单元三电控自动变速器构造与维修

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1、单元三老控6劫变速森构洗瘫殄学习目标 知识目标：1 .简中描述电控0动变速器各个传感器、电控执行器、控制单元的结构、类型和常见 车型电控动变速器型号；2. 正确描述液力变矩器、油栗、行M齿轮机构、离合器、制动器、阀体总成等元件的 结构和工作原理；3. 正确描述电控动变速器的检测及一般故障的诊断与维修方法。技能目标：1. 能够对ft动变速器的各个元件进行拆装、检验、装配、调整；2. 能够完成0动变速器常见检测项目的作业；3. 能够进行N动变速器一般故障的诊断弓排除。1概述0动变速器能够根据发动机的功率大小及车速的高低，实现适吋S动换椚。完成了从液 控到电控，由三速到四速，甚至六速、七速的发展历程

2、。木单元将对典型电控动变速器的 结构及维修进行介绍。1.1自动变速器的组成、作用 1.1.1自动变速器的组成各种型号的0动变速器，M然结构和形状不N，应用的科技程度有別，似其结构元件及 其控制功能蕋本相M。动变速器的组成如阁3-1所示。总体结构如I冬13-2所示；电控元件 如图3-3所示。超速档单向离合器一扨速朽离合器_扨速n制动器一直接裆离合器 第二滑行制动器II. .；J中.向离合器 一第二制动器低/倒档制动器一二U磁丨丨 四号电磁尚-号电磁阀 1”电磁阀3-2自动变速器总休结构图图3-3电控元件组成图1变速器控制播块（TCM;2动力总成控制模块（PCM);3数据传送接头（DLCh4-W体

3、;5变速器档位（TR开关;6车 速传感器（VSS;7连接导线（用于综合的变速器油温传感器）；8车速传感器（VSS;9节气门位H(TP传感器；10换锁止电磁阀；丨丨巡航控制电磁阀;丨2降W开关;丨3-制动灯开关;丨4驻车/空W位置播电器 1.1.1.1液力变矩器液力变矩器简称变矩器，安装于变速器行星齿轮传动系的输入端，通过 驱动盘同定在发动机曲轴的后端，主要由泵轮（泵叶轮)、涡轮（涡轮转轮）、导轮（定轮）、锁止离合器、和壳体绀成，内部冲满变矩器油液（ATF)，如图3-4所示。变矩器壳体定轮轴至变速器变速輪人轴稱轮转轮单向离合*来自发动机W34变矩器结构图泵轮由发动机驱动，引导液体冲击 涡轮叶片，

4、驱动涡轮轴转动，涡轮轴作 为变矩器的输出轴。导轮位于泵轮与涡 轮之间，使油液从涡轮返回泵轮，因此 而循环流动。变矩器在某些情况下具有增大扭矩 的作用。大负荷况下，变矩器提供额 外减速以适应增人扭矩需要。当车辆以 巡航车速行驶时，变矩器就会转入偶合 区工作，把发动机扭矩传给变速器，M 吋变矩器也吸收米自变速器齿轮的冲 击。变矩器通过液力不能把发动机的全 部功率传给变速器，总存在一定的损失。 为了降低变矩器的功率损失，多数变矩 器都装备有锁止离合器。注：导轮在偶合区时自由转动3-5变矩器工作原理示意图锁止离合器工作状态取决于发动机 转 车速 今速器油温今信D 由变 速器液力和屯控中元控制。当锁I丨

5、:离合器工作时发动机与变速器之间形成机械连接，可提高 了车辆的燃油经济性。变矩器工作原理如下图3-5所示。相关迮接：变矩器的作用及详细丄作原理參考汽车底盘的构造与维修（人 民交通出版社）和汽车科技类15籍变矩器结构j丁作原理部分。而不能满足车辆各种行驶况的需要。为此，在变速器的中乂采用多种形式的行星设轮机构， 以便进一步增大发动机输山的扭矩。自动变速器中采用的设轮机构通常有平行轴式设轮机构和行星设轮机构两种。前吝较 为简中.，主要用于本m车系种。其.要特点是在2至3个平行排列的说轮轴上，安装多个不同尺寸的齿轮，其中一些为常唢齿轮。通过多片湿式离合器，可输出多种传动比和+同转l【J 的动力。行星

