汽车自动变速箱基础知识
变速箱基础知识
上海汽车股份有限公司汽车齿轮总厂自动变速箱基础知识讲义编著:2002年9月§1 绪论1．概述一、AT类型二、液力传动的发展历史三、HMTAT基本构造发展历史四、AT控制技术的发展五、HMTAAT发展历程2．AT和MT的分析比较一、AT的优点二、AT存在的问题和进行的改进方向三、汽车传动系技术发展趋势3．AMT技术发展动向一、概述二、AMT基本组成和工作原理三、AMT和HMT分析比较4．CVT技术发展动向一、概述二、CVT的结构和性能特点分析三、CVT和HMT的比较5．其他第一章绪论§1 概述一、自动变速箱（AT automatic transmission）的类型AT有以下几种形式：（一）液力机械AT-AMT(Hydrodynamic Mechanical Transmission)广泛应用于轿车、公共汽车、重型车辆和商用车上，它是目前AT的主流。
（二）机械式AT-AMT（Automated Mechanical Transmission）在机械式变速箱基础上加上微机控制电液伺服操纵换档机构，目前仅在局部卡车上运用。
（三）无级式AT-CVT(Continuously Variable Transmission)又有三种形式：1、机械式：有不少形式。
目前所谓的CVT是指推块金属V型带式电子控制AT，在轿车上已开始批量试用。
2、静压式：(Hydrostatic Transmission HST)在工程车辆和农业机械上已应用，但存在效率、噪声、重量和速度限制等问题，在汽车上没有应用。
3、电力式：用于电动汽车(EV Electric Vehicle)。
二、液力传动的发展历史图1 历史上曾出现过的具有代表性的液力变矩器液力变矩器于1905年由德国Dr.Fottinger盖尔曼·费丁格创造，作为蒸汽发动机减速器。
1928年英国人Sinclair和Vickers一起成功地创造了液力偶合器并实用化。
上海通用手动和自动变速箱基础知识
缺点： ① 结构复杂，造价高，传动效率低。
三、自动变速箱（6T40E）
3、型号识别
GF6：通用全球前轮驱动6速手自一体自动变速箱
6T40E
6个前进挡 变速箱承载扭矩 横置变速箱
5L40E
纵置变速箱
电控变速箱
横置变速箱
纵置变速箱 （一般用于后驱车）
三、自动变速箱（6T40E）
3、档位识别
P — 驻车
空档
这是 几档？
看图识别
2 3 4 5 6
71Leabharlann 158 14 13 12 11 10 9
二、手动变速箱（D16）
3、组成
5档拨叉
5档齿轮 5档结合套
二、手动变速箱（D16）
3、组成
差速器的作用：在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴 以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不 等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。
发动机
二、手动变速箱（D16）
2、特点 手动变速箱的优点：传动效率高，结构简单，维修保养成本 低，燃油经济性也比一般的自动挡车型要好
缺点：操作复杂，而且恶劣的交通状况下驾驶起来比较累人
二、手动变速箱（D16）
3、组成
1、倒档拨叉与齿轮 2、倒档轴
3、1档输入齿轮
4、倒档输入齿轮 5、2档输入齿轮 6、3档输入齿轮 7、4档输入齿轮
2、不管发动还是熄 火都无法都无法从某 一个档位换到空档， 此现象一般为换档控 制壳体内部故障。
问题1：配备手动变速箱的车辆 挂进3挡后无法退回空档，应该 怎样处理？
三、自动变速箱（6T40E）
1、分类
自动变速箱 (上海通用）
自动变速箱 （AT）
7速双离合自动 变速箱（DCG) 半自动变速箱 (EMT) 无极变速箱 （CVT)
自动变速箱与液力变矩器工作原理
自动变速箱自动变速箱简称AT，全称Auto Transmission，它是由液力变扭器、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。
和手动挡相比，自动变速箱在结构和使用上有很大不同。
手动挡主要通过调节不同齿轮组合来更换挡位，而自动变速箱是通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速的目的。
