第十六章 汽車自動變速器ppt課件

1、第十六章第十六章 汽車自動變速器汽車自動變速器本章內(nèi)容：各類自動變速器組成、構(gòu)造和工作原理本章內(nèi)容：各類自動變速器組成、構(gòu)造和工作原理本章重點：自動變速器工作原理本章重點：自動變速器工作原理本章難點：液力變矩器的工作原理本章難點：液力變矩器的工作原理第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、自動變速器的優(yōu)點一、自動變速器的優(yōu)點 1.良好的動力性和燃油經(jīng)濟性良好的動力性和燃油經(jīng)濟性(理論理論上上) 2.有效減少發(fā)動機排放污染有效減少發(fā)動機排放污染 3.顯著提高車輛行駛的安全性、乘顯著提高車輛行駛的安全性、乘坐坐 舒適性和操縱輕便性舒適性和操縱輕便性 第十六章第十六章 汽車自動變速器汽車自動變速器n有級式有級式

2、(電控機械式自動變速器電控機械式自動變速器AMT) n無級式無級式(電力式、動液式、金屬帶式電力式、動液式、金屬帶式) n綜合式綜合式(液力機械式液力機械式)1. 按傳動比變化方式分按傳動比變化方式分二、自動變速器的類型二、自動變速器的類型2.按齒輪變速系統(tǒng)的控制方式分按齒輪變速系統(tǒng)的控制方式分 液控液壓式和電控液壓式液控液壓式和電控液壓式第二節(jié)第二節(jié) 液力耦合器與液力變矩器液力耦合器與液力變矩器一、液力耦合器一、液力耦合器1液力耦合器的結(jié)構(gòu)和工作原理液力耦合器的結(jié)構(gòu)和工作原理構(gòu)造：構(gòu)造：主動元件：泵輪主動元件：泵輪從動元件：渦輪從動元件：渦輪工作輪工作輪可以用水泵帶動水輪機轉(zhuǎn)動或者一個風(fēng)扇通

3、過氣流帶動另一可以用水泵帶動水輪機轉(zhuǎn)動或者一個風(fēng)扇通過氣流帶動另一個風(fēng)扇轉(zhuǎn)動的原理加以理解個風(fēng)扇轉(zhuǎn)動的原理加以理解工作原理：工作原理：特點：泵輪轉(zhuǎn)速總大于渦輪轉(zhuǎn)速，若相等，則不起傳動作用特點：泵輪轉(zhuǎn)速總大于渦輪轉(zhuǎn)速，若相等，則不起傳動作用實現(xiàn)傳動的必要條件：工作液在泵輪與渦輪間有循環(huán)流動實現(xiàn)傳動的必要條件：工作液在泵輪與渦輪間有循環(huán)流動2液力耦合器的優(yōu)缺點液力耦合器的優(yōu)缺點1液力耦合器的優(yōu)點液力耦合器的優(yōu)點（1保證汽車平穩(wěn)起步；保證汽車平穩(wěn)起步；（2衰減傳動系的扭轉(zhuǎn)振動；衰減傳動系的扭轉(zhuǎn)振動；（3防止傳動系過載；防止傳動系過載；（4顯著減少換檔次數(shù)。顯著減少換檔次數(shù)。2液力耦合器的缺點液力耦合

4、器的缺點（1只能傳遞轉(zhuǎn)矩，不能改變轉(zhuǎn)矩大?。恢荒軅鬟f轉(zhuǎn)矩，不能改變轉(zhuǎn)矩大小；（2不能取代離合器，使傳動系統(tǒng)縱向尺寸增加；不能取代離合器，使傳動系統(tǒng)縱向尺寸增加；（3傳動效率較低。傳動效率較低。二、液力變矩器二、液力變矩器 1液力變矩器的組成、工作原理和特性液力變矩器的組成、工作原理和特性 1液力變矩器組成液力變矩器組成 液力變矩器主要由泵輪、渦輪、導(dǎo)輪和變矩器外殼等部件組成。液力變矩器主要由泵輪、渦輪、導(dǎo)輪和變矩器外殼等部件組成。2液力變矩器的工作原理液力變矩器的工作原理依據(jù)液流方向?qū)⒐ぷ鬏啺幢幂喴罁?jù)液流方向?qū)⒐ぷ鬏啺幢幂啘u輪渦輪導(dǎo)輪展開，得到下圖：導(dǎo)輪展開，得到下圖： 在循環(huán)流動過程中，在循

