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导读:变速箱控制提供的功率有利于高速(转速)或高力(扭矩)!
1变速箱用在什么地方?2机械功率3转矩与速度的关系变速箱用在什么地方?
在机械工程中有许多系统,它们要么由肌肉力量驱动,要么由电机驱动。例如,自行车的后轮要么由骑车人的肌肉驱动,要么由电动机驱动。电动马达也用于钻孔机,而在汽车中则使用内燃机。这些电机提供驱动各个部件所需的能量,例如提供给钻孔机的钻夹头或提供给自行车的后轮。
图:变速器的应用
然而,所有这些不同的例子都有一个共同点。电动机的机械动力一般不直接使用。相反,必须根据情况以不同的方式提供机械动力。从汽车或自行车起步时,驱动力背后的“力”应尽可能大,以便能够使相应的车辆启动。
图:在自行车中使用变速器
后来,“速度”更重要,以便能够在短时间内覆盖大片。因此,机械动力既可用于高力,也可用于高速。这种力和速度之间的控制, 或者更准确地说是扭矩和转速之间的控制,由变速器 接管 。 变速器有时简称为传动装置 或齿轮,尽管并非每个变速器都由齿轮组成。变速器是机械工程中的重要元素。
变速箱控制提供的功率有利于高速(转速)或有利于高力(扭矩)!
此外,传动装置还具有影响旋转方向的任务。例如,想想汽车的倒档。因此,减速机基本上完成以下任务:
电力传输影响旋转方向速度和扭矩控制机械动力
通过力 F 和速度 v 相乘产生的平移运动以及通过扭矩 M 和转速 n 相乘产生的旋转运动产生的机械功率:
传递的功率 (1)
扭矩 (2)
由于变速器只能改变两个变量(速度或力,或者更确切地说是转速或扭矩)中的一个以有利于另一个变量或以另一个变量为代价,因此机械功率始终保持恒定。这一事实最终是能量守恒原理的直接结果,因为如果两个影响变量可以同时减少或增加,那么传输单元将破坏能量或无中生有地产生能量(见下一节)。
所以,变速器不会改变所提供的机械动力,而只会改变速度和力的比或转速和扭矩的比,这是动力的背后!当然,这仅适用于不考虑摩擦损失的情况。考虑到摩擦效应,变速器输出轴的功率实际上略低于变速器输入轴。然而,在任何情况下,变速器都不能增加机械功率。功率一词在物理意义上是指单位时间内传输的能量!这就是为什么叫机械动力传输 而不是机械动力转换的原因!
传动装置不会改变机械功率(除了降低功率的摩擦效应)!
扭矩与速度的关系
旋转轴的机械功率 P 取决于扭矩 M 和速度 n 根据方程 (2)。如果不考虑摩擦损失,由于能量守恒定律,供给主动轴的机械功率必须与从从动轴获取的功率相同。毕竟,在一定时间内传递的能量理想地完全从主动轴传递到从动轴。
图:变速箱输入输出扭矩与转速的关系
因此,如果根据能量守恒原理将主动轴P1和从动轴P2的机械功率相等,则直接导致扭矩与速比的关系
(3)
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(5)
对于齿轮箱输入处的给定扭矩和速度,等式的左侧是恒定的。显然,等式右边的乘积,即变速箱输出扭矩和速度的乘积,也必须对应于这个常数值。因此,通过变速箱的扭矩增加必然伴随着相同程度的速度降低。相反,速度的增加会导致扭矩地降低到相同的程度。
类似的关系也适用于平移运动,变速箱可能只会改变有利于或牺牲两个量(力或速度)之一:
(6)
(7)
《变速箱(变速箱)如何工作?》,在这篇文章中将更详细地解释了扭矩和转速(或力和速度)如何在变速箱中转换 。
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文:懂车帝分享 高帅鹏
[懂车帝分享 产品] 日前,东风汽车集团股份有限公司旗下猛士汽车科技公司(下文简称猛士科技)*车型工程样车正式下线。据悉,该车项目代号为M18,量产车有望在明年7月投产。从品牌角度来看,猛士科技是继岚图汽车之后,东风公司打造的第二个电动汽车品牌,该品牌定位为“豪华电动越野品牌”。
猛士科技M18项目工程样车:
基于本次工程样车下线现场图片来看,这款猛士科技*车型车身尺寸高大。结合此前网络曝光消息,该车长度为5.2米,总质量在3500千克以下,预计将定位为大型SUV。同时,这款车的动力系统可选纯电动和增程式,预计续航里程分别为500公里和800公里。其中,纯电版车型为6座布局,增程版可选4座或6座布局。
根据我们之前的报道,猛士科技除规划有M18项目外,还有代号为M57项目,不过M57项目车型信息目前较为有限。
关于猛士科技:
在此之前,猛士科技曾被称为M事业部,并于2021年1月正式设立。猛士科技是东风公司在“十四五”期间推进“东方风起”计划、实施“科技跃迁”行动,并拉动东风品牌向上的新事业主体。
