案例四項目二汽車自動變速器液力變矩器

1、汽車自動變速器汽車自動變速器液力變矩器液力變矩器適應(yīng)專業(yè)適應(yīng)專業(yè): 汽車運用技術(shù)、汽車電子技術(shù)、汽車檢測與維修汽車運用技術(shù)、汽車電子技術(shù)、汽車檢測與維修 課時：4節(jié)汽電汽電1 12 20101，汽檢，汽檢1 12 20 03 3 教學(xué)目教學(xué)目標(biāo)標(biāo)教教學(xué)學(xué)目目的的 知識能力 1）了解自動變速器的功能及結(jié)構(gòu)； 2）了解變速器識別編碼及型號的表示方法； 3） 識別自動變速器的類型；方法目標(biāo) 1）熟悉維修手冊的使用方法； 2）學(xué)會對維修中零件的訂購、資料查查詢； 3）學(xué)會自動變速器用油知識。素質(zhì)能力 1）培養(yǎng)學(xué)生相互溝通能力 2）培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作的能力 3）培養(yǎng)學(xué)生的思維修能力 重點重點 了解自動變速

2、器的表示方法難點難點 自動變速器的功能及結(jié)構(gòu) 液力變矩器結(jié)構(gòu)功用液力變矩器結(jié)構(gòu)功用 液力變矩器工作液力變矩器工作原理原理 鎖止離合器工作原理鎖止離合器工作原理本本次課次課主要介紹的內(nèi)容有：主要介紹的內(nèi)容有： 液力變矩器功用液力變矩器功用 液力變矩器組成液力變矩器組成 自動擋的汽車由于發(fā)動機和變速箱之間沒有離合器，他們之間的連接是靠液力變矩器來實現(xiàn)的，液力變矩器的作用:一是傳遞轉(zhuǎn)速和扭矩、二是使發(fā)動機和自動變速箱之間的連接成為非剛性的以方便自動變速箱自動換擋。 液力變矩器結(jié)構(gòu)功用液力變矩器結(jié)構(gòu)功用 在自動變速器中，與離合器起到相同作用的裝置稱之為液力傳動裝置。它利用變速器油的液壓作用使發(fā)動機和變

3、速器連接，將扭矩傳輸給變速器之，還可以發(fā)動機的扭矩增大。一般可采用耦合器或液力變矩器，但是現(xiàn)在汽車采用最多的是液力變矩是是非非， 曾有一種說法，AT上的液力變矩器相當(dāng)于MT上的離合器，起到動力的連接和中斷的作用。其實這種說法是錯誤的。AT與發(fā)動機曲軸是直接連接的，不像MT有一個動力的開關(guān)：離合器。所以從點火的瞬間開始，液力變矩器便開始轉(zhuǎn)動了，對于動力的連接和中斷，仍由齒輪箱內(nèi)部的離合器來完成，液力變矩器唯一與MT離合器相似的地方，也就是液力變矩器“軟連接”的特性，與MT離合器的“半聯(lián)動”工況相近。 AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達(dá)到變速變矩。其中

4、液力變扭器是AT最重要的部件。 液力變矩器結(jié)構(gòu)組成液力變矩器結(jié)構(gòu)組成三個工作輪：泵輪、渦輪、導(dǎo)輪。一個單向離合器一個鎖止離合器（含扭轉(zhuǎn)減振器）一、液力變矩器組成一、液力變矩器組成1、泵輪：主動元件 直接連接在外殼上，由發(fā)動機通過驅(qū)動盤驅(qū)動。2、導(dǎo)輪：反應(yīng)元件 通過單向離合器與導(dǎo)輪軸相連。3、渦輪：從動元件 通過花鍵直接與輸出軸（渦輪軸）相連。三元件：泵輪、渦輪、導(dǎo)輪。 1 1) ) 泵輪泵輪 泵輪在變矩器殼體內(nèi)，許多曲面葉片徑向安裝在內(nèi)。在葉片的內(nèi)緣上安裝有導(dǎo)環(huán)，提供一通道使ATF流動暢通。變矩器通過驅(qū)動端蓋與曲軸連接。當(dāng)發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，將帶動泵輪一同旋轉(zhuǎn)，泵輪內(nèi)的ATF依靠離心力向外沖出。發(fā)動

