1. 汽車自動變速器工作原理及組成
一般來說,汽車自動變速器是大老哪由液力變矩器,含含液壓自動換擋控制系統,自動變速器電子控制裝置,行星齒輪機構,冷卻裝置和自動變速器油濾清器幾部分組成。
http://v.ku6.com/show/2-ZJaLeT-tCMkMM-.html 關於液力變矩器 原理這個視頻已經說的非常清楚了,其他滾碼的感覺簡單說也說不清楚,關於自動變速器工作原理有專門的教課書可以看看
2. 供油系統工作原理
近代所使用的自動變速器都離不開液壓系統,而液壓系統的液壓油是由供油系統所提供的,因此,供油系統是汽車自動變速器中不可缺少的重要組成部分之一。
(一)供油系統的基本組成及作用
供油系統的結構組成,因其用途不同而有所不同,但主要組成部分基本相同,一般由各分支供油系統、油泵及輔助裝置,壓力調節裝置等部分組成。
供油系統的作用是向變速器各部分提供具有一定油壓。足夠流量、合適溫度的液壓油。具體作用是:
(1)給變速器(或偶合器)供油,並維持足夠的補償壓力和流量,以保證液力元件完成傳遞動力的功能;防止變矩器產生的氣蝕,並及時將變矩器的熱量帶走,以保持正常的工作溫度。
(2)在一部分工程車輛和重型運輸車輛中,還需向液力減速器提供足夠流量及溫度適宜的油液,以便能適時地吸收車輛的動能,得到滿意的制動效果。
(3)向控制系統供油,並維持主油路的工作油壓,保證各控制機構順利工作。
(4)保證換擋離合器等的供油,以滿足換擋等的操縱需要。
(5)為整個變速器各運動零件如齒輪、軸承、止推墊片、離合器摩擦片等提供潤滑用油,並保證正常的潤滑油溫度。
(6)通過油料的循環散熱冷卻,使整個自動變速器的發熱量得以散逸,使變速器保持在合理的溫度范圍內工作。
(二)供油油泵的結構與工作原理
油泵是自動變速器中最重要的總成之一,它通常安裝在變矩器的後方,由變矩器殼後端的軸套驅動。在變速器的供油系統中,常用的油泵有內嚙合齒輪泵、轉子泵和葉片泵。由於自動變速器的液壓系統屬於低壓系統,其工作油壓通常不超過2MPa,所以應用最廣泛的仍然是齒輪泵。
1、內嚙合齒輪泵的結構與工作原理
內嚙合齒輪泵主要由外齒齒輪、內齒齒輪、月牙形隔板,泵殼、泵蓋等組成,液壓泵的齒輪緊密地裝在泵體的內腔里,外齒齒輪為主動齒輪,內齒齒輪為從動齒輪,兩者均為漸開線齒輪;月牙形隔板的作是將外齒齒輪和內齒齒輪隔開。內齒和外齒齒輪緊靠著月牙形隔板,但不接觸,有微小的間隙。泵體是鑄造而成的,經過精加工,泵體內有很多油道,有進油口和出油口,有的還有閥門或電磁閥。泵蓋也是一個經精加工的鑄件,也有很多油道。泵蓋和泵體用螺栓連接在一起。
圖1-26 油壓調節閥的結構簡圖
1-閥芯 2-閥體 3-彈簧 a-來自油泵的壓力油進口 b-輸往選擋閥的出油口 c-和a連通的進油口 d輸往變矩器的出油口 e-泄油道 f-節氣門調節壓力的進口
來自油泵的壓力油液從進油口a進入,並作用到閥芯的右端,來自於節氣門調節閥和手動閥倒擋油路的兩個反饋油壓則經進油口f作用在閥芯的左端。
當發動機負荷較小,輸出功率較小時,此時的節氣門調節壓力也較低,作用在閥芯右端的油液壓力較高,油壓所產生的作用力大於閥芯左端彈簧預緊力和節氣門調節壓力對閥芯的作用力時,彈簧將被壓縮,閥芯向左移動,閥芯中部的密封台肩將使泄油口露出一部分(來自油泵的油液壓力越高則泄油口露出越多),來自油泵的油液有一部分經出油口b輸住選擋閥,有一部分經出油口d輸出往變矩器,還有一部分泄油口流回油盤,使油壓下降,直至油液壓力所產生的推力與調壓彈簧的預緊力和節氣門調節壓力的合力保持平衡為止,此時調壓閥以低於油泵輸入壓力的油壓輸出;當節氣門開度增大,輸出功率增大時,此時增大了的節氣門調節油壓將使閥芯向右移動,閥芯中部的密封台肩將堵住泄油口,泄油口開度降低,泄油道減小或處於封閉狀態,使油壓上升,調節閥以高於油泵輸入壓力的油壓輸出。節氣門開度越大,調壓閥輸出的壓力越高,輸往選擋閥和變矩器去的油液壓力將隨所要傳遞的功率的增大而增大,則時可使油液壓力保持在相對穩定的范圍(通常為0.5MPa~1MPa)內。
在閥芯的右端還作用著另一個反饋油壓,它來自於壓力校正閥。這一反饋油壓對閥芯產生一個向左的推力,使主油路調壓閥所調節的主油路油壓減小。
當自動變速器處於前進擋的1擋或2擋時,倒擋油路油壓為0,壓力校正閥關閉,調壓閥右端的反饋油壓也為0。而當變速器處於3擋或超速擋時,若車速增大到某一數值,壓力校正閥開啟,來自節氣門閥的壓力油經壓力校正閥進入調壓閥右端。增加了閥芯向左的推力,使主油路油壓減小,減小了油泵的運轉阻力。當自動變速器處於倒擋時,來自手動閥的倒擋油路壓力油進入閥芯的左端,閥芯左端的油壓增大,主油路調壓閥所調節的主油路壓力也因此升高,滿足了倒擋時對主油路油壓的需要。此時的主油路油壓稱為倒擋油壓。
