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1、第第5章章 自动变速器构造与检修自动变速器构造与检修主编主编 谢谢 剑剑汽车底盘构造与检修汽车底盘构造与检修第5章 自动变速器构造与检修2022-5-212学习目标1、掌握自动变速器的组成及工作原理；2、熟悉液压控制系统的组成、结构及原理；3、熟悉电子控制系统的组成、结构及原理；4、能按正确方法对自动变速器进行分解与组装；5、能按正确方法对自动变速器进行基本项目检查；6、能按正确方法对自动变速器进行性能试验；7、能按正确方法对自动变速器主要元件进行检测；8、能对自动变速器常见故障的原因进行分析及诊断。第5章 自动变速器构造与检修2022-5-213学习内容自动变速器的基本组成及原理液力变矩器结
2、构及原理行星齿轮机构类型、基本结构及工作原理换档执行机构结构与原理辛普森式行星齿轮变速器结构与原理供油调压装置的结构与原理换档控制装置的结构与原理变矩器控制装置结构与原理电子控制系统的结构与原理自动变速器基本检查与性能试验主要元件检测方法与常见故障诊断与排除第5章 自动变速器构造与检修2022-5-214学习重点自动变速器的基本结构学习难点自动变速器的工作原理教学方法及教具讲授、现场教学、课件教学时数36课时第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2155.1概述1、自动变速器的发展2、自动变速器的优缺点与手动变速器相比，自动变速器具有以下优点：（1）操纵简单轻便, 安全性较好。（2）提高了
3、车辆的舒适性和使用寿命。（3）具有良好的自适应性。（4）提高了车辆的通过性。（5）降低了空气污染。与手动变速器相比，自动变速器存在以下主要缺点：（1）结构复杂，成本高，维修难。（2）传动效率较低。（3）燃油经济性较低。第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2163、自动变速器的组成（1）液力变矩器（2）变速齿轮机构（3）液压控制系统（3）电子控制系统第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2174、自动变速器的类型（1）按驱动方式分类（2）按前进档的档位数分类（3）按变速齿轮机构的类型分类（4）按控制方式分类第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2185、基本工作原理第5章 自动变速
4、器构造与检修2022-5-2196、自动变速器的操作P位：停车档。R位：倒档。N位：空档。D位：前进档。2位：高速发动机制动档L位：低速发动机制动档 第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21105.2液力变矩器位置：装在发动机的飞轮上作用：将发动机的动力传给自动变速器中的变速齿轮机构，并具有一定的自动减速增扭功能 1、一般式液力变矩器（1）基本结构组成：泵轮、涡轮和导轮 工作：第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2111（2）工作原理汽车起步前第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2112汽车起步后涡轮转速增大涡轮转速进一步增大涡轮转速接近泵轮转速第5章 自动变速器构造与检修2
5、022-5-2113（3）性能分析第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21142、综合式液力变矩器（1）基本结构导轮：单向超越离合器 （2）工作原理（3）工作特性第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2115（4）变矩器类型元件数泵轮、涡轮、导轮的总个数级数涡轮的列数相数在不同传动比范围内所具有的不同工作特性的个数p广泛采用了单级双相三元件式液力变矩器 第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21163、锁止式液力变矩器（1）基本结构增加了一个锁止离合器 第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2117（2）工作原理离合器分离时动力：变矩器壳体泵轮油液涡轮输出第5章 自动变速器构
6、造与检修2022-5-2118离合器接合时动力：变矩器壳体锁止离合器输出 第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2119（3）工作特性中低速时：可利用增扭特性，更好地适应起步、上坡工况高速时：可利用机械传动，大大地提高传动效率第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21205.3变速齿轮机构类型：行星齿轮机构和普通齿轮机构 5.3.1行星齿轮机构1、行星齿轮机构的基本结构行星排：太阳轮、齿圈、行星架 第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21212、行星齿轮机构的类型（1）按行星排的数目分类：单排多排 （2）按前后行星排组合形式分类：辛普森式拉维娜式 （3）按太阳轮和齿圈之间的行星齿
7、轮组数分类单行星齿轮式双行星齿轮式3、行星齿轮机构的优点第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21224、行星齿轮机构的变速原理（1）运动特性（2）传动状况分析第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21235.3.2换档执行机构组成：离合器、制动器和单向离合器作用：连接、固定和锁止1、离合器（1）作用（2）基本结构（现场教学）第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2124（3）基本工作第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2125（4）保证离合器彻底分离的措施离合器自由间隙单向阀第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21262、制动器作用：固定类型：湿式多片制动器和带式制动
