1. 汽车自动变速器工作原理及组成
一般来说,汽车自动变速器是大老哪由液力变矩器,含含液压自动换挡控制系统,自动变速器电子控制装置,行星齿轮机构,冷却装置和自动变速器油滤清器几部分组成。
http://v.ku6.com/show/2-ZJaLeT-tCMkMM-.html 关于液力变矩器 原理这个视频已经说的非常清楚了,其他滚码的感觉简单说也说不清楚,关于自动变速器工作原理有专门的教课书可以看看
2. 供油系统工作原理
近代所使用的自动变速器都离不开液压系统,而液压系统的液压油是由供油系统所提供的,因此,供油系统是汽车自动变速器中不可缺少的重要组成部分之一。
(一)供油系统的基本组成及作用
供油系统的结构组成,因其用途不同而有所不同,但主要组成部分基本相同,一般由各分支供油系统、油泵及辅助装置,压力调节装置等部分组成。
供油系统的作用是向变速器各部分提供具有一定油压。足够流量、合适温度的液压油。具体作用是:
(1)给变速器(或偶合器)供油,并维持足够的补偿压力和流量,以保证液力元件完成传递动力的功能;防止变矩器产生的气蚀,并及时将变矩器的热量带走,以保持正常的工作温度。
(2)在一部分工程车辆和重型运输车辆中,还需向液力减速器提供足够流量及温度适宜的油液,以便能适时地吸收车辆的动能,得到满意的制动效果。
(3)向控制系统供油,并维持主油路的工作油压,保证各控制机构顺利工作。
(4)保证换挡离合器等的供油,以满足换挡等的操纵需要。
(5)为整个变速器各运动零件如齿轮、轴承、止推垫片、离合器摩擦片等提供润滑用油,并保证正常的润滑油温度。
(6)通过油料的循环散热冷却,使整个自动变速器的发热量得以散逸,使变速器保持在合理的温度范围内工作。
(二)供油油泵的结构与工作原理
油泵是自动变速器中最重要的总成之一,它通常安装在变矩器的后方,由变矩器壳后端的轴套驱动。在变速器的供油系统中,常用的油泵有内啮合齿轮泵、转子泵和叶片泵。由于自动变速器的液压系统属于低压系统,其工作油压通常不超过2MPa,所以应用最广泛的仍然是齿轮泵。
1、内啮合齿轮泵的结构与工作原理
内啮合齿轮泵主要由外齿齿轮、内齿齿轮、月牙形隔板,泵壳、泵盖等组成,液压泵的齿轮紧密地装在泵体的内腔里,外齿齿轮为主动齿轮,内齿齿轮为从动齿轮,两者均为渐开线齿轮;月牙形隔板的作是将外齿齿轮和内齿齿轮隔开。内齿和外齿齿轮紧靠着月牙形隔板,但不接触,有微小的间隙。泵体是铸造而成的,经过精加工,泵体内有很多油道,有进油口和出油口,有的还有阀门或电磁阀。泵盖也是一个经精加工的铸件,也有很多油道。泵盖和泵体用螺栓连接在一起。
图1-26 油压调节阀的结构简图
1-阀芯 2-阀体 3-弹簧 a-来自油泵的压力油进口 b-输往选挡阀的出油口 c-和a连通的进油口 d输往变矩器的出油口 e-泄油道 f-节气门调节压力的进口
来自油泵的压力油液从进油口a进入,并作用到阀芯的右端,来自于节气门调节阀和手动阀倒挡油路的两个反馈油压则经进油口f作用在阀芯的左端。
当发动机负荷较小,输出功率较小时,此时的节气门调节压力也较低,作用在阀芯右端的油液压力较高,油压所产生的作用力大于阀芯左端弹簧预紧力和节气门调节压力对阀芯的作用力时,弹簧将被压缩,阀芯向左移动,阀芯中部的密封台肩将使泄油口露出一部分(来自油泵的油液压力越高则泄油口露出越多),来自油泵的油液有一部分经出油口b输住选挡阀,有一部分经出油口d输出往变矩器,还有一部分泄油口流回油盘,使油压下降,直至油液压力所产生的推力与调压弹簧的预紧力和节气门调节压力的合力保持平衡为止,此时调压阀以低于油泵输入压力的油压输出;当节气门开度增大,输出功率增大时,此时增大了的节气门调节油压将使阀芯向右移动,阀芯中部的密封台肩将堵住泄油口,泄油口开度降低,泄油道减小或处于封闭状态,使油压上升,调节阀以高于油泵输入压力的油压输出。节气门开度越大,调压阀输出的压力越高,输往选挡阀和变矩器去的油液压力将随所要传递的功率的增大而增大,则时可使油液压力保持在相对稳定的范围(通常为0.5MPa~1MPa)内。
在阀芯的右端还作用着另一个反馈油压,它来自于压力校正阀。这一反馈油压对阀芯产生一个向左的推力,使主油路调压阀所调节的主油路油压减小。
