第十六章汽车自动变速器ppt课件

1、第十六章第十六章 汽车自动变速器汽车自动变速器本章内容：各类自动变速器组成、构造和工作原理本章内容：各类自动变速器组成、构造和工作原理本章重点：自动变速器工作原理本章重点：自动变速器工作原理本章难点：液力变矩器的工作原理本章难点：液力变矩器的工作原理第一节第一节 概述概述一、自动变速器的优点一、自动变速器的优点 1.良好的动力性和燃油经济性良好的动力性和燃油经济性(理论理论上上) 2.有效减少发动机排放污染有效减少发动机排放污染 3.显著提高车辆行驶的安全性、乘显著提高车辆行驶的安全性、乘坐坐 舒适性和操纵轻便性舒适性和操纵轻便性 第十六章第十六章 汽车自动变速器汽车自动变速器n有级式有级式

2、(电控机械式自动变速器电控机械式自动变速器AMT) n无级式无级式(电力式、动液式、金属带式电力式、动液式、金属带式) n综合式综合式(液力机械式液力机械式)1. 按传动比变化方式分按传动比变化方式分二、自动变速器的类型二、自动变速器的类型2.按齿轮变速系统的控制方式分按齿轮变速系统的控制方式分 液控液压式和电控液压式液控液压式和电控液压式第二节第二节 液力耦合器与液力变矩器液力耦合器与液力变矩器一、液力耦合器一、液力耦合器1液力耦合器的结构和工作原理液力耦合器的结构和工作原理构造：构造：主动元件：泵轮主动元件：泵轮从动元件：涡轮从动元件：涡轮工作轮工作轮可以用水泵带动水轮机转动或者一个风扇通

3、过气流带动另一可以用水泵带动水轮机转动或者一个风扇通过气流带动另一个风扇转动的原理加以理解个风扇转动的原理加以理解工作原理：工作原理：特点：泵轮转速总大于涡轮转速，若相等，则不起传动作用特点：泵轮转速总大于涡轮转速，若相等，则不起传动作用实现传动的必要条件：工作液在泵轮与涡轮间有循环流动实现传动的必要条件：工作液在泵轮与涡轮间有循环流动2液力耦合器的优缺点液力耦合器的优缺点1液力耦合器的优点液力耦合器的优点（1保证汽车平稳起步；保证汽车平稳起步；（2衰减传动系的扭转振动；衰减传动系的扭转振动；（3防止传动系过载；防止传动系过载；（4显著减少换档次数。显著减少换档次数。2液力耦合器的缺点液力耦合

4、器的缺点（1只能传递转矩，不能改变转矩大小；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；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。传动效率较低。二、液力变矩器二、液力变矩器 1液力变矩器的组成、工作原理和特性液力变矩器的组成、工作原理和特性 1液力变矩器组成液力变矩器组成 液力变矩器主要由泵轮、涡轮、导轮和变矩器外壳等部件组成。液力变矩器主要由泵轮、涡轮、导轮和变矩器外壳等部件组成。2液力变矩器的工作原理液力变矩器的工作原理依据液流方向将工作轮按泵轮依据液流方向将工作轮按泵轮涡轮涡轮导轮展开，得到下图：导轮展开，得到下图： 在循环流动过程中，在循

5、环流动过程中，导轮给涡轮一个反导轮给涡轮一个反作用力矩，使涡轮作用力矩，使涡轮输出的转矩不同于输出的转矩不同于泵轮输入的转矩。泵轮输入的转矩。液力变矩器的工作原理如下：液力变矩器的工作原理如下：1、当、当nw=0时，时，Mw=Mb+Md，涡轮受力大于泵轮；，涡轮受力大于泵轮；2、随着、随着nw的增加，的增加，u增加，使增加，使v的方向改变，的方向改变， 由涡轮流出的液流正好沿导轮出口方向冲向导轮时，由涡轮流出的液流正好沿导轮出口方向冲向导轮时，Md=0，Mw=Mb；3、随着、随着nw的继续增加，的继续增加，u增加为增加为u，v的方向改变为的方向改变为v，Mw=Mb-Md；4、当、当nw=nb时

6、，工作液的循环流动停止，将时，工作液的循环流动停止，将不能传递动力。不能传递动力。牵连速度牵连速度相对速度相对速度速度速度3液力变矩器特性（？）液力变矩器特性（？）两个重要的特性参数：液力变矩器传动比两个重要的特性参数：液力变矩器传动比i和液力变矩器变矩系数和液力变矩器变矩系数K （1液力变矩器传动比 （2液力变矩器变矩系数 或或=1变矩系数连续变化，能变矩系数连续变化，能随汽车行驶阻力的不同随汽车行驶阻力的不同自动改变变矩系数，且自动改变变矩系数，且具备液力耦合器的功能具备液力耦合器的功能2几种典型液力变矩器几种典型液力变矩器1三元件综合式液力变矩器三元件综合式液力变矩器即由泵轮、涡轮和导轮

