第十六章 汽车自动变速器

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十六章 汽车自动变速器,本章内容：,各类自动变速器组成,、,构造和工作原理,本章重点：,自动变速器工作原理,本章难点：,液力变矩器的工作原理,1,第一节 概述,一、自动变速器的优点,1,.,良好的动力性和燃油经济性,(,理论上,),2.,有效减少发动机排放污染,3.,显著提高车辆行驶的安全性、乘坐,舒适性和操纵轻便性,第十六章 汽车自动变速器,2,有级式,(,电控机械式自动变速器,AMT),无级式,(,电力式,、动液式、金属带式,),综合式,(,液力机械式,),1.,按传动比变化方式分,二、自动变速器的类型,2.,按齿轮变速系统的控制方式,分,液控液压式和电控液压式,3,第二节 液力耦合器与液力变矩器,一、液力耦合器,1,液力耦合器的结构和工作原理,结构：,主动元件：泵轮,从动元件：涡轮,工作轮,4,可以用水泵带动水轮机转动或者一个风扇通过气流带动另一个风扇转动的原理加以理解,工作原理：,5,特点：泵轮转速总大于涡轮转速，若相等，则不起传动作用,实现传动的必要条件,：工作液在泵轮与涡轮间有循环流动,6,7,2,液力耦合器的优缺点,1,）液力耦合器的优点（,1,）保证汽车平稳起步；（,2,）衰减传动系的扭转振动；（,3,）防止传动系过载；（,4,）显著减少换档次数。,2,）液力耦合器的缺点（,1,）只能传递转矩，不能改变转矩大小；（,2,）不能取代离合器，使传动系统纵向尺寸增加；（,3,）传动效率较低。,8,二、液力变矩器,1,液力变矩器的组成、工作原理和特性,1,）液力变矩器组成,液力变矩器主要由泵轮、涡轮、导轮和变矩器外壳等部件组成。,9,2,）液力变矩器的工作原理,依据液流方向将工作轮按泵轮,涡轮,导轮展开，得到下图：,在循环流动过程中，导轮给涡轮一个反作用力矩，使涡轮输出的转矩不同于泵轮输入的转矩。,10,液力变矩器的工作原理如下,：,1,、当,n,w,=0,时，,M,w,=,M,b,+,M,d,，涡轮受力大于泵轮；,2,、随着,n,w,的增加，,u,增加，使,v,的方向改变，,由涡轮流出的液流正好沿导轮出口方向冲向导轮时，,M,d,=0,，,M,w,=,M,b,；,3,、随着,n,w,的继续增加，,u,增加为,u,，,v,的方向改变为,v,，,M,w,=,M,b,-,M,d,；,4,、当,n,w,=,n,b,时，工作液的循环流动停止，将不能传递动力。,牵连速度,相对速度速度,11,3,）液力变矩器特性（,？,）,两个重要的特性参数：液力变矩器传动比,i,和液力变矩器变矩系数,K,（,1,）液力变矩器传动比 （,2,）液力变矩器变矩系数,或,=1,变矩系数连续变化，能随汽车行驶阻力的不同自动改变变矩系数，且具备液力耦合器的功能,12,2,几种典型液力变矩器,1,）三元件综合式液力变矩器,即由泵轮、涡轮和导轮三个主要元件组成,（,1,）构造,13,14,作用：是只允许导轮单向旋转，不允许其逆转。,（,2,）单向离合器（自由轮机构）,滚柱式单向离合器的构造和工作原理,导轮顺时针旋转时，阻止外座圈（包括导轮）转动，起增大转矩作用；,导轮逆时针旋转时，滚柱与外座圈（包括导轮）一起绕内座圈转动，,转入耦合器的工作状况（因此称为综合式液力变矩器）,15,楔块式单向离合器,16,（,3,）三元件综合式液力变矩器的特性,17,2,）四元件综合式液力变矩器,多了一个导轮，两个导轮分别装在各自的单向离合器上。,四元件综合式液力变矩器的特性是两个变矩器特性和一个耦合器特性的综合。,18,19,3,）带锁止离合器的液力变矩器,其特点：汽车在变工况下行驶时（如起步、经常加减速），锁止离合器分离，相当于普通液力变矩器；当汽车在稳定工况下行驶时，锁止离合器接合，动力不经液力传动，直接通过机械传动，变矩器效率为,1,，从而提高汽车行驶速度和燃油经济性,20,第三节 液力机械变速器,一、行星齿轮变速器的组成和工作原理,1,单排行星齿轮机构的特性方程式,行星机构的动力学和运动学特性方程式如下：,M,1,1,+,M,2,2,+,M,3,3,=0,n,1,+,n,2,-,(1+,),n,3,=0,=Z,2,/Z,1,=r,2,/r,1,21,2,单排行星齿轮机构的工作原理,（,1,）太阳轮,1,为主动件，行星架,3,为从动件，齿圈,2,固定,i,13,=,n,1,/,n,3,=1+,=1+,z,2,/,z,1,（,2,）齿圈,2,为主动件，行星架,3,为从动件，太阳轮,1,固定,i,23,=,n,2,/,n,3,=(1+,)/,=1+,z,1,/,z,2,（,3,）太阳轮,1,为主动件，齿圈,2,为从动件，行星架,3,固定,i,12,=,n,1,/,n,2,=-,=-,z,2,/,z,1,（,4,）如果太阳轮和齿圈连为一体，,n,1,=,n,2,n,1,=,n,2,=,n,3,由上可见，单排行星齿轮机构可以获得,4,种不同的传动比，若所有元件,均不受约束，则失去传动作用,直接档传动,倒接档传动,n,1,+,n,2,-(1+,),n,3,=0,22,23,24,三、,液力变矩器与固定轴线式齿轮变速器组成的,液力机械变速器,四、,带锁止离合器的液力变矩器、换档离合器和,全同步变速器组成的液力机械变速器,25,第四节自动变速器的操纵机构,一、自动变速器操纵机构的类型,液控式（全液压）操纵系统和电控式操纵系统,三、电控式操纵系统,电子控制系统包括电子控制单元（,ECU,）、传感器、控制开关、执行器等,动力源（供油系统）、执行装置、控制装置、换档品质控制装置和滤清冷却系统。,二、液控式（全液压）操纵系统,液压操纵系统和电子控制系统,26,第五节金属带式无级自动变速器,VDT-CVT,是由金属带、主动工作轮、从动工作轮、,液压泵、起步离合器和控制系统等组成。工作轮由,固定部分和可动部分组成，二者之间形成,V,形槽，,金属带在槽内与工作轮相啮合。当工作轮的可动,部分作轴向移动时，即可改变金属带与主、从动,工作轮的工作半径，从而改变金属带传动的传动比。,主、从动工作轮可动部分的轴向移动是根据汽车的,行驶工况，通过液压控制系统进行连续地调节而实现,无级变速传动的。,一、金属带式无级变速器（,VDT-CVT,）组成和工作原理,27,28,