汽车底盘构造与维修

1、第一章 汽车底盘技术的发展概况一、汽车工业发展概况 汽车是最重要的现代化交通运输工具，是科学技术发展水平的标志。汽车工业是资金密集、技术密集、人才密集、综合性强、经济效益高的产业，世界各工业发达国家几乎都把它作为国民经济的支柱产业。现代汽车上采用了大量的新材料、新工艺和新结构，特别是现代化的微电子控制技术的应用，大大地提高了汽车的性能。毫无疑问，汽车是一种高科技产品。汽车工业的发展可以带动机械制造、电子技术、橡胶工业和城市道路交通等相关行业的发展，对社会经济建设和科学技术进步有着重要的推动作用。 1885年，德国工程师卡尔奔驰设计制造出了世界上第一辆装有0.85马力(1000马力千瓦)汽油机的

2、三轮汽车，二冲程、589w，如图。1886年1月29日获得了专利认证。后来人们将这一天作为世界上第一辆汽车的诞生日。1986年戴姆勒又与梅巴赫制成了810W的四冲程汽油机，并装到四轮汽车上，如图、视频 19世纪末到第一次世界大战爆发的20多年间，是发达国家汽车工业的初步形成时期，其中最具代表性的是德国和美国。 1908年美国人亨利福特推出了著名的“T”型轿车，其上装有一台20马力的四缸汽油机，如图。1913年在汽车行业率先采用了具有划时代意义的流水线怍业方式生产汽车，使这种车型的产量迅速上升，成本大幅下降，福特“T”型车先后共生产了1500万辆，具有极大的社会影响。 被誉为“汽车大王”。 19

3、67年，德国的波许(Bosch)公司研制出D型（进气歧管的真空度及温度来测量进气量）叶特朗尼克(Jetronlc)电子控制燃油喷射系统，装在大众公司VWl600轿车上，它开创了汽油喷射系统电子控制的新时代。1973年又开发了L型电子控制燃油喷射系统（空气流量计来测量进气量）1979年，发动机电子控制技术已达到相当高的程度。随着世界汽车保有量的迅猛增加，各国对汽车排放法规要求日益严格化，同时对节熊和安全性能也提出了更高的要求。而电子技术的迅速发展为汽车技术的改善提供了条件。近年来，车用电子控制装置越来越多，如电控燃油喷射装置、电控点火装置、电控自动变速器装置、电控制动防抱死装置、电控雷达防撞装置

4、等，电子控制装置已渗透到汽车的每一个系统。 各期汽车 我国1956年10月15日第一汽车制造厂建成投产，生产解放牌CAl0型4 t载货汽车，结束了我国不能批量生产汽车的历史。1958年9月28日，上海汽车装配厂(上海汽车装修厂)试制成功第一辆凤凰牌轿车，开创了上海汽车工业生产轿车的历史。这期间，我国的一批汽车修配企业，如南京汽车制配厂、济南汽车配件厂、北京汽车制配厂等，相继发展成汽车制造厂，生产各种不同类型的汽车。1968年创建二汽1975年7月1日，第二汽车制造厂建成投产，生产东风牌EQ240型25 t越野汽车。20世纪80年代初，我国汽车工业进入了大发展阶段。1983年4月11日，第一辆上

5、海桑塔纳牌轿车在上海汽车厂组装成功。1985年3月21日，上海大众汽车正式成立。1987年国务院确定了以发展轿车工业来振兴我国汽车工业的发展战略。“七五”以来，通过与德国、法国、美国、日本和韩国等国的合作，我国先后建起了上海大众、一汽大众，二汽神龙、上海通用，广州本田和北京现代等一批现代化的轿车生产企业。经过20多年的努力，我国汽车的年产量从1978年的149万量，发展到1992年的汽车年产量超过100万量。2003年我国汽车的年产量更达到了444万辆，其中轿车产量为201万辆。我国已超过法国，成为继美国、日本和德国之后的世界第四大汽车生产国。据统计1998年美国 通用878万辆 福特772万

6、辆德国 大众485万辆 克莱斯勒402万辆日本 丰田446万辆 本田231万辆 二、汽车底盘发展概况50年代，汽车设计主要是考虑人体工学和汽车外观完美的流线型。60年代，随着汽车保有量和汽车速度的增加，交通事故频发成了比较严重的社会问题。为了防止交通事故的发生，除制定新的交通法规加以限制外，还改造了制动装置和添加了许多安全装置。70年代，能源危机和环境保护是汽车业的重大问题。汽车设计强调轻量化、低油耗和在底盘方面如何减少行驶阻力，此时的汽车以机械控制系统或液压控制系统为主。80年代，随着电子技术的发展，电子控制成为汽车上的主要控制。进入21世纪，汽车设计主要解决的问题仍然是环保和安全问题。电子

7、技术的发展，为汽车向电子化、智能化、网络化、多媒体化的方向发展创造了条件。据国外专家预测，未来35年内汽车上装用的电子装置成本将占整车成本德25%以上，汽车将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发展。三、电子技术在底盘上的应用 1电控自动变速器（ECAT）ECAT可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数，经过计算机的计算、判断后自动地改变变速杆的位置，从而实现变速器换挡的最佳控制，即可得到最佳挡位和最佳换挡时间。它的优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映行驶 负荷和道路条件等。传动系统的电子控制装置，能自动适应瞬时工况变化，保持发动机以尽可能低的转速工作

