第6课液力机械式自动变速器(1

1、汽车拖拉机学 讲授内容讲授内容：第：第6 6课课 液力机械式自动变速器（液力机械式自动变速器（1 1） （第二章（第二章 汽车拖拉机的传动系统）汽车拖拉机的传动系统） 主主 讲讲 人人：鲁植雄：鲁植雄 教授教授 * 汽车拖拉机学课件1 第二章第二章 汽车拖拉机的传动系统汽车拖拉机的传动系统 第第1 1课课 传动系统的功用和组成传动系统的功用和组成 第第2 2课课 离合器（离合器（1 1） 第第3 3课课 离合器（离合器（2 2） 第第4 4课课 机械式变速器（机械式变速器（1 1） 第第5 5课课 机械式变速器（机械式变速器（2 2） 第第6 6课课 液力机械式自动变速器（液力机械式自动变速器

2、（1 1） 第第7 7课课 液力机械式自动变速器（液力机械式自动变速器（2 2） 第第8 8课课 液力机械式自动变速器（液力机械式自动变速器（3 3） 第第9 9课课 联轴器联轴器 第第1010课课 驱动桥驱动桥 第第1111课课 实验一：离合器的拆装与调整实验一：离合器的拆装与调整 第第1212课课 实验二：手动变速器的拆装与调整实验二：手动变速器的拆装与调整 第第1313课课 实验三：自动变速器的拆装与调整实验三：自动变速器的拆装与调整 第第1414课课 实验四：中央传动、驱动桥的拆装与调整实验四：中央传动、驱动桥的拆装与调整 本章内容安排 * 汽车拖拉机学课件 2 本节课的主要内容 第二

3、章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） 一、自动变速器的类型和特点一、自动变速器的类型和特点 二、自动变速器的组成及工作原理二、自动变速器的组成及工作原理 三、液力变矩器三、液力变矩器 四、行星齿轮变速机构四、行星齿轮变速机构 五、换档执行元件五、换档执行元件 六、油路系统六、油路系统 七、电子控制系统七、电子控制系统 八、自动变速器新技术八、自动变速器新技术 * 汽车拖拉机学课件 3 一、自动变速器的类型和特点 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 4 1.类型：类型： 自动变速器被越来越多的汽车，自动变速器被越来越

4、多的汽车， 其中，其中，液力机械式液力机械式应用较广应用较广。 无级式、综合式无级式、综合式按传动比分：有级式、按传动比分：有级式、 电控式自动变速器电控式自动变速器 液力式自动变速器液力式自动变速器 按控制方式分按控制方式分 链条式自动变速器链条式自动变速器 圆柱齿轮式自动变速器圆柱齿轮式自动变速器 行星齿轮式自动变速器行星齿轮式自动变速器 按变速方式分按变速方式分 后轮驱动式自动变速器后轮驱动式自动变速器 前轮驱动式自动变速器前轮驱动式自动变速器 按驱动方式分按驱动方式分 五速自动变速器五速自动变速器 四速自动变速器四速自动变速器 三速自动变速器三速自动变速器 二速自动变速器二速自动变速器

5、 按前进挡位分按前进挡位分 自动变速器自动变速器 一、自动变速器的类型和特点 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 5 1.类型：类型： 电控式 一、自动变速器的类型和特点 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 6 2.特点：特点： u 能连续变矩，自动适应车辆行驶阻力的变化，避免发动机因过载能连续变矩，自动适应车辆行驶阻力的变化，避免发动机因过载 而熄火。同时，能使车辆平稳起步和以很低的车速稳定行驶。从而熄火。同时，能使车辆平稳起步和以很低的车速稳定行驶。从 而提高了车辆起步时的加速性能和

6、在不良工作条件下的通过性能。而提高了车辆起步时的加速性能和在不良工作条件下的通过性能。 u 能自动变速，换挡时也不中断动力传递。从而使车辆驾驶操纵简能自动变速，换挡时也不中断动力传递。从而使车辆驾驶操纵简 单轻便，行驶平稳安全。单轻便，行驶平稳安全。 u 液力传动的工作介质是流动着的液体，能吸收和衰减发动机及传液力传动的工作介质是流动着的液体，能吸收和衰减发动机及传 动机构的振动和冲击，提高相关零部件的使用寿命和乘坐舒适性。动机构的振动和冲击，提高相关零部件的使用寿命和乘坐舒适性。 u 结构较复杂，造价较高，传动效率较低。结构较复杂，造价较高，传动效率较低。 二、自动变速器的组成及工作原理 第

