【正文】 插圖清單圖11 自動變速器結(jié)構(gòu)圖 1 圖21 自動變速器結(jié)構(gòu)圖 4 圖22 自動變速器 5 圖23 液力自動變速器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 5 圖31自動變速器原理圖 7 圖41 變速器液控系統(tǒng)原理示意圖 14 圖51 液力變矩器構(gòu)造圖 15 圖 52 液力變矩器結(jié)構(gòu)圖 16 圖 53 液力變矩器原理展開圖 17 圖 61 行星齒輪機構(gòu)組成 19 圖62 多片離合器 23 圖 63 片式制動器 24 圖 64 滾柱式單向離合器 25 圖 65 行星排 26 圖 66 行星排 26 圖 67 行星排 27 圖 68 行星排 27 圖 69 行星排 28 圖 610 行星排 29 圖 611 行星排 29 圖 612 行星排 30 表格清單表61 行星齒輪不同組合方式下的轉(zhuǎn)向和傳動比……………………………………………22表62 自動變速器各檔工作元件…………………………………………………………………35第1章 自動變速器概述圖111自動變速器結(jié)構(gòu)圖 最早在1904年出現(xiàn)了離合器和制動器等摩擦元件操縱變速的行星齒輪機構(gòu)，該機構(gòu)首先用于英國Wilson Picher汽車上。而液力耦合器的出現(xiàn)為自動操作的實現(xiàn)提供了可能，1938年至1941年美國GM和Chrysler公司采用液力耦合器代替離合器，省去了駕駛時的離合器踏板操作。 液力自動變速階段：該階段以1939年的通用Oldsmobile車上Hydromantic開始，以液力自動變速器的普遍應(yīng)用和迅速推廣為特征。 電控自動變速階段：1969年法國的雷諾R16TA轎車首先使用了電子控制自動變速器，與全液壓的區(qū)別在于自動換擋的控制系統(tǒng)是由電腦來實現(xiàn)的，但當(dāng)時電子技術(shù)不成熟，應(yīng)用范圍較窄，到20世紀80年代末，電子控制逐步實用化，越來越多的自動變速器采用了電子控制。從而利用液壓換擋執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)自動換擋。 智能自動變速階段:隨著車輛技術(shù)和自動變速技術(shù)的發(fā)展，人們不再滿足于簡單的功能實現(xiàn)，車輛自動變速技術(shù)即將進入智能化階段，控制策略的不斷改進成為車輛自動變速技術(shù)的特點。我國應(yīng)用液力傳動始于五十年代，自行研制出了內(nèi)燃機車和紅旗CA770三排座高級轎車的液力傳動系統(tǒng)，隨后液力傳動液在我國獲得了一定發(fā)展，此外，部分均勻車輛上使用了液力自動變速器，但發(fā)展速度要落后于發(fā)達國家。目前轎車普遍使用的是AT，AT幾乎成為自動變速器的代名詞。其中液力變扭器是AT最重要的部件。 按變速形式分：可分為有級變速器與無級變速器兩種。無級變速器是能使傳動比在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的變速器，無級變速器目前在汽車上應(yīng)用已逐步增多。 機械式自動變速器 ，它是由離合器和依據(jù)車速、油門開度改變，V型帶輪的作用半徑而實現(xiàn)無級變速的。 按自動變速器前進擋的擋位數(shù)不同分： 自動變速器按前進擋的檔位數(shù)不同，可分為2個前進擋、3個前進擋、4個前進擋三種。這兩種自動變速器都沒有超速擋，其最高擋為直接擋。這種設(shè)計雖然使自動變速器的構(gòu)造更加復(fù)雜，但由于設(shè)有超速擋，大大改善了汽車的燃油經(jīng)濟性。普通齒輪式自動變速器體積較大，最大傳動比較小，使用較少。 ： 可分為液控自動變速器和電液控自動變速器。 電液控自動變速器是通過各種傳感器，將發(fā)動機轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動機水溫、自動變速器液壓油溫度等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，并輸入電腦；電腦根據(jù)這些電信號，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發(fā)出電控制信號；換擋電磁閥和油壓電磁閥再將電腦的電控信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?