汽車自動變速器

1、第14章：汽車自動變速器 第一節(jié)：概述 第二節(jié)：液力變矩器 第三節(jié)：液力機械變速器 第四節(jié)：自動變速器的操縱和控制系統(tǒng) 重點：液力變矩器的工作原理；自動變速器的組成及工作原理。難點：自動變速器的控制系統(tǒng)及操縱系統(tǒng)。教學目的：掌握自動變速器的組成及工作原理；自動變速器的操縱機構；液 力變矩器的工作原理。 思考題第一節(jié) 概 述一、自動變速器的分類： 二、自動變速器的組成： 液力機械變速器的總體結構1.液力變矩器；2.行星齒輪變速器；3.自動換檔控制系統(tǒng)4.電控裝置5.冷油、濾油裝置分類 1.按驅動方式分：后驅動；前驅動。2.按齒輪變速器的類型分：普通齒輪式；行星齒輪式。3.按控制方式分：液力控制；

2、電子控制。按變矩器的類型分類 普通液力變矩器式指由泵輪、渦輪和導輪3個元件組成的液力變矩器。 綜合液力變矩器式指在導輪與固定導輪的套管之間裝有單向離合器的液力變矩器，它可以自動進行變矩器工況與液力耦合器工況的轉換。 按自動變速器前進檔位數分類 早期的自動變速器通常為2個前進檔或3個前進檔。這兩種自動變速器都沒有超速檔，其最高檔為直接檔。 新型轎車裝用的自動變速器基本上都是4個前進檔，即設有超速檔。這種設計雖然使自動變速器的構造更加復雜，但由于設有超速檔，大大改善了汽車的燃油經濟性。按齒輪傳動機構的類型分類 普通齒輪式自動變速器體積大，最大傳動比小，只有少數幾種車型使用。 行星齒輪式自動變速器結

3、構緊湊，能獲得較大的傳動比，為絕大多數轎車采用。液力控制自動變速器 通過機械的手段，將汽車行駛的車速及節(jié)氣門開度這兩個參數轉變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?；閥體中的各個控制閥根據這些液壓控制信號的大小，按照設定的換檔規(guī)律，通過控制換檔執(zhí)行機構的動作，實現(xiàn)自動換檔。第二節(jié)：液力傳動裝置一、液力耦合器：由泵輪、渦輪 組成。工作原理。二、液力變矩器：工作原理 工作條件：Rb=Rw。 nbnw， 有轉速差。 nb=nw，停止工作 運動流線：循環(huán)圓環(huán)流與圓周運動的合成。 一條首尾相接的螺旋線：方向是斜對著渦輪沖擊渦輪的葉片，然后順著渦輪葉片再流回泵輪。 工作特性。 效率特性。液力變矩器 一、功用：增大由發(fā)動機產生的轉

4、矩；起到自動離合器的作用，傳遞(或不傳遞)發(fā)動機轉矩至變速器；緩沖發(fā)動機和傳動系統(tǒng)的扭振；起到飛輪作用，式發(fā)動機運轉平穩(wěn)；驅動液壓控制系統(tǒng)的機油泵。 二、組成：泵輪(B)；渦輪(W)；導輪(D)。 如圖所示。 三、工作原理： 四、類型舉例：渦流、環(huán)流1.渦流的產生2.環(huán)流的產生變矩原理。 工作原理 假想：將循環(huán)圓的中間流線展成一直線，于是循環(huán)圓中首尾相接的 泵輪（B）、渦輪 （W）導輪（D）展成依次排列的平面， 從而使各工作輪葉片斷面清晰可見。 1.低速時: 2.高速時： 變矩器效率特性。低速時 設發(fā)動機負荷、轉速不變，即變矩器泵輪的轉速nb 、轉矩Mb為常數。 泵輪、渦輪 、導輪對液流轉矩分

5、別為Mb、Mw、Md。A 起步工況，nw=0 據液流受力平衡： Mw = Mb+ Md，Md0亦： Mw = Mb+ Md 結論：渦輪輸出轉矩大于渦輪的轉矩，起到增扭的作用。高速時 起步后nw 渦輪輸出液流沿導輪背面切線流出， Md =0 Mw= Mb 隨著nw，渦輪輸出液流沿沖擊導輪背面流出，Md 0； Mw= Mb Md ， Mw Mbnw= nb時，變矩器停止工作。動畫演示液力傳動特性 指當發(fā)動機轉速(ne)和轉矩(Me)一定時，泵輪的轉速 (nb)和轉矩(Mb)也一定時，渦輪與泵輪之間的變矩比(K)、轉速比(i)和傳動效率()的變化規(guī)律。 變矩比：K=Mw/Mb 速比：i=nw/nb

