【文章內(nèi)容簡介】 變矩”的靈魂所在，在泵輪與渦輪轉(zhuǎn)速差較大時，動力輸出的扭矩也變大了，此時的變矩器想當(dāng)一個無級變速器，通過轉(zhuǎn)速差來提升扭矩，此時導(dǎo)輪處于固定狀態(tài)，用以調(diào)節(jié)ATF回流；而當(dāng)轉(zhuǎn)速差降低，渦輪泵輪耦合或鎖止時，扭矩接近對等，無需增矩，導(dǎo)輪隨泵輪和渦輪同向轉(zhuǎn)動，避免自身攪動ATF，造成動力的損耗。至此我們了解到了液力變矩器的最大特點——軟連接，而這種動力的傳輸方式起到了兩大功能： ①從靜止到低速時的平穩(wěn)起步； ②在加速過程中，較大動力輸出時，起到增大扭矩的作用。如果與MT上的離合器相比較，則需注意的是，第一條起到了并優(yōu)化了MT上離合器的功能，但第二條則是離合器無法實現(xiàn)的。但液力變矩器這先天“軟連接”特點有一個弱點，動力不是直接輸出的，在扭矩輸出對等是，泵輪的轉(zhuǎn)速要大于渦輪這樣的話在傳輸動力時，ATF還在殼體中循環(huán)，浪費了動力，所以目前幾乎所有液力變矩器都有一個高效節(jié)能的部件：液力變矩器鎖止器。鎖止器的形式是一個多片離合器，其作用就是當(dāng)變矩器處于耦合狀態(tài)，無需增矩時，將泵輪和渦輪鎖止，這樣的話動力傳遞即為“硬連接”。（3）變速齒輪機構(gòu) 自動變速器中的變速齒輪機構(gòu)所采用的形式有普通齒輪式和行星齒輪式兩種。采用普通齒輪式的自動變速器，由于尺寸較大，最大傳動比較小，只有少數(shù)車型采用。目前絕大多數(shù)轎車自動變速器中的齒輪變速器采用的是行星齒輪式。 包括行星齒輪機構(gòu)和換擋執(zhí)行機構(gòu)兩部分。 ①行星齒輪，是自動變速器的重要組成部分之一，主要由于太陽輪（也稱中心輪）、內(nèi)齒圈、行星架和行星齒輪等于元件組成。行星齒輪機構(gòu)是實現(xiàn)變速的機構(gòu)，速比的改變是通過以不同的原件主動件和限制不同元件的運動而實現(xiàn)的。在速比改變的過程中，整個行星齒輪組還存在運動，動力傳遞沒有中斷，因為實現(xiàn)了動力換擋。②換擋執(zhí)行機構(gòu)主要是用來改變行星齒輪中的主動元件或限制某個元件的運動，改變動力傳遞的方向和速比，主要由多片式離合器、制動器和單項超越離合器也是行星齒輪變速器的換擋元件之一，其作用和多片式離合器及制動器基本相同，也是用于固定或連接幾個行星排中的某些太陽輪、行星架、齒圈等基本元件，讓行星齒輪變速器組成不同傳動比的檔位。（4）變速箱 變速器是能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動比的齒輪傳動裝置。又稱變速箱，如圖33所示。變速器由傳動機構(gòu)和變速機構(gòu)組成，可制成單獨變速機構(gòu)或與傳動機構(gòu)合裝在同一殼體內(nèi)。傳動機構(gòu)大多用普通齒輪傳動，也有的用行星齒輪傳動。普通齒輪傳動變速機構(gòu)一般用滑移齒輪和離合器等?；讫X輪有多聯(lián)滑移齒輪和變位滑移齒輪之分。用三聯(lián)滑移齒輪變速，軸向尺寸大；用變位滑移齒輪變速，結(jié)構(gòu)緊湊，但傳動比變化小。離合器有嚙合式和摩擦式之分。用嚙合式離合器時，變速應(yīng)在停車或轉(zhuǎn)速差很小時進行，用摩擦式離合器可在運轉(zhuǎn)中任意轉(zhuǎn)速差時進行變速，但承載能力小，且不能保證兩軸嚴格同步。為克服這一缺點，在嚙合式離合器上裝以摩擦片，變速時先靠摩擦片把從動輪帶到同步轉(zhuǎn)速后再進行接合。行星齒輪傳動變速器可用制動器控制變速。變速器廣泛用于機床、車輛和其他需要變速的機器上。