汽车变速箱（MT/AMT/DCT/CVT/AT）结构和原理较为详细全面的介绍

我们都知道汽车变速箱有MT、AMT、DCT、CVT和AT等，当然也有人不知道不care，其实适当了解变速箱的一些基本知识，还是很有价值的。正所谓知己知彼百战不殆，从结构可以理解其功能，从功能又可以看出其设计意图，相辅相成，大有裨益。比如买车的时候选择什么样的变速箱，车辆使用时怎么换挡合理，为什么部分车型有时候换挡会出现顿挫，相信了解各种变速的结构和原理后，会有或多或少的新启发，下面我将逐一介绍。

手动变速箱（ManualTransmission，简称MT），又称机械式变速器，即必须用手拨动变速杆（俗称“档把”）才能改变变速器箱内的齿轮啮合位置，改变传动比，从而达到变速的目的。

MT

发动机动力通过离合器传到输入轴，离合器可以控制发动机动力与变速箱之间的通断。输入轴和输出轴上的有多对啮合的齿轮，每对齿轮齿比不同，就是不同的挡位。成对齿轮中有一个与轴是空转的，空挡时都处于空转状态。当某一个挡位的同步器将空转的齿轮与轴锁住时，即实现换挡，动力就有了传递。换挡其实就是同步器套筒在选择与哪个齿轮结合，结合后也就决定了此时的变速比。

离合器

手动换挡过程

同步器

同步器爆炸图

MT变速箱常说的优缺点如下

优点：

1 结构简单，性能可靠。

2 制造和维护成本低廉，且传动效率高。

3由于是纯机械控制，换档反应快。

4 可以更直接的表现驾驶者的意愿，更富驾驶乐趣。

缺点：

1 操作相对繁琐。

2 而且在档位切换时顿挫，动力不连续。

3 交通状况差的时候频繁换档比较辛苦。

机械式自动变速箱AMT（Automated manual transmission），是在干式离合器和MT变速器基础上加装微机控制的自动变速系统。

AMT

AMT根据车速、油门、驾驶员命令等参数确定最佳挡位，控制原来由驾驶员人工完成的离合器分离与接合、换挡手柄的摘档与挂挡以及发动机的油门开度的同步调节等操作过程，最终实现换挡过程的操纵自动化。因此AMT实际上是由一个电脑来控制一个机器人系统来完成操作离合器和选挡的两个动作。AMT的核心技术是微机控制，电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。

电控换挡

AMT组成

AMT变速箱常说的优缺点如下

优点：

1 实现档位自动控制同时，不用对现有手动变速箱作出太大改动，技术结构比较简单。

2 成本不太高。

3 传递力度比较直接，同时油耗比较经济。

缺点：

1 换档品质不高，容易出现顿挫。

2 换档过程有动力中断。

3 离合部分比较容易损坏，维修费用偏高。

双离合变速箱DCT(Dual Clutch Transmission）和DSG（Direct Shift Gearbox），大众将双离合变速箱称为DSG变速器，并最先应用在2003款高尔夫(图片|配置|询价)R32和奥迪TT上。目前各大知名汽车厂商都拥有双离合变速箱技术，命名有所不同，例如保时捷叫PDK，宝马叫DKG，三菱称为SST，福特和沃尔沃称为powershift，奥迪称为S-Tronic。

双离合变速器有干式和湿式两种。湿式双离合是指双离合器为一大一小2组同轴安装在一起的多片式离合器，它们都被安装在一个充满液压油的密闭油腔里，因此湿式离合器结构有着更好的调节能力和优异的热熔性 ，它能够传递比较大的扭矩。

DCT

双离合变速箱的工作原理可以简单理解为一个离合器对应奇数档，两个离合器对应偶数档。当车辆挂入一个档位时，另一个离合器及对应的下一个档位已经位于预备状态，只要当前档位分离就可以立刻接合下一个档位。

双离合变速箱组成

内部剖视图

换挡操作

双离合器

DCT常说的优缺点如下

优点：

1、双离合变速箱结合了手动变速箱和自动变速箱的优点，没有使用变矩器，转而采用两套离合器，通过两套离合器的相互交替工作，来到达无间隙换档的效果。

2、因为没有了液力变矩器，所以发动机的动力可以完全发挥出来，同时两组离合器相互交替工作，使得换档时间极短，发动机的动力断层也就非常有限。

3、由于换档更直接，动力损失更小，所以其燃油消耗可以降低10%以上。

缺点：

1、由于没有采用液力变矩器，又不能实现手动变速器“半联动”的动作，所以对于小排量的发动机而言，低转速下的扭矩不足的特性就会被完全暴露出来。

2、由于双离合采用了电脑控制，属于一款智能型变速器，它在升/降档的过程中需要向发动机发出电子信号，经发动机回复后，与发动机配合才能完成升/降档。而大量电子元件的使用，也增加了其故障出现的机率。