5、機轉(zhuǎn)速升高時泵輪產(chǎn)生的離心力亦隨著升高，由泵輪向外噴射的ATF的速度也隨著升高。(a)(a)泵輪實物圖泵輪實物圖 （b b）泵輪結(jié)構(gòu)裝配簡圖）泵輪結(jié)構(gòu)裝配簡圖 2 2) ) 渦輪渦輪 渦輪同樣也是有許多曲面葉片的圓盤，其葉片的曲線方向不同于泵輪的葉片。渦輪通過花鍵與變速器的輸入軸相嚙合，渦輪的葉片與泵輪的葉片相對而設(shè)，互間保持非常小的間隙。 (a) (a) 渦輪實物圖渦輪實物圖 （b b）渦輪結(jié)構(gòu)裝配簡圖）渦輪結(jié)構(gòu)裝配簡圖 3 3) ) 導(dǎo)輪導(dǎo)輪 導(dǎo)輪是有葉片的小圓盤，位于泵輪和渦輪之間。它安裝于導(dǎo)輪軸上，通過單向離合器固定于變速器殼體上。 導(dǎo)輪上的單向離合器可以鎖住導(dǎo)輪以防止反向轉(zhuǎn)動。這樣，

6、導(dǎo)輪根據(jù)工作液沖擊葉片的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或鎖住。 導(dǎo)輪的作用是：在汽車起步和低速行駛時，增大變速器輸入的扭矩。 4、單向離合器： 又叫單向輪、自由輪、超越離合器。 在逆時針方向上固定導(dǎo)輪可以實現(xiàn)增矩。5、鎖止離合器：為液壓式。 鎖止離合器鎖止時，可以實現(xiàn)直接傳動，傳動效率100%。6、扭轉(zhuǎn)減振器：用于緩沖發(fā)動機的扭轉(zhuǎn)振動。二、液力變矩器的分類二、液力變矩器的分類 目前，汽車使用的液力變矩普遍采用帶有鎖止離合器三元件三相單級液力變矩器。 元件數(shù)：泵輪、渦輪、導(dǎo)輪的總個數(shù)。 級數(shù)：渦輪的個數(shù)。 相數(shù)：工作特性（工作狀態(tài)）的個數(shù)。 液力變矩器的工作特性有耦合器特性、變矩器特性、鎖止離合器特性。 液力耦合

7、器只具有耦合器特性，所以為單相的； 最簡單的三元件液力變矩器也只有變矩器特性，所以也為單相的； 帶有單向離合器的三元件液力變矩器，則具有變矩器特性和耦合器特性，所以為二相的； 帶有單向離合器和鎖止離合器的三元件液力變矩器，則具有變矩器特性、耦合器特性和鎖止離合器特性，所以稱為三相的。 自動變速器結(jié)構(gòu)組成自動變速器結(jié)構(gòu)組成 液力變矩器工作液力變矩器工作原理原理 鎖止離合器工作原理鎖止離合器工作原理本本次課次課主要介紹的內(nèi)容有：主要介紹的內(nèi)容有： 液力偶合器工作原理液力偶合器工作原理 液力變矩器工作原理液力變矩器工作原理 液力變矩器的工作原理就像兩個風(fēng)扇相對，一個風(fēng)扇工作，然后將另一個不工作的風(fēng)扇

8、吹動。這個比喻可以很形象的解釋液力變矩器中泵輪和渦輪之間的工作關(guān)系。 液力偶合器工作原理液力偶合器工作原理 動力輸出之后，帶動與變矩器殼體相連的泵輪，泵輪攪動變矩器中的自動變速箱油（以下簡稱ATF），帶動渦輪轉(zhuǎn)動，ATF在殼體中是一個循環(huán)的動作，由于泵輪旋轉(zhuǎn)時的離心力，ATF會在泵輪的作用下，甩向外側(cè)，沖向前方的渦輪，再流向軸心位置，回到泵輪一側(cè)，如此周而復(fù)始的循環(huán)，將動力傳向與齒輪箱連接的渦輪。一、一、液力偶合器液力偶合器概述概述 不過只有該零部件和傳動方式，只能稱為液力耦合器，若想成為液力變矩器，不過只有該零部件和傳動方式，只能稱為液力耦合器，若想成為液力變矩器，必然要改變渦輪葉片的形狀，

