以我们今天就深入浅出的了解下 变速 箱的原理。

    变速 箱发展至今，已经有手排档，自动排档的设计，其中自排 变速 箱更发展出无段 变速 系统，或手自 变速 系统，然而，它们都一样有共同的功能：

    (1)传递 引擎 的输出动力(2)能变换齿轮的组合以应付不同需求

    现在我们来看看手排 变速 箱的基本构造：

    变速 箱输入轴　通过离合器， 变速 箱输入轴跟 引擎 的 曲轴 连接在一起，它的功能就是输入 引擎 的动力。

    变速 箱输出轴　 变速 箱输出轴和汽车的传动装置直接连接在一起，把动力输出使用。

    排档机构　这个机构就是整个 变速 箱功能的地方，它就是各种齿轮的地方，藉由不同的组合，实现 变速 箱操作的目的。

    同步器同步器的目的是帮助 变速 齿轮能同步咬合，确保 变速 箱换档操作时的平顺。其实， 变速 箱是一个精密度相当高且复杂的机械，直到今天，大多数的车厂是不自己生产 变速 箱的，也许你不相信，但是，这些车厂都交给专门在设计 变速 箱的公司来生产，无论是手排、自排，还是手-自排的 变速 箱，都有很有名的公司在专司的，如响誉世界的德国ZF，M-Benz全车系阶采该公司的 变速 箱。

    离合器离合器就是专司动力传递的接合或分离的装置。手排 变速 箱所使用的是属于”磨擦片离合器”，利用磨擦片的磨擦来产生力矩，来传递动力。

    一片磨擦片与动力输入端连接，另一片与 变速 箱输出端连接，当两片紧紧接合时，动力就接通了，而两片分开时，动力就切断。

    齿轮比的意义与重要性

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    变速 箱的重要动作就是更换不同的齿轮组合，我们可以拨动手排档的档位来改变齿轮的相对位子，借着不同齿轮间的咬合与连接，以达到变换“齿轮比”(简称齿比)的目的，完成我们换档的目的。

    我们骑山地自行车时所给我们的实际经验就可以体会的到，当我们想快速起步时，我们可以把前轮换成小齿轮，后轮换成大齿轮，这时我们就可以轻易且快速地起步。随着脚踏车速度的增加，我们会发现脚再怎么用力踩，速度还是增加有限。这时候，我们可以变换后轮的齿轮由大换成小，再把前轮换成较大的齿轮，这时踏板的感觉变重了，但是不必像之前踩的这么多圈，脚踏车的速度可以更快了……

    同样的道理，我们汽车在设计使用上时，并不是直接把 引擎 的输出接到传动轴上，而是接到 变速 箱上面，再由 变速 箱的输出轴接到传动轴上输出。汽车在起步时，需要先克服静摩擦力，然后再推动车身前进，这时是需要较大的扭力来帮忙的；于是低档位(一档)时，是类似脚踏车起步的“前面小齿轮，后面大齿轮”的设计，当车速越来越快时，我们不必需要这么大的扭力输出，在高速档时， 变速 箱将换成类似骑脚踏车时的“后面小齿轮，前面大齿轮”的设定。

    无论是手排还是自排，都有变换齿轮组合以达成更换齿轮比的动作，而“齿轮比”我们定义成：被动齿轮的大小(半径)/驱动齿轮的大小(半径)；我们以一台派里奥1.5来举例：这台车有1070kg重，它有85hp/5500rpm与122.5nm/4500rpm的动力性能，原厂提供的齿比资料是：

    一档(1速)是3.500；二档(2速)1.952；三档(3速)是1.323；四档(4速)是0.972；五档(5速)是0.769，而倒退档是3.643；就一档而言：3.500就是被动齿轮的大小(Out鄄put)/驱动齿轮的大小(Input)是3.500，因此，当 引擎 在4500rpm时有122.5nm的扭力值，此时真正推动车身上的扭力就是：122.5nm×3.5。

    一档时高达3.5的齿轮比，原厂的用意就相当明显：起步时会很有力。在市区行驶，走走停停的，这样的设计是有助于起步冲刺；而各档位的齿轮比或档位间齿比的差异，都是影响车子的运动性能，高齿比是为了扭力，而高档(四档或五档)的低齿比就是为了高速行驶与 引擎 提速的发挥了。

    此外还要考虑换档时的动力差异不致于过大。那到底要如何设定齿轮比呢?因为齿比过高，就转的慢；齿比太低又有扭力不足的可能，各档齿比又不能差异过大。

    怎么办呢?你一定想的到：那就发展更多的档位，各档间可以调整成更缜密的齿比变化。而紧密的齿比变化就是动力衔接顺畅，拉转速换档快速的优点，因此，高性能车款都是采用多档位且紧密度良好的 变速 箱，如五档位的自排 变速 箱，或六档位甚至于七档位的手排 变速 箱。