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汽车自动变速器课件
作者:AG8    发布日期:2020-03-07 06:44


  汽车自动变速器课件_工学_高等教育_教育专区。汽车自动变速器 多媒体教学课件 汽车自动变速器 第一章 概述 第四章 液压控制装置 第二章 液力变矩器 第五章 电子控制装置 第三章 齿轮变速器 第六章 AT的检验 第七章 AT的修理

  汽车自动变速器 多媒体教学课件 汽车自动变速器 第一章 概述 第四章 液压控制装置 第二章 液力变矩器 第五章 电子控制装置 第三章 齿轮变速器 第六章 AT的检验 第七章 AT的修理 第一章 概 述 二.自动变速器的类型: 按传动比变化方式分: 1.综合式自动变速器:一般指液力机械式 自动变速器AT。。 2.有级式自动变速器:又称电控机构式自 动变速器AMT。 3.无级式自动变速器:如液力式 .电力式, 金属带式CVT。 第一章 概 述 一.自动变速器的特点: 与手动变速器相比,自动变速器具有下列特点: 优点: ①自动变速,连续变扭,换档时动力不中断, ②路况适应性,操纵方便,安全舒适 , ③动载荷小,机件寿命长。 缺点: 结构复杂,价格高,油耗高,维修难。 第一章 概 三.AT的组成: 1 液力变矩器 2 齿轮变速器 3 液压控制装置 4 电子控制装置 5 壳体 述 2.自动变速器的组成 ? ? ? ? ? 1、变矩器(或偶合器) 2、行星齿轮机构 3、液压控制系统 4、电子控制系统 5、输出轴 四.AT的类型: (一)按变速器驱动方式的不同可分为: (1)后驱动型AT:用于FR车辆,输入轴 与输出轴同轴线,长度尺寸较长。 四.AT的类型: (2)前驱动型AT :也称自动驱动桥,用于FF车 辆,内部还装有主减速器与差速器,输入轴与输 出轴呈前后平行布置,横向尺寸较宽,长度尺寸 较短。 四.AT的类型: (二)按变速器内部所采用齿轮形式的不同可分 为: (1)普通齿轮(平行轴式) 又称固定轴式。 (2)行星齿轮又称旋转轴式。 辛普森式和拉维纳式。 四.AT的类型: (三)按变速器换档控制方式的不同可分为: (1)液压控制式(液压式) 将决定变速器档位的汽车运行参数转变成 液压信号,利用液压控制原理实现对变速 器档位的控制。 早期的车辆使用较多,常见型号有: 通用公司的4T60,4L60, 日产公司的RL4F03A, 丰田公司的A43D等。 自动变速器系统组成 四.AT的类型: (2)电子液压控制式(电液式) 将决定变速器档位的汽车运行参数转变成 电压信号,利用电子控制原理和液压控制 原理实现对变速器档位的控制。 目前生产的车辆都装备这种变速器,常见 型号有:通用公司的4T65E,丰田公司的 A540E,日产公司的RE4F03A,现代公司的 KM177,三菱公司的F4A33等。 四.AT的类型: (四)按变速器前进档位数的不同可分为: 2档:如红旗CA770轿车; 3档:如雪佛莱子弹头的3T40型变速器; (2档与3档的变速器已经越来越少) 4档:如别克轿车的4T65E型变速器; (应用广泛,绝大多数变速器都是4档式) 5档:如德国ZF公司的5HP-18型变速器; (新生产的豪华车开始采用5档式) 6档:正在样车试制中。 四.AT的类型: (五)按变速器功能的不同可分为: (1)单纯自动式:只有一种功能,即按自 动变档方式工作。 (大都数AT都采用这种) (2)自动/手动一体式:既可以按自动变 速方式运行,又可以以手动换档方式运行。 (常见车型有:宝马.奔驰.奥迪等) 五.AT的正确使用 (一)档位的使用 在换档控制手柄的一侧有表示手柄位置的 符号,如: P R N D S L P R N D 2 1 P R N D 3 2 1 P R N D4 D3 2 1 1 .档位的含义 P:停车档位,手柄置于该位置时,可以 启动发动机,但发动机运转时车辆不行驶, 且车辆无法移动。 R:倒车档位,发动机运转时,手柄置于 此位置,车辆将向后行驶。 N:空档位,手柄置于该位置时,可以启 动发动机,发动机运转时车辆得不到驱动 力,但车辆可以移动。 D:前进档位,当发动机运转,手柄置于 该位置时, AT将根据车辆行驶的状况自 动地在1.2.3和O/D档之间变化。 S:前进低档位,当发动机运转,手柄置 于该位置时, AT将自动地在1和2档之间 变换。 L:前进低档位,当发动机运转,手柄置 于该位置时, AT将只能以1档行驶。 2. 档位的区别 一档的区别: D-1/S-1 加速时,发动机的动力以一档 传动比传递给驱动轮,减速时,车辆的阻 力无法传递到发动机,发动机以怠速运转, 即没有发动机制动。 L-1 无论加速还是减速,变速器始终以一 档传动比工作,即具有发动机制动。 2. 档位的区别: 二档的区别: D-2:加速时以二档行驶,减速时以空档滑行, 没有发动机制动 。 S-2:无论加速还是减速,变速器始终以二档传 动比工作,即具有发动机制动。 (二)自动传动液(ATF油)的使用 1.作用 传能(液力变矩器的工作介质) 控制(液压控制装置的工作介质)。 作为一种润滑油(润滑.密封.清洁.冷却)。 一般为红色,又称红油。 2.要求 粘温性,抗泡沫性,氧化安定性等。 3.类型 D型:通用公司的标准,即DEXRON型,有D2D3 F型:福特公司的标准,现在改为MERCON型 4.油面高度的检查 检查方法: 车辆水平停放, 运转发动机使ATF油温达60℃以上, 发动机怠速运行, 将控制手柄在各档位稍许停留后放 在P档位上,取出油标尺检查油平面的 高度。 应落在“HOT”范围内。 ATF油面高度对AT的影响: 油过多,旋转元件搅油,油泡沫化,液压下降, 执行元件打滑,摩擦片烧毁。同时液压系统回油 慢,影响换档质量。 油过少,行驶时油泵吸入空气,液压系统压 力下降,执行元件打滑,摩擦片烧毁。 (三)控制开关的使用 1 O/D 开关( 超速档开关)(OFF/ON) 一般AT的最高档为O/D档,即越速档, O/D开关控制仪表上的O/D OFF指示灯, 当O/D OFF最灯亮时,AT的最高档为3档, 当 O/D OFF灯灭时,AT可以以最高4档行驶。 2 HOLD开关(保持开关) HOLD开关能够使变速器失去自动变速的功能, 而得到手动换档的感觉, 当HOLD ON时, 手柄置于D位,变速器只能以3档工作, 手柄置于2位,变速器只能以2档工作, 手柄置于L位,变速器只能以1档工作。 3 模式开关 换档模式又称换档规律,指在换档时,节气门 开度与车速之间的关系。 三种模式:动力,经济,一般 经济模式ECO: (换档车速低,经济性好) 一般模式NORM :(兼顾经济与动力) 动力模式PWR:(换档车速高,动力性好) 一般车辆只取其中两种,如:ECO/PWR, ECO/NORM,NORM/PWR。 (四)人为“干预” 提前升档(利用放松节气门踏板的方法升档) 强制降档(利用加大节气门开度的方法减档) 发动机制动: 利用发动机的运转阻力使车辆减速。 不能猛起步,防止执行元件过载打滑, 不能N滑行,防止各摩擦副润滑不良, 停车后才能进R位和P位,防止损坏倒 档执行元 件与停车锁止机构, 牵引时限速.限距离.限时间,防止内 部元件磨损和损坏。 第二节 液力变矩器 一 .作用 1 .自动分离与结合,传递并增大扭矩, 2 .起飞轮的作用,缓冲发动机与传动系 之间的冲击。 3. 实现一定范围内的无极变速。 4. 驱动AT液压系统的油泵。 二. 液力偶合器 1. 组成 由 壳体、 泵轮 与 涡轮 组成。 2.原理:泵轮带动油液转的力矩MP,油液带动涡轮 转的力矩MT , MP = MT 液力耦合器工作原理 自动变速箱液力耦合工作原理 标清.flv 液力变矩器与液力耦合器的区别 三 .