其中液力变扭器是自动变速箱最具特点的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，泵轮和涡轮是一对工作组合，泵轮通过液体带动涡轮旋转，而泵轮和涡轮之间的导轮通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差并实现变速变矩功能，对驾驶者来说，您只需要以不同力度踩住踏板，变速箱就可以自动进行挡位升降。
由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大，因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮提高效率，液压操纵系统会随发动机工作变化自行操纵行星齿轮，从而实现自动变速变矩。
为了满足行驶过程中的多种需要(如泊车、倒车)等，自动变速箱还设有一些手动拨杆位置，像P挡(停泊)、R挡(后挡)、N挡(空档)、D挡(前进)等。
从性能上说自动变速箱的挡位越多，车在行驶过程中也就越平顺，加速性也越好，而且更加省油。
除了提供轻松惬意的驾驶感受，自动变速箱也有无法克服的缺陷。
自动变速箱的动力响应不够直接，这使它在“驾驶乐趣”方面稍显不足。
此外，由于采用液力传动，这使自动挡变速箱传递的动力有所损失。
手自一体自动变速箱手自一体变速箱的出现其实就是为了提高自动变速箱的经济性和操控性而增加的设置，让原来电脑自动决定的换挡时机重新回到驾驶员手中。
同时，如果在城市内堵车情况下，还是可以随时切换回自动挡。
液力变矩器的工作原理就像两个风扇相对，一个风扇工作，然后将另一个不工作的风扇吹动。
这个比喻可以很形象的解释液力变矩器中泵轮和涡轮之间的工作关系。
不过详细解释其工作原理，则有些复杂。
动力输出之后，带动与变矩器壳体相连的泵轮，泵轮搅动变矩器中的自动变速箱油（以下简称ATF），带动涡轮转动，ATF在壳体中是一个循环的动作，由于泵轮旋转时的离心力，ATF会在泵轮的作用下，甩向外侧，冲向前方的涡轮，再流向轴心位置，回到泵轮一侧，如此周而复始的循环，将动力传向与齿轮箱连接的涡轮。
at自动变速箱工作原理
at自动变速箱工作原理
AT自动变速箱工作原理是通过一系列的传动元件和液压系统
来实现汽车的变速功能。
其中，关键的主要部件包括液力变矩器、行星齿轮组、离合器和液压控制系统。
下面将逐步介绍这些部件的工作原理。
液力变矩器是AT自动变速箱的核心部件之一。
它通过液体的
动能传递和转换来实现发动机与车辆之间的连接。
液力变矩器由驱动轮、驱动轴、泵轮和涡轮组成。
当发动机运转时，液力变矩器会将发动机的动力传递到涡轮，从而驱动车辆。
行星齿轮组是AT自动变速箱中的另一个重要部件。
它由太阳
齿轮、行星齿轮和环绕齿轮组成。
这些组件通过一系列的齿轮传动来实现不同的变速比。
当齿轮组合在不同方式时，可以实现不同的速度输出。
通过调整不同的齿轮组合，车辆可以在不同速度下保持理想的运行状态。
离合器是用于连接和断开发动机动力的装置。
AT自动变速箱
中的离合器由多个离合片组成。
当需要改变变速时，液压控制系统会对离合器施加压力来连接或断开离合片。
这样可以实现不同齿轮的切换，从而改变车辆的速度和动力输出。
液压控制系统是AT自动变速箱的控制中枢。
它由液压泵、液
压阀和传感器组成。
当车辆需要变速时，液压泵会产生液压力，并通过液压阀将其传递到对应的离合器和齿轮组合上。
传感器会通过监测车辆的速度、转速和负载等参数来判断何时进行变速，并向液压控制系统发送信号。
通过上述的工作原理，AT自动变速箱可以根据车辆的速度和负载条件，自动选择合适的变速比，实现平稳的加速和高效的能量传递。
自动挡变速箱原理
自动挡变速箱原理
自动挡变速箱是一种能够根据驾驶员的需求自动调整车辆传动装置的装置。
它通过一系列复杂而精确的机械和电子组件，实现车辆的换挡操作。
自动挡变速箱的核心部件是液力变矩器，它利用二次泵和涡轮叶轮之间的液体传动力来传递动力。
当车辆行驶时，液力变矩器会根据驾驶员的油门输入来调整转速与车速之间的比例关系，从而实现更高的速度。
另一个重要的组件是行星齿轮组，它由若干个行星齿轮和太阳齿轮、太阳轮、环形齿轮等组成。
这些齿轮之间通过离合器和制动器进行连接和控制。
当驾驶员需要换挡时，电子控制单元会根据车速、油门输入和发动机转速等数据来判断当前的工作状态，然后通过操纵行星齿轮组的离合器和制动器来实现换挡动作。