8、器（1）湿式多片式制动器与离合器结构相似 制动器毂：固定第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2127（2）带式制动器组成：制动鼓、制动带和控制伺服机构 工作：第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21283、单向离合器作用：锁止，类型：楔块式和滚柱式（1）滚珠式单向离合器结构：内/外环、滚柱、回位弹簧原理：由元件相对旋转方向控制A、锁止B、分离锁止方向：取决于楔形槽的方向第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2129（2）楔块式单向离合器结构：内/外环、楔块、保持架原理：由元件相对旋转方向控制A、锁止B、分离锁止方向：取决于楔块的安装方向第5章 自动变速器构造与检修2022-5-
9、21305.3.3辛普森式行星齿轮变速器1、组成及特点（1）组成：辛普森式行星齿轮机构换档执行机构（2）特点：前、后太阳轮组件前齿圈后行星架组件前齿圈后行星架组件与输出轴连接第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21312、辛普森式四档行星齿轮变速器组成及元件简介换档执行元件：3个离合器4个制动器3个单向离合器 工作情况：第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21323、辛普森式四档行星齿轮变速器各档位动力传动分析（1）P位：无动力输出 （2）R位工作：C0、C2、B3和F0，有发动机制动路线：超速行星排中间输入轴前后太阳轮（顺时针） 后排行星轮（逆时针）后齿圈（逆时针）输出轴第5章
10、自动变速器构造与检修2022-5-2133（3）N位：无动力输出（4）D位Dl档（和2l档）工作：C0、Cl、F0和F2 ，无发动机制动路线：第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2134D2档工作：C0、C1、B2、F0、F1路线：超速行星排中间输入轴前齿圈前行星轮前行星架输出轴第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2135D3档工作：C0、C1、C2、B2、F0路线：超速行星排中间输入轴前齿圈和前、后太阳轮前行星架输出轴第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2136D4档工作：C0、C1、B0、B2路线：发动机动力超速行星排行星架中间输入轴超速齿圈前齿圈和前、后太阳轮前齿轮架输
11、出轴第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2137（5）22档工作：C0、C1、B1、B2、F0、F1路线：超速行星排中间输入轴前齿圈前行星轮前行星架输出轴第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2138（6）L位工作：C0、C1、B3、F0、F2路线：超时行星排中间输入轴前行星轮前后行星轮后齿圈输出轴超时行星排中间输入轴前行星架输出轴第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21394、单向离合器对自动变速器工作的影响（1）对换档质量的影响保证换档平顺（2）对各档位发动机制动功能的影响判断：单向离合器参与工作，则不具有发动机制动功能，否则具有发动机制动功能第5章 自动变速器构造与检修2
12、022-5-21405.3.4拉威娜式行星齿轮变速器拉维娜式行星齿轮机构特点：由一个单行星齿轮式行星排和一个双行星齿轮式行星排复合而成；前后行星排共用一组长行星轮和一个行星架；前后行星排共用一个齿圈，且一般为输出元件。 应用：大众01M、01N丰田威驰U540E第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21415.3.5串联式行星齿轮变速器（CR-CR）特点：前、后行星排的太阳轮独立运动前行星排的行星架与后行星排的齿圈为一体前行星排的齿圈与后行星排的行星架为一体，是动力输出端 应用：丰田U340E通用4T65E第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21425.3.6定轴式齿轮变速器特点：采
13、用了普通齿轮式变速齿轮机构换档装置采用了多个湿式多片离合器应用：本田 第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21435.4液压控制系统作用:控制换档；控制锁止类型:液力式: 机械信号油压信号控制阀换档执行机构电液式: 机械信号电信号ECU电磁阀控制阀换档执行机构液压控制系统包括：供油调压装置：油泵；调压装置；辅助装置换档控制装置：换档信号装置；控制阀；换档执行机构；缓冲安全装置变矩器控制装置 位置: 阀板总成第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21445.4.1供油调压装置作用: 供油；润滑；冷却组成: 油泵, 调压装置, 辅助装置1、油泵类型：位置：变矩器后,齿轮变速器前组成：第5
14、章 自动变速器构造与检修2022-5-2145工作原理： 利用容积变化泵油 驱动：优点 ：注意事项：当发动机不工作时 （1）在D, S, L均不可能推动起步（2）不宜长距离拖车，最好将驱动轮悬空第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21462、调压装置（1）主调压阀（初级调压阀） Pb、高档高速 = Pc、倒档 = Pd、n = P受限第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2147（2）副调节阀（次级调节阀）（199490kPa） 作用:调节供给变矩器及各摩擦副润滑的油压结构：阶梯型滑阀原理：泄油调压（3）辅助阀第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21483、辅助装置（1）油箱（