8、。电子气动换挡装置是利用电子装置取代机械换挡杆及其与变速机构间的连接，并通过电磁阀及气动伺服阀汽缸来执行。它不仅能明显地简化汽车操纵，而且能实现最 佳的行驶动力性和安全性。 2防抱死制动系统（ABS） 该系统是一种开发时间最长、推广应用最为迅速的重要的安全性部件。它通过控制防止汽车制动时车轮的抱死来保证车轮与地面达到最佳滑动率（15-20%），从而使汽车在各种路面上制动时，车轮与地面都能达到纵向的峰值附着系数和较大的侧向附着系数，以保证车辆制动时不发生抱死拖滑、失去转向能力等不安全的工况，提高汽车的操纵稳定性和安全性，减小制动距离。驱动防滑系统（ASR）也叫做牵引力控制系统（TCS或TRC），

9、是ABS的完善和补充，它可以防止起动和加速时的驱动轮打滑，既有助于提高汽车加速时的牵引性能，又能改善其操作稳定性。 3电子转向助力系统 电子转向助力系统是用一部直流电机代替传统的液压助力缸、用蓄电池和电动机提供动力。这种微机控制的转向助力系统和传统的液压助力系统比起来具有部件少、体积小、重量轻的特点，最优化的转向作用力、转向回正特性，提高了汽车的转向能力和转向响应特性，增加了汽车低速时的机动性以及调整行驶时的稳定性。 4适时调节的自适应悬挂系统 自适应悬挂系统能根据悬挂装置的瞬时负荷，自动地适时调节悬架弹簧的刚度和减震器的阻尼特性，以适应当时的负荷，保持悬挂的既定高度。这样就能够极大地改进车辆

10、行驶的稳定性、操纵性和乘坐的舒适性。 5常速巡行自动控制系统（CCS） 在高速长途行驶时，可采用常速巡行自动控制系统，恒速行驶装置将根据行车阻力自动调整节气门开度，驾驶员不必经常踏油门以调整车速。若遇爬坡，车速有下降趋势，微机控制系统则自动加大节气门开度；在下坡时，又自动关小节气门开度，以调节发动机功率达到一定的转速。当驾驶员换低速挡或制动时，这种控制系统则会自动断开。 随着世界各大汽车产家对汽车安全问题的高度重视，安全气囊系统、行驶动力学调节系统（FDR或VDC）、防撞系统、安全带控制、照相控制等方面已大量采用了电子新技术。 四、课程性质底盘结构与检修是汽车检测与维修专业的主干专业修课，是一

11、门理论性和实践性都很强的课程。五、课程任务以讲授常用汽车的结构、检修方法为基础。并结合现代车的发展，重点突出讲授汽车新结构的工作原理、使用以及维修知识，满足现代汽车发展需要。同时根据本专业特点除课堂教学外，多安排学生对新车型、新结构进行实验、实训等实践技能的培训。使学生除掌握理论知识外，有较强的实际动手能力。本科程共160课时，本学期100课时，其中实验60课时。第一章 汽车底盘技术的发展概况（2课时）第二章 汽车传动系概况（2课时）第三章 离合器（8课时）第四章 手动变速器（8课时）第五章 自动变速器（18课时）第六章 万向传动装置（6课时）第七章 驱动桥（10课时）第八章 汽车行驶系概述（

12、2课时）第九章 车架与车桥（6课时）第十章 车轮与轮胎（4课时）第十一章 悬架（8课时）第十二章 汽车转向系（8课时）第十三章 汽车制动系（12课时）第十四章 汽车防滑控制系（6课时） 第二章 汽车传动系概述第一节 汽车传动系的作用与组成第二节 传动系的布置形式第一节 汽车传动系的作用与组成 一、功用：将发动机发出的动力按需要传给驱动轮。 二、传动系组成理由： 1.发动机扭矩有限： EQ 1091 Memam=36gkm/(12001400r/min) R=0.48m G=9290kg Fk=Meman/R=36/0.48=75kg 在良好的沥青路面上 ，若低速行驶Fw 忽略不计，则 显然不能

13、驱动汽车，应增扭，要用变速器、主减速器。2.发动机转速高：EQ1091 Nmax若直接用它驱动车轮 显然EQ1091达不到这个速度，即使是赛车目前最多也不过300km/h，所以要用变速器、主减速器，降速增扭，汽车才能行使。3.适应路面汽车行驶中由于路面好坏，上、下坡，障碍物等情况下，要求汽车在某一范围内能够变速，保证汽车速度可增、可减、可前、可后和中断动力，所以要用变速器。4.转向需要若驱动车轮没有差速，汽车转弯时会产生一边车轮拖滑，另一边车轮滑转，增加功率损失，轮胎磨损，转向不顺，所以要用差速器、半轴，保证汽车转弯时左右驱动轮能有不同的转速旋转。5.汽车起步需要由于发动机最低稳定转速通常在3

14、00500r/min，汽车起步时静摩擦力很大，若直接用该转速驱动车轮起步，会使稳定转速急剧下降，以至发动机熄火，为了保证汽车平稳起步，要装离合器，使发动机的动力平稳地传给传动系各部件，牵引力逐渐增加。6.相对位移需要由于驱动轮、弹性悬架在路面的影响下，会跳动，拉长（上坡或加速），缩短（下坡或刹车），为了保证汽车各部件的相对位移，所以要装可伸缩的传动轴、万向节。三、组成1.机械传动（飞轮）离合器变速器传动轴主减速器差速器半轴后驱动轮图2002.液力传动有液力偶合器和液力变矩器两种。液力偶合器能传递转矩，但不能改变转矩大小。液力变矩器除了具有液力偶合器的全部功能以外，还能实现自动变速。一般液力变矩

