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自動擋換擋的時候為什麼一定要踩剎車?

2018年10月13日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 8 ℃ 次

【知乎用戶的回答(39票)】:

不請自答。

關於第一個問題,

為什麼R,P,D幾個擋位的互換需要踩剎車才可以實現,

理由是為了安全。

在行走過程中突然掛倒檔這種情況在標準的行車中不可能也不應該出現。

另外,行走中掛從D檔掛N檔是可以的,但是不建議這麼做,

有些從手動檔過來的老司機喜歡用這個方式來節油,

從安全角度來說非常不可取,

請在剎車停下車後再換檔。

第二個問題,

所謂的手自一體無非是把換高速檔(低扭矩)還是低速檔(高扭矩)的時間點交給人來控制還是電腦自動判斷。這個問題和上面的沒有聯繫,所以和安全性沒啥關係。

在這裡需要解釋一下汽車的變速原理:

請聯繫騎自行車的情況一併考慮。

騎自行車剛起步的時候腳上需要的勁最大(扭矩),當然速度也最慢(轉速),

但是等到自行車飛跑起來之後,腳上需要的勁是不是感覺變小了?

但是蹬的速度卻變得很快,要不然跟不上。

等快到一定速度時,人體的肌肉就跟不上了,這就是人體(發動機)的最大轉速。

汽車是一個道理。

發動機本身的能量是比較小的,

而且反應較為遲鈍,所以需要通過變速裝置來滿足行走時的各種要求。

當汽車起步的時候,

需要把幾噸重的龐然大物帶動起來,需要很大的扭矩,

這時就需要把發動機的扭矩盡可能的放大,

即便是以犧牲轉速為代價。

跑車的加速性一般指的其實就是這個指標(馬力,扭矩)。

等到車跑起來了以後,

不再需要巨大的扭矩來支撐加速度了,

這個時候就降低扭矩使勁提高轉速。

扭矩轉速的調節靠的就是變速箱。

下面是扭矩調整的物理原理,參照下圖。

發動機扭矩的傳遞都是通過不同大小齒輪的配合來完成的,發動機扭矩的傳遞都是通過不同大小齒輪的配合來完成的,

假設發動機是小齒輪(紫色),

那麼如果配合一個比它大的齒輪(藍色),

那麼大齒輪的轉速就會低於小齒輪,但是扭矩會被放大。

以此類推就可以通過各種型號的齒輪組合來得到相應的轉速扭矩輸出,

其中有一個特殊的齒輪是反向轉的,就是所謂的倒檔齒輪。

有的自行車也有類似結構,帶變速器的,

雖然比較簡單,但是其實和汽車的變速箱原理完全相同。

變速箱目前主要分為兩類,變速箱目前主要分為兩類,

一類是傳統的自動換檔器,AT,Automatic Transmission,這是應用最廣泛的一種,

動力傳輸通過液體(變速機油)來實現,

結構相對簡單,有點像兩個電風扇對著吹。

但是換檔時有震動感。

鑒於@祝梁帆同學提出的指正,更換了一張圖,之前的圖是MT結構,鑒於@祝梁帆同學提出的指正,更換了一張圖,之前的圖是MT結構,

基於利用齒輪的傳動比變速的原理來實現不同的轉速和扭矩之間的切換,

最後再利用流體轉接來實現動力輸出,

也就是圖中紅色的箭頭的部分。

換檔的部分是一組遊星齒輪,

通過大小齒輪之間的咬合和鬆開來實現不同的傳動比。

另外一類就是所謂的無極變速器,CVT,Continuously Variable Transmission。

CVT和AT最大的結構不同處就是圖片中所標的drive belt,CVT和AT最大的結構不同處就是圖片中所標的drive belt,

驅動側和輸出測的齒輪各自合併為一個可以大小變化的餅狀物,

通過皮帶(有些是金屬的)進行動力傳輸。

由於在同樣的空間內齒輪的大小比可以較大幅度變化,

所以很受小型車歡迎。

但是由於皮帶和齒輪之間的咬合不是非常牢固,有的時候會有脫鉤現象,

所以動力傳遞效率小於AT,進而影響到了扭矩輸出。

兩種自動檔變速裝置雖然各有優劣,但都是非常非常精密的設備,

特別是AT,整個裝置是需要密封的,

一個頭髮絲進去了都要報廢掉。

加工精度的要求也極為嚴格,

非常遺憾的說,我國目前還無法獨自設計並且量產出高質量的同類產品。

目前國內的汽車,無論是進口的,還是中外合資的,還是中國獨資的,

包括紅旗在內,變速箱都是採用國外的產品。

比較有名的就是日本的愛信精機和大眾的產品。

愛信精機的一個網站,雖然是日語,但是非常通俗易懂的介紹了變速箱的原理。

有興趣的話可以參照:

教えて!AT?CVT?ハイブリッドシステムの仕組み:AT|驅動系|製品事業|アイシン?エィ?ダブリュ株式會社

第三個問題,

靜止時出於安全考慮,換檔也是需要踩住剎車的。

不信你可以試試。

【祝梁帆的回答(10票)】:

【多圖預警】

【新人輕拍】

因為介紹自動變速器的原理內容過多,且讀題不清,被@李捷指出跑題,所以先把結論搬上來。

在車輛運動的時候絕對不能進入P檔,所以P檔必須在踩下制動踏板並按下解除按鈕,且靜止時才可掛入,否則變速箱輕則大修,重則報廢。從P進入其他檔位也是一樣,必須要踩下制動,因為不睬你就按不動操作桿解除按鈕。

從D檔入N檔:這個無所謂,直接推桿即可。

N到D:同上,直接扳動換擋桿即可。

N到R:按下解除按鈕搬動解除按鈕即可。

不管什麼變速器,原則就是【要改變行駛方向必須先讓車靜止,再掛入相反檔位】;

【車輛靜止時才可進入P檔】

所謂手自一體:就是在AT行星輪系變速的主體下,把 ECU/液壓泵 控制 電磁閥/液壓閥 權利 交給了駕駛員。可以讓駕駛員增加駕駛樂趣。(個人認為是很雞肋的功能)這種變速比改變方式還是和自動變速一樣,所以無需踩剎車或者松油門。

附一張雅閣說明書上的自動變速器操作說明:

首先大家不要誤解「自動變速器(AT)」就是在「手動變速器(MT)」的基礎上加了一套自動控制系統。AT的變速原理和MT是天壤之別。MT的原理為就不贅述了,有興趣的朋友請看視頻。

MT變速原理:v.youku.com/v_show/id_X

在「自動變速器(AT)」中,發動機輸出的動力通過「液力變矩器」傳遞到變速器輸入軸。

可以簡單的理解為是一個電風扇吹出來的風帶動另一個風扇轉動。可以簡單的理解為是一個電風扇吹出來的風帶動另一個風扇轉動。

所以不會出現發動機被憋滅的情況。但是液力變矩器裡面並不是空氣,而是自動變速器油。所以不會出現發動機被憋滅的情況。但是液力變矩器裡面並不是空氣,而是自動變速器油。

接下來我們來看AT的變速原理,AT的變速是通過行星輪系來改變傳動比的。所以說控制行星齒輪就是AT變速的關鍵

通過摩擦片改變太陽齒圈的轉速和各種離合器鎖住行星架和齒圈,來改變傳動比。

控制摩擦片的方式有 「液壓控制」 和 「電子控制」,液壓控制的結構比較複雜,通過車速改變液壓控制各種液壓閥,其複雜程度如下圖所示

電子控制就比較簡單,ECU控制電磁閥,通過電磁閥控制摩擦片,離合器。

傳動路徑大體為:發動機-液力變矩器-自動變速器-驅動橋

隨便找了兩個視頻,第一個短,第二個長:

AT變速基本原理:

v.youku.com/v_show/id_X

AT變速原理詳解:

v.youku.com/v_show/id_X

接下來說AT的P檔和N檔還有D、R。

N:換擋手柄處於N時,各種摩擦片,離合器均不工作,所以行星齒輪在空轉,不輸出轉矩。

P:同N檔一樣,但是輸出軸上有一個駐車檔齒輪,會被駐車鎖銷鎖死。故即不輸出轉矩,也間接的把驅動橋鎖死。

D:各種摩擦片,離合器正常工作,轉矩從輸出軸輸出。

R:通常是摩擦片將一個太陽輪鎖住,以改變轉矩輸出。也有在輸出軸加惰輪或嚙合齒套的方式。

新人輕拍,不足請指出,我會虛心受教。

【GLCHENG的回答(0票)】:

這個貌似是通用設計。。燒油助力車也要踩剎車才能啟動

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