2、副調壓閥和安全閥
副調壓閥又稱二次調節閥,它的作用是根據汽車行駛速度和化油器節氣門開度的變化,自動調節變矩器的油壓、各部件的潤滑油壓和冷卻裝置的冷卻油壓。
二次調節閥也是由閥體、閥芯和彈簧等組成。當發動機轉速低或化油器油門關閉時,二次調壓閥在彈簧的作用下,把通向液壓油冷卻裝置的油道切斷。當發動機轉速升高和液力變矩器油壓升高時,把油路開放。發動機停止轉動時,二次調壓閥用一個單向控制閥把液力變矩器的油路關閉,使液壓油不能外流,以免影響轉矩輸出。
安全閥實際上也是一個調壓閥,由彈簧和鋼球組成,並聯在油泵的進、出油口上,以限制油泵壓力。當油泵壓力高時,壓開鋼球,油經鋼球和油道流回油盤。
旁通閥(單向閥)是液壓油冷卻裝置的保護器,與冷卻裝置並聯。當流到冷卻裝置的液壓油溫度過高、壓力過大時,閥體打開,起旁通作用,以免高溫、高壓的液壓油損壞冷卻裝置。
(四)輔助裝置
自動變速器供油系統中除了油泵及各種流量控制閥外,還包括許多輔助裝置。這里僅就油箱和濾清器作一些簡單介紹。
1、油箱
自動變速器的油箱,常見的型式有總體式和分離式兩類。前者與自動變速器連成一體,直接把變速器的油底殼作為油箱使用。後者則分開獨立布置,由管道與變速器連通。分離式油箱在布置上比較自由,允許有足夠的容量而不增加變速器的高度。通常油箱都有可靠的密封,以防油液泄漏和雜質進入,有時還可採用充壓密封式油箱,以改善油泵的吸油效果。對於某些工程車輛和重型車輛的綜合傳動箱,還可根據箱體結構分隔成兩個或多個互通的油池,以保證可行的油液循環。
在一定條件下,油箱高度取決於油箱尺寸的大小。在正常油箱溫度條件下工作時,油箱液面應保持正確的高度。油麵過低,則油泵在吸油時可能吸入空氣。空氣的可壓縮性會導致難以正常工作,並且使換擋過程中出現打滑和接合延遲現象,使得變速器機件發熱和加速磨損。反之,若油麵過高,則將因齒輪等零件攪拌而形成泡沫層,同樣也會產生過熱和打滑,加速油液的氧化。正確的液面高度根據冷態和熱態時不同的標尺刻度進行檢查。泵的吸油口應低於最低油麵高度,以防吸入空氣。
此外,一般油箱還應有個通氣孔,以保證油箱內正常的大氣壓。
2、濾清器
自動變速器由於液壓系統零件的高精密度及工作性能的靈敏度,使其對油液的清潔程度要求極高。經過長期使用後,由於油液變質、零件磨損顆粒、摩擦襯面剝落、密封件磨損脫落、空氣中的塵埃顆粒,以及其它污物都可能使油液污染,而導致各種故障的發生,如滑閥受卡、節流孔堵塞、隨動滑閥失靈,因此,應採用多種措施對油液進行嚴格過濾。
在自動變速器供油系統中,通常設有三種形式的濾油裝置。
(1)粗濾器
精濾器通常裝在油泵的吸油管端,用以防止大顆粒或纖維雜物進入供油系統。為了避免出現吸油氣穴現象,一般採用80µm∼110µm的金屬絲網或毛織物作為濾清材料,以保證不產生過大的降壓。
(2)精濾器
精濾器通常設置在回油管道或油泵的輸出管道上,它的作用是濾去油液中的各種微小顆粒,提高油液的清潔度,避免顆粒雜物進入控制系統。因此,要求精濾器有較高的過濾精度。例如有的重型自動變速器的精濾器的過濾精度為40µm,保證大於0.04mm的顆粒雜物不得進入控制系統。這樣,油液必須在壓力狀態下通過精濾器,並產生一定的壓降。在某些復雜的重型車輛和工程車輛中,常設計有專用的旁路式精濾器,用一個專用的油泵來驅使油液通過精濾器。
(3)閥前專用濾清器
在一些自動變速器的控制系統中,常在一些關鍵而精密的控制閥前,例如,雙邊節流的參數調壓閥前的油路中,串接設置有專用的閥前濾清器,以防止雜質進入節流孔隙處造成調壓閥失靈,影響整個控制系統的工作。這種閥前濾清器應盡量設置在接近於被保護的控制閥處,並且只為該閥所專用。通常,由於它要求通過的流量不大,這種濾清器的尺寸都做得很小,過濾材料則用多層的金屬絲或微孔濾紙。
3. 自動變速器(AT)的組成和工作原理
自動變速器(AT)的組成:
它由液力變矩器、行星齒輪變速器、液壓自動換檔控制系統、電控系統、機油泵、冷卻和機油濾清器等組成。
自動變速器(AT)的工作過程和各種劃分如下:
(1)液力變矩器:
當發動機曲軸後端帶動液力變矩器泵輪轉動時,泵輪帶動其腔內的油一起轉動,即繞其軸線做圓周運動。在離心力的作用跡返下,油液從泵輪外緣甩出,沖入渦輪高速旋轉,將油液的動能轉化為渦輪的機械能,由輸出軸輸出。從渦輪流出後,油進入導輪葉片之間的通道,然後流回泵輪。油在變矩器中的循環流動實現了動力傳遞,替代了離合器的功能。
(2)行星齒輪傳動:
行星齒輪可以繞自身軸線旋轉(公轉),也可以和行星架一起繞固定軸線旋轉(公轉)。如果三個零件都自由轉動,行星齒輪結構就不能傳遞動力。強制固定其中一個基本部件或限制其運動,然後將另外兩個部件中的一個作為驅動部件,另一個作為從動部件,就可以實現動力傳遞。
(3)液壓自動換檔控制系統:
它是由各種滑閥組成的控制系統。在汽車行駛過程中,根據發動機轉速、負荷、路況和駕駛員意圖的需要,通過液壓閥控制液壓,使離合器和制動器在一定條件下工作,使行星齒輪系統自動換猛州瞎擋。同時也保證了變速器各部分的潤滑,使變速器得到可靠的散熱和冷卻。
(4)電子控制系統:
計算機將油門位置感測器、車速感測器和控制開關輸入的信號與預存的換擋參數進行比較,或者進行邏輯判斷,從而決定是控制換擋執行器換擋還是鎖止變矩器。電子控制系統包括變矩器鎖止電磁閥、換檔電磁閥、駐車鎖止電磁閥、駐車和空檔起動開關等。
(5)冷卻和濾油裝枝空置:
液壓油傳動過程中,由於沖擊和摩擦產生熱量,吸收零件熱量,使油溫升高,傳動效率和潤滑能力降低。因此,必須使用油冷卻器與水箱內外的冷卻液或空氣進行熱交換,以保證油溫在80~90。另外,工作中產生的金屬雜質也要及時分離,這是通過機油濾清器來完成的。
以上就是邊肖介紹的全部內容,不知道大家看完之後對自動變速器工作原理的介紹了解多少。如果你喜歡,請繼續關注這個網站。
4. 自動變速器油壓調節裝置組成和工作原理
自動變速器供油系統的油壓調節裝置由主油路調壓閥、輔助調壓閥、單向閥和安全閥組成。大眾01M、01N自動變速器主油壓的調節主要由主油壓調節閥、主油壓增壓閥、電磁閥調節閥和主油壓調節電磁閥N93組成。其中,主油壓調節閥通過自動調節流向各液壓系統的油壓,保證各系統的液壓穩定,使各信號閥工作平穩。主油路調壓閥由閥芯、閥體、彈簧等主要部件組成,能夠針對車速和節氣門開度的變化自動調節油壓。來自油泵的壓力油從進油口A進入,作用在閥芯右端,來自節流閥和手動閥倒檔油路的兩路反饋油壓通過進油口f作用在閥芯左端。當油壓產生的力大於閥芯左端彈簧預緊力和節流調節壓力作用在閥芯上的力時,彈簧就會被壓縮。閥芯向左移動,放油口的開度增加,使油壓下降,直到油壓產生的推力滿足調壓彈簧的預緊力和節氣門調節壓力。此時,壓力調節閥輸出的油壓低於油泵的輸入壓力。輔助調壓閥也是根據車速和節氣門開度的變化來自動調節變矩器的機油壓力、潤滑油壓力和冷卻機油壓力。其調壓原理與主油路調壓閥相同。安全閥又稱限壓閥,由彈簧和鋼球組成,並聯在油泵的進出口,限制油泵的壓力。當機油泵壓力高時,鋼球被壓開,通過回油通道流回油底殼。旁通閥是液壓油冷卻裝置的保護器,當流向冷卻裝置的液壓油的溫度和壓力過高時,閥體打開以繞過冷卻裝置,從而防止高溫高壓的液壓油損壞冷卻裝置。
5. 電控自動變速器的組成部分是什麼
電控自動變速器主要由液力變矩器行星齒輪變速系統換或拆敬檔執行器液壓操縱系統電子控制系統冷卻裝置等組成。其中變矩器是構成液力自動變速器的重要組成部分裝置衫慎在發動機的飛輪上。以下是(5)自動變速器冷卻裝置設計擴展閱讀:1、液力變矩器將發動機御困的輸出扭矩增大後傳遞給行星齒輪系統並在一定范圍內進行無級變速。2、齒輪變速系統實現改變傳動比和傳動方向的最終目的。3、換檔執行器作用是驅動行星齒輪機構工作構成新的動力傳遞路線即所謂的「換檔」。4、液壓操縱系統的作用是根據司機的意感和行駛條件的變化利用電磁閥控制換檔閥的動作以實現換檔過程。5、電子控制系統主要根據車速感測器及節氣門位置感測器的信號確定檔位及換檔點輸出換檔指令通過電磁閥產生液壓信號來控制換檔閥的動作實現自動換檔過程。6、冷卻裝置使油溫保持在80°C-90°C范圍內。
6. 自動變速器部件主要組成構造
自動變速器主要由液力變矩器、行星齒輪傳動機構、液壓控制系統、電子控制系統以及冷卻和濾油裝置組成。
(1)液力變矩器
變矩器安裝在發動機的飛輪上。其作用是將發動機雹消純的動力傳遞給行星齒輪傳動機構,具有一定的變矩功能。
(2)行星齒輪傳動機構
行星齒輪傳動機構由行星齒輪機構和換檔執行機構組成。行星齒輪機構由2~3排星形齒輪組成,形成2~5個傳動比;換擋執行器改變傳動比,即自動換擋。
(3)液壓控制系統
液壓控制系統的主要任務是根據發動機負荷(節氣門開度)和車速(車速感測器)的變源咐化,向自動變速器各系統提供所需的油壓。根據操作手柄的位置和車輛的行駛狀態,切換液壓通道,實現對變矩器和齒輪傳動系統的控制;控制變矩器中鎖止離合器的工作狀態。
(4)電子控制系統
在電控系統中,感測器採集各種信號,如油門位置、車速、水溫等。並將它們轉換成電信號,發送到電子控制單元。電子控制單元將數據與設定的換檔規則進行比較,並向電磁閥發出指令,以確定正確的換檔正時和檔位。
