汽车拆装与维护：手动变速器

【任务描述】

在学习完手动变速器的拆装与维护之后，能够掌握手动变速器的组成及功用，能够熟练拆装手动变速器总成，并且能够提高使用常用工具的熟练度。

【理论知识】

一、变速器的作用

汽车广泛采用活塞式发动机，其转矩和转速变化范围小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化。为此在传动系统中设置了变速器，以适应汽车经常变化的行驶条件，并与发动机配合工作使汽车具有良好的动力性和燃油经济性。变速器的作用如下：

（1）实现变速变矩 变速器通过改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应汽车在各种行驶条件下所需的牵引力和合适的行驶速度，并使发动机能够经常在功率较高而油耗较低的有利工况下工作。

（2）实现倒车 使汽车在发动机旋转方向不改变的前提下，利用变速器中的倒档实现倒向行驶。

（3）实现中断动力传递 利用变速器中的空档中断动力传递，使发动机能够起动和怠速运转，满足汽车暂时停车或滑行的需要。

（4）实现动力输出，驱动其他机构 如有需要，可将变速器作为动力输出器，驱动其他机构，如自卸车的液压举升装置等。

二、齿轮变速器的基本工作原理

普通齿轮变速器是利用不同齿数的齿轮啮合传动来实现转矩和转速的改变的。

图4-9 齿轮传动的基本原理

a）减速传动 b）增速传动

1—主动齿轮 2—从动齿轮 Ⅰ—输入轴 Ⅱ—输出轴

齿轮传动的基本原理如图4-9所示。一对齿数不同的齿轮啮合传动时可以实现变速，而且两齿轮的转速比与其齿数成反比，主动齿轮（即输入轴）转速与从动齿轮（即输出轴）转速的比值称为传动比。如图4-9所示，设主动齿轮转速为n₁、齿数为z₁，从动齿轮转速为n₂、齿数为z₂、传动比用字母i₁₂表示，则

i₁₂=n₁/n₂=z₂/z₁

当小齿轮为主动齿轮，带动大齿轮转动时，输出转速降低，即n₂<n₁，称为减速传动，此时传动比i>1，如图4-9a所示；当大齿轮驱动小齿轮时，输出转速升高，即n₂>n₁，称为增速传动，此时传动比i<1，如图4-9b所示。这就是齿轮传动的变速原理。汽车变速器就是根据这一原理，利用若干大小不同的齿轮副传动而实现变速的。

三、手动变速器的结构

普通齿轮式变速器由齿轮传动机构、操纵机构和壳体组成，如图4-10所示。齿轮传动机构主要是通过不同齿数的齿轮副组成不同的动力传递路线（组成不同传动比的档位）；操纵机构用以操纵齿轮机构以改变传动比。

【技能训练】

一、手动变速器的拆装

图4-10 变速器的结构

1—变速器壳体 2—输入轴3档齿轮 3—倒档齿轮 4—倒档轴 5—输入轴1档齿轮 6—输入轴5档齿轮 7—输出轴2档齿轮 8—输出轴4档齿轮 9—输出轴 10—输入轴

1.变速器总成的拆卸

1）拆下蓄电池的搭铁线。

2）若离合器操纵机构为拉索形式，可拆下离合器拉索，如图4-11所示。

3）举升起汽车，将传动轴（半轴）从变速器上拆下来并支承好，如图4-12所示。

图4-11 拆下离合器拉索

图4-12 拆卸传动轴

4）旋松变速操纵机构的内变速杆螺栓，如图4-13所示。

5）压出支承杆球头并将内变速杆与离合块分离，如图4-14所示。

6）拆下倒档灯开关的插头。

7）拆下车速里程表软轴，如图4-15所示。

图4-13 旋松内变速杆螺栓

图4-14 压出支承杆球头

8）拆下离合器盖板，如图4-16所示。

图4-15 拆下车速里程表软轴

图4-16 拆下离合器盖板

9）放下汽车并将发动机固定好，如图4-17所示。拆下发动机与变速器上部的联接螺栓。

10）举升起汽车，拆下起动机上的紧固螺栓。

11）拆下发动机中间支架，如图4-18所示。

图4-17 固定发动机

图4-18 拆下发动机中间支架

12）如图4-19所示，拆下螺栓1，并旋松螺栓2，拆下变速器减振垫和减振垫前支架。

13）拆下发动机与变速器下部的联接螺栓，并拆卸变速器，如图4-20所示。

图4-19 拆下螺栓(www.xing528.com)