5、環(huán)流動過程中，導(dǎo)輪給渦輪一個反導(dǎo)輪給渦輪一個反作用力矩，使渦輪作用力矩，使渦輪輸出的轉(zhuǎn)矩不同于輸出的轉(zhuǎn)矩不同于泵輪輸入的轉(zhuǎn)矩。泵輪輸入的轉(zhuǎn)矩。液力變矩器的工作原理如下：液力變矩器的工作原理如下：1、當(dāng)、當(dāng)nw=0時，時，Mw=Mb+Md，渦輪受力大于泵輪；，渦輪受力大于泵輪；2、隨著、隨著nw的增加，的增加，u增加，使增加，使v的方向改變，的方向改變， 由渦輪流出的液流正好沿導(dǎo)輪出口方向沖向?qū)л啎r，由渦輪流出的液流正好沿導(dǎo)輪出口方向沖向?qū)л啎r，Md=0，Mw=Mb；3、隨著、隨著nw的繼續(xù)增加，的繼續(xù)增加，u增加為增加為u，v的方向改變?yōu)榈姆较蚋淖優(yōu)関，Mw=Mb-Md；4、當(dāng)、當(dāng)nw=nb時

6、，工作液的循環(huán)流動停止，將時，工作液的循環(huán)流動停止，將不能傳遞動力。不能傳遞動力。牽連速度牽連速度相對速度相對速度速度速度3液力變矩器特性（？）液力變矩器特性（？）兩個重要的特性參數(shù)：液力變矩器傳動比兩個重要的特性參數(shù)：液力變矩器傳動比i和液力變矩器變矩系數(shù)和液力變矩器變矩系數(shù)K （1液力變矩器傳動比 （2液力變矩器變矩系數(shù) 或或=1變矩系數(shù)連續(xù)變化，能變矩系數(shù)連續(xù)變化，能隨汽車行駛阻力的不同隨汽車行駛阻力的不同自動改變變矩系數(shù)，且自動改變變矩系數(shù)，且具備液力耦合器的功能具備液力耦合器的功能2幾種典型液力變矩器幾種典型液力變矩器1三元件綜合式液力變矩器三元件綜合式液力變矩器即由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪

7、三個主要元件組成即由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪三個主要元件組成 （1構(gòu)造構(gòu)造作用：是只允許導(dǎo)輪單向旋轉(zhuǎn)，不允許其逆轉(zhuǎn)。作用：是只允許導(dǎo)輪單向旋轉(zhuǎn)，不允許其逆轉(zhuǎn)。 （2單向離合器自由輪機構(gòu)）單向離合器自由輪機構(gòu)） 滾柱式單向離合器的構(gòu)造和工作原理導(dǎo)輪順時針旋轉(zhuǎn)時，阻止外座圈包括導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動，起增大轉(zhuǎn)矩作用；導(dǎo)輪順時針旋轉(zhuǎn)時，阻止外座圈包括導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動，起增大轉(zhuǎn)矩作用；導(dǎo)輪逆時針旋轉(zhuǎn)時，滾柱與外座圈包括導(dǎo)輪一起繞內(nèi)座圈轉(zhuǎn)動，導(dǎo)輪逆時針旋轉(zhuǎn)時，滾柱與外座圈包括導(dǎo)輪一起繞內(nèi)座圈轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)入耦合器的工作狀況因此稱為綜合式液力變矩器）轉(zhuǎn)入耦合器的工作狀況因此稱為綜合式液力變矩器）楔塊式單向離合器楔塊式單向離合器（3三元件綜合

