变速器和传感器

汽车自动变速器常见的有四种型式 分别是液力自 动变速器 AT 机械无级自动变速器 CVT 电控 机械自动变速器 AMT 双离合器自动变速器 Dual Clutch Transmission DCT 目前轿车普遍使 用的是 AT AT 几乎成为自动变速器的代名词 AT 是由液力变扭器 行星齿轮和液压操纵系统组成 通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩 其 中液力变扭器是 AT 最重要的部件 它由泵轮 涡轮 和导轮等构件组成 兼有传递扭矩和离合的作用 挡挡位位 自动变速器 一般来说 自动变速器的挡位分为 P R N D 2 1 或 L 等 P Parking 用作 停车之用 它是利用机械装置去锁紧汽车的转动部分 使汽车不能移动 当汽车需要在一固定位置上停留一 段较长时间 或在停 之后离开车辆前 应该拉好手 制动及将拨杆推进 P 的位置上 要注意的是 车辆 一定要在完全停止时才可使用 P 挡 要不然自动变速 器机械部分会受到损坏 另外 自动变速轿车 装 置空挡启动开关 使得汽车只能在 P 或 N 挡才能启 动发动机 以避免在其他挡位上误启动时使汽车突 然前窜 R Reverse 倒挡 车辆倒后之用 通 常要按下拨杆上的保险按钮 才可将拨杆移至 r 挡 要注意的是 当车辆尚未完全停定时 绝对不可以强 行转至 r 挡 否则变速器会受到严重损坏 原理示意图 N Neutral 空挡 将拨杆置于 N 挡上 发动机 与变速器之间的动力已经切断分离 如短暂停留可将 拨杆置于此挡并拉出手制动杆 右脚可移离刹车踏板 稍作休息 D Drive 前进挡 用在一般道路 行驶 由于各国车型有不同的设计 所以 D 挡一般 包括从 1 挡至高挡或者 2 挡至高挡 并会因车速及负 荷的变化而自动换挡 将拨杆放置在 D 挡上 驾车 者控制车速快慢只要控制好油门踏板就可以了 2 Second Gear 2 挡为前进挡 但变速器只能在 1 挡 2 挡之间变换 不会跳到 3 挡和 4 挡 将拨杆放置在 2 挡位 汽车会由 1 挡起步 当速度增加时会自动转 1 挡 2 挡可以用作上 下斜坡之用 此挡段的好处 是当上斜或落斜时 车辆会稳定地保持在 1 挡或 2 挡 位置 不会因上斜的负荷或车速的不平衡 令变速器 不停地转挡 在落斜坡时 利用发动机低转速的阻力 作制动 也不会令车子越行越快 1 First Gear 1 挡也是前进挡 但变速器只能在 1 挡内工作 不能 变换到其他挡位 它用在严重交通堵塞的情况和斜度 较大的斜坡上最能发挥功用 上斜坡或下斜坡时 可 充分利用汽车发动机的扭力 常常识识 正确维护自动变速器 自动变速器 1 经常检查自动变速器油 自动变速器对油 液的要求极其严格 它要求油液不仅有润滑 清洗 冷却作用 还应具有传递扭矩和传递液压以控制离合 器 制动器的工作性能 所以自动变速器油是一种 特殊的高级润滑油 通常称之为 ATF 其型号有很 多种 国内常见的有 Ford 标准 F 型和 GM 标准 DEXRONII 型 使用时切记要认清 ATF 型号不同 其摩擦系数就不一样 若该使用 DEXRONII 型而错 用为 F 型 则会使自动变速器发生换挡冲击和制动器 离合器突然啮合的现象 F 型错用为 DEXRONII 型 则会引起自动变速器内离合器 制动器打滑 加速摩 擦片早期磨损 另外 自动变速器油量的检查 也很重要 自动变速器的生产厂家不同 工作液的检 查条件也就不同 检查时一般都要求在变速器热态 油温 50 80 时将汽车停放在水平路面上 发动机怠速运转 本田车规定发动机熄火 选挡杆 放在 P 位 日产车允许放在 N 位 此时抽出油尺擦 净后重新插入再拔出检查 油面应达到油尺上规定的 上限刻度附近为准 自动变速器 油质的检查 一般使用和维护人员因无检测设备 只能从外观上判断 可用手指捻一捻 感觉一下粘度 用鼻子闻一闻气味如何 若已变色或有烧焦的气味 则应更换新油 2 自动变速器油的更换 多 数自动变速器要求定期换油 换油周期一般为 2 4 万公里 放油前 应将变速器预热到工作温度 以便 降低油的粘度 确保油内杂质和沉淀物随油一起排出 在预热和加油过程中 汽车应停放在水平地面 并拉 紧手制动 放完油后 视情况拆下机油盘 彻 底清洗机油盘和过滤器滤网 然后再将机油盘装好 加油时 先从加油口注入工作液达到规定的标准 起 动发动机 在发动机怠速运转的情况下 移动选挡杆 经所有的挡位后回到 P 位 这样可使变速器迅速地热 起 然后再加油 自动变速器 3 检查手动选挡机构 手动选挡机构从选挡 杆到手动阀是通过连杆或拉线连接起来的 均有调整 部位 手动手柄的位置应与自动变速器内的弹簧卡片 位置一一对应 若不对应则需调整 手动选挡机构的 调整往往被忽视 有时自动变速器修理结束后 由于 没有调整选挡机构 最后导致换挡冲击力过大 甚至 会造成事故 4 制动带的调整 自动变速器 的制动带为可调结构的均需调整 以补偿其正常磨损 制动带的调整应遵照厂家的技术规定 调整后可通过 道路试验判断调整的结果 制动带调整的作业位置 视变速器的型号而不同 5 停车挡的制动性能 检查 在坡道上停车 应将选挡杆扳入 P 位 此 时松开制动踏板 汽车应不会自行滑下 若需要将选 挡杆从 P 位移开 应记住必须先踩下制动踏板 否则 会摘不下来 