本田捣鼓出了个3离合11速变速箱,究竟它的工作原理如何?我来给大家分享一下我的理解吧。
【注:图文无关只为并茂】
在今天(8月24日),本田对外公开了一项已经申请了专利的变速箱设计,是一个拥有三套离合器以及11个挡位的变速箱!让人不得不重复那句话:本田,满满的黑科技啊。本田啊,又搞了个大新闻。大家都对这副变速箱很好奇,究竟它的工作原理如何?我来给大家分享一下我的理解吧。
从结构图上看,这个变速箱其实和目前很常见的三轴(两套减速齿轮组并联,这样可以大幅度降低变速箱的总长度)7速双离合变速箱结构很相似,但是用相同数量的齿轮组,为何能组合出11个挡位呢?精髓就在于,本田在这种变速箱结构的基础上,多增加了一套离合器,以及分别位于两根输出轴的同步器离合器。
看懂这张图需要比较高阶的机械类知识,看不懂是正常的,不用头大,我尽量用语言给大家描述清楚吧。
①:指的是一个像俄罗斯方块一样的“Z”形零件,同步器离合器(这是我编的名字);
②:继续是俄罗斯方块的“Z”,这是挡位同步器;
③:三套离合器组,编号C1/C2/C3吧,对应输入轴编号1/2/3;
④:输出轴A(与挡位同步器②刚性连接,同步旋转);
⑤:输出轴B(与挡位同步器②刚性连接,同步旋转);
⑥:输出轴A/B的内轴,红圈为输出轴1/2减速齿轮,与主减速齿轮为常啮合。
好了,接下来要开始来干货了。
先简单说说手动变速箱(双离合变速箱结构同)的换挡原理。挡位齿轮是常啮合的。挡位输入齿轮与输入轴刚性连接,一起旋转,并带动输出齿轮。也就是“输入轴-输入齿轮-输出齿轮”。而同步器与输出轴则是刚性连接,也就是“同步器-输出轴”。输出齿轮是“穿”在输出轴上的,可以实现空转。简单来说,同步器就是实现“输出齿轮-输出轴”的中间环节。当同步器和输出齿轮连接上,动力就实现了“输入轴-输入齿轮-输出齿轮-同步器-输出轴”的路径了。
而本田的设计里,扩展了一些环节,将输出轴分解成外轴+离合器+内轴,所以动力流就变成了“输入轴-输入齿轮-输出齿轮-同步器-输出轴外轴-同步器离合器-输出轴内轴”。
状态1:同步器离合器结合,这时候输出轴A/B的内轴和外轴可以看做是一体的,这时候这可以看做一副正常的7速双离合变速箱,多了一组离合器只是幌子,反正用离合器和同步器的协同切换来换挡的大原则是不变的。这时候,这副变速箱可以组合出7个挡位,如图所示。Go=Gear out,输出挡位。
重点是状态2:假设输出轴A的同步器离合器打开,这时候输出轴A的内轴和外轴就分离了,也就是说,“同步器-输出轴”这个环节被破坏了,输出轴A的外轴就变成了一根可以空转的中介轴。要注意“同步器-外轴”是永远成立的,所以这根中介轴其实是和同步器固定连接的。
就这样,A变成了中介轴。同时,不要忘记,这货有3组离合器呢。假设C3接合,而C2、C1分离,这时候,C2、C1也是可以自由旋转的,它们也成了中介轴。这时候,动力从和C3离合器连接的输入轴传递到输出轴A的外轴,然后通过挡位同步器的切换,动力就可以传递到Go1,再经过Gi1传递给Go5,这时候,只要Go5的同步器结合上,Go5齿轮就可以通过“-输出齿轮-同步器-输出轴外轴-同步器离合器-输出轴内轴”的路径,从B轴完成动力输出。这时候,动力传递路径就比较复杂了,简而言之就是“C3-输入轴3-输入齿轮-输出齿轮-中介轴A-中介齿轮Go1-中介齿轮Gi1-输出齿轮Go5-输出轴B-输出动力”,经过了两组齿轮的变速(输入轴3-输出轴A-输入轴1-输出轴B),生成了新的变速比。
那么状态1下面,变速箱能拥有7个挡。状态2的话,由于输入轴3对输出轴A有两对常啮合挡位齿轮,而输入轴1/2各有一对齿轮与输入轴A常啮合,这样排列组合一下,不就刚好是4个挡位了吗。
BBC表示,“Top Gear最高挡”这个名字,本田你喜欢就拿去吧。