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1、2019/2/14,1,汽车底盘电控系统检修 （含自动变速器）,中国职业技术教育学会科研项目优秀成果 高等职业教育汽车专业“双证课程”培养方案规划教材 人民邮电出版社 主编：李 雷,2019/2/14,2,目 录,项目一 电控自动变速器维修与故障诊断 项目二 防抱死制动/牵引力控制系统维修与故障诊断 项目三 电控悬架系统维修与故障诊断 项目四 电控动力转向/四轮转向系统维修与故障诊断,2019/2/14,3,项目一 电控自动变速器维修与故障诊断,2019/2/14,4,一、项目要求,知识要求 认识自动变速器的作用、优点和缺点。 认识自动变速器换挡手柄和控制开关。 认识自动变速器的组成。 认识液
2、力变矩器的组成和工作过程。 认识行星齿轮机构的工作过程和动力传递，包括单排行星齿轮组、辛普森式行星齿轮机构、拉维娜式行星齿轮机构。 认识液压控制系统的组成。 认识电子控制系统的作用、组成和控制方式。,2019/2/14,5,能力要求 对客户提供的故障进行分析。 电控系统自诊断的检查。 自动变速器的基本检查与调整。 自动变速器的机械系统试验。 自动变速器机械检修程序。 自动变速器电控系统检修。 自动变速器典型故障的诊断与排除。,2019/2/14,6,二、相关知识,（一）认识自动变速器 自动变速器根据汽车道路行驶条件和载荷情况，发动机输出功率大小、车速，在最佳时间自动换挡至最适宜的挡位。 自动变
3、速器的优点有如下几个。 操纵简单省力，提高行车安全性，行驶平稳舒适性好。 有效地衰减传动系扭转震动，并防止传动系过载。 延长发动机及传动部件寿命，改善和提高汽车的动力性。 减少燃油消耗，降低排放污染。 自动变速器的缺点有如下几个。 结构较为复杂，制造难度大，生产成本高。 维修困难。 传动效率低。,2019/2/14,7,1. 自动变速器的分类 自动变速器按照汽车驱动方式的不同，可分为后驱动自动变速器和前驱动自动变速器两种。前驱动自动变速器与驱动桥合为一体，又常称为自动传动桥。 自动变速器按照控制方式的不同，可分为液压控制自动变速器和电子控制自动变速器两种。目前各大汽车制造厂商生产的自动变速器都
4、采用了电子控制自动变速器。,2019/2/14,8,前驱动自动变速器,后驱动自动变速器,2019/2/14,9,3认识自动变速器换挡手柄 自动变速器换挡手柄如图所示，换挡手柄一般设有P停车挡、R倒挡、N空挡、D前进挡、S和L前进低挡和O/D超速挡开关，有的自动变速器换挡手柄设有P、R、N、OD、3、2、1挡。其中OD挡为超速挡，3、2、1挡为低速挡。,换挡手柄,2019/2/14,10,4认识自动变速器的组成 自动变速器的组成部分有液力变矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速度调压器等。按照这些部件的功能，可将它们分成液力变矩器、齿轮变速机构、液压操控系统、电控液
5、压换挡控制系统。,后驱动自动变速器结构,2019/2/14,11,（二）认识液力变矩器 1液力变矩器的作用 液力变矩器内充满自动变速器油，它既能起到液力耦合器的作用，将发动机的转矩传送给变速器，又能使发动机产生的转矩成倍增大，将增大的转矩传送给变速器。,液力变矩器,2019/2/14,12,2液力变矩器的组成 液力变矩器由泵轮、导轮、涡轮、单向离合器和锁止离合器组成。,液力变矩器的结构,2019/2/14,13,（1）泵轮的结构 泵轮由许多具有一定曲率的叶片按一定的方向辐射状安装在泵轮壳体上，当泵轮旋转时，叶片便带动其间的液体介质一同运动。,泵轮的结构,2019/2/14,14,（2）涡轮的结
