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1、 目录1 前言12 常见自动变速器概述22.1 自动变速器发展史22.2 自动变速器的优点及应用23 帕萨特B5 01N自动变速器的基本组成及工作原理43.1 01N自动变速器概述43.2 01N自动变速器结构原理及工作原理63.2.1 液力变矩器的结构和原理73.2.2 行星齿轮变速机构的结构和工作原理84 帕萨特B5 01N常见故障故障诊断114.1自动变速器换档冲击大114.2自动变速器打滑124.3自动变速器不能升档125 案例分析145.1 案例146 结 论16参考文献17致谢18-I-1 前言汽车变速器是为解决发动机输出的转速和转矩与车辆驱动所需的转速和转矩之间的矛盾而设立的。车
2、辆行驶性能的好坏，不仅取决于发动机，而且在很大程度上还依赖于变速器以及变速器与发动机的匹配。随着汽车工业的迅速发展，汽车保有量以惊人的速度增长，汽车对人的生活有了很大的影响，人们对汽车的要求也越来越高。要求汽车快捷、舒适、安全、可靠、低油耗和低排放。采用自动变速器，实现自动换档是提高汽车舒适性、安全性、使用性能和降低排气污染的有效措施。尤其是以机械系统为主的汽车底盘部分正发生着巨大的变化，特别是电子控制技术在汽车工业中的广泛应用，使得汽车底盘技术越来越复杂，正朝着电子化、智能化方向发展。本文通过以帕萨特B5车型为例对自动变速器的结构与原理，对变速器常见故障进行分析，结合维修实际给出整断方法，并
3、对其故障进行诊断分析，并结合案例找出相应的解决的方法。-7-2 常见自动变速器概述 2.1 自动变速器发展史 世界上第一台用于大规模生产的的全自动变速器是通用公司在1940年代生产的Hydra-Matic，这台变速器使用液力耦合器（而不是液力变矩器）和三排行星齿轮提供四个前进档和一个倒档。Hydra-Matic最初被装于奥兹莫比尔，而后凯迪拉克和庞蒂克也采用了这种变速器。 自动变速器最重要的改进是在二战期间，别克公司为坦克开发了液力变矩器，到1948年，这种液力变矩器与其它部件结合成为液力变速器而定型成为现在通用的自动变速器。 1968年法国雷诺公司率先在自动变速器上使用了电子元件。20世纪7
4、0年代，美国每年生产的600万800万辆轿车中，自动变速器的装备率已超过90%。 2.2 自动变速器的优点及应用(1) 自动变速器的优点自动变速器取消了传统的离合器片与离合器压盘，取而代之的是液力变矩器，其优点是通过自动变速器的油液传递发动机传出的动力，这样即使在车辆怠速挂档后也不会熄火，而且发动机的动力平缓地传递给变速器。另外，它可以实现在前进档位下的自动变档，即根据车辆的负荷以及车速的变化增减档，减少了人为换档的工作量，使人们在城市拥挤的交通状况下享受到轻松的驾车感受。(2)自动变速器的应用液压控制式自动变速器这是一种利用车速和加速踏板踏入量之间的关系决定传动比，通过油压控制机构进行自动控
5、制的变速器。常用的液压控制式自动变速器一般由液力偶合器或液力变矩器、液压操纵系统和行星齿轮传动系统组成。 液力变矩器虽然能在一定范围内无级地改变扭矩比，但由于它存在着变扭能力与效率之间的矛盾，目前应用的液力变矩器一般变扭系数都不够大，难以满足汽车使用要求，故在高级轿车上，广泛采用的是液力变矩器与齿轮式变速器联合组成液力机械式自动变速器。与液力变矩器配合使用的齿轮式变速器有行星齿轮式变速器和固定轴线式齿轮变速器两种。国产红旗牌高级轿车上采用的就是液力变矩器与行星齿轮式变速器联合的液力机械式自动变速器，它由一个四元件的综合液力变矩器与可以自动换档的两个行星齿轮变速器所组成。电子控制式自动变速器常规
