【正文】 27 01自動變速器 輔助裝置 自動變速 器供油系統(tǒng)中除了油泵及各種流量控制閥外，還包括許多輔助裝置。 旁通閥（單向閥）是液壓油冷卻裝置的保護(hù)器，與冷卻裝置并聯(lián)。 安全閥實際上也是一個調(diào)壓閥，由彈簧和鋼球組成，并聯(lián)在油泵的進(jìn)、出油口上，以限制油泵壓力。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速升高和液力變矩器油 壓升高時，把油路開放。 26 二次調(diào)節(jié)閥也是由閥體、閥芯和彈簧等組成。此時的主油路油壓稱為倒擋油壓。增加了閥芯向左的推力，使主油路油壓減小，減小了油泵的運轉(zhuǎn)阻力。 當(dāng)自動變速器處于前進(jìn)擋的 1擋或 2 擋時，倒擋油路油壓為 0，壓力校正閥關(guān)閉，調(diào)壓閥右端的反饋油壓也為 0。 在閥芯的右端還作用著另一個反饋油壓，它來自于壓力校正閥。 當(dāng)發(fā)動機(jī)負(fù)荷較小，輸出功率較小時，此時的節(jié)氣門調(diào)節(jié)壓力也較低，作用在閥芯右端的油液壓力較高，油壓所產(chǎn)生的作用力大于閥芯左端彈簧預(yù)緊力和節(jié)氣門調(diào)節(jié)壓力對閥芯的作用力時，彈簧將被壓縮，閥芯向左移動，閥芯中部的密封臺肩將使泄油口露出一部分（來自油泵的油液壓力越高則泄油口露出越多），來自油 泵的油液有一部分經(jīng)出油口 b 輸住選擋閥，有一部分經(jīng)出油口 d輸出往變矩器，還有一部分泄油口流回油盤，使油壓下降，直至油液壓力所產(chǎn)生的推力與調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力和節(jié)氣門調(diào)節(jié)壓力的合力保持平衡為止，此時調(diào)壓閥以低于油泵輸入壓力的油壓輸出；當(dāng)節(jié)氣門開度增大，輸出功率增大時，此時增大了的節(jié)氣門調(diào)節(jié)油壓將使閥芯向右移動，閥芯中部的密封臺肩將堵住泄油口，泄油口開度降低，泄油道減小或處于封閉狀態(tài)，使油壓上升，調(diào)節(jié)閥以高于油泵輸入壓力的油壓輸出。圖21所示為油壓調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)簡圖。 圖 20 油壓調(diào)節(jié)裝置 1一次調(diào)節(jié)閥 2油泵 3安全閥 4二次調(diào)節(jié)閥 5單向閥 主油路調(diào)壓閥 主油路調(diào)壓閥又稱一次調(diào)節(jié)閥，它的作用是根據(jù)汽車行駛速度和化油器節(jié)氣門開度的變化，自動調(diào)節(jié)流向各液壓系統(tǒng)的油壓，保證各系統(tǒng)液壓的穩(wěn)定，使各信號閥工作平穩(wěn)。 自動變速器供油系統(tǒng)的油壓調(diào)節(jié)裝置是由主油路調(diào)壓閥（又稱一次調(diào)節(jié)閥）、副調(diào)壓閥（又稱二次調(diào)節(jié)閥）、單向閥和安全閥等組成。另一方面是因為自動變速器中各部分對油壓的要求也不相同。 調(diào)壓裝置 自動變速器的供油系統(tǒng)中，必須設(shè)置油壓調(diào)節(jié)裝置，一方面是因為油泵泵油量是變化的。 