第5章 汽车液力自动变速器[127页]
液力自动变速器概述 概述
电子控制系统： 根据车辆工况和 驾驶员意图，控 制液压控制系统 的工作
操作简便：液力自 动变速器能够自动 调节档位和转速， 使驾驶更加简便。
舒适性好：液力自 动变速器能够减少 换挡时的冲击和振 动，提高驾驶的舒 适性。
燃油经济性好：液 力自动变速器能够 根据车辆行驶状态 和驾驶员需求自动 选择合适的档位， 从而降低油耗。
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液力自动变速器的定义：一种利用液力传递动力的自动变速器，主要由 液力变矩器、行星齿轮机构和控制系统组成。
工作原理：通过液力变矩器和行星齿轮机构的协同工作，实现动力的 传递和变速，同时由控制系统根据车辆工况和驾驶员意图自动调节变 速器的运行状态，以达到良好的动力性和经济性。
适用范围有限：液 力自动变速器适用 于特定的车型和场 合，适用范围相对 较窄
汽车行业：液力自动变速器广泛应用于汽车行业，包括轿车、商用车和特种车辆等。
工程机械：液力自动变速器也被广泛应用于各种工程机械，如挖掘机、装载机、起重机等。
农业机械：在农业机械领域，如拖拉机、收割机等，液力自动变速器也有广泛应用。
轻量化：为了降低整车重量，提高车辆性能和燃油经济性，液力自动变速器的轻量化设计将是未 来的重要发展方向。
电动化：随着电动汽车的普及， 液力自动变速器将逐渐被电机变 速器取代。
高效化：进一步提高变速器的效 率和性能，以满足更加严格的环 保和燃油经济性要求。
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智能化：与自动驾驶技术相结合， 实现更加智能的变速控制。
液力变矩器： 实现发动机动 力的传递和变
液力自动变速器概述 概述PPT课件
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(三)前进档(D位)
前进档位于空档之后。大部分轿车自动变速器 在操纵手柄位于前进档位置时可以实现4个不同传 动比的档位，即1档、2档、3档和超速档．其中1 挡传动比最大；2档次之；3档为直接档，传动比为 1；超速档的传动比小于1。在汽车行驶过程中．如 果操纵手柄位于前进档位置，则自动变速器的液压 或电子控制系统能根据车速、节气门开度等因素的 变化，按照设定的换档规律，自动变换档位，
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(一)停车档(P位)
停车档通常位于操纵手柄的最前方。当操纵手柄位于该位 置时，自动变速器中的停车锁止机构将变速器输出轴锁止， 使驱动轮不能转动，防止汽车移动；同时换档执行机构使自 动变速器处于空档状态。当操纵手柄离开停车档位置时，停 车锁止机构即被释放。
(二)空档(N位)
空档通常位于操纵手柄的中间位置，在倒车档和前进档之 间。当操纵手柄位于空档位置时，换档执行机构的动作和停 车档相同，也是使自动变速器处于空档状态，此时，发动机 的动力虽经输入轴传入自动变速器，但只能使各齿轮空转，
制信号，阀板根据信号，通过控制换档执行机构元件（离合器、制动器）的动 作，实现自动换档。
2）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、水温、车速及自动变速器 液压油的温度等参数转变为电信号，并输入到电控单元。 电脑根据信号，向换档电磁阀，油压电磁阀等发令—→再将电控单元的指令 转变为液压控制信号，给换档执行机构中元件（离合器、制动器）动作，从而实
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(一)超速档开关(O／D开关)