当自动变速器处于前进挡的1挡或2挡时,倒挡油路油压为0,压力校正阀关闭,调压阀右端的反馈油压也为0。而当变速器处于3挡或超速挡时,若车速增大到某一数值,压力校正阀开启,来自节气门阀的压力油经压力校正阀进入调压阀右端。增加了阀芯向左的推力,使主油路油压减小,减小了油泵的运转阻力。当自动变速器处于倒挡时,来自手动阀的倒挡油路压力油进入阀芯的左端,阀芯左端的油压增大,主油路调压阀所调节的主油路压力也因此升高,满足了倒挡时对主油路油压的需要。此时的主油路油压称为倒挡油压。
2、副调压阀和安全阀
副调压阀又称二次调节阀,它的作用是根据汽车行驶速度和化油器节气门开度的变化,自动调节变矩器的油压、各部件的润滑油压和冷却装置的冷却油压。
二次调节阀也是由阀体、阀芯和弹簧等组成。当发动机转速低或化油器油门关闭时,二次调压阀在弹簧的作用下,把通向液压油冷却装置的油道切断。当发动机转速升高和液力变矩器油压升高时,把油路开放。发动机停止转动时,二次调压阀用一个单向控制阀把液力变矩器的油路关闭,使液压油不能外流,以免影响转矩输出。
安全阀实际上也是一个调压阀,由弹簧和钢球组成,并联在油泵的进、出油口上,以限制油泵压力。当油泵压力高时,压开钢球,油经钢球和油道流回油盘。
旁通阀(单向阀)是液压油冷却装置的保护器,与冷却装置并联。当流到冷却装置的液压油温度过高、压力过大时,阀体打开,起旁通作用,以免高温、高压的液压油损坏冷却装置。
(四)辅助装置
自动变速器供油系统中除了油泵及各种流量控制阀外,还包括许多辅助装置。这里仅就油箱和滤清器作一些简单介绍。
1、油箱
自动变速器的油箱,常见的型式有总体式和分离式两类。前者与自动变速器连成一体,直接把变速器的油底壳作为油箱使用。后者则分开独立布置,由管道与变速器连通。分离式油箱在布置上比较自由,允许有足够的容量而不增加变速器的高度。通常油箱都有可靠的密封,以防油液泄漏和杂质进入,有时还可采用充压密封式油箱,以改善油泵的吸油效果。对于某些工程车辆和重型车辆的综合传动箱,还可根据箱体结构分隔成两个或多个互通的油池,以保证可行的油液循环。
在一定条件下,油箱高度取决于油箱尺寸的大小。在正常油箱温度条件下工作时,油箱液面应保持正确的高度。油面过低,则油泵在吸油时可能吸入空气。空气的可压缩性会导致难以正常工作,并且使换挡过程中出现打滑和接合延迟现象,使得变速器机件发热和加速磨损。反之,若油面过高,则将因齿轮等零件搅拌而形成泡沫层,同样也会产生过热和打滑,加速油液的氧化。正确的液面高度根据冷态和热态时不同的标尺刻度进行检查。泵的吸油口应低于最低油面高度,以防吸入空气。
此外,一般油箱还应有个通气孔,以保证油箱内正常的大气压。
2、滤清器
自动变速器由于液压系统零件的高精密度及工作性能的灵敏度,使其对油液的清洁程度要求极高。经过长期使用后,由于油液变质、零件磨损颗粒、摩擦衬面剥落、密封件磨损脱落、空气中的尘埃颗粒,以及其它污物都可能使油液污染,而导致各种故障的发生,如滑阀受卡、节流孔堵塞、随动滑阀失灵,因此,应采用多种措施对油液进行严格过滤。
在自动变速器供油系统中,通常设有三种形式的滤油装置。
(1)粗滤器
精滤器通常装在油泵的吸油管端,用以防止大颗粒或纤维杂物进入供油系统。为了避免出现吸油气穴现象,一般采用80µm∼110µm的金属丝网或毛织物作为滤清材料,以保证不产生过大的降压。
(2)精滤器
精滤器通常设置在回油管道或油泵的输出管道上,它的作用是滤去油液中的各种微小颗粒,提高油液的清洁度,避免颗粒杂物进入控制系统。因此,要求精滤器有较高的过滤精度。例如有的重型自动变速器的精滤器的过滤精度为40µm,保证大于0.04mm的颗粒杂物不得进入控制系统。这样,油液必须在压力状态下通过精滤器,并产生一定的压降。在某些复杂的重型车辆和工程车辆中,常设计有专用的旁路式精滤器,用一个专用的油泵来驱使油液通过精滤器。
(3)阀前专用滤清器
在一些自动变速器的控制系统中,常在一些关键而精密的控制阀前,例如,双边节流的参数调压阀前的油路中,串接设置有专用的阀前滤清器,以防止杂质进入节流孔隙处造成调压阀失灵,影响整个控制系统的工作。这种阀前滤清器应尽量设置在接近于被保护的控制阀处,并且只为该阀所专用。通常,由于它要求通过的流量不大,这种滤清器的尺寸都做得很小,过滤材料则用多层的金属丝或微孔滤纸。
3. 自动变速器(AT)的组成和工作原理
自动变速器(AT)的组成:
它由液力变矩器、行星齿轮变速器、液压自动换档控制系统、电控系统、机油泵、冷却和机油滤清器等组成。
自动变速器(AT)的工作过程和各种划分如下:
