自動變速器及其液壓控制系統(tǒng) 一節(jié)課課件

自動變速器的發(fā)展液力自動變速器結(jié)構(gòu)：液力耦合器+行星齒輪由若干個復雜的液壓閥和油路構(gòu)成的邏輯控制系統(tǒng)，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，控制換擋執(zhí)行機構(gòu)的動作，實現(xiàn)自動換擋。

結(jié)構(gòu)：液力變矩器+行星齒輪動變速器液壓液力系統(tǒng)

手動擋變速器(ManualTransmission,MT)

液力自動變速器(AutomaticTransmission,AT)

機械式自動變速器(AutomatedMechanicalTransmission,AMT)

無級變速器(ContinuouslyVariableTransmission,CVT)雙離合變速器(DualClutchTransmission,DCT)(DirectShiftGearbox,DSG)

自動變速器液壓液力系統(tǒng)

自動變速器概述變速器的種類手動擋變速器(ManualTransmission,MT)

結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)成熟傳動效率高圖6-2手動變速器操縱過程繁瑣缺點：換擋沖擊、動力中斷體現(xiàn)駕駛樂趣自動變速器液壓液力系統(tǒng)

自動變速器概述變速器的種類液力自動變速器(AutomaticTransmission,AT)

圖6-3液力自動變速器效率低免除了手動變速器繁雜的操作結(jié)構(gòu)復雜，成本高自動切換過程柔和、平順缺點：電控系統(tǒng)根據(jù)檢測到的車速和發(fā)動機轉(zhuǎn)速，來控制離合器和換擋撥叉。這種變速器能夠?qū)崿F(xiàn)自動變速，手動變速的功能。變速器的種類機械式自動變速器(AutomatedMechanicalTransmission,AMT)自動變速器液壓液力系統(tǒng)

自動變速器概述圖6-4機械式自動變速器AMT=手動變速器+自動變速操縱機構(gòu)MT+ASCS（AutomaticShiftControlSystem）電控氣動AMT電控液動AMT電控電動AMT變速器的種類機械式自動變速器(AutomatedMechanicalTransmission,AMT)自動變速器液壓液力系統(tǒng)

自動變速器概述換擋會有明顯頓挫感傳動的效率高免除手動變速器繁雜的操作成本低、結(jié)構(gòu)簡單缺點：圖6-5機械式自動變速器電控系統(tǒng)根據(jù)檢測到的車速和發(fā)動機轉(zhuǎn)速，來控制離合器和換擋撥叉。這種變速器能夠?qū)崿F(xiàn)自動變速，手動變速的功能。自動變速器液壓液力系統(tǒng)

自動變速器概述變速器的種類無級變速器(ContinuouslyVariableTransmission,CVT)采用傳動帶來傳遞動力，通過工作直徑可變的主、從動輪相互配合來實現(xiàn)傳動比的改變。良好的駕駛舒適性優(yōu)越的燃油經(jīng)濟性圖6-6無級變速器無級調(diào)速——傳動比連續(xù)可變。缺點：不能傳遞大扭矩自動變速器液壓液力系統(tǒng)

自動變速器概述變速器的種類雙離合變速器(DualClutchTransmission,DCT)圖6-7雙離合變速器效率高換擋時無動力中斷(DirectShiftGearbox,DSG)

成本高缺點：自動變速器液壓液力系統(tǒng)

自動變速器概述變速器的種類雙離合變速器(DualClutchTransmission,DCT)(DirectShiftGearbox,DSG)