6、的汽车自动变速器中锁止式液力变矩器均靠液压传动，但随着电子技术在汽车上的推广应用，采用微型电子计算机等装置作为自动变速器的液压控制装置，再用某些液压控制装置对变速器换档机构进行操纵控制，这样不仅使换档时间更加精确、换档更加平稳，而且操纵自如灵活：另一方面可以使变速档尽量与驾驶员的意愿相结合；其次采用电子控制，通过选择适合行驶状态的最佳传动比，可以提高汽车的动力性，提高乘坐的舒适性，并与发动机控制相结合，相应提高燃油的经济性。电子控制式自动变速器是利用油压回路的电磁线圈通电和断电，来控制变速器的变速定时及变速时的过渡特性。电子控制系统主要有：变速点控制、自锁控制、变速时过渡特性控制、油压控制、变
7、速时锁止控制等。在电子控制式自动变速器中，由车速传感器和节流阀开度传感器将车速和节流阀开度转换成电信号后，作为电子控制装置电控单元的输入信号，经变速器中的电控单元计算处理后，再适时输出信号给电磁阀，利用这些电磁阀来控制油压回路。显而易见，液压控制式自动变速器与电子控制式自动变速器的不同之处在于，利用电子技术检测方式和对油压的控制方式上，电子控制式自动变速器是采用传感器来检测车速和节流阀开度，利用电子技术对电磁阀进行控制，从而实现对汽车自动变速器进行更迅速、适时和更精确的控制。3 帕萨特B5 01N自动变速器的基本组成及工作原理3.1 01N自动变速器概述 01N型自动变速器的机械结构部分主要由
8、1个行星齿轮组、3个离合器、2个制动器及1个单向轮组成。其中行星齿轮组是由1个小太阳齿轮、1个大太阳齿轮、3个短行星齿轮、3个长行星齿轮、行星齿轮架及齿圈组成。变速器在工作时，阀体通过油压控制离合器、制动器的动作，以完成液力变矩器和行星齿轮组之间的动力传输。自动变速器的厂牌型号很多，外部形状和内部结构也有所不同，但它们的组成基本相同，都是由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合起来的。常见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、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分。01N
9、型自动变速器由液力变矩器、行星齿轮变速机构、液压系统、电子控制系统以及换档操纵机构等组成。(1)液力变矩器液力变矩器位于自动变速器最前端，安装在发动机飞轮上，它的作用是将发动机的动力传递给自动变速器中的齿轮变速器，并具有一定的增矩作用。液力变矩器主要由泵轮、涡轮、导轮及带扭转减振器的锁止离合器组成。液力变矩器的泵轮与发动机相连，转速与发动机一样，涡轮与变速器输入相连。液力变矩器以液力来传递动力，它的工作原理是：发动机工作时带动变矩器泵轮旋转，旋转的泵轮带动工作液随之旋转，旋转的工作液产生离心作用流向外缘，冲向涡轮，并由涡轮内缘通过导轮流回泵轮，如此循环，工作液即推动涡轮旋转，将动力传递给涡轮。
10、(2)行星齿轮变速器机构行星齿轮变速器主要包括行星齿轮机构、离合器、制动器和单向离合器。离合器和制动器以液压方式控制行星齿轮机构元件的旋转，而单向离合器则以机械方式对行星齿轮机构元件进行锁止。片式离合器和盘式制动器是由滑阀箱通过液压控制。离合器1用于驱动小太阳轮，离合器2用于驱动大太阳轮，离合器3用于驱动行星齿轮架，制动器1用于制动行星齿轮架，制动器2用于制动大太阳轮。行星齿轮机构行星齿轮机构是自动变速器的重要组成部件之一，主要由大太阳轮、小太阳轮、长行星齿轮、短行星齿轮、内齿圈、行星架元件组成。大、小太阳轮采用分段式结构，使3档到4档的转换更平顺。短行星齿轮与长行星齿轮及小太阳轮啮合，长行星
11、齿轮同时与大太阳轮、短行星齿轮及啮合齿圈，动力通过齿圈输出。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。离合器离合器的作用是连接轴和行星齿轮机构的旋转元件。01N型自动变速器中所用的离合器为湿式多片离合器。它由离合器鼓、离合器活塞、回位弹簧、钢片、摩擦片、花键毂等组成。离合器鼓是一个液压油缸，鼓内有内花键齿圈，内圆轴颈上有进油孔与控制油路相通。离合器活塞为环状，内外圆上有密封圈，安装在离合器鼓内。交错排列的钢片和摩擦片统称离合器片，均使用钢料制成，但摩擦片的两面烧