機床主軸常裝在變速器內(nèi)，所以又也叫主軸箱，其結(jié)構(gòu)緊湊，便于集中操作。在機床上用以改變進給量的變速器稱為進給箱。 圖33 變速器變速器是汽車傳動系中最主要的部件之一，汽車變速器是通過改變傳動比，改變發(fā)動機曲軸的轉(zhuǎn)拒，適應(yīng)在起步、加速、行駛以及克服各種道路阻礙等不同行駛條件下對驅(qū)動車輪牽引力及車速不同要求的需要。發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)速非常高，最大功率及最大扭矩在一定的轉(zhuǎn)速區(qū)出現(xiàn)。為了發(fā)揮發(fā)動機的最佳性能，就必須有一套變速裝置，來協(xié)調(diào)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和車輪的實際行駛速度。（5）變速器作用 ①改變傳動比，擴大驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件， 同時使發(fā)動機在有利(功率較高而油耗較低)的工況下工作； ②在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)方向不變情況下，是汽車能倒退行駛； ③利用空擋，中斷動力傳遞，以發(fā)動機能夠起動、怠速，并便于變速器換檔或進行動力輸出。變速器是由變速傳動機構(gòu)和操縱機構(gòu)組成，需要時，還可以加裝動力輸出器。（6）供油系統(tǒng)自動變速器的供油系統(tǒng)主要由油泵、濾清器、調(diào)壓閥及管道所組成。油泵是自動變速器最重要的總成之一，它通常安裝在變矩器的后方，由變矩器殼體后端的軸套驅(qū)動。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時，不論汽車是否行駛，油泵都在運轉(zhuǎn)，為自動變速器中的變矩器、換擋執(zhí)行機構(gòu)、自動換擋控制系統(tǒng)部分提供一定油壓。油壓的調(diào)節(jié)由調(diào)壓閥來實現(xiàn)。（7）自動換擋控制系統(tǒng) 自動換擋控制系統(tǒng)能根據(jù)發(fā)動機的負荷（節(jié)氣門開度）和汽車的形式速度，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，自動的接通或切斷某些換擋離合器和制動器的供油油路，使離合器接合或分開。制動器制動或釋放，以改變齒輪變速器的傳動比，從而實現(xiàn)自動換擋。 自動換擋的自動換擋控制系統(tǒng)有液壓控制和電液壓（電子）控制兩種： ①液壓控制系統(tǒng)是由閥體和各種控制閥及油路所組成的，閥門和油路設(shè)置在一個板塊內(nèi)，稱為閥體總成。不同型號的自動變速器閥體總成的安裝位置有所不同，有的裝置與上部，有的裝置與側(cè)面，縱置的自動變速器一般裝置于下部。②在液壓控制系統(tǒng)中，增設(shè)控制某些液壓油路的電磁閥，就成了電器控制換擋控制系統(tǒng)，若這些電磁閥是由電子計算機控制的，則成為電子控制的換擋系統(tǒng)。（8）換擋操縱機構(gòu) 自動變速器和換擋操縱機構(gòu)包括手動選擇選擇閥板內(nèi)的手動閥位置，控制系統(tǒng)根據(jù)手動閥的位置及節(jié)氣門開度、車速、控制一定規(guī)律控制齒輪變速器中的換擋執(zhí)行機構(gòu)的工作，實現(xiàn)自動換擋。 