【正文】 本章完 ~~~~ 演講完畢，謝謝觀看！ 。 自動變速器主要有液力自動變速器 (AT)、電控機(jī)械式自動變速器 (AMT)、無級自動變速器 (CVT)。據(jù)此，即可研究在換擋過程中整車牽引力和燃料消耗的變化情況，從此獲得保證汽車最佳性能的換擋規(guī)律。 在經(jīng)濟(jì)模式下，電腦控制變速器在低轉(zhuǎn)速換擋達(dá)到省油的目的；在運(yùn)動模式下電腦控制變速器在高轉(zhuǎn)速換擋發(fā)揮發(fā)動機(jī)的動力性能；在雪地模式下，電腦控制自動變速器直接用 2擋起步，避免因輪胎打滑而失控。 閱讀材料 42 電液一體化式的自動變速器的車上，有經(jīng)濟(jì)模式，運(yùn)動模式，雪地模式可供選擇。可以提前升擋或強(qiáng)制降擋。當(dāng)有了換擋延遲，自動換上新?lián)鹾?，不會由于油門踏板振動或車速稍降而重新?lián)Q回原來排擋。 換擋延遲對自動換擋系統(tǒng)是十分必要的，其作用主要有以下幾點(diǎn)： （ 1）保證自動換擋系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這種現(xiàn)象稱為換擋延遲。 由此可見，在控制參數(shù)相同的情況下，升擋和降擋的換擋時(shí)刻是不同的。當(dāng)行駛阻力增加，油門開度加大到 α2時(shí)，自動換入 I擋行駛，當(dāng)行駛阻力減小，油門開度減小到小于 α1，則又重新自動換回 II擋。如果車速 v2減小，則當(dāng)車速降至 v1時(shí)才重新?lián)Q入 I擋。下面用圖 （ b）來說明它的換擋過程。水平線 1表示油門全開，水平線 2相當(dāng)于發(fā)動機(jī)怠速時(shí)的油門開度。曲線 BB’是從 Ⅱ 擋換回 Ⅰ 擋時(shí)刻，在這兩條曲線之間，升擋時(shí) Ⅰ 擋工作，降擋時(shí)Ⅱ 擋工作。這個(gè)規(guī)律表明了換擋時(shí)刻與油門開度 α和車速 v之間的關(guān)系。反之當(dāng)車速又降至 v1（直線 BB’）時(shí)才換回 Ⅰ 擋。圖示換擋點(diǎn)只與車速有關(guān)。這個(gè)規(guī)律是按車輛動力性和經(jīng)濟(jì)性對自動換擋系統(tǒng)的要求來設(shè)計(jì)的。這些參數(shù)應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求的換擋時(shí)刻自動換擋，才能保證車輛獲得良好的牽引性能和燃油經(jīng)濟(jì)性。了解換擋規(guī)律的基本概念，有助于對自己換擋元件的作用和自動換擋理論的深入理解。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，有緊急系統(tǒng)確保行駛安全。 4）駕駛可以 更 換自動換擋，以適應(yīng)復(fù)雜的交通狀況和地形條件。 2）換擋過程平穩(wěn)，無沖擊和震動，換擋質(zhì)量好行駛舒適，使用壽命長。 控制系統(tǒng)的作用主要是根據(jù)自動變速器操縱手柄的位置以及汽車行駛狀態(tài)（車速、負(fù)荷等因素），按照設(shè)定的換擋規(guī)律，在汽車行駛過程中自動選擇擋位，并透過控制換擋執(zhí)行元件的工作而使變速器齒輪傳動比改變，完成擋位的變換。因此，從液力變矩器換入純機(jī)械無級變速非常平順。當(dāng)加速行駛接近變矩器耦合點(diǎn)工況時(shí)，轉(zhuǎn)換離合器 4開始工作， CVT開始工作。圖 態(tài)無級變速系統(tǒng)示意圖，液力變矩器的功率通過傳動鏈 10傳至差速器 8，CVT無級變速傳動與其平行布置。當(dāng)速度增加至變矩器耦合點(diǎn)工況時(shí)，轉(zhuǎn)換到 CVT傳動，此時(shí)變矩器轉(zhuǎn)換成耦合器工況下工作。其動力傳動路線是：發(fā)動機(jī)動力經(jīng)液力變短器 2(或鎖止離合器1)、行星齒輪機(jī)構(gòu) 5，再經(jīng) VDTCVT 減速齒輪 最后傳給差速器 半軸10和驅(qū)動輪。 