汽车自动变速器

1,第十六章汽车自动变速器,16.1.1自动变速器的优缺点：,1、汽车起步更加平稳，能吸收和衰减振动与冲击，提高乘坐舒适性；2、使汽车能以很低的速度稳定行驶，提高车辆的通过性；3、可自动适应道路阻力的变化，提高汽车的平均速度及动力性，同时也降低了排气污染；4、便于实现自动换挡、减轻驾驶员体力消耗，提高汽车行驶安全性；5、结构复杂，制造精度和成本高，试制费用较高；6、传动效率较机械变速器低（一般低8%12%）；7、由于结构复杂，在使用、修理、故障排除等方面，技术水平要高。,自动变速器简介(1),16.1概述,2,16.1.2自动变速器的类型：,按传动比的变化方式：有级式AMT无级式综合式按变速系统控制方式：液控液压电控液压,电,3,液力传动系统、齿轮变速系统、液压操纵系统、液压(电子)控制系统等四部分组成。,自动变速器的组成：,4,16.2液力耦合器与液力变矩器,一、液力耦合器,1结构,组成：泵轮、涡轮和耦合器外壳等。泵轮与发动机曲轴相连涡轮与从动轴相连泵轮与涡轮间隙34mm二者之间靠液体流动来传递动力。,5,6,2液力耦合器的工作原理,7,工作原理：,工作原理：、泵轮转动带动液体转动产生转动动量；、同时产生离心力，使外侧压力上升，内侧压力下降，与涡轮之间产生涡流；、由泵轮流入涡轮的动量带动涡轮转动。所以必有nbnw。注：液体在循环流动中（除了泵轮和涡轮）没有受到任何其他外力。所以液力耦合器只起传递转矩的作用。,8,1）优点：（1）保证汽车平稳起步；（2）衰减传动系的扭转振动；（3）防止传动系过载；（4）显著减少换挡次数。2）缺点：（1）只能传递转矩，不能改变转矩大小；（2）不能取代离合器，使传动系统纵向尺寸增加；（3）传动效率较低。,液力耦合器的优缺点,9,二、液力变矩器,1结构,主要由泵轮、涡轮、导轮（与液力耦合器的最大区别）和变矩器外壳等部件组成。,液力变矩器(2),10,11,12,2.工作原理,13,Mw=Mb+Md,Mw=Mb-Md,14,3液力变矩器特性,（1）液力变矩器传动比（2）液力变矩器变矩系数,注意：传动比的定义与齿轮变速时正相反。,K值随涡轮转速的变化而连续变化,=1）,21,2.四元件综合式液力变矩器,特性=两个变矩器的特性+一个耦合器的特性,22,3.带锁止离合器的液力变矩器,、气蚀与补偿压力：为防止气蚀的产生，油泵应保持工作腔中0.250.7MPa的压力；、通常机械变矩与液力变矩联合工作。、提高效率；（路面好时，液力锁止泵轮与涡轮只用机械变矩）、扩大了变矩的范围；(三元件时K=1.92.5）、必须加锁止离合器。,23,24,25,16.3液力机械变速器,一、行星齿轮变速器的工作原理,1单排行星齿轮机构的特性方程式,M11+M22+M33=0n1+n2-(1+)n3=0（式中=Z2/Z1=r2/r1）,26,2单排行星齿轮机构的工作原理,（1）太阳轮1为主动件，行星架3为从动件，齿圈2固定i13=n1/n3=1+=1+z2/z1（2）齿圈2为主动件，行星架3为从动件，太阳轮1固定i23=n2/n3=(1+)/=1+z1/z2（3）太阳轮1为主动件，齿圈2为从动件，行星架3固定i12=n1/n2=-=-z2/z1（4）如果n1=n2,则n1=n2=n3i=1(直接挡)（5）如果所有元件都不受约束，则为空挡。,27,二、液力变矩器与行星齿轮变速器组成的液力机械自动变速器,28,红旗CA7560轿车液力机械变速分析（P84）：,由液力变速器，第一排离合器+制动器6，第二排行星齿轮系+制动器7，第三排行星齿轮系组成；主动部分为前排齿圈和后排太阳轮。1、若离合器分离，6、7不制动，则无约束是空档；,29,红旗CA7560轿车液力机械变速分析（P84）：,由液力变速器，第一排离合器+制动器6，第二排行星齿轮系+制动器7，第三排行星齿轮系组成；主动部分为前排齿圈和后排太阳轮。