自動變速器其之所以能夠?qū)崿F(xiàn)自動換擋是因為工作中駕駛員踏下油門的位置或發(fā)動機進氣歧管的真空度和汽車的行駛速度能指揮自動換擋系統(tǒng)工作，自動換擋系統(tǒng)中各控制閥不同的工作狀態(tài)將控制變速齒輪機構(gòu)中離合器的分離與結(jié)合和制動器的制動與釋放，并改變變速齒輪機構(gòu)的動力傳遞路線，實現(xiàn)變速器檔位的變換。傳統(tǒng)的液力自動變速器根據(jù)汽車的行駛速度和節(jié)氣門開度得開度的變化，自動變速檔位。其換擋控制方式是通過機械方式將車速和節(jié)氣門開度信號轉(zhuǎn)換成控制油壓，并將該油壓加到換擋閥的兩端，以控制換擋閥的位置，從而改變換擋執(zhí)行元件（離合器和制動器）的油路。這樣，工作液壓油進入相應(yīng)的執(zhí)行元件，使離合器結(jié)合或分離，制動器制動或松開，控制行星齒輪變速器的升檔或降擋，從而實現(xiàn)自動變速器。電控液力自動變速器是在液力自動變速器基礎(chǔ)上增設(shè)電子控制系統(tǒng)而形成的，他通過傳感器和開關(guān)檢測汽車和發(fā)動機的運行狀態(tài)，接受駕駛員的指令，并將所獲得的信息轉(zhuǎn)換成電信號輸入帶電控單元。電控單元根據(jù)這些信號，通過電磁閥控制液壓閥控制裝置的換擋閥，使其打開或關(guān)閉通往換擋離合器和制動器的油路，從而控制換擋時刻和檔位的變換，以實現(xiàn)自動變速。 自動變速器能進行頻繁的加速，減速變速器換擋等功能，具有變速平滑、駕駛輕便等優(yōu)點。汽車自動變速器一般和液力變矩器一起使用。帶有液力傳動的特點?？梢詮浹a機械變速器的一些缺點，裝備了自動變速器的汽車，在行駛時自動變速器能根據(jù)發(fā)動機負荷和道路阻力的變化情況，在一定范圍內(nèi)自動無級變速，此外，自動變速器還具有很多優(yōu)點；是汽車起步，加速平穩(wěn)；防止因過載或因離合器及節(jié)氣門踏板配合操作不當(dāng)導(dǎo)致的發(fā)動機熄火；自動變速器的夜里援建能吸收傳動系統(tǒng)的驅(qū)動及減小動載荷，較大限度的延長了發(fā)動機和傳動系統(tǒng)的壽命；自動變速器還能提高汽車加速性、平均車速和乘坐舒適性，他可以根據(jù)發(fā)動機的工況和車速情況自動選擇檔位，而且具有下列特點： ①整車具有功耗的駕駛性能、汽車駕駛性能的好壞，除去與汽車本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)以外，還取決于正確的控制和操縱，自動變速器能通過系統(tǒng)的設(shè)計，使整車自動去完成這些使用要求，以獲得最佳的讓有經(jīng)濟性和動力性，使得駕駛性能與駕駛目的技術(shù)水平關(guān)系不大。 ②良好的行駛性能、自動變速器裝置的檔位變換不但快而且平穩(wěn)，提高了汽車的乘坐舒適性，通過液力傳動和微電腦控制換擋，可以消除或降低動力傳遞系統(tǒng)中的沖擊和動載，這對在地形復(fù)雜，路面惡劣條件下作業(yè)的工程車輛，軍用車輛尤為重要，實驗表明，在壞路段行駛時，自動變速器的車輛傳動軸上，最大動載扭矩的峰值不到手動變速器的40%，在原地起步時最大動載扭矩的峰值不到手動變速器的70%，且能夠大幅度延長發(fā)動機和傳動系各個零件部件的壽命。 ③高行車安全性、在車輛行駛過程中，駕駛員必須根據(jù)道路，交通條件的變化，對車輛的行駛方向和速度進行改變和調(diào)節(jié)。 ④降低廢棄排放、發(fā)動機在怠速和高速運行時，排放的廢氣，CO或者HC的濃度較高，而自動變速器的應(yīng)用，可以使發(fā)動機常處于經(jīng)濟轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)運轉(zhuǎn)，也就是在較小污染排放的轉(zhuǎn)速表圈內(nèi)工作，從而降低廢氣污染。