7、三个主要元件组成即由泵轮、涡轮和导轮三个主要元件组成 （1构造构造作用：是只允许导轮单向旋转，不允许其逆转。作用：是只允许导轮单向旋转，不允许其逆转。 （2单向离合器自由轮机构）单向离合器自由轮机构） 滚柱式单向离合器的构造和工作原理导轮顺时针旋转时，阻止外座圈包括导轮转动，起增大转矩作用；导轮顺时针旋转时，阻止外座圈包括导轮转动，起增大转矩作用；导轮逆时针旋转时，滚柱与外座圈包括导轮一起绕内座圈转动，导轮逆时针旋转时，滚柱与外座圈包括导轮一起绕内座圈转动，转入耦合器的工作状况因此称为综合式液力变矩器）转入耦合器的工作状况因此称为综合式液力变矩器）楔块式单向离合器楔块式单向离合器（3三元件综合

8、式液力变矩器的特性三元件综合式液力变矩器的特性 2四元件综合式液力变矩器四元件综合式液力变矩器 多了一个导轮，两个导轮分别装在各自的单向离合器上。多了一个导轮，两个导轮分别装在各自的单向离合器上。 四元件综合式液力变矩器的特性是两个变矩器特性和一个耦合器特性的综合。四元件综合式液力变矩器的特性是两个变矩器特性和一个耦合器特性的综合。 3带锁止离合器的液力变矩器带锁止离合器的液力变矩器其特点：汽车在变工况下其特点：汽车在变工况下行驶时如起步、经常加行驶时如起步、经常加减速），锁止离合器分离，减速），锁止离合器分离，相当于普通液力变矩器；相当于普通液力变矩器；当汽车在稳定工况下行驶当汽车在稳定工况

9、下行驶时，锁止离合器接合，动时，锁止离合器接合，动力不经液力传动，直接通力不经液力传动，直接通过机械传动，变矩器效率过机械传动，变矩器效率为为1，从而提高汽车行驶速，从而提高汽车行驶速度和燃油经济性度和燃油经济性 第三节第三节 液力机械变速器液力机械变速器 一、行星齿轮变速器的组成和工作原理一、行星齿轮变速器的组成和工作原理1单排行星齿轮机构的特性方程式单排行星齿轮机构的特性方程式 行星机构的动力学和运动学特性方程式如下：行星机构的动力学和运动学特性方程式如下：M11+M22+M33=0 n1+n2-(1+)n3=0 =Z2/Z1=r2/r12单排行星齿轮机构的工作原理 （1太阳轮太阳轮1为主

10、动件，行星架为主动件，行星架3为从动件，齿圈为从动件，齿圈2固定固定 i13=n1/n3=1+=1+z2/z1 （2齿圈齿圈2为主动件，行星架为主动件，行星架3为从动件，太阳轮为从动件，太阳轮1固定固定i23=n2/n3=(1+)/=1+z1/z2（3太阳轮太阳轮1为主动件，齿圈为主动件，齿圈2为从动件，行星架为从动件，行星架3固定固定i12=n1/n2=-=-z2/z1 （4如果太阳轮和齿圈连为一体，如果太阳轮和齿圈连为一体，n1=n2n1=n2=n3由上可见，单排行星齿轮机构可以获得由上可见，单排行星齿轮机构可以获得4种不同的传动比，若所有元件种不同的传动比，若所有元件均不受约束，则失去传

11、动作用均不受约束，则失去传动作用 直接档传动直接档传动倒接档传动倒接档传动 n1+n2-(1+)n3=0 三、液力变矩器与固定轴线式齿轮变速器组成的三、液力变矩器与固定轴线式齿轮变速器组成的 液力机械变速器液力机械变速器 四、带锁止离合器的液力变矩器、换档离合器和四、带锁止离合器的液力变矩器、换档离合器和 全同步变速器组成的液力机械变速器全同步变速器组成的液力机械变速器第四节自动变速器的操纵机构第四节自动变速器的操纵机构 一、自动变速器操纵机构的类型一、自动变速器操纵机构的类型液控式全液压操纵系统和电控式操纵系统液控式全液压操纵系统和电控式操纵系统 三、电控式操纵系统三、电控式操纵系统电子控制系统包括电子控制单元电子控制系统包括电子控制单元ECU）、传感器、控制开关、执行器等）、传感器、控制开关、执行器等 动力源供油系统）、执行装置、控制装置、换档品质控制装置和滤清冷却系统。二、液控式全液压操纵系统二、液控式全液压操纵系统液压操纵系统和电子控制系统液压操纵系统和电子控制系统第五节金属带式无级自动变速器第五节金属带式无级自动变速器 VDT-CVT是由金属带、主动工作轮、从动工作轮、液压泵、起步离合器和控制系统等组成。工作轮