奇瑞汽车构造内部培训(变速箱).ppt

汽车构造,主讲：朱小冬,Chap-1绪论,活塞式内燃引擎。这种引擎虽然是能源转换方便、结构尺寸较小，且具有转速高、扭力转矩小以及扭力转矩和转速变化范围小等特性，而汽车的使用条件则是要求牵引力和车速能在相當大的范围内变化。,变速箱,解决方案-变速箱,(1)改变传动比(2)使汽车能倒退行驶(3)利用空档，中断动力传递，以便引擎能够起动、怠速，并便于变速箱换档,变速箱,按结构和传动介质分,机械式、液压机械式、静压式，电力式,变速箱,1.机械传动,1-扭力变换器2-变速箱3-万向传动轴4.5-前后差速器轴液压机械式传动系统,变速箱,优點是结构简单、制造容易、工作可靠、成本低、重量轻和维修容易等。缺点是：(1)采用人力换档，当行驶于交通复杂的情况下换档频繁，驾驶员容易引起紧张、劳累。(2)传动系统受到附加冲击力、动态负荷大，零件的使用寿命降低。(3)行驶阻力的变化直接改变引擎的状况，为了充分利用引擎的马力功率，进而要求增加变速箱的档位数。(4)每次换档要使主离合器经历一个滑磨过程。,变速箱,2.液压机械传动,1-扭力变换器2-变速箱3-万向传动轴4.5-前后差速器轴液压机械式传动系统,变速箱,液压机械传动的主要优点是,(1)自动进行无级变速，减少了换文件频率。(2)引擎寿命增加47%，变速箱寿命增加400%，后差速器寿命增加93%。(3)扭力变换器具有一定的变速能，减少变速箱的档位数(4)起步平稳，可得到极慢的行驶速度(5)提供了自动换档或动力换档的条件,变速箱,液压机械分流传动，可以分为外分流式、内分流式和复合分流式,外分流式：马力在液体扭力变换器的外部分流。目的是使现有的液压传动组件可与不同的机械传动组件配合以提高效率内分流式：马力则在液压传动内部分流。目的在于提高扭力变换器低传动比时的变矩系数和高传动比时的效率复合分流式：外分流式与内分流式的综合。与内分流式相比，具有较高的变矩系数、较高的效率值和较宽的高效率范围,变速箱,3.静压传动,所謂静压传動，是透过液体传动介质的静压力能来传动的，即是用液压泵和液压马达连接的闭式回路。,变速箱,1-差速器轴2-液压马达3-煞车踏板4-加速踏板5-排档杆6-液压自动控制装置7-油泵,变速箱,主要缺点：(1)与液压机械传动相比，增加了结构上和控制调节方面的复杂性。这类机构原则上只适用于整体式变速装置，因此成本高。(2)可靠性差。,变速箱,4.电力传动,由引擎驱动发电机，由马达驱动车轮,变速箱,按传动比变化方式，变速箱可分,1.有级式变速箱-采用齿轮传动，具有若干个定值传动比，有轴线固定式变速箱（普通变速箱）和轴线旋转式变速箱（行星齿轮变速箱）两种2.无级式变速箱-传动比在一定数值范围内可有无限多级变化，常见的有电力式、液压式和机械式三种。3.综合式变速箱-指由液體扭力变换器和齿轮式有级变速箱组成的液压机械式变速箱，,变速箱,手动变速箱,机械传动，传动效率高、工作可靠、结构简单但是，其动态负载大，易使零件过早磨损换档频繁、动作多、劳动度大，而且会分散驾驶员的注意力，增加了行车中的不安全因素,变速箱,自动变速箱优点,(1)操作简单且省力(2)提高了行车安全和降低了劳动度(3)提高了乘座舒适性-平稳的换档(4)延长了机件的使用寿命-引擎的使用寿命提高1.52.0倍，变速箱寿命提高12倍，传动轴、驱动轴寿命可提高75%100%。(5)改善了汽车的动力性能(6)减少空气污染(7)具有良好的自适应性,变速箱,自动变速箱缺点,(1)结构复杂、精密度高的零件多、制造精度要求较高也较困难、成本高，相对应的其故障分析和维修等方面，维修技术要求亦较高。