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1、汽车自动变速器,第一节 概述,一、自动变速器的发展应用手动机械变速器液力机械自动变速器电子控制自动变速器,手动机械变速器-自汽车诞生以来汽车行驶速度的改变一直采用机械式变速器。 液力机械自动变速器 -美国通用汽车公司在1939年首先研制成功了由液力偶合器和行星齿轮变速器组成的四档液力机械自动变速器 装于轿车，并批量生产。 电子控制自动变速器-20世纪80年代中期，日本丰田汽车公司生产了具有超速档的电控液力自动变速器。采用三元件液力变矩器与多档行星齿轮机构相结合的机构。美国通用汽车公司在1991年生产的4T60-E和4T65-E电控变速驱动桥，实现对自动变速器的换挡和变矩器锁定离合器的接合与分离
2、的自动控制。,一、自动变速器的发展应用,改变传动比，扩大驱动轮的转矩和转速的范围，以适应经常变化的行驶工况，使发动机工作在高效区。 实现倒车；用来满足汽车倒退行驶的需要。 中断动力传递。在发动机起动，怠速运转，汽车换档或需要停车进行动力输出时，利用空档，中断向驱动轮的动力传递。,二、变速器的功用：,三、自动变速器的优点,1、大大提高发动机和传动系的使用寿命 采取液力自动变速器的汽车与采用机械变速器的汽车对比试验表明：前者发动机的寿命可提高85%，变速器的寿命提高12倍，传动轴和驱动半轴的寿命可提高75%100%。 液力传动汽车的发动机与传动系，由液体工作介质“软”性连接。液力传动起一定的吸收、
3、衰减和缓冲的作用，大大减少冲击和动载荷。例如，当负荷突然增大时，可防止发动机过载和突然熄火。汽车在起步、换挡或制动时，能减少发动机和传动系所承受的冲击及动载荷，因而提高了有关零部件的使用寿命。,三、自动变速器的优点,2、提高汽车通过性采用液力自动变速器的汽车，在起步时，驱动轮上的驱动转矩是逐渐增加的，防止很大的振动，减少车轮的打滑，使起步容易，且更换平稳。它的稳定车速可以降低到低。举例来说：当行驶阻力很大时（如爬陡坡），发动机也不至于熄火，使汽车仍能以极低速度行驶。在特别困难面行驶时，因换挡时没有功率间断，不会出现汽车停车的现象。因此，液力机械变速器对于提高汽车的通过性具有良好的效果。,三、自
4、动变速器的优点,3、具有良好的自适应性目前，液力传动的汽车都采用液力变矩器，它能自动适应汽车驱动轮负荷的变化。当行驶阻力增大时，汽车自动降低速度，使驱动轮动力矩增加；当行驶阻力减小时，减小驱动力矩，增加车速。这说明，变矩器能在一定范围内实现无级变速，大大减少行驶过程中的换挡次数，有利于提高汽车的动力性和平均车速。,三、自动变速器的优点,4、操纵轻便装备液力自动变速器的汽车，采用液压操纵或电子控制，使换挡实现自动化。在变换操纵杆位置时，只需操纵液压控制的滑阀，这比普通机械变速器用拨叉拨动滑动齿轮实现换挡要简单轻松得多。而且，它的换挡齿轮组一般都采用行星齿轮组，是常啮合齿轮组，这就降低或消除了换挡
5、时的齿轮冲击，可以不要主离合器，大大减轻了驾驶员的劳动强度 。,第二节 自动变速器的类型、 组成及使用,一、自动变速器的组成1、液力变矩器2、齿轮变速器机构3、供油系统（油泵）4、液压及电子控制系统5、换挡操纵系统,1、液力变矩器,液力变矩器位于自动变速器的最前端 安装在发动机的飞轮上，其作用与采用手动变速器的汽车中的离合器相似。 它利用油液循环流动过程中动能的变化将发动机的动力传递给机械变速器的输入轴，并能根据汽车行驶阻力的变化，在一定范围内自动地、无级地改变传动比和转矩比，具有一定的减速增矩功能。,2、变速齿轮机构,自动变速器中的变速齿轮机构所采用的型式有普通齿轮式和行星齿轮式两种。目前绝
