第3章 變速器構造與維修
教學提示：變速器是汽車的三大總成之一，是汽車非常重要的傳動裝置。本章重點介紹了變速器、同步器和分動器工作原理、構造及維修方法，簡要介紹了自動變速器工作原理、自動變速器試驗以及檢修方法。
教學目標：通過本章學習，掌握變速器、同步器和分動器的功用；掌握兩軸和三軸變速器的組成、工作原理以及維修方法。理解同步器的工作原理，掌握鎖環式和鎖銷式同步器的結構、工作過程以及維修方法；了解自動變速器的組成、類型和工作原理，了解自動變速器試驗及檢修方法。
變速器是汽車的三大總成之一，是汽車非常重要的傳動裝置。它能夠改變傳動比、實現倒車行駛，并能夠驅動其他機構。
由于汽車行駛條件不同，要求汽車行駛速度應能在很大范圍內變化。汽車行駛時，行駛阻力變化也很大，要求汽車驅動輪上的驅動扭矩也應在很大范圍內變化。汽車的不同使用條件，要求驅動輪上的扭矩應能在幾倍甚至十幾倍的范圍內變化，而目前汽車上所用的內燃機若供油量不變，當發動機曲軸轉速變化時，曲軸輸出的扭矩變化范圍很小，完全不能滿足上述要求。所以在汽車傳動系中裝備變速器，以便在較大范圍內改變車速和驅動輪扭矩，以適應經常變化的行駛條件。
汽車發動機曲軸都是只能向一個方向轉動的，而汽車有時需要能倒退行駛，因此，在變速器中設置有倒擋來實現汽車倒車行駛。
發動機動力與變速器輸入軸連接在一起，變速器可以利用空擋中斷動力傳遞，以使發動機能夠啟動、怠速，并便于汽車在運行中變速器換擋或停車時進行動力輸出，如驅動自卸車的油泵、某些汽車的絞盤等。
不同用途汽車選用的變速器類型就有所不同，變速器可按傳動比變化方式和操縱方式的不同進行分類。
1）按傳動比變化方式分類
汽車變速器按傳動比變化方式可分為有級式、無級式和綜合式3種。
有級式變速器采用齒輪傳動，具有若干個定值傳動比。按所用輪系型式不同，有普通齒輪變速器和行星齒輪變速器兩種。目前，轎車和輕、中型貨車變速器的傳動比通常有3～6個前進擋和一個倒擋，重型貨車變速器的傳動比有9～16個前進擋和一個倒擋。
無級式變速器的傳動比在一定的數值范圍內有無限多級變化，常見的有電力式和液力式兩種。電力式無級變速器的變速傳動部件為直流串激電動機，在無軌電車上和超重型自卸車傳動系中應用。液力式無級變速器的傳動部件為液力變矩器。
綜合式變速器是指由液力變矩器和齒輪式有級變速器組成的液力機械式變速器。其傳動比可在最大值與最小值之間的幾個間斷的范圍內作無級變化，目前應用較多。
2）按操縱方式分類
汽車變速器按操縱方式不同可分為3種：手動變速器（MT）、自動變速器（AT）、半自動變速器。
手動變速器（MT）是靠駕駛員直接操縱變速器變速桿進行換擋，實現傳動比改變，不存在太大的動力損失，燃油經濟性能較高。手動變速器結構簡單、生產成本低、維護費用少。
自動變速器（AT）的傳動比選擇和換擋是自動進行的，即機械變速器每個擋位的變換是借助發動機負荷和車速信號來控制換擋系統的執行元件實現的，駕駛員只需操縱加速踏板以控制車速。自動變速器常見的有3種型式：電控液力自動變速器（EAT）、機械無級自動變速器（CVT）、電控機械自動變速器（AMT）。
電控液力自動變速器（EAT）主要由液力變矩器和齒輪式有級變速器組成的液力機械式變速器，液力變矩器有動力傳輸損失的關系，自動變速器的傳動效率通常只有85%，動力有一定損失，同時降低了燃油經濟性能，并且結構復雜，維護費用較高；但其動力傳輸平穩、換擋平穩、操縱方便，可減輕駕駛員勞動強度。目前在絕大部分自動變速器車輛上采用，如上海大眾賽歐所配AF13、本田雅格所配MPXA、豐田佳美所配A140E、奧迪A6所配01V。
機械無級自動變速器（CVT）采用傳動帶和工作直徑可變的主、從動輪相配合來傳遞動力，可以實現傳動比的連續改變，實現不間斷的動力輸出。而且沒有有級變速器擋位切換時的沖擊振動，動力性和經濟性能也比傳統有級自動變速器高。目前在奧迪A6 2.4、飛本田度、南汽派力奧等車型上采用。
電控機械自動變速器（AMT）能充分發揮發動機的動力性并且無傳統液力自動變速器的動力損失，也能提供比較直接快捷的手動換擋感受。其傳動效率高、結構比較簡單、后期維護成本低，但換擋平穩性不及傳統液力機械式自動變速器。
半自動式變速器有兩種型式：一種是常用的幾個擋位自動操縱，其余擋位則由駕駛員操縱式；另一種是預選式，即駕駛員預先用按鈕選定擋位，在踩下離合器踏板或松開加速踏板時，接通一個電磁裝置或液壓裝置來進行換擋。組合式變速器的副變速器常選用預選氣動式換擋機構，目前在重型汽車上采用。