6、齿轮机构可分为单排式、辛普森(simpson)式、拉维那（Ravigneavx)式， 肋别提挨(lepdletier)式。辛普森（simpson)式行星齿轮机构应用较为广泛，如丰m公司，通 川公司，口产公司等均釘应州；拉维那（Ravigneavx)式行星齿轮机构也应川较广，如奥迪 公司用的0动变速器等;肋别提挨(lepelletier)式行星齿轮机构主要用于宝马E65/66车系中的 GA6HP-26Z Q动变速器中。(1) 单排行星齿轮机构中排行星齿轮机构通常巾一个太阳轮（中心轮）、一个行星架、一个齿阍和若千个行星 轮组成。太阳轮位于系统中心，行星轮与它常啮合。最外侧是与行星轮常啮合的齿圈。行

7、星 轮通常有36个，它们对称排列，行星轮通过滚针轴承并借助行星轮轴连在行星架上，每 个行星轮的两侧哲止推垫片，工作时既可绕其轴Q转，乂可绕太阳轮公转。如下图3-6所示3-6羊排式行星齿轮结构图中排行星齿轮机构n丨以实现减速椚、超速捫、K接捫、倒捫、空捫。假设太阳轮、齿圈、行星架的转速分别为N1、N2和N3,齿圈与太阳轮的齿数比为K 则根据能置守W定体，巾作用在该机构各元件上的力矩和结构参数川导出表示单排行星齿轮 机构一般运动规律的特性方程式：N1+N2W (1+) *N3=0巾上式可知，巾于单排行星齿轮机构具有两各自巾度，在三个基本件中，仟选两个分 別作为主动件和从动件，W使另一元件同定不动（

8、该元件转速为0)或使其运动受到一定的 约束，则机构只有一个0巾度，整个系统将以一定的传动比传递动力。下而分别讨论各种情况 太阳轮为主动件，行M架为从动件，齿圈同定。特性方程中N2=0,因此有:N1 (M40 *N3=0传动比:i=Nl/N3= 1+此时传动比大于1且为正直,因此同向降速。 齿圈为主动件，行星架为从动件，太阳轮固定。特性方程中N1=0，因此有：N2%_ (1+M) *N3=0传动比：i=N2/N3= (1+W。传动比大丁 1且为正直，因此同向降速。 行星架为主动件，齿岡为从动件，太阳轮同定。特性方程中N1=0，因此有：N2%_ (1+M) *N3=0传动比：i=N3/N2=K/

9、(1竹I)。传动比小于KH.为正直，因此同向增速。太阳轮为主动件阁3-7行ffiW轮机构T.作原理阁 如图3-7所示，太PN轮为主动件，齿圈为从动件，行星架凼定, 特性方程中N3=0,因此有:Nl+N2nt=0 传动比：i=Nl/N2=+。传动比为负值，反向。综上所述，行星齿轮传动方案可归纳如表3 1。单排行星齿轮传动方案表表3-1方案固定元件主动件从动件速度状态旋转方丨41齿阐太阳轮行星架减速同向2行星架太阳轮增速3太阳轮齿捧丨行星架减速丨口J N4行星架齿凼增速5行星架太阳轮齿圈减速反向6顔太阳轮增速7任意两个元件固定在一起直接档8任意元件无任何约朿空档（不传递动力）(2)辛?斑(simp

10、son)式行星齿轮机构辛普森式行星齿轮机构的特点足：前后两个行星齿轮排的太m轮连接为一个牿休，即共 用一个太阳轮。另外，前齿圈与后行星架丼联作为输出轴，后行星排的齿圈和太阳轮通常作 为输入轴。它是应用最为广泛的一种复合式行M齿轮机构，如图3-8所示，此种机构可以提 供三个前进档。复合行星齿轮机构的一部分称为前行星齿轮排，而另一部分称为后行星排。 前后行星齿轮排的尺寸和齿数不必一定相M。但其尺寸和齿数决定了复合行星齿轮机构的实 际传动比的大小。 (a结构辛普森式3档行星齿轮变速器/-输人袖； 2-倒档及髙档离合器;卜讎离合器肺湘及S触合； 4-誠离合鮮和前齿圈；5-前行星架；（5-前后太阳轮组件