这一开关用来控制自动变速器的超速档。当 这个开关打开后，超速档控制电路接通．此时若 操纵手柄位于D位，自动变速器随着车速的提高 而升档时，最高可升入4档(即超速档)。该开关 关闭后，超速档控制电路被断开．仪表盘上的 “O／D OFF‘’指示灯随之亮起(表示限制超速 档的使用)，自动变速器随着车速的提高而升档 时，最高只能升入3档，不能升入超速档。
液力自动变速器原理
2、划分加工阶段
加工质量要求高的表面，都划分加工阶 段，一 般可分 为粗加 工、半 精加工 和精加 工三个 阶段。 主要是 为了保 证加工 质量； 有利于 合理使 用设备 ；便于 安排热 处理工 序；以 及便于 时发现 毛坯缺 陷等。
3、先面后孔
[1] 对于箱体、支架和连杆等零件应先 加工平 面后加 工孔。 这样就 可以以 平面定 位加工 孔，保 证平面 和孔的 位置精 度，而 且对平 面上的 孔的加 工带来 方便。
工序是工艺过程的基本组成单位。 所谓工 序是指 在一个 工作地 点，对 一个或 一组工 件所连 续完成 的那部 分工艺 过程。 构成一 个工序 的主要 特点是 不改变 加工对 象、设 备和操 作者， 而且工 序的内 容是连 续完成 的。例 如图32-1中[cc 1]的
零件，其工艺过程可以分为以下两个 工序：
的各种缺陷和误差，又不能补偿本工 序加工 时的装 夹误差 ，造成 废品。 其选取 原则是 在保证 质量的 前提下 ，使余 量尽可 能小。 一般说 来，越 是精加 工，工 序余量 越小。
机械加工余量标准
1．主题内容与适用范围
本标准规定了磨削加工的加工余量。
本标准适用于磨削各类材料时的加工 余量。
机械零件是由若干个表面组成的，研究 零件表 面的相 对关系 ，必须 确定一 个基准 ，基准 是零件 上用来 确定其 它点、 线、面 的位置 所依据 的点、 线、面 。根据 基准的 不同功 能，基 准可分 为设计 基准和 工艺基 准两类 。
扭
4 行星齿轮架 内齿圈
太阳齿轮 a/(1+a) 增
5 行星齿轮架 太阳齿轮 内齿圈
1/(1+a)
速 减
6 内齿圈
太阳齿轮 行星齿轮架 –1/a
液力自动变速器工作原理
液力自动变速器工作原理液力自动变速器是一种常见的汽车传动装置，它能够根据车速和发动机转速的变化，自动调整车辆的变速比，从而实现顺畅的加速和高效的燃油利用。
在汽车行驶过程中，液力自动变速器扮演着至关重要的角色，下面我们来详细了解一下它的工作原理。
液力自动变速器的工作原理主要基于液力传递和液体离合器的原理。
液力传递是指通过液体在转子和定子之间的流动来传递动力的一种机械传动方式。
液体在密闭的转子和定子之间流动时，会形成液力耦合，使两者之间的动力传递更加平稳有效。
液力自动变速器由液力变矩器和行星齿轮机构组成。
液力变矩器是液力自动变速器的核心部件，它包括泵轮、涡轮和导向器。
当发动机转动时，泵轮受发动机输出轴的驱动开始旋转，涡轮则受泵轮旋转的液体动力传递开始旋转。
液体在泵轮和涡轮之间形成液力耦合，使得发动机的动力传递到涡轮，从而推动车辆运动。
液力自动变速器通过液体在液力变矩器中的流动速度来调整变速比。
当车速较低时，液体在液力变矩器中的流速较慢，此时变速器会自动调整为低挡，以获得更大的驱动力。
而当车速增加时，液体流速加快，变速器会自动调整为高挡，以提高车辆的经济性和舒适性。
行星齿轮机构是液力自动变速器中的另一个重要部件，它通过不同组合的行星齿轮实现不同的变速比。
当需要改变车辆的速度和扭矩时，行星齿轮机构会根据实际情况选择合适的齿轮组合，从而实现平稳的变速过程。
总的来说，液力自动变速器通过液压和机械结构的协同作用，实现了车辆的自动变速和动力传递。
它不仅提高了驾驶的舒适性和便利性，还提高了车辆的燃油经济性和性能表现。
液力自动变速器的工作原理虽然复杂，但在实际应用中却能够为驾驶员提供更好的驾驶体验，是现代汽车传动系统中不可或缺的重要组成部分。
液力自动变速器
Automotive Engineering College, Jilin University
