《汽车构造 底盘部分 教学课件 PPT 作者 沈沉 单元6：自动变速器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车构造 底盘部分 教学课件 PPT 作者 沈沉 单元6：自动变速器（108页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单元六：自动变速器,Contents,了解自动变速器的分类、组成和工作原理,掌握液力变矩器的基本组成和工作原理,掌握齿轮变速机构的组成及工作原理,掌握液压控制系统、电子控制系统的组成及原理,掌握典型自动变速器的结构及工作原理,了解无级变速器的结构及原理,掌握A341E自动变速器的拆装方法,了解自动变速器性能检查的方法及内容,（一）自动变速器概述,1自动变速器的分类 （1）按结构和控制方式分 机械式自动变速器（Automated Mechanical Transmission，AMT） 无级自动变速器（Continuously Variable Transmission，CVT） 液力式自动变速
2、器,（一）自动变速器概述,1自动变速器的分类 （2）按车辆的驱动方式分 可以分为自动变速器（Automatic Transmission）和自动变速驱动桥（Automatic Transaxle）,（一）自动变速器概述,1自动变速器的分类 （3）按自动变速器前进挡的挡位数分 可以分为4挡、5挡、6挡等，目前比较常见的是4挡和5挡自动变速器，在某些高级轿车（如丰田皇冠、宝马7系、奥迪A8等轿车）中采用6挡自动变速器。 （4）按齿轮变速器的类型分类 可分为行星齿轮式自动变速器和平行轴式自动变速器两种,（一）自动变速器概述,2自动变速器的基本组成和工作原理 （1）基本组成 液力变矩器 齿轮变速机构
3、液压控制系统 电子控制系统,（一）自动变速器概述,2自动变速器的基本组成和工作原理 （2）基本原理,液控液力自动变速器的组成和原理示意图,（一）自动变速器概述,2自动变速器的基本组成和工作原理 （2）基本原理,电控液力自动变速器的组成和原理图,（一）自动变速器概述,3自动变速器挡位介绍,换挡操纵手柄在车上的布置,（一）自动变速器概述,3自动变速器挡位介绍 本田车系有7个位置，分别为P、R、N、D4、D3、2、1； 丰田车系操纵手柄的位置为P、R、N、D、2、L； 日产车系操纵手柄的位置为P、R、N、D、2、1； 欧美部分车系操纵手柄的位置为P、R、N、D、S、L和P、R、N、D、3、2、1等,
4、（二）液力变矩器,1液力变矩器的组成 典型的液力变矩器由泵轮、涡轮和导轮组成,B泵轮 W涡轮 D导轮 1输入轴 2输出轴 3导轮轴 4变矩器壳,（二）液力变矩器,2液力变矩器的工作原理,ATF在液力变矩器中的循环流动 1泵轮 2导轮 3涡轮 4油流,（二）液力变矩器,3液力变矩器的工作特性 （1）转矩放大特性 （2）偶合工作特性 （3）失速特性,（二）液力变矩器,4典型液力变矩器 （1）三元件液力变矩器,（二）液力变矩器,4典型液力变矩器 （2）四元件液力变矩器,（二）液力变矩器,5锁止离合器 （1）结构和原理,（二）液力变矩器,5锁止离合器 （2）锁止离合器工作条件 发动机冷却液温度不得低于
5、5365（因车型而异）。 挡位开关指示变速器处于前进档（N位和P位不能锁止）。 制动灯开关必须指示没有进行制动。 车速必须高于3765km/h（因车型而异，大部分自动变速器在三挡时进入锁止工况，少数变速器在二挡时进入锁止工况）。 来自节气门开度的传感器信号必须高于最低电压，以指示节气门处于开启状态。,（三）齿轮变速机构,1单排行星齿轮变速机构,1太阳轮 2齿圈 3行星架 4行星轮,（三）齿轮变速机构,1单排行星齿轮变速机构 单排行星齿轮机构运动规律： n1 + n2 (1 + )n3 = 0 式中，n1为太阳轮转速； n2为齿圈转速； n3为行星架转速； 为齿圈齿数z2与太阳轮齿数z1之比，即