圖6-8雙離合變速器結(jié)構(gòu)原理示意圖自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力自動變速器結(jié)構(gòu)與工作原理液力自動變速器的組成圖6-9液力自動變速器實物圖自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力自動變速器結(jié)構(gòu)與工作原理液力自動變速器的組成自動變速器在結(jié)構(gòu)上主要是由液力變矩器、行星齒輪機構(gòu)、換擋執(zhí)行機構(gòu)和控制系統(tǒng)組成。圖6-10自動變速器結(jié)構(gòu)剖視圖離合器制動器自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力耦合器——奧茲莫比爾——勞斯萊斯——吉姆圖6-13液力耦合器結(jié)構(gòu)液力耦合器只能傳遞轉(zhuǎn)矩，而不能改變轉(zhuǎn)矩大小。應(yīng)用車型自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力耦合器圖6-14液力耦合器結(jié)構(gòu)示意圖1-發(fā)動機曲軸；2-耦合器外殼；3-泵輪；4-渦輪；5-從動軸5自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力耦合器工作原理離心力使液體沿泵輪葉片向外緣甩動外緣油壓高于內(nèi)緣油壓壓力差取決于泵輪半徑與轉(zhuǎn)速首尾相連的環(huán)形螺旋線O1O2O35自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力耦合器兩種油流的合成，形成一條首尾相接的螺旋流。圖6-15液力耦合器油液流動方式工作原理自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力耦合器工作原理泵輪接收發(fā)動機傳來的機械能，在帶動液體流動的過程中將動能傳給渦輪。必要條件：油液在泵輪與渦輪間有循環(huán)流動。泵輪轉(zhuǎn)速總是大于渦輪轉(zhuǎn)速nB>nWMW=MB力矩關(guān)系傳給泵輪的力矩與渦輪輸出的力矩相等自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力耦合器耦合器的傳動效率為傳動比效率與轉(zhuǎn)速比圖6-16液力耦合器的效率與傳動比nB>nWMW=MB第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.3液力耦合器與液力變矩器液力耦合器可以衰減傳動系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)振動以液體作為傳動介質(zhì)，使汽車可以順利起步和加速防止傳動系過載停車時維持發(fā)動機的怠速運轉(zhuǎn)作用缺點不能改變所傳遞力矩的大小自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力變矩器圖6-17液力變矩器結(jié)構(gòu)示意圖工作原理自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力變矩器工作原理圖6-18液力變矩器工作輪展開環(huán)形平面圖自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力變矩器工作原理圖6-18液力變矩器工作輪展開環(huán)形平面圖自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力變矩器工作原理泵輪給液流一個力矩MB液流沖進渦輪，對渦輪有一個作用力矩MW1

，渦輪對液流有一個反作用力矩MW液流流經(jīng)導輪時，導輪給液流一個反作用力矩MD自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力變矩器工作原理圖6-19液力變矩器液流動力學關(guān)系圖隨著渦輪轉(zhuǎn)速nW的增加，沖向?qū)л喌囊毫鞯乃俣确较驅(qū)⒅饾u向左傾斜導輪上的力矩值MD逐漸減小自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力變矩器工作原理隨著渦輪轉(zhuǎn)速nW的增加，沖向?qū)л喌囊毫鞯乃俣确较驅(qū)⒅饾u向左傾斜導輪上的力矩值MD逐漸減小圖6-20液力變矩器特性曲線特性曲線自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力變矩器的結(jié)構(gòu)與類型泵輪導輪渦輪單向離合器三元件綜合式液力變矩器圖6-21三元件綜合式液力變矩器自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力變矩器的結(jié)構(gòu)與類型泵輪導輪渦輪單向離合器三元件綜合式液力變矩器圖6-22凸塊式的單向離合器自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力變矩器的結(jié)構(gòu)與類型三元件綜合式液力變矩器滾柱式單向離合器圖6-23滾柱式的單向離合器導輪鎖定——變矩狀態(tài)導輪未鎖——耦合狀態(tài)單向離合器的作用自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力變矩器的結(jié)構(gòu)與類型四元件綜合式液力變矩器圖6-24四元件綜合式液力變矩器結(jié)構(gòu)示意圖將導輪分割為兩個，分別裝在各自的單向離合器上，形成雙導輪。泵輪導輪1

導輪2

渦輪自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力變矩器的結(jié)構(gòu)與類型閉鎖式液力變矩器可以實現(xiàn)液力變矩器傳動和機械直接傳動兩種功能，把兩者的優(yōu)點結(jié)合于一體。鎖止離合器主動盤—連接變矩器殼體從動盤—連接渦輪輸出軸右邊通壓力油；左邊接鎖止控制閥；圖6-25鎖止離合器分離狀態(tài)彈性減振盤自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力變矩器的結(jié)構(gòu)與類型閉鎖式液力變矩器圖6-26鎖止離合器分離狀態(tài)自動變速器液壓液力系統(tǒng)

液力耦合器與液力變矩器液力變矩器的結(jié)構(gòu)與類型閉鎖式液力變矩器圖6-27鎖止離合器接合狀態(tài)自動變速器液壓液力系統(tǒng)

油泵、蓄能器與行星輪機構(gòu)油泵位于變速器的蓋中，因此它以與發(fā)動機近乎相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，從變速器底部的貯槽中抽取變速器油并供應(yīng)到液壓系統(tǒng)。圖6-28變速器齒輪泵向液壓控制系統(tǒng)：壓力油向液力變矩器：補償油向行星齒輪機構(gòu)：潤滑油油泵的用途自動變速器液壓液力系統(tǒng)

油泵、蓄能器與行星輪機構(gòu)蓄能器蓄能器可以把液壓泵輸出的多余壓力油部分地存儲起來，并在需要的時候釋放出來。圖6-29儲能器安裝位置——安裝在泵的出口，吸收脈動壓力——垂直安裝，油口向下作用吸收換擋液壓沖擊短時維持系統(tǒng)壓力自動變速器液壓液力系統(tǒng)

