液力自动变速器概述概述

自动变速器概述,09G变速箱,自动变速器概述,自动变速器的发展应用自动变速器的结构组成自动变速器的分类型号自动变速器的使用,自动变速器的发展,行星齿轮变速器,液力耦合器,液力控制自动变速器（1939）,电液控制自动变速器,多档化、智能化、网络化、集成化,（1982）,（1904）,（现在）,一、自动变速器的发展应用,1904年，美国，卡迪拉克汽车第一次将行星齿轮机构用于变速器。几乎和其同时液力偶合器也诞生了，但它不是用在汽车上，液力耦合器最先用于小火轮上，后来又被用于衰减柴油机振动。1926年，美国，别克汽车第一次将液力耦合器和手动变速器装在一起。换档时，仍需踩离合器来中断动力传递。1939年，美国，通用汽车公司最先推出了第一台现代意义上的自动变速器，它是将行星齿轮式变速器与液力耦合器组合，通过液压进行自动变速，是现代液力自动变速器的原型。1948年到1950年期间，出现了可根据车速和油门位置进行自动换档的自动变速器。此时液力自动变速器已基本定型。1982年，日本，丰田研制的电子控制变速器（ECT）问世，即丰田A-140E自动变速器。电控系统只能控制变矩器的锁止油压，而变速器的换档还是由液压系统控制。20世纪80年代中叶至20世纪90年代初，自动变速器电控系统的执行器电磁阀增加为两个，一个负责变矩器锁止，一个负责“D”位上第4档的升降。在这一阶段电控对于变速器换档的控制，还处于辅助阶段。19921994年是电控变速器飞速发展阶段。电控系统换完全取消了节气门油压和速度油压对“D”位升降档的控制。电控系统功能不断拓宽使汽车的驾驶更加随心所欲。,一、发展应用,现在，自动变速器的电子化、人性化、智能化、集成化、多档化水平越来越高。电子化程度的提高使得变速器的控制系统变得更加简单，智能化的提高使得变速器变得更加聪明，人性化的发展使驾驶汽车变得更加随心所欲，多档化的发展则会大大提高了汽车的动力性和经济性。例如现在的六速、七速八速自动变速器，并可实现手动和自动两种换档模式。另外，车载电控系统集成化水平越来越高。整个汽车电子控制系统一体化也是一个汽车控制技术的发展方向，发动机控制和AT控制、巡航控制、牵引力控制、四轮驱动控制和ABS等联合起来控制，使整车控制系统得到优化，功能更加强大。,二、自动变速器的结构组成,液力变矩器（液力传动系统）齿轮变速机构（机械传动系统）控制系统换档操纵系统（外操纵机构）冷却润滑系统,1、液力变矩器,1、液力变矩器,液力变矩器位于自动变速器的最前端。以自动变速器油（ATF）为工作介质。可实现变速增扭兼起离合器的作用。其工作状态完全自动化，无需驾驶员操纵。因此，安装自动变速器的汽车，取消了离合器踏板。,2、齿轮变速机构,2、齿轮变速机构,齿轮变速机构包括变速齿轮部分和换档执行元件部分。不同车型自动变速器采用不同的变速齿轮组合。例如：辛普森式、平行轴式、拉维娜式、莱派特式、组合式等。换档执行元件可以是变速器处于不同的档位，以实现不同的传动比。换档执行元件有三种：离合器、制动器和单向离合器。,3、控制系统,3、控制系统,按控制系统的控制方式分有：液控系统和电液控系统。电液控系统包括液控系统和电控系统两部分。控制系统除自动换档外，还要控制液力变矩器中锁止离合器的锁止与分离，以及自动变速器的冷却与润滑。,4、换档操纵系统（外操纵机构）,驾驶员通过自动变速器的变速杆改变阀体内的手动阀位置，控制系统则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，控制换档执行元件的动作，从而实现自动换档。,5、油压及冷却系统,油泵是液压控制系统的动力源，为液力变矩器、控制阀板以及换档执行元件提供一定压力的液压油。,三、自动变速器的分类与型号,自动变速器的分类自动变速器的型号,（一）自动变速器的分类,1、按驱动方式分类后轮驱动自动变速器、前轮驱动自动变速器。