，閥板中的各個控制閥根據(jù)這些液壓控制信號，控制換擋執(zhí)行機構(gòu)的動作，從而實現(xiàn)自動變速。常見的組成部分有液力變矩器、行星齒輪機構(gòu)、離合器、制動器、油泵、濾清器、管道、控制閥體、速度調(diào)壓器等，按照這些部件的功能，可將它們分成液力變矩器、變速齒輪機構(gòu)、供油系統(tǒng)、自動換擋控制系統(tǒng)和換擋操縱機構(gòu)等五大部分。它利用油液循環(huán)流動過程中動能的變化將發(fā)動機的動力傳遞自動變速器的輸入軸，并能根據(jù)汽車行駛阻力的變化，在一定范圍內(nèi)自動地、無級地改變傳動比和扭矩比，具有一定的減速增扭功能。采用普通齒輪式的變速器，由于尺寸較大，最大傳動比較小，只有少數(shù)車型采用。 變速齒輪機構(gòu)主要包括行星齒輪機構(gòu)和換檔執(zhí)行機構(gòu)兩部分。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元件作主動件和限制不同元件的運動而實現(xiàn)的。 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、制動器和單向超越離合器等組成。制動器的作用是將行星齒輪機構(gòu)中的某個元件抱住，使之不動。 供油系統(tǒng) 圖234液力自動變速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)自動變速器的供油系統(tǒng)主要由油泵、油箱、濾清器、調(diào)壓閥及管道所組成。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)部分提供一定油壓的液壓油。 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）和汽車的行駛速度，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，自動地接通或切斷某些換擋離合器和制動器的供油油路，使離合器結(jié)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。 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。 在液壓控制系統(tǒng)中，增設(shè)控制某些液壓油路的電磁閥，就成了電器控制的換擋控制系統(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)。駕駛員通過自動變速器的操縱手柄改變閥板內(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、控制開關(guān)的狀態(tài)等因素，利用液壓自動控制原理或電子自動控制原理，按照一定的規(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。手動檔主要由齒輪和軸組成，通過不同的齒輪組合產(chǎn)生變速變矩；而AT傳動系統(tǒng)是由液力變矩器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。泵輪和渦輪是一對工作組合，它們就好似相對放置的兩臺風(fēng)扇，一臺風(fēng)扇吹出的風(fēng)力會帶動另一臺風(fēng)扇的葉片旋轉(zhuǎn)，風(fēng)力成了動能傳遞的媒介，如果用液體代替空氣成為傳遞動能的媒介，泵輪就會通過液體帶動渦輪旋轉(zhuǎn)，再在泵輪和渦輪之間加上導(dǎo)輪，通過反作用力使泵輪和渦輪之間實現(xiàn)轉(zhuǎn)速差就可以實現(xiàn)變速變矩了。輔助機構(gòu)自動換檔不能滿足行駛上的多種需要，例如停泊、后退等，所以還設(shè)有干預(yù)裝置（即手動撥桿），標志P(停泊）、R(后位）、N(空位）、D(前進位），另在前進位中還設(shè)有“2”和“1”的附加檔位，用以起步或上斜坡之用。 液力自動變速器通常有兩種類型：一種為前置后驅(qū)動液力自動變速器；另一種為前置前驅(qū)動液力自動變速器。