6、构 涡轮也装有弯曲方向与泵轮叶片的弯曲方向相反的叶片，涡轮转轮装在变速器输入轴上，其叶片与泵轮叶片相对放置，中间留有3 mm的间隙。,涡轮的结构,2019/2/14,15,（3）导轮的结构 导轮上由许多具有一定曲率、一定方向的叶片组装在导轮架上，导轮轴孔内装有单向离合器（。因此，导轮只能向一个方向自由转动，而向另一方向转动时，则被单向离合器锁止在壳体上。,导轮的结构,2019/2/14,16,（4）单向离合器的结构 自动变速器内安装的单向离合器常见的有楔块式和滚柱式两种。楔块式单向离合器在内环与外环间夹着几个不规则的楔块。,楔块式单向离合器的结构,2019/2/14,17,（5）锁止离合器的结
7、构 锁止离合器装在涡轮转轮毂上，位于涡轮转轮前端。当离合器接合时，泵轮与涡轮通过摩擦材料连接在一起。,锁止离合器的结构,2019/2/14,18,3转矩耦合和放大的原理 （1）转矩耦合 当涡轮的转速接近泵轮转速时，从涡轮流至导轮的液流与泵轮的转动方向一致。这时变速器油冲击导轮叶片的背面，单向离合器使导轮与泵轮同方向转动，液流返回泵轮，仅起到转矩耦合传递的作用。 （2）转矩增大 当泵轮与涡轮的转速差较大时，从涡轮流至导轮的液体冲击导轮叶片的正面，使导轮与泵轮反向转动，导轮被单向离合器锁住不转动，导轮叶片却使液体流向改变，增强泵轮转动的能量。,2019/2/14,19,4认识液力变矩器的工作过程
8、（1）车辆停住，发动机怠速运转 （2）车辆起步时 （3）车辆低速行驶时 （4）车辆以中、高速行驶时,2019/2/14,20,（三）认识行星齿轮机构 1行星齿轮机构的作用 液力变矩器虽然能在一定范围内自动地、无级地变速、变矩，但不能满足汽车动力性能和经济性能要求。行星齿轮机构的作用是改变液力变矩器输出转速大小和转动的方向，并将输出功率传送至主传动机构。 2认识行星齿轮机构 行星齿轮机构安装于变速器壳体内，由行星齿轮组、离合器、制动器、轴与轴承等组成。离合器及制动器是换挡执行机构，输入轴、输出轴、中间轴起到传输动力的作用。,2019/2/14,21,行星齿轮机构的结构,2019/2/14,22,
9、 行星齿轮组的传动规律。 由离合器将动力传递给某一个元件作输入件，由制动器固定某一个元件，并有一个元件作输出件。 如果行星齿轮组中各齿轮都没有作固定件，就没有被动件，这时即为空挡。 如果行星齿轮组中两个元件被固定在一起，那么传动的输出转速和方向与输入相同。 行星齿轮组传动比。 行星齿轮组传动比的计算公式如下： 式中，i 行星齿轮组传动比； z2 被动件齿数； z1 主动件齿数。,2019/2/14,23,（2）多片湿式离合器 多片湿式离合器的作用是将变速器内的两个元件连接起来，把转矩由一个元件传递给另一个元件。,多片湿式离合器的结构和接合示意图,2019/2/14,24,（3）制动器 目前常用
10、的制动器有多片湿式制动器和带式制动器。 多片湿式制动器的结构与多片湿式离合器的构造相似，只不过制动器的鼓是变速器的壳体而已。,多片湿式制动器的结构和接合示意图,2019/2/14,25,带式制动器由制动鼓、制动带和伺服缸组成。伺服缸内装有液压活塞、密封圈、回位弹簧和推杆等。,带式制动器的结构和外形示意图,2019/2/14,26,3认识辛普森式行星齿轮机构 在实际应用中自动变速器通常采用多个单排齿轮组进行串联的办法来扩大挡位数目。常用的有辛普森（Simpson）式和拉维娜（Ravigneaux）式行星齿轮机构两种。 辛普森式行星齿轮机构在自动变速器中被广泛使用，日本丰田的自动变速器几乎都采用这
11、种结构，如A43D、A140E、A240E、A241E、A340和A350等型号的自动变速器。这里以丰田A43D自动变速器为例，讨论多排行星齿轮组怎样实现挡位动力的传递。,2019/2/14,27,（1）丰田A43D自动变速器行星齿轮机构的结构 A43D自动变速器是日本丰田公司生产的用于后轮驱动的四速液控自动变速器，其行星齿轮机构采用了由3个行星排（超速行星排、前行星排、后行星排）组成的辛普森式四速行星齿轮变速器，动力由超速排输入，前后行星排输出。执行器包括3个离合器、4个片式制动器和3个单向离合器。,A43D自动变速器行星齿轮机构,2019/2/14,28,（2）超速行星排工作原理 在超速挡