2、按自动变速器前进档的档位数分类4个前进档、5个前进档、6个前进档、7个前进档、8个前进档等。3、按齿轮变速器的类型分类普通齿轮式（平行轴式）、行星齿轮式两种。4、按控制方式分类液压控制自动变速器、电子控制自动变速器两种。,1、按驱动方式分类按驱动方式不同，可分为前轮驱动、后轮驱动、和四轮驱动自动变速器三大类；前驱型：1）横置前驱型：广本雅阁奥德赛一汽大众几捷达和宝来丰田佳美等；2）L型前驱型：通用4T65E雪拂来4T60E3）纵置前驱型：A6B5桑塔纳俊杰后驱型：丰田凌志400（A340E），通用雪佛莱（4L60E）四驱型：大众奥迪A8（01V）丰田吉普（A442F）自动变速器加分动箱型四驱；,2、按自动变速器前进档的档位数分类4个前进档、5个前进档、6个前进档、7个前进档、8个前进档等。,3、按齿轮变速机构分类自动变速器按齿轮变速机构可分为平行轴式和行星齿轮式两种。1）平行轴式自动变速器我国广州本田汽车有限公司生产的广州本田雅阁轿车所使用的变速器就是平行轴式自动变速器。2）行星齿轮式自动变速器行星齿轮式自动变速器采用行星齿轮传动，通过换档执行元件实现档位的变换。它具有结构紧凑、体积小的特点，是目前绝大多数汽车采用的自动变速器。,4、按传动比变化是否连续分1）有级式自动变速器采用齿轮变速机构的自动变速器，不论是平行轴式还是行星齿轮式各档位的传动比是一个定值。各档位传动比之间是间断的，这是齿轮传动固有的特点。2）无级式自动变速器无级式式自动变速器的结构示意简图。它采用钢带或链条传动，主、从动带轮的槽宽（即带轮的直径）可以改变，从而改变钢带的传动比。这种变速器又称为CVT，,5、按自动变速器的控制方式来分液力控制自动变速器和电控液力自动变速器（EAT）。1）液力控制自动变速器是通过机械手段，将汽车行驶时车速及节气门开度的变化参数转变为液压控制信号，阀板根据信号，通过控制换档执行机构元件（离合器、制动器）的动作，实现自动换档。2）电控液力自动变速器是通过各种传感器，将发动机转速、节气门开度、水温、车速及自动变速器液压油的温度等参数转变为电信号，并输入到电控单元。电脑根据信号，向换档电磁阀，油压电磁阀等发令再将电控单元的指令转变为液压控制信号，给换档执行机构中元件（离合器、制动器）动作，从而实现自动换档。,6、按照操纵方式：有按钮式和拉杆式两种。7、按照离合器控制形式：可分为自动离合变速器（AMT）、双离合变速器（DSG/DCT）等,三、自动变速器操纵手柄的使用,操纵手柄只改变自动变速器的阀板总成中手动阀的位置，而自动变速器本身的档位则是由换档执行机构的动作决定的。它除了取决于手动阀的位置外，还取决于汽车的车速、节气门开度等因素。要正确操作自动变速器，首先应当了解自动变速器操纵手柄各个档位的含义。,(一)停车档(P位)停车档通常位于操纵手柄的最前方。当操纵手柄位于该位置时，自动变速器中的停车锁止机构将变速器输出轴锁止，使驱动轮不能转动，防止汽车移动；同时换档执行机构使自动变速器处于空档状态。当操纵手柄离开停车档位置时，停车锁止机构即被释放。(二)空档(N位)空档通常位于操纵手柄的中间位置，在倒车档和前进档之间。当操纵手柄位于空档位置时，换档执行机构的动作和停车档相同，也是使自动变速器处于空档状态，此时，发动机的动力虽经输入轴传入自动变速器，但只能使各齿轮空转，输出轴无动力输出。,(三)前进档(D位)前进档位于空档之后。大部分轿车自动变速器在操纵手柄位于前进档位置时可以实现4个不同传动比的档位，即1档、2档、3档和超速档其中1挡传动比最大；2档次之；3档为直接档，传动比为1；超速档的传动比小于1。在汽车行驶过程中如果操纵手柄位于前进档位置，则自动变速器的液压或电子控制系统能根据车速、节气门开度等因素的变化，按照设定的换档规律，自动变换档位，,(四)前进低档(S位和L位)前进低档通常有2个位置，S位和L位。