中文譯文
車身結(jié)構(gòu)和自動(dòng)變速器
1 車身結(jié)構(gòu)
車是一個(gè)人可以擁有的最迷人的設(shè)備，汽車也是一最普遍的設(shè)備，一輛車包含了許多不同的技術(shù)。每一個(gè)零部件都有自己專門的設(shè)計(jì)和工程技術(shù)領(lǐng)域。但是，任何汽車是由四個(gè)基本部分：發(fā)動(dòng)機(jī)，底盤，車身和電氣系統(tǒng)。
作為動(dòng)力源，發(fā)動(dòng)機(jī)要求一個(gè)燃油系統(tǒng)提供燃料或混合空氣。它在動(dòng)力生產(chǎn)過程中起著非常重要的作用。假設(shè)該發(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，燃油泵系統(tǒng)的液體汽油從油箱到化油器位置使汽油與空氣可以混合?；旌衔锉粋鬟f到發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒。如果發(fā)動(dòng)機(jī)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)，燃料從油箱被傳遞給噴油器通過一個(gè)電動(dòng)燃油泵。燃料噴油器，直接控制進(jìn)氣歧管中的燃油計(jì)量，由電控燃油噴射系統(tǒng)發(fā)出脈沖。電控燃油噴射系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)確定的空氣燃料比。
一個(gè)是作為一個(gè)支持車身框架的底盤用來(lái)組裝所有的汽車零部件上。事實(shí)上，當(dāng)從發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳送到底盤，動(dòng)力系統(tǒng)開始，接著轉(zhuǎn)向，車輪懸架，制動(dòng)系統(tǒng)和輪胎。這些組件彼此聯(lián)系密切。實(shí)際上，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳輸?shù)津?qū)動(dòng)輪。該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由離合器，變速箱，萬(wàn)向節(jié)，驅(qū)動(dòng)橋等組成。
汽車車身框架在底盤上，其功能是為用戶提供舒適，保護(hù)和空間。車身一般分為四個(gè)部分：前，上部或頂部，后部和底部。這些部分是進(jìn)一步分成小單位，如發(fā)動(dòng)機(jī)罩，擋泥板，頂板，車門，儀表盤，保險(xiǎn)杠和行李艙。電氣系統(tǒng)被認(rèn)為是汽車的電源為汽車供應(yīng)照明用電。電氣系統(tǒng)包含電池的電氣系統(tǒng)，燈光，發(fā)電機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，照明電路，以及控制其使用的各種開關(guān)。
隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，新式的車正在設(shè)計(jì)和性能方面變得更好。當(dāng)汽車非常受人們歡迎時(shí)，許多關(guān)于相應(yīng)事實(shí)的負(fù)面問題應(yīng)當(dāng)由科學(xué)家考慮，如能源危機(jī)，空氣污染和交通堵塞。因此，科學(xué)家和汽車制造商致力于改善燃油經(jīng)濟(jì)性，控制廢氣排放；同時(shí)政府正積極采取措施來(lái)解決交通問題。
2自動(dòng)變速器
什么是變速器？
變速器是一個(gè)連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的背后和發(fā)送來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的功率以驅(qū)動(dòng)車輪的裝置。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在一定轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)/分鐘）處于最佳運(yùn)行的范圍時(shí)，它的職責(zé)是傳輸以確保動(dòng)力被傳遞到車輪使保持在該范圍內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)通過不同的齒輪聯(lián)合工作。在低速檔，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)使驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)得更快而在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)則是在偷懶----即汽車可能會(huì)在70邁的速度持續(xù)。除了各前進(jìn)檔，傳輸也有個(gè)空擋即車輪斷開驅(qū)動(dòng)和倒檔----驅(qū)動(dòng)輪向相反的方向運(yùn)動(dòng)。最后，還有抱死的位置，在這個(gè)位置上，一種閉鎖裝置（不同于那些房門上呆板的自動(dòng)鎖）是在輸出軸槽中插入鎖定驅(qū)動(dòng)器以防止車輪轉(zhuǎn)動(dòng)從而防止車輛滑動(dòng)。