圖 ZF公司于 1991年開發(fā)的適用于轎車的無級變速傳動裝置。因此，它不僅很理想地 解決了裝用 CVT車輛的起步問題，而且與裝用液力耦合器的 CVT車輛相比，可以防止變速時(shí)爬行和消除始終存在的滑轉(zhuǎn)損失；但它要求磁粉材料的化學(xué)物理性能要穩(wěn)定 上一頁 下一頁 返 回 圖 CVT與電磁離合器組成的無級變速傳動 1— 電磁離合器 2— 工作帶 3— CVT 4— 行星齒輪變速器 上一頁 下一頁 返 回 2）雙狀態(tài)無級變速傳動 液力耦合器、電磁離合器等僅解決起步平穩(wěn)問題，因其均不變更轉(zhuǎn)矩，所以并末擴(kuò)大 CVT總傳動比范圍。磁粉的粘結(jié)力特性正比于電流值，所以對離合器的接合時(shí)間和力的控制，氣可用發(fā)動機(jī)節(jié)氣門開度與車速兩個(gè)參數(shù)來控制線圈中電流的大小和通電時(shí)間的長短。通電電流越大，磁鏈數(shù)目越多，磁鏈強(qiáng)度也越高，則磁粉式離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的能力也越大。m的磁化鋼微粒 (磁粉 )，密閉空間外纏繞有線圈。磁粉式離合器是靠本身的電磁力來傳遞車矩的。日本富士通 (FUSI)重工開發(fā)的就是這種類型。其典型的組合形勢，有如下幾種。這樣大的固定降速比，在汽車起步、爬坡、和克服較大的行駛阻力時(shí)，會使發(fā)動機(jī)處于不利的區(qū)域工作。 圖 電液控制系統(tǒng)工作原理圖 上一頁 下一頁 返 回 CVT動力源直接來自發(fā)動機(jī)，因此它的工作范圍必然受到發(fā)動機(jī)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的約束。傳動比由發(fā)動機(jī)節(jié)氣門信號和主從帶輪轉(zhuǎn)速所決定。其工作原理如圖 示?？刂崎y 9根據(jù)工作輪位置傳感器 4的液壓信號，控制速比控制閥 3中的壓力，從而控制主、從動工作輪可動部分的液壓缸中油液的壓力，以調(diào)節(jié)金屬帶與工作輪的工作半徑，實(shí)現(xiàn)無級自動變速。當(dāng)駕駛員踩下加速踏板，通過柔性鋼索 1帶動換擋凸輪 2轉(zhuǎn)動，控制速比控制閥 3。有的轎車無級變速器還裝有液壓變矩器，例如日產(chǎn)天籟轎車。 CVT的的控制系統(tǒng)一般是采用機(jī)械液壓控制和電子液壓控制兩種。 無級變速器動力傳遞是由發(fā)動機(jī)飛輪經(jīng)離合器傳到主動工作輪、金屬帶和從動工作輪后再經(jīng)中間減速齒輪機(jī)構(gòu)和主減速器，最后傳遞給驅(qū)動輪。在控制系統(tǒng)的作用下，可動錐盤依靠鋼帶 滑道結(jié)構(gòu)做軸向運(yùn)動，可連續(xù)的改變傳動帶的工作半徑，從而實(shí)現(xiàn)無級變速傳動。 上一頁 下一頁 返 回 2）工作輪 主從動工作輪構(gòu)成變速機(jī)構(gòu)，主動工作輪有固定部分（固定錐盤）和可動部分（可動錐盤）組成，從動工作輪也是由固定部分和可動部分組成。 圖 較多的元件與帶輪接觸，降低接觸面壓力，還可允許其表面偶爾出現(xiàn)一兩個(gè)損壞，亦有利耐久性提高。兩側(cè)的金屬環(huán)由多層薄鋼帶、厚度為 合而成，在傳動中正確引導(dǎo)金屬元件的運(yùn)動。 上一頁 下一頁 返 回 3. 機(jī)械式 CVT的關(guān)鍵部件 1）金屬傳動帶 金屬帶式無級變速器的核心元件是金屬帶組件，由幾百片（現(xiàn)已達(dá) 400多片） V型金屬推片和兩組金屬環(huán)組成高柔性的金屬帶（如圖 ）。 汽車開始起步時(shí)，主動輪的工作半徑較小，變速器可以獲得較大的傳動比，從而保證驅(qū)動橋能夠有足夠的扭矩來保證汽車有較高的加速度。