液力变矩器 1.组成 泵轮、涡轮、导轮 2.原理 泵轮带动油的力矩MP, 油带动涡轮的力矩MT, 导轮推动油的力矩MD M P + MD = M T 导轮是如何增加扭矩的? 三 .液力变矩器 三. 液力变矩器 3.类型 单级双相三元件综合式 单级:一个涡轮输出动力, 双相:偶合与变矩器两种状 态, 三元件:泵轮、涡轮、导轮。 4.单向离合器 导轮的作用是:增加涡轮的输出力矩 5.工作状态: 导轮不转时:变矩状态。 导轮转动时:偶合状态。 单向离合器基本工作原理 6.锁止离合器 1)结构组成 2)作用 将泵轮与涡轮刚性连接,以提高传动效 率。 3)工作条件 温度:ATF温度正常,达60度以上, 速度:约68-70km/h, 档位:3档或4档,(有些车1、2、3、4档) 制动:无行车制动。 7.液力变速器的工作特性 1)基本概念: 转速比:i=n涡/n泵, 转矩比:K=Tw/Tb, 失速状态:i=0,涡轮不转 偶合状态:i=0.85 K=1时导 轮开始旋转; 传动效率:η=Ki 2)特性曲线.ATF油的外循环 汽车自动变速器 第三节 齿轮变速器 第三节 ? 作用: ? ? 齿轮变速器 ? ? 具备普通手动变速器所有的作用。 (1)改变传动比; (2)实现倒车行驶; (3)中断动力传递。 第三节 齿轮变速器 齿轮变速器 = 齿轮传动机构 + 换档执行机构 1、齿轮传动机构:获得各档动力传递 形式: 平行轴式(或称定轴式、普通齿轮式;如: 本田雅阁) 行星齿轮式(包括有辛普森式、拉维娜式、 串联式等;如丰田、奥迪等绝大多数AT) 2、换档执行机构:改变齿轮机构中各元件的状态, 获得档位之间的变化。 形式:离合器,制动器,单向离合器。 固定轴式(平行轴式) 第三节 齿轮变速器 一.单排行星齿轮机构 1.组成:太阳轮(斜齿,圆柱形,外齿轮) 齿 圈(斜齿,圆环形,内齿轮) 行星齿轮架(带有若干个行星齿轮) 单排行星齿轮机构分析 ? 组成: 是由一个太阳轮、 一个齿圈、一个行星 架和支承在行星架上 的几个行星齿轮组成 的,称为一个行星排。 三元件:太阳轮、 齿圈、行星架。 行星齿轮机构动画 ? 行星齿轮变速机构的 结构与工作原理_标 清.flv ? 自动变速箱行星齿轮 机构原理-双龙汽车培 训 标清.flv 行星齿轮机构简图画法练习 各种齿轮简图的画法 各种齿轮简图的画法 各种齿轮简图的画法 各种齿轮简图的画法 各种齿轮简图的画法 ? 结构形式: 按照太阳轮和齿圈 之间的行星齿轮组数 不同,可分为单行星 齿轮式和双行星齿轮 式两种。(单星式、 双星式、单级式、双 级式) 双行星齿轮机构 在太阳轮和齿圈之间 有两组互相啮合的行 星齿轮,其中外面一 组行星齿轮和齿圈啮 合,里面一组行星齿 轮和太阳轮啮合。它 与单行星行星排在其 他条件相同的情况下 相比,齿圈可以得到 反向传动。 一、单排行星齿轮机构分析 2.特点: 三元件同轴, 行星齿轮既有公转又有自转, 采用斜齿常啮合,结构紧凑, 改变各元件的运动状态,可获得多个传动比。 3.传动比 太阳轮的齿数为Z1,齿圈的齿数为Z2 , 将行星齿轮架视作一个齿轮,则其齿数Z3= Z1 + Z2,称作行星齿轮架的当量齿数。 基本规则:行星齿轮机构的传动比与太阳轮 齿数Z1.齿圈齿数Z2和行星齿轮架的当量齿 数有关,而与行星齿轮的齿数无关。 (1)齿圈固定,太阳轮带动行星齿轮架 Z3 i1=----- 1 (减速同向) Z1 (2)齿圈固定,行星齿轮架带太阳轮 Z1 i2=----- 1 (增速同向) Z3 (3)太阳轮固定,齿圈带动行星齿轮架 Z3 i3=----- 1 (减速同向) Z2 (4)太阳轮固定,行星齿轮架带动齿圈 Z2 i4=----- 1 (增速同向) Z3 (5)行星齿轮架固定,太阳轮带动齿圈 Z2 i5=----- 1 (减速反向) Z1 (6)行星齿轮架固定,齿圈带动太阳轮 Z1 i6=----- 1 (增速反向) Z2 (7)没有固定,二元件相连后带动另一个 i7=1 (直接传动) (8)没有固定,一个为主动,一个为从动 i8=0 (没有输出) 传动方案 第三节 齿轮变速器 行星齿轮机构的传动规则: 行星齿轮架作从动件-----1档或2档 二元件连接后带动另一个元件-----3档 行星齿轮架作主动件-----O/D档 行星齿轮架固定-----倒档。 二.换档执行机构 ? 我们之前研究了不同的传动方案,可以实 现不同的转速甚至转向,但如何才能使行 星齿轮变速机构实现这些方案? ? 换挡执行机构功能-----连接、固定、锁止。 ? 1:连接 1)、输入轴与某元件连接----传递动力 2)、前后行星排连接----约束运动 二.换档执行机构 ? 2:固定: 某一元件与壳体连接,使之不能转动。 ? 3:锁止: 将三个元件中的两个连接,使行星排产 生直接传动,n输入=n输出。 二.换档执行机构 ? 换挡过程: 按一定的规律,对行星机构的某些元件 进行连接、固定、锁止,让行星齿轮机构 获得不同的传动比,从而实现档位变换。 二.换档执行机构 1.离合器 (1) 作用:传递.连接。 (2) 类型:湿式多片式离合器。 (3) 结构: 主动部分:离合器鼓.钢片等 从动部分:离合器毂.摩擦片等, 压紧机构:油缸.活塞等, 分离机构:回位弹簧等。 离合器作用 多片式离合器的结构原理(钢片与 摩擦片的装配关系) 二.换档执行机构 多片式离合器的结构原理 汽车自动变速器丰田 A341E辛普森离合器 C1分解_标清.flv ? 汽车自动变速器丰田 A341E辛普森离合器 C2_标清.flv ? ? 前进离合器(C2)的 分解_标清.flv 离合器 多片式离合器的结构原理 ? 摩擦片 钢片 离合器的磨擦片与钢片 二.换档执行机构 (4)工作原理: (a) 结合状态 (b)分离状态 二.换档执行机构 (5)自由间隙 离合器的摩擦片与钢片之间间隙的积累 一般为0.5-2.0mm 根据不同的摩擦片数与钢片数, 间隙大小对结合过程的影响: 二.换档执行机构 (6).回位弹簧形式: 周布弹簧、中央弹簧、膜片 式弹簧等 二.换档执行机构 (7)封闭单向阀 二.换档执行机构 2.制动器 作用:将行星齿轮机构中的某元件固定, 将其它执行元件的某部分固定。 类型:a、带式 b、湿式多片式(与离合器相同) 带式结构: 旋转元件:制动鼓, 固定元件:制动带, 促动装置:油缸.活塞。 带式制动器工作原理 3 .单向离合器: 作用: 单向连接或单向制动。 特点: 只要改变传递方向就可以改变单向离 合器的工作状态,不需要液压控制装置的控 制。但有方向性,不能装反。 类型: 滚柱斜槽式.楔块式.棘轮棘爪。 3 .单向离合器: 滚柱斜槽式 楔块式 棘轮棘爪 三、行星排的表达方式 ?行 星 齿 轮 机 构 行星架 太 阳 轮 齿 圈 ZF5HP19FLA零件图 三、行星排的表达方式 ? 采埃孚(ZF)全新8挡自动变速器8HP 三、行星排的表达方式 ? 下图是奥迪A4的自动变速器。绿色圆圈中的部分 就是多片离合器式的行星齿轮制动机构。 三、行星排的表达方式 ? 捷豹JX波箱 三、行星排的表达方式 ? 4HP20(中 华) 三、行星排的表达方式 ? 09G(大众)变速器结构 三、行星排的表达方式 ? 09G(大众)变速器结构 三、行星排的表达方式 三、行星排的表达方式 三、行星排的表达方式 ? NISSAN TIIDA(颐达)变速箱(4档箱) 三、行星排的表达方式 ? ZF6HP系列 (奥迪、宝马、宾利、现代、福特) 三、行星排的表达方式 三、行星排的表达方式 ? 01M(四档箱) 三、行星排的表达方式 三、行星排的表达方式 三、行星排的表达方式 四、行星齿轮式变速机构 一、分类: 1:辛普森式 双行星排共用 一个太阳轮 ? ? 