自动变速器指导书

1、自动变速器指导书汽车从诞生至今的100余年期间，汽车工业从无到有，以惊人的速度向前发展。汽车对人的生活方式起了很大的影响，人类的生活需求又对汽车的发展产生了极大的推动作用。随着人民生活水平的提高，对汽车性能的要求也越来越高，希望汽车更快捷、舒适、安全、可靠。电喷发动机和自动变速器的装用使人们以前的许多梦想得以实现，然而它们的维修却比较复杂，这就需要我们懂得自动变速器的原理与检修。通过在维修企业长时间的实践与教学相结合，认为维修自动变速器需要三方面的基本功：即要对自动变速器的机械部分、液压控制部分和电子控制部分都有相当的认识和深刻的理解。只有在对这三部分详细了解的基础上，并能熟练实践操作，才能正

2、确维修自动变速器。 一、自动变速器的发展自动变速器在20世纪70年代初开始被批量的采用，最初是三速全液压控制，如TOYOTA的A40自动变速器；随着汽车的发展，70年代中期开始生产四速自动变速器，如TOYOTA的A40D自动变速器；为满足车辆的高速性能、耗油量、舒适性的需求，在四速变速器的基础上不断的改进；70年代末，在变矩器中增加了锁止离合器机构(TCC)，如TOYOTA的A42DL等。因液压控制换档的自动变速器在换档时机和换档的舒适性上达不到实际需求，在1983年，由丰田(TOYOTA)汽车公司首次使用了由电脑控制换档的自动变速器，这是全世界第种电控换档自动变速器，称为A140E自动驱动桥

3、，这种变速器开创了变速器发展的新趋势，于1990年，大部分轿车都采用了电控自动变速器，特别是美国国内的各汽车制造厂至少推出了一种电控自动变速器。如1991年通用汽车公司在前轮驱动的豪华型轿车上装用了4T60-E型自动变速器；福特汽车公司也在其生产的林肯-大陆上装用了AXOD-E型四速电控自动驱动桥。在我国，第一家将自动变速器作为标准装置装于轿车上的是上海通用公司，在其生产的别克轿车上装备了4T65-E电控变速器，这是我国1998年10月正式下线生产的自动变速器。为改善变速器的性能和满足各种类型驾驶员的要求，电控自动变速器在最初只控制变速器的换档时机和锁止时机，发展到控制变速器的工作油压、换档时

4、的油压和锁止离合器接合的油压变化，同时还采用模糊逻辑控制，使变速器的控制更人性化，更能满足各种需求。到90年代末，开始在中高档车型上采用手动和自动换档混合控制的变速器，称之为MAT。如1997年以后，BMW上采用的5HP-24等自动变速器和1998年以后的AUDI和PASSAT采用的01V型自动变速器等。在2003年国产车奇瑞东方之子和北京现代等车型开始采用了手动和自动换档混合控制的自动变速器。 二、自动变速器的分类目前，汽车装备的自动变速器可按以下五种方法进行分类。（1）按汽车驱动方式分类按照车辆的驱动方式，可分为自动变速器（后轮驱动：AUTOMATIC TRANSMISSION）和自动变速

5、驱动桥（前轮驱动：AUTOMATIC TRANSAXLE）。如图1-1所示，前轮驱动变速器和后轮驱动变速器的基本工作原理一样，只是后轮驱动的变速器具变速器和主减速器与差速器分开，而前轮驱动的变速器没有分开，是一个总成。图 l-1 自动变速器、自动驱动桥a)自动变速器；b)自动驱动桥（2）按前进档的档数分类按目前使用的齿轮变速器前进档的数目，自动变速器可分为两档（2个前进档）、三档（3个前进档）和四档（4个前进档）三种，目前已研制出五档（5个前进档）和七档（7个前进档）的自动变速器，其中配装四档自动变速器的汽车较多。由于四档自动变速器具有超速档，因此可以提高汽车的最高车速和改善燃油经济性，但使其

6、结构更加复杂了。（3）按液力变矩器的类型分类按液力变矩器的类型，自动变速器可分为普通液力变矩器式、综合液力变矩器式和锁止液力变矩器式三种。普通液力变矩器是指由泵轮、涡轮和导轮三个元件组成的液力变矩器。综合式液力变矩器是指在导轮与导轮固定套管之间装有单向离合器的液力变矩器。综合式液力变矩器的变矩器工况与偶合器工况可以自动进行转换。目前，大多数轿车采用了带锁止离合器的锁止式液力变矩器。当车速达到一定值时，控制系统控制锁止离合器接合，将液力变矩器的输入部分与输出部分连成一体，使发动机的动力直接传递到齿轮变速器输入轴，从而提高传动效率，降低燃油消耗。（4）按变速齿轮的类型分类按照变速器的齿轮结构可分为