6、 = z2/z1，且1。,（三）齿轮变速机构,1单排行星齿轮变速机构 齿圈为主动件（输入），行星架为从动件（输出），太阳轮固定，此时，n1 = 0，则传动比i23为 i23 = n2/n3 = 1 + 1/1 传动比大于1，说明为减速传动，可以作为降速挡,（三）齿轮变速机构,1单排行星齿轮变速机构 行星架为主动件（输入），齿圈为从动件（输出），太阳轮固定，此时，n1 = 0，则传动比i32为 i32 = n3/n2 = /(1 + ) 1 传动比大于1，说明为减速传动，可以作为降速挡,（三）齿轮变速机构,1单排行星齿轮变速机构 行星架为主动件（输入），齿圈为从动件（输出），太阳轮固定，此时，n
7、1 = 0，则传动比i32为 i32 = n3/n2 = /(1 + ) 1 传动比小于1，说明为增速传动，可以作为超速挡。,（三）齿轮变速机构,1单排行星齿轮变速机构 行星架为主动件（输入），太阳轮为从动件（输出），齿圈固定，此时，n2 = 0，则传动比i31为 i31 = n3/n1 = 1/（1 + ）1 传动比小于1，说明为增速传动，可以作为超速挡。,（三）齿轮变速机构,1单排行星齿轮变速机构 太阳轮为主动件（输入），齿圈为从动件（输出），行星架固定，此时，n3 = 0，则传动比i12为 i12 = n1/n2 = 由于传动比为负值，说明主从动件的旋转方向相反；又由于|i12|1，说明
8、为增速传动，可以作为倒挡。,（三）齿轮变速机构,1单排行星齿轮变速机构 太阳轮为主动件（输入），齿圈为从动件（输出），行星架固定，此时，n3 = 0，则传动比i12为 i12 = n1/n2 = 由于传动比为负值，说明主从动件的旋转方向相反；又由于|i12|1，说明为增速传动，可以作为倒挡。,（三）齿轮变速机构,1单排行星齿轮变速机构 若使太阳轮、齿圈和行星架3个元件中的任何2个元件连为一体转动，则另一个元件的转速必然与前二者等速同向，即传动比i = 1。这种传动方式用于变速器的直接挡传动。 如果太阳轮、齿圈和行星架3个元件没有任何约束，则各元件的运动是不确定的，此时为空挡。,（三）齿轮变速机
9、构,2双排行星齿轮变速机构 运动规律 : n1 n2 + ( 1)n3 = 0,（四）换挡执行元件,1离合器 功用:是连接轴和行星齿轮机构中的元件或是连接行星齿轮机构中的不同元件 结构:主要由离合器鼓、花键毂、活塞、主动摩擦片、从动钢片、回位弹簧等组成,（四）换挡执行元件,1离合器 工作原理,（四）换挡执行元件,1离合器 带单向安全阀的离合器,（四）换挡执行元件,2制动器 功用:固定行星齿轮机构中的元件，防止其转动 带式制动器结构:由制动带和控制油缸等组成,（四）换挡执行元件,2制动器 工作原理,（四）换挡执行元件,3单向离合器 单向离合器的作用是使某元件只能按一定方向旋转，在另一个方向上锁止
10、。 常见的单向离合器有楔块式和滚柱式两种结构形式。,（四）换挡执行元件,3单向离合器 楔块式单向离合器,（四）换挡执行元件,3单向离合器 滚柱式单向离合器,（五）典型自动变速器,1四挡辛普森行星齿轮变速器 四挡辛普森行星齿轮变速器的结构、组成,（五）典型自动变速器,1四挡辛普森行星齿轮变速器 换挡执行元件的功能,（五）典型自动变速器,1四挡辛普森行星齿轮变速器 各挡位时换挡执行元件的动作情况,（五）典型自动变速器,1四挡辛普森行星齿轮变速器 各挡位动力传动路线如下 D1：C0、C1、F0、F2工作,（五）典型自动变速器,1四挡辛普森行星齿轮变速器 各挡位动力传动路线如下 D2：C0、C1、B2
11、、F0、F1工作,（五）典型自动变速器,1四挡辛普森行星齿轮变速器 各挡位动力传动路线如下 D3：C0、C1、C2、B2、F0工作,（五）典型自动变速器,1四挡辛普森行星齿轮变速器 各挡位动力传动路线如下 D4：C1、C2、B0、B2工作,（五）典型自动变速器,1四挡辛普森行星齿轮变速器 各挡位动力传动路线如下 21档：同D1 23档：同D3 L2档：同22,（五）典型自动变速器,1四挡辛普森行星齿轮变速器 各挡位动力传动路线如下 22：C0、C1、B1、B2、F0、F1工作,（五）典型自动变速器,1四挡辛普森行星齿轮变速器 各挡位动力传动路线如下 L1：C0、C1、B3、F0、F2工作,（五
