《朱明zhubob-自动变速器的类型》由会员分享，可在线阅读，更多相关《朱明zhubob-自动变速器的类型（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、自动变速器的类型不同车型所装用的自动变速器在型式、结构上往往有很大的差异，常见的分类方法和类型如下：1、按变速方式分类汽车自动变速器按变速方式的不同，可分为有级变速器和无级变速器两种。有级变速器是具有有限几个定值传动比（一般有35个前进挡和一个倒挡）的变速器。无级变速器是能使传动比在一定范围内连续变化的变速器，无级变速器目前在汽车上应用较少。2、按汽车驱动方式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。这两种自动变速器在结构和布置上有很大的不同。后驱动自动变速器的变矩器和齿轮变速器的输入轴及输出轴在同一轴线上，发动机的动力经变矩器、自动变速器、传动轴、后
2、驱动桥的主减速器、差速器和半轴传给左右两个后轮。这种发动机前置，后轮驱动的布置型式，其发动机和自动变速器都是纵置的，因此轴向尺寸较大，在小型客车上布置比较困难。后驱动自动变速器的阀板总成一般布置在齿轮变速器下方的油底壳内。前驱动自动变速器除了具有与后驱动自动变速器相同的组成部分外，在自动变速器的壳体内还装有差速器。前驱动汽车的发动机有纵置和横置两种。纵置发动机的前驱动自动变速器的结构和布置与后驱动自动变速器基本相同，只是在后端增加了一个差速器。横置发动机前驱动自动变速器由于汽车横向尺寸的限制，要求有较小的轴向尺寸，因此通常将输入轴和输出轴设计成两个轴线的方式；变矩器和齿轮变速器输入轴布置在上方
3、，输出轴布置在下方。这样的布置减少了变速器总体的轴向尺寸，但增加了变速器的高度，因此常将阀板总成布置在变速器的侧面或上方，以保证汽车有足够的最小离地间隙。3、按自动变速器前进挡的挡位数不同分类自动变速器按前进挡的档位数不同，可分为2个前进挡、3个前进挡、4个前进挡三种。早期的自动变速器通常为2个前进挡或3个前进挡。这两种自动变速器都没有超速挡，其最高挡为直接挡。新型轿车装用的自动变速器基本上都是4个前进挡，即设有超速挡。这种设计虽然使自动变速器的构造更加复杂，但由于设有超速挡，大大改善了汽车的燃油经济性。4、按齿轮变速器的类型分类自动变速器按齿轮变速器的类型不同，可分为普通齿轮式和行星齿轮式两
4、种。普通齿轮式自动变速器体积较大，最大传动比较小，使用较少。行星齿轮式自动变速器结构紧凑，能获得较大的传动比，为绝大多数轿车采用。5、按变矩器的类型分类轿车自动变速器基本上都是采用结构简单的单级三元件综合式液力变矩器。这种变矩器又分为有锁止离合器和无锁止离合器两种。早期的变矩器中没有锁止离合器，在任何工况下都是以液力的方式传递发动机动力，因此传动效率较低。新型轿车自动变速器大都采用带锁止离合器的变矩器，这样当汽车达到一定车速时，控制系统使锁止离合器结合，液力变矩器输入部分和输出部分连成一体，发动机动力以机械传递的方式直接传入齿轮变速器，从而提高了传动效率，降低了汽车的燃油消耗量。6、按控制方式
5、分类自动变速器按控制方式不同，可分为液力控制自动变速器和电子控制自动变速器两种。液力控制自动变速器是通过机械的手段，将汽车行驶时的车速及节气门开度两个参数转变为液压控制信号；阀板中的各个控制阀根据这些液压控制信号的大小，按照设定的换挡规律，通过控制换挡执行机构动作，实现自动换挡，现在使用较少。电子控制自动变速器是通过各种传感器，将发动机转速、节气门开度、车速、发动机水温、自动变速器液压油温度等参数转变为电信号，并输入电脑；电脑根据这些电信号，按照设定的换挡规律，向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出电子控制信号；换挡电磁阀和油压电磁阀再将电脑的电子控制信号转变为液压控制信号，阀板中的各个控制阀根据这些