(1)液力变矩器:
当发动机曲轴后端带动液力变矩器泵轮转动时,泵轮带动其腔内的油一起转动,即绕其轴线做圆周运动。在离心力的作用迹返下,油液从泵轮外缘甩出,冲入涡轮高速旋转,将油液的动能转化为涡轮的机械能,由输出轴输出。从涡轮流出后,油进入导轮叶片之间的通道,然后流回泵轮。油在变矩器中的循环流动实现了动力传递,替代了离合器的功能。
(2)行星齿轮传动:
行星齿轮可以绕自身轴线旋转(公转),也可以和行星架一起绕固定轴线旋转(公转)。如果三个零件都自由转动,行星齿轮结构就不能传递动力。强制固定其中一个基本部件或限制其运动,然后将另外两个部件中的一个作为驱动部件,另一个作为从动部件,就可以实现动力传递。
(3)液压自动换档控制系统:
它是由各种滑阀组成的控制系统。在汽车行驶过程中,根据发动机转速、负荷、路况和驾驶员意图的需要,通过液压阀控制液压,使离合器和制动器在一定条件下工作,使行星齿轮系统自动换猛州瞎挡。同时也保证了变速器各部分的润滑,使变速器得到可靠的散热和冷却。
(4)电子控制系统:
计算机将油门位置传感器、车速传感器和控制开关输入的信号与预存的换挡参数进行比较,或者进行逻辑判断,从而决定是控制换挡执行器换挡还是锁止变矩器。电子控制系统包括变矩器锁止电磁阀、换档电磁阀、驻车锁止电磁阀、驻车和空档起动开关等。
(5)冷却和滤油装枝空置:
液压油传动过程中,由于冲击和摩擦产生热量,吸收零件热量,使油温升高,传动效率和润滑能力降低。因此,必须使用油冷却器与水箱内外的冷却液或空气进行热交换,以保证油温在80~90。另外,工作中产生的金属杂质也要及时分离,这是通过机油滤清器来完成的。
以上就是边肖介绍的全部内容,不知道大家看完之后对自动变速器工作原理的介绍了解多少。如果你喜欢,请继续关注这个网站。
4. 自动变速器油压调节装置组成和工作原理
自动变速器供油系统的油压调节装置由主油路调压阀、辅助调压阀、单向阀和安全阀组成。大众01M、01N自动变速器主油压的调节主要由主油压调节阀、主油压增压阀、电磁阀调节阀和主油压调节电磁阀N93组成。其中,主油压调节阀通过自动调节流向各液压系统的油压,保证各系统的液压稳定,使各信号阀工作平稳。主油路调压阀由阀芯、阀体、弹簧等主要部件组成,能够针对车速和节气门开度的变化自动调节油压。来自油泵的压力油从进油口A进入,作用在阀芯右端,来自节流阀和手动阀倒档油路的两路反馈油压通过进油口f作用在阀芯左端。当油压产生的力大于阀芯左端弹簧预紧力和节流调节压力作用在阀芯上的力时,弹簧就会被压缩。阀芯向左移动,放油口的开度增加,使油压下降,直到油压产生的推力满足调压弹簧的预紧力和节气门调节压力。此时,压力调节阀输出的油压低于油泵的输入压力。辅助调压阀也是根据车速和节气门开度的变化来自动调节变矩器的机油压力、润滑油压力和冷却机油压力。其调压原理与主油路调压阀相同。安全阀又称限压阀,由弹簧和钢球组成,并联在油泵的进出口,限制油泵的压力。当机油泵压力高时,钢球被压开,通过回油通道流回油底壳。旁通阀是液压油冷却装置的保护器,当流向冷却装置的液压油的温度和压力过高时,阀体打开以绕过冷却装置,从而防止高温高压的液压油损坏冷却装置。
5. 电控自动变速器的组成部分是什么
电控自动变速器主要由液力变矩器行星齿轮变速系统换或拆敬档执行器液压操纵系统电子控制系统冷却装置等组成。其中变矩器是构成液力自动变速器的重要组成部分装置衫慎在发动机的飞轮上。以下是(5)自动变速器冷却装置设计扩展阅读:1、液力变矩器将发动机御困的输出扭矩增大后传递给行星齿轮系统并在一定范围内进行无级变速。2、齿轮变速系统实现改变传动比和传动方向的最终目的。3、换档执行器作用是驱动行星齿轮机构工作构成新的动力传递路线即所谓的“换档”。4、液压操纵系统的作用是根据司机的意感和行驶条件的变化利用电磁阀控制换档阀的动作以实现换档过程。5、电子控制系统主要根据车速传感器及节气门位置传感器的信号确定档位及换档点输出换档指令通过电磁阀产生液压信号来控制换档阀的动作实现自动换档过程。6、冷却装置使油温保持在80°C-90°C范围内。
6. 自动变速器部件主要组成构造
自动变速器主要由液力变矩器、行星齿轮传动机构、液压控制系统、电子控制系统以及冷却和滤油装置组成。
(1)液力变矩器
变矩器安装在发动机的飞轮上。其作用是将发动机雹消纯的动力传递给行星齿轮传动机构,具有一定的变矩功能。