15、器还不能满足各种汽车行驶工况的要求，往往需要串联一个有级式机械变速器，以扩大变矩范围，这样的传动称为液力机械传动。 图202 3.液压传动液压传动也叫静液传动，它靠液体传动介质静压力能的变化来传递能量，主要由油泵、液压马达和控制装置等组成。发动机输出的机械能通过油泵转换成液压能，然后再由液压马达将液压能转换成机械能。液压传动有布置灵活等优点，但其传动效率较低、造价高、寿命与可靠性不理想，目前只用于少数特种车辆。图203 1离合器 2油泵 3控制阀 4液压马达 5驱动桥 6油管4.电传动电传动是由发动机带动发电机发电，再由电动机驱动驱动桥或由电动机直接驱动带有减速器的驱动轮。 图2041离合器

16、2发电机 3控制器 4电动机 5驱动桥 6导线 第二节 传动系的布置汽车驱动形式表达：汽车车轮总数驱动车轮数如42、44、64、66或 车桥总数驱动桥数如21、22、32、33一、发动机前置、后轮驱动（FR型）用途：货车、高级轿车、部分客车优点：附着力大、发动机散热好、离合器、变速器操纵方便，操纵机构简单、维修方便。缺点：噪音大、驾驶空间小、传动轴长。图1二、发动机前置、前轮驱动（FF型）用途：中级以下轿车优点：传动系结构紧凑，传动轴短，发动机散热好、离合器、变速器操纵方便，操纵机构简单、维修方便、汽车重心低。缺点：噪音大、驾驶空间小、上坡行驶性能差。图2 三、发动机后置、后轮驱动（RR型）用

17、途：大、中型客车优点：传动系结构紧凑，后轮附着力大、车厢面积利用率高，驾驶员工作条件好。缺点：发动机散热差、离合器、变速器操纵不方便，操纵机构复杂、维修不便 视频1四、越野汽车传动系布置形式全轮驱动（4WD）4 4 图20166 88 视频2思考题21.传动系的组成?2.驱动形式的表示?3.传动系的功用。自动变速器第一节 概述第二节 液力变矩器第三节 行星齿轮机构第四节 自动变速器控制系统第五节 电子控制系统第六节 自动变速器故障诊断与检修第一节 概述优点分类操纵手柄使用控制开关使用偶合器一、优点 取消了离合器，能够根据发动机负荷和车速等情况自动变换传动比，使汽车获得良好的动力性和燃料经济性，

18、并减少发动机排放污染。换档平滑、无冲击、振动，噪音小。在车辆拥挤时，可大大提高车辆行驶的安全性及可靠性。操纵轻便，在车辆拥挤时，可大大提高车辆行驶的安全性及可靠性。传动效率高，能防止发动机过载。第一节二、分类1.按齿轮变速系统的控制方式分为：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。第一节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

19、电子控制单元控制液压阀和液压执行机构进行换档。第一节2.按传动方式可分为普通齿轮式自动变速器（轮式自动变速器体积较大，最大传动比较小，只有少数几种车型使用(如本田ACCORD轿车)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）链条式自动变速器（少数）第一节3.按变矩器的类型分类A.无锁止离合器的变矩器早期的变矩器中没有锁止离合器，在任何工况下都是以液力的方式传递发动机动力，因此传动效率较低。B.有锁止离合器的变矩器新型轿车自动变速器大都采用带锁上离合界的变矩器，这样当汽车达到一定车速时，控制系统使锁止离合器接合，液力变矩器输入部分和输出部分连成一体，发动机动力以机械传

20、递的方式直接传人齿轮变速器，从而提高了传动效率，降低了汽车的燃油消耗量。第一节4.按汽车驱动方式的不同，可分为后驱动自动变速器（FR）前驱动自动变速器（FF）第一节三、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。第一节(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

21、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。第一节(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

22、，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，第一节(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）第一节四、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

23、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：第一节(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“OD OFF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。第一节(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，如图595，用来选择自动变速器的控制模式，以

24、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

25、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。第一节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。第一节(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(图)。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

26、个开关,用操纵手柄选择档位,以防止驱动轮打滑。第一节五、偶合器1.液力耦合器的结构 主动元件：泵轮。泵轮刚性连接在外壳上，与曲轴一起旋转。从动元件：涡轮。涡轮连接在从动轴上。在泵轮与涡轮上，径向焊接了数目相同的叶片，用来传递动力。泵轮与涡轮叶片内圆有导流环，装合后构成循环圆，可促进油液循环。第一节2工作原理1）“涡流”的产生 当泵轮随飞轮转动时，由于离心力的作用，液体沿泵轮叶片间的通道向外缘流动，外缘油压高于内缘油压，油液从泵轮外缘冲向涡轮外缘，又从涡轮内缘流入泵轮内缘，可见在轴向断面（循环圆）内，液体流动形成循环流，称为“涡流”。第一节2）环流的产生因涡流的产生，液体冲向涡轮使两轮间产生牵连

27、运动，涡轮产生绕轴旋转的扭矩。可见，循环圆内的液体绕轴旋转形成“环流”。上述两种油流的合成，形成一条首尾相接的螺旋流。只有当涡轮的扭矩大于汽车的行驶阻力矩时，汽车才能行驶。第一节涡轮的扭矩(Mw)和泵轮的扭矩(Mb)的关系式为： Mw Mb ，故液力偶合器不能使输出扭矩增大，只起液力联轴离合器的作用。因此，汽车上很少采用。第一节第二节 液力变矩器结构原理分析传动特性带锁止离合器的液力变矩器电风扇演示变矩器原理示意图自动变速器组成液力变扭器结构单向离合器锁止离合器 一、结构主要由泵轮（b)涡轮(w)导轮(d)组成。在液力偶合器的基础上，增设导轮。导轮介于泵轮和涡轮之间，通过单向离合器，单向固定在