(5)冷卻和濾油裝置。冷卻濾油裝置由過濾器、冷卻器和管道組成。
它的作用是通過冷卻油路和橋檔冷卻器對變速器油進行冷卻,從而保持正常的工作溫度(80~90),提高傳動效率。同時,濾清器過濾掉變速器油中的金屬碎屑,保持變速器油的清潔。
7. 采埃孚8前速自動變速器新技術解析:自動變速器的拆裝圖解
德國采埃孚公司生產的8前速電控自動變速器被率先裝備在了新寶馬5系及奧迪D4A8轎車上。該款變速器採用諸多新技術,如新型熱量管理系統、空擋怠速控制功能及起步/停車系統等。為了方便廣大讀者對這些新技術的了解,在此對它們進行簡要介紹。
1.創新型熱量管理系統(1TM)
變速器冷卻系統是創新型熱量管理系統(簡稱ITM)的一部分,創新型熱量管悔蔽理系統的目的是通過縮短發動機和變速器的暖機過程來降低油耗。「熱量管理器」是一種新研製的發動機控制單元機載軟體模塊,它保證發動機所產生的熱量在發動機冷卻循環迴路(發動機加熱)中能夠合理分配給空調(車內空氣加熱)和變速器(變速器加熱)。
空調控制單元和變速器控制單元通過控制器區域網(CAN)匯流排將其所需的熱量發送給發動機控制單元,創新型熱量管理系統對這些信息和發動機所需熱量進行權衡,確定優先順序,然後生成系統組件(閥門和調節器)的控制信號。這里以與奧迪4.2 LV8 FSI發動機搭配的情況為例,說明變速器加熱和冷卻系統功能和結構。其冷卻液循環迴路邏輯框圖如圖1所示。
(1)發動機/變速器處於冷機狀態(圖2)
變速器控制單元將其所需熱量發送給發動機控制單元,變速器油溫必須盡快得到提高。發動機首先試圖盡快使其自身變熱,電磁閥N509(通電)和N488(斷電)是閉合的。只有當發動機達到既定溫度時,電磁閥N488才打開(通電)。此時,已加熱的冷卻液從氣缸蓋流向變速器油熱交換器,變速器油得到加熱。需要注意,這種情況下,系統優先滿足空調的加熱需求(加熱車內空氣),然後再滿足發動機和變速器的加熱需求。
(2)發動機/變速器已暖機(圖3)
當變速器油達到一定溫度時,變速器結束加熱,N488被閉合(關閉)。如果油溫繼續上升,則電磁閥N509打開(斷電),經過冷卻的冷卻液從水冷式主冷卻器流到變速器油熱交換器。如果變速器油溫上升到96℃,則接通冷卻液延時泵V51,從而加快冷卻速度。
2.空擋怠速控制
在市內較為擁堵的交通環境下,空擋怠速功能可以顯著降低油耗。這個功能是通過在發動機怠速運行、掛在前進擋、車輛靜止且踩下制動踏板時減小液力變矩器傳動損失扭矩實現的。發動機怠速(如在等紅燈停車)時的扭矩降到最低。除了降低發動機怠速時的油耗外,這個功能還可以降低雜訊,提高行駛舒適性。這樣就降低了發動機運行時的負荷,發動機運行也就更平穩、安靜。減小剩餘扭矩,就可將制動時所需的踩踏力降到最小。
086型自動變速器首次採用了空擋怠速控制功能。隨著硬體和軟體的不斷發展,0BK、0BL8前速型自動變速器採用的第2代空擋怠速控制功能在舒適碧沖州性和油耗方面達到了更高的水平。
採用0BK和0BL型自動變速器的車型,可以通過打開制動器B來實現空擋怠速控制功能(圖4、圖5)。因為打開制動器B後,可以消除齒圈1的支承力矩,剛性連接轉移到了制動器B上。當空擋怠速控制功能運行時,制動器B依靠滑差運行。為了保證制動器B能夠持續工作,其尺寸是根據滑差功率大小設計的。為此,在激活制動器B時,必須通過液壓開關裝置有針對性地將其冷卻。
除了降低液力變矩器剩餘扭矩外,該功能還可以提高閉合動力嚙合時的響應性能。可以通過編碼來啟動或關閉空擋怠速控制功能。
3.起步/停車系統
起步,停車功能對自動變速器提出了特別的挑戰。在起步,停車模式下,要求起步響應時間很短。為了不出現明顯的起動延遲,發動機和自動變速器必須在350 ms內就做好起動准備。如果自動變速器沒有經過相應的設計並對供油系統採取適當措施,無法達到這樣的要求。
起步/停車模式時的問題在於:在關閉發動機時,變速器內停止供油,此時所在擋位的換擋元件打開,動力嚙合被中斷。發動機起動時,變速器內必須恢復動力嚙合,從而做好起動准備。對於8前速自動變速器來說,就意味判明著必須閉合3個換擋元件。發動機加速時,由於變速器油泵供應的油量不足以在規定的時間內向換擋元件施壓,從而無法產生足夠的動力嚙合。原則上可以通過合理設計變速器油泵來達到這個要求,然而,這樣的油泵往往在發動機低速運轉時會產生巨大的動力損失。為了解決這個問題,研發人員開發了液壓脈沖式儲油罐(圖6)。