(2)行星齿轮传动机构
行星齿轮传动机构由行星齿轮机构和换档执行机构组成。行星齿轮机构由2~3排星形齿轮组成,形成2~5个传动比;换挡执行器改变传动比,即自动换挡。
(3)液压控制系统
液压控制系统的主要任务是根据发动机负荷(节气门开度)和车速(车速传感器)的变源咐化,向自动变速器各系统提供所需的油压。根据操作手柄的位置和车辆的行驶状态,切换液压通道,实现对变矩器和齿轮传动系统的控制;控制变矩器中锁止离合器的工作状态。
(4)电子控制系统
在电控系统中,传感器采集各种信号,如油门位置、车速、水温等。并将它们转换成电信号,发送到电子控制单元。电子控制单元将数据与设定的换档规则进行比较,并向电磁阀发出指令,以确定正确的换档正时和档位。
(5)冷却和滤油装置。冷却滤油装置由过滤器、冷却器和管道组成。
它的作用是通过冷却油路和桥档冷却器对变速器油进行冷却,从而保持正常的工作温度(80~90),提高传动效率。同时,滤清器过滤掉变速器油中的金属碎屑,保持变速器油的清洁。
7. 采埃孚8前速自动变速器新技术解析:自动变速器的拆装图解
德国采埃孚公司生产的8前速电控自动变速器被率先装备在了新宝马5系及奥迪D4A8轿车上。该款变速器采用诸多新技术,如新型热量管理系统、空挡怠速控制功能及起步/停车系统等。为了方便广大读者对这些新技术的了解,在此对它们进行简要介绍。
1.创新型热量管理系统(1TM)
变速器冷却系统是创新型热量管理系统(简称ITM)的一部分,创新型热量管悔蔽理系统的目的是通过缩短发动机和变速器的暖机过程来降低油耗。“热量管理器”是一种新研制的发动机控制单元机载软件模块,它保证发动机所产生的热量在发动机冷却循环回路(发动机加热)中能够合理分配给空调(车内空气加热)和变速器(变速器加热)。
空调控制单元和变速器控制单元通过控制器局域网(CAN)总线将其所需的热量发送给发动机控制单元,创新型热量管理系统对这些信息和发动机所需热量进行权衡,确定优先顺序,然后生成系统组件(阀门和调节器)的控制信号。这里以与奥迪4.2 LV8 FSI发动机搭配的情况为例,说明变速器加热和冷却系统功能和结构。其冷却液循环回路逻辑框图如图1所示。
(1)发动机/变速器处于冷机状态(图2)
变速器控制单元将其所需热量发送给发动机控制单元,变速器油温必须尽快得到提高。发动机首先试图尽快使其自身变热,电磁阀N509(通电)和N488(断电)是闭合的。只有当发动机达到既定温度时,电磁阀N488才打开(通电)。此时,已加热的冷却液从气缸盖流向变速器油热交换器,变速器油得到加热。需要注意,这种情况下,系统优先满足空调的加热需求(加热车内空气),然后再满足发动机和变速器的加热需求。
(2)发动机/变速器已暖机(图3)
当变速器油达到一定温度时,变速器结束加热,N488被闭合(关闭)。如果油温继续上升,则电磁阀N509打开(断电),经过冷却的冷却液从水冷式主冷却器流到变速器油热交换器。如果变速器油温上升到96℃,则接通冷却液延时泵V51,从而加快冷却速度。
2.空挡怠速控制
在市内较为拥堵的交通环境下,空挡怠速功能可以显著降低油耗。这个功能是通过在发动机怠速运行、挂在前进挡、车辆静止且踩下制动踏板时减小液力变矩器传动损失扭矩实现的。发动机怠速(如在等红灯停车)时的扭矩降到最低。除了降低发动机怠速时的油耗外,这个功能还可以降低噪声,提高行驶舒适性。这样就降低了发动机运行时的负荷,发动机运行也就更平稳、安静。减小剩余扭矩,就可将制动时所需的踩踏力降到最小。
086型自动变速器首次采用了空挡怠速控制功能。随着硬件和软件的不断发展,0BK、0BL8前速型自动变速器采用的第2代空挡怠速控制功能在舒适碧冲州性和油耗方面达到了更高的水平。
采用0BK和0BL型自动变速器的车型,可以通过打开制动器B来实现空挡怠速控制功能(图4、图5)。因为打开制动器B后,可以消除齿圈1的支承力矩,刚性连接转移到了制动器B上。当空挡怠速控制功能运行时,制动器B依靠滑差运行。为了保证制动器B能够持续工作,其尺寸是根据滑差功率大小设计的。为此,在激活制动器B时,必须通过液压开关装置有针对性地将其冷却。
除了降低液力变矩器剩余扭矩外,该功能还可以提高闭合动力啮合时的响应性能。可以通过编码来启动或关闭空挡怠速控制功能。
3.起步/停车系统