3、维修费用较高。

前三种变速箱均是通过多对齿轮实现速比变化，基础结构是一致的。后面的两种速比变化实现的方式就不同了。

CVT（Continuously Variable Transmission）无级变速器技术。 CVT技术的发展，已经有了一百多年的历史。德国奔驰公司是在汽车上采用CVT技术的鼻祖，早在1886年就将V型橡胶带式CVT安装在该公司生产的汽油机汽车上。现在，将液力变矩器集成到CVT系统中，主、从动轮的夹紧力实现电子化控制，在CVT中采用节能泵，传动带用金属带代替传统的橡胶带。新的技术进步克服了CVT系统原有的技术缺陷，导致了传递转矩容量更大、性能更优良CVT的面世，汽车界对CVT技术的研究开发日益重视。

CVT

CVT核心部件

CVT 的结构主要由两组带轮（主动轮、从动轮）和传动带（钢带）油泵、液力变矩器、执行机构（阀体、油路）、传感器、电脑等构成。

CVT结构原理图

液力变矩器

速比变化结构

速比变化结构组成

钢带结构

换挡就是通过推动主动轮和从动轮的缸体，从而主动轮和从动轮盘的半径，实现了速比的变化。

速比变化示意图

速比变化过程

前进挡和倒挡是通过行星轮系实现的。

双级行星轮系

前进挡和倒挡原理

CVT常说的优缺点如下

优点：

1 无级控制输出的速比，在换档平顺。结构较AT简单，体积小，零件少。

2 工作速比范围宽，容易与发动机形成理想的匹配，从而改善燃烧过程，进而降低油耗和排放。

3 具有较高的传送效率，功率损失少，经济性高。

缺点：

1 传动钢带容易损坏。

2 维修费用较高。

3 无法承受较大的载荷。

AT的英文全称是automatic transmission自动变速箱是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是AT最重要的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，兼有传递扭矩和离合的作用。

AT

AT示意图

我个人比较佩服AT，对AT也比较推崇，尤其是现在市场常用的6AT、8AT和9AT等。其实，从基本原理上说，AT的换挡就是行星轮系的不同组合，然而其巧妙程度却令人叹服。

下面我将压轴戏定在6AT的挡位详细分析上，希望大家看懂了，并爱上这神奇的机械结构。如果有兴趣还可以去研究9AT等更多的挡位更复杂的更巧妙的设计。

6AT主体结构

行星轮系1

行星轮系2

一档：闭合C1、C5

行星轮系1中，太阳轮顺时针正转，齿圈固定，行星轮反转，行星架正转，即输出轴正转。

1挡

二档：闭合C1 、C4

行星轮系2中，太阳轮顺时针正转，齿圈固定，行星轮反转，行星架正转；行星轮系1中，太阳轮正转，齿圈正转，行星轮反转，行星架正转，即输出轴正转。因为行星轮系1齿圈正转，所以行星架比一档转速快。

2挡

三档：闭合C1、C3

行星轮系3中，太阳轮顺时针正转，齿圈固定，行星轮反转，行星架正转；行星轮系2中，太阳轮顺时针正转，齿圈正转，行星轮反转，行星架正转；行星轮系1中，太阳轮正转，齿圈正转，行星轮反转，行星架正转，即输出轴正转。因为行星轮系1齿圈正转（转速比二挡快），所以行星架比二挡速快。

3挡

四档：闭合C1、C2

输入轴和输出轴成为一个整体，容易理解。

4挡

五档：闭合C2、C3

行星轮系3中，太阳轮顺时针正转，齿圈固定，行星轮反转，行星架正转；行星轮系2中，行星架正转，齿圈正转，行星轮反转，太阳轮正转；行星轮系1中，太阳轮正转，齿圈正转，行星轮反转，行星架正转。

5挡

六档：闭合C2、C4

行星轮系2齿圈固定，齿架与输入轴同速顺时针转动，所以轴和太阳轮1、2高速运转，C5出齿圈低速瞬时针转（与输入轴同速）

6挡

倒档：闭合C3、C5

行星轮系2行星架固定，齿圈和行星轮顺时针正转，太阳轮1、2反转；行星轮系1齿圈固定，太阳轮1反转，行星轮正转，行星架反转。

倒挡

希望大家看懂了，如果没看懂感兴趣的话也可以搜索相关视频，仔细研究。

AT常说的优缺点如下

优点：

1 操作简单，使用方便。

2 结构紧凑

3 传递扭矩大

缺点：

1 传动效率低，经济性不好。

2 加工难度大，要求精度高

3 结构复杂，维修成本高。

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