油泵、蓄能器與行星輪機構(gòu)蓄能器彈簧式蓄能器－彈簧－活塞－液壓油——利用彈簧的伸縮來存儲、釋放能量——結(jié)構(gòu)簡單、反應(yīng)靈敏圖6-30彈簧式儲能器——容量小自動變速器液壓液力系統(tǒng)

油泵、蓄能器與行星輪機構(gòu)蓄能器氣體隔離式蓄能器——利用氣體的壓縮與膨脹的伸縮來存儲、釋放能量氣瓶式圖6-31氣瓶式儲能器活塞式1-氣體；2-液壓油自動變速器液壓液力系統(tǒng)

油泵、蓄能器與行星輪機構(gòu)蓄能器氣體隔離式蓄能器——利用氣體的壓縮與膨脹的伸縮來存儲、釋放能量氣瓶式圖6-32氣瓶式儲能器活塞式1-氣體；2-活塞；3-液壓油自動變速器液壓液力系統(tǒng)

油泵、蓄能器與行星輪機構(gòu)行星齒輪機構(gòu)行星輪的組成圖6-33行星輪結(jié)構(gòu)組成示意圖包括4個組成部分：太陽輪，行星輪，行星輪架，齒圈。Vedio自動變速器液壓液力系統(tǒng)

油泵、蓄能器與行星輪機構(gòu)行星齒輪機構(gòu)轉(zhuǎn)速基本耦合關(guān)系設(shè)太陽輪、齒圈和行星架的轉(zhuǎn)速分別為n1、n2和n4，齒數(shù)分別為zl、z2和z4，齒圈與太陽輪的齒數(shù)比為k圖6-34行星輪結(jié)構(gòu)簡圖力矩比例關(guān)系第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.4油泵、蓄能器與行星輪機構(gòu)行星齒輪機構(gòu)表6-1行星輪傳動方式第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.4油泵、蓄能器與行星輪機構(gòu)行星齒輪機構(gòu)范圍約2.5~5,適用于低速檔太陽輪為輸入元件，行星架為輸出元件，齒圈為固定元件。太陽輪帶動行星齒輪沿靜止的齒圈旋轉(zhuǎn)，從而帶動行星架以較慢的速度與太陽輪同向旋轉(zhuǎn)。圖6-35行星輪工作原理示意圖傳動比第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.4油泵、蓄能器與行星輪機構(gòu)行星齒輪機構(gòu)齒圈為輸入元件，行星架為輸出元件，太陽輪為固定元件時為減速傳動圖6-35行星輪工作原理示意圖傳動比范圍約1.25~1.67,適用于中高速檔第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.4油泵、蓄能器與行星輪機構(gòu)行星齒輪機構(gòu)當行星架為輸入元件，齒圈為輸出元件，太陽輪為固定元件時，為增速傳動圖6-35行星輪工作原理示意圖范圍約0.6~0.8,適用于超速檔傳動比第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.4油泵、蓄能器與行星輪機構(gòu)行星齒輪機構(gòu)太陽輪作為輸入，齒圈作為輸出，行星架為固定元件時，齒圈的旋轉(zhuǎn)方向與太陽輪相反，為反向減速傳動圖6-35行星輪工作原理示意圖傳動比范圍約1.5~4,適用于倒檔第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.4油泵、蓄能器與行星輪機構(gòu)行星齒輪機構(gòu)行星齒輪操作機構(gòu)離合器圖6-36行星齒輪嚙合離合器工作原理——控制動力的輸入路線第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.4油泵、蓄能器與行星輪機構(gòu)行星齒輪機構(gòu)行星齒輪操作機構(gòu)離合器圖6-37行星齒輪嚙合離合器工作原理——控制動力的輸入路線離合器片第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.4油泵、蓄能器與行星輪機構(gòu)行星齒輪機構(gòu)行星齒輪操作機構(gòu)離合器圖6-38行星齒輪嚙合離合器工作原理——控制動力的輸入路線第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.4油泵、蓄能器與行星輪機構(gòu)行星齒輪機構(gòu)行星齒輪操作機構(gòu)離合器制動器——固定行星輪三元件其中一個元件圖6-39片式制動器結(jié)構(gòu)原理圖1、片式制動器2、帶式制動器第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.4油泵、蓄能器與行星輪機構(gòu)行星齒輪機構(gòu)行星齒輪操作機構(gòu)離合器制動器圖6-40帶式制動器結(jié)構(gòu)原理圖1、片式制動器2、帶式制動器第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.5自動變速器液壓控制閥