起步,停车功能对自动变速器提出了特别的挑战。在起步,停车模式下,要求起步响应时间很短。为了不出现明显的起动延迟,发动机和自动变速器必须在350 ms内就做好起动准备。如果自动变速器没有经过相应的设计并对供油系统采取适当措施,无法达到这样的要求。
起步/停车模式时的问题在于:在关闭发动机时,变速器内停止供油,此时所在挡位的换挡元件打开,动力啮合被中断。发动机起动时,变速器内必须恢复动力啮合,从而做好起动准备。对于8前速自动变速器来说,就意味判明着必须闭合3个换挡元件。发动机加速时,由于变速器油泵供应的油量不足以在规定的时间内向换挡元件施压,从而无法产生足够的动力啮合。原则上可以通过合理设计变速器油泵来达到这个要求,然而,这样的油泵往往在发动机低速运转时会产生巨大的动力损失。为了解决这个问题,研发人员开发了液压脉冲式储油罐(图6)。
采用液压脉冲式储油罐是一种高效的解决方案。液压脉;中式储油罐是一个专用的储油罐,带有电子机械式锁紧装置,它的作用是瞬间为换挡元件提供可传输的压力。利用液压脉冲式储油罐可以将起步响应时间控制在350ms以内,其与不采用液压脉冲式储油罐的系统压力对比曲线图如图7所示。
(1)结构和功能
液压脉冲式储油罐的安装位置如图8所示。液压脉冲式储油罐由弹簧活塞式储油罐、1个电子机械式锁紧装置(储压器电磁铁N485)和1个单向节流阀组成(图9)。弹簧活塞式储油罐由活塞、液压缸和钢制弹簧组成。电磁铁N485的作用是保持活塞处于预张紧状态(N485通电)。
(2)运转过程
弹簧活塞式储油罐在发动机运行时“加压”。在起步时,电磁铁N485被断电,所储存的油在弹力作用下压入液压控制装置(泄压)。这样,当油泵开始泵油时,换挡元件就已经被施加油压。因此,液压脉冲式储油罐就帮助油泵在瞬间形成高压。当油泵提供足够压力的时候,液压脉冲式储油罐所产生的压力和油泵所产生的压力发生叠加。此时活塞式储油罐开始增压。为了避免增压影响进一步形成高压,单向节流阀会限制流向活塞弹簧式储油罐的流量。增压过程约5 s(温度为20℃情况下),时间非常短,不会影响起步/停车功能。
①开始增压(发动机运转)
在发动机运行时,通过节流孔向弹簧活塞式储油罐内注油(图10),增压时间约为5s。在增压过程中,活塞被推向左侧末端。吸持磁铁的衔铁被推向锁紧所需的末端位置,堵住气隙(图11)。
②充分充压
a.活塞充分充压且位于止点位置
在锁紧时钢球被推出,电磁铁N485吸住衔铁,从而使活塞保持锁紧状态(图12)。
b.活塞充分充压且闭合状态
在关闭发动机时,系统压力和液压脉冲式储油罐压力下降,液压脉冲式储油罐内的油液没有承受压力,此时活塞被钢球锁止机构固定住(图13)。液压脉冲式储油罐此时已为发动机停转做好了准备。
③泄压(发动机起动阶段)
起动发动机时,通过切断吸持磁铁电流将活塞松开。活塞将变速器油压八连接到换挡元件的液压控制装置。单向节流阀此时打开,使截面增大。
8. 01m自动变速器工作原理
01M液压控制系统由自动变速箱油、油泵、阀体、管路、电磁阀等电子控制部件组成。01M自动变速器液压控制系统工作原理液压控制系统将油泵产生的油压调节到稳定的主油压,关闭相应的油路,实现自动变速器。之所以能够实现自动变速器,是因为自动变速器油的液压由阀体上的各个阀门开启,或者换挡阀由阀体上的电磁阀操作。电磁阀根据车辆的实际工况,通过计算机控制作用在变矩器锁止离合器、离合器和制动器上的液压,从而控制变矩器和行星齿轮机构的工作。
01M自动变速器液压控制系统组成
液压控制系统由主供油回路、控制信号、换挡及其质量控制、执行器、冷却和润滑、锁止控制等组成。
1.主供油路径:
主供油路径是整个液压控制系统的动力源。它为液压控制系统提供具有足够压力和流量的工作介质。此外,压力会随着不同的起动负荷、车速和档位而相应变化。它主要由油泵和调压阀组成。
1)油泵:
01M自动变速器油泵内齿轮泵。它具有结构紧凑、体积小、重量轻、自吸能力强、流量波动小、噪音低等优点。内齿轮泵主要由小齿轮、内齿轮、月牙形隔板、泵壳和泵盖组成。小齿轮是主动齿轮,内齿轮是从动齿轮,都手友念是渐开线齿轮。月牙形隔板用于将小齿轮和内齿轮之间的工作室分成吸油室和油压室,使它们不能相互连通。
发动机运转时,变矩器壳体后端的轴套驱动小齿轮和内齿轮一起旋转。此时由于小齿轮和内齿轮在吸油腔内不断脱离啮合,体积不断增大,从而形成局部真空,从进油口吸入液压油,然后随着齿轮的转动,齿间的液压油被带到油压腔内。在压油室中,由于小齿轮和内齿轮持续啮合,容积持续减小,从而液压油从出油口压出。