同时，自动挡变速箱还配备了多个传感器，用于监测车辆的各种参数，例如车速、转速、油压等。
这些传感器将实时的数据传输给电子控制单元，让其能够更加准确地判断车辆的工作状态，并作出相应的调整。
总体来说，自动挡变速箱的工作原理是通过液力变矩器和行星齿轮组的协同作用来实现车辆的换挡操作。
这些复杂的机械和电子组件共同努力，让驾驶员能够享受到更加舒适和便捷的驾驶体验。
汽车变速器汽车变速器概括
汽车变速器汽车变速器概括汽车变速器概括在前面差不多了解到，目前汽车内广泛采纳的是活塞式内燃机，其转矩和转速变化范畴较小，而复杂的使用条件则要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范畴内变化。
为解决这一矛盾在传动系中设置了变速器。
它具有如此几个功用：①改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范畴，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利（功率较高而油耗较低）的工况下工作；②在发动机旋转方向不变情形下，是汽车能倒退行驶；③利用空挡，中断动力传递，以发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。
变速器是由变速传动机构和操纵机构组成，需要时，还能够加装动力输出器。
在分类上有两种方式：按传动比变化方式和按操纵方式的不同来分。
按传动比变化方式来分：有级式变速器是目前使用最广的一种。
它采纳齿轮传动，具有若干个定值传动比。
按所用轮系型式不同，有轴线固定式变速器（一般变速器）和轴线旋转式变速器（行星齿轮变速器）两种。
目前，轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3－5个前进档和一个倒档，在重型货车用的组合式变速器中，则有更多档位。
所谓变速器档数即指其前进档位数。
无级式变速器其的传动比在一定的数值范畴内可按无限多级变化，常见的有电力式和液力式（动液式）两种。
电力式无级变速器的变速传动部件为直流串激电动机，除在无轨电车内应用外，在超重型自卸车传动系中也有广泛采纳的趋势。
动液式无级变速器的传动部件为液力变矩器，综合式变速器是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，其传动比可在最大指与最小值之间的几个间断的范畴内作无级变化，目前应用较多。
按操纵方式来分：强制操纵式变速器是靠驾驶员直截了当操纵变速杆换档。
自动操纵式变速器其传动比选择和换档是自动进行的，所谓“自动”，是指机械变速器每个档位的变换是借助反映发动机负荷和车速的信号系统来操纵换档系统的执行元件而实现的。
驾驶员只需操纵加速踏板以操纵车速。
半自动操纵式变速器有两种型式：一种是常用的几个档位自动操纵，其余档位则由驾驶员操纵；另一种是预选式，即驾驶员预先用按钮选定档位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，接通一个电磁装置或液压装置来进行换档。
04_变速箱基础知识试题
1.DCT250变速箱主要包含哪些子系统？（问答题或填空题或选择题）双离合器系统、齿轮系统、换挡系统、变壳总成、锁止机构、离壳总成、电子及控制系统、标准零件。
1）双离合器系统2）齿轮系统3）换挡系统4）电子及控制系统5）变壳总成和离壳总成6）标准零件2.DCT300变速箱主要包含哪些子系统？（问答题或填空题或选择题）双离合器系统、齿轮系统、换挡系统、变壳总成、锁止机构、离壳总成、电子及控制系统、标准零件。
1）双离合器系统2）齿轮系统3）换挡系统4）电子及控制系统5）变壳总成和离壳总成6）标准零件3.DCT变速箱动力的传递路径？（问答题或填空题）发动机-双质量飞轮-双离合器-输入轴-输出轴-主减-差速器-半轴4.DCT250变速箱离合器1和离合器2分别给哪几个档位提供动力？（填空题）离合器1：1、3、5档离合器2: 2、4、6、R档5.DCT300变速箱离合器1和离合器2分别给哪几个档位提供动力？（填空题）离合器1：1、3、5、7档离合器2: 2、4、6、R档6.DCT250变速箱和DCT300变速箱各有几个电机？（填空题）4个和5个7.DP3试验使用哪种MAM？（选择题）1) CCP MAM 2) ETK MAM8.变速箱档位位置传感器的作用：识别PRND四个档位，并反馈档位信号到变速箱控制单元。