按照這些工況，動力傳動控制模塊給執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令，并實現(xiàn)下列功能：變速器的升檔和降檔；一般通過操縱一對電子換檔電磁閥在通/斷兩種狀態(tài)中轉(zhuǎn)換；通過電子控制壓力控制電磁閥(PCS)來調(diào)整管路油壓；變矩器離合器（TCC)用以控制電磁閥的結(jié)合和分離時間。 自動變速器之所以能夠?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)變速器擋位的變換。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。 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。電控單元根據(jù)這些信號，通過電磁閥控制液壓控制裝置的換擋閥，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擋位的變換，以實現(xiàn)自動變速。液壓系統(tǒng)由動力源、控制機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)三部分組成。 控制機構(gòu)大體包括主油系統(tǒng)、換檔信號系統(tǒng)，換檔閥系統(tǒng)和緩沖安全系統(tǒng)。 執(zhí)行機構(gòu)包括各離合器制動器的液壓缸。油泵通常裝在變距器的后端，有的是在變速器的后端，但是不管何位都是變距器的泵通過軸套或軸來驅(qū)動，轉(zhuǎn)速與發(fā)動機相同。 內(nèi)嚙合齒輪式油泵 內(nèi)嚙合齒輪在自動變速器應(yīng)最為普遍，它具有尺寸小、重量輕、流量脈動小、噪聲低特點。　 擺線轉(zhuǎn)子泵擺線轉(zhuǎn)子泵具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、噪聲小，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)高速性能良好等優(yōu)點；其缺點是流量脈沖大，加工精度要求高。 葉片式油泵它由轉(zhuǎn)子，定子，葉片及泵體等組成。當(dāng)轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)動時，各葉片也隨著在定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)，同時完成油液的吸入與排除。 主油路系統(tǒng) 自動變速器油從油泵泵出，既進入主油路系統(tǒng)。發(fā)動機運行過程中，轉(zhuǎn)速從1000r/min變化，從而使得油泵的輸出流量和壓力變化很大。 主油路調(diào)壓閥：作用是將油泵輸出壓力精確調(diào)節(jié)到所需的油壓后再輸入主油路，多余的油返回油底殼。 主油調(diào)壓閥還應(yīng)能滿足主油路系統(tǒng)在不同工況，不同檔位時，具有不同油壓的功能要求： 節(jié)氣門開度小時，自變器所傳距較小，離合器制動器不易打滑，主油路壓力可以降低一些與之相反，應(yīng)使油壓升高。 倒檔使用時間較少，為減少自變器尺寸，倒檔執(zhí)行機構(gòu)做得較小，為避免打滑應(yīng)提高油壓。 節(jié)氣門閥反應(yīng)節(jié)氣門開度大小變化時的油壓。 機械式節(jié)氣門閥：一種常見的機械式節(jié)氣門閥，它由上部是節(jié)氣門閥體、回位彈簧、下部的強制低檔柱塞和調(diào)壓彈簧等組成。節(jié)氣門閥凸輪經(jīng)鋼絲繩與加速踏板相連。另外節(jié)氣門上還有兩個控制油口，分別與來自斷流閥的油壓及出油口油壓相通，使閥體在A、B處受到向下的油壓作用力。 當(dāng)踩下加速踏板時，節(jié)氣門纜繩被拉動，將強制低檔柱塞上推，壓閥壓彈簧，調(diào)壓彈簧則推動節(jié)氣門閥體向上，使節(jié)流口開大，從節(jié)氣門輸出的油壓增高。 真空式節(jié)氣門閥：真空式節(jié)氣門閥由真空氣室、推桿和潤滑等組成。當(dāng)節(jié)氣門開度較小時進氣管真空度較大，真空氣室膜片對閥芯的推力減小，節(jié)氣門閥輸出油壓較低；當(dāng)節(jié)氣門開度較大時，進氣管真空度小，真空氣室膜片對閥芯推力變大，節(jié)氣門閥輸出油壓較高。 