28、输出轴上。（可顺转，不能逆转）第二节二、工作原理图中VA为涡流，VB为环流，VC为合成流。转速比i=nw/nb第二节当发动机曲轴带动泵轮旋转时，泵轮带动自动变速器油一起旋转，在离心力的作用下，自动变速器油从叶片的内缘向外缘流动。冲击涡轮的叶片，自动变速油沿着涡轮叶片由外向内流动，冲击到导轮叶片，然后沿着导轮叶片流动，回到泵轮进入下一个循环。第二节三、分析：变矩器工作时，作用在涡轮上的扭矩（ Mw ）不仅有泵轮施加给涡轮的扭矩(Mb)，还有导轮的反作用力矩(Md)，即：MwMb+Md。 a.当nw nb时，此时nbnw，油液速度Vc流向导轮的正面， Md 0， MwMb+Md ，可见Mw Mb

29、，起变扭作用。 b当nw nb 时，油液速度Vc 与导轮叶片相切， Md =0，Mw= Mb ，为偶合器(液力联轴器)。此转速称为“偶合工作点”。 c当nwnb时，油液速度Vc流向导轮的背面， Md为负值，导轮欲随泵轮同向旋转，导轮对油液的反作用力冲向泵轮正面，故Mw = Mb-Md 。 d.当nw=nb时，循环圆内的液体停止流动，停止扭矩的传递。故nw的增大是有限度的，它与nb的比值不可能达到1，一般小于0.9。为提高传动效率，需设锁止离合器。第二节四、液力传动的特性变扭比（K）=MW/Mb，一般为24倍。转速比（i）=nw/nb1传动效率（）=输出功率/输入功率=Nw/Nb1第二节（1）怠

30、速时，Mw很小，汽车不能行使。（2）起步时， Mw最大。（3）逐渐加速时， Mw减小。（4）偶合点时，k=1, Mw=Mb为提高变矩器在耦合区工作的性能，需加装单向离合器和锁止离合器，以提高传动效率，降低燃料消耗。第二节五、带锁止离合器的液力变矩器带锁止离合器的液力变矩器由泵轮、涡轮、导轮、锁止离合器压盘和变矩器壳等组成。第二节六、电风扇演示变矩器原理示意图电风扇A通电，B不通电，电风扇A将以空气为介质带动电风扇B转动。第二节如果我们在电风扇A与B之间加一个导管，将电风扇B出来的空气引导到A的背面，对电风扇A来说起增益作用，是有利的。如果电风扇B出来的空气引导到A的正面，对电风扇A来说起阻尼做

31、用，是有害的。第二节用空气传递动力会有能量损失，且电风扇B的转速永远小于A的转速。如果我们将电风扇A与B用一个轴连接在一起，此时电风扇A可直接带动B同速转动，就没有能量损失。此时的电风扇A相当于液力变矩器的泵轮，电风扇B相当于涡轮，导管相当于导环，空气相当于自动变速器油，连接轴相当于锁止离合器。第二节七、自动变速器组成 自动变速器由四大部分组成：液力变矩器；齿轮变速机构；控制系统；冷却、润滑系统第二节八、液力变扭器结构泵轮：泵轮与变矩器壳体连成一体，其内部径向装有许多扭曲的叶片，叶片内缘则装有让变速器油液平滑流过的导环。变矩器壳体与曲轴后端的驱动盘相连接。第二节涡轮：涡轮上也装有许多叶片。但涡

32、轮叶片的扭曲方向与泵轮叶片的扭曲的方向相反。涡轮中心有花键孔与变速器输入轴相联。这是变速器输入轴，涡轮通过花键装在输入轴上，泵轮叶片与涡轮叶片相对安置，中间有34mm的间隙。导轮：导轮位于泵轮与涡轮之间，通过单向自由轮安装在与变速器壳体连接的导管轴上。它也是由许多扭曲叶片组成。九、单向离合器1.组成：由外座圈，内座圈、保持架、楔块等组成。2.工作原理：当内座圈固定时，外座圈顺时针方向转动楔块不锁止，外座圈可自由转动；当外座圈逆时针转动时，楔块锁止，外座圈不能转动。保持架的作用是使楔块总是朝着锁止外座圈的方向略微倾斜，以加强楔块的锁止功能。动画1第二节十、锁止离合器 1.锁止离合器的组成：减振盘

33、：它与涡轮连接在一起，减振盘上装有减振弹簧，在离合器接合时，防止产生扭转振动。锁止离合器：通过凸起卡在减振盘上，可在油压的作用下轴向移动。离合器壳：它与泵轮连接在一起，前盖上粘有一层摩擦材料，以增加离合器接合时的摩擦力。2.工作原理：1）当车辆低速行驶时，自动变速器油由锁止离合器从动盘的前端流入，所以锁止离合器从动盘前端及后端的压力基本相等，使锁止离合器不起作用，分离。此时，变矩器起变速变扭作用。2）当车辆高速行驶时，信号阀中的滑阀向上移动，使继动阀中的滑阀也向上移动，改变油路，油液从锁止离合器的后端流入，锁止离合器与前盖之间的油液被排出，两面的压力不等，使其向前移动，锁止离合器接合。此时，动

34、力传递路线为：前盖-锁止离合器-变速器输入轴。 动画2第二节第三节 行星齿轮机构行星齿轮机构的组成行星齿轮工作原理辛普森式行星齿轮变速机构拉威娜式齿轮变速机构一、行星齿轮机构的组成它由太阳轮或称为中心轮、行星齿轮、行星齿轮架，通常简称为行星架、齿圈等组成。行星齿轮为轴转式齿轮系统，与定轴式齿轮系统一样，也可以变速、变矩。动画3动画4第三节二、行星齿轮工作原理单排行星齿轮机构运动特性方程：n1+ n2=(1+ )n3式中n1太阳轮转速n2齿圈转速n3行星架转速 =Z2/Z1Z2齿圈齿数Z1太阳轮齿数第三节（1）齿圈固定，太阳轮主动，行星架被动n2=0， n1=(1+ )n3i=(n1/n3)=