15、2）滤清器粗滤器精滤器专用滤清器4、ATF第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21495.4.2换档控制装置作用：（1）根据变速杆的位置（如P、R、D等），使自动变速器处于不同的档位状态；（2）在变速杆处于前进档（如D、 S、 L等）时，根据车辆行使状况控制自动升档和降档。组成：（1）换档信号装置：主要包括节气门阀和速控阀。（2）控制阀：主要包括手动阀、换档阀和强制降档阀。（3）换档执行机构（前面已讲述）。（4）缓冲安全装置：如蓄压减振器、单向节流阀等。第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21501、换档信号装置作用：将车速和节气门开度的变化信号转换成油压变化信号（1）节气门阀作用
16、：形成节气门油压组成：滑阀, 弹簧, 凸轮等原理：节流调压结论：= P节第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2151（2）速控阀作用：形成速控阀油压组成：原理：控制进油口开度来调节油压（取决于滑阀位置）滑阀受力：向内（油压）；向外（离心力）a、V较小时b、V较大时第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21522、控制阀组作用：组成：手动阀、换挡阀、强制降档阀（1）手动阀作用：结构：原理：多路换向阀 第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2153（2）换档阀作用：结构：原理：二位换向阀一定，由V决定，自动换档，道路适应性= 换档V，适应实际需求（爬坡/大负荷/大油门，升档迟，动力性
17、；平地/小负荷/小油门，升档早，经济性）此外，还应具有以下功能：升档V 降档V强制锁止低档强制降档第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2154第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2155（3）强制降档阀作用：节气门全开或接近全开时，使AT降低一个档位原理： 类型：机械式电磁式第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21563、换档执行机构4、缓冲安全装置作用：使换档执行元件接合柔合，分离彻底，防止/减少换档冲击，保证换档平稳类型：蓄压减振器 ，单向节流阀，顺序动作阀，随动阀（1）蓄压减振器作用：使P先快后慢，接合柔合结构：位置：与离合器/制动器并联原理：第5章 自动变速器构造与检
18、修2022-5-2157（2）单向节流阀作用：接合时，节流，使油压上升缓慢，接合柔合分离时，不节流，使分离迅速类型：弹簧节流阀式球阀节流孔式位置：与离/制串联工作：第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21585.4.3变矩器控制装置作用：组成：变矩器压力调节阀、锁止信号阀、锁止继动阀等 1、变矩器油压的调节2、锁止离合器的控制低速时，P调低，锁止信号阀不工作，继动阀不工作，离合器不锁止V，P调，锁止信号阀动作，继动阀动作，离合器锁止小结：车速信号阀继动阀锁止离合器第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2159第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21605.5电子控制系统组成：信
19、号输入装置电控单元ECU执行器第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21615.5.1信号输入装置组成：1、节气门位置传感器作用：结构：原理：第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21622、发动机转速传感器3、车速传感器类型：电磁感应式、笛簧开关式和光电式 原理：第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21634、输入轴转速传感器位置：原理：第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21645、变速器油温传感器位置：作用：第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21656、超速档开关位置：原理：第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21667、模式选择开关（1）经济模式（Ec
20、onomy）（2）动力模式（Power，或Sport）（3）普通模式（Normal）（4）手动模式（Manual）第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21678、档位开关位置：作用：（1）指示变速杆位置（2）空档起动控制第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21689、制动灯开关位置：作用：第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21695.5.2电控单元组成：输入装置、控制器和输出装置 功用：（1）控制换档时刻第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2170（2）控制锁止离合器强制解除锁止：当汽车采取制动或节气门全闭时在自动变速器升降档过程中发动机冷却液的温度低于60（3）控制
21、换档品质换档油压控制减小转矩控制ND换位控制（4）自动模式选择控制（5）自诊断与失效保护功能第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21715.5.3执行器包括：换档电磁阀、锁止电磁阀、油压电磁阀 1、电磁阀的类型及工作原理（1）开关式电磁阀作用：结构：原理：第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2172（2）脉冲线性式电磁阀作用：结构：原理：第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21732、各种执行器的工作（1）换档电磁阀不通电时：通电时：第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2174换档电磁阀的组合：第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2175（2）锁止离合器控制阀占空