內(nèi)嚙合齒輪泵是自動變速器中應(yīng)用最為廣泛的一種油泵，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、重量輕、自吸能力強(qiáng)、流量波動小、噪音低等特點。其泄漏量與間隙的大小和輸出壓力有關(guān)。內(nèi)嚙合齒輪泵的排量取決于外齒齒輪的齒數(shù)、模數(shù)及齒寬。 圖 19內(nèi)嚙合齒輪泵 1 小齒輪 2內(nèi)齒輪 3月牙形隔板 4吸油腔 5壓油腔 6進(jìn)油道 7出油道。當(dāng)發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)時，變矩器殼體后端的軸套帶動小齒輪和內(nèi)齒輪一起朝圖中順時針方向運轉(zhuǎn)，此時在吸油腔內(nèi)，由于外齒輪和內(nèi)齒輪不斷退出噴合，容積不斷增加，以致形成局部真空，將油盤中的液壓油從進(jìn)油口吸入，且 隨著齒輪旋轉(zhuǎn)，齒間的液壓油被帶到壓油腔；在壓油腔，由于小齒輪和內(nèi)齒輪不斷進(jìn)入嚙合，容積不斷減少，將液壓油從出油口排出。月牙形隔板將內(nèi)齒輪與外齒輪的之間空出的容積分隔成兩個部分，在齒輪旋轉(zhuǎn)時齒輪的輪齒由嚙合到分離的那一部分，其容積由小變大，稱為吸油腔；齒輪由分離進(jìn)入嚙合的那一部分，其容積由大變小，稱為壓油腔。 圖 18 典型的齒輪泵 23 1 月牙形隔板 2驅(qū)動齒輪（外齒輪） 3被動齒輪（內(nèi)齒輪） 4泵體 5密封環(huán) 6固定支承 7油封 8軸承。泵蓋也是一個經(jīng)精加工的鑄件，也有很多油道。內(nèi)齒和外齒齒輪緊靠著月牙形隔板，但不接觸，有微小的間隙。 、內(nèi)嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)與工作原理 內(nèi)嚙合齒輪泵主要由外齒齒輪、內(nèi)齒齒輪、月牙形隔板，泵殼、泵蓋等組成，圖 18 所示為典型的內(nèi)嚙合齒輪泵及其主要 零件的外形。在變速器的供油系統(tǒng)中，常用的油泵有內(nèi)嚙合齒輪泵、轉(zhuǎn)子泵和葉片泵。 （ 6）通過油料的循環(huán)散 熱冷卻，使整個自動變速器的發(fā)熱量得以散逸，使變速器保持在合理的溫度范圍內(nèi)工作。 （ 4）保證換擋離合器等的供油，以滿足換擋等的操縱需要。 （ 2）在一部分工程車輛和重型運輸車輛中，還需向液力減速器提供足夠流量及溫度適宜的油液，以便能適時地吸收車輛的動能，得到滿意的制動效果。足夠流量、合適溫度的液壓油。 5． 1 供油系統(tǒng)的基本組成及作用 供油系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，因其用途不同而有所不同，但主要組成部分基本相同，一般由各分支供油系統(tǒng)、油泵及輔助裝置，壓力調(diào)節(jié)裝置等部分組成。 21 圖 16三檔（ D檔） 執(zhí)行元件油路圖 D、四檔，為超速檔 3檔、 4檔離合器 K3閉合，驅(qū)動行星架 ， 2檔、 4檔制動器 B2 閉合，制動大太陽輪 ， 輸出轉(zhuǎn)速＝自轉(zhuǎn)＋公轉(zhuǎn) 輸入公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 。 二檔（ D 檔狀態(tài)） 1至 3檔離合器 K1 閉合，驅(qū)動小太陽輪 ， 2檔、 4檔制動器 B2閉合，制動大太陽輪 。 