35、(1+ )=（ Z1 +Z2）/Z11，为前进降速档。动画5从演示中可以看出，此种组合为降速传动，通常传动比一般为5，转向相同。第三节（2）齿圈固定，行星架主动，太阳轮被动i=(n3 / n1)= 1/(1+ )=Z1/ （ Z1 +Z2） 1，为前进超速档。动画6从演示中可以看出，此种组合为升速传动，传动比一般为，转向相同。 第三节（ 3 ）太阳轮固定，齿圈主动，行星架被动n1=0，n2=(1+ )n3i=(n2/n3)= (1+ )/ =（ Z1 +Z2）/Z21为前进降速档。动画7从演示中可以看出，此种组合为降速传动，传动比一般为，转向相同。第三节（4）太阳轮固定，行星架主动，齿圈被动i

36、=(n3/n2)= /(1+ ) = Z2 /（ Z1 +Z2） 1为前进超速档。动画8从演示中可以看出，此种组合为升速传动，传动比一般为，转向相同。第三节（5）行星架固定，太阳轮主动，齿圈被动n3=0， n1 =-n2i=(n1/n2)= -=- Z2/Z1，为倒档，降速档。动画9从演示中可以看出此种组合为降速传动，传动比一般为4，转向相反。 第三节（6）行星架固定，齿圈主动，太阳轮被动n3=0， n1 =-n2i=(n2/n1)= -1/=- Z1/Z2为倒档，升速档。动画10从演示中可以看出此种组合为升速传动，传动比一般为，转向相反。第三节7)把三元件中任意两元件结合为一体的情况：当把行

37、星架和齿圈结合为一体作为主动件，太阳轮为被动件或者把太阳轮和行星架结合为一体作为主动件，齿圈作为被动件的运动情况。动画11从演示中我们可以看出，行星齿轮间没有相对运动，作为一个整体运转，传动比为1，转向相同。汽车上常用此种组合方式组成直接档。第三节三、辛普森式行星齿轮变速机构辛普森式行星齿轮变速机构第三节1.空档：B0、F0、C1、C2、B1、B2、B3、F1、F2不工作，动力无法传递。（5与6不通，5与9不通）第三节2.D1档：C0、F0、C1、F2工作传力过程：5C1681112 9137 10F2防止前行星架14逆转动画12第三节前排行星齿轮 ：太阳轮逆转 行星架被F2锁住 行星齿轮顺转

38、 齿圈顺转 动画13后排行星齿轮：齿圈顺转 行星齿轮顺转 行星架顺转 太阳轮逆转 动画14第三节反拖时：输出轴转速后内齿圈转速传力过程：输出轴顺转后行星架顺转行星齿轮逆转太阳轮顺转前齿圈顺转带动前行星架顺转（此时F2不起作用，前行星齿轮不转）反拖力无法传倒输入轴。D-1档无发动机制动3.D2档：C0、F0、C1、B2、F1工作传力过程：5C1681191210后齿圈顺转带动后行星齿轮顺转，试图使太阳轮逆转，由于太阳轮被B2、F1单向锁止，故后行星齿轮绕太阳轮旋转，并带动后行星架顺转。此时前排行星齿轮机构处于空载运行。后排行星齿轮：齿圈顺转 行星齿轮顺转 行星架顺转 太阳轮固定（被B2、F1锁住

39、） 动画16前排行星齿轮 ：太阳轮固定 行星架顺转 行星齿轮顺转 齿圈顺转 处于空载运行 第三节反拖时：输出轴转速后内齿圈转速传力过程：输出轴顺转后行星架顺转行星齿轮逆转太阳轮顺转（此时F1不起作用）前齿圈顺转带动前行星架顺转（F2不起作用，前行星齿轮不转）反拖力无法传倒输入轴。D-2档无发动机制动传力过程：5C168 C291112108与9同向同样速度旋转，后排行星齿轮机构成为一个整体。动画174.D3档（直接档）：C0、F0、C1、C2、B2工作后排行星齿轮：齿圈顺转 行星齿轮不转 行星架顺转 太阳轮顺转（B2制动、F1起单向作用）前排行星齿轮 ：太阳轮顺转 行星架顺转 行星齿轮不转 齿

40、圈顺转 动画18第三节反拖时：输出轴转速后内齿圈转速=太阳轮转速传力过程：输出轴顺转后行星架顺转后内齿圈顺转太阳轮顺转反拖力传倒输入轴。起发动机制动作用D-3档发动机制动第三节1档： C0、F0、 C1、F2工作工作原理与D1档相同，无发动机制动。第三节2档：C0、F0、C1、B1、B2、F1工作传力过程： 5C1681191210后齿圈顺转带动后行星齿轮顺转，由于太阳轮被B1锁止，故后行星齿轮绕太阳轮旋转，并带动后行星架顺转。此时前排行星齿轮机构处于空载运行。后排行星齿轮：齿圈顺转 行星齿轮顺转 行星架顺转 太阳轮固定 动画20前排行星齿轮 ：太阳轮固定 行星架顺转 行星齿轮顺转 齿圈顺转