(2)传动效率较低：对液体扭力变换器而言，最高效率一般只有82%86%左右，而机械齿轮转动的效率可达95%97%，由于传动效率低，使汽车的燃油经济性有所降低。,变速箱,装于离合器与传动轴间由齿轮传动机构，使输出轴获得较大扭力或较高转速，或改变汽车之行驶方向。,手动变速箱MT,齿轮传动方式,外接齿轮式：传动方向相反,手动变速箱MT,齿轮传动方式,内接齿轮式：传动方向相同,手动变速箱MT,齿轮传动原理,两个相啮合之齿轮，其接触点之线速度相同，接触点之作用力F相同。所以，大齿轮转得慢，而小齿轮转得快，两齿轮之转速与齿数、直径成反比。,手动变速箱MT,减速比,传动齿轮机构中，主动齿轮之转速与被动齿轮之转速比减速比系与转速成反比，与扭力成正比，也与齿数成正比,手动变速箱MT,惰轮,介于主动齿轮与被动齿轮间之齿轮。惰轮仅在负责改变传动方向，与减速比无关。,手动变速箱MT,手排变速箱有四根轴,离合器轴：变速箱之输入轴副轴：负责传递输入轴之动力至主轴齿轮，轴上之齿轮均与副轴固定，且同速运转，齿轮由大而小依序排列主轴：变速箱之输出轴；与离合器轴在同一中心在线，主轴上齿轮由小而大排列惰轮轴：又称倒档轴，轴上装有一个惰轮，负责改变传动方向。,手动变速箱MT,齿轮之种类,直齿轮：接触面积小，噪音大、易磨损、寿命短，使用于倒档齿轮与惰轮螺旋齿轮：接触面积大，噪音小、磨损少、寿命长，扭力容量较大。目前大部份使用于同步式变速箱双螺旋齿轮：主要是用来抵消齿轮之侧推力斜齿轮：用于两轴相交之传动机构，两轴相交成90，即可将动力改变90后输出，一般使用于F.R汽车之后轴总成机构。,手动变速箱MT,手排变速箱的种类,手动变速箱MT,滑动齿轮变速箱,须移动主轴上之齿轮与副轴上另一齿轮相啮合，而称为滑动齿轮式变速箱此式变速箱系采用直齿轮，所以传动噪音较大，齿轮较易磨耗、扭力容量较小，现已淘汰不用。,手动变速箱MT,永啮齿轮式变速箱,除倒档采用直齿轮外，其余采用螺旋齿轮。且主轴上之齿轮均与副轴上齿轮永久啮合，主轴上之各档齿轮均能在主轴上各自自由空转。各齿轮之一端均制有犬齿，以便与犬齿接合器之犬齿相啮合。而犬齿接合器中央齿毂系与主轴之槽齿相啮合，且能在主轴上滑动因换档操作仍需使用两脚离合器，现已淘汰不用,手动变速箱MT,同步齿轮式变速箱,将犬齿接合器改为同步调速装置，换文件时，利用摩擦原理，先调节主轴齿轮与主轴之转速相近（同步)，使啮合能顺畅。依使用之调速机构型式有键式同步器、销式同步器、伺服式同步器、锥体式同步器、环叉式同步器等。,手动变速箱MT,键式同步器之构造,中心齿毂：内槽齿与主轴之槽齿相啮合，而外槽齿与滑套之内槽齿相啮合。滑套：换档时，可利用拨叉拨动滑套在中心齿毂上滑动调速键：利用两条键弹簧，将调速键顶至滑套之凹槽内，滑套移动时，能推动三个调速键同时移动。调速锥环：有二个，分别装于滑套之两端，又称为铜锥环，内侧成锥状并有沟槽，可与主轴上齿轮之锥体相配合，以产生摩擦作用来调速。而外周有犬齿，可使滑套滑入调速锥环，使主轴之齿轮与滑套（主轴）同步，而完成顺利排档之作用。,手动变速箱MT,键式同步器之操作步骤(调速键),同步器操作顺序：拨叉滑套调速键调速锥环主轴X档齿轮之锥体动力传输顺序：离合器轴齿轮副轴齿轮副轴副轴X档齿轮主轴X档齿轮主轴X档齿轮之犬齿同步器之滑套中心齿毂主轴。,手动变速箱MT,键式同步器之操作步骤(铜锥环),手动变速箱MT,空档(N)工作情形,主轴上之各档齿轮均未与副轴上之各档齿轮相啮合，未踩离合器踏板时，仅有离合器轴与副轴转动，且转向相反，而主轴不转。