自動(dòng)變速器介紹

自動(dòng)變速器迅速發(fā)展的原因

■消除職業(yè)和非職業(yè)駕駛員操作技能差異■電子控制技術(shù)的快速發(fā)展，促使燃油經(jīng)濟(jì)性明顯改善

■減輕操作時(shí)的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高行駛安全性

■可降低發(fā)動(dòng)機(jī)的排放污染自動(dòng)變速器兩種類型液力變矩器式(簡(jiǎn)稱AT)（AutomaticTransmission）無(wú)級(jí)鋼帶式(簡(jiǎn)稱CVT)（ContinuouslyVariableTransmission）液力變矩器式自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)自動(dòng)變速器的基本組成幾種典型的國(guó)產(chǎn)轎車(chē)的自動(dòng)變速器上海通用：4T65E(別克新世紀(jì)、商務(wù)車(chē)GL8)上海大眾：AG4-01N(桑車(chē)時(shí)代超人)、AG5-01V(帕薩特)廣州本田：AOYA(本田雅閣)無(wú)級(jí)鋼帶式自動(dòng)變速器(CVT)●變速器中的主、被動(dòng)輪通過(guò)兩輪間的鋼質(zhì)柔性三角帶傳遞，鋼帶和主、被動(dòng)輪的接觸半徑是可調(diào)節(jié)的。通過(guò)改變皮帶輪的溝槽寬窄，就可以改變傳動(dòng)比。作用半徑是無(wú)級(jí)的，因此速比也為無(wú)級(jí)，且可調(diào)范圍較大●這種變速器傳動(dòng)效率較高。但目前僅用于小排量轎車(chē)，傳遞大力矩時(shí)，鋼帶和輪子間發(fā)生滑轉(zhuǎn)CVT解剖圖CVT的工作原理(1)

可動(dòng)盤(pán)與固定盤(pán)都是錐面結(jié)構(gòu)，錐面結(jié)構(gòu)形成V型槽與V型金屬傳動(dòng)帶嚙合。從動(dòng)油缸是控制金屬帶的張緊力，保證來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力高效、可靠的傳遞。主動(dòng)油缸控制主動(dòng)輪的位置沿軸向移動(dòng)，金屬帶沿V型槽移動(dòng)，金屬帶的長(zhǎng)度不變，在從動(dòng)輪組上金屬帶沿V型槽向相反的方向變化。金屬帶在主動(dòng)輪組和從動(dòng)輪組上的回轉(zhuǎn)半徑發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)速比的連續(xù)變化。

CVT的工作原理(2)

由主動(dòng)輪組、被動(dòng)輪組、金屬帶和液壓泵組成。主、被動(dòng)輪組分別由可動(dòng)盤(pán)和固定盤(pán)組成，靠近油缸一側(cè)的帶輪可以在軸向滑動(dòng)，另一側(cè)固定。金屬帶由兩束金屬環(huán)和幾百個(gè)金屬片組成。

CVT的結(jié)構(gòu)CVT自動(dòng)變速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)行駛中不會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力傳遞中斷，傳動(dòng)比變化平滑，無(wú)換檔沖擊。更好地協(xié)調(diào)汽車(chē)和發(fā)動(dòng)機(jī)的工況，發(fā)動(dòng)機(jī)處于高效率區(qū)域工作，動(dòng)力和經(jīng)濟(jì)性充分發(fā)揮，排放明顯降低。最大傳動(dòng)比可以達(dá)到5,傳動(dòng)功率一般為40-120kW。

液力變矩器自動(dòng)變速器的分類

按驅(qū)動(dòng)方式可分成∶

前置前驅(qū)動(dòng)(FWD)

前置后驅(qū)動(dòng)(RWD)

四輪驅(qū)動(dòng)(4WD)

按控制方式可分成∶液壓控制和電子控制按機(jī)械變速器的結(jié)構(gòu)可分成∶行星齒輪機(jī)構(gòu)平行軸齒輪機(jī)構(gòu)(本田雅閣)

