汽車變速箱承受的扭矩由什么因素決定？

無論是自動擋車還是手動擋車,變速箱都是傳遞其發動機輸出動力的重要部件,汽車在前行的過程中,車輪需要得到相應足夠的扭矩才能克服汽車前行的各種阻力,如:滾動阻力、風阻、加速阻力等等。

那么在不同的車速、路況以及載重狀態下,變速箱就變扭功能就顯得尤其重要。

那么變速箱在進行變扭的過程中,它的扭矩輸出(也就是每個檔位下的峰值扭矩)是靠什么因素來決定的呢?變速箱改變扭矩大小主要靠的是,改變主動齒輪與從動齒輪之間的齒輪比,通過主從動齒輪間的齧合完成發動機輸出動力的傳遞。

也就是說,當我們以較小的主動齒輪去帶動較大的從動齒輪時,此時主從動齒輪之間由于存在較大的齒輪比差異,相互間需要克服的行進阻力較大,因此這時就需要發動機輸出較大的動力,并在變速箱出形成較大的扭矩,而這些扭矩則最終會被傳遞到車輪上,形成汽車加速或行駛中所需要的輪上扭矩。

那么本文前面提到變速箱實則就是個變扭裝置,它通過改變主從動齒輪間的傳動比來對發動機的輸出進行改變,在發動機的輸出最終傳遞到車輪上的整個過程中,扭矩會發生兩次改變,一次是由變速箱擋位改變所產生變扭,另外一次則是變速箱的最終齒輪比(也就是俗稱的尾牙,前置前驅車型一般都是置于變速箱內部)所帶來的。

第一次變扭的改變:就是我們常說的每個檔位下主從動齒輪比的變扭,比如在1擋下的齒輪比是2,這就意味著當變速箱的輸入旋轉兩週時,動力輸出端才旋轉一週,通過這種降低傳動軸轉速的方式,變速箱就實現了檔位下的第一次變扭過程。

擋位越低,則增大汽車扭力的效果越高,扭矩的輸出也就越大。

第二次變扭的改變:最終齒輪比一般是通過改變自己的齒密性(即是齒比)來改變扭力值的輸出範圍,所以尾牙通常又可分為:密齒形和疏齒形兩種。

在牽引力=扭矩×變速箱齒比×最終齒輪比×機械效率÷輪胎半徑的公式下,相同汽車和發動機在擋位增加的過程中,在行駛慣性的影響下,發動機的輸出功率會降低,也就是牽引力會降低,那么此時變速箱的齒輪比會隨著擋位的提升而變小,因此扭矩就會跟著變小。

當處于低檔位時,發動機的輸出功率會較大,則牽引力較大,而此時的齒輪也比較大,因此扭矩也會跟著變大。

那么在汽車質量和發動機不變的情況下,扭矩越大,汽車的輪上扭矩也就越大,汽車的加速度也就越大。

所以我們可以通過上述文章的內容了解到,變速箱齒輪比對變速箱的扭矩改變起到了至關重要的作用,而決定汽車最終加速效能的則是靠最終的輪上扭矩值。

輪上扭矩數值和變速箱該檔位下的扭矩輸出值是不一樣的,因為只要存在齒輪齧合,那么在整個扭矩傳遞的過程中就存在能量損耗,也就是上面公式里所提到的機械效率。

機械效率的高低是和變速箱種類和精密度,以及傳動系統的結構及精密度是密不可分的,一般來說手動擋變速箱的機械效率要高于自動擋變速箱。