因此在停车挡无制动性能时应检查维修 分分类类 自动变速器 1 按变速形式分 可分为有级变速器与无 级变速器两种 有级变速器是具有有限几个定值 传动比 一般有 3 5 个前进挡和一个倒挡 的变速 器 无级变速器是能使传动比在一定范围内连续变化 的变速器 无级变速器目前在汽车上应用已逐步增多 2 按无级变矩的种类分 1 液力变矩 器自动变速器 就是在液力变矩器后面装一个齿 轮变速系统 2 机械式自动变速器 它 是由离合器和依据车速 油门开度改变 V 型带轮的 作用半径而实现无级变速的 3 电动轮 无级 变速 它取消了机械传动中的传统机构 而代之 以电流输至电动机 以驱动和电动机装成一体的车 轮 3 按自动变速器前进挡的挡位数不同分 构造 自动变速器按前进挡的档位数不同 可分为 2 个 前进挡 3 个前进挡 4 个前进挡三种 早期的自动 变速器通常为 2 个前进挡或 3 个前进挡 这两种自动 变速器都没有超速挡 其最高挡为直接挡 新型轿车 装用的自动变速器基本上都是 4 个前进挡 即设有超 速挡 这种设计虽然使自动变速器的构造更加复杂 但由于设有超速挡 大大改善了汽车的燃油经济性 4 按齿轮变速器的类型分 自动变速器按齿轮 变速器的类型不同 可分为普通齿轮式和行星齿轮式 两种 普通齿轮式自动变速器体积较大 最大传动比 较小 使用较少 行星齿轮式自动变速器结构紧凑 能获得较大的传动比 为绝大多数轿车采用 5 按齿轮变速系统的控制方式分 1 液控自 动变速器 液控自动变速器是通过机械的手段 将汽车行驶时的车速及节气门开度两个参数转变为液 压控制信号 阀板中的各个控制阀根据这些液压控制 信号的大小 按照设定的换挡规律 通过控制换挡执 行机构动作 实现自动换挡 现在使用较少 2 电控液动自动变速器 电控液动自动变速器 是通过各种传感器 将发动机转速 节气门开度 车速 发动机水温 自动变速器液压油温度等参数转 变为电信号 并输入电脑 电脑根据这些电信号 按 照设定的换挡规律 向换挡电磁阀 油压电磁阀等发 出电控制信号 换挡电磁阀和油压电磁阀再将电脑的 电控信号转变为液压控制信号 阀板中的各个控制阀 根据这些液压控制信号 控制换挡执行机构的动作 从而实现自动 基基本本组组成成 自动变速器 自动变速器的厂牌型号很多 外部形状和内部结 构也有所不同 但它们的组成基本相同 都是由液力 变矩器和齿轮式自动变速器组合起来的 常见的组成 部分有液力变矩器 行星齿轮机构 离合器 制动器 油泵 滤清器 管道 控制阀体 速度调压器等 按 照这些部件的功能 可将它们分成液力变矩器 变速 齿轮机构 供油系统 自动换挡控制系统和换挡操纵 机构等五大部分 1 液力变矩器 液力变 矩器位于自动变速器的最前端 安装在发动机的飞轮 上 其作用与采用手动变速器的汽车中的离合器相 似 它利用油液循环流动过程中动能的变化将发动机 的动力传递自动变速器的输入轴 并能根据汽车行驶 阻力的变化 在一定范围内自动地 无级地改变传动 比和扭矩比 具有一定的减速增扭功能 2 变 速齿轮机构 自动变速器中的变速齿轮机构所采 用的型式有普通齿轮式和行星齿轮式两种 采用普通 齿轮式的变速器 由于尺寸较大 最大传动比较小 只有少数车型采用 目前绝大多数轿车自动变速器中 的齿轮变速器采用的是行星齿轮式 变速齿轮 机构主要包括行星齿轮机构和换档执行机构两部分 自动变速器 行星齿轮机构 是自动变速器的重要组成部分之 一 主要由于太阳轮 也称中心轮 内齿圈 行星 架和行星齿轮等元件组成 行星齿轮机构是实现变速 的机构 速比的改变是通过以不同的元件作主动件和 限制不同元件的运动而实现的 在速比改变的过程中 整个行星齿轮组还存在运动 动力传递没有中断 因 而实现了动力换挡 换挡执行机构主要是用来 改变行星齿轮中的主动元件或限制某个元件的运动 改变动力传递的方向和速比 主要由多片式离合器 制动器和单向超越离合器等组成 离合器的作用是把 动力传给行星齿轮机构的某个元件使之成为主动件 制动器的作用是将行星齿轮机构中的某个元件抱住 使之不动 单向超越离合器也是行星齿轮变速器的 换挡元件之一 其作用和多片式离合器及制动器基本 相同 也是用于固定或连接几个行星排中的某些太阳 轮 行星架 齿圈等基本元件 让行星齿轮变速器组 成不同传动比的挡位 3 供油系统 液力自动变速器内部结构 自动变速器的供油系统主要由油泵 油箱 滤 清器 调压阀及管道所组成 油泵是自动变速器最重 要的总成之一 它通常安装在变矩器的后方 由变矩 器壳后端的轴套驱动 在发动机运转时 不论汽车是 否行驶 油泵都在运转 为自动变速器中的变矩器 换挡执行机构 自动换挡控制系统部分提供一定油压 的液压油 油压的调节由调压阀来实现 4 自 动换挡控制系统 自动换挡控制系统能根据发动 机的负荷 节气门开度 和汽车的行驶速度 按照设 定的换挡规律 自动地接通或切断某些换挡离合器和 制动器的供油油路 使离合器结合或分开 制动器制 动或释放 以改变齿轮变速器的传动比 从而实现自 动换挡 自动变速器 自动变速器的自动换挡控制系统有液压控制和电 液压 电子 控制两种 液压控制系统是由阀 体和各种控制阀及油路所组成的 阀门和油路设置在 一个板块内 称为阀体总成 不同型号的自动变速器 阀体总成的安装位置有所不同 有的装置于上部 有 的装置于侧面 纵置的自动变速器一般装置于下部 在液压控制系统中 增设控制某些液压油路的电磁阀 