8、式液力變矩器的特性三元件綜合式液力變矩器的特性 2四元件綜合式液力變矩器四元件綜合式液力變矩器 多了一個導(dǎo)輪，兩個導(dǎo)輪分別裝在各自的單向離合器上。多了一個導(dǎo)輪，兩個導(dǎo)輪分別裝在各自的單向離合器上。 四元件綜合式液力變矩器的特性是兩個變矩器特性和一個耦合器特性的綜合。四元件綜合式液力變矩器的特性是兩個變矩器特性和一個耦合器特性的綜合。 3帶鎖止離合器的液力變矩器帶鎖止離合器的液力變矩器其特點：汽車在變工況下其特點：汽車在變工況下行駛時如起步、經(jīng)常加行駛時如起步、經(jīng)常加減速），鎖止離合器分離，減速），鎖止離合器分離，相當(dāng)于普通液力變矩器；相當(dāng)于普通液力變矩器；當(dāng)汽車在穩(wěn)定工況下行駛當(dāng)汽車在穩(wěn)定工況

9、下行駛時，鎖止離合器接合，動時，鎖止離合器接合，動力不經(jīng)液力傳動，直接通力不經(jīng)液力傳動，直接通過機械傳動，變矩器效率過機械傳動，變矩器效率為為1，從而提高汽車行駛速，從而提高汽車行駛速度和燃油經(jīng)濟性度和燃油經(jīng)濟性 第三節(jié)第三節(jié) 液力機械變速器液力機械變速器 一、行星齒輪變速器的組成和工作原理一、行星齒輪變速器的組成和工作原理1單排行星齒輪機構(gòu)的特性方程式單排行星齒輪機構(gòu)的特性方程式 行星機構(gòu)的動力學(xué)和運動學(xué)特性方程式如下：行星機構(gòu)的動力學(xué)和運動學(xué)特性方程式如下：M11+M22+M33=0 n1+n2-(1+)n3=0 =Z2/Z1=r2/r12單排行星齒輪機構(gòu)的工作原理 （1太陽輪太陽輪1為主

10、動件，行星架為主動件，行星架3為從動件，齒圈為從動件，齒圈2固定固定 i13=n1/n3=1+=1+z2/z1 （2齒圈齒圈2為主動件，行星架為主動件，行星架3為從動件，太陽輪為從動件，太陽輪1固定固定i23=n2/n3=(1+)/=1+z1/z2（3太陽輪太陽輪1為主動件，齒圈為主動件，齒圈2為從動件，行星架為從動件，行星架3固定固定i12=n1/n2=-=-z2/z1 （4如果太陽輪和齒圈連為一體，如果太陽輪和齒圈連為一體，n1=n2n1=n2=n3由上可見，單排行星齒輪機構(gòu)可以獲得由上可見，單排行星齒輪機構(gòu)可以獲得4種不同的傳動比，若所有元件種不同的傳動比，若所有元件均不受約束，則失去傳

11、動作用均不受約束，則失去傳動作用 直接檔傳動直接檔傳動倒接檔傳動倒接檔傳動 n1+n2-(1+)n3=0 三、液力變矩器與固定軸線式齒輪變速器組成的三、液力變矩器與固定軸線式齒輪變速器組成的 液力機械變速器液力機械變速器 四、帶鎖止離合器的液力變矩器、換檔離合器和四、帶鎖止離合器的液力變矩器、換檔離合器和 全同步變速器組成的液力機械變速器全同步變速器組成的液力機械變速器第四節(jié)自動變速器的操縱機構(gòu)第四節(jié)自動變速器的操縱機構(gòu) 一、自動變速器操縱機構(gòu)的類型一、自動變速器操縱機構(gòu)的類型液控式全液壓操縱系統(tǒng)和電控式操縱系統(tǒng)液控式全液壓操縱系統(tǒng)和電控式操縱系統(tǒng) 三、電控式操縱系統(tǒng)三、電控式操縱系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)包括電子控制單元電子控制系統(tǒng)包括電子控制單元ECU）、傳感器、控制開關(guān)、執(zhí)行器等）、傳感器、控制開關(guān)、執(zhí)行器等 動力源供油系統(tǒng)）、執(zhí)行裝置、控制裝置、換檔品質(zhì)控制裝置和濾清冷卻系統(tǒng)。二、液控式全液壓操縱系統(tǒng)二、液控式全液壓操縱系統(tǒng)液壓操縱系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)液壓操縱系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)第五節(jié)金屬帶式無級自動變速器第五節(jié)金屬帶式無級自動變速器 VDT-CVT是由金屬帶、主動工作輪、從動工作輪、液壓泵、起步離合器和控制系統(tǒng)等組成。工作輪