9、這樣一來，必然要改變渦輪葉片的形狀，這樣一來，ATFATF在經(jīng)過渦輪再循環(huán)回泵輪時，會與在經(jīng)過渦輪再循環(huán)回泵輪時，會與泵輪旋轉(zhuǎn)方向相反，因而造成沖擊，所以為了成為液力變矩器還需另一個部件：泵輪旋轉(zhuǎn)方向相反，因而造成沖擊，所以為了成為液力變矩器還需另一個部件：導(dǎo)輪。導(dǎo)輪是存在于泵輪和渦輪之間的一個部件，用于調(diào)節(jié)殼體中導(dǎo)輪。導(dǎo)輪是存在于泵輪和渦輪之間的一個部件，用于調(diào)節(jié)殼體中ATFATF液流方向，液流方向，通過單向離合器與箱體固定。通過單向離合器與箱體固定。 有了導(dǎo)輪，才有了“變矩”的靈魂所在，在泵輪與渦輪轉(zhuǎn)速差較大時，動力輸出的扭矩也變大了，此時的變矩器相當(dāng)一個無級變速器，通過轉(zhuǎn)速差來提升扭矩，

10、此時導(dǎo)輪處于固定狀態(tài)，用以調(diào)節(jié)ATF回流；而當(dāng)轉(zhuǎn)速差降低，渦輪泵輪耦合或鎖止時，扭矩接近對等，無需增矩，導(dǎo)輪隨泵輪和渦輪同向轉(zhuǎn)動，避免自身攪動ATF，造成動力的損耗。 二、二、液力偶合器工作原理液力偶合器工作原理（1）“渦流”的產(chǎn)生 由泵輪到渦輪再到導(dǎo)輪，然后回到泵輪的液流。泵輪渦輪導(dǎo)輪泵輪。 當(dāng)泵輪隨飛輪轉(zhuǎn)動時，由于離心力的作用，液體沿泵輪葉片間的通道向外緣流動，外緣油壓高于內(nèi)緣油壓，油液從泵輪外緣沖向渦輪外緣，又從渦輪內(nèi)緣流入泵輪內(nèi)緣，可見在軸向斷面（循環(huán)圓）內(nèi)，液體流動形成循環(huán)流，稱為“渦流”。（2）環(huán)流的產(chǎn)生 環(huán)流：沿液力變矩器旋轉(zhuǎn)方向的液流。 因渦流的產(chǎn)生，液體沖向渦輪使兩輪間產(chǎn)生牽

11、連運動，渦輪產(chǎn)生繞軸旋轉(zhuǎn)的扭矩?？梢姡h(huán)圓內(nèi)的液體繞軸旋轉(zhuǎn)形成“環(huán)流”。 上述兩種油流的合成，形成一條首尾相接的螺旋流。只有當(dāng)渦輪的扭矩大于汽車的行駛阻力矩時，汽車才能行駛。螺旋流：實際的液流方向是渦流與環(huán)流的合成呈螺旋狀。液力偶合器渦流、液力偶合器渦流、環(huán)流的產(chǎn)生環(huán)流的產(chǎn)生液力變矩器渦流與環(huán)流液力變矩器渦流與環(huán)流 三、三、液力偶合器工作特性：液力偶合器工作特性： 渦輪的扭矩(Mw)和泵輪的扭矩(Mb)的關(guān)系式為： Mw Mb 液力耦合器的傳動效率=Nw/N=Mwnw/Mn =nw/n=i(M=Mw) 當(dāng)i=1時=100%,但最高效率只可達(dá)97%左右。四、四、液力偶合器的缺點：液力偶合器的缺

