自动变速箱界的一股清流——本田平行轴变速箱

2017-08-25 13:08 来源:摘走网编辑整理

最近的微信朋友圈、微博时常被各种“我们是谁”的热门漫画霸屏,本田粉们也按捺不住,于是有了下面这组漫画。其实本田不仅在发动机上颇有建树,它的黑科技也遍布摩托车、喷气客机、燃料电池等领域。

自动变速箱界的一股清流——本田平行轴变速箱

其中平行轴变速箱也算得上当时的一款黑科技产品了。它的“黑”不在于技术有多复杂,而是在于其技术思路独特,冲破了当时由爱信、ZF等自动变速箱大厂的技术垄断。正是由于这种刻苦钻研从而掌握一门属于自己的技术的精神,才能真正吸引大家顶礼膜拜:“本田大法好”。

自动变速箱界的一股清流——本田平行轴变速箱

为何说它的技术思路独特?这就要从变速箱的构造说起了。常见的自动变速箱,其内部有多组行星齿轮机构,输入轴和输出轴成一条直线放置。电控多片离合器决定输入轴和输出轴与行星架、行星轮、太阳轮其中哪两者相连,然后液控制动器决定锁止行星齿轮组中的任一构件,实现不同的挡位切换。

自动变速箱界的一股清流——本田平行轴变速箱

而本田平行轴变速箱呢,大家可以将它看作由普通手动变速箱改造而来。根据变速箱布置标的目的不同,有三轴(纵置)和两轴(横置)之分。以下图的三轴变速箱为例:动力由离合器传递到输入轴,输入轴上的齿轮带动中间轴旋转,中间轴上的全部齿轮跟随中间轴一起旋转,并带动输出轴上的齿轮在输出轴上空转。

自动变速箱界的一股清流——本田平行轴变速箱

输出轴上空转的齿轮怎么将动力传递至输出轴上呢?这时候候神奇的部件出现了,它们就是接合套与同步器。下图中,绿色标注的部分即是接合套,位于接合套下方的是固定在输出轴上的齿圈,接合套可以在这个齿圈上轴向滑动。当接合套包裹住旁边正在空转的齿轮时,空转齿轮就会和固定在输出轴上的齿圈连成一体,扭矩就这样被传递到输出轴上去了。

自动变速箱界的一股清流——本田平行轴变速箱

上图中,位于空转齿轮和接合套之间的,用黄色标注的即是同步器。可以看到,同步器处有一个明显的斜坡。在接合套逐渐将空转齿轮和固定齿圈接合的过程当中,依靠同步器上锁环的摩擦作用,使得空转齿轮的转速逐渐接近输出轴的转速,以最大程度减少换挡冲击。

自动变速箱界的一股清流——本田平行轴变速箱

在此对上文的解释补充一句题外话:大家可以理解为输出轴与车轮相连,因为在换挡过程当中,输出轴的转速很难瞬时被改变(迁移转变惯量太大),而输入轴和发动机相连,转速瞬时改变更容易。所以同步器实际是在改变空转齿轮的转速,也就是发动机的转速。

阅读到这里,大家应该产生疑问了:“我是看了介绍平行轴变速箱的标题才点进来的,你就给我看这个?”各位稍安勿躁,如果大家已经把上文手动变速箱的构造和换挡过程搞清楚了,那么接下来,只需要把套筒、同步器、拨叉换做多片离合器,平行轴变速箱的原理也就不过如此了。

自动变速箱界的一股清流——本田平行轴变速箱

平行轴变速箱,由三根轴以平行的体式格局布置而得名。如下图所示,三跟轴基本上以120°的夹角布置。4组多片离合器位于输入轴和中间轴上(输出轴上没有),替代接合套和同步器实现空转齿轮和轴的固定分离。

自动变速箱界的一股清流——本田平行轴变速箱

接下来,为大家画出平行轴变速箱的传动示意图,并对1挡传递路线加以举例说明。由液力变矩器传来的扭矩被传递到输入轴上,经由过程输入轴末端固定的齿轮6传递到输出轴末端空转的齿轮7上,然后传递到与中间轴固定的齿轮19上,这时候候,中间轴入手下手旋转。

中间轴上的多片离合器控制左侧接合,这样一来,扭矩经由过程与多片离合器外壳相连的齿轮15传递到与输出轴固定的齿轮14上,最后动力传递至差速器,变速箱的传动过程完毕。红色虚线是我为大家标识表记标帜的力传递路线,共大家参考。

自动变速箱界的一股清流——本田平行轴变速箱

先从优点说起:第一,变速箱执行机构简单,4组多片离合器各司其职,不像行星齿轮组AT一样,一组离合器片往往身兼多职。第二,结构简单,故障率自然更低。据我所知,当年装配5AT平行轴变速箱的思域、CRV,因变速箱故障而收到的投诉并不是常见。第三,制造成本低,这种类似MT结构的变速箱,在加工阶段就已决定其制造成本不会太高。

自动变速箱界的一股清流——本田平行轴变速箱

第八代思域末期产品匹配5AT平行轴变速箱

错误谬误自然也会有:首先,本田经由过程放大1挡传动比来增加起步阶段扭矩,导致1挡升2挡时顿挫感强烈。其次,平行轴变速箱的径向体积本身就很大,如果继续增加挡位数量,势必会造成轴向体积也过大,所以本田平行轴最多做到6个挡位。

自动变速箱界的一股清流——本田平行轴变速箱

2012款讴歌TL匹配6AT平行轴变速箱

不过目下当今本田已经成功研制出8挡双离合变速箱,它的原理与平行轴类似,但其实不完全相同。在下一篇文章里,我会和大家一起评论辩论本田8DCT的构造和原理,欢迎关注。

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