,手动变速箱MT,檔工作情形,主轴上之一齿轮会与副轴上之一档齿轮相啮合，转向相同动力传输路径：离合器轴齿轮副轴齿轮副轴一档齿轮主轴一档齿轮主轴,手动变速箱MT,二檔工作情形,主轴上之二齿轮会与副轴上之二档齿轮相啮合，转向相同动力传输路径：离合器轴齿轮副轴齿轮副轴二档齿轮主轴二档齿轮主轴,手动变速箱MT,直接传动档工作情形,主轴上四档齿轮之外侧犬齿会与离合器轴齿轮之外侧犬齿相啮合。动力直接由离合器轴传入主轴，所以称为直接传动动力传输路径为：离合器轴主轴,手动变速箱MT,倒檔工作情形,主轴上之倒档齿轮会与惰轮轴齿轮相啮合，转向相反。动力传输路径为：离合器轴副轴齿轮副轴倒档齿轮惰轮轴齿轮主轴倒档齿轮主轴,手动变速箱MT,排档机构,直接操纵式：使用于前置引擎后轮驱动之汽车，其排档杆可以直接操纵变速滑轨与拨叉,手动变速箱MT,排档机构,遥控操纵式：因变速箱与排档杆距离较远，须经由多支连杆连接才能使变速滑轨与拨叉移动。1、方向盘式：为了增加驾驶室底部之空间2、连杆式：使用于F.F.或R.R.汽车,手动变速箱MT,定位机构(InterlockBall),排档完成后，定位钢珠受弹簧推动，会滑入变速滑轨之凹槽内，使变速滑轨不易移动，以达到定位之作用使已啮合之齿轮定位，以免发生跳槽现象（退回空档）,手动变速箱MT,连锁机構(InterlockPin),使排档时，每次仅能移动一支变速滑轨，以防止两组变速齿轮同时啮合变速箱不可能同时有二种转速比输出，所以，变速箱内需设有连锁机构防止两组齿轮同时啮合，而使齿轮损坏,手动变速箱MT,习题作业,1.手排变速箱之操纵机构有那几种？2.说明变速箱之功用。,手动变速箱MT,前驱动自动变速箱,自动变速箱AT,后驱动自动变速箱,轴向尺寸较大；阀体总成则布置在变速齿轮箱下方的油底壳内,自动变速箱AT,按控制方式分类,液压控制自动变速箱-将汽车行驶时的车速及节气门开度这两个参数转变为液压控制讯号电子控制自动变速箱-通过各种传感器，將引擎转速、节气门开度、车速、引擎水溫、自动变速箱液壓油温度等参数转变为电气讯号，并输入计算机，控制换文件电磁阀,自动变速箱AT,1.液压自动变速,优点：减轻车辆的振动，提高了车辆乘客舒适性，使车辆起步平稳，加速均匀、柔和。缺点：(1)传动效率较低，高效率范围不大(2)变矩范围有限，不足以完全适应行驶中各种状况的变化(3)难以实现倒档,自动变速箱AT,2.静压传动自动变速箱,优点：(1)可在大范围内连续地前进，倒车行驶时能平稳地无级变速，性能接近理想特性(2)可利用增加液流循环阻力的方法进行动力制动(3)具有液体传动吸振与降低冲击的能力(4)液压组件间用管路连接，便于合理安排总体布置。缺点：液压组件制造精度要求高、成本高、大功率的液压组件制造更为困难,自动变速箱AT,3.电力传动自动变速箱,优点：(1)可按汽车行驶动力需求，以最经济的转速运行，得到恒定功率特性(2)可无级变速，起步及变速平稳(3)能将马达转换为发电机(磁阻机)执行煞车，提高行驶安全性(4)动力装置和车轮之间无刚性联结，便于总体布置及维修缺点：价格高，体积大并消秏大量金属,自动变速箱AT,4.有级式机械自动变速箱,基本理论是：驾驶员透过加速踏板和选择器（包括排档范围、换档时机、巡航控制等）向微电脑表达意图，各种传感器随时检测车辆现状，微电脑接收讯号和处理讯号并输出最佳控制讯号（最佳换文件时机、离合器最佳接合时机、引擎油门的自我适应调节时机等），通过电动和液压或气压分别對油门开度、离合器接合及换檔三者进行控制，以执行最佳匹配，从而获得最佳的行驶性能、平稳起步性能和迅速换文件的能力。