当操纵手柄位于这两个位置时，自动变速器的控制系统将限制前进档的变化范围。当操纵手柄位于S位时，自动变速器只能在1挡、2档、3档之间自动变换档位；当操纵手柄位于L位时，自动变速器固定在1档或只能在l档、2档之间自动变换档位。有些车则将S位标为2位、L位标为1位其含义是相同的。有的标“2”（12档）和“L”（1档）,四、自动变速器控制开关的使用,新型自动变速器除了可用操纵手柄进行换档控制外，还可以通过操纵手柄上或汽车仪表板上的一些控制开关来进行一些其它的控制。不同车型自动变速器的控制开关往往有不同的名称，其作用也不完全相同。常见的控制开关有以下几种：,(一)超速档开关(OD开关),这一开关用来控制自动变速器的超速档。当这个开关打开后，超速档控制电路接通此时若操纵手柄位于D位，自动变速器随着车速的提高而升档时，最高可升入4档(即超速档)。该开关关闭后，超速档控制电路被断开仪表盘上的“ODOFF指示灯随之亮起(表示限制超速档的使用)，自动变速器随着车速的提高而升档时，最高只能升入3档，不能升入超速档。,(二)模式开关,大部分电子控制自动变速器都有一个模式开关，用来选择自动变速器的控制模式，以满足不同的使用要求。所谓控制模式主要是指自动变速器的换档规律。常见的自动变速器的控制模式有以下几种：(1)经济模式(ECONOMY)：这种控制模式是以汽车获得最佳的燃油经济性为目标来设计换档规律的。当自动变速器在经济模式状态下工作时，其换档规律应能使发动机在汽车行驶过程中经常处在经济转速范围内运转，从而提高了燃油经济性。(2)动力模式(POWER)：这种控制模式是以汽车获得最大的动力性为目标来设计换档规律的。在这种控制模式下，自动变速器的换档规律能使发动机在汽车行驶过程中经常处在大功率范围内运转，从而提高了汽车的动力性能及爬坡能力。(3)标准模式(NORMAL)：标准模式的换档规律介于经济模式和动力模式之间。它兼顾了动力性和经济性，使汽车既保证一定的动力性，又有较佳的燃油经济性。,模式选择开关可以用来选择功率方式和正常方式，可以适应人们不同的开车习惯。一般来讲，在山区行驶或有拖挂时，自动变速器采用功率方式运行比较有利；而在一般情况下，采用正常方式运行有利于节油。,(三)保持开关,有些电子控制自动变速器设有保持开关(如日本JATCO公司生产的R4AEL自动变速器)。这种开关通常位于操纵手柄上。按下这个开关后，自动变速器便不能自动换档，挡位完全取决于操纵手柄的位置，当操纵手柄位于D位、S位、L位时，自动变速器分别保持在3档、2档、1挡,汽车在雪地上行驶时,可以按下这个开关,用操纵手柄选择档位,以防止驱动轮打滑。,（二）自动变速器的型号,自动变速器型号含义变速器型号识别方法,1、自动变速器型号含义,（1）变速器性质A标志自动变速器；M标志手动变速器。（2）生产公司如德国ZF公司、日本AISIN公司等。（3）驱动方式F表示前驱，R表示后驱。（4）前进档位数用数字表示。（5）控制类型电控E、液控H、电液控EH。（6）改进序号表示该变速器是在原变速器上作过改进的。（7）额定驱动转矩在通用、宝马公司的自动变速器型号中由此参数。,自动变速器型号举例,（1）宝马ZF4HP22_EHZF公司生产，4表示前进档数，H表示液压，P表示行星齿轮类，22表示额定转矩。E或EH表示电控或电液控。（2）通用公司4T65E、4L60E4表示前进档数；T表示前驱横置；L表示后后驱或四轮驱动；60表示额定驱动转矩；E表示电控。,自动变速器型号举例,（3）丰田自动变速器型号有两类：一类除字母外含有两位阿拉伯数字，另一类除字母外含有三位阿拉伯数字。有两位数字的：A40A41A42DLA43DLA44DLA45DL等。A表示自动变速器，第一位数字为1、2、5表示前驱，3、4、6表示后驱，第二位表示生产序号。