自动变速器工作原理

1、第一节 概 述 1.自动变速器的分类 n按控制原理分为液控液压式、电控液压式和电 控机械式。 n按传动方式分为普通齿轮型、行星齿轮型和链 条型自动变速器。 n按驱动方式分为FR车和FF车自动变速器。 1.自动变速器的分类 FF车用自动变速器 FR车用自动变速器 2.自动变速器的组成 n变矩器(或偶合器） n行星齿轮机构 n液压控制系统 n电子控制系统 第二节 液力变矩器 1.液力变矩器构造 n组成：泵轮、导轮、涡轮及外壳。 n材料：用铝合金精密铸造，或用钢板冲压而成。 n结构：泵轮与涡轮相对安装，导轮装于两者之间，三 者之间都保持一定间隙，相互之间没有机械联系，并 且装合后，轴向断面构成环状空

2、腔，称为循环圆；泵 轮随壳体固定在曲轴后端凸缘上，为主动部分，涡轮 通过输出轴与传动系相连，为从动部分，导轮安装在 固定套筒上，在导轮与固定套筒之间装有单向离合器， 固定套筒与壳体刚性连为一体。 1.液力变矩器构造 1.液力变矩器构造 2.液力变矩器工作原理 2.液力变矩器工作原理 n涡轮的扭矩为什么得到了增加？ qMw = Mb + Md 2.液力变矩器工作原理 2.液力变矩器工作原理 2.液力变矩器工作原理 n导轮何时起作用，何时不起作用？ q随涡轮转速的不断增大，涡轮出口处的液流的牵连 速度相应的增大，液流冲击导轮叶片的作用逐渐减 小，当达到某一数值时，液流不再对导轮叶片产生 冲击作用，

3、此时Mw = Mb ；若涡轮转速的进一步增 大，液流对导轮叶片背部产生冲击作用，导轮开始 自由转动。 3.液力变矩器性能指标 n转矩比（K）涡轮输出转矩泵轮输出转矩 Mw / Mb n转速比（i）涡轮转速/泵轮转速= nw/nB1 n传动效率（）涡轮轴输出功率/泵轮轴输出 功率 4.单向离合器 n滚柱型单向离合器 n楔块型单向离合器 4.1滚柱型单向离合器 4.2楔块型单向离合器 5.锁止离合器 n由于进入偶合工况后，由于没有增扭作用，涡 轮得到的扭矩应是曲轴的输出扭矩，但实际过 程中，并没有100传递动力，使燃油经济性 下降。 n于是在液力变矩器中设置锁止离合器使其在高 速工况下，用机械方式

4、连接泵轮和涡轮。 5.1锁止离合器结构 5.2锁止离合器工作原理 第三节齿轮变速系统 目录 n概述 n单排行星齿轮系统 n行星齿轮变速系统 n平行轴式齿轮变速系统 n换档执行器的结构与原理 1.概述 n分类：平行轴式和行星齿轮式。 n功能：速比可变、转向可逆、不传递动力。 n工作情况：由若干齿轮组（一般为常啮合齿轮） 形成前进档和倒档，配之相应档位离合器及其 执行机构等组成；液压操纵系统根据车速、负 荷及驾驶员的意愿，利用各种液压控制阀及其 执行机构来实现档位的变换。 n自动变速器与无极变速器的区别? 2.行星齿轮变速系统 n单排行星齿轮变速系统 n复合式行星齿轮变速系统 n典型自动变速器齿轮

5、变速系统 2.1单排行星齿轮变速系统 n组成：太阳轮、行星轮、行星轮架和齿圈。 2.1单排行星齿轮变速系统 3.复合式行星齿轮变速系统 n辛普森式齿轮机构 n拉维纳式齿轮机构 3.1辛普森式齿轮机构 丰田A340E齿轮变速系统结构 丰田A340E齿轮变速系统结构 丰田A340E齿轮变速系统工作原理 n“D”或“2”位（一档） 丰田A340E齿轮变速系统工作原理 丰田A340E齿轮变速系统工作原理 n“D”或“2”位（一档） n“1”位（一档） 丰田A340E齿轮变速系统工作原理 丰田A340E齿轮变速系统工作原理 n“D”或“2”位（一档） n“1”位（一档） n“D”位（二档） 丰田A340