前輪驅(qū)動(dòng)AT前置前驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器(FWD)●通常發(fā)動(dòng)機(jī)橫向布置,德國(guó)大眾例外●變速器除具有變速功能外，還兼有驅(qū)動(dòng)橋的功能，內(nèi)含主減速器和差速器。亦稱為變速驅(qū)動(dòng)橋(transaxle)●一個(gè)輸入，兩根輸出軸●外形呈L狀或方箱形●變矩器中心線和變速機(jī)構(gòu)中心線平行，但不在同一中心，通常用鏈條和齒輪連接●發(fā)動(dòng)機(jī)縱置時(shí)，由于主減速器采用螺旋雙曲線齒輪，因此變速器采用兩種潤(rùn)滑油。后輪驅(qū)動(dòng)AT前置后驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器(RWD)●發(fā)動(dòng)機(jī)呈縱向布置●變速器內(nèi)不含主減速器和差速器，這兩總成移至驅(qū)動(dòng)橋內(nèi)●一個(gè)輸入，一根輸出軸●發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、變矩器和變速器三個(gè)中心，處于同一軸心線●外形呈細(xì)長(zhǎng)的園筒狀四輪驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器(4WD)●發(fā)動(dòng)機(jī)縱置和橫置均可●變速器內(nèi)含有主減器和差速器(供前輪驅(qū)動(dòng)使用，輪間差速)，在內(nèi)部還設(shè)置另外一個(gè)軸間差速器●一個(gè)輸入，三根輸出軸

自動(dòng)變速器控制框圖液控和電控?fù)Q檔方式的主要區(qū)別半電子控制在有些自動(dòng)變速器中，換檔控制已實(shí)現(xiàn)電子化，而壓力調(diào)節(jié)器的控制方法仍采用機(jī)械或液控的方法，這種電子和機(jī)械混合的方法稱謂半電子控制。例如通用汽車(chē)公司生產(chǎn)的4T60E屬于半電子控制，它的換檔控制實(shí)現(xiàn)電子化，而主回路壓力調(diào)節(jié)則采用真空壓力調(diào)制器。行星齒輪變速機(jī)構(gòu)行星齒輪變速機(jī)構(gòu)是使用最廣泛的一種機(jī)構(gòu)。又稱為共軸式傳動(dòng)。結(jié)構(gòu)緊湊，傳遞力矩大，檔位變化比較平穩(wěn)，是比較理想的變速器結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工裝配要求高，潤(rùn)滑比較困難。行星齒輪變速機(jī)構(gòu)目前在液力變矩器式自動(dòng)變速器中使用最廣泛的一種機(jī)構(gòu)。它又稱之為共軸式傳動(dòng)。結(jié)構(gòu)緊湊，傳遞力矩大，檔位變化比較平穩(wěn)，是一種比較理想的變速器結(jié)構(gòu)形式。但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工裝配要求高，潤(rùn)滑比較困難。本田平行軸式自動(dòng)變速器平行軸傳動(dòng)變速器動(dòng)力流圖1-15平行軸式的變速機(jī)構(gòu)它保留了手動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)特征，齒輪和軸類的加工方式和手動(dòng)變速器相同。在這種變速器中，原來(lái)手動(dòng)變速器中的嚙合套和嚙合齒被多片離合器代替。其中齒輪(空套于軸)和從動(dòng)片構(gòu)成一體，而齒輪軸則和主動(dòng)片構(gòu)成一體。當(dāng)多片離合器作用，則齒輪和軸聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)力矩傳遞。目前日本本田公司采用這種變速器。電控液力變矩器自動(dòng)變速器的構(gòu)成