12、點： 液力偶合器不能使輸出扭矩增大，只起液力聯(lián)軸離合器的作用。因此，汽車上很少采用。 它不能使發(fā)動機與傳動系徹底分離，為解決換擋問題，在液力偶合器和機械變速器之間還需安裝一個換擋用變速器，從而加了傳動系重量及縱向尺寸，所以換用液力變矩器。 液力變矩器工作原理液力變矩器工作原理一、變矩器一、變矩器傳動原理傳動原理 發(fā)動機工作時，帶動泵輪旋轉(zhuǎn)，油液獲得動能，在離心力的作用下，高速的油液從泵輪葉片中沖出，射向渦輪的葉片迫使渦輪旋轉(zhuǎn)，液流從渦輪葉片下部流出，動能減少，流出的油液經(jīng)導(dǎo)輪改變方向后，重新進(jìn)入泵輪再次獲得動能，油液通過不斷循環(huán)流動，就可完成由主動件到從動件的能量傳遞，使從動件獲得轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。

13、二、二、能量傳遞能量傳遞能量傳遞路線： 泵輪的機械能 渦輪的機械能泵輪的機械能油液的動能和壓力能增加渦輪的機械能輸入輸出油液的動能和壓力能減小能量損失三、三、變矩原理變矩原理傳力路線（轉(zhuǎn)矩）： 泵輪轉(zhuǎn)矩 + 導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩 = 渦輪轉(zhuǎn)矩泵輪轉(zhuǎn)矩油液的動能和壓力能增加渦輪轉(zhuǎn)矩輸入輸出油液的動能和壓力能減小導(dǎo)輪轉(zhuǎn)矩1 1、增矩過程：增矩過程：M MW W=M=MB B+M+MD D偶合點：偶合點：M MW W=M=MB B2 2、減矩過程：減矩過程：M MT T=M=MP P-M-MS S （導(dǎo)輪不轉(zhuǎn)）（導(dǎo)輪不轉(zhuǎn)） M MT T=M=MP P( (加裝單向離合器后加裝單向離合器后 ，導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動，導(dǎo)輪轉(zhuǎn)動)

14、 ) 自動變速器結(jié)構(gòu)組成自動變速器結(jié)構(gòu)組成 液力變矩器工作液力變矩器工作原理原理 鎖止離合器工作原理鎖止離合器工作原理本本次課次課主要介紹的內(nèi)容有：主要介紹的內(nèi)容有： 鎖止離合器結(jié)構(gòu)類型鎖止離合器結(jié)構(gòu)類型 鎖止離合器工作原理鎖止離合器工作原理 變矩器的鎖止離合器與外殼相連，也就是與泵輪相接，而鎖止離合器片與渦輪相接，帶鎖止離合器的液力變矩器的活塞在油壓的作用下，可以將多片式鎖止離合器的盤與摩擦片壓緊成為一體，這就使渦輪與泵輪連接成體，此時液力傳動變?yōu)殡x合器傳動，相當(dāng)于為剛性連接，這樣提高了傳動效率，接近100%。同時還避免變矩器的油溫升高。 鎖止離合器工作原理鎖止離合器工作原理鎖止離合器摩擦片

15、、減震彈簧鎖止離合器摩擦片、減震彈簧1 1、鎖止離合器分離狀態(tài)：鎖止離合器分離狀態(tài)： 一般情況下，液力變矩器鎖止離合器處于分離狀態(tài)。 2 2 、鎖止離合器接合狀態(tài)鎖止離合器接合狀態(tài) 帶鎖止離合器的液力變矩器既利用的了液力變矩器在渦輪轉(zhuǎn)速較低時具有的增扭特性，又利用了液力偶合器在渦輪轉(zhuǎn)速較高時所具有的高傳動效率的特性。一一、液力變矩器的清洗與裝配、液力變矩器的清洗與裝配1、清洗方法是： 先倒出殘留的液壓油，再向變矩器內(nèi)加入2L干凈的液壓油，搖動后倒出。如果液壓油過臟，可再清洗一遍。也可借助于專用工具將油抽出換掉。 液力變矩器檢測與維修液力變矩器檢測與維修2、裝配：更換液力變矩器時，一定要保證變矩

