汽车自动变速器课件

1、自自 动动 变变 速速 器器第一节第一节 概概 述述1.自动变速器的特点自动变速器的特点n1、驾驶操作简单舒适，提高行车安全性、驾驶操作简单舒适，提高行车安全性n2、因采用液力传动，发动机和传动系是弹性、因采用液力传动，发动机和传动系是弹性连接，能缓和冲击，提高发动机和传动系寿命连接，能缓和冲击，提高发动机和传动系寿命n3、在合适时机自动换挡，提高汽车的动力性、在合适时机自动换挡，提高汽车的动力性和经济性，降低排放污染和经济性，降低排放污染n4、不易熄火、不易熄火2.自动变速器的分类自动变速器的分类n按控制原理分为液压控制式和电子控制式。按控制原理分为液压控制式和电子控制式。n按传动方式分为按

2、传动方式分为 普通齿轮型自动变速器普通齿轮型自动变速器(AMT) 行星齿轮型自动变速器行星齿轮型自动变速器(AT) 无级式自动变速器无级式自动变速器(CVT) 双离合自动变速器双离合自动变速器(DSG)n按驱动方式分为按驱动方式分为FR车和车和FF车自动变速器。车自动变速器。2.自动变速器的分类自动变速器的分类FF车用自动变速器FR车用自动变速器3.自动变速器的组成自动变速器的组成n变矩器变矩器(或偶合器）或偶合器）n行星齿轮机构行星齿轮机构n液压控制系统液压控制系统n电子控制系统电子控制系统第二节 液力变矩器1.液力变矩器构造液力变矩器构造n组成：泵轮、导轮、涡轮及外壳。组成：泵轮、导轮、涡

3、轮及外壳。n材料：用铝合金精密铸造，或用钢板冲压而成。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腔，称为循环圆；泵且装合后，轴向断面构成环状空腔，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

4、合器，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。固定套筒与壳体刚性连为一体。1.液力变矩器构造液力变矩器构造1.液力变矩器构造液力变矩器构造2.液力变矩器工作原理液力变矩器工作原理2.液力变矩器工作原理液力变矩器工作原理n涡轮的扭矩为什么得到了增加？涡轮的扭矩为什么得到了增加？qMw = Mb + Md2.液力变矩器工作原理液力变矩器工作原理2.液力变矩器工作原理液力变矩器工作原理n导轮何时起作用，何时不起作用？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

5、片的作用逐渐减速度相应的增大，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小，当达到某一数值时，液流不再对导轮叶片产生冲击作用，此时冲击作用，此时Mw = Mb ；若涡轮转速的进一步增；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，导轮开始大，液流对导轮叶片背部产生冲击作用，导轮开始自由转动。自由转动。3.液力变矩器性能指标液力变矩器性能指标n转矩比（转矩比（K）涡轮输出转矩）涡轮输出转矩/泵轮输出转矩泵轮输出转矩 Mw / Mbn转速比（转速比（i）涡轮转速）涡轮转速/泵轮转速泵轮转速= nw/nB1。 （三）齿轮变速机构（三）齿轮变速机构 1单排行星齿

6、轮变速机构单排行星齿轮变速机构 齿圈为主动件（输入），齿圈为主动件（输入），行星架为从动件（输出），行星架为从动件（输出），太阳轮固定，此时，太阳轮固定，此时，n1 = 0，则传动比则传动比i23为为 i23 = n2/n3 = 1 + 1/1 n传动比大于传动比大于1，说明为减速，说明为减速传动，可以作为降速挡传动，可以作为降速挡 （三）齿轮变速机构（三）齿轮变速机构 1单排行星齿轮变速机构单排行星齿轮变速机构 行星架为主动件（输入），行星架为主动件（输入），齿圈为从动件（输出），太阳齿圈为从动件（输出），太阳轮固定，此时，轮固定，此时，n1 = 0，则传，则传动比动比i32为为 i32 =

7、 n3/n2 = /(1 + ) 1 n传动比大于传动比大于1，说明为减速传，说明为减速传动，可以作为降速挡动，可以作为降速挡 （三）齿轮变速机构（三）齿轮变速机构 1单排行星齿轮变速机构单排行星齿轮变速机构 行星架为主动件（输入），行星架为主动件（输入），齿圈为从动件（输出），太阳齿圈为从动件（输出），太阳轮固定，此时，轮固定，此时，n1 = 0，则传，则传动比动比i32为为 i32 = n3/n2 = /(1 + ) 1 n传动比小于传动比小于1，说明为增速传，说明为增速传动，可以作为超速挡。动，可以作为超速挡。 （三）齿轮变速机构（三）齿轮变速机构 1单排行星齿轮变速机构单排行星齿轮变速