變矩器(帶鎖止離合器TCC)復(fù)合式的行星齒輪機(jī)構(gòu)的機(jī)械變速器變速執(zhí)行元件液壓控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)自動(dòng)變速器的檔位自動(dòng)變速器存在兩種檔位∶速比檔位和預(yù)選桿檔位預(yù)選桿檔位是由駕駛員操作四檔變速器∶P.R.N.OD.D.2(S).1(L)三檔變速器∶P.R.N.D.2.1自動(dòng)變速器預(yù)選桿和操作面板的組成自動(dòng)變速器預(yù)選桿和操作面板的組成預(yù)選桿檔位的定義P∶駐車(chē)位置，變速器輸出軸鎖止，允許發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)R∶倒車(chē)檔位，僅允許停車(chē)時(shí)置入該位置N∶空車(chē)檔位，減輕發(fā)動(dòng)機(jī)和變矩器的負(fù)荷，允許發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)OD(超速檔)∶允許在1.2.3.4檔自動(dòng)切換D(直接檔)∶允許在1.2.3檔自動(dòng)切換。在有些變速器中該檔位存在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)和汽車(chē)滑行兩種狀態(tài)，則稱之為手動(dòng)3

檔，如4T65E2(手動(dòng)2檔)∶允許在1.2檔自動(dòng)切換。下坡時(shí)具有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功能1(或L)∶手動(dòng)1檔位，只允許在1檔行駛，下坡時(shí)具有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功能。在某些變速器中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)限值，也會(huì)自動(dòng)換入2檔，以保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)

預(yù)選桿的聯(lián)動(dòng)裝置☆與P位置的駐車(chē)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)☆與檔位開(kāi)關(guān)聯(lián)動(dòng)☆與手動(dòng)閥聯(lián)動(dòng)P檔位的駐車(chē)鎖止裝置汽車(chē)滑行和發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)汽車(chē)滑行∶當(dāng)汽車(chē)速度達(dá)到較高狀態(tài)，駕駛員松開(kāi)油門(mén)，發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速，而汽車(chē)驅(qū)動(dòng)輪在慣性力作用下仍維持較高轉(zhuǎn)速，并通過(guò)傳動(dòng)軸動(dòng)力逆向傳入變速器內(nèi)，如果來(lái)自怠速的動(dòng)力和來(lái)自驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力，在變速器內(nèi)部某一元件的匯交處，兩種速度加以隔離或轉(zhuǎn)化成第三元件的空轉(zhuǎn)，則汽車(chē)進(jìn)入滑行狀態(tài)。汽車(chē)滑行和發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)∶和汽車(chē)滑行狀態(tài)相反，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入怠速時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪逆向傳入的動(dòng)力和怠速傳入動(dòng)力，在變速器內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)兩種速度的隔離，強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)輪必須把發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高，使兩種速度趨于平衡，同時(shí)驅(qū)動(dòng)輪的慣性力被消耗，汽車(chē)速度迅速下降，則實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。自動(dòng)變速器的換檔規(guī)律圖●采用雙參數(shù)的換檔方法∶發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷(節(jié)氣門(mén)開(kāi)度)和汽車(chē)車(chē)速●升檔和降檔曲線不是走同一路徑，為了避免汽車(chē)工況處于曲線臨界點(diǎn)時(shí)，檔位頻繁更換●四檔變速器，應(yīng)該有3條升檔曲線∶1檔升2檔，2檔升3檔，3檔升4檔。3條曲線組成四個(gè)區(qū)域。凡是落在1檔升2檔曲線左側(cè)的點(diǎn)為1檔，落在1檔升2檔和2檔升3檔曲線之間點(diǎn)為2檔，落在2檔升3檔和3檔升4檔曲線之間的點(diǎn)為3檔。被3檔升4檔曲線包圍的點(diǎn)則為4檔●電控自動(dòng)變速器通?？梢栽O(shè)置2種以上的換檔規(guī)律∶經(jīng)濟(jì)性換檔(提前換檔)、動(dòng)力性換檔(延時(shí)換檔)、雪地?fù)Q檔和手動(dòng)換檔等●液控變速器的換檔規(guī)律是唯一的，它由結(jié)構(gòu)決定偶合器的結(jié)構(gòu)變矩器內(nèi)部結(jié)構(gòu)液力變矩器的主要功能