结构: 1-前排行星轮; 2-共用太阳轮; 3-前排齿圈; 4-后排行星轮; 5-后排行星架; 6-前排行星架与 后排齿圈组件 四、行星齿轮式变速机构 ? 2:拉维娜式 四、行星齿轮式变速机构 ? 1、小太阳轮 ? 2、大太阳轮 ? 3、短行星轮 ? 4、长行星轮 ? 5、齿圈 ? 6、行星架 辛普森式行星轮变速机构 两排三档变速机构 各档执行元件工作情况 一档动力传递路线 L档动力传递路线 二档动力传递路线 S档动力传递路线(与二档相同) 三档动力传递路线 倒档动力传递路线 三排四档行星齿轮变速器 三个行星齿轮排加十个换档执行元件,可以得到四个前 进档.一个倒档.一个空档。 三排四档行星齿轮变速器 三排四档行星齿轮变速器 工作原理 自动变速器换挡手柄有六个位置: P、R、N、D、2、L。 (1)换挡手柄位于“D”位时 D位1挡: C0 、 F0 、 C2 、 F1工作,变速器处于D位1挡。 D位2挡: C0 、 F0 、 C2 、B1 、 F2工作,变速器处于D位2挡。 D位3挡: C0 、 F0 、 C2、 C1工作,变速器处于D位3挡。 D位4挡: B0 、 C1 、 C2工作,变速器处于D位4挡。 (2)换挡手柄位于“2”位时 2位1挡:C0 、 F0 、 C2 、 B2工作,变速器处于2位1挡。 2位2挡:C0 、 F0 、 C2、 B3、 工作,变速器处于2位 2挡。 (3)换挡手柄位于“L”位时 变速器只能接通1挡。 (4)换挡手柄位于“R”位时 C0、 F0 、C1、B2工作,变速器处于倒挡。 (5)换挡手柄位于“N”或“P”位时 C0工作,C2、C1都不工作,变速器处于空挡或驻车挡。 四.两排四档齿轮变速器 两个行星齿轮排加八个换档执行元件,可以得到四个 前进档.一个倒档.一个空档。 四.两排四档齿轮变速器(AXODE) 拉维奈尔赫式(拉维娜式) ?三 档 结 构 三档拉维娜式结构 换挡执行元件工作情况 ? 换挡执行元件工作情况 三档拉维娜式结构 ? ? ? D位1档:C1,F1 D位2档:C1,B1 D位3档:C1,C2 1档:C1,B2 2档:C1,B1 倒档:C2,B2 改进后的拉维娜式结构 改进后的拉维娜式结构 ? C3、F2的作用: ? 在S、L档时,C3结合,动力直接传给小太 阳轮,与之前的没有变化; ? 在D位2、3档汽车滑行时,由于F2的作用, 也可以实现无发动机制动滑行! 改进后的拉维娜式结构 ? 换挡执行元件工作情况 改进后的拉维娜式结构 四档拉维娜式结构 ? 四档结构简图 长短行星 齿轮,可以得 到四个前进档. 一个倒档.一个 空档 拉式行星齿轮变速器 手柄 位置 D 工作 档位 1 2 3 (KM177) C1 O O O O O O O O O O O O O C2 C3 B1 B2 F1 O 4 2 1 R 1 2 1 R O O O 四档拉维娜式结构 ? 动力传动路线(输入轴与行星架间加C4) 四档拉维娜式结构 ? 四档超速档(O/D)档:C4、B1工作,输 入轴与行星架连接,同时大太阳轮固定。 ? 动力传递路线 →行星架→ 长行星轮→齿圈 →输出轴 平行轴式自动变速器 平行轴式自动变速器由日本本田公司 发明,属于本田公司的专利技术。 本田自动变速器三种形式:两轴、 两轴+辅助轴和三轴。 我国常见的三平行轴式自动变速器 (广州本田生产的车型全部采用这种自动 变速器)主要有MAXA、B7XA、MPOA平行轴 式自动变速器等几种类型。 平行轴式自动变速器 1. 平行轴式变速器结构 定轴式齿轮变速传动机构主要 由平行轴、各挡齿轮和湿式多片离 合器等组成。 平行轴为三根,即主 轴、中间轴和副轴。 平行轴式自动变速器 2. 平行轴式自动变速器基本工作原理 本田车采用平行轴式自动变速器, 其变速机构的工作原理与手动变速器基 本相同,不同点只在于它由液压离合器 来控制不同挡位齿轮的啮合。 在本田自动变速器中,只有离合器 没有制动器。 平行轴式自动变速器基本工作原理 平行轴式自动变速器 平行轴式自动变速器 3.MAXA 自动变 速器 图1 本田轿车 MAXA自动变 速器 示意图 平行轴式自动变速器 3.1 MAXA各档位传递路线)动力由液力变矩器传入主轴和 与主轴连接的主轴惰轮,并通过 中间轴惰轮和副轴惰轮使副轴转 动。 (2)1挡离合器受液压油控制接合, 使副轴一挡齿轮与副轴连接而旋 转。 (3)旋转的副轴,挡齿轮驱动中 间轴1挡齿轮并驱动中间轴旋转。 (4)旋转的中间轴通过与其制成 一体的最终主动齿轮,将动力传 递给差速器的最终减速齿轮并将 动力输出 图3 1档动力传递路线 平行轴式自动变速器 (1)动力由液力变矩器传入主轴 和与主轴连接的主轴惰轮并通过 中间轴惰轮和副轴惰轮使副轴传 动,此时由于中间轴惰轮空套在 中间轴上,所以中间轴不旋转。 副轴旋转方向与主轴相同。 (2)2挡离合器受液压油控制合, 使副轴2挡齿轮与副轴连接而旋转。 (3)旋转的副轴2挡齿轮驱动中间 轴2挡齿轮并驱动中间轴旋转。 (4)旋转的中间轴通过与其制成一 体的最终主动齿轮,将动力传递 给差速器的最终减速齿轮,然后 将动力输出。 图4 2档动力传递路线 平行轴式自动变速器 (1)动力由液力变矩器传入主轴。 (2)3挡离合器受液压油控制接 合,使主轴3挡齿轮与主轴连接 而旋转。 (3)旋转的主轴3挡齿轮驱动中 间轴3挡齿轮并驱动中间轴旋转。 (4)旋转的中间轴通过与其制成 一体的最终主动齿轮,将动力传 递给差速器的最终减速齿轮,然 后将动力输出。 图5 3档动力传递路线 平行轴式自动变速器 (1)动力由液力变矩器传入主轴。 (2)4挡离合器受液压油作用,使主轴4 挡齿轮与主轴连接并随主轴而旋转。 伺服阀受液压油作用,使中间轴4挡齿 轮通过倒挡接合套及其轴套与中间轴 相连接。这样。动力便由液力变矩器 传入主轴,4挡离合器、主轴4挡齿轮、 中间轴4挡齿轮、倒挡接合套、倒挡接 合套轴套而传递给中间轴,并使中间 轴旋转。 (3)旋转的中间轴通过与其制成一体的 最终主动齿轮,将动力传递给差速器 的最终减速齿轮,然后将动力输出。 图6 4档动力传递路线 平行轴式自动变速器 (1)动力由液力变矩器传入主轴。 (2)受伺服阀液压油作用,使中间轴倒 挡齿轮通过倒挡接合套及其轴套与中间 轴相连接。 (3) 4挡离合器受液压油作用,使主轴 倒挡齿轮与主轴连接并随主轴的旋转而 旋转。旋转的主轴倒挡齿轮通过惰轮驱 动中间轴倒挡齿轮,于是,动力便由主 轴倒挡齿轮传入倒挡惰轮、倒挡接合套 和倒挡接合套轴套进而传递给中间轴。 此时,由于倒挡惰轮参加工作,改变了 动力传递方向。 图7 R档动力传递路线)旋转的中间轴通过与其制成一体的 最终主动齿轮,将动力传递给差速器的 最终减速齿轮,然后将动力输出。 平行轴式自动变速器 4.MPOA自动变速器 图8 本田轿车MPOA自动变 速器示意图 图9 MPOA自动变速器动力传递 路线-单向离合器 平行轴式自动变速器 4.MPOA自动变速器 MPOA自动变速器用于97款及以前的本田ACCORD轿车, 在我国也有一定的保有量,其动力传递路线如图所示。 与MAXA自动变速器相比,其1挡动力传递路线挡固定离合器和单向离合器,其他档位动力传 递路线与MAXA完全相同。在D位1挡,单向离合器锁止, 因动力传递过程中使用了单向离合器,故没有发动机制 动;在1位1挡,为获得发动机制动,1挡固定离合器结合, 它与单向离合器并联,1挡单向锁止不再是动力传递的唯 一条件,固有发动机制动。 复习思考 ? 1、液力变矩器工作原理;变矩原理; ? 2、辛普森结构特点;三排四档各档位动力 传递路线、拉维娜式结构特点;四档拉维娜式各档 位动力传递路线、平行轴式结构特点;三平行轴式动力传 递路线; 汽车自动变速器 第四节 液压控制装置 第一节 液压控制系统的 组成 自动变速器的自动控制是靠液压控制系 统来完成的,液压控制系统由动力源、执 行机构和控制机构三个部分组成。 