汽车自动变速器

汽车自动变速器
液压控制系统主要部件
由油泵、离合器、制 动器、主油道油压调节 阀、手控制阀、节气门 阀、速控阀、换档阀、 强制降档阀、变矩器阀、 缓冲阀、限流阀、单向 阀、电磁阀、冷油器、 滤油器、储能器等组成。
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电控系统主要零部件的结构与工作原理
电控自动变速器电子控制系统由传感器、执行器、各种控制开 关和电控单元（ECU）组成。 原理图。
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液力变矩器
一、功用：增大由发动 机产生的转矩；起到自动 离合器的作用，传递(或不 传递)发动机转矩至变速器； 缓冲发动机和传动系统的 扭振；起到飞轮作用，式 发动机运转平稳；驱动液 压控制系统的机油泵。
二、组成：泵轮(B)；涡 轮(W)；导轮(D)。
如图所示。 三、工作原理： 四、类型举例：
S位(也称“2”位)：高速发动机制动档，1 档、2档之间工作，从而使汽车获得发动机制 动效果。
“L”位(也称“1”位)：低速发动机制动档， 此时汽车被锁定在前进档的1档，发动机制动 效果更强。
发动机只有在换档操纵手柄位于N时，汽 车才能起动，此功能靠空档起动开关来实现。
操纵手柄位置。
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按自动变速器前进档位数分类
早期的自动变速器通常为2个前进档或3个前进档。这 两种自动变速器都没有超速档，其最高档为直接档。
新型轿车装用的自动变速器基本上都是4个前进档， 即设有超速档。这种设计虽然使自动变速器的构造更加 复杂，但由于设有超速档，大大改善了汽车的燃油经济 性。
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汽车不变， 即变矩器泵轮的转速nb 、转 矩Mb为常数。
泵轮、涡轮 、导轮对液流 转矩分别为Mb、Mw、Md。 A 起步工况，nw=0
据液流受力平衡：
Mw = Mb+ Md，Md>0 亦： Mwˊ = Mb+ Md
结论：涡轮输出转矩大于涡 轮的转矩，起到增扭的作用。
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按齿轮传动机构的类型分类
普通齿轮式自动变速器—体积大，最大传动比 小，只有少数几种车型使用。
行星齿轮式自动变速器—结构紧凑，能获得较 大的传动比，为绝大多数轿车采用。
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液力控制自动变速器
通过机械的手段，将汽车行驶的车速及节气门开度这两个参数转变为液 压控制信号；阀体中的各个控制阀根据这些液压控制信号的大小，按照设 定的换档规律，通过控制换档执行机构的动作，实现自动换档。
=K*i
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常用变矩器类型
一、综合式液力变矩器（三元件）： 二、四元件液力变矩器： 三、锁止式液力变矩器：
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综合式液力变矩器(三元件)
1.定义：变矩器＋耦 合器
2.单向离合器作用:
使导轮在低速区时锁 止，在高速区能顺时针 转动，减小导轮背面通 过液流对泵轮的反作用 力，提高传动效率。
结构如图所示。
3.传动特性：
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四元件综合液力变矩器
具有两个导轮， 各自都有离合器控 制。
传动特性。
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锁止式液力变矩器
“三相综合式变矩 器”，即变矩、耦 合、锁止三个作用。
传动特性。
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第三节 液力机械变速器
液力变矩器与齿轮式变速器组成的液力机械式变速器。 一、单排行星齿轮机构： 二、辛普森式行星齿轮机构： 三、拉威娜式行星齿轮机构： 四、本田非行星齿轮机构： 五、换档执行机构：
传动路线：D位：(1档、2档、3档、超速档)；R位(倒档)； “2”位(1档、2档、3档)；L位(1档、2档)。
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三、拉威娜式行星齿轮机构
1.结构特点：两排行 星齿轮机构具有公共的 行星架和齿圈。四个独 立运动元件(前、后太 阳轮、行星架、齿圈)
2.执行元件：四个离 合器、两个制动器、两 个单向离合器，具有超 速档的四个前进档、一 个倒退档。
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3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2020/11/23
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高速时
起步后nw↑ 涡轮输出液流沿导轮背面切 线流出， Md =0 Mw= Mb 随 着 nw↑↑ ， 涡 轮 输 出 液 流 沿 冲 击 导 轮 背 面 流 出 ， Md < 0； Mw= Mb－ Md ， Mw < Mb nw= nb时，变矩器停止工作。