7、二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 7 1.组成：组成： u 液力变矩器液力变矩器 u 齿轮变速器齿轮变速器 u 液控系统液控系统 u 电控系统。电控系统。 二、自动变速器的组成及工作原理 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 8 1.组成：组成： u （1）液力变矩器：液力传动装置有液力偶合器和液力变矩器。目前越）液力变矩器：液力传动装置有液力偶合器和液力变矩器。目前越 来越多地采用液力变矩器，因其在传递动力的同时能自动增大输出轴来越多地采用液力变矩器，因其在传递动力的同时能自动增大输出轴

8、 的转矩的转矩 u （2）齿轮变速器：变速机构有行星齿轮式变速器和平行轴齿轮变速器。）齿轮变速器：变速机构有行星齿轮式变速器和平行轴齿轮变速器。 前者应用较广泛，一般由前者应用较广泛，一般由23排行星齿轮组成，实现排行星齿轮组成，实现25个速比，因而个速比，因而 使输出轴转矩进一步增大，车辆的行驶适应能力进一步提高。同时，使输出轴转矩进一步增大，车辆的行驶适应能力进一步提高。同时， 行星齿轮变速器是常啮合传动，无冲击，加速性能好，结构紧凑，操行星齿轮变速器是常啮合传动，无冲击，加速性能好，结构紧凑，操 作简便。作简便。 二、自动变速器的组成及工作原理 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液

9、力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 9 1.组成：组成： u （3）液控系统：根据车辆实际工况的需要，驾驶员利用该系统使相关）液控系统：根据车辆实际工况的需要，驾驶员利用该系统使相关 离合器和制动器在一定的条件实现行星齿轮系统自动换挡。离合器和制动器在一定的条件实现行星齿轮系统自动换挡。 u （4）电控系统：为改善和提高全液式自动变速器的性能，针对液压控）电控系统：为改善和提高全液式自动变速器的性能，针对液压控 制系统而增设的控制装置，使变速器成为电控式自动变速器。制系统而增设的控制装置，使变速器成为电控式自动变速器。 二、自动变速器的组成及工作原理 第二章 汽车拖拉机 的传动系统

10、 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 10 2.工作原理工作原理 （1）液力式）液力式 u 液力变矩器输入端与发动机曲轴端部固联；其输出端与行星齿轮变速器的液力变矩器输入端与发动机曲轴端部固联；其输出端与行星齿轮变速器的 输入端联接；行星齿轮变速器的输出端又与车辆的万向传动装置联接。输入端联接；行星齿轮变速器的输出端又与车辆的万向传动装置联接。 u 基于设定的节气门控制油压基于设定的节气门控制油压 与节气门脚踏板行程成正比；车速控制油压与节气门脚踏板行程成正比；车速控制油压 与自动变速器输出轴转速成正比，则不同挡位的自动转换可由与自动变速器输出轴转速成正比，则不同挡位的自

11、动转换可由 和和 适时控适时控 制液压系统中换挡阀的动作。制液压系统中换挡阀的动作。 u 通过油路的改变，使相应挡位的离合器和制动器工作，完成全液式自动变通过油路的改变，使相应挡位的离合器和制动器工作，完成全液式自动变 速器的自动换挡。速器的自动换挡。 二、自动变速器的组成及工作原理 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 11 2.工作原理工作原理 （2）电液式）电液式 u 根据发动机转速、油门位置、根据发动机转速、油门位置、 车速和换挡控制信号等相关车速和换挡控制信号等相关 信息，通过电子控制单元信息，通过电子控制单元 （ECU）控制变矩器

12、锁止电）控制变矩器锁止电 磁阀、换挡电磁阀、强制低磁阀、换挡电磁阀、强制低 挡电磁阀、超速挡电磁阀、挡电磁阀、超速挡电磁阀、 停车挡锁止电磁阀、停车挡停车挡锁止电磁阀、停车挡 和空挡起动开关、监控传感和空挡起动开关、监控传感 器等电控装置。器等电控装置。 三、液力变矩器 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 12 1.功用功用 一是传递发动机的转一是传递发动机的转 速和扭矩速和扭矩 二是使发动机和自动二是使发动机和自动 变速箱之间的连接成变速箱之间的连接成 为非刚性，以方便自为非刚性，以方便自 动变速箱自动换挡。动变速箱自动换挡。 三、液力变