动力源是由液力变矩器泵轮驱动的油 泵,它除了向控制机构、执行机构供给压 力油以实现换挡外,还给液力变矩器提供 冷却补偿油,向行星齿轮变速器供给润滑 油。 执行机构包括各离合器、制 动器和液压缸。 控制机构大体包括主油路系 统、换挡信号系统、换挡阀系统 和缓冲安全系统。根据其换挡信 号系统和换挡阀系统采用的是全 液压元件还是电子控制元件可将 控制机构分为液控式和电控式两 种。 第二节 油泵 油泵是自动变速器最重要的总成之一。 常见的型式有 内啮合齿轮泵 摆线转子泵 叶片泵 变量泵 1.内啮合齿轮泵 它是自动变速 器中应用最多的一种 油泵,各种丰田汽车 自动变速器都采用这 种泵。它具有结构紧 凑、尺寸小、重量轻、 自吸能力强、流量波 动小、噪声低等特点。 它由小齿轮、内 齿轮、月牙形隔板、 泵壳、泵盖等组成 小齿轮由变矩器壳体 后端轴套驱动,为主动齿 轮,内齿轮为从动齿轮, 月牙形隔板的作用是将工 作腔分隔为吸油腔和压油 腔,泵壳上有进油口和排 油口。发动机运转时,小 齿轮带动内齿轮如图 2-38 中顺时针方向旋转。在吸 油腔,因齿轮不断退出啮 合,容积增大,形成真空 吸油;在压油腔,因齿轮 不断进入啮合,容积减小, 将液压油压出。 2、摆线转子泵 它是一种特殊齿 形的内啮合轮泵,它具 有结构简单、尺寸紧凑、 噪音小、运转平稳、高 速性能良好等优点;其 缺点是流量脉冲大、加 工精度要求高。 它由一对内啮合的 转子及泵壳,泵盖等组 成,如图2-39所示。 内、外转子不 同心,有一定的偏 心距,且外转子比 内转子多一个齿。 发动机运转时,带 动油泵内外转子朝 相同方向旋转,但 内转子的转速大于 外转子。从而,在 内、外转子之间形 成与内转子齿数相 同个数的工作腔。 这些工作腔 的容积随着转子 的旋转而不断变 化,转子朝顺时 针方向旋转时, 内、外转子中心 线的右侧的各个 工作腔的容积由 小变大,形成真 空吸油;中心线 的左侧的各个工 作腔的容积由大 变小,将液压油 压出。 3.叶片泵 ? 叶片泵由定子、 转子、叶片及壳体、 泵盖等组成。 它具有运转平 稳、噪声小、泵油 流量均匀、容积效 率高等优点;但它 结构复杂,对液压 油的污染比较敏感。 ? ? 转子由变矩器壳 体后端的轴套带动,绕 其中心旋转,定子是固 定不动的,二者不同心 有一定的偏心距。当转 子旋转时,叶片在离心 力及叶片底部的油压作 用下向外张开,紧靠在 定子内表面上,并随着 转子旋转,在转子叶片 槽内作往复运动。这样 相邻叶片之间便形成密 封的工作腔。如果转子 朝顺时针方向旋转,在 转子与定子中心连线的 右半部的工作腔容积逐 渐增大,产生真空吸油, 中心线左半部的工作腔 容积逐渐减小,将油压 出。 4、变量泵 ? 在转速发生变 化时泵的输出 流量也发生变 化,为了减少 能量损耗,常 使用变量泵。 液压系统补充知识(滑阀) 液压系统补充知识(滑阀) 液压系统补充知识(节流阀) 液压系统补充知识(卸压回路) ? 卸压回路 ? 可分为: 1)节流卸压 2)溢流卸压 液压控制机构 ? 组成: ? 1、主油压(主油路调压阀) ? 2、换挡信号系统(节气门阀、速控阀、速 控调节阀) ? 3、换挡阀系统(手动阀、换挡阀、强制降 档阀) ? 4、换挡品质控制装置(缓冲阀、蓄能器、 单向节流阀、倒档离合器顺序阀、调整阀) 第三节 主油路系统 因油泵由发动机 直接驱动,故其理论泵油 量与发动机转速成正比, 液压油由油泵输出后进入 主油路系统,从而使主油 路系统压力发生变化。发 动机高速时,泵油量多, 主油路压力高,引起换挡 冲击及泵油消耗功率增大; 发动机低速时,泵油量少, 主油路压力低,引起制动 器、离合器打滑。 为防止上述两 种现象发生,油泵的泵 油量应在发动机处于怠 速时即可满足自动变速 器各部分的所需,而在 发动机转速增加时利用 主油路系统中的主油路 调压阀来调节压力,让 多余的液压油返回油底 壳,使主油路系统的压 力稳定一定的范围之内。 同时,主油路调压阀应 能满足主油路系统在不 同工况、不同挡位时, 具有不同油压的要求: ? ? ①油门开度较小 时,自动变速器所传递 的扭矩较小,离合器、 制动器不易打滑,主油 路压力可以降低。而当 油门开度较大时,因传 递的扭矩较大,为防止 离合器、制动器打滑, 主油路压力要升高。 ②汽车低速挡行 驶时,所传递的扭矩较 大,主油路压力要高。 而在高挡行驶时,所传 递的扭矩较小,可降低 主油路油压,以减小油 泵运行阻力。 ? ? ? ? ? ③倒挡的使用 时间较少,为减小自 动变速器的尺寸,倒 挡执行机构做得较小 (摩擦片数少),为 防止打滑,主油路 压力要比前进挡时 有所提高。 主油路调压阀通 常采用阶梯型滑阀。 ? 它由上部的阀芯、 下部的柱塞套筒及调 压弹簧组成。 在阀门的上端 A处,受来自油泵的 液压力的作用;下端 则受到柱塞下部C处 的来自发动机油门所 控制的节气门阀的液 压力的作用(该液压 力与油门开度成正比 关系),以及调压弹 簧的作用力。柱塞上 下两端的力的平衡, 决定阀体所处的位置。 若油泵泵油 量增大,油压升 高,作用在A处 向下的液压力增 大,推动阀体下 移,出油 口打开 , 液压泵输出的部 分油液排回油底 壳,使主油路压 力调整到 规定值 。 ? 当油门开大时, 发动机转速增加 ,油 泵产生液压力也升高, A处向下的液压力增 大,但此时受油门控 制的节气门阀油压也 增大,使得在C处向 上的作用力也增大, 于是主油路调压阀继 续保持平衡 ,满足了 油门开度大时对 主油 路油压增大的要求。 倒挡时, 手动阀打开另一 条油路,将压力 油引入主油路调 压阀柱塞的B腔, 使作用在下端向 上的油压力增大, 阀芯上移,出油 口变小,主油路 压力增高,从而 满足了倒挡时油 压较前进挡有所 增大的要求。 第四节 换挡信号系统 ? 给自动变速器提供换挡操 纵的有两个换挡信号,即发 动机负荷与转速。在液压控 制系统中,这两个信号分别 由节气门阀和速控阀提供。 1.节气门阀 ? 节气门阀受发动机加速踏板控制,是随节 气门开度大小(即发动机负荷大小)而改变其输 出油压力的液压阀,其输出油压与节气门开度成 正比关系。此油压作为液压控制系统自动换挡的 一个信号。 节气门阀根据控制方式的不同分为机械式和 真空式两种。 ? ? (1)机械式节气门阀 机械式节气 门阀由上部的节气门阀 体、回位弹簧、下部的 强制低挡柱塞和调压弹 簧等组成。 节气门阀体 和强制低挡柱塞并不直 接接触,而是通过调压 弹簧联系在一起。强制 低挡柱塞下装有滚轮, 与节气门阀凸轮接触 (见强制低挡阀)。节 气门阀凸轮经钢丝缆绳 与加速踏板相连。 1-断流阀油压; 2-速控阀油压; 3-断流阀; 4-节气门油压; 5-降挡柱塞; 6-节气门阀柱塞; 7-至节气门油压控制随动阀; 8-主油路油压; 9-至锁止调压阀 来自主油路的压力 油由节气门阀的进油口 进入,须经阀口节流后, 方能从出油口至各换挡 阀。另外节气门阀上还 有两个控制油口,分别 与来自断流阀的油压及 出油口油压相通,使阀 体在A、B处受到向下 的液压作用力。当发动 机怠速运行时,阀上进 油口处的节流口开度很 小,输出的油压很低。 ? 当踩下加速 踏板时,节气门缆 绳被拉动,节气门 凸轮作顺时针转动, 将强制低挡柱塞上 推,压缩调压弹簧。 调压弹簧则推动节 气门阀体向上移, 使节流口开大,输 出油压增高。 1-减压阀油压; 2-调速器油压; 1断流阀油压; 3减压阀; 2速控阀油压; 4节气门油压; 3断流阀; 5降挡柱塞; 4节气门油压; 6节气门阀柱塞; 5降挡柱塞; 7至节气门油压控制随动阀; 6节气门阀柱塞; 8主油路油压; 7至节气门油压控制随动阀; 9至锁止调压阀 8-主油路油压; 9-至锁止调压阀 节气门开度越大, 调压弹簧压缩越多,阀 体上移越多,节流口开 度越大,节气门油压越 高。