8、机构 行星架为主动件（输入），行星架为主动件（输入），太阳轮为从动件（输出），齿太阳轮为从动件（输出），齿圈固定，此时，圈固定，此时，n2 = 0，则传，则传动比动比i31为为 i31 = n3/n1 = 1/（1 + ）1，说明为增速传动，可，说明为增速传动，可以作为倒挡。以作为倒挡。 （三）齿轮变速机构（三）齿轮变速机构 1单排行星齿轮变速机构单排行星齿轮变速机构 太阳轮为主动件（输入），太阳轮为主动件（输入），齿圈为从动件（输出），行星齿圈为从动件（输出），行星架固定，此时，架固定，此时，n3 = 0，则传，则传动比动比i12为为 i12 = n1/n2 = n由于传动比为负值，说明主从

9、由于传动比为负值，说明主从动件的旋转方向相反；又由于动件的旋转方向相反；又由于|i12|1，说明为增速传动，可，说明为增速传动，可以作为倒挡。以作为倒挡。 （三）齿轮变速机构（三）齿轮变速机构 1单排行星齿轮变速机构单排行星齿轮变速机构 若使太阳轮、齿圈和行星架若使太阳轮、齿圈和行星架3个元件中的个元件中的任何任何2个元件连为一体转动，则另一个元个元件连为一体转动，则另一个元件的转速必然与前二者等速同向，即传动件的转速必然与前二者等速同向，即传动比比i = 1。这种传动方式用于变速器的直接。这种传动方式用于变速器的直接挡传动。挡传动。 如果太阳轮、齿圈和行星架如果太阳轮、齿圈和行星架3个元件没

10、有个元件没有任何约束，则各元件的运动是不确定的，任何约束，则各元件的运动是不确定的，此时为空挡。此时为空挡。 3.复合式行星齿轮变速系统复合式行星齿轮变速系统n辛普森式齿轮机构辛普森式齿轮机构n拉维纳式齿轮机构拉维纳式齿轮机构3.1辛普森式齿轮机构辛普森式齿轮机构3.2拉维纳式齿轮机构拉维纳式齿轮机构4.平行轴式齿轮变速系统平行轴式齿轮变速系统5 换挡执行元件换挡执行元件 1离合器离合器n功用功用:是连接轴和行星齿轮机构中的元件或是连接轴和行星齿轮机构中的元件或是连接行星齿轮机构中的不同元件是连接行星齿轮机构中的不同元件 n结构结构:主要由离合器鼓、花键毂、活塞、主主要由离合器鼓、花键毂、活塞

11、、主动摩擦片、从动钢片、回位弹簧等组成动摩擦片、从动钢片、回位弹簧等组成 5 换挡执行元件换挡执行元件 1离合器离合器n工作原理工作原理 5 换挡执行元件换挡执行元件 1离合器离合器n带单向安全阀的离合器带单向安全阀的离合器 5 换挡执行元件换挡执行元件 2制动器制动器n功用功用:固定行星齿轮机构中的元件，防止其转固定行星齿轮机构中的元件，防止其转动动n带式制动器结构带式制动器结构:由制动带和控制油缸等组成由制动带和控制油缸等组成 5 换挡执行元件换挡执行元件 2制动器制动器n工作原理工作原理 5 换挡执行元件换挡执行元件 3单向离合器单向离合器n单向离合器的作用是使某元件只能按一定方单向离合

12、器的作用是使某元件只能按一定方向旋转，在另一个方向上锁止。向旋转，在另一个方向上锁止。n常见的单向离合器有楔块式和滚柱式两种结常见的单向离合器有楔块式和滚柱式两种结构形式。构形式。 6 自动变速器概述自动变速器概述 1自动变速器的基本工作原理自动变速器的基本工作原理 基本原理基本原理 电控液力自动变速器的组成和原理图电控液力自动变速器的组成和原理图 6 自动变速器概述自动变速器概述 2自动变速器挡位介绍自动变速器挡位介绍 换挡操纵手柄在车上的布置换挡操纵手柄在车上的布置 6 自动变速器概述自动变速器概述 3自动变速器挡位介绍自动变速器挡位介绍n本田车系有本田车系有7个位置，分别为个位置，分别为

13、P、R、N、D4、D3、2、1；n丰田车系操纵手柄的位置为丰田车系操纵手柄的位置为P、R、N、D、2、L；n日产车系操纵手柄的位置为日产车系操纵手柄的位置为P、R、N、D、2、1；n欧美部分车系操纵手柄的位置欧美部分车系操纵手柄的位置为为P、R、N、D、S、L和和P、R、N、D、3、2、1等等 8. 通用最新自动变速器结构图解通用最新自动变速器结构图解第三节第三节 自动变速器电控系自动变速器电控系统结构与原理统结构与原理1.传感器结构与原理传感器结构与原理n节气门位置传感器节气门位置传感器n速度传感器速度传感器n主速度传感器（输出轴）、辅助速度传感器（车速表）；主速度传感器（输出轴）、辅助速度