1、2—螺栓

图4-20 拆卸变速器

2.变速器总成的安装

变速器总成的安装可按照与拆卸相反的顺序进行。如有需要，调整离合器踏板自由行程。相关的螺栓按规定力矩拧紧。

二、手动变速器的维护

1.变速器渗漏检查

检查变速器各区域的渗漏情况。

1）检查变速器壳体的接合处。

2）检查轴和拉索伸出的区域。

3）检查变速器前油封。

4）检查两侧半轴油封处。

5）检查加油螺栓和放油螺栓处。

2.变速器油油位的检查

1）从变速器上拆卸齿轮油加油螺栓，如图4-21所示。

图4-21 拆卸加油螺栓

2）将手指插入螺栓孔，检查油与手指接触的位置是否在规定范围内，如图4-22所示。如果油位低于规定范围，需要检查是否有齿轮油渗漏，并从加油螺栓处添加齿轮油。

3.变速器油的更换

1）将汽车平稳地停放在举升机上，并且将车辆举升到轮胎最低点距离地面约20cm的高度，可靠锁止提升臂。

2）起动发动机并保持发动机怠速运转，将变速器挂入1档，保持车辆带档运行2～3min，然后将变速器置于空档，并关闭点火开关，使发动机停止运转。

注意：车辆带档短时间空载运行，目的是提高变速器温度，降低变速器油黏稠度，有利于彻底排放变速器油，减少变速器内的残余油量。

图4-22 检查油位

3）继续举升车辆，将车辆举升到适当高度后，可靠锁止提升臂。

4）如图4-23所示，拆卸放油螺栓和加油螺栓，排出变速器油。

5）排放完毕后，用新垫片安装放油螺栓，并将放油螺栓拧紧至适当力矩。放油螺栓的拧紧力矩为25N·m。

6）将变速器油加注到规定液位，并将加油螺栓拧紧至规定力矩。加油螺栓的拧紧力矩为25N·m。

7）用抹布擦净放油螺栓和加油螺栓周围的油渍。

图4-23 拆卸放油螺栓

【知识拓展】

齿轮油以精炼润滑油为基础，加入抗氧化剂、防腐蚀剂、防锈剂、消泡剂和抗磨剂等多种添加剂配制而成。齿轮油用于汽车机械变速器、驱动桥齿轮和传动机构。

一、齿轮油的性能特点

车辆齿轮油应具有优良的极压抗磨性、氧化安定性、防锈性、防腐蚀性和剪切安定性，在使用中不产生泡沫，具有良好的低温流动性，以满足汽车传动齿轮在各种工况下的润滑要求。

极压抗磨性是指齿面在极高压（或高温）润滑条件下，防止擦伤和磨损的能力。

氧化安定性是指齿轮油在与空气中的氧接触氧化后，不易出现黏度升高、酸值增加、颜色加深以及产生沉淀和胶质的现象，可延长齿轮油的使用寿命。

剪切安定性是指齿轮油在齿轮啮合运动中会受到强烈的机械剪切作用，使齿轮油中添加的高分子化合物（黏度指数改进剂和某些降凝剂）分子链被剪断变成低分子化合物，从而导致齿轮油黏度下降。

车辆齿轮油的工作温度变化很大，冬季冷起动时，温度可在0℃以下，要求齿轮油黏度不超过150Pa·s；当正常工作时，其工作温度可达100℃以上，此时要求齿轮油黏度不能太小。所以，要求齿轮油要具有良好的黏温特性。

二、齿轮油的规格

选用车辆齿轮油时，一是要根据齿面压力、滑移速度和油温等工作条件选择使用性能级别（API质量代号）；二是要根据最低气温、最高油温和换油周期选择黏度级别（SAE黏度代号）。

1.API质量代号

API质量代号根据齿轮负载能力分为GL—1、GL—2、GL—3、GL—4、GL—5和GL—6六个级别，其应用见表4-1。

表4-1 API车辆齿轮油的应用

我国车辆齿轮油按使用性能分为三类：普通车辆齿轮油（GL—3）、中负荷车辆齿轮油（GL—4）和重负荷车辆齿轮油（GL—5）。

2.SAE黏度牌号

车辆齿轮油黏度级别分为70W、75W、80W、85W、90、140、250七个牌号（等级）。含字母W的是冬季用齿轮油，以低温黏度达到150Pa·s时的最高温度和100℃时最低运动黏度划分。不含字母W的是夏季用齿轮油，以100℃运动黏度范围划分。齿轮油的黏度等级也有单级黏度和多级黏度之分，例如：GL—585W/90表示低温黏度符合SAE85W的要求、高温黏度符合SAE90的要求的重负荷车辆齿轮油。

三、选用车辆齿轮油注意事项

1）根据季节，对照当地冬季最低气温适当选择齿轮油的黏度级别，标号为75W、80W、85W的齿轮油分别适用于最低气温为-40℃、-26℃、-12℃的地区。尽可能使用合适的多级车用齿轮油。

2）根据齿轮类型和工况选择齿轮油的使用性能级别，对于一般工作条件下的螺旋锥齿轮、主减速器（驱动桥）、变速器和转向器，可选用普通车辆齿轮油。准双曲面齿轮主减速器必须根据工作条件选用中负荷车辆齿轮油或重负荷车辆齿轮油，绝不能用普通车辆齿轮油代替准双曲面齿轮油。馏分型双曲面齿轮油的颜色一般为黄绿色到深绿色及深棕红色，其他齿轮油一般为深黑色，使用时应注意区别。

3）因某些指标不尽相同，不同产地的车用齿轮油，即使是同质量、同黏度等级也不能混用。

4）加油量应适当。油量过多不仅增加搅油阻力和燃油消耗，而且易导致齿轮油经后桥壳进入制动鼓造成制动失灵。油量过少会导致润滑不良，工作温度升高，加速齿轮磨损。齿轮油一般应加到与齿轮箱加油口下缘平齐。

5）按规定期限及时更换车辆齿轮油，一般换油里程为3～4.8万km。

四、车用齿轮油品质的简易检验

馏分型双曲面齿轮油的颜色一般为黄绿色到深绿色及深棕红色，劣质油呈黑色，有时可观察到分层或沉淀。