汽车变速箱承受的扭矩由什么因素决定？

无论是自动挡车还是手动挡车,变速箱都是传递其发动机输出动力的重要部件,汽车在前行的过程中,车轮需要得到相应足够的扭矩才能克服汽车前行的各种阻力,如:滚动阻力、风阻、加速阻力等等。

那么在不同的车速、路况以及载重状态下,变速箱就变扭功能就显得尤其重要。

那么变速箱在进行变扭的过程中,它的扭矩输出(也就是每个档位下的峰值扭矩)是靠什么因素来决定的呢?变速箱改变扭矩大小主要靠的是,改变主动齿轮与从动齿轮之间的齿轮比,通过主从动齿轮间的齧合完成发动机输出动力的传递。

也就是说,当我们以较小的主动齿轮去带动较大的从动齿轮时,此时主从动齿轮之间由于存在较大的齿轮比差异,相互间需要克服的行进阻力较大,因此这时就需要发动机输出较大的动力,并在变速箱出形成较大的扭矩,而这些扭矩则最终会被传递到车轮上,形成汽车加速或行驶中所需要的轮上扭矩。

那么本文前面提到变速箱实则就是个变扭装置,它通过改变主从动齿轮间的传动比来对发动机的输出进行改变,在发动机的输出最终传递到车轮上的整个过程中,扭矩会发生两次改变,一次是由变速箱挡位改变所产生变扭,另外一次则是变速箱的最终齿轮比(也就是俗称的尾牙,前置前驱车型一般都是置于变速箱内部)所带来的。

第一次变扭的改变:就是我们常说的每个档位下主从动齿轮比的变扭,比如在1挡下的齿轮比是2,这就意味着当变速箱的输入旋转两週时,动力输出端才旋转一週,通过这种降低传动轴转速的方式,变速箱就实现了档位下的第一次变扭过程。

挡位越低,则增大汽车扭力的效果越高,扭矩的输出也就越大。

第二次变扭的改变:最终齿轮比一般是通过改变自己的齿密性(即是齿比)来改变扭力值的输出範围,所以尾牙通常又可分为:密齿形和疏齿形两种。

在牵引力=扭矩×变速箱齿比×最终齿轮比×机械效率÷轮胎半径的公式下,相同汽车和发动机在挡位增加的过程中,在行驶惯性的影响下,发动机的输出功率会降低,也就是牵引力会降低,那么此时变速箱的齿轮比会随着挡位的提升而变小,因此扭矩就会跟着变小。

当处于低档位时,发动机的输出功率会较大,则牵引力较大,而此时的齿轮也比较大,因此扭矩也会跟着变大。

那么在汽车质量和发动机不变的情况下,扭矩越大,汽车的轮上扭矩也就越大,汽车的加速度也就越大。

所以我们可以通过上述文章的内容了解到,变速箱齿轮比对变速箱的扭矩改变起到了至关重要的作用,而决定汽车最终加速效能的则是靠最终的轮上扭矩值。

轮上扭矩数值和变速箱该档位下的扭矩输出值是不一样的,因为只要存在齿轮齧合,那么在整个扭矩传递的过程中就存在能量损耗,也就是上面公式里所提到的机械效率。

机械效率的高低是和变速箱种类和精密度,以及传动系统的结构及精密度是密不可分的,一般来说手动挡变速箱的机械效率要高于自动挡变速箱。