11、； 7-后行星架和低档及倒档制动器鼓；卜输出轴；（:,-倒档及高档离合器; C2前进离合器I一2档制动器；一低档及倒档制动器； 6低档单向超越离合器图3-8辛普森行星齿轮结构图和关连接：行星齿轮机构的作川、组成、工作原理，参考汽车底盘的构造与维修(人民交通出版社）和汽车科技书籍行星齿轮传动部分。l.l.lj式制动器、多片湿式制动器）、单向离合器等。(1) 多片湿式离合器內动变速器中所W的多片湿式离合器由离合器毂、摩擦片、钢片、波形蝌片、压盘、活塞、密封圈（内外）、冋位弹簧、若干个卡簧（又称挡圈）等元件纟丨成。如图3-9所示。离合器毂通常由硬质合金钢制成，与活塞、密封圈等元件一起组成压力腔，与行

12、星齿轮的齿 圈或行M架或太阳轮相连。阁3-9多片湿式离合器分解阁离合器中的摩擦片由一个基础钢片及粘结在钢片两而的摩擦材料组成。摩擦材料耔金 属性、半金属性和纸质性。在摩擦材料的表面有交错排列的油槽，以利T油液的分布和冷却。 钢片的表面无摩擦材料，较为光滑。内外密封_套在活塞的内外侧，防止油液从压力腔中泄 露。冋位弹簧的作用足，在离合器不工作吋使活塞迅速离开压盘，以便让序擦片和钢片快速 分离。以免它们处于“半连动”状态。離两W回位b)多片況式离矜器的工作原理如图3-10a)所示。当具冇一定压力的汕液进入压力腔后，迫 使活塞左移，摩擦片和钢片紧紧地压在一起，此吋输入轴与佐圈就连成一个整体而N步转动

13、。 离合器不工作时的状况，如图3-10b侧所示。另外在活塞上安装有一个中.向球阀，当离合器压紧结合时，在液压的作用下，球阀关 W，离合器正常结合。当离合器泄压吋，球阀在离心力的作)11下，开启泄汕孔，使活塞内的 油液快速泄油，从而消除离合器内的残余压力，离合器快速分离。(2) 多片式制动器这种应用元件的作用是将行星齿轮机构中人阳轮、行星架或齿圈任意一个元件同定，从而使其它运动元件产牛不同的转动方向和速比，多片湿式制动器的结构和工作原珊与多片 湿式离合器相同。(3) 带式制动器带式制动器主要由制动毂、制动带、调整螺钉（部分fl动变速器冇）、液压缸及活塞等 元件绀成，如图3-11所示。常见带式制动

14、器的制动带夹紧驱动装置有三种类型：直杆式、杠杆式、钳形杆式。3-11带式制动器示总图(4) 单向离合器单昀离合器也是行星齿轮机构中的执行元件，但它不受液压系統的控制，其作川是在 两个运动部件之N中.向传递动力，在与之相连的工作元件受力方向发现变化吋，瞬间产生接 合和脱离。单向离合器分为滚柱式和楔块式两种。滚柱式单向离合器滚柱式中.向离合器主要由外_、滚柱、弹黄、内圈组成，如图3-12所示。滚拄数H通 常为6-8个。单向离合器的外圈相对于内圈沿顺时针转动吋，滚柱在凸轮型的开口槽中丨( 大端移动并压缩弹笟。此时，中.向离合器不会出现锁止现象，因而允许外圈转动。这就足说， 外圈在任何时候都可沿顺时针

15、绕内圈转动。当外圈相对于内圈逆时针转动时，滚柱便会在外 力作用下向凸轮型开口梢的小端移动，使楔入内外圈之间而不能移动，将内外圈锁死在一起。3-12滚柱式单向离合器示意图楔块式中向离合器楔块式单向离合器由外圏、楔块、保持弹簧、内圈等元件組成，如图3-13所示。作用 原理勾滚柱式基本相同。当内!相对于外_逆时针方叫转动时，楔块就会在外力的作用下发 生倾斜而“直立”起来，们内外_之间的空间足固定的，因而楔块就“卡”在那里，致使内 外圈连在一起。当内圈相对于外阁顺时针转动时，楔块在外力作用下也发生倾斜，但是“倒下”，因而 内圈不受楔块的限制，A然就会由转动。3-13楔块式单向离合器示意阁由于这两种单卩离合器的工作不受液压控制，只受两和关的运动元件的转动方丨(控制， 因而维修较为方便，只耍检杳机械磨损状况就n丨判断其好坏。如果滚柱或楔块及内外圈工作 面磨损严或山现许多“小