22、比 0 电磁阀不工作，不进油 压差 0 接合力 0 油压 第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21765.6基本检查与性能试验5.6.1基本检查1、发动机怠速检查弊端：怠速过高；怠速过低检查条件：检查方法：2、自动变速器油的检查包括：油液液面高度、油液品质以及油液泄漏部位的检 查（1）自动变速器油液液面高度的检查油量原则液面高度检查方法第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2177A、油尺检查方法B、溢流孔检查方法注意：每种车型可能检测方法不同第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2178（2）自动变速器油液品质的检查检测方法：结果判断：如明显变质，严重焦味，油底壳油大量粉末 =
23、 拆检（3）自动变速器油液更换更换里程：更换方法：第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21795.6.2性能试验包括：手动换档试验、失速试验、时滞试验、油压试验、道路试验等准备：1、手动换档试验目的：方法：第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21802、失速试验（1）概念失速工况：在D/R位时，踩住制动，同时将油门踩到底，此时，泵轮高速旋转而涡轮静止，此工况称为失速转速：在失速工况下测得的发动机最高转速（2）目的：检查发动机输出功率；变矩器工作；换档执行元件工作（3）判断 ：正常：2300rpm左右过高 = 元件打滑（主油压过低；漏油）过低 = 发动机动力不足；变矩器故障（？）第5
24、章 自动变速器构造与检修2022-5-2181（4）准备：预热；制动性能良好；液面正常（5）步骤（6）注意事项时间：t 5s（提问：WHY？）间隔：在P、N怠速几分钟（提问：WHY？）若车轮转动，立即停止第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21823、时滞试验（1）目的：测换档时滞时间，以判断主油压、换档执行元件工作正常否（2）概念：换档时滞时间（3）准备：预热；怠速正常；秒表（4）步骤：（5）判断：第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21834、油压试验（1）目的：AT运转时，对控制系统各油路油压进行测量，为诊断提供依据（2）危害及原因：过高 = 换档冲击，甚至损坏控制系统过低
25、= 打滑，磨损，烧毁（3）时机：在拆检前及修复后（4）准备：预热；怠速检查，液面高度检查，油压表，找好测油孔第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2184（5）内容：与AT类型、测压孔设置有关（6）步骤第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21855、道路试验（1）试验目的：检查换档车速/质量，有无打滑（2）预备工作：中低速行驶510min，温度达正常，置于D位（O/D开）（3）试验内容：升档检查：D位，应顺利升至最高档，升档瞬间，n（？），且有窜动感。升档车速检查:过低？过高？升档时发动机转速检查：过低？过高？太高？换档质量：检查有无换档冲击锁止离合器工作状况：判断？发动机制动功能检
26、查：判断？强制降档功能检查：高档猛踩油门第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21865.7主要元件检测与常见故障诊断5.7.1电子控制系统检测1、故障自诊断（1）仪器读码p仪器简介读取故障码读取数据流清除故障码 （2）人工读码第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21872、元件检测（1）开关式电磁阀的检测就车检查性能检验第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2188（2）脉冲线性式电磁阀的检测就车检查性能检验第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21895.7.2液压控制系统检测1、液力变矩器（1）清洗（2）检查外观：壳体；轴套外圈、缺口；偏摆量：装于飞轮，轴套偏摆量0.3
27、mm单向离合器第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21902、油泵（1）目视检查（2）间隙检查（3）性能检查第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21913、多片离合器/制动器（1）离合器/制动器片：磨损、烧焦（2）单向阀（3）泄漏检查（4）自由间隙检查（5）装配注意事项第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21924、单向离合器（1）外观检查（2）性能检查5、阀体（1）清洗：煤油/汽油，压缩空气吹干，不可用棉纱（2）阀芯检查：刮伤否？（3）装配检查：检查阀芯是否活动自如？卡滞？p不可用密封胶、粘合剂；拆装小心，不可擦伤、装错6、行星排 检查是否有磨损第5章 自动变速器构造与检修2022-5-21935.7.3常见故障诊断与排除1、检修程序2、常见故障诊断与排除常见故障：不能换档、换档冲击、变速器打滑、换档过迟、不能锁止、无超速档、频繁跳档、无前进档、无倒档、挂档后发动机熄火、起步加速无力、变速器温度过高等。 （1）变速器换档冲击故障现象故障原因故障诊断第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2194第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2195（2）变速器打滑 故障现象故障原因故障诊断第5章 自动变速器构造与检修2022-5-2196谢谢支持