6、大多数轿车自动变速器中的齿轮变速器采用的是行星齿轮式。 变速齿轮机构主要包括：行星齿轮机构和换档执行机构两部分。,（1）行星齿轮机构,行星齿轮机构是自动变速器的重要组成部分之一。 行星齿轮机构的组成：主要由太阳轮（也称中心轮）、内齿圈、行星架和行星齿轮等元件组成。 行星齿轮机构是实现变速的机构，速比的改变是通过以不同的元件作主动件和限制不同元件的运动而实现的。在速比改变的过程中，整个行星齿轮组还在运动，动力传递没有中断，因而实现了动力换挡。,（2）换挡执行机构,换挡执行机构主要是用来改变行星齿轮机构中的主动元件或限制某个元件的运动，改变动力传递的方向和速比。 主要由多片式离合器、制动器和单向离
7、合器等组成。 离合器的作用是把动力传给行星齿轮机构的某个元件使之成为主动件。 制动器的作用是将行星齿轮机构中的某个元件抱住，使之不动。 单向离合器的作用和多片式离合器及制动器基本相同，让行星齿轮变速器组成不同传动比的挡位。,3、供油系统,自动变速器的供油系统主要由油泵、油箱、滤清器、调压阀及管道所组成。 油泵是自动变速器最重要的总成之一，它通常安装在变矩器的后方，由变矩器壳后端的轴套驱动。 在发动机运转时，不论汽车是否行驶，油泵都在运转，为自动变速器中的变矩器、换挡执行机构、自动换挡控制系统部分提供一定油压的液压油。油压的调节由调压阀来实现。,4、自动换挡控制系统,自动换挡控制系统能根据发动机
8、的负荷（节气门开度）和汽车的行驶速度，按照设定的换挡规律，自动地接通或切断某些换挡离合器和制动器的供油油路，使离合器结合或分开、制动器制动或释放，以改变齿轮变速器的传动化，从而实现自动换挡。 自动变速器的自动换挡控制系统有液压控制和电液（电子）控制两种。,自动控制系统,液压控制系统，是由阀体和各种控制阀及油路所组成的，阀门和油路设置在一个板块内，称为阀体总成。 电子液压控制系统，在液压控制系统中，增设电磁阀和电子计算机等，用以控制某些液压油路，则成为电子控制的换挡系统。,5、换挡操纵机构,自动变速器的换挡操纵机构包括：手动换挡阀的操纵机构和节气门阀的操纵机构等。 驾驶员通过自动变速器的操纵手柄
9、改变阀板内的手动阀位置，控制系统根据手动阀的位置及节气门开度、车速、控制开关的状态等因素，利用液压自动控制原理或电子自动控制原理，按照一定的规律控制齿轮变速器中的换挡执行机构的工作，实现自动换挡。,18,二、自动变速器的类型,1、按汽车驱动方式分类 后驱动自动变速器-变矩器和齿轮变速器的输入轴及输出轴在同一轴线上。轴向尺寸长。 前驱动自动变速器-输入轴和输出轴设计成两个轴线。除了相同的组成部分外，在自动变速器的壳体内还装有差速器。 发动机纵置 发动机横置 （变速驱动桥）,2、按自动变速器前进档的 档位数分类,二个前进档 三个前进档 四个前进档（有超速档） 五个前进档（有超速档）,3、按齿轮变速
10、器的类型分类,普通齿轮变速器行星齿轮变速器辛普森 行星齿轮机构拉威娜行星齿轮机构,4、按变矩器的类型分类,有锁止离合器的变矩器 无锁止离合器的变矩器,5、按控制方式分类,液压控制自动变速器液压控制参数（1） 车速（2） 节气门开度 电子控制自动变速器电子控制参数 （1）发动机转速（2）节气门开度（3）车速（4）发动机水温（5）自动变速器油温,三、自动变速器的基本控制原理,液控液力自动变速器控制原理：控制参数的液压信号换档阀行星齿轮变速器（改变传动比）实现自动换档电控液力自动变速器控制原理：控制参数的电子信号电子控制器（ECU) 电磁阀换档阀行星齿轮变速器实现自动换档,液控液力自动变速器的换挡过
11、程,传统的液力自动变速器根据汽车的行驶速度和节气门开度的变化，自动变换挡位。其换挡控制方式是通过机械方式将车速和节气门开度信号转换成控制油压，并将该油压加到换挡阀的两端，以控制换挡阀的位置，从而改变换挡执行元件（离合器和制动器）的油路。这样，工作液压油进入相应的执行元件，使离合器结合或分离，制动器制动或松开，控制行星齿轮变速器的升挡或降挡，从而实现自动变速。,液力自动变速器的换挡过程,思 考 题 1、液力变矩器安装在变速箱齿轮传动系的哪端？通过驱动盘固定在发动机曲轴的哪端？变矩器使哪个参数成倍放大？ 2、在不考虑机械损失的情况下，哪个元件输出转矩与输入转矩相等？ 3、单排行星齿轮机构主要由哪些