就成了电器控制的换挡控制系统 若这些电磁阀是由 电子计算机控制的 则成为电子控制的换挡系统 5 换挡操纵机构 自动变速器的换挡操纵机构包 括手动选择阀的操纵机构和节气门阀的操纵机构等 驾驶员通过自动变速器的操纵手柄改变阀板内的手 动阀位置 控制系统根据手动阀的位置及节气门开度 车速 控制开关的状态等因素 利用液压自动控制 原理或电子自动控制原理 按照一定的规律控制齿轮 变速器中的换挡执行机构的工作 实现自动换挡 工工作作过过程程 自动变速器之所以能够实现自动换挡是因为工作 中驾驶员踏下油门的位置或发动机进气歧管的真空度 和汽车的行驶速度能指挥自动换挡系统工作 自动换 挡系统中各控制阀不同的工作状态将控制变速齿轮机 构中离合器的分离与结合和制动器的制动与释放 并 改变变速齿轮机构的动力传递路线 实现变速器挡位 的变换 传统的液力自动变速器根据汽车的行 驶速度和节气门开度的变化 自动变速挡位 其换挡 控制方式是通过机械方式将车速和节气门开度信号转 换成控制油压 并将该油压加到换挡阀的两端 以控 制换挡阀的位置 从而改变换挡执行元件 离合器和 制动器 的油路 这样 工作液压油进入相应的执行 元件 使离合器结合或分离 制动器制动或松开 控 制行星齿轮变速器的升挡或降挡 从而实现自动变速 电控液力自动变速器是在液力自动变速器基础 上增设电子控制系统而形成的 它通过传感器和开关 监测汽车和发动机的运行状态 接受驾驶员的指令 并将所获得的信息转换成电信号输入到电控单元 电控单元根据这些信号 通过电磁阀控制液压控制装 置的换挡阀 使其打开或关闭通往换挡离合器和制动 器的油路 从而控制换挡时刻和挡位的变换 以实现 自动变速 编辑本段结结构构分分析析 自动变速器的自动控制是靠液压系统来完成的 液压系统由动力源 控制机构 执行机构三部分组成 动力源是被液力变距器驱动的油泵 它除了向 控制器提供冷却补偿油液 并使其内部具有一定压力 除此之外还向行星齿轮变速器供润滑油 控制 机构大体包括主油系统 换档信号系统 换档阀系统 和缓冲安全系统 根据其换档信号系统和换档阀系统 采用的是全液压元件还是电子控制元件可将控制机构 分为液控式和电控式两种 执行机构包括各离 合器制动器的液压缸 1 油泵 自动变速 器中油泵是重要总成之一 它技术状况的好坏 对自 变器的性能及使用寿命有很大影响 油泵通常装在变 距器的后端 有的是在变速器的后端 但是不管何位 都 是变距器的泵通过轴套或轴来驱动 转速与发动 机相同 常见泵的型式有内啮合轮泵 摆线转 子泵 和叶片泵等定量泵 也有少数车型采用变量泵 叶片 1 内啮合齿轮 内啮合齿轮在 自动变速器应最为普遍 它具有尺寸小 重量轻 流 量脉动小 噪声低特点 内啮合齿轮主要由起主动作 用的小齿轮 从动的内齿轮 月牙隔板 泵壳 泵盖 等组成 2 摆线转子泵摆线转子泵具有结构简 单 尺寸紧凑 噪声小 运转平稳高速性能良好等优 点 其缺点是流量脉冲大 加工精度要求高 它是由 一对内啮合的转子及泵壳 泵盖等组成 2 主 油路系统 自动变速器油从油泵泵出 既进入主 油路系统 由于油泵是发动机直接驱动的 因此它的 输出流量和压力都受到发动机运转状况的影响 发动 机运行过程中 转速从 1000r min 变化 从而使得油 泵的输出流量和压力变化很大 当主油路压力过高时 会引起换档冲击和增加功率消耗 当主油路压力太低 时 又会引起离合器制动器的打滑 二者都会影响液 压系统的工作 因此在主油路系统中必须设置主油路 调压阀 主油路调压阀 作用是将油泵输出压 力精确调节到所需的油压后再输入主油路 多余的油 返回油底壳 是系统压力稳定在一定范围内 主油调压阀还应能满足主油路系统在不同工况 不同 档位时 具有不同油压的功能要求 1 节气门 开度小时 自变器所传距较小 离合器制动器不易打 滑 主油路压力可以降低一些与之相反 应使油压升 高 2 自变器处于低挡行驶 所需转距较大 主油压要高而在高档时 自变器所传距小 可降低主 油压 3 倒档使用时间较少 为减少自变器尺 寸 倒档执行机构做得较小 为避免打滑应提高油压 3 换档信号系统 给自变器提供换档操纵的 有两个信号 就是所谓的两发控制参数 发动机的负 荷和离心速控阀提供信号 1 节气门阀 节气门阀反应节气门开度大小变化时的油压 根据输 入方式的不同可分为机械式节气门阀 真空式节气门 阀两种 1 机械式节气门阀 一种常见 的机械式节气门阀 它由上部是节气门阀体 回位弹 簧 下部的强制低档柱塞和调压弹簧等组成 节气门 阀和强制低档柱塞并不直接接触 而是通过调压弹簧 联系在一起 强制低档柱塞下装有滚轮 与节气门阀 凸轮接触 节气门阀凸轮经钢丝绳与加速踏板相连 来自油泵的压力油由节气门阀的进油口进入 需经阀口后方能从出油口接至换档阀 另外节气门上 还有两个控制油口 分别与来自断流阀的油压及出油 口油压相通 使阀体在 A B 处受到向下的油压作用 力 当发动机怠速运行时 阀上进油口处的节流口开 度很小 输出的油压很低 当踩下加速踏板时 节气门缆绳被拉动 将强制低档柱塞上推 压阀压弹 簧 调压弹簧则推动节气门阀体向上 使节流口开大 从节气门输出的油压增高 加速踏板往下踩 就是节 气门开度越大 节气门阀凸轮转动角度也越大 强制 低档柱塞上移越多 节气门阀体向上移动也就越多 节流口也就越大 使得节气门的开度大小与自变器节 气门阀输出的油压有了对应关系 