,自动变速箱AT,(5)电子控制无级自动变速箱,早期透过双锥体改变接触半径执行传动比连续变化的方法，因接触部分挤压应力太高而难于实用化，目前中小轿车上使用的电子控制无级变速箱，皆以金屬所做三角带进行传动，简称为ECVT。荷兰VDT公司的专利，它利用10层厚0.2MM的铝合金薄铜带串上约280片三角形的钢片制成，这种金属三角带可承受很大的拉力和侧向压力,自动变速箱AT,ECVT,自动变速箱AT,第五节油压式自动变速箱工作原理,引擎驱动油泵与液体扭力变换器，动力由液体扭力变换器经变速齿轮箱传到驱动轮，油泵输出流量經主压力调压阀一路前往液體扭力变换器，另一路以主压力调压阀调节的主油路压力进入由排档杆控制的手动阀，經手动閥将主油路和油门调压阀、手动阀及速度调压閥接通，油门调压根據油门踏板位置输出油门讯号油压进入换文件阀；速度调压阀，根據车速输出速度讯号油压也进入换档阀；根据这两个讯号油压，换文件阀使某些换档执行机构（换档离合器，制动器）动作，变速箱便在某一档位工作，当油门开度和车速变化到一定程度则换文件控制阀再根据讯号油压自动使变速箱升入高档或降入低檔。,自动变速箱AT,自动变速箱组成,1.液体扭力变换器2.行星齿轮系3.壳体4.输出轴5.阀体总成图1-11自动变速箱组成简图,自动变速箱AT,第六节自动变速箱组成,液体扭力变换器变速齿轮箱油泵油冷却系统自动变速箱油手控连杆机构变速箱壳体控制系统最终传动装置,自动变速箱AT,自动变速箱排檔桿的使用,排档杆只改变自动变速箱的阀体总成中手动閥的位置档位则是由换档执行机构的动作决定的除了取决於手动閥的位置外，还取决于汽车的车速、节气门开度等因素,自动变速箱AT,1.停车档（P)：将变速箱输出轴锁定2.倒车档(R)：输出轴向车辆后退之方向输出动力3.空档（N）：使各齿轮空转，无动力输出。4.前进档（D）：5.前进低档（S和L）：,自动变速箱AT,自动变速箱控制开关的使用,1.超速档开关（O/D开關）：(作用)后，最高可升入4檔（即超速檔）；(不作用)后，最高只能进入3档，不能进入超速档。2.模式开关：(1)经济模式（ECONOMY）：经常运转经济转速范围内，从而提高了燃油经济性。(2)动力模式（POWER）：提高了汽车的动力性能及爬坡能力。(3)标准模式（NORMAL）：换文件程序介于经济模式和动力模式之间3.保持开关(Holding)：自动变速箱便不能自动换档，,自动变速箱AT,一般道路行驶,(1)排档杆置于D，并打開超速档开關，(2)为了节省燃油，模式开关置於经济模式或标准模式位置上提前升檔的操作方法，以较大的油门将汽车迅速加速至20-30KM/H，油门踏板很快地松开，并持续2-3秒，自动变速箱就能立即从1檔升至2檔，2檔升3档也用这种方法强制踢檔，油门踏板迅速踩到全开位置，此时，自动变速箱会自动下降1个档位，获得迅速的加速效果,自动变速箱AT,坡道行驶,(1)在一般坡道上行驶时，将排档杆置於D(2)超速档在坡道上行驶，若坡道较长，形成循环跳档，可将超速档开关关闭若坡道较陡，汽车上坡时在3档之间循环跳档，只要将排档杆置于2文件位置,自动变速箱AT,引擎煞车,在汽车下坡时，若完全松开油门踏板后车速仍然太高，可将排档杆置于S或L利用引擎的运转阻力让汽车减速，这种情况称为【引擎煞车】，要注意不能在车速较高时将排档杆从D排至S或L，先用煞车将汽车减速至较低车速，再将排档杆从D换至S或L。,自动变速箱AT,雪地或泥泞路面行驶,排档杆置于D，当驱动轮打滑时，如果驾驶员立刻松开油门踏板，由于打滑的驱动轮转速较快，自动变速箱会出现前面所述的提前升檔的现象，从而加剧轮胎的打滑，