採用液壓脈沖式儲油罐是一種高效的解決方案。液壓脈;中式儲油罐是一個專用的儲油罐,帶有電子機械式鎖緊裝置,它的作用是瞬間為換擋元件提供可傳輸的壓力。利用液壓脈沖式儲油罐可以將起步響應時間控制在350ms以內,其與不採用液壓脈沖式儲油罐的系統壓力對比曲線圖如圖7所示。
(1)結構和功能
液壓脈沖式儲油罐的安裝位置如圖8所示。液壓脈沖式儲油罐由彈簧活塞式儲油罐、1個電子機械式鎖緊裝置(儲壓器電磁鐵N485)和1個單向節流閥組成(圖9)。彈簧活塞式儲油罐由活塞、液壓缸和鋼制彈簧組成。電磁鐵N485的作用是保持活塞處於預張緊狀態(N485通電)。
(2)運轉過程
彈簧活塞式儲油罐在發動機運行時「加壓」。在起步時,電磁鐵N485被斷電,所儲存的油在彈力作用下壓入液壓控制裝置(泄壓)。這樣,當油泵開始泵油時,換擋元件就已經被施加油壓。因此,液壓脈沖式儲油罐就幫助油泵在瞬間形成高壓。當油泵提供足夠壓力的時候,液壓脈沖式儲油罐所產生的壓力和油泵所產生的壓力發生疊加。此時活塞式儲油罐開始增壓。為了避免增壓影響進一步形成高壓,單向節流閥會限制流向活塞彈簧式儲油罐的流量。增壓過程約5 s(溫度為20℃情況下),時間非常短,不會影響起步/停車功能。
①開始增壓(發動機運轉)
在發動機運行時,通過節流孔向彈簧活塞式儲油罐內注油(圖10),增壓時間約為5s。在增壓過程中,活塞被推向左側末端。吸持磁鐵的銜鐵被推向鎖緊所需的末端位置,堵住氣隙(圖11)。
②充分充壓
a.活塞充分充壓且位於止點位置
在鎖緊時鋼球被推出,電磁鐵N485吸住銜鐵,從而使活塞保持鎖緊狀態(圖12)。
b.活塞充分充壓且閉合狀態
在關閉發動機時,系統壓力和液壓脈沖式儲油罐壓力下降,液壓脈沖式儲油罐內的油液沒有承受壓力,此時活塞被鋼球鎖止機構固定住(圖13)。液壓脈沖式儲油罐此時已為發動機停轉做好了准備。
③泄壓(發動機起動階段)
起動發動機時,通過切斷吸持磁鐵電流將活塞松開。活塞將變速器油壓八連接到換擋元件的液壓控制裝置。單向節流閥此時打開,使截面增大。
8. 01m自動變速器工作原理
01M液壓控制系統由自動變速箱油、油泵、閥體、管路、電磁閥等電子控制部件組成。01M自動變速器液壓控制系統工作原理液壓控制系統將油泵產生的油壓調節到穩定的主油壓,關閉相應的油路,實現自動變速器。之所以能夠實現自動變速器,是因為自動變速器油的液壓由閥體上的各個閥門開啟,或者換擋閥由閥體上的電磁閥操作。電磁閥根據車輛的實際工況,通過計算機控製作用在變矩器鎖止離合器、離合器和制動器上的液壓,從而控制變矩器和行星齒輪機構的工作。
01M自動變速器液壓控制系統組成
液壓控制系統由主供油迴路、控制信號、換擋及其質量控制、執行器、冷卻和潤滑、鎖止控制等組成。
1.主供油路徑:
主供油路徑是整個液壓控制系統的動力源。它為液壓控制系統提供具有足夠壓力和流量的工作介質。此外,壓力會隨著不同的起動負荷、車速和檔位而相應變化。它主要由油泵和調壓閥組成。
1)油泵:
01M自動變速器油泵內齒輪泵。它具有結構緊湊、體積小、重量輕、自吸能力強、流量波動小、噪音低等優點。內齒輪泵主要由小齒輪、內齒輪、月牙形隔板、泵殼和泵蓋組成。小齒輪是主動齒輪,內齒輪是從動齒輪,都手友念是漸開線齒輪。月牙形隔板用於將小齒輪和內齒輪之間的工作室分成吸油室和油壓室,使它們不能相互連通。
發動機運轉時,變矩器殼體後端的軸套驅動小齒輪和內齒輪一起旋轉。此時由於小齒輪和內齒輪在吸油腔內不斷脫離嚙合,體積不斷增大,從而形成局部真空,從進油口吸入液壓油,然後隨著齒輪的轉動,齒間的液壓油被帶到油壓腔內。在壓油室中,由於小齒輪和內齒輪持續嚙合,容積持續減小,從而液壓油從出油口壓出。
2)壓力調節閥:
自動變速器的油泵由發動機直接驅動,因此油泵泵送的油量與發動機轉速成正比。為了保證自動變速器的正常運行,油泵的量即使在發動機低速時也要滿足自動變速器各部分的需要,並保證油路中有足夠的油壓,防止油壓過低,造成離合器制動器打滑,影響自動變速器的動力傳遞。由於發動機的最小轉速和最大轉速相差較大,當發動機高速運轉時,油泵的量會大大超過變速器各部分所需的油壓,導致油壓過高,增加發動機的負荷,造成換擋沖擊。因此,在發動機高速運轉時,油路中必須安裝油壓調節裝置,將多餘的油返回油底殼,使油泵的泵油壓力始終穩定在一定范圍內,以滿足自動變速器各種工況的油壓要求。
為了使主油路的油壓滿足自動變速器不同工況的需要,油壓調節裝置還應具備以下功能:
主油路的油壓應能隨著發動機節氣門開度的增加而增加。當節氣門開度較大時,發動機的輸出功率和自動變速器傳遞的扭矩都較大。為了防止離合器、制動器和其他換檔執行器打滑,應增加主油道的油壓。相反,當節氣門開度較小時,自動變速器傳遞的扭矩也較小,離合器和制動器不易打滑,因此可以相應降低主油路的油壓。
