揭秘兄弟变速器的神奇工作原理！

变速器，一个在车辆和工业机械中扮演关键角色的组件，它的工作原理及发展历程长久以来吸引着众多技术爱好者和专业人士的关注。当我们提及“兄弟变速器”时，虽然直接指向某个特定品牌或型号可能不够精确，但我们可以借此机会深入探讨变速器的基本原理，特别是液力机械式自动变速器的技术细节，这种变速器在汽车的演进历史中占据了重要地位。

变速器的基础原理

变速器的主要功能是改变来自发动机的转速和转矩，以适应不同的驾驶条件。它通过不同的齿轮组合或液力传递来实现这一目的。简而言之，变速器内部包含多组不同传动比的齿轮副。在汽车行驶过程中，驾驶员通过换挡行为，实际上是控制这些齿轮副的啮合状态，从而在低速时选用大传动比的齿轮副，以产生较大的扭矩；而在高速时，则切换到小传动比的齿轮副，以获得更高的速度。

对于手动变速器而言，其结构相对简单，主要由齿轮和轴组成。驾驶员通过手动拨动变速杆，改变齿轮的啮合位置，实现不同的传动比。例如，在车辆起步时，为了克服静摩擦力，需要较大的扭矩，因此会选用大传动比的齿轮组合。而当车辆行驶起来后，需要提高速度，驾驶员就会切换到小传动比的齿轮组合。

液力机械式自动变速器的诞生与发展

尽管手动变速器在很长一段时间内占据了主导地位，但自动变速器的出现无疑为驾驶体验带来了革命性的改变。世界上第一台液力机械式自动变速器可以追溯到20世纪初，由美国Sturivant兄弟发明。尽管早期的液力机械式自动变速器在结构上与现代版本存在很大差异，但其最根本的结构——行星齿轮和液力装置——一直沿用至今。

1939年，液力耦合装置与行星轮系开始结合使用，这一创新最先在美国通用汽车公司得到应用。液力偶合器作为一种柔性联轴器，能够很好地实现传动系统的平稳结合。然而，由于其效率低、换挡冲击大等问题，液力偶合器并未得到大规模普及，而是成为了液力变矩器的过渡产品。

液力变矩器的最早使用是在1950年的美国福特公司。这种自动变速器采用带导轮的液力变矩器与行星轮系配合使用。导轮的作用使得液力变矩器具有增扭作用，使得车辆在加速、爬坡等工况下表现出优越的动力性。然而，纯液力传动也存在效率低等缺点。在当时，由于油价相对便宜，这些缺点并未引起足够的重视。直到1967年发生的经济危机，人们才开始意识到闭锁控制提高效率的重要性。1978年，克莱斯勒公司率先使用装配锁止离合器的液力式自动变速器，这一创新改变了液力式自动变速器纯液力传动效率低的缺点。如今，几乎所有的液力式自动变速器都使用了锁止离合器。

液力机械式自动变速器的工作原理

液力机械式自动变速器（AT）由液力变矩器、行星齿轮和液压操纵系统构成。液力变矩器利用液体传递动力，行星齿轮通过不同的组合方式改变传动比，而液压操纵系统则控制这些部件的工作。

液力变矩器是自动变速器的核心部件之一。它利用液体的动能来传递扭矩，同时实现扭矩的增大和转速的降低。液力变矩器内部包含泵轮、涡轮和导轮三个主要部件。当发动机驱动泵轮旋转时，泵轮内的叶片推动液体高速旋转，形成液流。液流冲击涡轮叶片，使涡轮旋转，从而传递动力。导轮则起到调节液流方向的作用，使得液力变矩器具有增扭功能。

行星齿轮机构是自动变速器的另一个重要组成部分。它通过不同的齿轮组合来改变传动比。行星齿轮机构包括太阳轮、行星轮和齿圈三个基本部件。当太阳轮、行星轮和齿圈以不同的方式啮合时，就可以实现不同的传动比。液压操纵系统则负责控制行星齿轮机构的换挡过程。它根据车速、发动机转速和驾驶员的意图等参数，通过电磁阀和液压缸等部件来操纵行星齿轮机构的换挡拨叉，从而实现换挡。

变速器的其他功能

除了改变传动比以适应不同的驾驶条件外，变速器还具有其他重要功能。例如，它可以实现倒车行驶。在发动机旋转方向不变的情况下，通过内部齿轮的特殊组合，变速器可以让车辆向后移动。此外，变速器还具有空档功能。空档可以中断动力传输，以便发动机启动和怠速运行。同时，空档也便于变速器换挡或获取动力输出。

变速器的内部结构与元件

变速器内部结构复杂，包含众多元件。以自动变速器为例，其内部元件包括速度表齿套夹、速度表从动齿轮套、倒车灯开关、密封垫、钢球、阻尼弹簧、空档回位塞、延伸壳体、下盖、卡环、主轴后轴承等数十个部件。这些元件共同协作，确保变速器的正常运行。

在变速器的分解和组装过程中，需要遵循一定的要领。例如，在拆卸延伸壳体时，需要将控制轴向逆时针方向旋转，从换档滑块的沟中拆卸控制爪，然后从变速器壳上拆卸延伸壳体。在组装时，则需要选择合适的卡环并安装，使主驱动齿轮轴承的轴向间隙达到标准值。同时，还需要涂抹变速箱齿轮油或润滑脂等润滑剂，以确保各部件之间的顺畅运转。

结语

综上所述，变速器作为车辆和工业机械中的重要组件，其工作原理涉及齿轮传动、液力传递等多个方面。从手动变速器到自动变速器的发展历程中，我们可以看到技术的进步和创新的力量。如今，随着新能源汽车和智能驾驶技术的不断发展，变速器也在不断创新和演进。然而，无论技术如何变化，变速器的基本原理和功能始终是其核心所在。希望通过本文的介绍，能够让读者对变速器的原理有更深入的了解和认识。