41、处于空载运行 第三节反拖时：输出轴转速后内齿圈转速传力过程：输出轴顺转后行星架顺转、前齿圈顺转前行星齿轮顺转前行星架顺转 太阳轮固定（B1作用） 后行星齿轮顺转后齿圈顺转反拖力传倒输入轴。2-2档发动机制动第三节传力过程：5 C1 6 8 11 12 9 13 7 10B3制动，前行星架14固定 动画217.L1档：C0、F0、C1、B3、F2工作后排行星齿轮：齿圈顺转 行星齿轮顺转 行星架顺转 太阳轮逆转 动画22前排行星齿轮 ：太阳轮逆转 行星架固定行星齿轮顺转 齿圈顺转 动画23第三节反拖时：输出轴转速后内齿圈转速传力过程：输出轴顺转后行星架顺转、前齿圈顺转前行星架固定（B3作用） 前行

42、星齿轮顺转太阳轮逆转后行星齿轮顺转后齿圈顺转反拖力传倒输入轴。L-1档发动机制动第三节8.倒档：C0、F0、C2、B3工作传力过程： 5 C2 9 137 10 1112 B3制动使行星架14固定，此时后排行星齿轮机构处于空载状态。动画24后排行星齿轮 ：太阳轮顺转 行星齿轮逆转 行星架逆转 齿圈逆转 前排行星齿轮：太阳轮顺转 行星架固定 行星齿轮逆转 齿圈逆转 动画25第三节反拖传力过程：输出轴逆转前行星架固定（B3作用） 前行星齿轮逆转太阳轮顺转反拖力传到输入轴。倒档发动机制动第三节9.超速档：C1、C2、B0、B2工作传力过程：1 15 32 5 C1 C2 10B0制动，超速太阳轮4被

43、固定，架16主动，圈2从动，为超速档。动画26在超速档运行时，放松加速踏板，车身能量被传至超速内齿圈，并通过超速行星架传到超速输入轴，产生发动机制动效果。不在超速档时，C0工作将超速行星齿轮机构连为一体，对原有的动力不造成任何影响。10.停车档：B3工作由于C1 或 C2没有接合变速器处于空档状态，动力无法传递。机械式锁止机构：当变速杆处于P档位置时，停车联锁凸轮使停车爪上的凸起与联锁结构结合，以防止车辆移动。第三节 第三节四、拉威娜式齿轮变速机构11挡的工作原理 1）1挡时离合器C2接合、单向自由轮F参加工作。动画27第三节2）离合器C2结合，输入轴的动力通过它传给小太阳轮，单向自由轮F不允

44、许行星架逆时针转动。小太阳轮顺时针转动，带动短行星齿轮逆时针转动，并力图使行星架逆时针转动，由于单向自由轮不允许行星架逆时针转动，所以绕行星架逆时针转动的短行星齿轮带动长行星齿轮顺时针转动，长行星齿轮带动齿圈顺时针转动。动画28第三节3）齿圈经过齿轮将动力传给主减速器主动锥齿轮。自动变速器处于1挡。动画29第三节2. 2挡的工作原理 1）2挡时离合器C2接合、制动器B1制动。动画30第三节2）离合器C2接合，输入轴的动力通过它传到小太阳轮，这些同于1挡传动。制动器B1制动大太阳轮，所以长行星齿轮连同行星架在小行星齿轮的带动下一起绕大太阳轮顺时针转动。长行星齿轮带动齿圈顺时针转动，动画31第三节

45、3）齿圈经过齿轮将动力传给主减速器主动锥齿轮。自动变速器处于2挡动画32第三节33挡的工作原理1）3挡时离合器C1、C2、C3接合。动画33第三节2）离合器C1、C2接合，输入轴的动力将通过它们传给大、小太阳轮，离合器C3接合，输入轴将动力通过它传给行星架，此时行星架和小太阳轮均与输入轴连接，从行星齿轮传动原理我们已经知道，当此种工况行星齿轮机构自锁，元件间没有相对运动，传动比为1，输入轴的动力通过齿轮直接传给主减速器，自动变速器处于3挡。动画34第三节3）3挡传动动画35第三节44挡的工作原理 1）4挡时制动器1制动、离合器C3接合。动画36第三节2）当制动器B1制动时，制动大太阳轮，当离合

46、器C3接合时，输入轴的动力传给行星架，对于行星齿轮排来说，相当于太阳轮固定，行星架输入，齿圈输出，从行星齿轮传动原理我们已经知道，此为超速传动，自动变速器处于4挡。动画37第三节3）4挡传动动画38第三节5R挡的工作原理 1）当选挡手柄位于R位置时，自动变速器处于倒挡。在R挡时离合器C1接合、制动器B2制动。动画39第三节2）当离合器C1接合时，输入轴的动力将通过它传给大太阳轮，制动器B2制动行星架，对于行星齿轮排来说，大太阳轮通过长行星齿轮带动齿圈转动，从行星齿轮传动原理我们已经知道，此种传动输入输出转向相反，自动变速器处于倒挡。动画40第三节3）倒挡传动动画41第三节第四节 自动变速器控制

47、系统液压控制系统组成液控系统原理示意图内啮合齿轮式油泵离合器带式制动器片式制动器主油路调压阀手动换档阀节气门阀速度控制阀1-2挡换挡阀2-3挡换挡阀强制低档阀蓄压器自动换档规律 一、液压控制系统组成液压控制系统主要有油泵、离合器、制动器、主油道调压阀、手控制阀、节气门阀、调速阀、换档阀、强制低档阀、蓄压器等。第四节二、液控系统原理示意图 节气门对应的节气门阀产生节气门油压，速控阀产生与车速相对应的速控油压，换挡阀控制换挡油路，控制系统的工作油压在换挡阀的控制下通过高挡油路进入变速机构，使自动变速器挂上高挡，通过低挡油路进入变速机构，使自动变速器挂上低挡，第四节当汽车负载大，节气门开度大，车速低