AT液壓控制閥自動變速器中使用液壓控制閥根據(jù)變速器類型的不同而有所差異，但常用的控制閥有以下幾種：主調(diào)壓閥手控閥換檔閥調(diào)速閥節(jié)氣門閥強制降擋閥第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.5自動變速器液壓控制閥主調(diào)壓閥主調(diào)壓閥使液壓泵的泵油壓力始終穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。圖6-41主調(diào)壓閥結(jié)構(gòu)原理圖主調(diào)壓閥閥芯-1

調(diào)壓彈簧-2

反饋柱塞-3來自油泵主油路溢流節(jié)氣門油壓來自手控閥R位工作油壓第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.5自動變速器液壓控制閥調(diào)速閥圖6-42調(diào)速閥結(jié)構(gòu)實物圖調(diào)速閥隨輸出軸一起旋轉(zhuǎn)，它可以告訴變速器汽車的速度，車速越快，調(diào)速器打開程度越大，它允許通過的液體壓力就越大。第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.5自動變速器液壓控制閥調(diào)速閥圖6-43調(diào)速閥結(jié)構(gòu)原理圖感應(yīng)汽車行駛速度的變化，輸出與車速相應(yīng)的油壓。速度傳感器1~2檔換擋閥2~3檔換擋閥節(jié)氣門閥及其它圖6-42調(diào)速閥結(jié)構(gòu)實物圖第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.5自動變速器液壓控制閥節(jié)氣門閥1-減壓閥油壓；2-調(diào)速器油壓；3-減壓閥；4-節(jié)氣門油壓；5-降擋柱塞；6-節(jié)氣門閥柱塞；7-至節(jié)氣門油壓控制隨動閥；8-主油路油壓；9-至鎖止調(diào)壓閥圖6-44節(jié)氣門閥結(jié)構(gòu)原理圖根據(jù)節(jié)氣門開啟的角度與車速，產(chǎn)生相應(yīng)的節(jié)氣門油壓。主調(diào)壓閥換擋閥第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.5自動變速器液壓控制閥強制降擋閥強制降擋閥的作用是當節(jié)氣門全開或接近全開時，強制性地將自動變速器降低一個擋位，以獲得良好的加速性能。圖6-45機械式強制降擋閥機械式強制降擋閥

A：主油路

B：通換擋閥第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.5自動變速器液壓控制閥強制降擋閥強制降擋閥的作用是當節(jié)氣門全開或接近全開時，強制性地將自動變速器降低一個擋位，以獲得良好的加速性能。機械式強制降擋閥電磁式強制降擋閥圖6-46電磁式強制降擋閥開關(guān)電磁閥

A：主油路

B：通換擋閥第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.5自動變速器液壓控制閥換擋閥換檔閥實質(zhì)上為液動換向閥，在壓力油作用下進入不同的檔位油路來得到不同的檔位。圖6-47換擋閥工作原理第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.5自動變速器液壓控制閥換擋閥換檔閥實質(zhì)上為液動換向閥，在壓力油作用下進入不同的檔位油路來得到不同的檔位。圖6-48換擋閥工作原理第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.5自動變速器液壓控制閥換擋閥換檔閥實質(zhì)上為液動換向閥在壓力油作用下進入不同的檔位油路來得到不同的檔位。圖6-49換擋閥工作原理第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.5自動變速器液壓控制閥手控閥PRNDSL手控閥相當于油路的總開關(guān)，由駕駛室內(nèi)的換檔手柄控制。

P:停車檔位，手柄置于該位置時可以啟動發(fā)動機，但發(fā)動機運轉(zhuǎn)時車輛不行駛，且車輛無法移動。R倒車檔位，車輛將向后行駛。第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.5自動變速器液壓控制閥手控閥PRNDSL手控閥相當于油路的總開關(guān)，由駕駛室內(nèi)的換檔手柄控制。

N空檔位，手柄置于該位置時，可以啟動發(fā)動機，發(fā)動機運轉(zhuǎn)時車輛得不到驅(qū)動力，但車輛可以移動。第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.5自動變速器液壓控制閥手控閥PRNDSL手控閥相當于油路的總開關(guān)，由駕駛室內(nèi)的換檔手柄控制。

D前進檔位，手柄置于該位置時，AT將根據(jù)車輛行駛的狀況自動地在1.2.3和O/D檔之間變化。第6章自動變速器液壓液力系統(tǒng)

6.5自動變速器液壓控制閥手控閥PRNDSL手控閥相當于油路的總開關(guān)，由駕駛室內(nèi)的換檔手柄控制。

S前進低檔位