当节气门开度保持 恒值时,随着油压增大, 在B处由液压产生的向 下作用力增大,将节气 门阀向下推至关闭进油 口为止,此时节气门阀 输出油压维持不变。 1-减压阀油压; 2-调速器油压; 3-断流阀; 4-节气门油压; 5-降挡柱塞; 6-节气门阀柱塞; 7-至节气门油压控制随动阀; 8-主油路油压; 9-至锁止调压阀 (2)真空式节气门阀 ? 真空式 节气门阀由 真空气室、 推杆和滑阀 等组成。 上部被膜片隔开 的真空气室通过软 管与发动机节气门 后的进气管相通, 与膜片相连的推杆 则在膜片弹簧的作 用力下将滑阀的阀 芯往下推。 阀芯上有三个油道 口:进油口A与主油路 相通,出油口B输出节 气门阀油压,泄油口C 用以泄油。 从出油口B输出的 油压流至阀芯底部,其 液压作用力使滑阀芯上 移,与膜片弹簧的作用 力平衡。油液从进油口 A到出油口B或出油口 B到泄油口C,均要经 阀口节流。 ? ? ? 当节气门开度较小时,进 气管的真空度大,真空室膜片对 阀芯向下的推力减小,阀芯上移, 节流口变小,输出油压减小; 当节气门开度大时,进气 管真空度小,真空室膜片对阀芯 向下的推力增大,阀芯下移,节 流口变大,输出油压力增大; 当节气门开度维持不变时, 阀芯维持在将进油口A、泄油口 C两口关闭的平衡状态,输出油 压不变,若此时减小开度则通过 C泄油使输出油降低,反之增大 开度,则从进油口A进油使输出 油增大。 ? 2.速控阀 速控阀也称为调速器, 其作用是为自动变速器换挡控 制提供一个随车速变化的控制 油压。该油压与节气门阀油压 一起共同控制换挡阀的工作。 它一般安装在自动变速 器的输出轴上,随输出轴一起 转动,或者安装在自动变速器 的壳体上,通过齿轮与输出轴 相连。其基本原理是利用离心 力来控制滑阀阀芯的位置,来 控制速控阀油压的大小。 ? ? 安装在输 出轴上的双级式 速控阀。 重块为初级 飞块,滑阀为次 级飞块。进油孔 与主油路相通, 出油孔输出速控 阀油压,泄油孔 用来泄油以调节 速控阀油压。 ? ? 在低速区工作时,重 块在离心力的作用下外移,并 通过弹簧带动滑阀一起外移, 打开进油孔,主油路压力油经 进油孔节流减压后成为速控阀 油压。 作用在油阀上的速控阀 油压向下的作用力使油阀下移, 关小进油孔,直至速控阀油压 的作用与离心力平衡时,关闭 进油口,速控阀输出油压不变。 因重块质量大,随着 车速提高,输出轴转速升高, 离心力增大,速控阀油压急剧 升高。 ? ? ? ? ? 当车速继续提高时, 重块带动销轴逐渐外移, 直至销轴内端的平面抵靠 速控阀外壳的台阶为止。 此后车速再提高,重块不 再外移,因此速控阀油压 仅靠滑阀的离心力来调节。 由于滑阀质量较小,其离 心力增大较慢,从而使速 控阀输出油压缓慢增大。 当车速下降时,离 心力下降,速控阀油压对 滑阀向下的作用力使之下 移,打开泄油口,利用泄 油使速控阀油压降低。当 车速维持一定时,进油口 和泄油口都处于关闭状态, 速控阀油压维持一定的值 不变。 ? ? 双级式速控阀在低速区 和高速区具有不同的工作特性。 它能使自动变速器在低速 区和高速区具有不同的换挡规律。 在低速区,由于速控阀油压随车 速变化较大,从而使汽车起步后 及时由低挡升至中速挡,防止因 升挡过迟而使发动机转速过高, 增加油耗。在高速区,由于速控 阀油压随车速变化较小,从而使 汽车由中速挡升至高速挡之前有 足够的加速时间,防止过早升挡 而影响汽车的动力性。 第五节 换挡阀系统 1.手动阀 ? 手 动 阀是由操纵手柄 控制的多路换向 阀。它位于控制 系统的阀板总成 中,经机械传动 机构和自动变速 器的操纵手柄连 接。 由驾驶 员手工操作,用 于控制自动变速 器的工作状态。 ? ? 驾驶员通过操纵手柄拨 动手动阀,当操纵手柄位于不 同位置时,手动阀也随之移至 相应的位置,使进入手动阀的 主油路与不同的控制油路接通, 或直接将主油路压力油送入相 应的换挡执行元件(如前进离 合器、倒挡离合器等),并使 不参加工作的控制油路与泄油 孔接通,这些油路中的压力油 泄空,从而使控制系统及自动 变速器处于不同挡位的工作状 态。 ? 当手柄置于前进(D)位置时,对三挡自动变速器而言, 变速可根据换挡信号在1至3挡之间自动变换;对四挡自动变速器 而言,变速器则可根据换挡信号在1至4挡之间自动变换。当手柄 置于前进挡S位(或2位)时,自动变速器只能在1至2挡间自动 变速换。 当手柄置于前进低挡L位(或1位)时,自动变速器被 限制在1挡工作。手动阀还提供倒挡(R位)、空挡(N 位)、停车挡(P位)等功能。 ? 在阀体上有多条油道,一条油道与主油路相连, 其余为出油道,分别通至“D”、“S” 、“L” 、 “P” 和“R”挡位相应的滑阀或直接通往换挡执行 元件。 2.换挡阀 ? 换挡阀 是一种由液压控制的 2位换向阀。它有两 个工作位置,可以实 现升挡或降挡的目的。 图2-48中换挡阀的右 端作用来自速控阀的 输出油压,左端作用 着来自节气门阀的输 出油压和弹簧的作用 力。 ? 换挡阀的位置取决 于两端控制压力的大小。当 右端的速控阀油压低于左端 的节气门阀油压和弹簧作用 力之和时,换挡阀保持在右 端;当右端的速控阀油压高 于左端的节气门阀油压和弹 簧作用力之和时,换挡阀移 至左端。换挡阀改变方向时, 主油路的方向发生变化,以 实现不同的挡位。图 2-48 中 当换挡阀从左端移至右端时, 自动变速器升高1个挡位; 反之则降低1个挡位。 ? 由此可知,自动 变速器的升挡和降挡完全 受节气门阀油压和速控阀 油压控制。节气门阀油压 大小反映的是油门的开度 大小,速控阀油压大小反 映的车速大小。若汽车行 驶时油门开度保持不变, 车速低时换挡阀在左端处 于低挡,随着车速升高至 规定值将推动换挡阀移至 右端升入高挡,这个车速 的规定值称为升挡车速 (或升挡时刻)。 ? 当 油 门 开 度增大 时,节气门阀油压增大, 从而使相应的升挡速控 阀油压增大即升挡车速 将增大,这种规律十分 符合汽车的实际使用要 求。因每个换挡阀只有 两个工作位置,只能在2 个挡之间变换,故对三 挡自动变动器而言要设 置两个换挡阀,对四挡 自动变速器而言要设置 3 个换挡阀,它们的工作 原理完全一样,只是控 制的挡位不同而已。 ? 辛普森式行星排的自动变速器2 -3挡换挡阀。 节气门阀油压和弹簧的作用力 使换挡阀阀芯向下;而作用于阀芯下 部的速控阀油压使阀芯向上。由前述 执行元件工作情况与挡位关系知,2 挡和3挡执行元件的工作情况的区别 是倒挡及高挡离合器C1是否工作。。 ? 离合器C1工作为3挡,离合器C1不工作为2 挡。当车速不高时,作用于阀芯下的速控阀油压低, 阀芯在上部节气门阀油压和弹簧的作用下处于下方, 通往离合器C1的油路被切断 ? 自动变速器在2挡工作。而当车速增大 时,速控阀输出油压增大,阀芯被推至上方, 主油路与C1相通(图b),变速器自动升入3 挡。升入3挡后节气门阀油压对阀芯向下的作 用力消失,此时推动阀芯下移的作用力只有弹 簧的作用力,因此当由3挡降至2挡时,速控 阀的油压较升挡时减小,即降挡车速低于升挡 车速。降挡车速低于升挡车速的作用是,当汽 车以在换挡阀动作点附近的车速行驶时,使升 挡和降挡的车速保持一定的距离,避免由于换 挡频繁动作造自动变速器频繁换挡,使执行元 件加剧磨损。 3.强制低挡阀 ? 强制低挡阀也称为强制降挡阀。其作用是在 节气门全开或接近全开时,强制性地将自动变速 器降低1个挡位,以提高驱动轮的驱动力来获得 良好的加速性能。 强制低挡阀的工作原理是:从阀输出来自主 油路的压力油作用于各换挡阀的挡与节气门作用 相同的一端,将换挡阀阀芯向降挡方向移动,从 而使自动变速器降挡。 