汽车自动变速器课件

第一章 概述第二章 液力变矩器第三章 齿轮变速器第四章 液压控制装置第五章 电子控制装置第六章 AT的检验第七章 AT的修理（五）注意事项1.组成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 MP+MD=MT 导轮是如何增加扭矩的？3.类型 单级双相三元件综合式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1）结构组成）结构组成2）作用）作用 将泵轮与涡轮将泵轮与涡轮刚性连接，以提高传动效刚性连接，以提高传动效率。率。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：=Ki2）特性曲线：离合器离合器的磨擦片与钢片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齿圈行星架太阳轮三排四档行星齿轮变速器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进档.一个倒档一个倒档.一个空档。一个空档。工作原理工作原理自动变速器换挡手柄有六个位置：自动变速器换挡手柄有六个位置：P P、R R、N N、D D、2 2、L L。（1 1）换挡手柄位于）换挡手柄位于“D D”位时位时D D位位1 1挡：挡：C C0 0、F F0 0 、C C2 2、F F1 1工作，变速器处于工作，变速器处于D D位位1 1挡。挡。D D位位2 2挡：挡：C C0 0、F F0 0 、C C2 2、B B1 1、F F2 2工作，变速器处于工作，变速器处于D D位位2 2挡。挡。D D位位3 3挡：挡：C C0 0、F F0 0 、C C2 2、C C1 1工作，变速器处于工作，变速器处于D D位位3 3挡。挡。D D位位4 4挡：挡：B B0 0 、C C1 1、C C2 2工作，变速器处于工作，变速器处于D D位位4 4挡。挡。（2 2）换挡手柄位于）换挡手柄位于“2 2”位时位时2 2位位1 1挡挡：C C0 0、F F0 0 、C C2 2、B B2 2工作，变速器处于工作，变速器处于2 2位位1 1挡。挡。2 2位位2 2挡挡：C C0 0、F F0 0 、C C2 2、B B3 3、工作，变速器处于工作，变速器处于2 2位位2 2挡。挡。（3 3）换挡手柄位于）换挡手柄位于“L L”位时位时变速器只能接通变速器只能接通1挡。挡。（4 4）换挡手柄位于）换挡手柄位于“R R”位时位时 C C0 0、F F0 0 、C C1 1、B B2 2工作，变速器处于倒挡。工作，变速器处于倒挡。（5 5）换挡手柄位于）换挡手柄位于“N N”或或“P P”位时位时C C0 0工作，工作，C C2 2、C C1 1都不工作，变速器处于空挡或驻车挡。都不工作，变速器处于空挡或驻车挡。四四.两排四档齿轮变速器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前进档.一个倒档一个倒档.一个空档。一个空档。四四.两排四档齿轮变速器两排四档齿轮变速器(AXODE)拉式行星齿轮变速器拉式行星齿轮变速器 (KM177)手柄位置工作档位C1C2C3B1B2F1 D1O O2O O 3O O 4 OO 21O O2O O 11O OORR O O 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 (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3.1 MAXA各档位传递路线分析 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。(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7 R档动力传递路线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示意图1-1挡固定离合器 2-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挡动力传递路线增加了两个部件，即1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。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。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 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。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239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。在阀门的上端处，受来自油泵的液压力的作用；下端则受到柱塞下部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。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。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1-减压阀油压；2-调速器油压；3-减压阀；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 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 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：进油口与主油路相通，出油口输出节气门阀油压，泄油口用以泄油。从出油口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。油液从进油口到出油口或出油口到泄油口，均要经阀口节流。当手柄置于前进低挡位（或位）时，自动变速器被限制在挡工作。手动阀还提供倒挡（位）、空挡（位）、停车挡（位）等功能。离合器1工作为挡，离合器1不工作为挡。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1的油路被切断单向节流阀有两种型式单向节流阀有两种型式 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主油压变矩器调节压力速控阀超速档油路240是一种采用辛普森式行星排四挡行星齿轮变速器。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：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。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。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。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。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？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。思考题()()FfGDCFEBA4321321单向离合器制动器离合器压力调节阀换挡电磁阀换挡执行元件电磁阀位置挡位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的线束 5滑阀箱 6多功能开关F125 7换挡操纵机构的盖板 8Tiptronic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 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？