6、不同于機械變速器 效率： = Nw/Nb =Mw *nw/ Mb *nb = K * i常用變矩器類型 一、綜合式液力變矩器（三元件）：二、四元件液力變矩器：三、鎖止式液力變矩器：綜合式液力變矩器(三元件) 1.定義：變矩器耦合器 2.單向離合器作用: 使導輪在低速區(qū)時鎖止，在高速區(qū)能順時針轉動，減小導輪背面通過液流對泵輪的反作用力，提高傳動效率。 結構如圖所示。 3.傳動特性：四元件綜合液力變矩器 具有兩個導輪，各自都有離合器控制。 傳動特性。鎖止式液力變矩器 “三相綜合式變矩器”，即變矩、耦合、鎖止三個作用。 傳動特性。 第三節(jié) 液力機械變速器液力變矩器與齒輪式變速器組成的液力機械式變速器

7、。一、單排行星齒輪機構：二、辛普森式行星齒輪機構：三、拉威娜式行星齒輪機構：四、本田非行星齒輪機構：五、換檔執(zhí)行機構：一、單排行星齒輪機構 單排行星齒輪機構由一排行星齒輪組成，包括：太陽輪（中心輪）、齒圈、行星輪和架三個元件。 工作原理。 傳動方案。工作原理由機械原理可知，單排行星齒輪機構的運動特性方程式是： n1+n2(1)n3=0 式中： n1中心輪的轉速；n2齒圈的轉速；n3行星架的轉速；行星齒輪機構參數(齒圈齒數Z2與中心輪齒數Z1之比)。 辛普森式行星齒輪機構 辛普森式采用雙排行星齒輪機構：前后的太陽輪連為一體，稱為太陽輪組件；前行星架與后齒圈連為一體，成為前行星架和后齒圈組件；該機

8、構由4個獨立運動元件。 辛普森式齒輪機構分為辛普森3檔和4檔兩種類型。 豐田車上裝備的是A340E型4檔自動變速器。該變速器具有4個前進檔,一個倒檔，帶鎖止離合器的液力變矩器，三行星排辛普森式齒輪變速器，三個行星排和十個換檔執(zhí)行元件(三個單向離合器三個離合器四個制動器) ，四根傳動軸,電液式控制系統(tǒng)。 傳動路線：D位：(1檔、2檔、3檔、超速檔)；R位(倒檔)；“2”位(1檔、2檔、3檔)；L位(1檔、2檔)。三、拉威娜式行星齒輪機構 1.結構特點：兩排行星齒輪機構具有公共的行星架和齒圈。四個獨立運動元件(前、后太陽輪、行星架、齒圈) 2.執(zhí)行元件：四個離合器、兩個制動器、兩個單向離合器，具有

9、超速檔的四個前進檔、一個倒退檔。 3.傳動路線：單向離合器目前最常見的單向離合器有滾柱斜槽式和楔塊式兩種。 第四節(jié)：自動變速器的操縱和控制系統(tǒng) 指汽車前進行駛過程中，根據發(fā)動機負荷和車速的變化，變速器自動地換入不同檔位。 一、自動變速器操縱手柄及控制開關： 二、液壓控制系統(tǒng)主要部件的結構與工作原理： 三、電控系統(tǒng)主要零部件的結構與工作原理： 四、操縱系統(tǒng)換檔分析(自學)：自動變速器檔位設置 P位：駐車檔，當換檔操縱手柄置于該位置時，停車鎖止機構將變速器輸出軸鎖止。 R位：倒檔，操縱桿置于此位，液壓系統(tǒng)倒檔油路被接通，驅動輪反轉實現(xiàn)倒車行駛。 N位：空檔，此時行星齒輪系統(tǒng)空轉，不能輸出動力。 D位：前進檔，自動升降檔，實現(xiàn)自動變速功能。前進檔中有3個或4個檔位，相應稱為三速或四速自動變速器。 S位(也稱“2”位)：高速發(fā)動機制動檔，1檔、2檔之間工作，從而使汽車獲得發(fā)動機制動效果。 “L”位(也稱“1”位)：低速發(fā)動機制動檔，此時汽車被鎖定在前進檔的1檔，發(fā)動機制動效果更強。 發(fā)動機只有在換檔操縱手柄位于N時，汽車才能起動，此功能靠空檔起動開關來實現(xiàn)。操縱手柄位置。液壓控制系統(tǒng)主要部件 由油泵、離合器、制動器、主油道油壓調節(jié)閥、手控制閥、節(jié)氣門閥、速控閥、換檔閥、強制降檔閥、變矩器閥、緩沖閥、限流閥、單向閥、電磁閥、冷油器、濾油器、儲能器等組成。 電控系統(tǒng)主要零部件的結構與工作