2 真空式节 气门阀 真空式节气门阀由真空气室 推杆和 润滑等组成 膜片作用在推杆的力即与膜片的 弹簧力大小有关 也与真空度有关 当节气门 开度较小时进气管真空度较大 真空气室膜片对阀芯 的推力减小 节气门阀输出油压较低 当节气门开度 较大时 进气管真空度小 真空气室膜片对阀芯推力 变大 节气门阀输出油压较高 也就是说 真空节气 门阀所产生的控制信号油压随负荷大小而变化 2 离心式速控阀 也叫离心调速阀或离心调速器 其作用 为自变器换档阀提供一个随车速变化的控制 油压 原理是利用轴旋转时 重块所产生的离心力来 控制润滑阀芯的位置故称离心式速控阀和中间传动复 合式双级速控阀 1 普通复合式双级速控阀 来自油泵的主油路压力油由速控阀盖左端面上的小孔 A 经盖上的轴向油道 速控阀外壳左端面上油道 从阀入口 P 进入速控阀内 再由阀出口 O 经外壳左 端面油道 盖上轴向油道及轴颈外槽中的经向小孔 B 输出 离心速控阀输出油压的大小由主油路 压力油入口 P 的开度即滑阀的轴向位置决定 变速器 输出轴旋转时 滑阀自身的离心力及油压使滑阀向外 移动 甩开 而另一侧重块组件的离心力却通过速 控阀轴力使滑阀向内 内收 移动 当变速器输出轴 转速很低时 离心力很小 不足以平衡油压作用力 于是滑阀外移 并通过速控阀轴把另一侧的重块组件 往内拉 入口 P 开度减小 输出油压相应减小 当输 出转速逐渐生高时 重块组件的离心力迅速增大 拉 动滑阀内移 使主油压入口 P 开度增大 阀输出油压 随车速的提高而内急剧增大 2 中间传动复合 式双级速控阀 前驱变速器 普通复合式双级速 控阀难以布置 而中间传动复合式双级速空阀因其体 积小 可放开在变速器的轴管内 由装在变速器输出 轴上的齿轮间接驱动 因此在自动驱动桥中较多采用 中间传动复合式双级速控阀 当来自主油路的 压力油由进油口 A 进入后 经阀芯左端 将阀芯向 右推 使 A 口关小 泄压口 C 增大 速控阀输出压 力减消 当从动齿轮带动阀芯 阀体及保持架旋转时 重块组件在离心力的作用下可绕销孔向外摆动 在输出轴转速低时 重块所受离心力小 阀芯在油压 的作用下处于较右的位置 A D 开度减小 速控输出 油压速随之降低 输出轴转速越高 重块组件所受离 心力越低阀芯被向左推移得越 速控阀输出油压就越 高 从而使速控输出油压能随着输出轴转速的增大而 增高 4 换档阀系统 换档阀组根据换档信 号系统提供的信号 控制自动变速器中液压操纵油路 的方向 由此决定所处不同档位 换档阀组主要由手 动阀 换档阀组成 1 手动阀 手动阀是安 装于控制系统阀板总成中的多路换向阀 由驾驶室内 的自动变速器操纵受柄控制 操纵手柄的作用与普通 手动变速器的换档手柄不同 手动变速器换档 手柄的工作位置就是变速器的档位 变速器有几个档 位 手柄就有几个工作位置 而自动变速器操纵手柄 的位置是自动变速器的工作方式 与档位数并不对应 如手柄置于前进档 D 位置时 对三档自动变速器 而言 变速器可根据换档信号在 1 至 3 档之间自动变 换 对四档自动变速器而言 变速器则可根据换档信 号在 1 至 4 档之间自动换档 当手柄置于前进低档 2 位 或 S 位 时自动变速器只能在 1 至 2 档间自动变 换 当手柄置于前进低档 1 位 或 L 位 时 自动 变速器被限制在 1 档工作 手动阀还提供倒档 R 空挡 N 停车档 P 等功能 2 换档阀 换档阀是弹簧液压作用式的方向控制阀 它有两个工 作位置 可以实现升档或降档的自动变换 3 强 制低档阀 通常 只有车速降低一定数值时 自 动变速器才能正常的回低档 但在绝大多数自动变 速器中都装有强制低档阀 其作用是 当汽车已在较 高车速下行驶 而此时把发动机油门踩到底仍觉加速 不够强烈 则将自动变速器瞬时强制性的降低一档 即 强制低档 由于此时的车速较高 液压变矩器已 在偶合器工况或者闭锁工况工作 变矩比为 1 无增 矩作用 而发动机油门几乎已踩到底 功率输出接近 最大 若将自动变速器降低一档 则由于传动比增加 输出转矩增大 在短暂的时间内 能起到极其强烈的 加速作用 这是在非常情况下的迅速加速时所必需的 结合低一档后 车速的下降可通过发动机转速的增加 得到弥补 因此可用于短时的超车 当加速的要求得 到满足后 应立即松开油门踏板 否则在加速到接近 发动机最大转速时再松油门升档 会对高档摩擦元件 工作不利 强制低档阀的工作原理是 从阀输 出来自主油路的压力油 作用于各换档阀的与节气门 阀油压作用相同的一端 其共同作用结果是将换档阀 阀芯向降档方向移动 从而使自动变速器降档 5 缓冲安全系统 为防止自动变速器在换档时出 现冲击 装有许多起缓冲和安全作用的液压阀和减振 器 这类装置统称为缓冲安全系统 1 缓冲阀 下面先从一个两档的自动变速器看缓冲阀的工作原理 该变速器在高档时需结合离合器 松开制动器 而低 档时则制动器工作 离合器分离 2 蓄压减振 器 自动变速器中也常用蓄压减振器来缓冲换档 冲击 蓄压减振器也称蓄能减振器或减振器 一般由 减振活塞和弹簧组成 3 倒档离合器顺序阀 在一些自动变速器中装有倒档离合器顺序阀 它用于 自动变速器换倒档时减小换档冲击 4 调整 阀 换档阀动作时 如主油路压力被立即加至执 行元件 将会产生较大的冲击 为进行缓冲 油路中 设置了一些调整阀 如中间调整阀 滑行调整阀等 其工作原理大体上相同 6 