自动变速器(高级工)

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1、 高级工高级工自动变速器技术自动变速器技术自动变速器是根据液力动压原理设计的一种液力传动装 置，它可以根据发动机的负荷和转速以及车速等 参数进行自动变换档位而不需要驾驶员手动换档 和操纵离合器。第一节自动变速器概述一、自动变速器迅速发展的原因 消除职业和非职业驾驶员操作技能差异 电子控制技术的快速发展，促使燃油经济 性明显改善 减轻操作时的劳动强度，提高行驶安全性 可降低发动机的排放污染二、自动变速器的特点自动变速器能实现自动操纵汽车起步 、选档和换档等功能。它具有自动变速 、连续变扭矩、换档时不中断动力传递 、操作轻便、换档平稳、乘坐舒适、过 载保护性能好等特点。三、自动变速器两种类型 液力

2、变矩器式(简称AT)（Automatic Transmission） 无级钢带式(简称CVT)（Continuously Variable Transmission ）1.液力变矩器式自动变速器结构2。无级钢带式自动变速器 (CVT)变速器中的主、被动轮通过两轮间的钢质柔性 三角带传递，钢带和主、被动轮的接触半径是 可调节的。通过改变皮带轮的沟槽宽窄，就可 以改变传动比。作用半径是无级的，因此速比 也为无级，且可调范围较大.这种变速器传动效率较高。但目前仅用于小排 量轿车，传递大力矩时，钢带和轮子间发生滑 转。3 3。CVTCVT的结构的结构由主动轮组、被动轮 组、金属带和液压泵组 成。主、被

3、动轮组分别由可动盘和固定盘组成，靠近油缸一侧的带轮可以在轴向滑动，另一侧固定。金属带由两束金属环和几百个金属片组成。4.CVT自动变速系统的优点 行驶中不会出现动力传递中断，传动比 变化平滑，无换档冲击。 更好地协调汽车和发动机的工况，发动 机处于高效率区域工作，动力和经济性 充分发挥，排放明显降低。 最大传动比可以达到5,传动功率一般为 40-120kW。液力变矩器自动变速器的分类1.按驱动方式可分成前置前驱动(FWD)前置后驱动(RWD) 四轮驱动(4WD) 2.按控制方式可分成液压控制、电子控制及半电子控制。 3.按机械变速器的传动方式可分成行星齿轮机构传动（共轴式传动）平行轴齿轮机构传

4、动(本田雅阁) 液控和电控换档方式的主要区别液控换档阀的工作原理电控自动变速器的优点换档平稳、快捷、可靠 改善燃油经济性和排放性能 自动换档时机更加精确 对节气门开度的响应更平稳 由于能够随时地检测变速器的工况，因此对 发动机起到保护作用 能够消除反复循环换档的现象 可自动诊断故障，并以故障码的形式进行存 储和读取，便于维修 可以设置多种换档规律，满足不同行驶工况 的要求半电子控制 在有些自动变速器中，信号的采集和换 档控制已实现电子化，而压力调节器的 控制方法仍采用机械或液控的方法，这 种电子和机械混合的方法称谓半电子控 制。 例如通用汽车公司生产的4T60E属于半电 子控制，它的换档控制实

5、现电子化，而 主回路压力调节则采用真空压力调制器 。行星齿轮变速机构 行星齿轮变速机构是使用最广泛的一种 机构。又称为共轴式传动。 结构紧凑，传递力矩大，档位变化比较 平稳，是比较理想的变速器结构形式。 结构比较复杂，加工装配要求高，润滑 比较困难。平行轴式的变速机构 它保留了手动变速器的结构特征，齿轮 和轴类的加工方式和手动变速器相同。 在这种变速器中，原来手动变速器中的 啮合套和啮合齿被多片离合器代替。其 中齿轮(空套于轴)和从动片构成一体，而 齿轮轴则和主动片构成一体。当多片离 合器作用，则齿轮和轴联接，实现力矩 传递。目前日本本田公司采用这种变速 器。本 田 平 行 轴 式 自 动 变

6、 速 器电控液力变矩器自动变速器的组成液力变矩器(带锁止离合器TCC) 行星齿轮变速器液压自动换档控制系统电子控制装置冷却、滤油装置。自动变速器的档位自动变速器存在两种档位速比档位和预选 杆档位预选杆档位是由驾驶员操作四档变速器P.R.N.OD.D.2(S).1(L)三档变速器P.R.N.D.2.1预选杆档位的定义P驻车位置，变速器输出轴锁止，允许发动机启动R倒车档位，仅允许停车时置入该位置N空车档位，减轻发动机和变矩器的负荷，允许发动机启动OD(超速档)允许在1.2.3.4档自动切换D(直接档) 允许在1.2.3档自动切换。在有些变速器中该档位存在发动机制动和汽车滑行两种状态，则称之为手动3