2. 小型化，大容量化 小型化， AT,CVT的液力变矩器一般采用为圆形形状,泵轮 与涡轮完全对称布置、导轮放在中央的型式。循环园 的形状对其结构尺寸和性能有很大影响。近年,为适 应的车辆技术要求的不断提高,液力变矩器开发研究 方向主要是通过应用三维粘性流体解析技术,在尽可 能保证液体流速分布性能高效率的同时实现其形状的 小型化。例如为适用于450Nm输出扭矩的5速AT新型液 力变矩器循环园形状比较。其循环园与同类型4速AT 相比、外径减少了10％。
红旗CA770，CA774； 1998年上海通用汽车公司（SGM）别克轿车 4T65E正式下线，现已年 上海通用汽车公司（SGM） 上海通用汽车公司 产10万以上； 1999年广本 广本雅阁投产，AT为Pax型为常啮合固定轴式； 广本 大众帕萨特B5、宝来AG4-95等； 大众 富康988 AL4智能型自动变速AT； 奥迪AT Tiptronic 手自一体化； 日产 蓝鸟、阳光 吉利自动变速器厂 4速AT 吉利 上汽 荣威 6速AT 正在开发 正在开发 Automotive Engineering College, Jilin University 南汽（南维柯） 6速AT 南汽 奇瑞 6速AT 江淮 5速AT
汽车液力自动变速器的优点及使用
汽车液力自动变速器的优点及使用液力自动变速器的优点：1、操作简单、省力，提高了行车安全性；2、自动适应行驶阻力变化，在一定范围内实现无级变速，提高汽车的动力性和平均车速；3、汽车起步加速更加平稳，提高乘座舒适性；4、提高燃油经济性，降低了排放污染，但是如何正确使用自动变速器对于充分发挥其优越性是至关重要的。
自动变速器的使用特性和正确的操作方法。
1、发动机启动及油门踏板的控制启动发动机时必须把换档手柄置于空档起动位置(N位)。
如果有停车档(P位)，必须把换档手柄置于停车档位置。
汽车起步时应先挂档后踩油门踏板，不许边踩油门边挂档，不许先踩油门后挂档，不许踩着制动踏板或者还未松开手制动就踩大油门。
换档手柄置于行驶档位，应慢慢踩下油门。
在升高档或降低档的瞬间，不应再猛烈地加踩油门，否则将使自动变速器尤其是换档离合器、制动器的摩擦元件受到严重损坏。
2、怠速爬行换档手柄置于前进档，不管在D位还是Z位或是L位，当发动机的油门在怠速位置时，允许汽车有行驶的趋势或极其轻微的向前“爬行”的感觉(蠕动)。
目前国外轿车或国内合资和引进生产的轿车只有在排量较小、液力变矩器的尺寸，其失速工况转速比较高(大于2000r/min)的时候，才能不“爬行”。
所谓失速工况就是踩住制动踏板，将油门踏板迅速踩到底，发动机达到最高稳定转速时的工况。
一些排量大的轿车，其发动机失速转速较低(小于1300r/min)，驱动为矩相对较大，“爬行”现象可能存在。
如Cadillac(凯迪拉克)，Merredes-Benz(麦赛德斯奔驰)，Rolls-Royce(罗尔斯-罗伊斯)，CA770(红旗)等大型高级轿车都有不同程度的爬行现象(前进档或倒档都有)。
3、强制低档强制低档旨在高速超车。
高速时，变速器的执行元件，主要是离合器和制动器在分离结合的过程中，磨损发热较大，摩擦片很容易碎裂或粘接，除非特殊需要，不宜经常使用。
超车后应立即松开油门踏板，否则发动机达到极限转速甚至超速后再松油门升挡，对摩擦元件同样不利。
液力自动变速器工作原理
液力自动变速器工作原理一、概述液力自动变速器是一种常见的汽车传动装置，它通过液力传递和自动调节传动比实现发动机和车轮之间的动力传递。
本文将详细介绍液力自动变速器的工作原理。
二、液力自动变速器的组成液力自动变速器主要由液力变矩器、行星齿轮组、离合器和液压系统等组成。
2.1 液力变矩器液力变矩器是液力自动变速器的核心部件，它由泵轮、涡轮和导向叶片组成。
液力变矩器的工作原理是利用液体的运动和压力来传递动力。
2.2 行星齿轮组行星齿轮组是液力自动变速器中用于实现不同传动比的部件。