动画演示
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分类
1.按驱动方式分：后驱动；前驱动。
2.按齿轮变速器的类型分：普通齿轮式；行星齿轮式。 3.按控制方式分：液力控制；电子控制。
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按变矩器的类型分类
普通液力变矩器式—指由泵轮、涡轮和导轮3个元件组成的 液力变矩器。
综合液力变矩器式—指在导轮与固定导轮的套管之间装有 单向离合器的液力变矩器，它可以自动进行变矩器工况与液 力耦合器工况的转换。
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1.涡流的产生 2.环流的产生 变矩原理。
涡流、环流
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工作原理
假想：将循环圆的中间 流线展成一直线，于是循 环圆中 首尾相接的 泵轮 （B）、涡轮 （W）导轮 （D）展成依次排列的平 面，
从而使各工作轮叶片断 面清晰可见。
1.低速时: 2.高速时： 变矩器效率特性。
3.传动路线：
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单向离合器
目前最常见的单向离合器有滚柱斜槽式和楔块式两种。
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第四节：自动变速器的操纵和控制系统
指汽车前进行驶过程中，根据发动机负荷和车速的变化，变 速器自动地换入不同档位。
一、自动变速器操纵手柄及控制开关： 二、液压控制系统主要部件的结构与工作原理： 三、电控系统主要零部件的结构与工作原理： 四、操纵系统换档分析(自学)：
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2020/11/23
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第一节 概 述
一、自动变速器的分类： 二、自动变速器的组成：
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液力机械变速器的总体结构
1.液力变矩器； 2.行星齿轮变速器； 3.自动换档控制系统 4.电控装置 5.冷油、滤油装置
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液力传动特性
指当发动机转速(ne)和转矩 (Me)一定时，泵轮的转速 (nb) 和 转 矩 (Mb) 也 一 定 时 ， 涡 轮 与泵轮之间的变矩比(K)、转 速比(i)和传动效率(η)的变化 规律。
变矩比：K=Mw/Mb 速比：i=nw/nb 不同于机械变速器 效率：η = Nw/Nb =Mw *nw/ Mb *nb
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自动变速器档位设置
P位：驻车档，当换档操纵手柄置于该位置 时，停车锁止机构将变速器输出轴锁止。
R位：倒档，操纵杆置于此位，液压系统倒 档油路被接通，驱动轮反转实现倒车行驶。
N位：空档，此时行星齿轮系统空转，不能 输出动力。
D位：前进档，自动升降档，实现自动变速 功能。前进档中有3个或4个档位，相应称为 三速或四速自动变速器。
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辛普森式行星齿轮机构
辛普森式采用双排行星齿轮机构：前后的太阳轮连为一体， 称为太阳轮组件；前行星架与后齿圈连为一体，成为前行星架 和后齿圈组件；该机构由4个独立运动元件。
辛普森式齿轮机构分为辛普森3档和4档两种类型。
丰田车上装备的是A340E型4档自动变速器。该变速器具有 4个前进档,一个倒档，带锁止离合器的液力变矩器，三行星排 辛普森式齿轮变速器，三个行星排和十个换档执行元件(三个单 向离合器﹑三个离合器﹑四个制动器) ，四根传动轴,电液式控 制系统。
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第二节：液力传动装置
一、液力耦合器： 由泵轮、涡轮 组成。 工作原理。 二、液力变矩器：
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工作原理
工作条件：Rb=Rw。 nb>nw， 有转速差。 nb=nw，停止工作 运动流线：循环圆环 流与圆周运动的合成。 一条首尾相接的螺旋 线：方向是斜对着涡轮 冲击涡轮的叶片，然后 顺着涡轮叶片再流回泵 轮。 工作特性。 效率特性。
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一、单排行星齿轮机构
单排行星齿轮机构由一排 行星齿轮组成，包括：太 阳轮（中心轮）、齿圈、 行星轮和架三个元件。
工作原理。 传动方案。
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工作原理
由机械原理可知，单排行星齿轮机构的运动特性方程式是： n1+αn2－(1＋α)n3=0
式中： n1－中心轮的转速；n2－齿圈的转速；n3－行星架的转 速；α－行星齿轮机构参数(齿圈齿数Z2与中心轮齿数Z1之比)。