當汽車在高速高擋行駛時,由於汽車的傳動系統工作在高速低扭矩狀態,可以相應降低主油畢困路的油壓,降低油泵的行駛阻力,節省燃油。
倒檔主油路的油壓應高於前進檔,通常可達1-1.5兆帕。
這是因為倒檔在汽車使用中所佔的時間少,為了減小自動變速器的尺寸,倒檔離合器或倒檔制動器在設計上採用較少的摩擦片,因此在工作時需要有較高的油壓,以防止告坦其結合時打滑。2.控制信號:控制信號是換檔的依據。它主要有三個參數。變速桿的位置,節氣門的開度,車速。這三個參數是由手動閥以及節氣門閥和速控閥倆轉換的,其中手動閥和手動桿相連,它是手動換檔的控制依據,而節氣門閥和速控閥分別與節氣門軸和變速器輸出軸相連,他們是自動換檔的控制依據。3.換檔及換檔品質控制:換檔控制是由幾個換檔控制閥組成的。他是自動換檔操縱系統中的核心機構,實際上他是一個油路開關,可以根據控制信號的指令,實現油路的轉換進而達到換檔的目的。而換檔品質控制部分的作用是保證換檔過程平順,無沖擊,防止產生大的動載荷,以免造成機件的損傷和換檔過程中不舒服的感覺。它是由在通向執行元件的油路中增加的蓄壓器、緩沖閥、定時閥、壓力調節閥、節流孔等組成。換檔及換檔品質的控制主要是通過閥體來完成的,因為這些閥都安裝在自動變速器閥體上。如圖7所示:
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9. 自動變速器的結構組成
自動變速器主要由液力變矩器、行星齒輪傳動機構、液壓控制系統、電子控制系統和冷卻濾油裝置組成。
變矩器變伍激攔矩器安裝在發動機的飛輪上。它的作用是將發動機的動力傳遞給行星腔胡齒輪傳動機構,並具有一定的變扭矩功能。
行星齒輪換檔機構行星齒輪換檔機構由兩部分組成:行星齒輪機構和換檔執行器。行星齒輪機構由2~3排傳動比為2~5的行星齒輪組成;換擋執行機構實現傳動比的變化,即自動換擋。
液壓控制系統液壓控制系統的主要任務是根據發動機負荷和車速的變化,向自動變速器的各個系統提供所需的油壓。根據操縱桿的位置和汽車的行駛狀態,切換液壓通道,實現對變矩器和齒輪傳動系統的控制。控制變矩器鎖止離合器的工作狀態。
電子控制系統在電子控制系統中,感測器採集各種信號,如節氣門位置、車速、水溫等。,並將它們轉換成電信號並將其發送到電子控制單元。電子控制單元將數據與設定的換檔規則進行比較,並向電磁閥發送指令,以確定正確的換檔正時和檔位。
冷卻,濾油器冷卻,濾油器由過濾器、冷卻器和管道組成。其作用是通過冷卻油路和冷卻器冷卻鉛橡變速器油,保持正常工作溫度,提高變速器效率。同時,濾清器過濾掉變速箱油中的金屬磨損碎屑,以保持變速箱油清潔。 @2019
10. 自動變速器的基本詳情
汽車自動變速器常見的有四種型式:分別是液力自動變速器(AT)、機械式無級變速器(CVT)、電控機械式自動變速器(AMT)、雙離合自動變速器(Dual Clutch Transmission--DCT)。轎車普遍使用的是AT,AT幾乎成為自動變速器的代名詞。
AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統組成,通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。其中液力變扭器是AT最重要的部件,它由泵輪、渦輪和導輪等構件組成,兼有傳遞扭矩和離合的作用。
擋位
一般來說,自動變速器的擋位分為P、R、N、D、2、1或L等。
P(Parking):用作停車之用,注意要配合手剎使用。它是利用機械裝置去鎖緊汽車的轉動部分,使汽車不能移動。當汽車需要在一固定位置上停留一段較長時間,或在停穩之後離開駕駛室前,應該拉好手制動及將撥桿推進P的位置上。要注意的是:車輛一定要在完全停止時才可使用P擋,要不然自動變速器機械部分會受到損壞。另外,自動變速器上裝有空擋啟動開關,使得汽車只能在P或N擋才能啟動發動機,以避免在其他擋位上誤啟動時使汽車突然前竄。因此,啟動發動機前一定要確認換擋桿是否在P或N擋。
R(Reverse):倒擋,車輛倒後時用。通常要按下撥桿上的保險按鈕,才可將撥桿移至R擋。要注意的是:當車輛尚未完全停定時,絕對不可以強行轉至R擋,否則變速器會受到嚴重損壞。
N(Neutral):空擋。將撥桿置於N擋上,發動機與變速器之間的動力已經切斷分離。如短暫停留可將撥桿置於此擋並拉出手制動桿,右腳可移離剎車踏板稍作休息。
D(Drive):前進擋,用在一般道路行駛。由於各國車型有不同的設計,所以D擋一般包括從1擋至高擋或者2擋至高擋,並會因車速及負荷的變化而自動換擋。將撥桿放置在D擋上,駕車者控制車速快慢只要控制好油門踏板就可以了。
