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最近的微信朋友圈、微博時(shí)常被各種“我們是誰”的熱門漫畫霸屏,本田粉們也按捺不住,于是有了下面這組漫畫。其實(shí)本田不僅在發(fā)動(dòng)機(jī)上頗有建樹,它的黑科技也遍布摩托車、噴氣客機(jī)、燃料電池等領(lǐng)域。
其中平行軸變速箱也算得上當(dāng)時(shí)的一款黑科技產(chǎn)品了。它的“黑”不在于技術(shù)有多復(fù)雜,而是在于其技術(shù)思路獨(dú)特,沖破了當(dāng)時(shí)由愛信、ZF等自動(dòng)變速箱大廠的技術(shù)壟斷。正是由于這種刻苦鉆研從而掌握一門屬于自己的技術(shù)的精神,才能真正吸引大家頂禮膜拜:“本田大法好”。
為什么說它的技術(shù)思路獨(dú)特?這就要從變速箱的構(gòu)造說起了。常見的自動(dòng)變速箱,其內(nèi)部有多組行星齒輪機(jī)構(gòu),輸入軸和輸出軸成一條直線放置。
電控多片離合器決定輸入軸和輸出軸與行星架、行星輪、太陽輪其中哪兩者相連,然后液控制動(dòng)器決定鎖止行星齒輪組中的任一構(gòu)件,實(shí)現(xiàn)不同的擋位切換。
而本田平行軸變速箱呢,大家可以將它看作由普通手動(dòng)變速箱改造而來。根據(jù)變速箱布置方向不同,有三軸(縱置)和兩軸(橫置)之分。以下圖的三軸變速箱為例:動(dòng)力由離合器傳遞到輸入軸,輸入軸上的齒輪帶動(dòng)中間軸旋轉(zhuǎn),中間軸上的全部齒輪跟隨中間軸一起旋轉(zhuǎn),并帶動(dòng)輸出軸上的齒輪在輸出軸上空轉(zhuǎn)。
輸出軸上空轉(zhuǎn)的齒輪怎么將動(dòng)力傳遞至輸出軸上呢?這時(shí)候神奇的部件出現(xiàn)了,它們就是接合套與同步器。下圖中,綠色標(biāo)注的部分即是接合套,位于接合套下方的是固定在輸出軸上的齒圈,接合套可以在這個(gè)齒圈上軸向滑動(dòng)。
當(dāng)接合套包裹住旁邊正在空轉(zhuǎn)的齒輪時(shí),空轉(zhuǎn)齒輪就會(huì)和固定在輸出軸上的齒圈連成一體,扭矩就這樣被傳遞到輸出軸上去了。
上圖中,位于空轉(zhuǎn)齒輪和接合套之間的,用黃色標(biāo)注的即是同步器。可以看到,同步器處有一個(gè)明顯的斜坡。在接合套逐漸將空轉(zhuǎn)齒輪和固定齒圈接合的過程中,依靠同步器上鎖環(huán)的摩擦作用,使得空轉(zhuǎn)齒輪的轉(zhuǎn)速逐漸接近輸出軸的轉(zhuǎn)速,以最大程度減少換擋沖擊。
在此對(duì)上文的解釋補(bǔ)充一句題外話:大家可以理解為輸出軸與車輪相連,因?yàn)樵趽Q擋過程中,輸出軸的轉(zhuǎn)速很難瞬時(shí)被改變(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量太大),而輸入軸和發(fā)動(dòng)機(jī)相連,轉(zhuǎn)速瞬時(shí)改變更容易。所以同步器實(shí)際是在改變空轉(zhuǎn)齒輪的轉(zhuǎn)速,也就是發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
閱讀到這里,大家應(yīng)該產(chǎn)生疑問了:“我是看了介紹平行軸變速箱的標(biāo)題才點(diǎn)進(jìn)來的,你就給我看這個(gè)?”各位稍安勿躁,如果大家已經(jīng)把上文手動(dòng)變速箱的構(gòu)造和換擋過程搞清楚了,那么接下來,只需要把套筒、同步器、撥叉換做多片離合器,平行軸變速箱的原理也就不過如此了。
平行軸變速箱,由三根軸以平行的方式布置而得名。如下圖所示,三跟軸基本上以120°的夾角布置。4組多片離合器位于輸入軸和中間軸上(輸出軸上沒有),替代接合套和同步器實(shí)現(xiàn)空轉(zhuǎn)齒輪和軸的固定分離。
接下來,為大家畫出平行軸變速箱的傳動(dòng)示意圖,并對(duì)1擋傳遞路線加以舉例說明。由液力變矩器傳來的扭矩被傳遞到輸入軸上,通過輸入軸末端固定的齒輪6傳遞到輸出軸末端空轉(zhuǎn)的齒輪7上,然后傳遞到與中間軸固定的齒輪19上,這時(shí)候,中間軸開始旋轉(zhuǎn)。
中間軸上的多片離合器控制左側(cè)接合,這樣一來,扭矩通過與多片離合器外殼相連的齒輪15傳遞到與輸出軸固定的齒輪14上,最后動(dòng)力傳遞至差速器,變速箱的傳動(dòng)過程完畢。紅色虛線是我為大家標(biāo)記的力傳遞路線,共大家參考。
先從優(yōu)點(diǎn)說起
?、變速箱執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,4組多片離合器各司其職,不像行星齒輪組AT一樣,一組離合器片往往身兼多職。
?、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,故障率自然更低。據(jù)我所知,當(dāng)年裝配5AT平行軸變速箱的思域、CRV,因變速箱故障而收到的投訴并非常見。
?、制造成本低,這種類似MT結(jié)構(gòu)的變速箱,在加工階段就已決定其制造成本不會(huì)太高。
▲第八代思域末期產(chǎn)品匹配5AT平行軸變速箱
缺點(diǎn)自然也會(huì)有
首先,本田通過放大1擋傳動(dòng)比來增加起步階段扭矩,導(dǎo)致1擋升2擋時(shí)頓挫感強(qiáng)烈。
其次,平行軸變速箱的徑向體積本身就很大,如果繼續(xù)增加擋位數(shù)量,勢(shì)必會(huì)造成軸向體積也過大,所以本田平行軸最多做到6個(gè)擋位。
▲2012款謳歌TL匹配6AT平行軸變速箱
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