圖 14一擋（ D檔 ）執(zhí)行元件油路圖 一檔（手動一檔狀態(tài)）： 1至 3檔離合器 K1 閉合，驅(qū)動小太陽輪 1 檔、倒檔制動器 B1 閉合。 單向離合器 F： 單向制動行星架 . 整個系統(tǒng)中齒圈為向外傳遞動力的部件，離合器制動器對行星架、小太陽輪、大太陽輪的作用的組合，構(gòu)成了動力傳遞路線。 制動器 B1： 倒擋制動器 ,制動行星齒輪架 。 離合器 K2： 倒擋離合器 ,驅(qū)動大太陽輪 。 有些單向超越離合器的楔形槽開在內(nèi)環(huán)上，其工作原理和楔形槽開在外環(huán)上的相同 、各離合器、制動器的功用及換檔元件的執(zhí)行情況： 在 01N 自動變速箱系統(tǒng)中， 離合器和制動器包括 ： 在整個系統(tǒng)中共有二個制動器、四個離合器 （如圖 13） 。 單向超越離合器的鎖止方向取決于外環(huán)上楔形槽的方向。當(dāng)外環(huán)相對于內(nèi)環(huán)朝順時針方向轉(zhuǎn)動時，在剛剛開始轉(zhuǎn)動的瞬間，滾柱便在摩擦力和彈簧彈力的作用下被卡死在楔形較窄的一端，于是內(nèi)外環(huán)互相連接成一個整體，不能相對轉(zhuǎn)動，此時單向超越離合器處于鎖止?fàn)顟B(tài)，與外環(huán)連接的基本元件被固定住或者和與內(nèi)環(huán)相連接的元件連成一整體。內(nèi)外環(huán)之間的楔形槽內(nèi)裝有滾柱和彈簧。 圖 12 滾柱斜槽式單向超越離合器 1外環(huán) 2內(nèi)環(huán) 3滾柱 4彈簧 內(nèi)環(huán)通常用內(nèi)花鍵和行星齒輪排的某個基本元件或者和變速器殼體連接，外環(huán)則通過外花鍵和行星排的另一側(cè)基本元件連接或者和變速器外殼連接。 、單向超越離合器 （ 滾柱斜槽式 ） 的結(jié)構(gòu)與工作原理 單向超越離合器又稱單向嚙合器或自由輪離合器，與其他離合器的區(qū)別是，單向超越離合器無需控制機(jī)構(gòu)，它是依靠其單向鎖止原理來發(fā)揮固定或連接作用的，力矩的傳遞是單方向的，其連接和固定完全由與之相連接元件的受力方向所決定，當(dāng)與之相連接元件的受力方向與鎖止方向相同時，該元件即被固定或連接；當(dāng)受力方向與鎖止方向相 反時，該元件即被釋放或脫離連接；即在驅(qū)動軸與從動軸之間 ，只能使從動軸作一個方向回轉(zhuǎn)，反方向具有空轉(zhuǎn)機(jī)能。 片式制動器的工 作平順性優(yōu)于帶式制動器，因此近年來在轎車自動變速器中，采用片式制動器的越來越多。當(dāng)制動器工作時，來自控制閥的液壓油進(jìn)入制動器轂內(nèi)的液壓缸中，油壓作用在制動器活塞上，推動活塞將制動器摩擦片和鋼片夾緊在一起，與行星排某一基本元件連接的制動器轂就被固定住而不能旋轉(zhuǎn)。鋼片通過外花鍵齒安裝在固定于變速器殼體上的制動鼓內(nèi)花鍵齒圈中，或直接安裝在變速器殼體 上的內(nèi)花鍵齒圈中，摩擦片則通過內(nèi)花鍵齒和制動鼓上的外花鍵齒連接。 片式制動器的結(jié)構(gòu)與工作原理 片式制動器由制動鼓、制動器活塞、回位彈簧、鋼片、摩擦片及制動轂等部件組成。在這種情況下，當(dāng)減少或 增加摩擦片的片數(shù)時，要相應(yīng)增加或減少鋼片的個數(shù)或增減調(diào)整墊片的厚度，以保證離合器的自由間隙不變。