（填空题）9.DCT250变速箱的传感器数量及种类：2个速度传感器、变速箱档位位置传感器。
（填空题）DCT250变速箱的传感器种类：（选择题）1）速度传感器；2）变速箱档位位置传感器10.DCT300变速箱传感器数量及种类：变速箱油温度传感器、2个压力传感器、2个速度传感器、变速箱档位位置传感器。
（填空题）DCT250变速箱的传感器种类：（选择题）1）速度传感器；2）变速箱档位位置传感器；3）压力传感器；4）变速箱油温度传感器11. DCT变速箱换挡方式：换挡电机驱动换挡鼓、换挡鼓驱动换挡拨叉执行换挡动作。
自动变速器换挡原理
自动变速器换挡原理自动变速器是现代汽车上的一种重要装置，它能够自动调整车辆的传动比，使发动机在各种工况下都能够保持在最佳工作状态。
而自动变速器的核心就是换挡原理，下面我们就来详细了解一下自动变速器的换挡原理。
首先，我们需要了解自动变速器的结构。
自动变速器主要由液力变矩器、齿轮组、行星齿轮组、离合器和制动器等部件组成。
其中，液力变矩器是自动变速器的核心部件之一，它通过液体的动能传递来实现发动机与变速器的连接。
齿轮组和行星齿轮组则负责传递动力并实现不同档位的换挡操作，而离合器和制动器则用于控制齿轮组和行星齿轮组的运动状态。
在车辆行驶过程中，自动变速器会根据车速、油门开度、发动机转速等参数自动进行换挡操作，以确保车辆能够在不同工况下保持最佳的动力输出和燃油经济性。
换挡原理主要包括以下几个方面：首先，液力变矩器的工作原理。
液力变矩器通过液体的动能传递来实现发动机与变速器的连接，其内部包含泵轮和涡轮两个部件，液体在泵轮的作用下传递动能到涡轮，从而实现发动机与变速器的连接。
在换挡时，液力变矩器会通过控制液体的流动来实现动力的传递或中断，从而实现换挡操作。
其次，齿轮组和行星齿轮组的工作原理。
自动变速器内部包含多个齿轮组和行星齿轮组，它们通过不同的组合来实现不同档位的换挡操作。
在换挡时，自动变速器会通过控制离合器和制动器来锁定或释放特定的齿轮组或行星齿轮组，从而实现换挡操作。
最后，控制系统的工作原理。
自动变速器的换挡操作是由控制系统来实现的，控制系统会根据车速、油门开度、发动机转速等参数来自动调整换挡时机和方式。
在换挡时，控制系统会通过控制液压或电磁阀来控制离合器和制动器的动作，从而实现换挡操作。
总的来说，自动变速器的换挡原理是一个复杂而精密的系统工作，它通过液力变矩器、齿轮组和行星齿轮组、离合器和制动器以及控制系统等部件的协同作用来实现车辆在不同工况下的换挡操作，从而保证车辆能够保持最佳的动力输出和燃油经济性。
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变扭器的检测
• 正常工作温度是80-110度 • 油温过高 主要有以下几种原因：变速器油位过低；冷却系中水位过
低；油管及冷却器堵塞或太脏 散热器堵塞 • 油压过低
• 现象为：当发动机油门全开时，变矩器进口油压仍小于标准值。 主要由以下几种原因引起：供油量少，油位低于吸油口平面； 油管泄漏或堵塞；流到变速器的油过多；进油管或滤油网堵塞； 液压泵磨损严重或损坏；吸油滤网安装不当；油液起泡沫；进 出口压力阀不能关闭或弹簧刚度减小。
• 失速试验
变速箱型号识别
• 变速箱型号主要代表了 波箱的性质 、生产商、驱动方式、 前进档数、控制类型、改进序号、输出转矩等
1）驱动方式 ；F前轮驱动;W全轮驱动；V后轮驱动 2）前进档数；4 四个前进挡 3）波箱性质；A– AT自动变速箱 4）波箱型号；22—KM175标准速比 5）波箱版本；1—基本型第一版本；2第二版本
6）主减速器传动比;E—F4A21（3.600），F4A22和 F4A23(3.705) ;L—F4A23（3.900）；M—F4A21（4.062）， F4A22(4.007),F4A30系列（4.374）U—F4A21(4.367),F4A22和
• 目前变速箱生产四大厂家 • （1）日本爱信 属于丰田旗下 装用的有大众、马自达、雪
铁龙、迷你 • （2）德国采埃孚ZF 宝马 奔驰 奥迪 路虎等用的多 • （3）日本的Jatco（捷特科）主要生产AT/CVT 主要用的
日产系列 JEEP系列 三菱系列 • （4）美国通用GM 别克系列 雪佛兰系列 等