14、传感器（车速表）；n换档规律选择开关换档规律选择开关n经济型（经济型（ECON）一般型（）一般型（NORMAL）动力型（）动力型（PWR）；）；n空挡启动开关空挡启动开关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超速档开关超速档开关n停车制动开关和停车灯开关停车制动开关和停车灯开关n后座后座控制（先二档再一档）；解除锁止信号，防车熄火；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3.电控式换档规律曲线4.ECU的功能的功能n换档正时控制换档正时控制n超速行驶的控制超速行驶的控制n锁止系统的控制锁止系统的控制n畜压器背压控制畜

15、压器背压控制n发动机转矩控制发动机转矩控制n失效防护功能失效防护功能第四节 液压控制系统目录目录1.概述概述2.液力油泵液力油泵3.基本阀门基本阀门4.调压阀调压阀5.节流阀及止回阀节流阀及止回阀6.节气门压力修正阀节气门压力修正阀7.锁定信号阀锁定信号阀8.锁定继动阀锁定继动阀9.换档阀换档阀10.手控阀手控阀11.液压系统换档过程分析液压系统换档过程分析1.概述概述n作用：液压控制系统提供工作压力，通过电控作用：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，把接通、关闭或控制通过变速器的油

16、流，把ATF的液力传递给相应的施力装置，从而达到自动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。变速器变速的目的。n组成组成1.概述概述2.液力油泵液力油泵n作用：使作用：使ATF产生一定的压力和流量的动力产生一定的压力和流量的动力源源 ，供给液力变矩器和液压自动操纵系统所，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。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、摆线齿轮泵、叶分类：内啮合渐开线齿轮泵、摆线齿轮泵、叶片泵和齿轮泵。片泵和齿轮泵。2.1内啮合渐开线齿轮泵内啮合渐开线齿轮泵2.2摆线齿轮泵（转子泵）摆线齿轮泵（转子泵

17、）2.3叶片泵叶片泵3.基本阀门基本阀门3.1调节阀调节阀3.2控制阀控制阀3.1调节阀调节阀n球阀球阀n活塞型阀活塞型阀n滑阀型阀滑阀型阀n改进型滑阀改进型滑阀3.1调节阀调节阀3.1调节阀调节阀3.1调节阀调节阀3.2控制阀控制阀n手控阀手控阀n液压和弹簧阀液压和弹簧阀n改进型液压和弹簧阀改进型液压和弹簧阀n反向快出油阀反向快出油阀n缓冲阀缓冲阀3.2控制阀控制阀3.2控制阀控制阀3.2控制阀控制阀4.调压阀调压阀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。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，将油泵油压调主调压阀是根据节气

18、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，因为它用于操纵所有离合器、制动器内最基本、最重要地压力，因为它用于操纵所有离合器、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。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；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；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；管路压力过低，引起离

19、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从从液力变矩器外流，保证下次启动工作时正常工作。液力变矩器外流，保证下次启动工作时正常工作。4.调压阀调压阀5.1节流阀节流阀n作用：产生与节气门开度成正比的节气门信号，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的阀芯下端，使主调压阀所

20、调节的管路压力随节气门开度增大而增大。节气门开度增大而增大。n结构结构n工作原理工作原理5.1节流阀节流阀5.2止回阀止回阀n作用：使当变速器排入二档以上，节气门开度作用：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。的操作变得滑快。n结构结构n工作原理工作原理5.2止回阀止回阀6.节气门压力修正阀节气门压力修正阀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

21、减使管路压力在节气门开度较大时得增长速率减小。小。n结构结构n原理原理6.节气门压力修正阀节气门压力修正阀6.节气门压力修正阀节气门压力修正阀7.锁定信号阀锁定信号阀n将来自将来自B2得管路压力打开和闭合，然后作用得管路压力打开和闭合，然后作用至锁定继动阀。至锁定继动阀。n原理原理7.锁定信号阀锁定信号阀8.锁定继动阀锁定继动阀n根据锁定信号阀的锁定信号，通过改变通往变根据锁定信号阀的锁定信号，通过改变通往变矩器的矩器的ATF的流向，使液力变矩器内的锁止离的流向，使液力变矩器内的锁止离合器适时地接合与分离。合器适时地接合与分离。n原理原理8.锁定继动阀锁定继动阀9.换档阀换档阀9.1 12换档阀换档阀9.2 23换档阀换档阀9.3 34换档阀换档阀9.1 12换档阀换档阀9.2 23换档阀换档阀9.3 34换档阀换档阀10.手控阀手控阀11.液压系统换档过程分析液压系统换档过程分析n一档：离合器一档：离合器C0、C1单向离合器单向离合器F0、F2工作。工作。n二档：离合器二档：离合器C0、C1单向离合器单向离合器F0、F1，制动