7、行星齿轮和平行轴两大类型。大部分的自动变速器采用行星齿轮作为机械齿轮传动机构，一部分变速器采用平行轴做为机械传动机构，如HONDA的MPOA等型号的自动变速器，如图12所示。图1-2 自动变速器齿轮结构图a)采用行星齿轮的自动变速器：b)采用平行轴的自动变速器（5）按控制方式分类按控制方式不同，自动变速器可分为液压控制式自动变速器和电子控制式自动变速器。液压控制式自动变速器A/T是由液力变矩器、带有液压控制换档执行元件（离合器和制动器）的齿轮变速器（目前普遍采用行星齿轮变速器）以及液压控制阀（手控阀、换档阀、反映节气门开度的节气门阀、反映车速的调速阀等）组成，其全称是全液压机械传动式自动变速器

8、，简称液压自动变速器，通常用字母“A/T”表示。电子控制式自动变速器ECT是由液力变矩器、带有液压控制换档执行元件（离合器和制动器）的齿轮变速器（目前普遍采用行星齿轮变速器）、液压控制阀（手控阀、换档阀等）和电子控制系统(传感器以及控制开关、电子控制器ECT ECU和电磁阀)等组成，通常用字母“ECT”表示，以区别于液压控制式自动变速器“A/T”。液压控制式与电子控制式的控制原理与控制过程均有明显区别，如图1-3所示。在A/T中，液压控制阀根据节气门开度和车速的液压信号决定换档档位和时机，并用液力操纵使换档阀和换档元件动作进行自动变速，其控制原理基于流体力学。图1-3 液压控制式与电子控制式自

9、动变速系统的区别在ECT中，ECT、ECU根据反映节气门开度的节气门位置传感器、反映汽车速度的车速传感器以及发动机冷却液温度、空档启动开关、制动灯开关等电信号和预先存储在只读存储器（ROM）中的换档程序（换档规律）决定换档档位和时机，并向电磁阀发出控制指令，电磁阀通过打开或关闭来控制换档阀动作，再由换档阀控制换档执行元件动作来实现自动变速。其控制原理基于电子学和自动控制理论，具有控制精度高、操作简单等优点，因此目前应用越来越多。三、自动变速器的优缺点自动变速器的优点如下：1、大大提高发动机和传动系的使用寿命采取液力自动变速器的汽车与采用机械变速器的汽车对比试验表明：前者发动机的寿命可提高85%

10、，变速器的寿命提高12倍，传动轴和驱动半轴的寿命可提高75%100%。液力传动汽车的发动机与传动系，由液体工作介质“软”性连接。液力传动起一定的吸收、衰减和缓冲的作用，大大减少冲击和动载荷。例如，当负荷突然增大时，可防止发动机过载和突然熄火。汽车在起步、换挡或制动时，能减少发动机和传动系所承受的冲击及动载荷，因而提高了有关零部件的使用寿命。2、提高汽车通过性采用液力自动变速器的汽车，在起步时，驱动轮上的驱动扭矩是逐渐增加的，防止很大的振动，减少车轮的打滑，使起步容易，且更换平稳。它的稳定车速可以降低到低。举例来说：当行驶阻力很大时（如爬陡坡），发动机也不至于熄火，使汽车仍能以极低速度行驶。在特

11、别困难面行驶时，因换挡时没有功率间断，不会出现汽车停车的现象。因此，液力机械变速器对于提高汽车的通过性具有良好的效果。3、具有良好的自适应性目前，液力传动的汽车都采用液力变矩器，它能自动适应汽车驱动轮负荷的变化。当行驶阻力增大时，汽车自动降低速度，使驱动轮动力矩增加；当行驶阻力减小时，减小驱动力矩，增加车速。这说明，变矩器能在一定范围内实现无级变速器，大大减少行驶过程中的换挡次数，有利于提高汽车的动力性和平均车速。4、操纵轻便装备液力自动变速器的汽车，采用液压操纵或电子控制，使换挡实现自动化。在变换变速杆位置时，只需操纵液压控制的滑阀，这比普通机械变速器用拨叉拨动滑动齿轮实现换挡要简单轻松得多

12、。而且，它的换挡齿轮组一般都采用行星齿轮组，是常啮合齿轮组，这就降低或消除了换挡时的齿轮冲击，可以不要主离合器，大大减轻了驾驶员的劳动强度 。自动变速器的主要缺点：结构复杂、零部件加工工艺要求高难度大、维修不便。此外在低速行驶时，传动效率比手动变速器低。因此，当自动变速器汽车在一般道路条件下行驶时，耗油量会有所增加。综上所述，液力自动变速器不仅能与汽车行驶要求相适应，而且具有单纯机械变速器所不具备的一些显著优点，这是液力自动变速器的主要方面，也是汽车采用液力自动变速器的理由。不过，与单纯机械变速器相比，它也存在某些缺点，如结构复杂，制造成本较高，传动效率较低等。对液力变矩器而言，最高效率一般只