13、矩器 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 13 2.组成组成 u 3个轮子个轮子：泵轮、：泵轮、 涡轮、导轮涡轮、导轮 u 2个离合器：个离合器：锁止锁止 离合器、单向离合离合器、单向离合 器器 u 变矩器外壳等变矩器外壳等 三、液力变矩器 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 14 2.组成组成 三、液力变矩器 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 15 3.传力原理传力原理 动力输出之后，带动与变矩器壳体相连的泵轮，泵轮搅动变矩器中的

14、自动力输出之后，带动与变矩器壳体相连的泵轮，泵轮搅动变矩器中的自 动变速箱油（以下简称动变速箱油（以下简称ATF），带动涡轮转动，），带动涡轮转动，ATF在壳体中是一个循环在壳体中是一个循环 的动作，由于泵轮旋转时的离心力，的动作，由于泵轮旋转时的离心力，ATF会在泵轮的作用下，甩向外侧，会在泵轮的作用下，甩向外侧， 冲向前方的涡轮，再流向轴心位置，回到泵轮一侧，如此周而复始的循冲向前方的涡轮，再流向轴心位置，回到泵轮一侧，如此周而复始的循 环，将动力传向与齿轮箱连接的涡轮。环，将动力传向与齿轮箱连接的涡轮。 三、液力变矩器 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1）

15、* 汽车拖拉机学课件 16 3.传力原理传力原理 l 不过只有该零部件和传动方式，不过只有该零部件和传动方式， 只能称为液力耦合器只能称为液力耦合器 l 若想成为液力变矩器，必然要改若想成为液力变矩器，必然要改 变涡轮叶片的形状，这样一来，变涡轮叶片的形状，这样一来， ATF在经过在经过涡轮再循环回泵轮时，涡轮再循环回泵轮时， 会与泵轮旋转方向相反，因而造会与泵轮旋转方向相反，因而造 成冲击成冲击 l 所以为了成为液力变矩器还需另所以为了成为液力变矩器还需另 一个部件：导轮一个部件：导轮 三、液力变矩器 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件

16、17 3.传力原理传力原理 l 导轮是存在于泵轮和涡轮之间的一个部件，导轮是存在于泵轮和涡轮之间的一个部件， 用于调节壳体中用于调节壳体中ATF液流方向，通过单向离液流方向，通过单向离 合器与箱体固定。合器与箱体固定。 l 在泵轮与涡轮转速差较大时，动力输出的在泵轮与涡轮转速差较大时，动力输出的 扭矩也变大了，此时的变矩器想当一个无扭矩也变大了，此时的变矩器想当一个无 级变速器，通过转速差来提升扭矩，此时级变速器，通过转速差来提升扭矩，此时 导轮处于固定状态，用以调节导轮处于固定状态，用以调节ATF回流；回流； l 而当转速差降低，涡轮泵轮耦合或锁止时，而当转速差降低，涡轮泵轮耦合或锁止时，

17、扭矩接近对等，无需增矩，导轮随泵轮和扭矩接近对等，无需增矩，导轮随泵轮和 涡轮同向转动，避免自身搅动涡轮同向转动，避免自身搅动ATF，造成动，造成动 力的损耗。力的损耗。 三、液力变矩器 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 18 4.变矩原理变矩原理 三、液力变矩器 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 19 4.变矩原理变矩原理 （1）涡轮转矩）涡轮转矩泵轮转矩：刚起步时泵轮转矩：刚起步时 （涡轮转速很小）（涡轮转速很小） （2）涡轮转矩）涡轮转矩=泵轮转矩：起步至加泵轮转矩：起步至加

18、速时，（涡轮转速逐渐升高，至液流速时，（涡轮转速逐渐升高，至液流 经导轮的方向不改变）经导轮的方向不改变） （3）涡轮转矩）涡轮转矩泵轮转矩：液流方向泵轮转矩：液流方向 使导轮转动时使导轮转动时 三、液力变矩器 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 20 5. 特性参数特性参数 （1）传动比：）传动比：涡轮转速涡轮转速 与泵轮转速与泵轮转速 之比称为变矩器的传动比。之比称为变矩器的传动比。 1/ bw nni )M/M(1 M/ )MM( M/Mk bd bdb bw ik nM nM N N bb ww b w （2）变矩比：）变矩比：涡轮