7、 档，如4T65E2(手动2档) 允许在1.2档自动切换。下坡时具有发动机制动功能1(或L) 手动1档位，只允许在1档行驶，下坡时具有发动机制动功能。在某些变速器中，当发动机转速超过限值，也会自动换入2档，以保护发动机预选杆的联动装置 与P位置的驻车机构联动 与档位开关联动 与手动阀联动P档位的驻车锁止装置汽车滑行和发动机制动 汽车滑行当汽车速度达到较高状态，驾 驶员松开油门，发动机处于怠速，而汽 车驱动轮在惯性力作用下仍维持较高转 速，并通过传动轴动力逆向传入变速器 内，如果来自怠速的动力和来自驱动轮 的动力，在变速器内部某一元件的汇交 处，两种速度加以隔离或转化成第三元 件的空转，则汽车进

8、入滑行状态。汽车滑行和发动机制动 发动机制动和汽车滑行状态相反，当发 动机进入怠速时，驱动轮逆向传入的动 力和怠速传入动力，在变速器内无法实 现两种速度的隔离，强制驱动轮必须把 发动机转速提高，使两种速度趋于平衡 ，同时驱动轮的惯性力被消耗，汽车速 度迅速下降，则实现了发动机制动。自动变速器的换档规律图反映节气门开度、汽车车速和 速比档位之间关系的图。采用双参数的换档方法发动机负荷(节气门开度)和汽车 车速升档和降档曲线不是走同一路径，为了避免汽车工况处 于曲线临界点时，档位频繁更换四档变速器，应该有3条升档曲线1档升2档，2档升3档 ， 3档升4档。3条曲线组成四个区域。凡是落在1档升2 档

9、曲线左侧的点为1档，落在1档升2档和2档升3档曲线 之间点为2档，落在2档升3档和3档升4档曲线之间的点 为3档。被3档升4档曲线包围的点则为4档电控自动变速器通常可以设置2种以上的换档规律经济 性换档(提前换档)、动力性换档(延时换档) 、雪地换档 和手动换档等液控变速器的换档规律是唯一的，它由结构决定。自动变速器的换档规律图第二节 变矩器一、液力变矩器的主要功能 (1) 提供液力偶合，使动力传递更加柔顺和平稳。软连接是通过液体作为介质来传递动力。因此， 可吸收传动系统的振动和冲击，减少噪声，延长寿命 。 (2) 具有增加扭矩的功能增矩系数( 扭矩比 ) K= 1.82.5。 (3) 高速时

10、利用锁止离合器将涡轮和泵轮连成一体，形成 刚性连接（即硬连接）以实现直接的机械传动。从而 提高传动效率和降低油耗。 (4) 驱动油泵导轮单向离合器的作用防止汽车在高速时出现变矩 器的输出扭矩小于输入扭矩的现象。二、变矩器内部结构组成:泵轮、涡轮、导轮 、单向离合器、锁 止离合器三、变矩器输出力矩增大原理在变矩器中有三个叶轮，泵轮、涡轮和导轮。 泵轮由发动机驱动，涡轮输出轴和变速器输入 轴连接，导轮通过单向离合器和固定轴相连。当液体离开泵轮冲击涡轮时，把液体能量传递 给涡轮并使其转动，与此同时流经涡流的液体 从涡轮中间流出，撞击导轮叶片的正面(此时单 向离合器锁止) ，液体受到导轮正面叶片的阻

11、挡而产生液体折射，具有方向性的液体返回到 泵轮叶片上，起到帮助发动机带动泵轮旋转的 作用。流动的液体对导轮产生的作用力矩，可以使变 矩器的输出力矩增大1.82.5倍。液体的内部流动四、液力变矩器特性1.转速比： i=nw/nB12.扭矩比： k=MW/MB3.传动效率： =NW/NB= MW nw/ MB nB =k I行驶阻力矩 车速下降（nw） 转速比i 扭 矩比k 涡轮输出扭矩MW 以克服行驶阻力 4. 转速比变化时ATF的流向当转速差大时，ATF速度A增大而涡轮转速B减小，油液冲击 导轮叶片正面，泵轮叶片背面，使扭矩比上升，效率下降。当转速差小时（过偶合点），ATF速度A减小，而涡轮转