12、）典型自动变速器,1四挡辛普森行星齿轮变速器 各挡位动力传动路线如下 R位 ：C0、C2、B3、F0工作,（五）典型自动变速器,1四挡辛普森行星齿轮变速器 各挡位动力传动路线如下 P位 ：,（五）典型自动变速器,2四挡拉威挪行星齿轮变速器 结构,（五）典型自动变速器,2四挡拉威挪行星齿轮变速器 各挡位换挡元件的工作情况,（五）典型自动变速器,2四挡拉威挪行星齿轮变速器 各挡动力传动路线 1挡：离合器K1接合，单向离合器F工作。动力传动路线为泵轮涡轮涡轮轴离合器K1小太阳轮短行星轮长行星轮（驱动齿圈）。,（五）典型自动变速器,2四挡拉威挪行星齿轮变速器 各挡动力传动路线 2挡：离合器K1接合，制
13、动器B2制动大太阳轮。动力传动路线为泵轮涡轮涡轮轴离合器K1小太阳轮短行星轮长行星轮（围绕大太阳轮转动并驱动齿圈）。,（五）典型自动变速器,2四挡拉威挪行星齿轮变速器 各挡动力传动路线 3挡：离合器K1和K3接合，驱动小太阳轮和行星架，使行星齿轮机构锁止并一同转动。动力传动路线为泵轮涡轮涡轮轴离合器K1和K3整个行星齿轮转动。,（五）典型自动变速器,2四挡拉威挪行星齿轮变速器 各挡动力传动路线 4挡：离合器K3接合，制动器B2工作，使行星架工作，并制动大太阳轮。动力传动路线为泵轮涡轮涡轮轴离合器K3行星架长行星轮（围绕大太阳轮转动并驱动齿圈）。,（五）典型自动变速器,2四挡拉威挪行星齿轮变速器
14、 各挡动力传动路线 R挡：换挡杆在“R”位置时，离合器K2接合，驱动大太阳轮；制动器B1工作，使行星架制动。动力传动路线为泵轮涡轮涡轮轴离合器K2大太阳轮长行星轮（反向驱动齿圈）。,（六）液压控制系统,1液压控制系统组成元件的结构原理 （1）油泵 油泵的类型,（六）液压控制系统,1液压控制系统组成元件的结构原理 （1）油泵 内啮合齿轮泵的结构、原理,（六）液压控制系统,1液压控制系统组成元件的结构原理 （2）主调压阀,（六）液压控制系统,1液压控制系统组成元件的结构原理 （3）手动阀,（六）液压控制系统,1液压控制系统组成元件的结构原理 （4）换挡阀,（六）液压控制系统,1液压控制系统组成元件
15、的结构原理 （5）锁止离合器控制阀,（六）液压控制系统,2液压控制系统的工作原理,（七）电子控制系统,电子控制系统包括信号输入装置、电子控制单元（ECU）和执行器3部分,（七）电子控制系统,1信号输入装置 （1）节气门位置传感器,（七）电子控制系统,1信号输入装置 （2）车速传感器,（七）电子控制系统,1信号输入装置 （3）输入轴转速传感器 轿车自动变速器一般在机械变速器输入轴附近的壳体上装有检测输入轴转速的输入轴转速传感器。该传感器一般是采用电磁式，其结构、原理与车速传感器一样。 ECU根据输入轴转速传感器的信号可以更精确地控制换挡。另外，ECU还可以把该信号与发动机转速信号进行比较，计算出
16、变矩器的转速比，使主油压和锁止离合器的控制得到优化，以改善换挡、提高行驶性能。,（七）电子控制系统,1信号输入装置 （4）变速器油温传感器 其内部结构为一负温度系数的热敏电阻,（七）电子控制系统,1信号输入装置 （5）模式选择开关,（七）电子控制系统,1信号输入装置 （6）空挡启动开关,（七）电子控制系统,1信号输入装置 （7）OD挡开关,（七）电子控制系统,1信号输入装置 （8）制动灯开关,（七）电子控制系统,2执行器 电子控制系统的执行器主要指电磁阀和故障指示灯，这里只介绍电磁阀。 电磁阀根据功能的不同可以分为换挡电磁阀、锁止离合器电磁阀和油压电磁阀。根据工作原理的不同可以分为开关式电磁阀和占空比式（脉冲线性式）