液力变距器控制 装置 自动变速器在液力工况下工作时 其内部 的工作油液要传递发动机的大部分功率 而由于液力 变矩器效率不够高 损失的功率转化成热的形式 使 得油液的温度升高 过高的油温会加速油液的老化变 质 破坏密封 甚至产生沸腾 影响正常工作 另外 变矩器工作轮中有些区域 工作液体的流速高 压力 低 往往出现气蚀 使得传递的转矩减小 因此 液 力变矩器控制装置的作用就是把变矩器中的高温油引 出加以冷却 然后加压送回到变矩器进行补偿 如果 是闭锁式液力变矩器 控制装置则还要控制变矩器中 的闭锁离合器 液力变矩器控制装置有压力调 节阀 锁止信号阀 锁止继动阀 也称锁止中继阀 等阀及响应的油路组成 1 压力调节阀 变矩器压力调节阀的作用是将主油路的压力减压后送 人变矩器 因为油泵输出的油压较高 而变矩器的补 偿油压只需要 0 2Mpa 0 5Mpa 不少自动变速器的压 力调节阀与主油路调压阀做为一体 直接调节由主油 路输出的压力油 然后送往变矩器 液力变矩器内的 热油从导轮与泵轮之间或导轮与涡轮之间的通道引出 经冷却器冷却后用于行星齿轮变速器齿轮和轴承的润 滑 然后流回油底壳 2 锁止信号阀及锁止 继动阀 液力变矩器中闭锁离合器的工作是由锁 止信号阀和锁止继动阀共同控制 编辑本段发发展展历历史史 世界上第一台用于大规模生产的的全自动变速器 是通用公司在 1940 年代生产的 Hydra Matic 这台变 速器使用液力耦合器 而不是液力变矩器 和三排行 星齿轮提供四个前进档和一个倒档 Hydra Matic 最 初被装于奥兹莫比尔 而后凯迪拉克和庞蒂克也采用 了这种变速器 自动变速器最重要的改进是在 二战期间 别克公司为坦克开发了液力变矩器 到 1948 年 这种液力变矩器与其它部件结合成为液力 变速器而定型成为现在通用的自动变速器 1968 年法国雷诺公司率先在自动变速器上使用了电 子元件 20 世纪 70 年代 美国每年生产的 600 万 800 万辆轿车中 自动变速器的装备率已超过 90 编辑本段常常见见类类型型 汽车自动变速器常见的有三种型式 分别是液力 自动变速器 AT 机械无级自动变速器 CVT 电 控机械自动变速器 AMT 轿车普遍使用的是 AT AT 几乎成为自动变速器的代名词 AT 是 由液力变扭器 行星齿轮和液压操纵系统组成 通过 液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩 其中液 力变扭器是 AT 最重要的部件 它由泵轮 涡轮和导 轮等构件组成 兼有传递扭矩和离合的作用 按传动比变化形式可分为有级式 无级式和综合式三 种 在在无无级级式式 和和综综合合式式 中中 按按变变速速的的种种类类 可可分分为为 a 液力变矩式无级变速器 b 机械 式无级变速器 c 电力式无级变速 按按齿齿轮轮变变 速速系系统统的的控控制制方方式式分分为为 a 液控液动自动变速 器 在手控制阀选定位置后 由反映节气门开度的节 气门阀和反映车速的调速器阀把节气门开度和车速转 变为液压信号 在换档点 这些液压信号直接控制 换挡阀进行换档 b 电控液动自动变速器 在手 控制阀选定位置后 由反映节气门开度的节气门位置 传感器和反映车速的车速传感器把节气门开度和车速 转变为电信号 这些电信号输入电子控制单元 ECU 由电子控制单元控制液压阀和液压执行机 构进行换档 电子控制自动变速器通常由液力 变矩器 行星齿轮变速系统 换挡执行器 液压操纵 系统 电子控制系统五部分组成 编辑本段系系统统组组成成 液力传动系统 液力变矩器或液力耦合器连接发 动机和齿轮变速系统 在功能上相当于机械式离合器 由于液力耦合器不能改变转矩的大小 且不能使发动 机与传动系彻底分离 现在已基本被淘汰 机机 械械式式齿齿轮轮变变速速系系统统 多数是行星齿轮机构 也有少 数是固定轴线式齿轮机构 一般具有三 四个档的自 动变速器至少需要两排行星齿轮机构 液液压压操操 纵纵系系统统 液压油在油泵的驱动下 推动各种离合器 和制动器 使变速器自动地换入各个档位 电电 子子控控制制系系统统 传感器测出车速 发动机负荷等参数 转换为电信号 电子控制单元 ECU 根据这些信 号做出是否需要换挡的判断 编辑本段工工作作原原理理 1 AT 传传动动系系统统的的工工作作原原理理 AT 传动系统 的结构与手动档相比 在结构和使用上有很大的不同 手动档主要由齿轮和轴组成 通过不同的齿轮组合产 生变速变矩 而 AT 传动系统是由液力变矩器 行星 齿轮和液压操纵系统组成 通过液力传递和齿轮组合 的方式来达到变速变矩 其中 液力变扭器是 AT 最 具特点的部件 它由泵轮 涡轮和导轮等构件组成 它直接输入发动机动力 并传递扭矩 同时具有离合 作用 泵轮和涡轮是一对工作组合 它们就好似相对 放置的两台风扇 一台风扇吹出的风力会带动另一台 风扇的叶片旋转 风力成了动能传递的媒介 如果用 液体代替空气成为传递动能的媒介 泵轮就会通过液 体带动涡轮旋转 再在泵轮和涡轮之间加上导轮 通 过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差就可以实现 变速变矩了 由于液力变矩器自动变速变矩范围不够 大 因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮来提高效率 