48、时，节气门阀输出的节气门油压高，速控阀输出的速控油压低，换挡阀左侧大于右侧油压，阀芯右移，工作油压将通过换挡阀、低挡油路进入变速机构，使低挡离合器或制动器结合，自动变速器挂上低挡。第四节当汽车负载小，车速高时，节气门阀输出的节气门油压低，速控阀输出的速控油压高，换挡阀中左侧油压低于右侧油压，阀芯左移，工作油压将通过换挡阀、高挡油路进入变速机构，使高挡离合器或制动器结合，自动变速器挂上高挡；第四节从上述分析可以看出，换挡阀的移动，主要取决于换挡阀左右侧节气门油压和速控油压的油压差，阀芯移动，将使不同的离合器、制动器接合，从而使变速机构输出不同的挡位。第四节三、内啮合齿轮式油泵1.内啮合齿轮式油泵

49、组成内啮合式齿轮泵由泵盖、泵体、小齿轮和内齿轮等组成，泵盖上的花键用于固定液力变矩器单向离合器的内座圈，小齿轮上有两个凸起，液力变矩器泵轮的两个凹槽插到小动齿轮的两个凸起上带动小齿轮转动，小齿轮带动内齿轮转动，泵体上有一个月牙形隔板，将油腔分成进出油腔。第四节第四节2.工作原理液力变矩器的泵轮带动小齿轮转动，小动齿轮带动内齿轮转，齿轮脱离啮合，容积变大产生吸力，将油吸入，当齿轮进入啮合，容积变小将油泵出。第四节四、离合器 1.离合器的组成卡环：它安装在输入轴转鼓的卡环槽内，限制活塞的行程。输出转鼓：其中心有齿形花键与输出轴相连，边缘有键槽。钢片：是光板，外缘有矩形花键与输入轴转鼓内键槽相连。摩

50、擦片：内圆有花键，与行星齿轮某一元件相连接，其表面有铜基粉末冶金层或合成纤维层，以增大摩擦力。钢片与摩擦片相间排列，可轴向移动。弹簧座卡环：安装在输入轴卡环槽内。许多个回位弹簧沿圆周方向均匀分布。第四节第四节2.工作原理当离合器结合时，控制油压通过输入轴中心孔进入活塞，克服回位弹簧力将钢片和摩擦片压紧，产生摩擦力。这时动力从输入轴经过离合器传到输出轴，当需要离合器分离时，控制油压通过原来的管路排出，由于回位弹簧的作用，活塞回到初始的位置，摩擦片和钢片分离，动力不能传递。第四节3.动力传递路线第四节4.故障：自动变速器中的离合器主从动片是易损件，操作不当或漏油，行驶中打滑是常见的故障。在离合器工

51、作的档位时，发动机突然加速而车速变换却缓慢，这种现象可能是由离合器打滑造成。自由间隙，离合器片厚2.0)mm，平均每片间的间隙为0.50)mm，总间隙随片数不同而异，般为5.00)mm。压紧回位弹簧，压板与卡簧间的间隙即为自由间隙。间隙过大，传力时易打滑，说明离合器片已磨薄；间隙过小，造成分离不彻底，可更换主、从动片来调整。第四节五、带式制动器1.带式制动器组成：制动鼓：它与行星齿轮的某一元件相连接。制动带：围在转鼓的外圆上，它的外表面是钢带，内表面有摩擦材料，制动带的一端用锁销固定在自动变速器壳体上，另一端与液压油缸的推杆相接触。油缸：它固定在自动变速器壳体上，其内部有活塞和推杆相连接。2.

52、带式制动器的工作原理当液压缸无油压时，制动带与鼓之间要有一定的间隙，制动鼓可随与它相连的行星排元件一同转动。当液压缸通油压时，作用在活塞上油压力推动活塞，使之克服回位弹簧的弹力而移动，活塞上的推杆随之向外伸出，将制动带压紧在制动鼓上，于是制动鼓被固定而不能转动，此时，制动器处于制动状态。动画45第四节3.带式制动器调整：拧动调整螺栓来调整（旋紧再松23圈），调好后再用锁紧螺母锁紧。带式制动器轴向尺寸小，且工作的平顺性差，控制油路中多配有缓冲阀。第四节六、片式制动器 1)片式制动器组成：第四节固定架，有许多槽，它通过螺钉与变速器壳体相连接，固定架上有控制油道孔。钢片外缘上有花键，与固定架上的槽或

53、与变速器壳体上的花键槽相连接，是不动件。 摩擦片内圆上有花键，与行星齿轮的某元件相连接。 活塞安装在活塞缸内，回位弹簧作用在活塞上。动画46动画47第四节2)工作原理当需要制动行星架时，控制油压进入活塞油缸，推动活塞压缩回位弹簧，将摩擦片、钢片压紧，由于钢片与自动变速器壳体相连接，所以行星架制动不转。制动器不起作用时，控制油液排出油缸，由于回位弹簧的作用，活塞回到原来位置。动画48第四节七、主油路调压阀 主油路调压阀组成：主油路调压阀由阀芯、弹簧、柱塞、柱塞套等组成。第四节主油路调压阀原理：来自油泵的油压作用到阀芯上，给阀芯加一个向下的作用力，节气门阀输出的油压力作用到柱塞上，此液压力作用到阀