現(xiàn)代的自動(dòng)變速箱是迄今為止，在今天的汽車中最復(fù)雜的機(jī)械部件。自動(dòng)變速器包含機(jī)械系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制，所有的工作中去幾乎沒有注意的完美和諧在一起，直到有一個(gè)問題。對(duì)于現(xiàn)代的汽車，自動(dòng)變速器是一個(gè)復(fù)雜的組件，這種傳遞動(dòng)力的方式，是液力變矩期充當(dāng)離合器來(lái)連接發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器。
兩個(gè)基本類型的自動(dòng)變速器基于該車輛是否是前驅(qū)動(dòng)或后驅(qū)動(dòng)。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)前置后驅(qū)動(dòng)的汽車，變速器通常安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)后底盤中心與油門配合。變速器輸出軸連接到后橋，把發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞到后輪，動(dòng)力傳輸系統(tǒng)是直線的，從發(fā)動(dòng)機(jī)通過液力變矩器、變速器、傳動(dòng)軸、最后直接到到達(dá)車輪。
對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)的汽車，變速器通常和差速器裝在一起。對(duì)于前驅(qū)動(dòng)的汽車，變速器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)一側(cè)，前車軸直接連接到差速器上，把動(dòng)力傳遞給前輪。在這個(gè)布置中，動(dòng)力來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)，通過液力變矩器、變速器輸出的動(dòng)力通過了一個(gè)180度大轉(zhuǎn)彎，經(jīng)過變速器沿發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)邊通過傳動(dòng)軸輸出到前輪。
還有其它的一些布置，發(fā)動(dòng)機(jī)前置前驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)橫向布置，裝設(shè)一個(gè)分動(dòng)器可以實(shí)現(xiàn)四輪驅(qū)動(dòng)。但這種形式目前是最常用的：發(fā)動(dòng)機(jī)中置后驅(qū)動(dòng)，可以使重量均勻的分布在前、后輪之間，改善了操作性能；發(fā)動(dòng)機(jī)后置后驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、驅(qū)動(dòng)輪都在后方，這種后置式的發(fā)動(dòng)機(jī)的安排，是最滿意的。
現(xiàn)代的自動(dòng)變速器包括了許多組件和系統(tǒng)的協(xié)同工作，有行星齒輪組、液壓系統(tǒng)、密封件和墊圈、變矩器、調(diào)節(jié)器、節(jié)氣門拉線、計(jì)算機(jī)控制這些都是多年來(lái)由機(jī)械式演變過來(lái)的。這用簡(jiǎn)單、通用的解釋，描述一下這些系統(tǒng)。
2.1行星齒輪組
? ? 自動(dòng)變速器箱體內(nèi)有很多齒輪，有各種不同的組合，在一個(gè)變速箱內(nèi)，齒輪的滑動(dòng)沿軸線從一個(gè)位置到另一個(gè)位置，對(duì)各種大小齒輪的要求，有正確的傳動(dòng)比。在一個(gè)自動(dòng)變速箱，至始至終，不是齒輪的機(jī)械移動(dòng)來(lái)達(dá)到這一點(diǎn)的，通過行星齒輪組來(lái)完成。
基本的行星齒輪組成由一個(gè)太陽(yáng)輪、一個(gè)齒圈、并且有兩個(gè)或兩個(gè)以上的行星齒輪，全部齒輪都是常嚙合。行星齒輪的相互聯(lián)系通過一個(gè)共同的載體，使齒輪相互嚙合在一起。一個(gè)傳遞方式，這個(gè)系統(tǒng)可以從發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出連接到齒圈作為主動(dòng)件，連接行星輪作為從動(dòng)件，并鎖定太陽(yáng)輪，使起不能轉(zhuǎn)動(dòng)。在這情況下，當(dāng)我們把齒圈、行星齒輪，沿太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)件與從動(dòng)件就同向轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件的轉(zhuǎn)速慢，齒輪減速就類似汽車的一擋。
如果解開太陽(yáng)輪和鎖定其它兩個(gè)元素，這就會(huì)使這三個(gè)要素以同樣的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪的傳動(dòng)就類似于汽車是第三或高擋位。另一個(gè)方式是，把行星架鎖定，使太陽(yáng)輪作為主動(dòng)輪，齒圈作為從動(dòng)件，這時(shí)它們的轉(zhuǎn)動(dòng)方向就相反，就類似以汽車的到擋。