后面的D表示有OD档，L表示有锁止离合器，E表示有电控锁止离合器，无E表示全液控。有三位数字的：A140LA240LA241LA243LA140EA141EA240EA241E等。A表示自动变速器，第一位1、2、5表示前驱，3、4、6表示后驱，第二位表示前进档位数，第三位表示生产序号。,2、变速器型号识别,（1）看变速器铭牌一般有：生产公司、型号、序号代码、日期等。如丰田A341E自动变速器，型号0341LE。宝马公司上直接标注ZF4HP22等。有的没标型号，而是型号代码，如同用09G等。（2）看汽车铭牌一部分汽车在发动机舱内、驾驶室内、门柱等位置有汽车铭牌，这些铭牌上有生产厂商名称、汽车型号、车身型号、底盘型号、发动机型号、变速器型号、出厂编号等内容。（3）壳体标号识别奔驰自动变速器识别方法，为数字代码，刻在变速器壳体侧面与油底壳结合面向上一点，有一长串字符，其中“722*”共6位数即变速器型号。（4）零部件识别法看滤清器、油底壳、油底密封垫，电磁阀个数，导线端子数等。（5）根据结构特征识别日产千里马RE4F04A自动变速器的油底壳上方，有一大一小两个油底壳的宝马或欧宝4L30E变速器。加长壳体奔驰S320轿车的722.502五速自动变速器。油底壳在前面的马自达626轿车GF4A-EL变速器等等。,01M变速器外观,01M变速器外观,代码、总成匹配、传动比,代码、总成匹配、传动比,代码、总成匹配、传动比,一汽大众捷达01M自动变速器型号,最常见的电脑型号：两阀发动机装配01M927733LS和五阀发动机装配的01M927733GF两种。两种电脑内部结构基本相同，最大区别在于程序存储器29F010B的程序不同。,四、自动变速器的使用,变速杆的使用控制开关的使用自动变速器的正确使用自动变速器使用注意事项,（一）变速杆的使用,一般的自动变速器有67个档位，它们从前到后依次排列。分别为：P（停车档）、R（倒档）、N（空档）、D（前进档）、2（制动2档）、L（制动1档），或P（停车档）、R（倒档）、N（空档）、D4（有超速档）、D3（无超速档）、2（制动2档）、L（制动1档）等几种形式。所有的自动变速器前面的四个档位是一致的，即PRND。后面的档位有2、L，或3、2、1，或S、L等多种形式。其含义也不同，有的2位只有2档，有的2位可以在1档和2档之间变换。,变速杆位举例（4AT变速箱）,日产TIIDA骐达1.6G手动时尚版,变速杆位举例（4AT手自一体变速箱）,福特福克斯1.8AT时尚精英版,变速杆位举例（5AT变速箱）,本田雅阁2.0LEXNavi,变速杆位举例（6AT手自一体变速箱）,大众速腾1.8TSI冠军版AT,（一）变速杆的使用,1、P（Park）位（驻车档）当变速杆在P位时，自动变速器中的停车锁止机构将变速器输出轴锁止，同时变速器处于空档状态。因此，在P位状态下不可强行拖动车辆；在上下坡停车时，不要仅仅使用P位制动车辆。而且，车辆只有在P位时才能拔出点火开关钥匙；只有在P或N位时才能启动发动机发动机汽车。2、R（Reverse）位（倒车档）当变速杆在R位时，变速器处于倒车档状态，驱动轮反转，实现倒车。3、N（Neutral）位（空档）当变速杆在N位时，变速器处于空档状态，发动机和车轮传动系统脱离动力传递。因此，在N位时，可以随意推动车辆。P位起动是经常使用的模式，N位起动用于行驶中发动机熄火。,（一）变速杆的使用,4、D（Dive）位（前进档）当变速杆位于D位时，变速器可以在前进位中实现自动变速。前进档位的作用比较复杂：对于4档变速起来说，4档又称为超速档，英文为OVERDRIVE，简称OD或O/D，再往下是3档、2档或1档（又称为L位）。它们的档位设置规律是：高档位向下兼容，低档位不能自动向上换档。