液压操纵系统会随发动机工作的变化而自行操纵行星 齿轮 从而实现自动变速变矩 辅助机构自动换档不 能满足行驶上的多种需要 例如停泊 后退等 所以 还设有干预装置 即手动拨杆 标志 P 停泊 R 后位 N 空位 D 前进位 另在前进位中还设 有 2 和 1 的附加档位 用以起步或上斜坡之用 由 于将其变速区域分成若干个变速比区段 只有在规定 的变速区段内才是无级的 因此 AT 实际上是一种介 于有级和无级之间的自动变速器 液力自动变 速器通常有两种类型 一种为前置后驱动液力自动变 速器 另一种为前置前驱动液力自动变速器 液力自 动变速器电子控制通过动力传动控制模块 Power transmissionControlModule PCM 接收来自汽车上各 种传感器的电信号输入 根据汽车的使用工况对这些 信息处理来决定液力自动变速器运行工况 按照这些 工况 动力传动控制模块给执行机构发出指令 并实 现下列功能 变速器的升档和降档 一般通过操纵一 对电子换档电磁阀在通 断两种状态中转换 通过电 子控制压力控制电磁阀 PressureControlSolenoid PCS 来调整管路油压 变 矩器离合器 TorqueConverterClutch TCC 用以控制 电磁阀的结合和分离时间 自动变速器主要是 根据车速传感器 VehicleSpeedSensor VSS 节气 门位置传感器 17hrottlePositionSensor TPS 以及驾 驶员踩下加速踏板的程度进行升位和降位控制 2 AMT 传传动动系系统统的的工工作作原原理理 AMT 传动系 统是在传统的固定轴式变速器和干式离合器的基础上 应用微电子驾驶和控制理论 以电子控制单元 ECU 为 核心 通过电动 液压或气动执行机构对选换档机构 离合器 节气门进行操纵 来实现起步和换档的自动 操作 AMT 传动系统的基本控制原理是 ECU 根据 驾驶员的操纵 节气门踏板 制动踏板 转向盘 选 档器的操纵 和车辆的运行状态 车速 发动机转速 变速器输入轴转速 综合判断 确定驾驶员的意图以 及路面情况 采用相应的控制规律 发出控制指令 借助于相应的执行机构 对车辆的动力传动系统进行 联合操纵 AMT 传动系统是对传统干式离合 器和手动齿轮变速器进行电子控制实现自动换档 其 控制过程基本是模拟驾驶员的操作 ECU 的输入有 加速踏板信号 发动机转速 节气门开度 车速等 ECU 根据换档规律 离合器控制规律 发动机节气 门自适应调节规律产生的输出 对节气门开度 离合 器 换档操纵三者进行综合控制 离合器的控 制是通过三个电磁阀实现的 通过油缸的活塞完成离 合器的分离或接合 ECU 根据离合器行程的信号判 断离合器接合的程度 调节接合速度 保证接合平顺 换档控制一般是在变速器上交叉地安装两个控 制油缸 选档与换档由四个电磁阀根据 ECU 发出指 令进行控制 在正常行驶时 节气门开度的控 制由驾驶员直接控制加速踏板 其行程通过传感器输 入到 ECU ECU 再根据行程大小 通过对步进电 动机控制来控制发动机节气门开度 在换档过程 踏 板行程与节气门开度并非完全一致 按换档规律要求 先减小节气门开度 进入空档 在挂上新的档位后 接合离合器 随着传递发动机扭矩增大的同时 节气 门开度按一定的调节规律加到与加速踏板对应的开度 3 CVT 传传动动系系统统的的工工作作原原理理 CVT 采用 传动带和可变槽宽的带轮进行动力传递 即当带轮变 化槽宽时 相应地改变驱动轮与从动轮上传动带的接 触半径而进行变速 传动带一般有橡胶带 金属带和 金属链等 CVT 是真正的无级变速 它的优点是重 量轻 体积小 零件少 与 AT 比较 它具有较高的 运行效率 油耗也较低 但 CVT 的缺点也很明显 就是传动带很容易损坏 不能承受过大的载荷 因此 在自动变速器中占有率较低 CVT 与 AMT 和 AT 相比 最主要的优点是它的速比变化是无级的 在各种行驶工况下都能选择最佳的速比 其动力性 经济性和排放与 AT 相比都得到了很大的改善 但是 CVT 不能实现换空位 在倒位和起步时还得有一个 自动离合器 有的采用液力变矩器 有的采用模拟液 力变矩器起步特性的电控湿式离合器或电磁离合器 CVT 采用的金属带无级变速器与 AT 一般所用的行 星齿轮有级变速器比较 结构相对简单 在批量生产 时成本可能低些 编辑本段工工作作过过程程 自动变速器之所以能够实现自动换挡是因为工作 中驾驶员踏下油门的位置或发动机进气歧管的真空度 和汽车的行驶速度能指挥自动换挡系统工作 自动换 挡系统中各控制阀不同的工作状态将控制变速齿轮机 构中离合器的分离与结合和制动器的制动与释放 并 改变变速齿轮机构的动力传递路线 实现变速器挡位 的变换 传统的液力自动变速器根据汽车的行 驶速度和节气门开度的变化 自动变速挡位 其换挡 控制方式是通过机械方式将车速和节气门开度信号转 换成控制油压 并将该油压加到换挡阀的两端 以控 制换挡阀的位置 从而改变换挡执行元件 离合器和 制动器 的油路 这样 工作液压油进入相应的执行 元件 使离合器结合或分离 制动器制动或松开 控制行星齿轮变速器的升挡或降挡 从而实现自动变 速 电控液力自动变速器是在液力自动变速器 基础上增设电子控制系统而形成的 它通过传感器和 开关监测汽车和发动机的运行状态 接受驾驶员的指 令 并将所获得的信息转换成电信号输入到电控单元 