離心式速控閥 也叫離心調(diào)速閥或離心調(diào)速器 其作用：為自變器換檔閥提供一個隨車速變化的控制油壓。 (1) 普通復(fù)合式雙級速控閥 來自油泵的主油路壓力油由速控閥蓋左端面上的小孔A，經(jīng)蓋上的軸向油道，速控閥外殼左端面上油道，從閥入口P進入速控閥內(nèi)，再由閥出口O經(jīng)外殼左端面油道，蓋上軸向油道及軸頸外槽中的經(jīng)向小孔B輸出。變速器輸出軸旋轉(zhuǎn)時，滑閥自身的離心力及油壓使滑閥向外移動（甩開）；而另一側(cè)重塊組件的離心力卻通過速控閥軸力使滑閥向內(nèi)（內(nèi)收）移動。當(dāng)輸出轉(zhuǎn)速逐漸生高時，重塊組件的離心力迅速增大，拉動滑閥內(nèi)移，使主油壓入口P開度增大，閥輸出油壓隨車速的提高而內(nèi)急劇增大。因此在自動驅(qū)動橋中較多采用中間傳動復(fù)合式雙級速控閥。當(dāng)從動齒輪帶動閥芯，閥體及保持架旋轉(zhuǎn)時，重塊組件在離心力的作用下可繞銷孔向外擺動。從而使速控輸出油壓能隨著輸出軸轉(zhuǎn)速的增大而增高。換檔閥組主要由手動閥、換檔閥組成。操縱手柄的作用與普通手動變速器的換檔手柄不同。變速器有幾個檔位，手柄就有幾個工作位置。如手柄置于前進檔（D）位置時，對三檔自動變速器而言，變速器可根據(jù)換檔信號在1至3檔之間自動變換；對四檔自動變速器而言，變速器則可根據(jù)換檔信號在1至4檔之間自動換檔。當(dāng)手柄置于前進低檔1位（或L位）時，自動變速器被限制在1檔工作。
換檔閥 換檔閥是彈簧液壓作用式的方向控制閥，它有兩個工作位置，可以實現(xiàn)升檔或降檔的自動變換。但在絕大多數(shù)自動變速器中都裝有強制低檔閥，其作用是：當(dāng)汽車已在較高車速下行駛，而此時把發(fā)動機油門踩到底仍覺加速不夠強烈，則將自動變速器瞬時強制性的降低一檔，即“強制低檔”。若將自動變速器降低一檔，則由于傳動比增加，輸出轉(zhuǎn)矩增大，在短暫的時間內(nèi)，能起到極其強烈的加速作用，這是在非常情況下的迅速加速時所必需的。當(dāng)加速的要求得到滿足后，應(yīng)立即松開油門踏板，否則在加速到接近發(fā)動機最大轉(zhuǎn)速時再松油門升檔，會對高檔摩擦元件工作不利。 緩沖安全系統(tǒng) 為防止自動變速器在換檔時出現(xiàn)沖擊，裝有許多起緩沖和安全作用的液壓閥和減振器。 緩沖閥 下面先從一個兩檔的自動變速器看緩沖閥的工作原理。蓄壓減振器 自動變速器中也常用蓄壓減振器來緩沖換檔沖擊，蓄壓減振器也稱蓄能減振器或減振器，一般由減振活塞和彈簧組成?！?調(diào)整閥 換檔閥動作時，如主油路壓力被立即加至執(zhí)行元件，將會產(chǎn)生較大的沖擊。其工作原理大體上相同。另外，變矩器工作輪中有些區(qū)域，工作液體的流速高，壓力低，往往出現(xiàn)氣蝕，使得傳遞的轉(zhuǎn)矩減小。 液力變矩器控制裝置有壓力調(diào)節(jié)閥、鎖止信號閥、鎖止繼動閥（也稱鎖止中繼閥）等閥及響應(yīng)的油路組成。不少自動變速器的壓力調(diào)節(jié)閥與主油路調(diào)壓閥做為一體，直接調(diào)節(jié)由主油路輸出的壓力油，然后送往變矩器?！? 鎖止信號閥及鎖止繼動閥 液力變矩器中閉鎖離合器的工作是由鎖止信號閥和鎖止繼動閥共同控制。通過低檔油路進入變速機構(gòu)，掛上低檔。當(dāng)汽車負荷小，車速高時，節(jié)氣門閥輸出的油壓低，速控閥輸出的油壓高，換擋閥右側(cè)油壓大于左側(cè)油壓，閥芯左移，工作油壓通過高檔油路進入變速機構(gòu)，使高檔離合器或制動器結(jié)合，自動變速器掛上高檔。第5章 液力變矩器圖517液力變矩器構(gòu)造圖 液力變矩器的組成圖528液力變矩器結(jié)構(gòu)圖液力變矩器主要由可旋轉(zhuǎn)的泵輪3和渦輪2以及固定不動的導(dǎo)輪4三個零件組成。各工作輪用鋁合金精密制造，或用鋼板沖壓焊接而成。變矩器殼做成兩半，裝配后焊成一體。渦輪通過從動軸5與傳動系統(tǒng)的其他部件相連。所有工作輪裝配后，形成斷面為循環(huán)圓的環(huán)狀體。與耦合器不同的是，變矩器不僅能傳遞轉(zhuǎn)矩，而且能在泵輪轉(zhuǎn)矩不變的情況下，隨著渦輪的轉(zhuǎn)速（反映汽車行駛速度）不同而改變渦輪輸出的轉(zhuǎn)矩數(shù)值。在循環(huán)流動的過程中，固定不動的導(dǎo)輪給一個反作用力矩，使渦輪輸出的轉(zhuǎn)矩