6、E齿轮变速系统工作原理 丰田A340E齿轮变速系统工作原理 n“D”或“2”位（一档） n“1”位（一档） n“D”位（二档） n“2”位（二档） 丰田A340E齿轮变速系统工作原理 丰田A340E齿轮变速系统工作原理 n“D”或“2”位（一档） n“1”位（一档） n“D”位（二档） n“2”位（二档） n“D”位（三档） 丰田A340E齿轮变速系统工作原理 丰田A340E齿轮变速系统工作原理 n“D”或“2”位（一档） n“1”位（一档） n“D”位（二档） n“2”位（二档） n“D”位（三档） n“D”位（四档）OD超速档 丰田A340E齿轮变速系统工作原理 丰田A340E齿轮变速系统

7、工作原理 n“D”或“2”位（一档） n“1”位（一档） n“D”位（二档） n“2”位（二档） n“D”位（三档） n“D”位（四档）OD超速档 n“R”位（倒档） 丰田A340E齿轮变速系统工作原理 丰田A340E齿轮变速系统工作原理 n“D”或“2”位（一档） n“1”位（一档） n“D”位（二档） n“2”位（二档） n“D”位（三档） n“D”位（四档）OD超速档 n“R”位（倒档） n“N”位和“P”位（空挡和停车档） 3.2拉维纳式齿轮机构 4.平行轴式齿轮变速系统 4.平行轴式齿轮变速系统 n工作原理 一档： 二档： 三档： 四档： 倒档： 4.平行轴式齿轮变速系统 5.换档执

8、行器的结构与原理 n片式离合器 n片式制动器 n带式制动器 5.1片式离合器 n结构 q由若干交错排列的离合器片和离合器盘组成； q离合器片均为双面粘有摩擦片的钢片制成摩擦片由 基体材料为经硬化处理的合成（纤维素或合成材料） 物制成，为改善其摩擦系数，在浸渍处理后加入酚 醛树脂作为添加剂，具有较高的摩擦系数，受压力 和1、片式离合器温度变化影响很小； 5.1片式离合器 5.1片式离合器 n工作原理 q操作过程 q工作油路 q活塞单向阀：减小离合器脱开不良或阻滞。 q内外活塞 n外活塞操作，额定扭矩增大； n那活塞操作，额定扭矩减小； q额定扭矩 n摩擦表面区； q离合器片外径； q离合器片数；

9、 n施加于活塞的油压； 5.1片式离合器 5.1片式离合器 5.1片式离合器 5.1片式离合器 5.1片式离合器 5.1片式离合器 5.1片式离合器 n特点 q摩擦区宽，额定扭矩大； q采用增加或减少离合器片数量的方法能方便地改变 扭矩； q改变ATF油压改变扭矩； q均为湿式摩擦状态，摩擦磨损小，无须经常间隙调 整； 5.2.1片式制动器 n结构 n工作原理 5.2.1片式制动器 5.2.1片式制动器 5.2.2带式制动器 n直接动作式制动器 n杠杆式制动器 n连杆式制动器 5.2.2.1直接动作式制动器 5.2.2.2杠杆式制动器 5.2.2.3连杆式制动器 第三节第三节 自动变速器电控系

10、自动变速器电控系 统结构与原理统结构与原理 1.传感器结构与原理 n节气门位置传感器 n速度传感器 n主速度传感器（输出轴）、辅助速度传感器（车速表）； n换档规律选择开关 n经济型（ECON）一般型（NORMAL）动力型（PWR）； n空挡启动开关 n控制启动继电器电路，同时把档位信号传给ECU； n超速档开关 n停车制动开关和停车灯开关 n后座控制（先二档再一档）；解除锁止信号，防车熄火； 2.液控式换档规律曲线液控式换档规律曲线 3.电控式换档规律曲线电控式换档规律曲线 4.ECU的功能 n换档正时控制 n超速行驶的控制 n锁止系统的控制 n畜压器背压控制 n发动机转矩控制 n失效防护功

11、能 第四节 液压控制系统 目录 1.概述 2.液力油泵 3.基本阀门 4.调压阀 5.节流阀及止回阀 6.节气门压力修正阀 7.锁定信号阀 8.锁定继动阀 9.换档阀 10.手控阀 11.液压系统换档过程分析 1.概述 n作用：液压控制系统提供工作压力，通过电控 实现换档离合器、制动器，阀体上的各种阀的 接通、关闭或控制通过变速器的油流，把ATF 的液力传递给相应的施力装置，从而达到自动 变速器变速的目的。 n组成 1.概述 2.液力油泵 n作用：使ATF产生一定的压力和流量的动力源 ， 供给液力变矩器和液压自动操纵系统所需的液 压油，并保证各摩擦副的润滑的需要。 n分类：内啮合渐开线齿轮泵、