• （2）动能→机械能过程：液体靠动能冲向涡轮，作用 于叶片一个推力，推动涡轮一起旋转，涡轮获得一定转 矩（机械能）。少部分液体动能在高速流动中与流道摩 擦生热被消耗。
• （3）动量矩变化过程：导轮固定，液体流经时无机械 能转化，由于导轮叶片形态变化（进出口叶片面积不 等），液流速度和方向发生变化，其动量矩改变。动量 矩变化取决于叶片面积的变化。
星齿轮组成一个行星排
单级单排和双级单排区别
• 单级单排行星齿轮机构指得是在太阳轮和内齿圈 之间夹着一组行星齿轮，而双级单排行星齿轮机 构指的是在太阳轮和内齿圈之间夹着两组行星齿 轮，且两组行星齿 H P 30
1
23 4
5
1）生产厂商；采埃孚
2）前进档数
3）控制系统；H—液压控制
4）变速器机械传动采用的是行星齿轮装置
5）变速箱的号码；根据发动机排量的不同相 应变化。30—变速器最大传递转矩560N.M
克莱斯勒
4
1T
E
1)档位数量
2）波箱负荷；0-轻负荷；1-中负荷
3）驱动方式；T--横置前驱；L--纵置前驱；R-后轮驱动；A--四轮驱动
N~Z-紧密的速比且带锁止离合器；1~5-宽的速比且 不带锁止离合器；6~9-紧密的速比且不带锁止离合 器
奔驰
722
6
180
1
2
3
1）自动变速箱
2）奔驰的有3、4、5、6、9等。3/4—液压控 制4个前进档；5—液压控制5前进挡；6—电 子控制5个前进档；9—电子控制7个档位
3）变速箱号码；根据底盘及发动机不同而变 化
汽车自动变速箱
1、变速箱的类型 2、变速箱的构造及型号识 别 3、 变速箱的原理图 4、变速箱出现的故障
• AT
CVT(无级变速器）
DSG双离合自动变速箱
湿式双离合
AMT手自一体变速箱
二、变速箱的基本构造
1. 液力变矩器 2. 壳体 3. 阀体（液压控制单元） 4. 电脑 5. 换挡机构(行星齿轮机构、换挡
型号识别
如GM 生产的 4 T 6 5 E （1）（2）（3）（4）（5）
1)表示有四个前进挡 4-4个前进挡 2)驱动方式：T-表示波箱横置前驱：L-表示纵置后 驱或者四驱 3)表示额定输出转矩 4)波箱控制系统：E-电脑控制
三菱自动变速箱型号
• F 4 A 22 2 M P A 1
•1 2 3 4 5 6 7 8 9
4）控制系统；E—电子控制；H—液压控制
丰田
A 341 E
1
2345
1）变速箱的性质
2）驱动方式；1、2、5—前驱；3、4、6--后驱
3）前进档位数；
4）波箱版本；0-基本型；1 一次改进；2二次改进
5）控制系统；E电子控制系统
油泵
1 油泵位于变矩器和齿轮泵机构之间，由液 力变矩器直接驱动，随发动机转速相同，发 动机停止相应的它也停止。
F4A23(4.350),F4A30系列（4.374）
7）表示车速表的齿轮比；B—29/26;C—30/26;D—31/36;E— 32/36;N—28/36 ;P—29/36;Q—30/36;R—31/36;S—32/36;T— 16/19;V—17/19;
8)表示行星齿轮速比
9）制造厂使用；A~M-宽的速比且带锁止离合器；
执行机构、换挡操纵机构） 6. ATF油 7. 散热器
液力变矩器
变扭器由泵轮、涡轮、导轮组成的液力元件。安装在发动机 和变速器之间，以液压油（ATF）为工作介质，起传递转矩、
变矩、变速及离合的作用
液力变矩器的工作原理
• （1）机械能→动能过程：涡轮由发动机驱动旋转，推 动液体随泵轮一起绕其轴线旋转，使其获得一定的速度 （动能）和压力。其速度决定于泵轮的半径和转速。
• 涡轮转速随外界负荷的不同而变化，液流冲击叶片的方 向和速度亦随之变化。[
变扭器导轮的功用
• 液力变矩器中油液流动方向，在增加了导轮的液力变矩器 中，自动变矩器油从涡轮流入导轮后方向会改变，当油液 再流回到泵轮时，其流动方向变得与泵轮运动方向相同， 这就加强了泵轮的转动力矩，进而也就增大了输出转矩， 这就是液力变矩器可以增大转矩的原因
2油泵输出的是主油压，经调节之后分散到 各个不同的分支油压 但分支油压不会超过主 油压，变速箱液压系统属低压系统 工作油压 一本不超过2MPa
3油泵的泄露油量与间隙大小和输出压力有关， 间隙越大，压力越高，泄漏量就越大。如可 调油压的阀体
齿轮变速机构
• 齿轮机构主要包括行星齿轮机构和换挡机构元件两大部分 • 1个太阳轮、1个内齿圈、1行星架和在行星架上的几个行