16、器與變速器裝配到位。 方法是： 當(dāng)液力變矩器與變速器一起從車上拆下時，在移去變矩器之前，要檢查變矩器在變速器前殼內(nèi)的安裝深度。 如果測得的深度小于標(biāo)準(zhǔn)值，說明變矩器未安裝到位，其后端的軸套上的缺口未插入油泵驅(qū)動齒輪中間的凸塊內(nèi)。對此，應(yīng)取出變矩器，讓變矩器后端軸套上的缺口與油泵驅(qū)動齒輪中間的凸塊對準(zhǔn)后裝入，否則，在裝上汽車時會壓壞自動變速器的油泵齒輪。（要求操作零失誤）二、二、液力變矩器的檢測液力變矩器的檢測1、液力變矩器后端軸套圓周跳動檢測2、發(fā)動機驅(qū)動盤斷面跳動檢測 3、單向離合器檢測 方法是： 將單向離合器內(nèi)座圈驅(qū)動桿（專用工具）插入變矩器中，如圖a)；再將單向離合器外座圈固定器（專用工

17、具）插入變矩器中，并卡在軸套上的油泵驅(qū)動缺口內(nèi)，如圖b);轉(zhuǎn)動驅(qū)動桿，檢查單向離合器工作是否正常，如圖c)。三、液力變矩器常見故障三、液力變矩器常見故障 1、油溫過高 油溫過高表現(xiàn)為機器工作時油溫表超過120C或用手觸摸感覺燙手，主要有以下幾種原因： 變速器油位過低；冷卻系中水位過低；油管及冷卻器堵塞或太臟；變矩器在低效率范圍內(nèi)工作時間太長；工作輪的緊固螺釘松動；軸承配合松曠或損壞；綜合式液力變矩器因自由輪卡死而閉鎖；導(dǎo)輪裝配時自由輪機構(gòu)化機構(gòu)缺少零件。 液力變矩器油溫過高故障的診斷和排除方法如下：出現(xiàn)油溫過高時，首先應(yīng)立即停車，讓發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)，查看冷卻系統(tǒng)有無泄漏，水箱是否加滿水；若冷卻系

18、正常，則應(yīng)檢查變速器油位是否位于油尺兩標(biāo)記之間。若油位太低，應(yīng)補充同一牌號的油液；若油位太高，則必須排油至適當(dāng)油位。如果油位符合要求，應(yīng)調(diào)整機器，使變矩器在高效區(qū)范圍內(nèi)工作，盡量避免在低效區(qū)長時間工作。如果調(diào)整機器工作狀況后油溫仍過高，應(yīng)檢查油管和冷卻器的溫度，若用手觸摸時溫度低，說明泄油管或冷卻器堵塞或太臟，應(yīng)將泄油管拆下，檢查是否有沉積物堵塞，若有沉積物應(yīng)予以清除，再裝上接頭和密封泄油管。若觸摸冷卻器時感到溫度很高，應(yīng)從變矩器殼體內(nèi)放出少量油液進(jìn)行檢查。若油液內(nèi)有金屬末，說明軸承松曠或損壞，導(dǎo)致工作輪磨損，應(yīng)對其進(jìn)行分解，更換軸承，并檢查泵輪與泵輪轂緊固螺栓是否松動，若松動應(yīng)予以緊固。以上檢查項目均正常，但油溫仍高時，應(yīng)檢查導(dǎo)輪工作是否正常。將發(fā)動機油門全開，使液力變矩器處于零速工況，待液力變矩器出口油溫上升到一定值后，再將液力變矩器換入液力耦合器工況，以觀察油溫下降程度。若油溫下降速度很慢，則可能是由于自由輪卡死而使導(dǎo)輪閉鎖，應(yīng)拆解液力變矩器進(jìn)行檢查。 2、油壓過低 現(xiàn)象為：當(dāng)發(fā)動機油門全開時，變矩器進(jìn)口油壓仍小于標(biāo)準(zhǔn)值。主要由以下幾種原因引起：供油量少，油位低于吸油口平面；油管泄漏或堵塞；流到變速器的油過多；進(jìn)油管或濾油網(wǎng)堵塞；液壓泵磨損嚴(yán)重或損