12、结有铜基粉末冶金摩擦副。为保证离合器接合柔和及散热，离合器片浸在油液中工作，因而称为湿式离合器。钢片带有外花键齿，与离合器鼓的内花键齿圈连接，并可轴向移动。摩擦片则以内花键齿与花键毂的外花键槽配合，也可作轴向移动。花键毂和离合器鼓分别以一定的方式与变速器输入轴和行星排的某个基本元件相连，与输入轴相连的通常为主动件，而另一个则是从动件。当液压油经油道进入活塞左面的液压缸时，液压作用力便克服弹簧力使活塞右移，将所有离合器片压紧，离合器接合，与离合器主、从动部分相连的输入轴及行星排元件也被连接在一起，以相同的速度旋转。当控制阀将作用在离合器液压缸的油压力撤除后，离合器活塞在回位弹簧的作用下回复原位，
13、并将缸内的变速器油从进油口排出，离合器分离，离合器主、从动部分可以不同转速旋转。离合器处于分离状态时，离合器片之间有一定的轴向间隙，以保证钢片和摩擦片之间无轴向压力，这一间隙称为离合器的自由间隙。制动器制动器的作用是固定行星齿轮机构中的基本元件，阻止其旋转。01N型自动变速器中使用片式制动器，主要由制动器活塞、回位弹簧、钢片、摩擦片及制动器毂等组成，与湿式离合器基本相同。、单向离合器单向离合器又称做自由轮离合器，它在行星齿轮变速器中的作用和离合器、制动器相同，也是用于固定或连接行星排中的太阳轮、行星轮、齿圈等基本元件，使行星齿轮离合器组成不同传动比的档位。其工作原理是依靠其单向锁定原理来发挥固
14、定或连接作用，它的连接和固定是单方向性的。01N型自动变速器的单向离合器是滚柱斜槽式，由外环、内环、滚柱等组成。内环用内花键和行星排的基本元件相连接。在外环的内表面有楔形槽，楔形槽与滚柱数量相同，在内外环之间的楔形槽内装有滚柱。 (3)液压系统 01N型自动变速器的液压系统主要由油泵、油道、滤清器和滑阀箱等组成，油泵是自动变速器最重要的总成之一，它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，不论轿车是否行驶，油泵都在运转，为自动变速器中的变矩器、换档执行机构、自动换档控制系统等部分提供一定油压的液压油。油压的调节由调压阀来实现。俊杰型轿车使用的油泵是内啮合齿轮泵，它主要由主动
15、小齿轮、从动内齿轮、月牙形隔板、泵壳、泵盖等组成。(4)换档操纵机构换档操纵机构主要由换档操纵手柄、换档杆、换档杆拉索和安装支架等组成。(5)电子控制系统01N自动变速器电子控制系统主要由控制单元、各种传感器(车速传感器、节气门位置传感器、ATF油温度传感器)、各种电磁阀(换档杆锁止电磁阀、电磁阀)、各种开关(强制降档开关、巡航控制装置、多功能开关）等组成。3.2 01N自动变速器结构原理及工作原理 01N型自动变速器结构紧凑、布局合理且传动效率高（如图3-2）。变速器的壳体为整体式，内部结构包括行星齿轮、阀体、离合器及制动器等。01N型变速器各挡的传动比分别为：1挡2.714，2挡2.551
16、，3挡1.000，4挡0.679。从理论上讲，变速器的每个挡位又分液压和机械2种状态。由于装备了带有锁止离合器的液力变矩器，TCM可根据车辆的负载、速度和挡位等状况，控制锁止离合器器电磁阀的动作，实现锁止离合器接合与分离，但与变矩器内部打滑无关。当锁止离合器接合时，变速器的前进挡由液力变矩器的打滑方式变为机械直接驱动的方式。 图3-2 01N自动变速器结构 1-输入轴;2-差速器;3-低速离合器;4-超速离合器;5-倒档离合器;6-单向离合器;7-低速、倒档离合器。 01N型自动变速器的机械结构部分主要由1个行星齿轮组、3个离合器、2个制动器及1个单向轮组成。其中行星齿轮组是由1个小太阳齿轮、1个大太阳齿轮、3个短行星齿轮