猛士科技工业园区规划图
今年1月,东风高端新能源越野车项目正式在武汉开工,项目总建筑面积9.6万平方米,新建焊装车间、涂装车间、总装车间、试验中心及体验中心、越野体验赛道和测试跑道等配套设施。
早在2021年上海车展前,东风汽车集团发布了“东方风起”计划,该计划将强化差异化布局,重点打造岚图汽车、东风风神和高端电动越野品牌。其中,当时被称为M品牌的猛士科技被东风赋予:纯越野+纯电动+高端定制三大要素。当时的报道显示,其*车型为东风民用猛士纯电版,售价约为60万-70万元。
新能源硬派越野车市场环境:
奔驰EQG概念车
牧马人EV概念车
GMC HUMMER EV SUV
随着全球汽车领域新能源化大潮不断推进,硬派越野车市场也逐渐迎来更多新能源化车型,例如奔驰G级的纯电版车型奔驰EQG、Jeep牧马人纯电版和通用GMC HUMMER(悍马)EV SUV等。
疑似比亚迪高端纯电硬派越野车谍照
从国内市场来看,比亚迪也在高端纯电硬派越野车领域进行了布局。基于高端和越野两大要素来看,其为来很有可能与猛士科技M18项目量产车型具有竞争机会。可以预见,今后的硬派越野车市场也将实现新能源化,对此您是否期待呢?欢迎在评论区共同交流。
全世界最强大的民用变速箱当时属采埃孚8AT*,性能强大、可靠性*,但制造成本很高,专利壁垒极其高深,性价比自然不好。其次是爱信6AT,适用范围最广,性价比不错。保时捷卡宴这款车早期搭载的是日本代工生产的6AT自动变速箱,与之匹配的是3.6L六缸自然吸气发动机,以及4.8L八缸自吸引擎。相对今天而言其承载扭矩较小,但非常平顺,在卡宴2002年诞生之初,直到2014年,卡宴一直都在用这台日本爱信代工的6AT自动变速箱,*马力290匹,峰值扭矩超400牛米,放在十多年前,这台6AT在当时依然属于极为先进*,使用极为平顺,不能用今天的观点来看。
保时捷卡宴曾经搭载过很长一段时间的爱信6AT自动变速箱,保时捷卡宴诞生于2002年,那个时候最早期搭载的就是爱信6AT,2007年款的卡宴搭载的是日本生产的爱信6AT自动变速箱,但和别的车企例如长安、吉利直接向爱信购买6AT不同,爱信生产的6AT专门提供给保时捷卡宴的6AT仅是“代工”。
因为手自一体tiptronic手自一体变速箱是保时捷发明的,但保时捷早年间没有并入大众公司,旗下有大量的领先世界的汽车三大件的专利,就把AT手自一体变速箱的专利技术授权给了日本爱信代工生产,因为当年的爱信变速箱公司拥有全球最领先的变速箱电控技术。
后来,多年之后,保时捷也授权tiptronic手自一体变速箱专利给了德国采埃孚生产,2012年开始,保时捷卡宴才慢慢抛弃爱信6AT,开始逐步使用采埃孚8AT,以应对越来越严苛的排放法规和涡轮增压时代的到来。
保时捷卡宴之所以抛弃爱信6AT,在2013年开始全面搭载采埃孚8AT手自一体自动变速箱,准确来说是保时捷授权给采埃孚的一台“深度定制”的ZF 8AT变速箱,和坦克300宝马搭载的采埃孚8AT虽然整体结构大同小异,但深度匹配和软件匹配调教层面有着很大的不同。可以说,保时捷卡宴搭载的采埃孚8AT自动变速箱,远比宝马奥迪大众宾利使用的普通版本的8AT更*、用料更到位、电控技术更加炉火纯青、发动机和变速箱之间的匹配更完善平顺。这就是保时捷卡宴搭载的采埃孚第二代tiptronic S自动变速箱和一般的ZF 8AT的区别。
卡宴再也用不回爱信6AT自动变速箱,一方面是档位数量不足,另一方面是爱信8AT纵置自动变速箱的先进程度匹配平顺性*感,都比不上保时捷授权给采埃孚的8AT手自一体变速箱!变速箱复杂程度和专利壁垒门槛远高于发动机。
我国自主民营汽车品牌可以打造较为领先的汽油发动机,却无法打造领先世界的AT自动变速箱,中国富人更愿意无脑选择每台必加十几万装潢的卡宴,这台车的机械素养和三大件衔接完善度远高于其他任何品牌SUV,特别是2014年之后,卡宴全面抛弃6AT,去除自然吸气发动机,拥抱奥迪的涡轮增压发动机和采埃孚代工的8AT变速箱,油耗降低许多,动力推背感却猛然提升。
与此同时,卡宴十个有九个车主对于这台保时捷有专利的采埃孚8AT自动变速箱赞不绝口,其升降档极灵敏,油门反应很快的时候8AT可以一秒之内知晓发动机的变化,8档位也可以很轻松挂上,从8档降一档只需要短短两秒不到。至于高速档位,卡宴搭载的8AT这一点远超过雷克萨斯丰田搭载的8AT,爱信6AT做到了世界第一,采埃孚8AT也是世界第一,全球除了雷克萨斯和奔驰,其他主流豪华品牌旗舰车清一色搭载采埃孚8AT,卡宴也因为换装采埃孚8AT在华做到了在华短短五年销量翻倍!