離合器鋼片的片數(shù)應(yīng)等于或多于摩擦片的片數(shù)，以保證每個摩擦片的兩面都有鋼片。離合器所要傳遞的動力越大，其摩擦片的片數(shù)就應(yīng)越多。在同一個自動變 速器中通常有幾個離合器，它們的直徑、面積基本上相同或相近，但它們所傳遞的動力的大小往往有很大的差異。鋼片和摩擦片之間壓緊力的大小由作用在離合器活塞上的液壓油的油壓及活塞的面積決定。 當(dāng)離合器處于結(jié)合狀態(tài)，互相壓緊在一起的鋼片和摩擦片之間要有足夠的摩擦力，以保證傳遞動力時不產(chǎn)生打滑現(xiàn)象。為了防止這種情況出現(xiàn)，在離合器活塞或離合器鼓的液壓缸壁面上設(shè) 17 有一個由鋼球組成的單向閥。由于離合器鼓是和變速器輸入軸或行星排某一基本元件一同旋轉(zhuǎn)的，殘留在液壓缸內(nèi)的液壓油在離心力的作用下會被甩向液壓缸外緣處，并在該處產(chǎn)生一定的油壓。它具有一定的彈性，可以減緩離合器結(jié)合時的沖擊力。通常離合器片數(shù)越多或該離合器的交替工作越頻繁，其自由間隙就越大。一般離合器自由間隙的標(biāo)準(zhǔn)為（ ~） mm。此時，離合器活塞和離合器片或離合器片和卡環(huán)之間有一定的軸向間隙，以保證鋼片和摩擦片之間無任何軸向壓力，這一間隙稱為離合器的自由間隙。 當(dāng)液壓控制系統(tǒng)將作用在離合器液壓缸內(nèi)的液壓油的壓力解除后，離合器活塞在回位彈簧的作用下壓回液壓缸的底部，并將液壓缸內(nèi)的液壓油從進(jìn)油孔排出。 離合器鼓或離合器轂分別以一定的方式和變速器輸入軸或行星排的某個基本元件相連接，一般離合器為主動件，離合器 鼓為從動件。鋼片的外花鍵齒安裝在離合器鼓的內(nèi)花鍵齒圈上，可沿齒圈鍵槽作軸向移動；摩擦片由其內(nèi)花鍵齒與離合器轂的外花鍵齒連接，也可沿鍵槽作軸向移動。 離合器活塞安裝在離合器鼓內(nèi)，它是一種環(huán)狀活塞，由活塞內(nèi)外圓的密封圈保證其密封，從而和離合器鼓一起形成一個封閉的環(huán)狀液壓缸，并通過離合器內(nèi)圓軸頸上的進(jìn)油孔和控制油道相通。換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)各執(zhí)行元件通過按一定規(guī)律對行星齒輪機(jī)構(gòu)的某些基本元件進(jìn)行連接、固定或鎖止，讓行星齒輪機(jī)構(gòu)獲得不同的傳動比，從而實現(xiàn)擋位變換。它有三個基本作用，即連接、固定和鎖止。 15 圖 9 行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動簡圖 1太陽輪 2齒圈 3行星架 4行星齒輪 5行星齒輪軸。設(shè)太陽輪的齒數(shù)為 Z1，齒圈齒數(shù)為Z2，太陽輪、齒圈和行星架的轉(zhuǎn)速分別為 n n n3，并設(shè)齒圈與太陽輪的齒數(shù)比為α，即 α =Z2/Z1 則行星齒輪機(jī)構(gòu)的一 般運動規(guī)律可表達(dá)為： n1+α n2（ 1+α） n3=0 由上式可以看出，在太陽輪、齒圈和行星架三個基本元件中，可任選兩個分別作為主動件和從動件，而使另一個元件固定不動（使該元件轉(zhuǎn)速為零）或使其運動受一定約束（使該元件的轉(zhuǎn)速為某一定值），則整個輪系即以一定的傳動比傳遞動力。