6、液压控制信号，控制换挡执行机构的动作，从而实现自动换挡。自动变速器的基本结构和工作原理 1 AT传动系统的工作原理 AT传动系统的结构与手动档相比，在结构和使用上有很大的不同。手动档主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变矩；而AT传动系统是由液力变矩器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中，液力变扭器是AT最具特点的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，它直接输入发动机动力，并传递扭矩，同时具有离合作用。泵轮和涡轮是一对工作组合，它们就好似相对放置的两台风扇，一台风扇吹出的风力会带动另一台风扇的叶片旋转，风力成了动能传递的媒介，如果用液体代替空
7、气成为传递动能的媒介，泵轮就会通过液体带动涡轮旋转，再在泵轮和涡轮之间加上导轮，通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差就可以实现变速变矩了。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大，因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮来提高效率，液压操纵系统会随发动机工作的变化而自行操纵行星齿轮，从而实现自动变速变矩。辅助机构自动换档不能满足行驶上的多种需要，例如停泊、后退等，所以还设有干预装置(即手动拨杆)，标志P(停泊)、R(后位)、N(空位)、D(前进位)，另在前进位中还设有“2”和“1”的附加档位，用以起步或上斜坡之用。由于将其变速区域分成若干个变速比区段，只有在规定的变速区段内才是无级的，因此AT实际上是一
8、种介于有级和无级之间的自动变速器。 液力自动变速器通常有两种类型：一种为前置后驱动液力自动变速器；另一种为前置前驱动液力自动变速器。液力自动变速器电子控制通过动力传动控制模块(Power-transmission ControlModule，PCM)接收来自汽车上各种传感器的电信号输入，根据汽车的使用工况对这些信息处理来决定液力自动变速器运行工况。按照这些工况，动力传动控制模块给执行机构发出指令，并实现下列功能：变速器的升档和降档；一般通过操纵一对电子换档电磁阀在通断两种状态中转换；通过电子控制压力控制电磁阀(Pressure Control Solenoid，PCS)来调整管路油压；变矩器离
9、合器(Torque Converter Clutch，TCC)用以控制电磁阀的结合和分离时间。 自动变速器主要是根据车速传感器(Vehicle Speed Sensor，VSS)、节气门位置传感器(17hrottle Position Sensor，TPS)以及驾驶员踩下加速踏板的程度进行升位和降位控制。 2 AMT传动系统的工作原理 AMT、传动系统是在传统的固定轴式变速器和干式离合器的基础上，应用微电子驾驶和控制理论，以电子控制单元(ECU)为核心，通过电动、液压或气动执行机构对选换档机构、离合器、节气门进行操纵，来实现起步和换档的自动操作。AMT传动系统的基本控制原理是：ECU根据驾驶员
10、的操纵(节气门踏板、制动踏板、转向盘、选档器的操纵)和车辆的运行状态(车速、发动机转速、变速器输入轴转速)综合判断，确定驾驶员的意图以及路面情况，采用相应的控制规律，发出控制指令，借助于相应的执行机构，对车辆的动力传动系统进行联合操纵。 AMT、传动系统是对传统干式离合器和手动齿轮变速器进行电子控制实现自动换档，其控制过程基本是模拟驾驶员的操作。ECU的输入有：加速踏板信号、发动机转速、节气门开度、车速等。ECU根据换档规律、离合器控制规律、发动机节气门自适应调节规律产生的输出，对节气门开度、离合器、换档操纵三者进行综合控制。 离合器的控制是通过三个电磁阀实现的，通过油缸的活塞完成离合器的分离
11、或接合。ECU根据离合器行程的信号判断离合器接合的程度，调节接合速度，保证接合平顺。 换档控制一般是在变速器上交叉地安装两个控制油缸。选档与换档由四个电磁阀根据ECU发出指令进行控制。 在正常行驶时，节气门开度的控制由驾驶员直接控制加速踏板，其行程通过传感器输入到：ECU，ECU再根据行程大小，通过对步进电动机控制来控制发动机节气门开度。在换档过程，踏板行程与节气门开度并非完全一致，按换档规律要求先减小节气门开度，进入空档，在挂上新的档位后，接合离合器，随着传递发动机扭矩增大的同时，节气门开度按一定的调节规律加到与加速踏板对应的开度。 3 CVT传动系统的工作原理 CVT采用传动带和可变槽宽的