19、输出转矩涡轮输出转矩 与泵轮与泵轮 输入转矩输入转矩 之比称为变矩器的变矩比。之比称为变矩器的变矩比。 （3）传动效率：）传动效率： 涡轮轴上输出功涡轮轴上输出功 率率 与泵轮轴上输入功率与泵轮轴上输入功率 之比称为变之比称为变 矩器的传动效率。矩器的传动效率。 三、液力变矩器 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 21 6. 特性曲线特性曲线 三、液力变矩器 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 22 7.自动耦合自动耦合导轮中的单向离合器导轮中的单向离合器 保证变矩器在低速区段时导轮保证

20、变矩器在低速区段时导轮 被锁住；在高速区段时导轮自被锁住；在高速区段时导轮自 由空转，以提高液力变矩器的由空转，以提高液力变矩器的 工作效率。工作效率。 三、液力变矩器 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 23 7.自动耦合自动耦合导轮中的单向离合器导轮中的单向离合器 u单向离合器的类型：单向离合器的类型： u滚柱式滚柱式 u楔块式楔块式 u安装在导轮固定内圈和转安装在导轮固定内圈和转 动外圈之间，此两种单向动外圈之间，此两种单向 离合器的工作原理相同离合器的工作原理相同 三、液力变矩器 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自

21、动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 24 7.自动耦合自动耦合导轮中的单向离合器导轮中的单向离合器 单向离合器的原理：单向离合器的原理： u 当涡轮转速较低且与泵轮转速差较大时，由涡轮流出的工作油液冲击导轮叶片凹当涡轮转速较低且与泵轮转速差较大时，由涡轮流出的工作油液冲击导轮叶片凹 面，并力图使导轮顺时针方向转动（图中虚线箭头所示）。此时因滚柱被紧卡在面，并力图使导轮顺时针方向转动（图中虚线箭头所示）。此时因滚柱被紧卡在 楔形槽的窄端，因此导轮无法转动而对液流产生反作用转矩，使涡轮转矩增大，楔形槽的窄端，因此导轮无法转动而对液流产生反作用转矩，使涡轮转矩增大， 液力变矩器则发挥增大转矩的作用

22、。液力变矩器则发挥增大转矩的作用。 u 当涡轮转速增高到一定程度时，涡轮出口液流冲击导轮叶片背面，导轮逆时针方当涡轮转速增高到一定程度时，涡轮出口液流冲击导轮叶片背面，导轮逆时针方 向转动（图中实线箭头所示）。此时外座圈与内座圈松脱，因此导轮连同外座圈向转动（图中实线箭头所示）。此时外座圈与内座圈松脱，因此导轮连同外座圈 一起绕内座圈自由转动，液力变矩器转入耦合状态工作。一起绕内座圈自由转动，液力变矩器转入耦合状态工作。 三、液力变矩器 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 25 7.自动耦合自动耦合导轮中的单向离合器导轮中的单向离合器 单向

23、离合器的原理：单向离合器的原理： 三、液力变矩器 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 26 7.自动耦合自动耦合导轮中的单向离合器导轮中的单向离合器 单向离合器的检测单向离合器的检测 三、液力变矩器 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 27 8.自动锁止自动锁止锁止离合器锁止离合器 功用：功用：以便在高速工况下将泵轮和涡轮锁定以便在高速工况下将泵轮和涡轮锁定 在一起，提高传动系统的工作效率，在一起，提高传动系统的工作效率， 组成：组成：锁止活塞、减振盘、涡轮传动板等组锁止活塞、减振盘、涡

24、轮传动板等组 成。成。 锁止活塞左边和前盖的里面均以摩擦材料覆锁止活塞左边和前盖的里面均以摩擦材料覆 盖，可左右移动的锁止活塞用键与减振盘联盖，可左右移动的锁止活塞用键与减振盘联 接，涡轮传动板和减振盘靠弹簧传力，以减接，涡轮传动板和减振盘靠弹簧传力，以减 轻离合器接合时的扭转振动，涡轮传动板铆轻离合器接合时的扭转振动，涡轮传动板铆 接在涡轮壳上。接在涡轮壳上。 三、液力变矩器 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 28 8.自动锁止自动锁止锁止离合器锁止离合器 三、液力变矩器 第二章 汽车拖拉机 的传动系统 第6课 液力机械式自动变速器（1） * 汽车拖拉机学课件 29 8.自动锁止自动锁止锁止离合器锁止离合器 工作特点：工作特点： 汽车在变工况下行驶时（如起步、经常加减速），锁止