电控单元根据这些信号 通过电磁阀控制液压控制装 置的换挡阀 使其打开或关闭通往换挡离合器和制动 器的油路 从而控制换挡时刻和挡位的变换 以实现 自动变速 编辑本段控控制制开开关关 装有自动变速器的汽车通常还提供了许多控制开 关 用以控制汽车的行驶状态 比较常见的控制开关 如下 超超速速档档开开关关 O D 自动变速器的最 高档通常是超速档 超速开关关闭后 D 档行驶时 自动变速器将无法换入超速档 通常在上坡及路面状 况不良时应考虑将此开关关闭 模模式式选选择择开开关关 现在多数自动变速器都会提供模式选择开关 在不同 的模式下 自动变速器的换挡规律不同 因而其性能 会有所差异 常见的模式有以下几种 经经济济模模 式式 在此模式下 自动变速器具有较高的燃油经济 性 节油性能佳 动动力力模模式式 在此模式下 发 动机常在大功率范围内运转 使汽车具有较高的动力 性能和爬坡能力 标标准准模模式式 亦称普通模式 此模式兼顾经济性和动力性 强强制制降降档档开开关关 当加速踏板的位置超过了节气门全开的位置时 此 开关接通 变速器自动下降一个档位 以提高汽车的 加速性能 保保持持开开关关 亦称档位锁定开关或手 动换挡开关 部分装有自动变速器的汽车提供此开关 选定后 变速器不能自动换挡 驾驶员通过操纵选档 杆 此时选档杆成为换挡杆 手动选择档位 编辑本段控控制制形形式式 自动变速器根据汽车速度 发动机转速 动力负 荷等因素自动进行升降档位 不需由驾驶者操作离合 器换档 使用很方便 特别在交通比较拥挤的城区马 路行驶 自动变速器体现出很好的便利性 自动变速 器比手动变速器复杂得多 有很多方面不相同 但最 大的区别在于控制方面 手动变速器由驾驶员操纵档 位 加档或减档由人工操作 而自动变速器是由机器 自动控制档位 变换档位是由液压控制装置进行的 以一个典型的自动变速器为例 液压控制装置根据节 气门 油门 开度和变速器输出轴上输送来的信号控 制升降档 根据节气门开度变化 液压控制装置中的 调节阀产生与加速踏板踏下量成正比的液压 该液压 作为节气门开度 信号 加到液压控制装置 另外有装 配在输出轴上的速控液压阀可产生与转速 车速 成 正比的液压 作为车速 信号 加到液压控制装置 因 此 就有节气门开度 信号 和车速 信号 液压控制 装置根据这两个 信号 自动调节变速器油量 从而控 制换档时机 也就是说在汽车驾驶中 驾驶员 踏下加速踏板 油门踏板 控制节气门开度和汽车 的行驶速度 变速器输出轴转速 就能自动控制变 速器内的液压控制装置 液压控制装置会利用液力去 控制行星齿轮系统的离合器和制动器 以改变行星齿 轮的传动状态 自动变速器的核心控制装置是 液压控制装置 液压控制装置由油泵 阀体 离合器 制动器以及连接所有这些部件的液体通路所组成 关 键部件是阀体 因此它是自动变速器的控制中心 阀 体的作用是根据发动机和底盘传动系的负载状况 节 气门开度和输出轴转速 对油泵输出到各执行机构 的油压加以控制 以控制液力变矩器 控制各离合器 和制动器的结合与分离实现自动换档 以上是 自动变速器的基本控制形式 如果是电子控制自动变 速器 就要在上述基础上增加电磁阀 ECU 电控单 元 借助电磁阀控制自动变速器工作过程 ECU 输 入电路接受传感器和其它装置输入的信号 对信号进 行过滤处理和放大 然后转换成电信号驱动被控的电 磁阀工作 因此 电子控制自动变速器就要增加节气 门位置传感器 车速传感器 水温传感器 液压温 度传感器 发动机转速传感器 档位开关 刹车灯开 关等数字信号汇入 ECU 从而使得 ECU 精确控制电 磁阀 使换档和锁止时间准确 令汽车运行更加平稳 和节省燃油 编辑本段故故障障及及维维修修 自动变速器结构复杂 故障形式也较多 在没有 专用诊断设备时 可通过观察和必要的试验等手段进 行简易诊断 1 汽车不能前进或倒退 首先进行基本检查 包括外表是否漏油 线路连接是 否可靠 各操纵机购是否正常等 尤其要注意手动选 档机构有无脱落 工作是否可靠等 无异常时 应进行时间滞后试验 应有档位结合感觉 若以上正 常 则应检查油量 油质颜色等 油质检查 较准确 的方法是卸下油店壳 若池底壳及滤网上粘有金属屑 离合器碎片时 则应对变速器进行解体检修 2 自动变速器打滑 即前进或倒车时有滑转 起步或换档时 发动机出现空转现象 首先检查油量 油质和颜色及节气门等操纵机构有无异常 若正常 可进行时间滞后试验 时间滞后过长 说明变速器内 部磨损严重 应解体修理 解体前若能通过路试确定 何种条件下有打滑现象 将使维修更具针对性 苦时 间滞后试验正常 可进行失速试验确诊 失速试验前 应仔细检查发动机的工作状况 如节气门能否全开 点火时刻等 防止将发动机无力误诊为变速器打滑 3 自动变速器换档规律不正确 此故障原因很 多 且故障率大 因此诊断和修理也较困难 首先进 行基本检查 特别应注意节气门阀操纵机构是否正常 再进行路试 确定不能换入的档位 换档时的车速等 是否符合规定 若四档自动变速器不上四档时 还应 检查超速档控制是否符合规定 若四挡自动变速器换 不上四档时 还应检查超速档控制开关和水温传感器 的工作状况是否正常 根据路试结果 再做油 压试验 先检测调速器油压 油压结果正常时 应 通过失速试验检查液力变矩器 当油压低于标准值时 说明故障不在变速器 只需拆下离心调速器修复 对 于利用车速传感器产生车速信号的 