13、有（8286）%左右，而机械传动的效率可达（9597）%。由于传动效率低，使汽车的燃油经济性有所降低；由于自动变速器的结构复杂，相应的维修技术也较复杂，要求有专门的维修人员，具有较高的修理水平和故障检查分析的能力。但这些缺点是相对的，由于大大延长了发动机和传动系统的使用寿命，提高了出车率和生产率，减少了维修费用，自动的无级变速提高了发动机功率的平均利用率，提高平均车速，虽然燃油经济性有所降低，却提高了汽车整体使用经济性。此外，目前还采用一种带锁定离合器的液力变矩器，在一定行驶条件下，通过采用与发动机的最佳匹配，遵循最佳换挡规律，采用变矩器的锁止，可使用传动效率大为提高。当锁定离合器分离时，仍与

14、一般液力变矩器相同；当锁定离合器结合时，使液力变矩器失去作用，输入轴与输出轴是直接传动的，传动效率接近百分之百。四、自动变速器的构成不同的生产厂商和不同的汽车制造厂采用不同型号的自动变速器，不同型号的自动变速器其结构虽然有所不同，但各部件的基本功能及工作原珲都基本相同，自动变速器由外部操作系统、液力传动装置、机械传动机构、油路控制系统和电路控制系统几大系统构成，如图1-3所示。要充分发挥自动变速器的功能，这此系统就必须协调一致，正确地进行工作。为全面理解自动变速器的运作，就要充分理解这些系统的基本作用，这一点非常重要。图1-3 自动变速器的构成1-变矩器总成;2-输入轴;3-油泵总成;4、5、

15、 6、7、8、10、11-离合器组;9-行星齿轮总成;12-输出轴;13-液压总成常见的组成部分有液力变矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速度调压器等，按照这些部件的功能，可将它们分成液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分。1、液力变矩器液力变矩器位于自动变速器的最前端，安装在发动机的飞轮上，其作用与采用手动变速器的汽车中的离合器相似。它利用油液循环流动过程中动能的变化将发动机的动力传递自动变速器的输入轴，并能根据汽车行驶阻力的变化，在一定范围内自动地、无级地改变传动比和扭矩比，具有一定的减速增扭功能。2、变速齿轮机构自动变

16、速器中的变速齿轮机构所采用的型式有普通齿轮式和行星齿轮式两种。采用普通齿轮式的变速器，由于尺寸较大，最大传动比较小，只有少数车型采用。目前绝大多数轿车自动变速器中的齿轮变速器采用的是行星齿轮式。变速齿轮机构主要包括行星齿轮机构和换档执行机构两部分。行星齿轮机构，是自动变速器的重要组成部分之一，主要由于太阳轮（也称中心轮）、内齿圈、行星架和行星齿轮等元件组成。行星齿轮机构是实现变速的机构，速比的改变是通过以不同的元件作主动件和限制不同元件的运动而实现的。在速比改变的过程中，整个行星齿轮组还存在运动，动力传递没有中断，因而实现了动力换挡。换挡执行机构主要是用来改变行星齿轮中的主动元件或限制某个元件

17、的运动，改变动力传递的方向和速比，主要由多片式离合器、制动器和单向超越离合器等组成。离合器的作用是把动力传给行星齿轮机构的某个元件使之成为主动件。制动器的作用是将行星齿轮机构中的某个元件抱住，使之不动。单向超越离合器也是行星齿轮变速器的换挡元件之一，其作用和多片式离合器及制动器基本相同，也是用于固定或连接几个行星排中的某些太阳轮、行星架、齿圈等基本元件，让行星齿轮变速器组成不同传动比的挡位。3、供油系统自动变速器的供油系统主要由油泵、油箱、滤清器、调压阀及管道所组成。油泵是自动变速器最重要的总成之一，它通常安装在变矩器的后方，由变矩器壳后端的轴套驱动。在发动机运转时，不论汽车是否行驶，油泵都在

18、运转，为自动变速器中的变矩器、换挡执行机构、自动换挡控制系统部分提供一定油压的液压油。油压的调节由调压阀来实现。4、自动换挡控制系统自动换挡控制系统能根据发动机的负荷（节气门开度）和汽车的行驶速度，按照设定的换挡规律，自动地接通或切断某些换挡离合器和制动器的供油油路，使离合器结合或分开、制动器制动或释放，以改变齿轮变速器的传动化，从而实现自动换挡。自动变速器的自动换挡控制系统有液压控制和电液压（电子）控制两种。液压控制系统是由阀体和各种控制阀及油路所组成的，阀门和油路设置在一个板块内，称为阀体总成。不同型号的自动变速器阀体总成的安装位置有所不同，有的装置于上部，有的装置于侧面，纵置的自动变速器一般装置于下部。在液压控制系统中，增设控制某些液压油路的电磁阀，就成了电器控制的换挡控制系统，若这些电磁阀是由电子计算机控制的，则成为电子控制的换挡系统。5、换挡操纵机构自动变速器的换挡操纵机构包括手动选择阀的操纵机构和节气门阀的操纵机构等。驾驶员通过自动变速器的操纵手柄改变阀板内的手动阀位置，控制系统根据手动阀的位置及节气门开度、车速