12、带轮进行动力传递，即当带轮变化槽宽时，相应地改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径而进行变速，传动带一般有橡胶带、金属带和金属链等。CVT是真正的无级变速，它的优点是重量轻、体积小、零件少。与AT比较，它具有较高的运行效率，油耗也较低。但CVT的缺点也很明显，就是传动带很容易损坏，不能承受过大的载荷，因此在自动变速器中占有率较低。 CVT与AMT和AT相比，最主要的优点是它的速比变化是无级的，在各种行驶工况下都能选择最佳的速比，其动力性、经济性和排放与AT相比都得到了很大的改善。但是CVT不能实现换空位，在倒位和起步时还得有一个自动离合器，有的采用液力变矩器，有的采用模拟液力变矩器起步特性的电控
13、湿式离合器或电磁离合器。CVT采用的金属带无级变速器与AT一般所用的行星齿轮有级变速器比较，结构相对简单，在批量生产时成本可能低些。 自动变速器动力传递路线分析德国ZF公司的4HP-16型自动变速器4HP-16型自动变速器是由专业制造变速器的ZF公司开发，与前轮驱动、发动机横置的车辆配套使用。4HP-16为电控4速自动变速器，被装备在上海通用公司生产的凯越（1.8）、雪弗兰景程、大宇美男爵等乘用车上。由于4HP-16型自动变速器内没有单向离合器，使变速器的结构紧凑、质量轻、且换挡零件数目减少，使拖滞损耗降低，传动效率增高，作用在部件和传动系上的峰值扭矩低。但这种设计需要加工精密的机械部件、高性
14、能的软件和精确的发动机控制信号来保证，采用重叠换挡控制技术。4HP-16自动变速器的基本技术参数见表1，动力传递路线见图1。 由图1可知，4HP-16自动变速器采用改进型辛普森行星齿轮机构，即后排行星架与前排齿圈为一体；后排齿圈与前排行星架为一体，是动力输出端；前、后排两个太阳轮独立。在变速器内部有2个离合器和3个制动器，各换挡执行元件的作用见表2，不同挡位时各换挡执行元件的状态见表3。一、P/N挡动力传递路线在P或N挡，离合器B工作，驱动后排太阳轮，但无制动部件，整个行星齿轮机构空转，故没有动力输出，动力传递路线简图见图2。动力传递路线是：发动机变矩器泵轮涡轮输入轴离合器B工作，驱动后排太阳
15、轮行星齿轮机构空转，无动力输出。二、R挡动力传递路线R挡时，离合器B工作，驱动后排太阳轮；制动器D工作，固定后排行星架，后排齿圈/前排行星架反向减速输出，动力传递路线见图3。动力传递路线是：发动机变矩器泵轮涡轮输入轴离合器B工作，驱动后排太阳轮制动器D工作，固定后排行星架后排齿圈/前排行星架反向减速输出差速器。三、1挡动力传递路线在D、3、2、1之1挡，换挡执行元件的动作完全相同，即离合器B工作，驱动后排太阳轮；制动器F工作，固定前排太阳轮，后排齿圈/前排行星架同向减速输出，动力传递路线简图见图4。动力传递路线是：发动机变矩器泵轮涡轮输入轴离合器B工作，驱动后排太阳轮制动器F工作，固定前排太阳
16、轮后排齿圈/前排行星架同向减速输出差速器。四、2挡动力传递路线在D、3、2之2挡，换挡执行元件的动作完全相同，即离合器E工作，驱动后排行星架/前排齿圈；制动器F工作，固定前排太阳轮，后排齿圈/前排行星架同向减速输出，动力传递路线见图5。动力传递路线是：发动机变矩器泵轮涡轮输入轴离合器E工作，驱动后排行星架/前排齿圈制动器F工作，固定前排太阳轮后排齿圈/前排行星架同向减速输出差速器。五、3挡动力传递路线在D、3之3挡，换挡执行元件的动作完全相同，即离合器E工作，驱动后排行星架/前排齿圈；同时，离合器B工作，驱动后排太阳轮，没有部件被固定。因行星齿轮机构中后排行星架与后排太阳轮两个部件被同时驱动，则整个行星齿轮机构以一个整体同向等速旋转，为直接传动挡，由后排齿圈/前排行星架同向等速输出，传动比为1:1。3挡动力传递路线见图6，动力传递路线是：发动