常见的强制低挡阀有滚轮式和电磁式两种。 ? ? ? 丰田轿车自动变速器上所使用的一种滚轮 式强制低挡阀,它与节气门阀安装在同一阀体内, 上部通过弹簧与节气门阀相连,下部通过滚轮与 节气门凸轮接触。与强制低挡阀配合的阀体上有 两条油路,分别与锁止调节阀和换挡阀相通,作 为输入和输出。 ? ? ? 当油门开度没有达到规定开度时,节气门凸轮将强制低 挡阀顶起不多,输入油路和输出油路不相通。 当达到规定开度(全开或接近全开时),输入油路与输出 油路相通,由锁止调节阀过来的压力油经强制低挡阀通至换挡阀 的节气门阀油压作用端,迫使换挡阀芯往降挡方向移动,自动变 速器将降低1个挡位。 ? 应当指出的是锁止调节阀过来的压力油作用在每一个换 挡阀上,若自动变速器降低1个挡位后仍无法满足驱动力的要求, 汽车行驶的车速将下降,降低到一定的速度后自动变速器将再次 降低挡位直至能满足驱动力的要求为止。此时的降挡车速较正常 行驶时的降挡车速高,目的是为了能尽快满足汽车行驶时对驱动 力的要求。 ? ? 日产公司14N71B型自动变速器采用的是一种电磁式强制 降档阀,如图2—51所示,它由电磁阀,强制降档开关等组成。 强制降档开关安装在油门踏板下,当油门踏板快踩到底 时,强制降档开关闭合,电磁阀通电,阀芯在磁力作用下移动, 打开油路,主油路压力油经阀芯通至各换档阀的节气门阀油压 作用端,使换挡阀阀芯向降挡方向移动,自动变速器降低1个 挡位。 I 第六节 缓冲安全系统 ? 为提高自动变速器换挡质量,执行元件(离合器和制 动器)的工作是用压力油来控制的,当其油压在形成时,速度 太快,离合器和制动器接合过快,将产生冲击,而油压在泄空 时,速度太慢,离合器和制动器放松太慢,将会出现打滑现象, 因此在自动变速器的液控系统装有许多起缓冲和安全作用的装 置。 1.蓄压减振器 ? 蓄压减 振器也称贮能减 振器。常见的蓄 压减振器由减振 活塞和弹簧组成。 图中的 3个蓄压减振器 分别与3个挡位换 挡执行元件的油 路相通,对应在 各挡起作用。 ? ? ? ? 当自动变速器换挡时,主油路压力油进入离合器 (或制动器)的液压缸的同进也进入蓄压减振器。 压力油进入的初期,油压不是很高,不能推动蓄 能器活塞下移,因此液压缸油压升高快,这样便于离合器, 制动器迅速消除自由间隙。 此后,油压迅速增大,油压克服减振弹簧的弹力将 减振活塞下移,容积增大,油路部分压力油进入减振器工 作腔,使液压缸内压力升高速度减缓,离合器、制动器接 合柔和,减小换挡冲击。 ? 通常,在减振活 塞上方还作用有节气门油 压(也称减振器背压), D油路。 在节气门开度较大 时,它能适当降低蓄压减 振器的减振能力,加快换 挡过程,防止大扭矩传递 时执行元件打滑,以满足 汽车在各种行驶条件下对 换挡过程的不同要求。 ? 2.单向节流阀 ? 它布置在换挡阀至换挡执行元件之间的油路中,对换 挡执行元件的液压缸在充油时产生节流作用而泄油时不产生 节流作用。从而使油压在建立时速度减慢,泄油过程加快, 以满足接合平顺柔和,分离迅速彻底的要求。 ? 单向节流阀有两种型式 一种弹簧节 流阀式,充油时, 阀关闭,液压油只 能从节流孔中流过, 起节流作用;泄油 时,节流阀打开, 节流孔不起作用。 ? 另一种是球 阀节流孔式,充油 时,球阀关闭,液 压油只能从节流孔 流过,起节流作用; 泄油时,球阀开启, 不起节流作用。 ? 3.调整阀 ? 换挡阀动作时,若主 油路压力油立即加至执行元 件,将会产生较大的冲击。 为进行缓冲,油路中设置了 一些调整阀,如中间调整阀、 滑行调整阀等。 强制低挡调整阀来自 油泵的压力油并不直接去强 制低挡阀,而是先进入调整 阀,待克服弹簧预紧力,将 调整阀阀芯左移后才打开与 强制低挡阀的油路,从而起 缓冲击作用。 ? ? 冷却润滑系统 ? 1、冷却系统 1)、ATF油为什么会发热? 2)、冷却方式; ? 2、润滑系统 润滑部位; 拖车注意事项; 第七节 液力变矩器控制装置 ? ? 液力变矩器控制装置作用主要有两个: 一是为变矩器提供具有一定压力的液压油, 同时将变矩器内的高温液压油引出加以冷却,冷 却后的液压油一部分去润滑行星齿轮机构。 ? ? 二是控制变矩器中锁止离合器的工作。 组成: 液力变矩器压力调节阀(副调压阀)、锁止 信号阀、锁止继动阀。 1.第二调节阀(副调节阀) 第二调节阀的作用是调节 变矩器压力和润滑压力, 与发动机功率和车辆速度保持 一致。 压力:0.2—0.5Mpa 弹簧弹力和节气阀油压作 用在阀芯下端作为向上的力, 而主油路压力节流后的变矩器 压力作用在阀芯上端作为向下 的力。这两个力来平衡,从而 调节变矩器压力和润滑油压。 发动机转速低或节气门关闭时, 第二调节阀把通向液压油冷却 器的油路切断,发动机转速升 高,液力变矩器油压升高时, 把油路开放。 2.锁止信号阀和锁止继动阀 变矩器内锁止离合器 的工作是由锁止信号阀和锁止继动 阀一同控制的。 锁止信号阀上方作用着 速控阀油压。在车速较低时,速控 阀油压低,锁止信号阀阀芯在弹簧 的作用力作用下处于图 a 中上端位 置 , 将通向锁止继动阀下端的主油 路切断,从而使锁止继动阀在上端 弹簧的作用力及主油路油压的作用 下,保持在图a中的下方位置。 变矩器中锁止离合器压盘左侧的油腔与来自第二调节阀 的进油道相通,压盘两侧无压差,锁止离合器处于分离状态, 发动机动力完全由液力变矩器来传递(图a)。 主油压 变矩器调节 压力 速控阀 超速档油 路 ? 当汽车以超速挡行驶,且车速及相应的速控阀 油压升高到一定数值时,锁止信号阀阀芯下端的速控阀油压 推动阀芯至图b中下方位置,使来自超速挡油路的主油路压力油进 入锁止继动阀的下端,并推动锁止继动阀阀芯上移至上方位置。 锁止离合器压盘左侧的油腔与泄油口相通,压盘右侧压力使压盘 左移与主动盘(变矩器壳体)接合,锁止离合器接合,发动机动 力经锁止离合器直接传递(图b)。 主油压 变矩器调节 压力 速控阀 超速档油 路 第八节 液压控制系统工作过程分析 ? 各种车型中液压控制 系统的结构和工作过程 都不完全相同,但它们 的原理却是基本相同或 相似。 换挡原理 F1 手动阀D位,C2、F1供油,实 现D1档。(1档无节气门油压) ? D2----C2 B1 速控油压升高—1、2档换挡 阀升档,B1供油,实现D2档。 ? D3----C2 C1 速控油压继续升高----2、3档 换挡阀3档油路供油,油路分为两路: 1)B1制动器释放端供油----释放制动 2)C1离合器供油工作,实现D3档。 ※1、2档 ,2、3档换挡阀调定压力不同 ? D1----C2 2. A240L自动变速器液压控制系 统工作分析 A240L是一种采用辛普森式3行星排四挡行星 齿轮变速器。 ? 其液压控制系统由油泵(液压泵)、主油路调压阀、 第二调压阀(次级调压阀)、节气门阀、离心式速控阀、手 动阀、 3 个换挡阀、多个辅助阀及蓄压减振器、超速挡电磁 阀等组成。 1.P位 手动阀处于“P”位置,没有压力油从手动阀输出, 无速 控阀油压。 节气门阀输出的压力油,分别作用在三个换挡阀的 上端;同时该油压经节气门调节阀调节后作用于主油路调压阀 的下端,使主油路压力能随节气门开度增大而升高。 超速挡电磁阀处于断电状态。从液压泵输出的压力 油经3-4挡换挡阀后,进入制动器B0,使制动器B0工作。 因离合器C1和离合器C2均尚未工作,自动变速器 不传递动力,此时自动变速器输出轴被停车挡机构机械锁止, 输出轴和驱动轮不工作。 2.R位 ? ? ? ? 手动阀处于“R”位,无速控阀油压,节气门输出油压 作用与油路“P”相同。 