2(Second Gear):2擋為前進擋,但變速器只能在1擋、2擋之間變換,不會跳到3擋和4擋。將撥桿放置在2擋位,汽車會由1擋起步,當速度增加時會自動轉2擋。2擋可以用作上、下斜坡之用,此擋段的好處是當上斜或落斜時,車輛會穩定地保持在1擋或2擋位置,不會因上斜的負荷或車速的不平衡、令變速器不停地轉擋。在落斜坡時,利用發動機低轉速的阻力作制動,也不會令車子越行越快。
1(First Gear):1擋也是前進擋,但變速器只能在1擋內工作。不能變換到其他擋位。它用在嚴重交通堵塞的情況和斜度較大的斜坡上最能發揮功用。上斜坡或下斜坡時,可充分利用汽車發動機的扭力。
常識
——正確維護自動變速器
1.經常檢查自動變速器油
自動變速器對油液的要求極其嚴格,它要求油液不僅有潤滑、清洗、冷卻作用,還應具有傳遞扭矩和傳遞液壓以控制離合器、制動器的工作性能,所以自動變速器油是一種特殊的高級潤滑油,通常稱之為ATF,其型號有很多種,國內常見的有Ford標准F型和GM標准DEXRONII型,使用時切記要認清。ATF型號不同,其摩擦系數就不一樣。若該使用DEXRONII型而錯用為F型,則會使自動變速器發生換擋沖擊和制動器、離合器突然嚙合的現象。F型錯用為DEXRONII型則會引起自動變速器內離合器、制動器打滑,加速摩擦片早期磨損。
另外,自動變速器油量的檢查也很重要,自動變速器的生產廠家不同,工作液的檢查條件也就不同。檢查時一般都要求在變速器熱態(油溫50℃—80℃)時將汽車停放在水平路面上,發動機怠速運轉(本田車規定發動機熄火),選擋桿放在P位(日產車允許放在N位),此時抽出油尺擦凈後重新插入再拔出檢查,油麵應達到油尺上規定的上限刻度附近為准。
油質的檢查,一般使用和維護人員因無檢測設備,只能從外觀上判斷,可用手指捻一捻,感覺一下粘度,用鼻子聞一聞氣味如何,若已變色或有燒焦的氣味,則應更換新油。
2.自動變速器油的更換
多數自動變速器要求定期換油,換油周期一般為2—4萬公里。放油前,應將變速器預熱到工作溫度,以便降低油的粘度,確保油內雜質和沉澱物隨油一起排出。在預熱和加油過程中,汽車應停放在水平地面,並拉緊手制動。
放完油後,視情況拆下機油盤,徹底清洗機油盤和過濾器濾網,然後再將機油盤裝好。加油時,先從加油口注入工作液達到規定的標准,起動發動機,在發動機怠速運轉的情況下,移動選擋桿經所有的擋位後回到P位,這樣可使變速器迅速地熱起,然後再加油。
3.檢查手動選擋機構
手動選擋機構從選擋桿到手動閥是通過連桿或拉線連接起來的,均有調整部位。手動手柄的位置應與自動變速器內的彈簧卡片位置一一對應,若不對應則需調整。手動選擋機構的調整往往被忽視,有時自動變速器修理結束後,由於沒有調整選擋機構,最後導致換擋沖擊力過大,甚至會造成事故。
4.制動帶的調整
自動變速器的制動帶為可調結構的均需調整,以補償其正常磨損。制動帶的調整應遵照廠家的技術規定,調整後可通過道路試驗判斷調整的結果。制動帶調整的作業位置,視變速器的型號而不同。
5.停車擋的制動性能檢查
在坡道上停車,應將選擋桿扳入P位,此時松開制動踏板,汽車應不會自行滑下。若需要將選擋桿從P位移開,應記住必須先踩下制動踏板,否則會摘不下來,因此在停車擋無制動性能時應檢查維修。
分類
1、 按變速形式分
可分為有級變速器與無級變速器兩種
有級變速器是具有有限幾個定值傳動比(一般有4~9個 前進擋和一個倒擋)的變速器。無級變速器是能使傳動比在一定范圍內連續變化的變速器,無級變速器在汽車上應用已逐步增多。
2、 按無級變矩的種類分
(1)液力自動變速器
是在液力變矩器後面裝一個行星齒輪變速系統。
(2)機械式無級變速器
它是由離合器和依據車速、油門開度改變,V型帶輪的半徑變化而實現無級變速的
(3)「電動機」無級變速
它取消了機械傳動中的傳統機構,而代之以電流輸至電動機,以驅動和電動機裝成一體的車輪。
3、按自動變速器前進擋的擋位數不同分
自動變速器按前進擋的檔位數不同,可分為2個前進擋、3個前進擋、4個前進擋以上三種。早期的自動變速器通常為2個前進擋或3個前進擋。這兩種自動變速器都沒有超速擋,其最高擋為直接擋。新型轎車裝用的自動變速器基本上都是4個-9個前進擋 ,即設有超速擋。這種設計雖然使自動變速器的構造更加復雜,但由於設有超速擋,大大改善了汽車的燃油經濟性。
4、 按齒輪變速器的類型分
自動變速器按齒輪變速器的類型不同,可分為定軸齒輪式和行星齒輪式兩種。定軸齒輪式自動變速器體積較大,最大傳動比較小,使用較少。行星齒輪式自動變速器結構緊湊,能獲得較大的傳動比,被絕大多數轎車採用。