⑤可以延長發(fā)動機和傳動系的使用壽命、因為自動變速器采用液力變矩器和發(fā)動機連續(xù)“彈性”，外界的沖擊負荷可以通過液力變矩器緩沖，有過載保護的功能，在汽車起步換擋，制動時能吸收振動，相應(yīng)減小了發(fā)動機和傳動系的動載荷。⑥操作簡單、只需設(shè)置液壓工作閥的位置，自動變速器就可以根據(jù)需要進行自動加檔和減擋，省去了起步和換擋時離合器、更換變速桿位置和故障油門等復(fù)雜的操作規(guī)程，大大減小了駕駛員的勞動強度。⑦提高了汽車的平衡性、因采用液力變矩器在汽車起步時，車輪上的牽引力逐步增加，振動并減少車輪滑動，使其不容易平穩(wěn)。⑧提高生產(chǎn)率、換擋時功勞簿基本沒有間斷，可保證汽車有良好的加速性和較高的平均車速。使發(fā)動機的磨損減少，延長了大修間隔的里程，提高了出車率。表31 各檔位時離合器制動器工作情況（辛普森式）檔位C1C2B1B2F1P停車擋P●倒擋R●●空檔N前進檔D1●●D2●●D3●●2擋●●1擋12●●11●●各個閥體名稱：如表31所示C1：高速檔離合器C2：前進檔離合器B1：二檔制動器B2：救命檔制動器F1：前進檔一檔單向離合器液力耦合器為什么沒有增矩效果：液力耦合器只有泵輪和渦輪，而沒有改變渦輪油液流動方向的導(dǎo)輪。工作時泵輪油液傳給渦輪，然后又經(jīng)渦輪返回泵輪，經(jīng)渦輪返回泵輪的油液改變了旋轉(zhuǎn)的方向，液流流向和泵輪旋轉(zhuǎn)方向正好相反。發(fā)動機曲軸在旋轉(zhuǎn)的同時，還需克服來自渦輪油液的反向阻力。發(fā)動機動力被消弱了。所以液力耦合器會有耦合工況，而永遠不會有增矩工況。汽車在起步和低速行駛時需要有較大的轉(zhuǎn)矩，而液力耦合器無法滿足這一需要。所以早期生產(chǎn)的配液力耦合器的汽車具有起步慢，低速區(qū)域提速慢的明顯缺點。為了滿足汽車起步低速行駛時許較大轉(zhuǎn)矩的需要，現(xiàn)代汽車已全部改用液力變矩。液力變矩器中泵輪快速運動時，渦輪受到載荷和行駛阻力限制轉(zhuǎn)速較慢，泵輪和渦輪間產(chǎn)生了轉(zhuǎn)速差。這個轉(zhuǎn)速差存在于整個變矩區(qū)。這個轉(zhuǎn)速差就形成了殘余能量。即由于泵輪轉(zhuǎn)數(shù)快于渦輪轉(zhuǎn)數(shù)，所以泵輪流向渦輪的油液除了驅(qū)動渦輪外，還聲譽一部分能量，這就是殘余能量。泵輪和渦輪的轉(zhuǎn)數(shù)差越大殘余能量就越大。液力耦合器里這種殘余能量成為阻礙曲軸旋轉(zhuǎn)的阻力，最后轉(zhuǎn)換成熱量，白白浪費了。液力變矩器就不同了，泵輪和渦輪的轉(zhuǎn)速差越大，殘余能量就越好只有在泵輪轉(zhuǎn)數(shù)高于渦輪轉(zhuǎn)數(shù)時才能產(chǎn)生殘余能量，才能使轉(zhuǎn)矩增大。在渦輪制動時（失速點和起步點時）其變矩比達到最大值。油液由泵輪流向渦輪，而后經(jīng)導(dǎo)輪改變了方向在返回泵輪，泵輪和渦輪間形成油液循環(huán)流動。只有存在油液的循環(huán)流動，才產(chǎn)生變矩工況。隨著渦輪轉(zhuǎn)數(shù)的升高，變矩化成線性下降。過了臨界點后，渦輪和泵輪轉(zhuǎn)數(shù)相等，泵輪的油液除了驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)外，已沒有殘余能量，油液流動角度也變到了最小點，渦輪返回的油液沖向了導(dǎo)輪的背面。由于單向離合器只負責(zé)鎖止左轉(zhuǎn)，而不