2)压力调节阀:
自动变速器的油泵由发动机直接驱动,因此油泵泵送的油量与发动机转速成正比。为了保证自动变速器的正常运行,油泵的量即使在发动机低速时也要满足自动变速器各部分的需要,并保证油路中有足够的油压,防止油压过低,造成离合器制动器打滑,影响自动变速器的动力传递。由于发动机的最小转速和最大转速相差较大,当发动机高速运转时,油泵的量会大大超过变速器各部分所需的油压,导致油压过高,增加发动机的负荷,造成换挡冲击。因此,在发动机高速运转时,油路中必须安装油压调节装置,将多余的油返回油底壳,使油泵的泵油压力始终稳定在一定范围内,以满足自动变速器各种工况的油压要求。
为了使主油路的油压满足自动变速器不同工况的需要,油压调节装置还应具备以下功能:
主油路的油压应能随着发动机节气门开度的增加而增加。当节气门开度较大时,发动机的输出功率和自动变速器传递的扭矩都较大。为了防止离合器、制动器和其他换档执行器打滑,应增加主油道的油压。相反,当节气门开度较小时,自动变速器传递的扭矩也较小,离合器和制动器不易打滑,因此可以相应降低主油路的油压。
当汽车在高速高挡行驶时,由于汽车的传动系统工作在高速低扭矩状态,可以相应降低主油毕困路的油压,降低油泵的行驶阻力,节省燃油。
倒档主油路的油压应高于前进档,通常可达1-1.5兆帕。
这是因为倒档在汽车使用中所占的时间少,为了减小自动变速器的尺寸,倒档离合器或倒档制动器在设计上采用较少的摩擦片,因此在工作时需要有较高的油压,以防止告坦其结合时打滑。2.控制信号:控制信号是换档的依据。它主要有三个参数。变速杆的位置,节气门的开度,车速。这三个参数是由手动阀以及节气门阀和速控阀俩转换的,其中手动阀和手动杆相连,它是手动换档的控制依据,而节气门阀和速控阀分别与节气门轴和变速器输出轴相连,他们是自动换档的控制依据。3.换档及换档品质控制:换档控制是由几个换档控制阀组成的。他是自动换档操纵系统中的核心机构,实际上他是一个油路开关,可以根据控制信号的指令,实现油路的转换进而达到换档的目的。而换档品质控制部分的作用是保证换档过程平顺,无冲击,防止产生大的动载荷,以免造成机件的损伤和换档过程中不舒服的感觉。它是由在通向执行元件的油路中增加的蓄压器、缓冲阀、定时阀、压力调节阀、节流孔等组成。换档及换档品质的控制主要是通过阀体来完成的,因为这些阀都安装在自动变速器阀体上。如图7所示:
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9. 自动变速器的结构组成
自动变速器主要由液力变矩器、行星齿轮传动机构、液压控制系统、电子控制系统和冷却滤油装置组成。
变矩器变伍激拦矩器安装在发动机的飞轮上。它的作用是将发动机的动力传递给行星腔胡齿轮传动机构,并具有一定的变扭矩功能。
行星齿轮换档机构行星齿轮换档机构由两部分组成:行星齿轮机构和换档执行器。行星齿轮机构由2~3排传动比为2~5的行星齿轮组成;换挡执行机构实现传动比的变化,即自动换挡。
液压控制系统液压控制系统的主要任务是根据发动机负荷和车速的变化,向自动变速器的各个系统提供所需的油压。根据操纵杆的位置和汽车的行驶状态,切换液压通道,实现对变矩器和齿轮传动系统的控制。控制变矩器锁止离合器的工作状态。
电子控制系统在电子控制系统中,传感器采集各种信号,如节气门位置、车速、水温等。,并将它们转换成电信号并将其发送到电子控制单元。电子控制单元将数据与设定的换档规则进行比较,并向电磁阀发送指令,以确定正确的换档正时和档位。
冷却,滤油器冷却,滤油器由过滤器、冷却器和管道组成。其作用是通过冷却油路和冷却器冷却铅橡变速器油,保持正常工作温度,提高变速器效率。同时,滤清器过滤掉变速箱油中的金属磨损碎屑,以保持变速箱油清洁。 @2019
10. 自动变速器的基本详情
汽车自动变速器常见的有四种型式:分别是液力自动变速器(AT)、机械式无级变速器(CVT)、电控机械式自动变速器(AMT)、双离合自动变速器(Dual Clutch Transmission--DCT)。轿车普遍使用的是AT,AT几乎成为自动变速器的代名词。
AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是AT最重要的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,兼有传递扭矩和离合的作用。