12、离合器C0接合，超速挡单向离合器F0起作用时，超速排中心轮将和超速排行星架锁为一体。其输入和输出部分以相同转速转动，实现直接传动。 在超速挡制动器B0接合时，超速排太阳轮制动，超速排行星架输入，超速排齿圈输出。其输出转速高于挡输入转速，实现超速传动。 （3）D位工作原理 D位1挡（D1）。D1挡位时，超速挡离合器C0、前进挡离合器C1接合，单向离合器F0和F2起作用，实现减速传动。 D位2挡（D2）。D2挡位时，超速离合器挡C0、前进挡离合器C1、2挡制动器B2接合，单向离合器F0、F1起作用，实现减速传动。,2019/2/14,29,D1挡动力传递路线,D2挡动力传递路线,2019/2/14
13、,30, D位3挡（D3）。D3挡位时，超速挡离合器C0，前进挡离合器C1，直接挡离合器C2，2挡制动器B2接合，超速挡单向离合器F0起作用，实现直接传动。,D3挡动力传递路线,2019/2/14,31, D位4挡（D4）。D4挡位时，超速挡开关置于“ON”位，超速挡制动器B0，前进挡离合器C1，直接挡离合器C2，2挡制动器B2接合，实现超速传动。,D4挡动力传递路线,2019/2/14,32,（4）2位工作原理 2位1挡。 2位1挡时，各执行元件的动作情况、传动比及动力传递路线与D1挡完全相同。,2位1挡动力传递路线,2019/2/14,33, 2位2挡。 2位2挡的动力传递路线及传动比与D
14、2挡位完全相同。与D2挡位相比， 2位2挡增加了2挡强制制动器B1，以便利用发动机制动。,2位2挡动力传递路线,2019/2/14,34,（5）L位工作原理 L位时，超速挡离合器C0，前进挡离合器C1及低、倒挡制动器B3接合，超速挡单向离合器F0起作用。,L位动力传递路线,2019/2/14,35,（6）R位工作原理 R位时，超速挡离合器C0，直接挡离合器C2及低、倒挡制动器B3接合，超速挡单向离合器F0起作用，实现倒挡传动。,R位动力传递路线,2019/2/14,36,（7）N位和P位工作原理 N位和P位时，虽然超速挡离合器C0和超速挡单向离合器F0的作用使得动力经超速排传到前后排输入轴，但
15、前进挡离合器C1，直接挡离合器C2均处于分离状态，动力不能继续向后传递，因此，无动力输出。,2019/2/14,37,4认识拉维娜行星齿轮机构 （1）拉维娜行星齿轮机构 自动变速器中除了使用辛普森行星齿轮机构以外，在欧美国家，一些汽车公司普遍使用拉维娜行星齿轮机构。,拉维娜行星齿轮机构,2019/2/14,38,（2）拉维娜行星齿轮组成 拉维娜3挡自动变速器只使用了5个换挡执行元件：2个离合器、2个制动器和1个单向离合器。,拉维娜行星齿轮结构,拉维娜行星齿轮传动,2019/2/14,39,（四）认识自动变速器控制系统 1认识液压控制系统 自动变速器的液压控制系统担负着对液力传动装置提供传动介质
16、，控制液力变矩器锁止、润滑和冷却传动介质的任务。同时还担负着对行星齿轮机构进行换挡控制和对齿轮、轴承等零件润滑冷却等功能。 液压控制系统由油底壳、油泵、各种阀、液压油通道与管道组成。油底壳用作储油槽，油泵产生液压；各种阀有各种功能，通常集成为一个阀体；液压油管道将变速器油传送至离合器、制动器及液压控制系统的其他部件。,2019/2/14,40,自动变速器液压控制系统的液压路径图,2019/2/14,41,（1）自动变速器油 自动变速器油缩写为“ATF”，它的作用有：传递变矩的转矩，控制液压控制系统和行星齿轮机构中离合器和制动器的运作，润滑和冷却行星齿轮及其他运动部件。 自动变速器油是一种高级石油基矿物油，通常外观颜色为红色，与普通润滑油加以区别。自动变速器必须使用规定的ATF，否则会损坏自动变速器元件。,2019/2/14,42,（2）油泵 油泵的