5、 按齒輪變速系統的控制方式分
(1)液控自動變速器
液控自動變速器是通過機械的手段,將汽車行駛時的車速及節氣門開度兩個參數轉變為液壓控制信號;閥板中的各個控制閥根據這些液壓控制信號的大小,按照設定的換擋規律,通過控制換擋執行機構動作,實現自動換擋,使用較少,本文不作介紹。
(2)電控液力自動變速器
電控液力自動變速器是通過各種感測器,將發動機轉速、節氣門開度、車速、發動機水溫、自動變速器液壓油溫度等參數轉變為電信號,並輸入電腦;電腦根據這些電信號,按照設定的換擋規律,向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發出電控制信號;換擋電磁閥和油壓電磁閥再將電腦的電控信號轉變為液壓控制信號,閥板中的各個控制閥根據這些液壓控制信號,控制換擋執行機構的動作,從而實現自動換檔。
(3)電控自動變速器
是通過控制電機來實現換檔,由於它使用電機控制,所以不用液壓油、沒有滑閥箱,在結構上也變得更加緊湊和簡單,造價更低。由於使用較少,本文不作介紹。
基本組成
自動變速器的廠牌型號很多,外部形狀和內部結構也有所不同,但它們的組成基本相同,都是由液力變矩器和齒輪式自動變速器組合起來的。常見的組成部分有液力變矩器,變速齒輪機構,離合器,制動器,單向離合器,油泵、濾清器、管道、控制閥體、速度調壓器等,按照這些部件的功能,可將它們分成液力變矩器、變速齒輪機構、供油系統、TCU和換擋操縱機構等五大部分。
1、液力變矩器
液力變矩器位於自動變速器的最前端,連接在發動機的飛輪上,其作用與採用手動變速器的汽車中的離合器相似。它利用油液循環流動過程中動能的變化將發動機的動力傳遞自動變速器的輸入軸,並能根據汽車行駛阻力的變化,在一定范圍內自動地、無級地改變傳動比和扭矩比,具有一定的減速增扭功能。
2、變速齒輪機構
自動變速器中的變速齒輪機構所採用的型式有普通齒輪式和行星齒輪式兩種。採用普通齒輪式的變速器,由於尺寸較大,最大傳動比較小,只有少數車型採用。絕大多數轎車自動變速器中的齒輪變速器採用的是行星齒輪式。
變速齒輪機構主要包括行星齒輪機構和換檔執行機構兩部分。
行星齒輪機構,是自動變速器的重要組成部分之一,主要由於太陽輪(也稱中心輪)、內齒圈、行星架和行星齒輪等元件組成。行星齒輪機構是實現變速的機構,速比的改變是通過以不同的元件作主動件/被動件和限制不同元件的運動而實現的。在速比改變的過程中,整個行星齒輪組還存在運動,動力傳遞沒有中斷,因而實現了動力換擋。
換擋執行機構主要是用來改變行星齒輪中的主動元件或限制某個元件的運動,改變動力傳遞的方向和速比,主要由離合器、制動器和單向離合器等組成。離合器的作用是把動力傳給行星齒輪機構的某個元件使之成為主動件。制動器的作用是將行星齒輪機構中的某個元件抱住,使之不動。單向離合器也是行星齒輪變速器的換擋元件之一,其作用和離合器及制動器基本相同,也是用於固定或連接幾個行星排中的某些太陽輪、行星架、齒圈等基本元件,讓行星齒輪變速器組成不同傳動比的擋位。
3、供油系統
自動變速器的供油系統主要由油泵、油箱、濾清器、調壓閥及管道所組成。油泵是自動變速器最重要的總成之一,它通常安裝在變矩器的後方,由變矩器殼後端的軸套驅動。在發動機運轉時,不論汽車是否行駛,油泵都在運轉,為自動變速器中的變矩器、換擋執行機構、自動換擋控制系統部分提供一定油壓的液壓油。油壓的調節由調壓閥來實現。
4、自動換擋控制系統
自動換擋控制系統能根據發動機的負荷(節氣門開度)和汽車的行駛速度,按照設定的換擋規律,自動地接通或切斷某些換擋離合器和制動器的供油油路,使離合器結合或分開、制動器制動或釋放,以改變齒輪變速器的傳動比,從而實現自動換擋。
自動變速器的自動換擋控制系統有液壓控制和電液壓(電子)控制兩種。
液壓控制系統是由閥體和各種控制閥及油路所組成的,閥門和油路設置在一個板塊內,稱為閥體總成。不同型號的自動變速器閥體總成的安裝位置有所不同,有的裝置於上部,有的裝置於側面,縱置的自動變速器一般裝置於下部。
在液壓控制系統中,增設控制某些液壓油路的電磁閥,就成了電器控制的換擋控制系統,若這些電磁閥是由電子計算機控制的,則成為電子控制的換擋系統。
5、換擋操縱機構
自動變速器的換擋操縱機構包括手動選擇閥的操縱機構和節氣門閥的操縱機構等。駕駛員通過自動變速器的操縱手柄改變閥板內的手動閥位置,控制系統根據手動閥的位置及節氣門開度、車速、控制開關的狀態等因素,利用液壓自動控制或電子自動控制,按照一定的規律控制齒輪變速器中的換擋執行機構的工作,實現自動換擋。