挡位
一般来说,自动变速器的挡位分为P、R、N、D、2、1或L等。
P(Parking):用作停车之用,注意要配合手刹使用。它是利用机械装置去锁紧汽车的转动部分,使汽车不能移动。当汽车需要在一固定位置上停留一段较长时间,或在停稳之后离开驾驶室前,应该拉好手制动及将拨杆推进P的位置上。要注意的是:车辆一定要在完全停止时才可使用P挡,要不然自动变速器机械部分会受到损坏。另外,自动变速器上装有空挡启动开关,使得汽车只能在P或N挡才能启动发动机,以避免在其他挡位上误启动时使汽车突然前窜。因此,启动发动机前一定要确认换挡杆是否在P或N挡。
R(Reverse):倒挡,车辆倒后时用。通常要按下拨杆上的保险按钮,才可将拨杆移至R挡。要注意的是:当车辆尚未完全停定时,绝对不可以强行转至R挡,否则变速器会受到严重损坏。
N(Neutral):空挡。将拨杆置于N挡上,发动机与变速器之间的动力已经切断分离。如短暂停留可将拨杆置于此挡并拉出手制动杆,右脚可移离刹车踏板稍作休息。
D(Drive):前进挡,用在一般道路行驶。由于各国车型有不同的设计,所以D挡一般包括从1挡至高挡或者2挡至高挡,并会因车速及负荷的变化而自动换挡。将拨杆放置在D挡上,驾车者控制车速快慢只要控制好油门踏板就可以了。
2(Second Gear):2挡为前进挡,但变速器只能在1挡、2挡之间变换,不会跳到3挡和4挡。将拨杆放置在2挡位,汽车会由1挡起步,当速度增加时会自动转2挡。2挡可以用作上、下斜坡之用,此挡段的好处是当上斜或落斜时,车辆会稳定地保持在1挡或2挡位置,不会因上斜的负荷或车速的不平衡、令变速器不停地转挡。在落斜坡时,利用发动机低转速的阻力作制动,也不会令车子越行越快。
1(First Gear):1挡也是前进挡,但变速器只能在1挡内工作。不能变换到其他挡位。它用在严重交通堵塞的情况和斜度较大的斜坡上最能发挥功用。上斜坡或下斜坡时,可充分利用汽车发动机的扭力。
常识
——正确维护自动变速器
1.经常检查自动变速器油
自动变速器对油液的要求极其严格,它要求油液不仅有润滑、清洗、冷却作用,还应具有传递扭矩和传递液压以控制离合器、制动器的工作性能,所以自动变速器油是一种特殊的高级润滑油,通常称之为ATF,其型号有很多种,国内常见的有Ford标准F型和GM标准DEXRONII型,使用时切记要认清。ATF型号不同,其摩擦系数就不一样。若该使用DEXRONII型而错用为F型,则会使自动变速器发生换挡冲击和制动器、离合器突然啮合的现象。F型错用为DEXRONII型则会引起自动变速器内离合器、制动器打滑,加速摩擦片早期磨损。
另外,自动变速器油量的检查也很重要,自动变速器的生产厂家不同,工作液的检查条件也就不同。检查时一般都要求在变速器热态(油温50℃—80℃)时将汽车停放在水平路面上,发动机怠速运转(本田车规定发动机熄火),选挡杆放在P位(日产车允许放在N位),此时抽出油尺擦净后重新插入再拔出检查,油面应达到油尺上规定的上限刻度附近为准。
油质的检查,一般使用和维护人员因无检测设备,只能从外观上判断,可用手指捻一捻,感觉一下粘度,用鼻子闻一闻气味如何,若已变色或有烧焦的气味,则应更换新油。
2.自动变速器油的更换
多数自动变速器要求定期换油,换油周期一般为2—4万公里。放油前,应将变速器预热到工作温度,以便降低油的粘度,确保油内杂质和沉淀物随油一起排出。在预热和加油过程中,汽车应停放在水平地面,并拉紧手制动。
放完油后,视情况拆下机油盘,彻底清洗机油盘和过滤器滤网,然后再将机油盘装好。加油时,先从加油口注入工作液达到规定的标准,起动发动机,在发动机怠速运转的情况下,移动选挡杆经所有的挡位后回到P位,这样可使变速器迅速地热起,然后再加油。
3.检查手动选挡机构
手动选挡机构从选挡杆到手动阀是通过连杆或拉线连接起来的,均有调整部位。手动手柄的位置应与自动变速器内的弹簧卡片位置一一对应,若不对应则需调整。手动选挡机构的调整往往被忽视,有时自动变速器修理结束后,由于没有调整选挡机构,最后导致换挡冲击力过大,甚至会造成事故。
4.制动带的调整
自动变速器的制动带为可调结构的均需调整,以补偿其正常磨损。制动带的调整应遵照厂家的技术规定,调整后可通过道路试验判断调整的结果。制动带调整的作业位置,视变速器的型号而不同。