上面所說(shuō)的，在實(shí)際的傳動(dòng)過程是如何控制。齒圈為輸入軸，行星架為輸出軸，都是通過盤式離合器控制。太陽(yáng)輪一個(gè)單向離合器，一個(gè)制動(dòng)器，當(dāng)制動(dòng)器作用時(shí)，太陽(yáng)輪只能從一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
在這情況下，離合器的使用，鎖定行星架與太陽(yáng)輪迫使它們以相同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。如果它們的離合器和制動(dòng)器都被釋放，該系統(tǒng)在自由狀態(tài)。變速器的行星齒輪組太陽(yáng)輪是自由的，比輸出動(dòng)力。在一擋位，制動(dòng)器制動(dòng)太陽(yáng)輪跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，從第一擋到高擋制動(dòng)器釋放和離合器使用到輸入軸，它們以同一個(gè)速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
使用兩個(gè)或兩個(gè)以上的行星齒輪組以各種方式連接，可提供不同的前進(jìn)速度和扭矩，普遍的使用以現(xiàn)代的自動(dòng)變速器。
2.2 片式離合器
片式離合器主要由若干交替排列的離合器盤和離合器片組成。每片離合器盤上有伸出的突線，勾住離合器鼓，以輸入軸連接。離合器片內(nèi)的鍵槽與離合器殼互相嚙合，離合器殼與中間軸鍵槽連接，中間軸又與后行星排內(nèi)齒圈用鍵槽連接。因此，離合器盤和離合器片分別與輸入軸和湖行星排內(nèi)齒圈連接。操作離合器的活塞安裝以離合器鼓上，離合器鼓亦稱做為活塞缸。
2.3 單向離合器
單向離合器是一種只可以使元件在一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，如把齒圈自由在一貫方向，而不能反向轉(zhuǎn)動(dòng)，這種作用就象是，自行車踏板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)或向另一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)是自由的
一個(gè)單向離合器用于一擋時(shí)，在驅(qū)動(dòng)方向是，當(dāng)從停止開始加速，在第一個(gè)齒輪輸出動(dòng)力，如果繼續(xù)加速，不在一擋位？汽車?yán)^續(xù)加速，他就是一個(gè)方向自由的。此時(shí)，單向離合器不在輸出動(dòng)力，當(dāng)車速慢下來(lái)時(shí)，轉(zhuǎn)速慢，它就可以起作用。這一個(gè)現(xiàn)象由于，在提供力的時(shí)候它才起作用，在高速時(shí)，是自由的。
2.4 液力變矩器
對(duì)于自動(dòng)變速器，液力變矩器取代離合器裝于車上。它的作用是：當(dāng)車停下來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)還可以繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。傳遞扭矩的原理，比如，把一個(gè)風(fēng)扇吹向另一個(gè)，另一個(gè)不用插電也能跟它一起轉(zhuǎn)動(dòng)，如果你壓住扇片，它就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，但你一放手，它就開始加速，直到速度接近動(dòng)力風(fēng)扇。它們兩者的差異就是：變矩器不是利用空氣，而是利用油液，以使他的傳遞更加準(zhǔn)確。
液力變矩器是一個(gè)較大的盆壯裝置，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間。它包含三個(gè)部件，協(xié)同工作，為變速器提供動(dòng)力，液力變矩器的三要素是：泵論、渦輪、導(dǎo)輪，泵論是通過螺栓直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸上，轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)的相同，渦輪連接到變速器的輸入軸上，為汽車提供動(dòng)力，導(dǎo)輪上裝有一個(gè)單向離合器，使他只可以在一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，而在另一方被固定，每一個(gè)要素之間通過液流傳遞扭矩。
發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，輸入軸開始旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)，因旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使泵輪葉片間的液流沿葉片從外緣向外甩出；接著又由于泵輪和渦輪轉(zhuǎn)速差引起泵輪葉片外緣與渦輪葉片外緣產(chǎn)生了壓力差，液流從液壓高的泵輪葉片外緣流進(jìn)渦輪葉片外緣，同時(shí)，泵輪的旋轉(zhuǎn)也使得其葉片帶動(dòng)液流隨工作輪旋轉(zhuǎn)，這一旋轉(zhuǎn)就使液流流進(jìn)渦輪時(shí)方向改變，從而沖擊渦輪葉片推動(dòng)渦輪繞泵輪同一方向旋轉(zhuǎn)。從渦輪流出的液流進(jìn)入固定不動(dòng)的導(dǎo)輪，經(jīng)導(dǎo)輪葉片改變方向后回流至泵輪。如果渦輪的速度大大低于泵輪轉(zhuǎn)素時(shí)，導(dǎo)輪仍鎖住不動(dòng)。導(dǎo)輪停止，液流通過導(dǎo)輪時(shí)重新進(jìn)入泵輪，促使泵輪旋轉(zhuǎn)起到扭矩增大的作用。由于泵輪和導(dǎo)輪的轉(zhuǎn)速增加，液流開始改變方向流向泵輪葉片背面，也可以產(chǎn)生增矩的作用。由于車速的提高，這三要素句以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，為了提高燃油經(jīng)濟(jì)性，在液力變矩器上裝了一個(gè)鎖止離合器，車速達(dá)到40—50英里的時(shí)候，鎖止離合器就把三要素連為一體，這種控制是計(jì)算機(jī)控制。