12、速 B增大，油液冲击导轮背面，油液冲击导轮背面导轮固定， 则油液产生的涡流：一方面阻碍涡轮的旋转，致使涡轮输出转矩下降。另一方面阻挡油液的顺利流动，造成能量损失致使传动效 率大幅下降。（措施：增设导轮单向离合器和锁止离合器）5.锁止离合器（TCC）变矩器中的导轮为什么设置单向离合器？ 变矩器的扭矩增大系数并不是一个常数。随着 车速增加，从涡轮喷射到导轮正面的液体，逐 渐在改变切入角，导轮的作用力矩随之减小。 当涡轮和泵轮转速比进入偶合点时，涡轮喷射 的液体已作用在导轮背面，如果导轮固定，则 液体经折射重返泵轮，将成为泵轮的阻力，同 时导轮作用相反方向的力矩。为此，导轮设置 单向离合器。当液体作

13、用在导轮背面时，导轮 开始旋转，力矩为零。变矩器成了偶合器。变矩器两种工况动力传动路线发动机 泵轮 涡轮 变速器 驱动轮锁止离合器硬连接(高速、好路)软连接(低速、坏路)纯机械连接液力偶合变矩器锁止离合器锁止条件 汽车处于50km/h以上的高速或三档 以上的档位 汽车行车制动系统处于非制动状态 发动机的水温处于50-60C以上 发动机节气门处于非怠速状态第三节 行星齿轮变速机构组成： 行星齿轮机构（双排或三排） 变速执行元件 1组成： 太阳轮（中心齿轮）行星齿轮和行星架内齿圈等三构件组成 行星架的当量齿数=太阳轮齿数+齿圈齿数（一）单排行星齿轮机构2.变速原理传动比=被动轮齿数 / 主动轮齿数

14、若行星架固定，太阳轮主动输入，齿圈从动输出，则为倒档。若太阳轮固定，齿圈主动输入，行星架从动输出，则为二档。若太阳轮固定，行星架主动输入，齿圈从动输出，则为四档。若行星齿轮机构中无固定构件，则为空挡。3.单排行星齿轮机构的基本特征两个外齿轮相互啮合时，其转动方向相反。 一个外齿轮与一个内齿轮相啮合时，其转动方向相同。小齿轮驱动大齿轮时，输出扭矩增大而输出转速降低。大齿轮驱动小齿轮时，输出扭矩减小而输出转速提高。若行星架作为被动件，则它的旋转方向和主动件同向。若行星架作为主动件，则被动件的旋转方向和它同向。在简单行星齿轮机构中，太阳轮齿数最少，行星架的当 量齿数最多，而齿圈齿数则介于中间。若行星

15、齿轮机构中的任意两个元件同速同方向转动，则 第三元件的转速和方向必然与前两者相同，即机构锁止， 成为直接档。(这是一个十分重要的特征，尽管上述的例子 没有涉及。) 4.单排行星齿轮机构六种工作状态（见表一）（二）变速执行元件组成：多片离合器、制动带和伺服油缸、单 向和超越离合器(1) 作用：是驱动或连接。 将主动件与被动件连接在一起，以实现动力传递 ；把来自发动机的动力源切换给行星齿轮机构中的某 一构件。 将行星齿轮机构中的两个基本元件连接为一体， 以实现直接传动(传动比为1)。在有些变速器中，也可用于固定行星齿轮机构中的 某一构件。1多片离合器(2)多片离合器的组成： 摩擦片、刚片、卡环、活塞、活塞回位弹簧、离合 器鼓（离合器壳）、离合器毂（花键毂）等。在离合器壳体 内表面有轴向内 花键，与钢片的 外花键嵌合； 在从动花键毂 的外表面有外花 键，与摩擦片的 内花键嵌合。离合器鼓（离合器 壳）、活塞、活塞 回位弹簧、波纹片 、结合板、摩擦片 、刚片、衬板、卡 环、离合器毂（花 键毂）等。波纹片的作用是为 了使离合器的结合 更加平稳。4T65E-2档多片离合器在离合器壳体内表面有轴向 内花键，与钢片的外花键嵌合 ；在从动花键毂的外表面有 外花键，与摩擦片的内花键嵌 合。 工作原理:见图9-9(3)多片离合器的工作原理图9。9是4T65E自动变速器2档离合器上的单向阀 ，它位