汽车变速器中的主从齿轮传动比与发动机转速、汽车档位高低有什么关系？

汽车变速器中的主从齿轮传动比与发动机转速、汽车档位高低有什么关系？

汽车无级变速器（CVT）的发展历程 无级变速器（Continuously Variable Transmission，简称CVT）通过传动比的连续变化，使车辆外界行驶条件与发动机负载实现最佳匹配，使此时的发动机在高效区运转，燃烧完全、排放污染减少、噪音降低，从而充分发挥了发动机的潜力，使发动机具有理想的动力性能表现，并提高了整车的燃油经济性。 早在汽车发展的最初阶段，人们就认识到当传动系与发动机实现无级变速调节时能够使汽车达到理想的行驶工况，甚至在1886年卡尔·本茨发明的世界上第一辆汽车上，使用的就是V型橡胶带式无级自动变速传动。但是由于橡胶带式无级变速器存在一系列的缺陷：能传递的功率有限转矩局限于135Nm以下，离合器工作不稳定，液压泵、传动带和夹紧机构的能量损失较大，因而没有被广泛应用于汽车上，取而代之的是齿轮变速器。齿轮变速器以不同的齿轮搭配组成几个固定的变传动比，这无法满足内燃机转速与汽车行驶速度连续变化之间的匹配，只有不断地换档或改变内燃机的转速，结果是使内燃机脱离了最佳工作区域，动力下降，油耗增加，污染增加。尽管齿轮变速器并不是最理想的选择，但因为结构简单、效率高、功率大三大显著优点，齿轮变速器依然占领着汽车变速器的主流地位。至于传统意义上自动变速器，也有着悠久的历史，早在1937年Oldsmobile的汽车上就出现了与现在正在使用的结构相差无几的自动变速器了。自动变速器的出现，大大降低了驾驶者的劳动强度，使驾驶成为一种很轻松的过程。但是，自动变速器也有着明显的缺点。目前被广泛使用的自动变速技术是将液力变矩器和行星齿轮系组合的自动变速器技术，在工作过程中也存在着以下问题：传动比不连续，只能实现分段范围内的无级变速；液力传动的效率较低，影响了整车的动力性能与燃料经济性；增加变速器的档位数来扩大无级变速覆盖范围，就必须采用较多的执行元件来控制行星齿轮系的动力传递路线，导致自动变速器零部件数量过多，结构复杂，保养和维护不便。齿轮变速器和自动变速器存在的种种局限使得人们将研究的重心重新回到了无级变速器。 其实，即使在很长的时间里，无级变速器一直都处于比较边缘的状态，但是人们对它的研究并没有停止过。荷兰DAF公司于1958年成功研制了双V型橡胶带式无级变速器并装备于他们所生产的小型汽车上，取得了不俗的销量。虽然DAF公司的双V型橡胶带式无级变速器的性能在一定程度上有所提高，但仍然没有质的飞跃；无级变速器技术真正取得里程碑式的突破是出现在上世纪六十年代中期，荷兰的VDT（Von Doorne’s Transmission）公司用金属带取代之前的橡胶带，研制出了能传递功率容量大，效率高，结构紧凑的无级变速器。VDT公司的金属带无级变速器在1987年正式进入商品化阶段，从此也拉开了各国争相开发CVT技术的帷幕。上世纪九十年代，CVT技术得到了长足的进步，可用于大转矩发动机的CVT开始投放市场，最新的电子技术和自动控制技术也开始应用于CVT中。从此，CVT告别了只能用于中型以下汽车的历史，开始了大规模应用之路，并成为了汽车发展的大趋势之一。 CVT的基本结构和工作原理 无级变速器按结构和传动方式可分为电力式、液力式和机械式三种。其中，电力式和液力式无级变速器因为成本高、效率低、结构复杂等原因没有得到广泛的应用；而机械式与前两种相比，具有结构简单紧凑、成本低、操纵方便等优点而成为目前主流的选择。因此，我们下面所提到的CVT都是指金属带传动的机械式无级变速器。 首先，我们先来看看金属带式CVT的基本结构。它一般由起步离合器、行星齿轮机构、无级变速机构、控制系统和中间减速机构组成。 （1） 起步离合器：起步离合器的主要作用是使汽车以足够大的牵引力平顺地起步，提高驾驶舒适性，必要时切断动力传输。目前用于汽车起步的装置主要有三种：湿式离合器、电磁离合器和液力变矩器。 （2） 行星齿轮机构：CVT的行星齿轮机构用以实现前进档和倒档之间的切换操作，采用双行星齿轮机构，行星架上固定有内、外行星齿轮，其中，外行星齿轮和齿圈啮合，内行星齿轮和太阳轮啮合。前进档时，太阳轮主动旋转，行星架随太阳轮同速旋转，即整体同步旋转；倒档时，太阳轮主动旋转而齿圈不动，此时行星架与太阳轮反向旋转。 （3） 无级变速机构：无级变速机构由金属传动带、主动轮组、从动轮组组成。

电风扇无级调速器的工作原理

电风扇无级调速器的工作原理是当励磁一定时，采用调节电枢电压或电枢电阻的方法，即为恒转矩的调速方式。在此种情况下，转矩一定，电动机无论运行于高速或者低速，其发热始终是一样的，电机容量可被合理地充分利用，为调速方式与负载类型实现了匹配。

需要调速的工作机械是很多的，对调速有各种不同的要求，产生的转速与转矩的关系称为负载特性。负载特性分为不同的类型，通常的类型有恒转矩负载和恒功率负载。

恒转矩负载的特点是在任何转速下，负载转矩恒定，负载功率与转速成正比，它包括反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载。

恒功率负载，即在调速范围内的各种速度下，负载功率恒定，而负载转矩与转速成反比。例如，车床的主轴运动，龙门刨床工作台的进给切削运动等，其所受阻力与工件运行线速的乘积是一定的，是恒功率负载。

扩展资料

由交流三相异步电动机、滑差离合器（亦称电磁转差离合器）、测速发电机和控制装置等几部分组成一套交流调速驱动装置。

电磁转差离合器调速系统能在比较宽广的范围内，实现平滑的无级调速。电磁调速电动机结构简单、运行可靠、使用维护方便（无整流子，无滑环）、起动性能好、控制功率小、易于自控和遥控、调速比宽，调速精度好，被广泛应用在钢铁、电站、电线电缆、石油、化工、造纸、纺织、印染等行业。

由于利用电磁转差离合器对异步电动机进行调速可以使控制装置及结构简单，价格便宜。

并且在加装控制器后，实现了交流无级调速，具有无失控区、调速范围广、控制功率小、起动性能好、起动力矩大、起动平滑，因此，电磁转差离合器广泛用于恒转矩无级调速的各种机械设备上。 

参考资料来源：百度百科-无级调速