主動油缸控制主動錐輪的位置沿軸向移動，在主動輪組金屬帶沿 V型槽移動，由于金屬帶的長度不變，在從動輪組上金屬帶沿 V型槽向相反的方向變化。如圖 ?？蓜颖P的軸向移動量是由駕駛者根據(jù)需要通過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)主動輪、從動輪液壓泵油缸壓力來實(shí)現(xiàn)的。發(fā)動機(jī)輸出軸輸出的動力首先傳遞到 CVT的主動輪，然后通過 V型傳動帶傳遞到從動輪，最后經(jīng)減速器、差速器傳遞給車輪來驅(qū)動汽車。 上一頁 下一頁 返 回 2）機(jī)械式 CVT變速器的工作原理 CVT系統(tǒng)的主動輪組和從動輪組都由可動盤和固定盤組成，與油缸靠近的一側(cè)帶輪可以在軸上滑動，另一側(cè)則固定。速比控制：壓緊力控制和起步離合器的控制是無級變速控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。在控制系統(tǒng)中，采用機(jī) 液控制系統(tǒng)或電 液控制系統(tǒng)。金屬傳動帶由 200多個(gè)金屬片和兩組金屬環(huán)組成，每個(gè)金屬片的厚度為 ，在兩側(cè)工作輪擠壓力作用下傳遞動力。 圖 金屬帶式無級變速器的結(jié)構(gòu) 上一頁 下一頁 返 回 （ 1）起步離合器 目前，用作汽車起步的裝置有濕式離合器、電磁離合器、液力變矩器三種 （ 2）行星齒輪機(jī)構(gòu) CVT的行星齒輪機(jī)構(gòu)采用雙行星齒輪機(jī)構(gòu)，行星架上固定有內(nèi)、外行星齒輪和右支架，其中右支架是通過螺栓固定在行星架上，外行星齒輪和齒圈嚙合，內(nèi)行星齒輪和太陽輪嚙合。 上一頁 下一頁 返 回 CVT的結(jié)構(gòu)與原理 1）機(jī)械式CVT的結(jié)構(gòu) 無級變速器由電控系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、傳動裝置、速比調(diào)節(jié)裝置、安全緩沖裝置和金屬帶組成。由于采用該系統(tǒng)可以節(jié)約燃油，隨著大規(guī)模生產(chǎn)以及系統(tǒng)、材料的革新， CVT零部件 (如傳動帶或傳動鏈、主動輪、從動輪和液壓泵 )的生產(chǎn)成本，將降低 20%30%。 ZF公司將自己生產(chǎn)的 CVT裝車進(jìn)行測試，其廢氣排放量比安裝4AT的汽車減少了大約 10%。由于 CVT的無級變速特性，能夠獲得后備功率最大的傳動比，所以 CVT的動力性能明顯優(yōu)于機(jī)械變速器 (MT)和自動變速器 (AT)。 （ 2）提高動力性能 汽車的后備功率決定了汽車的爬坡能力和加速能力。 上一頁 下一頁 返 回 2） CVT的特點(diǎn) 汽車采用無級變速器之后，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)與變速器的最佳匹配，使發(fā)動機(jī)長時(shí)間工作在最佳工況下，因此可以有效的提高汽車的動力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性和舒適性。 由于能源危機(jī)和環(huán)境污染的因素，許多國家已開始進(jìn)行高能量蓄電池、燃料電他的開發(fā)研究。 由于可控硅整流、可控硅逆變技術(shù)的成熟以及交流電動機(jī)較直流電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便，可設(shè)計(jì)和制造出功率更大、轉(zhuǎn)速更高的電動機(jī)的特點(diǎn)，因此得到了更為廣泛的應(yīng)用。其變速原理為：控制系統(tǒng)調(diào)制發(fā)電機(jī)輸出的電壓、電流或頻率，然后輸送給電動機(jī)，連續(xù)改變輸出轉(zhuǎn)速和力矩，以獲得無級的傳動比。如圖 。 圖 帶式無級變速器 上一頁 下一頁 返 回 （ 2）液壓式 它依靠液體壓能的變化來傳動和變換能量，是借助于工作腔的容積變化進(jìn)行工作的。 