丰田凯美瑞*是个奇葩的存在,我们都知道,老款凯美瑞匹配了爱信6AT变速器,该变速器举世闻名,凭借稳定可靠的性能,深受中国车主所喜爱, 但自2019款凯美瑞之后,丰田为它匹配了CVT变速器,所有人都知道,CVT变速器成本较低,其稳定性及可靠性*赶不上爱信6AT变速器,原以为凯美瑞会彻底凉凉,但事实恰恰相反,匹配CVT的凯美瑞,其销量不仅没有下降,反而有所回升。
CVT版凯美瑞的销量比6AT高
大家可以观察凯美瑞最近几年的销量成绩,2015年~2018年这三年期间,凯美瑞为2.0L发动机广泛匹配了爱信6AT变速器,但自此之后,凯美瑞的月销量跌落至1万辆内,月销量维持在5000~9000辆的水准;2019年~至今,丰田凯美瑞由6AT变速器升级为CVT变速器后,其销量也逐渐攀升,月销量维持在1.5万左右的水准,年销量稳定在15万以上,即便是2020年疫情当下的时期,凯美瑞依旧取得了16.3万的销售成绩。匹配CVT变速器后的凯美瑞,为何会如此受欢迎?
CVT版凯美瑞的优势
匹配CVT变速器的凯美瑞,有两大方面优势,这是6AT变速器所不能比拟的。
首先是车辆的驾驶感,CVT变速器的传动比在一定范围内是连续变化的,车辆在驾驶过程中,发动机转速是很少出现波动的,车辆的驾驶感非常平顺,没有换挡过程带来的冲击感,尤其是在起步加速、急加速行驶过程中,CVT变速器的平顺性*让每一个车主吃惊,且凯美瑞的应答性较为出色,车主只要踩油门,加速感立刻体现,没有延迟感。不考虑发动机的噪音,该燃油车*可以开出电动车的水准。
其次是车辆的油耗,我们都知道,发动机的油耗与它所承受的负载、发动机转速有关,当发动机的负载和转速位于某一区间时,发动机的工作效率可以达到*的水准,车辆的燃油经济性也可以达到*的位置。CVT变速器的传动比在一定范围内是连续变化的,CVT变速器相当于有无数多个档位,档位数量越多,它对发动机转速的控制越*,所以,CVT变速器可以根据发动机所承受的负载,控制最合理的转速,从而*可能的提升发动机的工作效率。丰田凯美瑞2.0LCVT车型是非常省油的,其认证油耗仅仅为5.5L/100km。
综上所述,CVT版的凯美瑞,不仅驾驶感*,而且经济省油,这两点优势也让凯美瑞在B级车中立于不败之地。
CVT版凯美瑞的耐久性及稳定性
很多人都说,CVT变速器的耐久性及稳定性赶不上6AT变速器,对此,我不可否认,但事实证明,CVT变速器的耐久性及稳定性也不差,满足于车主普通家用,一点儿问题也没有。
对于丰田而言,其CVT变速器的设计寿命为30万公里+,并且丰田对CVT变速器增加了耐久性测试工况,台架性能标定及测试工况,并且丰田专门制定了一套自己的评价标准,可保证CVT变速器满足于各种低温、高温、高负荷、高转速等极端驾驶工况,从而验证CVT变速器的耐久性及稳定性。现在丰田CVT版凯美瑞已经出售了2年多的时间,那些跑工程的车主早就行驶了6万公里+,但鲜有车主出现CVT变速器打滑、失效等故障。所以,CVT版凯美瑞的耐久性及稳定性还是非常可靠的。
综上所述,CVT版的凯美瑞,其驾驶感*,车辆油耗较低,且CVT的耐久性及稳定性也可以满足大部分车主家用需求,这才导致CVT版凯美瑞的销量大幅度提升。
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