它由太阳轮、行星轮、内齿轮和外齿轮等组成。
通过控制离合器的开合状态，可以实现不同的传动比。
2.3 离合器离合器用于连接或断开发动机和液力自动变速器之间的动力传递。
液力自动变速器中通常有多个离合器，通过控制离合器的开合状态，可以实现不同的传动比。
2.4 液压系统液压系统是液力自动变速器的控制系统，它通过液压信号控制液力变矩器、离合器和行星齿轮组的工作状态，实现变速器的换挡和传动比的调节。
三、液力自动变速器的工作原理液力自动变速器的工作原理可以分为三个阶段：液力传递阶段、换挡阶段和锁定阶段。
3.1 液力传递阶段在液力传递阶段，发动机的动力通过液力变矩器传递给涡轮，涡轮再将动力传递给行星齿轮组，最终驱动车轮。
在这个阶段，液力变矩器的泵轮和涡轮之间形成液力耦合，实现动力的传递。
3.2 换挡阶段当车辆需要换挡时，液压系统控制相应的离合器开合，改变液力传递路径，实现不同的传动比。
通过控制离合器的开合状态，可以将动力传递给不同的行星齿轮组，从而实现不同的速比。
3.3 锁定阶段在高速行驶时，液力自动变速器会进入锁定阶段。
在锁定阶段，液力变矩器的涡轮和泵轮通过液力锁定装置直接连接，消除液力传递损失，提高传动效率。
四、液力自动变速器的优缺点液力自动变速器具有以下优点： 1. 平顺的换挡感受，提高驾驶舒适性。
2. 宽广的传动比范围，适应不同驾驶条件。
液力自动变速器(at)的工作原理
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液力自动变速器工作原理
液力自动变速器工作原理液力自动变速器是一种常见的汽车变速器，它通过液力传递动力，使得发动机输出的动力能够被有效地转换成车轮的运动。
液力自动变速器由液力偶合器和行星齿轮机构组成，它可以根据车速和驾驶员的需求自动调整齿轮比例，从而实现平稳的加速和高效的燃油利用率。
液力偶合器是液力自动变速器中最重要的部件之一。
它由两个相互套合的叶轮组成，其中一个叶轮固定在发动机输出轴上，另一个叶轮则与变速器输入轴相连。
当发动机启动时，通过泵送油液来产生压力，将油液送入到液力偶合器中。
这些油液会在叶轮之间形成一个旋转的流体环境，并且会产生一定程度上的阻尼作用。
这个阻尼作用会使得发动机输出的扭矩被传递到变速器输入轴上，并且随着车辆加速而逐渐增强。
当车辆行驶时，行星齿轮机构开始工作。
行星齿轮机构由一个太阳轮、一个环形齿轮和三个行星齿轮组成。
其中太阳轮和环形齿轮被固定在变速器外壳上，而行星齿轮则通过支架与太阳轮和环形齿轮相连。
当液力偶合器传递足够的扭矩时，行星齿轮开始旋转，并且将扭矩传递到输出轴上。
随着车辆加速，液力自动变速器会自动调整齿轮比例，从而保持发动机在最佳工作区间内运转。
这个过程中，液力偶合器会不断地将发动机输出的扭矩传递到变速器输入轴上，并且通过行星齿轮机构将扭矩传递到输出轴上。
同时，液力自动变速器还可以根据驾驶员的需求进行手动调节，从而实现更加精准的控制。
总之，液力自动变速器是一种高效、可靠、平稳的汽车变速器。
它通过液力偶合器和行星齿轮机构来实现发动机输出扭矩的传递和调节，并且可以根据车速和驾驶员的需求自动调整齿轮比例，从而实现平稳的加速和高效的燃油利用率。
汽车液力自动变速器的控制技术经典课件
汽车液力自动变速器的控制技术经典课件1.前言液力自动变速器的基本形式是液力变矩器与动力换档的旋转轴式机械变速器串联。
因它具有对外负载良好的自动调节和适应性，使车辆起步平稳，加速均匀，其减振作用降低了传动系的动载和扭振，延长了传动系的使用寿命，提高了乘坐舒适性、行驶安全性、通过性以及车辆的平均速度。
自动变速器的效率低于机械变速器一直是困扰其发展的一个重要原因。
为解决这个问题，液力自动变速器历经采用多元件工作轮液力变矩器、闭锁离合器、增加行星齿轮变速器档位、电子控制等多种方法，使之综合经济性能得到了提高。