V 形帶無級變速器根據(jù)傳動帶的不同又可以分為普通V形橡膠帶無級變速器和 V形鋼帶無級變速器。其工作原理是利用傳動帶左右兩側(cè)與錐盤相接觸所產(chǎn)生的摩擦力進(jìn)行傳動，并通過改變兩錐盤的軸向距離來調(diào)整它們與傳動帶的接觸位置和工作半徑，從而實(shí)現(xiàn)無級變速傳動。如圖 器。 圖 鏈?zhǔn)綗o級變速器 ②鏈?zhǔn)? 鏈?zhǔn)绞綗o級變速器的變速傳動機(jī)構(gòu)由主從動鏈輪及套于其上的鋼質(zhì)撓性鏈組成，利用鏈條左右兩側(cè)面與作為鏈輪的兩錐盤相接觸所產(chǎn)生的摩擦力進(jìn)行傳動，并通過改變兩錐盤的軸向距離來調(diào)整它們與鏈的接觸位置和工作半徑，從而實(shí)現(xiàn)無級變速傳動。 ①摩擦式 摩擦式無級變速器，是靠旋轉(zhuǎn)體間的接觸摩擦力來傳遞動力的，通過改變輸入、輸出的作用半徑，連續(xù)的改變了傳動比。在汽車上已經(jīng)使用的無級變速器有傳動帶傳動與牽引傳動兩種型式，都是應(yīng)用摩擦力傳遞動力。在巡航控制起作用時(shí)，隨著道路坡度、阻力的變化，汽車自動地變化節(jié)氣門開度并進(jìn)行擋位變換，以便按存儲在微電腦內(nèi)的最佳燃油經(jīng)濟(jì)性規(guī)律行駛。它的控制電路保證了電壓的變化不會對電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生影響。然后再回到的正常節(jié)氣門開度。在正常行駛時(shí)，加速踏板踩下行程與步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動的節(jié)氣門開度是一致的。為保證安全，防止這種危險(xiǎn)情況發(fā)生，離合器卸壓閥 Y2可采用常開型，并設(shè)置延遲電源電路，使其在電源切斷后 2— 3s內(nèi)仍讓離合器保持分離狀態(tài)。 當(dāng)關(guān)閉整車電源開關(guān)后，電磁閥電流也被切斷，離合器接合。 （ 4）保持接合 離合器接合后，除 Y2外所有電磁閥全部關(guān)閉，汽車進(jìn)入正常行駛。 （ 3）接合 Y1關(guān)閉， Y Y3和 Y4由驅(qū)動電磁閥的脈沖電流的脈沖幅值控制，分別或同時(shí)接通，脈沖越寬，活塞運(yùn)動速度越快。 2）離合器的執(zhí)行機(jī)構(gòu) 圖 機(jī)械式自動變速器的液壓系統(tǒng) 1液壓泵； 2壓力繼電器； 3蓄壓氣； 4電磁閥； 5離合器操縱液壓缸 上一頁 下一頁 返 回 （ 1）分離 電磁閥 Y1接通， Y Y3和 Y4關(guān)閉，壓力油進(jìn)入液壓缸，離合器分離，用于防止發(fā)動機(jī)熄火及換擋。 圖 離合器接合速度與擋位的關(guān)系 上一頁 下一頁 返 回 (5)坡度與載荷 道路坡度和汽車載荷的增加，均會引起發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的峰值及輸出轉(zhuǎn)矩的明顯變化。因此，從提高離合器接合平順性、乘坐舒適性及減小動載考慮，應(yīng)放慢離合器接合速度 vc，故低擋時(shí)換擋時(shí)間長，如圖 所示。造成車身振動甚至發(fā)動機(jī)熄火，控制系統(tǒng)需先計(jì)算發(fā)動機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速 neo如果發(fā)現(xiàn)該節(jié)氣門開度下的 ne＜ neo，則離合器分離，停止接合。 ③發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 離合器接合時(shí)，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速 ne會出現(xiàn)變化，接合的速度越快轉(zhuǎn)速 ne的波動量越大。