5.停车挡的制动性能检查
在坡道上停车,应将选挡杆扳入P位,此时松开制动踏板,汽车应不会自行滑下。若需要将选挡杆从P位移开,应记住必须先踩下制动踏板,否则会摘不下来,因此在停车挡无制动性能时应检查维修。
分类
1、 按变速形式分
可分为有级变速器与无级变速器两种
有级变速器是具有有限几个定值传动比(一般有4~9个 前进挡和一个倒挡)的变速器。无级变速器是能使传动比在一定范围内连续变化的变速器,无级变速器在汽车上应用已逐步增多。
2、 按无级变矩的种类分
(1)液力自动变速器
是在液力变矩器后面装一个行星齿轮变速系统。
(2)机械式无级变速器
它是由离合器和依据车速、油门开度改变,V型带轮的半径变化而实现无级变速的
(3)“电动机”无级变速
它取消了机械传动中的传统机构,而代之以电流输至电动机,以驱动和电动机装成一体的车轮。
3、按自动变速器前进挡的挡位数不同分
自动变速器按前进挡的档位数不同,可分为2个前进挡、3个前进挡、4个前进挡以上三种。早期的自动变速器通常为2个前进挡或3个前进挡。这两种自动变速器都没有超速挡,其最高挡为直接挡。新型轿车装用的自动变速器基本上都是4个-9个前进挡 ,即设有超速挡。这种设计虽然使自动变速器的构造更加复杂,但由于设有超速挡,大大改善了汽车的燃油经济性。
4、 按齿轮变速器的类型分
自动变速器按齿轮变速器的类型不同,可分为定轴齿轮式和行星齿轮式两种。定轴齿轮式自动变速器体积较大,最大传动比较小,使用较少。行星齿轮式自动变速器结构紧凑,能获得较大的传动比,被绝大多数轿车采用。
5、 按齿轮变速系统的控制方式分
(1)液控自动变速器
液控自动变速器是通过机械的手段,将汽车行驶时的车速及节气门开度两个参数转变为液压控制信号;阀板中的各个控制阀根据这些液压控制信号的大小,按照设定的换挡规律,通过控制换挡执行机构动作,实现自动换挡,使用较少,本文不作介绍。
(2)电控液力自动变速器
电控液力自动变速器是通过各种传感器,将发动机转速、节气门开度、车速、发动机水温、自动变速器液压油温度等参数转变为电信号,并输入电脑;电脑根据这些电信号,按照设定的换挡规律,向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出电控制信号;换挡电磁阀和油压电磁阀再将电脑的电控信号转变为液压控制信号,阀板中的各个控制阀根据这些液压控制信号,控制换挡执行机构的动作,从而实现自动换档。
(3)电控自动变速器
是通过控制电机来实现换档,由于它使用电机控制,所以不用液压油、没有滑阀箱,在结构上也变得更加紧凑和简单,造价更低。由于使用较少,本文不作介绍。
基本组成
自动变速器的厂牌型号很多,外部形状和内部结构也有所不同,但它们的组成基本相同,都是由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合起来的。常见的组成部分有液力变矩器,变速齿轮机构,离合器,制动器,单向离合器,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、TCU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,连接在发动机的飞轮上,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。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/被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的运动,改变动力传递的方向和速比,主要由离合器、制动器和单向离合器等组成。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。单向离合器也是行星齿轮变速器的换挡元件之一,其作用和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比,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、控制开关的状态等因素,利用液压自动控制或电子自动控制,按照一定的规律控制齿轮变速器中的换挡执行机构的工作,实现自动换挡。