12、摆线齿轮泵、叶 片泵和齿轮泵。 2.1内啮合渐开线齿轮泵 2.2摆线齿轮泵（转子泵） 2.3叶片泵 3.基本阀门 3.1调节阀 3.2控制阀 3.1调节阀 n球阀 n活塞型阀 n滑阀型阀 n改进型滑阀 3.1调节阀 3.1调节阀 3.1调节阀 3.2控制阀 n手控阀 n液压和弹簧阀 n改进型液压和弹簧阀 n反向快出油阀 n缓冲阀 3.2控制阀 3.2控制阀 3.2控制阀 4.调压阀 n液压自动系统一般有主调压阀和第二调压阀两个调压阀。 n主调压阀是根据节气门开度和选档杆位置地变化，将油泵油压调 节至规定值，形成稳定地工作液压（管路压力），它是自动变速 器内最基本、最重要地压力，因为它用于操纵所

13、有离合器、制动 器的动作；同时它也是自动变速器内所有其他控制压力的压力源。 q若主调压阀工作异常，导致管路压力不定； q管路压力过高，引起换档冲击和功率损失； q管路压力过低，引起离合器、制动器打滑而烧蚀； n第二调压阀作用蚀调节供给液力变矩器和摩擦副润滑的油压，且 当发动机停止转动时，关闭液力变矩器的油路，防止大量ATF从 液力变矩器外流，保证下次启动工作时正常工作。 4.调压阀 5.1节流阀 n作用：产生与节气门开度成正比的节气门信号， 经节流阀压力修正阀修正后，作用与主调压阀 的阀芯下端，使主调压阀所调节的管路压力随 节气门开度增大而增大。 n结构 n工作原理 5.1节流阀 5.2止回阀

14、 n作用：使当变速器排入二档以上，节气门开度 稍大时，减少加速踏板的作用力，使加速踏板 的操作变得滑快。 n结构 n工作原理 5.2止回阀 6.节气门压力修正阀 n作用：将作用于主调压阀下端得节气门压力转 换成随节气门开度非线性变化得压力信号，以 使管路压力在节气门开度较大时得增长速率减 小。 n结构 n原理 6.节气门压力修正阀 6.节气门压力修正阀 7.锁定信号阀 n将来自B2得管路压力打开和闭合，然后作用 至锁定继动阀。 n原理 7.锁定信号阀 8.锁定继动阀 n根据锁定信号阀的锁定信号，通过改变通往变 矩器的ATF的流向，使液力变矩器内的锁止离 合器适时地接合与分离。 n原理 8.锁定

15、继动阀 9.换档阀 9.1 12换档阀 9.2 23换档阀 9.3 34换档阀 9.1 12换档阀 9.2 23换档阀 9.3 34换档阀 10.手控阀 11.液压系统换档过程分析 n一档：离合器C0、C1单向离合器F0、F2工作。 n二档：离合器C0、C1单向离合器F0、F1，制动器B2工作。 n三档：离合器C0、C1、C2单向离合器F0、制动器B2工作。 n四档：离合器C1、C2、制动器B0、 B2工作。 11.液压系统换档过程分析 11.液压系统换档过程分析 电磁阀工作情况： n12换档阀 NO.2 2 (3) 档 ； NO.2 1, (OD)档 n23换档阀 NO.1 2 (1) 档 ； NO.1 3, (OD)档 n34换档阀 NO.2 2 (3) 档 ； NO.2 OD（1）档 n一档 NO.1 ，NO.2 ； n二档NO.1 ，NO.2 ； n三档NO.1 ，NO.2 ； n四档NO.1 ，NO.2 ； 11.液压系统换档过程分析 n一档 NO.1 ，NO.2 ； nD位一档油路：离合器C0、C1单向离合器F0、F2工作。 11.液压系统换档过程分析 n二档 NO.1 ，NO.2 ； nD位二档油路：离合器C0、C1单向离合器F0、F1，制动器B2工作。 11.液压系统换档过程分析 n三档 NO.1 ，NO.2 ； nD位三档油路：离合器C0、C1、