12、元件组成？ 4、自动变速器的发展经历了哪三种形式？ 5、汽车底盘有哪些主要电子控制系统？ 6、变速器有哪些功用？ 7、自动变速器有哪些优点？,电控液力自动变速器的换挡过程,电控液力自动变速器是在液力自动变速器基础上增设电子控制系统而形成的。它通过传感器和各种开关监测汽车和发动机的运行状态，接受驾驶员的指令，并将所获得的信息转换成电信号输入到电控单元。电控单元根据这些信号，通过电磁阀控制液压控制装置的换挡阀，使其打开或关闭通往换挡离合器和制动器的油路，从而控制换挡时刻和挡位的变换，以实现自动变速。,电控液力自动变速器的换挡过程,三、自动变速器的基本控制原理,液控液力自动变速器控制原理：控制参数的
13、液压信号换档阀换挡执行元件（离合器、制动器）行星齿轮变速器（改变传动比） 实现自动换档 电控液力自动变速器控制原理：控制参数的电子信号电子控制器（ECU) 电磁阀换档阀换挡执行元件（离合器、制动器） 行星齿轮变速器实现自动换档,四、自动变速器的使用,（一）、自动变速器换挡手柄的使用 （二）、自动变速器控制开关的使用 （三）、不同工况下自动变速器的使用 （四）、使用自动变速器的注意事项,（一）自动变速器换挡手柄的使用,停车档（P位） 空挡 （N位） 前进档（D位） 倒档 （R位） 前进抵挡（S和L位）,（二）自动变速器控制开关的使用,1、超速档开关（O/D开关） 2、模式开关(1）经济模式（2）
14、动力模式（3）标准模式 3、巡航控制开关 4、保持开关,（三）不同工况下自动变速器的使用,1、起动 2、起步 3、一般道路行驶 4、倒车 5、坡道行驶 6、发动机制动 7、雪地或泥泞路面行驶 8、临时停车 9、停放,1、起动,（1）正常起动踩住制动踏板，置操纵杆于P位或N位，点火开关至启动位置，才能使启动电机转动。（2）汽车途中熄火后起动2、起步,3、一般道路行驶,（1）一般道路上行驶 选择杆置于D位，打开超速档开关。（2）节省燃油操作将模式开关置于经济模式或标准模式，可采用“提前升档”操作方法。（3）提高动力性操作将模式开关置于动力模式，可采用“强制降档”操作方法。,4、倒车 5、坡道行驶
15、6、发动机制动,操纵杆置于（S）位或（L）位，加 速踏板松到最小时，驱动轮经传动轴、变 速器、变矩器、反拖发动机运转，利用发 动机的运转阻力使汽车减速。,7、雪地或泥泞路面行驶,打开保持开关，用手动方法选档，通常置于低档，防止驱动轮打滑。8、临时停车9、停放P位，拉驻车制动，熄火。,（四）使用自动变速器的注意事项,（1）档位选择及其使用方法不要将操纵杆在D位、S位、L位之间来回动，行驶中禁止将操纵杆拨入N位或下坡空挡滑行。从低位向高位（LSD）换档不受限制从高位向低位（DSL）换档，必须先降速再换档。（2）用油问题必须用规定的润滑油必须注意油面高度的变化必须按规定时间或里程进行换油,第三节 液
16、力变矩器的结构与原理,一、液力偶合器 二、液力变矩器 三、综合式液力变矩器 四、带锁止离合器的综合式液力变矩器,一、液力偶合器,1、液力偶合器的结构 两个工作轮: 泵轮涡轮在不考虑机械损失的情况下，输出转矩与输入转矩相等。 它的主要功能有两个方面 一是防止发动机过载， 二是调节工作机构的转速。1-输入轴 2-输出轴 3-泵轮叶轮 4-涡轮叶轮,偶合原理,偶合原理,偶合原理,2、液力偶合器的工作原理,当发动机运转时，曲轴带动液力偶合器的壳体和泵轮一同转动，泵轮叶片内的液压油在泵轮的带动下随之一同旋转，在离心力的作用下，液压油被甩向泵轮叶片外缘处，并在外缘处冲向涡轮叶片，使涡轮在液压冲击力的作用下旋转；冲向涡轮叶片的液压油沿涡轮叶片向内缘流动，返回到泵轮内缘的液压油，又被泵轮再次甩向外缘。液压油就这样从泵轮流向涡轮，又从涡轮返回到泵轮而形成循环的液流。,