具有力矩的增大作用，在汽車(chē)啟步或低速狀態(tài)，其力矩增大值最大可達(dá)1.8-2.5倍。液力偶合(軟連接)可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)啟步和吸收沖擊和振動(dòng)，延長(zhǎng)傳動(dòng)系壽命。具有鎖止離合器的變矩器，可根據(jù)行駛工況自動(dòng)地進(jìn)行“軟連接”(液力偶合)和“硬連接”(直接機(jī)械連接)的切換。低速和壞路使用液力偶合，增大輸出力矩；高速則使用直接機(jī)械連接，提高傳動(dòng)效率。液力變矩器可以直接或者通過(guò)與其相連的油泵驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)油泵變矩器輸出力矩增大原理在變矩器中有三個(gè)葉輪，泵輪、渦輪和導(dǎo)輪。泵輪由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，渦輪輸出軸和變速器輸入軸連接，導(dǎo)輪通過(guò)單向離合器和固定軸相連。當(dāng)液體離開(kāi)泵沖擊渦輪時(shí)，把液體能量傳遞給渦輪并使其轉(zhuǎn)動(dòng)，與此同時(shí)流經(jīng)渦流的液體從渦輪中間流出，撞擊導(dǎo)輪葉片的正面(此時(shí)單向離合器鎖止)，液體受到導(dǎo)輪正面葉片的阻擋而產(chǎn)生液體折射，具有方向性的液體返回到泵輪葉片上，起到幫助發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)的作用。流動(dòng)的液體對(duì)導(dǎo)輪產(chǎn)生的作用力矩，可以使變矩器的輸出力矩增大1.8~2.5倍。液體的內(nèi)部流動(dòng)變矩器中的導(dǎo)輪為什么設(shè)置單向離合器？變矩器的扭矩增大系數(shù)并不是一個(gè)常數(shù)。隨著車(chē)速增加，從渦輪噴射到導(dǎo)輪正面的液體，逐漸在改變切入角，導(dǎo)輪的作用力矩隨之減小。當(dāng)渦輪和泵輪轉(zhuǎn)速比進(jìn)入偶合點(diǎn)時(shí)，渦輪噴射的液體已作用在導(dǎo)輪背面，如果導(dǎo)輪固定，則液體經(jīng)折射重返泵輪，將成為泵輪的阻力，同時(shí)導(dǎo)輪作用相反方向的力矩。為此，導(dǎo)輪設(shè)置單向離合器。當(dāng)液體作用在導(dǎo)輪背面時(shí)，導(dǎo)輪開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，力矩為零。變矩器成了偶合器。鎖止離合器

發(fā)動(dòng)機(jī)泵輪渦輪變速器驅(qū)動(dòng)輪軟連接(低速、壞路)鎖止離合器硬連接(高速、好路)變矩器兩種工況動(dòng)力傳動(dòng)路線液力偶合純機(jī)械連接變矩器鎖止離合器鎖止條件

汽車(chē)處于50km/h以上的高速或三檔以上的檔位汽車(chē)行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)處于非制動(dòng)狀態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫處于50-60C°以上發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)處于非怠速狀態(tài)油冷卻器的安裝變矩器體外循環(huán)簡(jiǎn)單的行星齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)

若行星架作為被動(dòng)件，則它的旋轉(zhuǎn)方向和主動(dòng)件同向。若行星架作為主動(dòng)件，則被動(dòng)件的旋轉(zhuǎn)方向和它同向。在簡(jiǎn)單行星齒輪機(jī)構(gòu)中，太陽(yáng)輪齒數(shù)最少，行星架的當(dāng)量齒數(shù)最多，而齒圈齒數(shù)則介于中間。（注：行星架的當(dāng)量齒數(shù)＝太陽(yáng)輪齒數(shù)＋齒圈齒數(shù)）若行星齒輪機(jī)構(gòu)中的任意兩個(gè)元件同速同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則第三元件的轉(zhuǎn)速和方向必然與前兩者相同，則機(jī)構(gòu)鎖止，成為直接檔。(這是一個(gè)十分重要