5、2位（发动机制动2档）当车辆行驶在下坡上时，可以预先选择2位或1位，以便合理利用发动机制动，同时用节气门踏板控制车辆下坡速度。但是在一般行驶或上坡时，建议使用D位，这时车辆可以自动选择理想档位，无需驾驶着操心。6、L位（发动机制动1档）当变速杆位于L位时，变速器锁定在前进1档，发动机制动作用更强，一半多用于山区、路况不好或陡坡行驶使用，以免变速器频繁换档，提高自动变速器的使用寿命。说明：2位、L位都是发动机制动功能的档位。车辆行驶中可以手动从低档向高档换档，但是从高档往抵挡换档则要在一定速度范围内进行，以免损坏变速器。,（二）控制开关的使用,1、OD超速档开关和“ODOFF”指示灯OD超速档开关用来控制自动变速器的超速档，它一般安装在变速杆或仪表板上。当OD开关在“OFF”位置，“ODOFF”指示灯点亮，并且电脑不允许变速器进入超速档。当OD开关在“ON”位置，“ODOFF”指示灯熄灭，如果指示灯闪烁，则系统存在故障码。说明：OD开关为常闭开关；在坡道上行驶时，应注意根据情况切断OD超速档开关。,（二）控制开关的使用,2、换档模式选择开关（1）ECONOMY经济模式接通经济模式时，变速器的换档规律能是发动机在汽车行驶过程中经常在转速范围内运转。在使用经济模式时，相同的节气门开度，升档车速较低，液力变矩器锁定离合器工作范围宽，可在较低档位上实现直接传动。（2）POWER动力模式/SPORT运动模式该模式是以发动机获得最大的动力性为目标设计的换档规律。这时自动变速器的换档规律能是发动机在车辆运行过程中经常处在大功率范围运转，可大大发挥它的动力性和爬坡能力。只有发动机转速较高时，才能换入高档，即延迟升档，提前降档。,（二）控制开关的使用,2、换档模式选择开关（3）NORMAL标准模式标准模式的换档规律介于经济模式和动力模式之间。当选择标准模式时，既可兼顾车辆的动力性和经济性。（4）MANUAL手动换档模式MANUAL开关为手动换挡模式开关，当它接通时自动变速器不再自动换档。当汽车起步时，驾驶员应先把换档手柄放在L档位，根据车速高低换入2档位，最后手动换入D档位。由于使用手动换挡模式，自动变速器不能自动换档，在低档位要防止节气门过大引起发动机转速过高而使发动机过热。（5）SNOW雪地模式在该模式下变速器以高档（3档）起步，这样即使汽车起步节气门踏板被踩到底，也能保证驱动轮不回打滑。,（二）控制开关的使用,3、CC巡航控制开关CC英文全称为CRUISECONTROL。巡航控制开关安装在转向柱上或仪表板上，在形式时，当加速到规定车上以上时接通此开关。汽车会以稳定的车速持续行驶，使驾驶操作方便，节省燃油。当按下巡航控制取消开关或踩下制动踏板等操作时，可使巡航控制自动解除。4、HOLD保持开关保持开关安装在变速杆锁定按钮下方。它实际上是一个定档行驶控制开关。保持开关接通时，D位高速时自动变速器固定在3档行驶；低速时固定在2档行驶，S位时固定在2档；L位固定在1档。,（二）控制开关的使用,5、强制降档开关（常开）对于电子节气门发动机，强制降档开关与节气门拉索一体，位于节气门踏板位置传感器内。若驾驶员触发此开关，自动变速器会降低一个档位，增加汽车的加速性能。6、制动灯开关（常开）制动灯开关信号的作用是，当踩下制动踏板时，由电脑控制锁止离合器解锁。同时操纵变速杆时，必须踩下制动踏板，锁定被打开，变速杆方可被操纵。,自动变速器的正确使用,（1）起动发动机变速杆置于P位或N位。（2）起步发动机起动后，先预热再挂档起步。操作步骤是：起步时先踩下制动踏板，然后再挂档，松开驻车制动，抬起制动踏板，汽车缓慢起步，起步后再缓慢加油。（3）临时停车停车时间较短时，可让变速杆保持在D为，只用制动踏板停车；停车时间稍长时，可同时使用制动踏板和驻车制动；停车时间较长时，最好变速杆换到N位，并拉紧手制动。,自动变速器的正确使用,（4）倒车在汽车完全停稳后，踩下制动踏