54、芯上，使阀芯受到一个向上的作用力，弹簧作用到阀芯上一个向上的 弹力，当节气门开度小时， 阀芯下移，泄油缝隙增大， 系统油压减小；反之，系统 油压增大；当挂倒挡时又有 一个油压作用到差径的柱塞 上，柱塞上移，使阀芯又受 到一个向上的作用力，由于 向上的作用力增大，阀芯上 移，所以系统油压增大。动画49第四节八、手动换档阀1)作用 驾驶员操纵手控制阀可实现油路的转换，从而改变自动变速器的工作范围。第四节2)构造和工作原理手控制机构主要由选档手柄、自锁装置、手控制阀等组成。自锁齿板上的凹槽数与手柄的工作位置相对应。当手控阀在D位时，控制油压通向其它控制阀，变速器能自动换档；当手控阀在N位时，封闭油路

55、。变速器处于空档。按控制油路数量的不同，手控阀分为两柱式和三柱式。两速式自动变速器采用两柱式，即能满足油路转换的需要。第四节九、节气门阀1)作用 它产生与节气门开度成正比的油压Pz，与速控油压Pv共同控制换档阀，实现自动换档。 2)构造和工作原理 节气门阀按操纵方式分为机械式和真空式两种。 第四节节气门阀利用节流原理(节流孔a和b的节流作用)，使Pz PH 。当手控制阀在空档时，节气门阀与主油路不通，节气门阀在弹簧力作用下处于极左端位置， Pz =0；当选档手柄在前进档D时，主油路油压PH经中心通孔传入右腔，右腔的有效圆环面积与Pz的乘积即为油液给节气门阀向右的推力F1， F1与左端弹簧力F关

56、系式为： F1=F ，节气门阀平衡不动： F1 F，节气门阀右移：节气门开度加大，弹簧力也加大，输出油压Pz就相应地增大。(1)机械式。利用拉杆或拉索、凸轮、弹簧来操纵节气门阀，工作可靠。但应定期检查拉杆或拉索的松紧情况。第四节(2)真空式。利用进气歧管真空度Px，使阀产生位移，开闭进、排油口a和b。当节气门开度加大时， Px变小，在弹簧力和波纹筒弹力的作用下，节气门阀向右移动，PZ加大；当节气门逐渐关小时,Px变大，真空吸力使膜片和波纹筒向左移动，节气门阀随之向左移动， PZ减小。当节气门阀左侧各种力的合力与右侧的油液推力相等时，阀处于平衡状态。 真空度Px的大小受发动机进气系统密封性能的影

57、响。第四节十、速度控制阀 1)作用 产生与车速成正比的速控油压(Pv)，与节气门阀的油压(Pz)共同控制“换档阀”，实现自动换档。 2)构造和工作原理 速控阀装在输出轴上，利用滑阀的节流作用，产生速控油压(Pv)。多为两级式调速器(1)输出轴不旋转时因无速控油压，重块和滑阀处于自由状态。 第四节(2)当输出轴旋转时，离心力使重块和滑阀一起向外移动，打开进油口a，关闭排油口b，使主抽路油压PH进入，产生速控油压Pv。滑阀的离心力F1弹簧力F 液压力F2(B-A)Pv， 滑阀的位置： F1+F=F2 平衡状态； F1 + F F2 滑阀向上移动，Pv增大。第四节(3)在低速区工作时，重块的离心力通

58、过弹簧随时作用在滑阀上，加上滑阀本身的离心力作用，使滑阀迅速上移a口开大，b口关小，节流作用加大，Pv加大，当滑阀受力平衡时a口和b口的开度一定，Pv维持不变。当车速加大时，离心力加大，Pv又升高，滑阀又在新的位置维持 新的平衡。此时，速控油压 Pv随车速的加大而迅速加大。第四节(4)在高速区工作时，重块外移，带动导杆的法兰盘靠在外壳凸缘上，车速再升高，重块的离心力不再压缩弹簧，此时弹簧力较大。随车速的升高，依靠滑阀(小重块)的离心力而改变Pv，在高速区Pv的增大比低速区缓慢，这样可防止高速区频繁换档，保持车速的稳定性。第四节十一、1-2挡换挡阀 1-2挡换挡阀组成：1-2挡换挡阀主要有低-倒

59、挡柱塞、弹簧、1-2挡换挡阀阀芯、柱塞等组成。第四节1-2挡换挡阀的原理：阀芯受到向下的力有节气门阀输出的节气门油压力、弹簧产生向下的弹力；阀芯受到向上的力有速控阀输出的速控油压力，当节气门开度大，车速低时，节气门阀输出的节气门油压力及弹簧弹力大于速控阀输出的速控油压力，阀芯下移，切断手控阀与制动器B2之间的油路，此时变速器处于1挡；当节气门开度小，车速高时，节气门阀输出的节气门油压力及弹簧弹力小于速控阀输出的速控油压力阀芯上移，接通手控阀与制动器B2之间的油路，制动器B2工作，此时变速器处于2挡。第四节当选挡手柄位于R和L位置时时，阀芯上腔又加一个控制油压，阀芯向下的油压力大于向上的油压力，

60、则阀 芯不能上移，同 时接通了通向制 动器B3的油路。动画50第四节十二、2-3挡换挡阀 第四节工作原理阀芯受到向下的力有来自节气门阀的节气门油压力和弹簧弹力，向上的力有从速控阀来的速控油压力，当节气门开度大，车速低时，节气门油压力及弹簧弹力大于速控油压力时，阀芯下移，切断了通向离合器C2的油路，此时变速器具有2挡。当节气门开度小，车速高时，节气门油压力及弹簧弹力小于速控油压力阀芯上移，接通来自1-2挡换挡阀与离合器C2之间的油路，离合器C2工作，此时变速器具有3挡。第四节当挂倒挡时，来自手控阀R位置的油压将通过换挡阀进入离合器C2，离合器C2工作。 当选挡手柄位于2位置时，来自挡顺序阀的油压