从手动阀中输出的压力油分两路: 一路通往主油路调压阀下端,使主油路油压在倒挡时较 在前进时的高; 另一路流经2-3挡换挡阀和1-2挡换挡阀上部,分 别进入离合器C1和制动器B3的油压缸,使离合器C1和制动器 B3接合。另外从液压泵输出的压力油经3-4挡换挡阀后进入 制动器B 0 (制动器B4 )的液压缸,使制动器B 0 (制动器B 4 ) 工作。 3.D位 ? 手动阀处于“D”位,在1挡至3挡工作时,O/D电 磁线转换阀的油路,使该阀处在左 位工作。节气门阀输出油压随节气门开度增大而升高,且作 用油路与“P”位相同。 从手动阀输出的压力油分成三路: 一路经3-4转换阀进入3-4挡换挡阀上端,使该 阀处于3挡位置; 第二路进入速控阀,经速控阀输出的压力油至1-2 挡换挡、2-3挡换挡阀、3-4挡换挡阀下端; 第三路通往离合器C1,使离合器C1接合。同样,液 压泵还输出一路压力油至制动器B0(制动器B4),使制动 器B0(制动器B4)工作。 ? ? ? ? ? 通过以上对A240L 型自动变速器 P位、 R位和D位典型挡位 液压控制系统工作过程的分析,可以总结出以下结论: ①每次只看一条油路。因为液压控制油路图比较复杂, 通常有液压系统的主要元件(变矩器、散热器、蓄压器、液压 泵、节气门阀、调节阀、调速器阀、手动换挡阀、各挡换挡 阀、调压阀、离合器、制动器 ) 、各挡油路、自动变速器油 ATF供给油路等组成。 ②从油泵和某挡起作用的离合器、制动 器的两端油路开始。这样可以从该挡工作的 油路开始查看,避免其他油路与该油路交替 部分的干扰。 ③注意手动换挡阀的挡位和油路的压力及调节阀油路的 连接。 ④根据工作原理分析各挡位油路,注意自动变速器油ATF 的流动方向和各种相关元件的工作位置。只要深刻理解和具 体分析一种较典型的自动变速器液压控制系统工作过程即油 路图,就有助于理解其他变速器的油路,达到举一反三的效 果。从而加深对自动变速器工作原理的理解。 思考题 1、液压系统有哪些阀组成?分别属于哪 一类? 2、主调阀的作用是什么?主油路的压力 是多少? 3、副调阀的作用是什么? 4、蓄压器起什么作用,其好坏对变速器 的性能有什么影响? 5、影响换档时刻的阀有哪些? 6、影响换档质量的阀有哪些? 汽车自动变速器 第五章 电子控制装置 §1 概 述 一.作用 通过传感器检测车辆运行参数的信号, 由电脑计算和断送后,向执行器发出控制 指令,实现对自动变速器的各项控制。 二.组成 传感器,开关 , ECU(PCM) , 执行器 §1 概 述 1.传感器 节气门位置传感器(TPS) —产生节气门开度的信 号(影响换档时刻、主油路油压、畜压器油压和 锁止时刻等) 车速传感器(VSS) —产生车速信号(影响换档时 刻和锁止等) 输入转速传感器—产生涡轮转速信号(影响传动效 率、锁止时刻、换档质量等) 油温传感器 —ATF油温度信号(影响换档时刻、油 压和锁止时刻) §1 概 述 2. 开关 O/D (超速档开关)、模式、制动、 P/N 、 巡航、强制低档 3. 执行器 换档电磁阀、PWM阀、TCC阀(变矩器锁 止离合器控制),继电器、灯 4. 电脑 控制核心(单独式、集中式) 5. 线 概 述 三.工作原理 把车速信号和节气门开度信号转变 成电信号送进电脑,作为换档控制的基 本信号,经过电脑的分析、计算、判断, 向电磁阀发出指令,驱动电磁阀工作, 实现换档、油压、锁止、平顺、冷却强 度等的控制。 三. 工作原理 §2 主要元件结构 一.车速传感器 1 .电磁感应式 §2 主要元件结构 一.车速传感器 2 .霍尔式 §2 主要元件结构 二.节气门位置传感器 检测发动机的运行工况 §2 三.油温传感器 主要元件结构 §2 主要元件结构 四.P/N开关(空挡启动开关) §2 主要元件结构 五.电磁阀(开关与线 五.电磁阀 占空比 主要元件结构 §3 控制内容 一. 换档控制 S1与S2组合起来控制三个换档阀。 档位 S1 S2 1档 2档 on on off on 3档 O/D档 off off off on §3 控制内容 一. 换档控制 换档图:表示换档时刻汽车速度与发动 机节气门开度之间关系的曲线,它是反 映汽车换档规律的曲线图 一个换档规律,对应一个换档图。 §3 换档图: 控制内容 §3 控制内容 二.油压控制 节气门油压控制电磁阀( PWM 式)产 生节气门油压,再通过主调阀,调节主 油压。 畜压器背压控制电磁阀( PWM 式) 调节各工况下的油压值(静态油压与开 度有关,动态油压在换档时变化)。 §3 控制内容 三.锁止离合器控制 (一)闭锁控制 锁止离合器控制电磁阀(TCC阀)产生锁止信号 油压。(有开关型和PWM型两种) 锁止条件: 1、单参数控制:涡轮转速、车速、档位。 2、双参数控制:速比、涡轮转速与节气门开度、 车速与节气门开度。 如:通用车型 T60度,V70km/h,档位在2、 3、4; 大众车型1、2、3、4档都锁止。 §3 (二)滑差控制 控制内容 通过锁止离合器控制电磁阀实现离合器的完全分离、 部分滑差、一半闭锁、完全闭锁和周期闭锁等各种 闭锁程度的控制。 绝大多数工况均为滑差,闭锁仅在 60km/h 以上 车速才可产生。 滑差使燃油经济性提高5% ,减少了振动与噪声。 §3 控制内容 四.模式控制 1.模式开关选择换档模式(换档规律)。 2.自动选择换档规律(根据TPS变化率与P/N位 置)。 五.发动机控制 通过推迟点火与减少喷油量来减小换档冲击。 §3 六.自诊断 控制内容 利用自带的监控程序检查传感器信号与控制信号, 如发现故障后以代码的形式贮存起来,同时点亮故障指 示灯,采用一定的方法可以将故障信息读取出来。 §4 控制电路图 思考题 1.电控系统的控制内容有哪些? 2.电控系统的组成? 3.电磁阀的类型? 4.执行器的类型? 5.电控系统的工作过程? 典型自动变速器结构 大众01V型手/自一体自动变速器 大众公司01V型5挡手/自一体自动 变速器配备在奥迪A6、A4和帕萨特 B5等车上。变矩器装有锁止离合器, 在3挡、4挡或5挡时,锁止离合器 根据载荷和速度以特别小的振动接 合,使挡位处于刚性工作状态(即不 打滑)。 01V型自动变速器的挡位。当选挡 杆处于左侧的槽内时,为自动换档 模式;当选挡杆处于右侧槽内时, 为手动换档模式。 大众01V型手/自一体自动变速器:结构简介 行星齿轮机构由一个拉维娜式主行星齿轮组和一个次行星齿 轮组(单行星轮系行星齿轮机构)组合而成。 换挡执行元件包括4个片式离合器A、B、E、F及3个片式制动 器C、D、G和1个单向离合器Ff。 大众01V型手/自一体自动变速器:传动简图 大众01V型手/自一体自动变速器:传动简图 电磁阀 位置 挡位 R N D位,1挡 D位,2挡 D位,3挡 D位,4挡 D位,5挡 2位,1挡 D位,5挡到4挡 × × × × 换挡执行元件 离合器 4 A B × E F C 换挡电磁阀 1 × × × × × × × × ×– × ×– × 2 3 1 × × × × × × × × × 压力调节阀 2 3 × × × × × × × × × × × × × × × (×) 制动器 D × G × × × × × × × 单向离合 器 Ff × × × × × × × × × ×– × × × (×) 大众01V型手/自一体自动变速器:各档动力传递 ? D位1挡 主行星齿轮组:离合器A工作,驱动大中心轮(后排太阳轮); 单向离合器Ff锁止,单向固定前行星架,则齿圈同向减速输 出。 次行星齿轮组:动力由齿圈输入;制动器G工作,固定后接中 心轮(太阳轮),则后接行星架同向减速输出。 大众01V型手/自一体自动变速器:各档动力传递 ? 2位1挡 主行星齿轮组:离合器A工作,驱动大中心轮(后排太阳轮); 单向离合器Ff锁止,同时,制动器D工作,双向固定前行星架, 则齿圈同向减速输出。 