為了組成具有一定傳動比的傳動機(jī)構(gòu)，必須將太陽輪、齒圈和行星架這三個基本元件中的一個加以固定（即使其轉(zhuǎn)速為 0，也稱為制動），或使其運動受到一定的約束（即讓該構(gòu)件以某一固定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)），或?qū)⒛硟蓚€基本元件互相連接在一起（即兩者轉(zhuǎn)速相同），使行星排變?yōu)橹挥幸粋€自由度的機(jī)構(gòu)，獲得確定的傳動化。 14 圖 8 行星齒輪機(jī)構(gòu) 1 齒圈 2行星齒輪 3行星架 4太陽輪 2 用行星齒輪機(jī)構(gòu)作為變速機(jī)構(gòu)，由于有多個行星齒輪同時傳遞動力，而且常采用內(nèi)嚙合式，充分利用了齒圈中部的空間，故與普通齒輪變速機(jī)構(gòu)相比，在傳遞同樣功率的條件下，可以大大減小變速機(jī)構(gòu)的尺寸和重量，并可實現(xiàn)同向、同軸減速傳動；另外，由于采用常嚙合傳動，動力不間斷，加速性好，工作也可靠。 行星齒輪機(jī)構(gòu)中的太陽輪、齒圈及行星架有一個共同的固定軸線，行星齒輪支承在固定于行星架的行星齒輪軸上，并同時與太陽輪和齒圈嚙合。 變速齒輪機(jī)構(gòu)主要包括行星齒輪機(jī)構(gòu)和換擋執(zhí)行元件兩部分。為此，在汽車自動變速器中設(shè)置了變速齒輪機(jī)構(gòu)，它能使扭矩再增大 24 倍。 2 圖 7 帶減振彈簧的壓盤 1減振彈簧 2花鍵套 、變速齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與工作原理 變矩器在自動變速器中的主要作用是使汽車起步平穩(wěn)，在換擋時減緩傳動系的沖擊負(fù)荷。有些車型的液力變矩器的鎖止離合器盤上還裝有減振彈簧，以減 小鎖止離合器在結(jié)合時瞬間產(chǎn)生的沖擊力（如圖 7 所示）。由于壓盤背面（圖中右側(cè)）的液壓油壓力仍為變矩器壓力，從而使壓盤在前后兩面壓力差的作用下壓緊在主動盤（變矩器殼體）上，如圖 6(b)所示，這時輸入變矩器的動力通過鎖止離合器的機(jī)械連接，由壓盤直接傳至渦輪輸出，傳動效率為 100%。當(dāng)車速較低時，鎖止控制閥讓液壓油從油道 B 進(jìn)入變矩器，使鎖止離合器壓盤兩側(cè)保持相同的油壓，鎖止離合器處于分離狀態(tài)，這時輸入變矩器的動力完全通過液壓油傳至渦輪，圖 6（ a）所示。鎖止控制閥由自動變速器電腦通過鎖止電磁閥來控制。鎖止離合器的主動盤即為變矩器殼體，從動盤是一個可作軸向移動的壓盤，它通過花鍵套與渦輪連接（圖 5）。為提高汽車的傳動效率，減少燃油消耗， 01N 自動變速器采用一種帶鎖 止離合器的綜合式液力變矩器。因此，這種變矩器既利用了液力變矩器在渦輪轉(zhuǎn)速較低時所具有的增扭特性，又利用了液力耦合器渦輪轉(zhuǎn)速較高時所具有的高傳動效率的特性。 導(dǎo)輪 開始空轉(zhuǎn)的工作點稱為偶合點。因此這時該變矩器的不能起增扭作用，其工作特性和液力耦合器相同。由于單向超越離合器在順時針方向沒有鎖止作用，可以像軸承一樣滑轉(zhuǎn)，所以導(dǎo)輪在液壓油的沖擊作用下開始朝順時針方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速增大到某一數(shù)值時，液壓油對導(dǎo)輪的