2、若离合器结合，6、7不制动，则二、三排都是两元件同转速成为直接档；,30,红旗CA7560轿车液力机械变速分析（P84）：,由液力变速器，第一排离合器+制动器6，第二排行星齿轮系+制动器7，第三排行星齿轮系组成；主动部分为前排齿圈和后排太阳轮。3、若离合器分离，低速制动带6制动，则前排中心轮不动，齿圈主动，则i=n11/n9，是低速档；,31,红旗CA7560轿车液力机械变速分析（P84）：,由液力变速器，第一排离合器+制动器6，第二排行星齿轮系+制动器7，第三排行星齿轮系组成；主动部分为前排齿圈和后排太阳轮。4、倒档带7制动，仅由后排传动是倒档，行星架固定，中心轮主动i=-Z9/Z11。,32,16.4自动变速器的操纵机构,一、液控式（全液压）操纵机构,1动力源（供油系统）,（1）自动变速器油含有多种特殊添加剂的混合油液。（2）液压泵液压泵可以采用内啮合的齿轮泵或转子泵，其结构和工作原理与发动机润滑系统中的机油泵相同。液压泵除了向控制装置、执行装置供应压力油以实现换档外，还向液力变矩器供应工作油液，向行星齿轮变速器供应润滑油。,由供油系统、执行装置、控制装置和换档品质控制装置等组成,33,2执行装置,（1）换档离合器,作用：连接输入轴、中间轴、输出轴和多排行星齿轮元件，传递转矩。,34,（2）换档制动器,作用：用来制动行星齿轮机构中三元件（太阳轮、齿圈和行星齿轮架）中任一元件，改变齿轮组合。类型：片式和带式,35,36,37,（3）单向离合器,作用：用来控制行星齿轮机构中的某些元件只能做单一方向的转动，而不能反转。类型：滚柱式、楔块式,38,3.控制装置,（1）换档信号系统,1）节气门阀,节气门开度越大，滑阀右移，出口的油压越高。,39,2）离心调速阀,原理：根据车速的变化改变输出给换档阀的油压。,40,（2）换档阀系统,1）换档阀换档阀是根据节气门开度或车速的变化，自动进行换档的部件。,2）手控制阀手控制阀又称选档阀，是一种手控制的多路换向阀。它可根据自动变速器选档操纵手柄的不同位置，如停车档(P)、空档（N）、倒档（R）、前进档（D）、前进低档（S、L）等，将主油路压力油送至换档阀进行换档。,3）强制换档阀在某些自动变速器中还装有强制降档阀，其作用是在节气门全开或接近全开时，将自动变速器强制降低一个档位，以保证高速行驶的汽车超车时获得良好的加速性能。,41,4换档品质控制装置,作用：保证换档过程平顺柔和、无冲击。它包括油路中的缓冲阀、限流阀、断流解锁阀、单向节流阀和节流孔等。,包括冷却器和滤清器。在发动机散热器下储水箱内设有冷却器。变矩器内的部分工作液从导轮与涡轮之间的间隙流出，经导轮固定套管与变速器第一轴之间的环形油道流过冷却器，得到冷却或加温后，再经过滤清器流入机械变速器的润滑油道。,5滤清冷却系统,42,二、自动变速器的电控式操纵系统,1.电子控制单元（ECU）,43,2传感器,1）节气门位置传感器,将测得的节气门开启角度转换成电信号输入给ECU，以作为控制自动变速器换档的依据。,44,2）车速传感器,安装在自动变速器输出轴附近，用以测量输出轴转速，是电磁感应式的转速传感器。,45,3控制开关,空档起动开关只有选档手柄位于“P”或“N”档位时发动机才能启动。自动跳合(又称降档)开关用来检测加速踏板踩下是否超过节气门全开位置。制动灯开关判断汽车是否实施了制动。超速档开关打开：自动变速器可随车速的升高而升档，直到升入最高档（即超速档）关闭：随车速的升高而升档时，自动变速器最高只能升入超速档的前一档位，不能升入超速档。模式开关用来选择自动变速器的控制模式（换档规律：经济模式、动力模式、正常模式）。,46,4执行器,1）开关式电磁阀,47,2）线性脉冲式电磁阀,48,因电控单元（ECU）能存储与处理多种换档规律，所以可按车辆行驶需要选择合适的换档规律，故可实现更合理、更复杂的控制，以获得更理想的燃油经济性；由于简化了液压系统，从而使结构紧凑、质量轻；控制精度高、反应快且动作准确；如需要变更换档规律或参数时，只要改变控制程序和某些电子元件的型号规格就可满足要求，而无须更换系统中的零件，故适应性强，开