次行星齿轮组:动力由齿圈输入;制动器G工作,固定后接中 心轮(太阳轮),则后接行星架同向减速输出。 大众01V型手/自一体自动变速器:各档动力传递 ? 2挡 主行星齿轮组:离合器A工作,驱动大中心轮(后排太阳轮); 制动器C工作,固定小中心轮(前排太阳轮),则齿圈同向减 速输出。 次行星齿轮组:动力由齿圈输入;制动器G工作,固定中心轮 (太阳轮),则后接行星架同向减速输出。 大众01V型手/自一体自动变速器:各档动力传递 ? 3挡 主行星齿轮组:3挡时,主行星齿轮组的状态与2挡相同。 次行星齿轮组:动力由齿圈输入;离合器F工作,将齿圈与后 接太阳轮连接为一体,则整个行星齿轮机构为一体旋转,后 接行星架的输出相对于齿圈的输入没有减速。 大众01V型手/自一体自动变速器:各档动力传递 ? 4挡 主行星齿轮组:离合器A工作,驱动大中心轮(后排太阳轮); 同时,离合器E工作,驱动前行星架,因行星齿轮机构中有两 个部件被同时驱动,则整个行星齿轮机构为一体旋转。 次行星齿轮组:次行星齿轮组的状态与3挡时相同。 大众01V型手/自一体自动变速器:各档动力传递 ? 5挡 主行星齿轮组:离合器E工作,驱动前行星架;制动器C工作, 固定小中心轮(前排太阳轮),则齿圈同向增速输出。 次行星齿轮组:次行星齿轮组的状态与3挡时相同。 大众01V型手/自一体自动变速器:各档动力传递 ? R挡 主行星齿轮组:离合器B工作,驱动小中心轮(前排太阳轮); 制动器D工作,固定前行星架,则齿圈反向减速输出。 次行星齿轮组:动力由齿圈输入;制动器G工作,固定后接中 心轮(太阳轮),则后接行星架同向减速输出。 电子控制系统 1-自动变速器控制单元J217 2-自诊断接口 3-变速杆锁止电磁阀N110 4-变速器油温传感器G93的线-换挡操纵机构的盖板 8-Tiptronic开关F189 9-自动变速器继电器J60(其他车型 为起动锁止继电器J207) 10-变速器输入转速传感器G182 11-变速器转速传感器G38 12-变速杆位置显示屏Y6 13-强制降挡开关F8 14-制动灯开关F 15-巡航控制开关E45 汽车自动变速器 第六章 自动变速器检修 自动变速器诊断步骤 1)基本检查 2)道路试验 3)失速试验 4)时滞实验 5)油压检查 6)故障码分析 7)数据流分析 8)电脑电路分析 一.基本检查步骤 1)发动机怠速检查 2)节气门位置检查 3)自动变速器油检查 4)P/N档启动开关检查 5)换档杆位置检查 发动机怠速检查 发动机热机后,挂入P或N档,关闭空 调,检查怠速转速。 怠速低:换档时容易引起车身振动或 发动机熄火。 怠速高:换档时容易发生冲击和振动, 且在D或R档时,“爬行”严重。 自动变速器油检查 1)启动发动机,行驶15分钟或达到正常温 度后,怠速运转。 2)将车停在水平路面上。 3)踏下制动踏板。 4)逐一挂入所有档位,最后回至停车档。 5) 检查自动变速器油的液面、颜色及状 况 自动变速器油位检查 油位过低: 离合器制动器容易打滑 加速性能变坏 造成润滑不良 油位过高: 造成自动变速器油溢出 控制阀体排油孔阻塞,排 油不畅,影响离合器制动器分离。 自动变速器油品检查 油清洁呈红色: 正常 油呈深红或褐色: 长期重载、部件打滑损坏, 油温过高。 油中有金属颗粒: 离合器制动器严重烧损。 油尺有胶质油膏: 油温过高 油有烧焦味: 油位过高、油面过低,散热 器或管路堵塞。 节气门位置检查 1)节气门全开检查 2)节气门拉索(杆)检查 3)节气门位置传感器检查 P/N 档启动检查 1) P档时,做“启动”试验。 2) N档时,做“启动”试验。 3) 其它各档,做“不启动”试验。 P/N档性能试验 P档制动检查: 挂入P档,松开手制动,应不能推动 车辆。 N档状态检查: 挂入N档,松开手制动,应能推动 车辆。 D/R档挂档冲击检查 分别挂入D或R档检查是否 有冲击。 挂档爬行检查 分别挂入R、D、2、1档,松开 制动踏板,检查爬行状况。 二.道路试验方法 1)换档点试验 2)强制降档试验 3)高档锁止试验 4)低档制动试验 5)换档品质试验 6)超速档试验 7)倒档试验 8)停车档试验 自动变速器换档点检查 D档试验(一) 行驶10分钟,暖机后(发动机机油、自动 变速器油50 - 80℃),将O/D开关至于ON 位,选择一段平坦的道路,并以50% 及100%的节气门开度加油起步,检查 并记录换档点。 D1 D2 D3 D4 D锁 降档点检查,应选择在上坡道路进行。 锁止试验 当变矩器进入锁止状态后,会出现 急加油时发动机转速并不迅速上升的 现象。 在不同的节气门开度时,进入锁止 的车速是不同的,在节气门全开和全关 时,变矩器退出锁止状态,同时发动机转 速增加10%左右。 自动变速器换档点检查 D档换档试验(二) ●以50%节气门开度起步加速 ●由D 1 D 2 D3 ●放松油门,使得 D3 D4 ●再将油门踩到底,使得 D4 D2 ● 保持油门,使得 D2 D3 ● 放松油门,使得 D3 D4 自动变速器换档点检查 D档换档试验(三) D档起步,O/D档开关置于ON的 位置,以50%节气门开度加速至D4 档,将O/D档开关置于OFF的位置,此 刻 D4 D3 自动变速器减速制动试验 D 2(S)档: 在D4或D3行驶时,将D档推入2(S) 档,使得 D4或D3 22, 2 1(L)档: 在22档行驶时,将2档推入1(L)档,使 得 22 11 三.失速试验 1)失速试验检查内容 2)失速试验方法步骤 3)失速试验结果分析 失速试验检查内容 1) 发动机输出功率 2) 变矩器性能 3) 离合器制动器打滑情况 失速试验方法步骤 1)刹住手脚制动 2)分别处于D或R档位置 3)达到正常油温 4)在怠速运转时,节气门全开 (时间不得超过5秒钟,试验少于3次) 5)读出失速转速,冷却后在继续。 失速试验结果分析 DR档均高于规定值: 主油路油压低 造成离合器制动器 打滑 D档高于规定值: 前进档相关离合器 制动器打滑 DR档均低于规定值: 发动机动力不足 变矩器单向离合器 打滑 R档高于规定值: 倒档相关离合器 制动器打滑 四.自动变速器时滞试验 1)时滞试验的目的 2)时滞试验的方法 3)时滞试验的结果分析 时滞试验的目的 进一步检查离合器制动器的状况 及控制油压 利用升降档时间差分析故障 时滞试验的方法 1)在N档位,油温正常时,拉紧手制 动。 2)从N档分别进入D或R档,间隔1分 钟。 3)用秒表测量时间,测试3次。 时滞试验的结果分析 1)时滞过长: 离合器片制动鼓间隙大或控制油 压低。 2)时滞过短: 离合器片制动鼓间隙调整不当,或 控制油压高。 五.自动变速器油压检查 1)油压检查的目的 2)油压检查的方法 3)油压测量结果分析 油压检查的目的 1) 测量控制管路中的油压。 2) 判断油泵、控制阀及各油路 的密闭性能。 3)判断各档位控制油路的工作 状况及对换档品质的影响。 油压检查的内容 1) 主油路油压试验 2)速控阀油压试验 3)节气门阀油压试验 4)锁止阀油压试验 5)各档位油压试验 油压测量结果分析 主油路油压: D、R档均高或低,说明供油及调 压系统故障。 其他各档位油路油压: D、R、2、1档油路油压低,说明 各档油路有泄漏。 思考题 1.AT由几个部分组成? 2.液力变矩器的作用是什么? 3.换档执行元件有几种型式? 4.纯液压式AT的换档控制原理是什么? 5.电液控制式AT的换档控制原理是什么? 6.AT出现故障时如何牵引? 7.AT各档位的含义是什么? 8.如何测量ATF油的平面,ATF油的多少对AT有何影响?

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