其中最有效的是最近十年来，在控制方面大量应用电子技术，使液力自动变速器的性能上了一个新的台阶。
这方面的主要工作有：换档点控制，变矩器闭锁离合器控制，换档质量控制等。
一个典型的液力自动变速器控制系统如图1所示，主要包括输入信号传感器及开关、电子控制单元和输出执行器件。
传感器有与电子燃油喷射发动机控制系统共用的发动机转速、负荷、温度传感器，测量变速器输出转速的传感器以及选档杆位置、换档模式、强制低档开关等。
电子控制单元由I/O接口、CPU和存储器(RAM/ROM)组成，其作用是决定最佳档位及变矩器是否闭锁。
而动作的实现则依靠电磁液压阀。
2.换档点的控制换档点是变速器输出转速、发动机负荷、选档杆位置开关和换档模式开关的函数。
例如驾驶员可以将选档杆置于“D”位置和选取“E(经济)”模式，则换档点由图2所示的换档图所决定。
图中横坐标为变速器输出轴转速(相当于车速)，纵坐标为发动机节气门开度(相当于负荷)，图中曲线1-2，2-3，3-4对应于升档时的换档点，而曲线4-3，3-2，2-l对应于降档时的换档点。
车速增加时，只要发动机负荷和变速器输出转速所决定的工况点向右越过了相应的升档曲线，变速器自动升一档。
而车速下降时，只要发动机负荷和变速器输出转速所决定的工况点向左越过了相应的降档曲线，变速器自动降一档。
由曲线形状可看出，发动机负荷大，升档或降档时的车速相应就也越高，以保证汽车大负荷低档行驶时的动力性。
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2020/5/1
自动变速器的分类如下： (1) 按变速形式可分为有级变速器与无级变速器。 (2) 按无级变矩的种类可分为液力自动变速器、机械式无级变速器和“电 动机”无级变速。 (3) 按自动变速器前进挡的挡位数不同可分为2 个前进挡自动变速器、3 个前进挡自动变速器、4个前进挡以上自动变速器三种。 (4) 按齿轮变速器的类型可分为定轴齿轮式和行星齿轮式两种。 (5) 按齿轮变速系统的控制方式分为液控自动变速器、电控液力自动变 速器和电控自动变速器。
液力变矩器是一种液力传动装置。 它以液体为工作介质来进行能量转换 ，液力变矩器的早期发展阶段为液力 耦合器。
5.1 液力自动变速器的基本元件、结构组成及基本工作原理
(一)液力耦合器的结构及工作原理
5.1 液力自动变速器的基本元件、结构组成及基本工作原理
(二)液力变矩器的结构及工作原理 1. 功用 液力变矩器位于发动机和机械变速器之间。以自动变速器油(ATF)为工作介质，主要 完成以下功用: (1) 传递转矩，发动机的转矩通过液力变矩器的主动元件，再通过ATF 传给液力变矩 器的从动元件，最后传给变速器。 (2) 无级变速，根据工况的不同，液力变矩器可以在一定范围内实现转速和转矩的无 级变化。 (3) 自动离合，液力变矩器由于采用ATF 传递动力，当踩下制动踏板时，发动机也不 会熄火，此时相当于离合器分离，当抬起制动踏板时，汽车可以起步，此时相当于离 合器接合。 (4) 驱动油泵，ATF在工作的时候需要油泵提供一定的压力，而油泵一般是由液力变矩 器壳体驱动的，同时由于采用ATF传递动力，液力变矩器的动力传递柔和，且能防止 传动液力自动变速器
5.1 液力自动变速器的基本元件、结构 组成及基本工作原理
5.2 全液式和电控式自动变速器的 基本动力传递和控制过程
5.3 典型自动变速器工作原理
自动变速器(Automatic Transmission，简称: AT)。亦称自动变速箱，台湾称 为自排变速箱，香港称为自动波，通常来说是一种可以在车辆行驶过程中自动 改变齿轮传动比的汽车变速器，从而使驾驶员不必手动换挡。也适用于大型设 备、铁路机车。
“十三五”普通高等教育汽车服务工程专业规划教材 云南省普通高等学校“十二五”规划教材
CHELIANG YEYAXITONG
车辆液压系统
陈文刚 编 著