没有离心调速器 应检查传感器和有关电路是否正常 若上述正常时 换档规律仍不正常 一般是因为主油路压力不正常引 起的 可调整调压阀或节气门阀操纵机构 若调整后 仍不正常时 应检修或更换控制阀体 编辑本段六六大大误误区区 误区 1 自动变速器车辆长时间停车时 换挡杆仍 挂在 D 挡 装备自动变速器的车辆在等待通过信 号或堵车时 一些驾驶员常将换挡杆保持在 D 挡 同时踩下制动踏板 若时间很短 这样做是允许的 但若停车时间长最好换入 N 挡 空挡 并拉紧驻车 制动 因为换挡杆在 D 挡时 自动变速器汽车一般 有微弱的前移 若长时间踩住制动踏板 等于强行制 止这种前移 使得变速器油温升高 油液容易变质 尤其在空调系统工作时 发动机怠速较高的情况下更 为不利 误误区区 2 自自动动变变速速器器车车辆辆高高速速行行驶驶或或下下 坡坡时时 把把换换挡挡杆杆拨拨在在 N 挡挡位位滑滑行行 有些驾驶员 为了节油 在高速行驶或下坡时 将换挡杆拨到 N 挡滑行 这很可能烧坏变速器 因为此时变速器输出 轴转速很高 而发动机怠速运转 变速器油泵供油不 足 润滑状况恶化 而且对变速器内部的多片离合器 来说 虽然动力已经切断 但其被动片在车轮带动下 高速运转 发动机驱动的主动片转速很低 两者间隙 又很小 容易引起共振和打滑现象 产生不良后果 当下长坡确需滑行时 可将换挡杆保持在 D 挡滑行 但不可使发动机熄火 误误区区 3 在在自自动动变变速速器器 P 或或 N 以以外外挡挡位位起起动动发发动动机机 有些驾驶员在 P 或 N 以外挡位起动发动机 虽然发动机不能运转 因为 连锁机构保护 只能在 P 和 N 挡才能起动 但有可 能烧坏变速器的空挡起动开关 因为自动变速器上装 有空挡启动开关 使得变速器只能在 P 或 N 挡才能 起动发动机 避免在其他挡位误起动时使汽车立刻起 步往前窜 因此 起动发动机前一定要确认换挡杆是 否在 P 或 N 挡 误误区区 4 装装备备自自动动变变速速器器或或三三 元元催催化化转转换换器器的的汽汽车车用用推推动动车车辆辆法法来来起起动动发发动动机机 装备自动变速器和三元催化转换器的汽车因蓄电池 缺电不能起动 而采用人推或其他车辆拖动的方法起 动 这是非常错误的 因为 采用上述方法是不能把 动力传递到发动机上 反而会损坏三元催化转换器 误误区区 5 自自动动变变速速器器车车辆辆坡坡道道停停车车时时不不使使用用驻驻车车制制动动 装有自动变速器的汽车在坡上停车时 有些驾驶员只 是使用 P 挡 而不使用驻车制动 这样做极容易引发 事故 因为虽然装有自动变速器的汽车在 P 挡位设有 的停车锁止机构一般是很少失效的 但一旦失效就会 造成意外事故 因此 在坡道停车时 还是应该使用 驻车制动器 误误区区 6 自自动动变变速速器器汽汽车车只只要要 D 挡挡起起步步 一一直直加加大大油油门门就就可可以以换换到到高高速速挡挡 有 些驾驶员认为只要 D 挡起步 一直加大油门就可以 换到高速挡 殊不知这种做法是错误的 因为换挡操 作应是 收油门提前升挡 踩油门提前降挡 也就是 在 D 挡起步后 保持节气门开度 5 加速到 40km h 快松油门 能提高到一个挡位 再加速到 75km h 松油门又能提高一个挡位 降低时按行车车 速 稍踩油门 即回到低挡 但必须注意 油门不能 踩到底 否则 会强行挂入低速挡 可能造成变速器 损坏 总之 自动变速器汽车相对于手动变速 器汽车而言 省去了离合器踏板 不必频繁地踩踏板 使汽车驾驶变得简单 轻松 但若操作不当 会人为 地增加自动变速器的故障发生率 降低其使用寿命 正确使用自动变速器 不仅可以避免或减少故障的发 生 还会降低油耗 减少污染 编辑本段自自主主研研发发 2009 年 12 月 3 日 在国际金融危机催生的更加 激烈的市场竞争中 重庆青山工业公司不仅在今年前 十个月产销汽车变速器双双突破百万台 成为国内规 模最大 产品谱系最多的变速器企业 而且实现自主 研发 AMT 自动变速器产业化 率先打破国外企业对 此类产品的市场垄断 变速器是高技术 高投入 高 风险的 三高 产品 是汽车最关键的核心零部件 长 期以来 中国变速器技术研发和生产工艺滞后 尤其 是自动变速器 长期成为中国汽车产业难以填补的一 项空白 国内汽车企业只得依靠进口 近两年来 中 国一些企业致力于自主生产自动变速器 但基本上都 从国外购买技术 青山 AMT 自动变速器则具有完全 自主知识产权 并在国内率先实现量产 青山公司总 经理董其宏说 青山从 1984 购买日本铃木技术至今 整整生产了 25 年变速器 前 20 年都是仿制 后 5 年 才进入卧薪尝胆的自主研发阶段 在中国劳动力成本 较低的情况下 仿制也可能有利可图 但永远面临较 高的市场风险 且不能使企业占领市场制高点 他说 只有具备核心竞争力 企业才能无所畏惧 因此我 们坚定地走自主研发之路 研发平台化是青山 公司的取胜之道 董其宏认为 中国制造业自主创新 面临的最大问题是 许多企业没有形成完整的研发平 台 比如 德国大众公司在帕萨特研发平台上 可延 伸开发出十几个品种 而国内企业往往是一个品种一 个平台 既浪费资源 分散人力物力 又不利于出成 果 于是 青山公司整合资源 搭建了手动变速器 AMT 变速器和 DCT AT 变速器三大研发平台 先 后投资上亿元建成新的国家级技术中心 在吉林大学 重庆大学建立技术中心分中心 形成