2.5 液壓系統(tǒng)
液壓系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的迷宮壯通道，液流壓力控制變速器扭矩的輸出。液流有若干用途，包括：換擋控制、潤(rùn)滑、冷卻。不象發(fā)動(dòng)機(jī)，它只用來(lái)潤(rùn)滑，每一個(gè)流動(dòng)，是依賴于不斷提供的液體壓力。為了使油液在一個(gè)正常的溫度工作，部分液流從散熱器中流過以便散熱。液體通過此通道被冷卻，然后返回到傳輸通道。液里變矩器和散熱器，是用來(lái)給液流散熱的。事實(shí)上大部分的摩擦表面都淹沒在油液中，比如：離合器盤、離合器片，也能正常的工作。
2.6 油泵
油泵主要是負(fù)責(zé)提供油液傳輸過程中的壓力，油泵安裝在前面的泵輪上，并且以發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸相連，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生壓力，提供足夠的油。油進(jìn)入油泵時(shí)通過一個(gè)空氣濾清器，安裝在油底殼的底部。壓力調(diào)節(jié)器、調(diào)壓閥、壓力修正閥調(diào)節(jié)后送到各個(gè)管路。
2.7 閥體
閥體是自動(dòng)變速器的控制中心。它包含一個(gè)迷宮壯的通道輸送液壓油，在每一個(gè)工況下控制離合器和其它伺服機(jī)構(gòu)，順利的控制齒輪傳動(dòng)情況。
最重要的閥門一個(gè)直接控制的手動(dòng)閥。手動(dòng)閥是直接連接到齒輪變速箱里面的，根據(jù)它所在位置打開或關(guān)閉各種通道，控制換擋節(jié)奏。用齒輪變速傳動(dòng)來(lái)舉例說(shuō)明，監(jiān)控車輛的速度和油門的位置，以便它能確定最佳的換擋時(shí)間，。計(jì)算機(jī)的控制，通過電磁閥控制油壓壓力，控制離合器或制動(dòng)器，以更精確的控制換擋點(diǎn)。
2.8 密封墊和墊圈
一個(gè)自動(dòng)變速器有許多的密封件和墊圈，以控制流動(dòng)的液壓油，使它不外泄。主要有兩個(gè)外部密封墊：前油封和后油封。前油封安裝到變速器的變矩器，這使得油底殼到變矩器的油液能自由流動(dòng)，而不外泄。后密封墊使游液不泄漏到輸出軸。
密封墊通常用橡膠（類似汽車擋風(fēng)玻璃雨刮器葉片），它是用來(lái)保持不泄漏到其它部分，如旋轉(zhuǎn)軸。在有的情況下，用一個(gè)彈簧和橡膠在一起，如用在花鍵軸。
墊圈是一種用來(lái)密封兩個(gè)固定部分，使其連接在一起。一些常見的襯墊材料是：硬紙、軟木、橡膠、有機(jī)硅和軟金屬。
除了主要的密封墊，也有一些其它的密封墊和墊片，因使用條件而定，有的從軸到軸的連接。一個(gè)常見的例子是橡膠O型密封圈用來(lái)密封換的擋軸。就是說(shuō)，你所操作的邊速杠在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，另一個(gè)例子是大部分常見的油底殼墊片，事實(shí)上，密封墊是隨時(shí)進(jìn)行更換，防止油不泄漏。
2.9計(jì)算機(jī)控制
計(jì)算機(jī)控制是利用傳感器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器提取數(shù)據(jù)，因?yàn)楣?jié)氣門位置、汽車行駛速度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷等是變數(shù)。利用這些數(shù)據(jù)可以精確控制換擋點(diǎn)，以便換擋平順。一些電腦數(shù)據(jù)，能了解行駛條件，并不斷的適應(yīng)行駛條件的變化，使汽車穩(wěn)定的行駛。
由于計(jì)算機(jī)的控制，通過一個(gè)特殊的元素代替了手動(dòng)控制，在每一個(gè)工況都是安全的。計(jì)算機(jī)的控制，確保發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不至于過高而使發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。
另一個(gè)好處是，這些精確的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，有一個(gè)自診斷系統(tǒng)，以便能使我們及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題，當(dāng)有問題時(shí)，故障指示燈就閃爍。維修人員就可以根據(jù)檢測(cè)設(shè)備檢測(cè)出的故障碼，很快的找到問題所在部位。
參考文獻(xiàn)
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