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第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章
液压系统的基础知识 自汽车液压助力转向系统动变速器 汽车液压制动系统 汽车液压悬架系统 汽车液力自动变速器 发动机共轨系统 汽车起重机与自卸汽车液压系统
5.1 液力自动变速器的基本元件、结构组成及基本工作原理
２. 组成 导轮位于泵轮和涡轮之间，通过单向离合器安装在与油泵连接在一起的导
轮轴上，油泵安装在变速器壳体上，导轮也是由许多扭曲叶片组成。其结构如 图5-9所示。
5.1 液力自动变速器的基本元件、结构组成及基本工作原理
３. 液力变矩器的工作原理 1) 动力的传递 导轮位于泵轮和涡轮之间，通过单向离合器安装在与油泵连接在一起的 导轮轴上，油泵安装在变速器壳体上，导轮也是由许多扭曲的叶片组成，其结 构如图5-9所示。
5.1 液力自动变速器的基本元件、结构组成及基本工作原理
３. 液力变矩器的工作原理
2) 转矩的放大 在泵轮与涡轮的转速差较大的情况下，由涡轮甩出的ATF以逆时针方向冲
击导轮叶片，如图5-11所示，此时导轮是固定不动的，因为导轮上装有单向离 合器，它可以防止导轮逆时针转动，导轮的叶片形状使得ATF的流向改变为顺 时针方向流回泵轮，即与泵轮的旋转方向相同，泵轮将来自发动机和从涡轮回 流的能量一起传递给涡轮，使涡轮输出转矩增大，液力变矩器的转矩放大倍数 一般为2.2左右.
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5.1 液力自动变速器的基本元件、结构组成及基本工作原理
液力自动变速器的 品牌型号很多，外部形 状和内部结构也有所不 同，但它们的组成基本 图5-1自动变速器实物 组成剖面相同。都是由 液力变矩器和齿轮式自 动变速器组合起来的。
5.1 液力自动变速器的基本元件、结构组成及基本工作原理
5.1 液力自动变速器的基本元件、结构组成及基本工作原理
(三) 液力耦合器和液力变矩器的能量转换原理 1. 液力耦合器的能量转换
当发动机转速(即为泵轮转速)不变时,效率公式(5-2)中的分母是一个常数， 随着涡轮转速的升高，传动比变大，效率也高。 反之，随着涡轮转速的降低， 耦合器的效率也随之下降， 需要指出的是，从理论上讲，当n1 ＝ n2 时i ＝1，效 率最高，这只有在涡轮轴上没有负载时才可能出现，而实际是当n1 ＝ n2，耦合 器的泵轮和涡轮之间没有速度差，泵轮里的液体随泵轮作旋转运动产生的离心 惯性力和涡轮里的液体随涡轮运动产生的离心惯性力大小相等而方向相反。耦 合器内的液体不流动，也没有环流，耦合器也就失去了能量传递的作用。
一、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给自 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ꎬ具有一 定的减速增扭功能。液力变矩器的实 物如图5-2所示。
缘则装有让变速器油液平滑通过的导环，其结构如图5-7所示。变矩器壳体与 曲轴后端的飞轮相连接。
5.1 液力自动变速器的基本元件、结构组成及基本工作原理
２. 组成 同泵轮一样，涡轮也装有许多叶片。如图5-8 所示。但涡轮叶片的弯曲方
向与泵轮叶片的弯曲方向相反，涡轮转轮装在变速器输入轴上，其叶片与泵轮 叶片相对放置，中间留有一很小的间隙。
5.1 液力自动变速器的基本元件、结构组成及基本工作原理
２. 组成
5.1 液力自动变速器的基本元件、结构组成及基本工作原理
２. 组成
5.1 液力自动变速器的基本元件、结构组成及基本工作原理
２. 组成
5.1 液力自动变速器的基本元件、结构组成及基本工作原理
２. 组成 泵轮与变矩器壳体连成一体，其内部径向装有许多扭曲的叶片，叶片内