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1、自动变速器基本知识主讲人冯玉芹序言 l汽车工业发展至今,由初期作为代步工具时的机械结构为主、直流电气为辅,到现在为满足人们乘坐舒适性、操纵轻便性、使用安全性、节能与排放的需要使全车结构朝着机、电、液一体化方向迅速迈进。电控发动机、助力式离合器、动力转向、油气弹簧、制动防抱死装置、自动变速器等在汽车上的应用已经非常普遍。序言l汽车技术的发展,有力地推动了汽车维修与检测技术的进步。当代汽车机、电、液一体化结构日益复杂,使得传统的汽车维修技术不再适用。对现在的汽车维修企业,汽车维修工人来讲,必须首先了解现代汽车的结构,掌握其维修资料(参数),具备相应的检测仪具(器)及专用工具,才能进行维修作业,才能
2、保证维修质量。汽车变速器类型简介l汽车变速器按传动比变化方式的不同,分为有级式、无级式和综合式三种。l有级式变速器又称普通变速器。它采用齿轮传动,具有若干个定值传动比。是目前使用最多的形式。l无级变速器的传动比在一定范围内可按无限多级变化。有电力式、液力式和机械式三种。机械式无级变速器在奥迪A6、A8和帕萨特轿车上已经应用。汽车变速器类型简介l目前在轿车上装用的机械式无级变速器,是采用液力变矩器与金属带式无级变速传动装置(CVT)相组合的基本结构。其CVT部分的关键部件有:金属带、工作轮、液压泵和控制系统组成。金属带由多个金属片和两组金属环组成。每个金属片的厚度为1.4mm。它在两侧工作轮挤压
3、力的作用下传递动力。每组金属环由数片厚度为0.18mm的带环叠合而成。在动力传递过程中,它能正确地推动引导金属片的运动。汽车变速器类型简介l综合式变速器是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器。由于它具有良好的变速转换性、能充分发挥发动机的特性、降低能源消耗和减少排放而越来越多地被轿车、客车和货车所采用。l变速器按操纵方式的不同,又可分为强制操纵式、自动操纵式和半自动操纵三种。液力机械式变速器的基本构造 l现在人们普遍把液力机械变速器称为自动变速器。这种变速器在结构上是集机、电、液一体化在现代汽车上的典型体现。除机械和电子控制装置外,液力、液压传动装置在这种变速器中占有举足轻重
4、的作用。l液力机械变速器一般主要由液力传动装置、机械变速装置和操纵系统组成。另外还有缓冲安全和滤请冷却装置等。l液力机械变速器液力传动装置l目前在液力机械变速器上普遍采用液力变矩器作为液力传动装置。它取代普通变速器前面离合器位置,用螺栓与发动机曲轴的传动板相连。l变矩器的作用是将发动机的扭矩柔和的进行传递并能根据需要自动增大输出扭矩。l变矩器主要由泵轮、涡轮和导轮三元件及单向离合器、锁止装置等部件组成。液力机械变速器液力传动装置l变矩器的工作原理:液力变矩器是靠液体流动的动能与机械能之间作能量转换的。液力变矩器是在液力偶合器基础上发展起来的。(液力偶合器是只有一个泵轮和一个涡轮的两工作轮机构,
5、其工作原理象两台电风扇对面近距离放置,一个通电转动,另一个虽不通电,却能被旋转气流吹得转动起来。偶合器结构上泵轮与涡轮装合后,通过轴线的纵断面呈环形,称为循环圆。液力机械变速器液力传动装置l由于泵轮和涡轮的半径相等,故当泵轮转速大于涡轮时,泵轮叶片外缘的压力大于涡轮叶片外缘的压力,使工作液不仅随着工作轮绕轴线作圆周运动,而且在上述压力差作用下,沿循环圆从泵轮叶片内缘流向外缘,且流动过程中圆周速度和动能渐次增大;而在液流从涡轮叶片外缘流向内缘的流动过程中,圆周速度和动能则渐次减小。液体在循环流动过程中,没有受到任何其它附加外力作用,所以它只能传递扭矩,而不能改变扭矩大小。偶合器因不能适应输出扭矩
6、变化的需要在自动变速器中被液力变矩器所取代。)液力机械变速器液力传动装置l而变矩器则是在偶合器原有泵、涡轮之间加装了一个导轮。在液体流动的过程中,固定不动的导轮给涡轮一个反作用力矩,使涡轮输出的扭矩不同于泵轮输入的扭矩。现在用变矩器工作轮的展开图来说明其工作原理:l将循环圆上的中间流线展开成一直线,三个工作轮便成为三个环形平面(如胶片图所示)。液力机械变速器液力传动装置l为便于说明,假设发动机转速及负荷不变,变矩器工作液在泵轮叶片作用下,以一定的绝对速度沿图中箭头1方向冲向涡轮。l汽车起步时,由于涡轮不动,液流将沿叶片流出涡轮并冲向导轮,然后再从固定不动的导轮叶片流入泵轮。由于液流经过叶片时,
7、受叶片作用力影响而改变方向,如果各工作轮对液流的作用力矩分别为Wb、Ww、Wd;根据力矩平衡可知,涡轮扭矩为泵轮、导轮扭矩之和。涡轮输出扭矩与Ww大小相等,方向相反,故大于泵轮输入扭矩。液力机械变速器液力传动装置l汽车起步并开始加速后,涡轮转速也从零逐渐增加,这时液流在涡轮出口处不仅具有沿叶片方向的相对速度,同时也具有沿圆周方向的牵连速度,故冲向导轮叶片的液流的绝对速度应是二者的合成速度(图中的对角线速度),因原来设定泵轮转速不变,所以当涡轮转速变化时涡轮出口的相对速度不变,只是牵连速度变化,故冲向导轮叶片的绝对速度将随牵连速度的增加而逐渐向左倾斜,使导轮上所受转矩值逐渐减小。液力机械变速器液
8、力传动装置l当涡轮转速大到一定值,液流正好沿导轮出口方向冲向导轮时,由于液流经导轮时方向不变,此时导轮转矩Md为零,泵轮与涡轮转矩相等。l若涡轮转速继续增大,液流绝对速度的方向继续向左倾斜,导轮转矩方向与泵轮转矩方向相反,涡轮转矩为二者之差,即输出扭矩减小;当涡轮转速与泵轮转速相等时,油液在循环圆中循环流动停止,将不能传递动力。液力机械变速器液力传动装置l液力变矩器在泵轮转速和转矩不变的条件下,涡轮转矩随其转速变化的规律称为变矩器特性。变矩器输出转矩与输入转矩之比称为变矩系数K,它是随涡轮转速的改变而连续变化的。l如果发动机的转速和负荷不变,行驶阻力大时,涡轮转速将降低,输出扭矩随之增大。因此
9、,液力变矩器是一种能随汽车行驶阻力不同而自动改变输出扭矩的无级变速器。液力机械变速器液力传动装置l现在汽车上常用的是三元件或四元件、单级双相带锁止离合器的综合式变矩器。l“元件数”是指变矩器中泵轮、涡轮和导轮的总数量;“级”是指安装的涡轮数;“相”是指由于单向离合器或制动器等结构的作用,改变了一些元件的功能,使变矩器获得多种功能。l如上述变矩器说明它有泵轮、涡轮和导轮各一个,在不同条件下可呈现液力变矩器或液力偶合器两种工作状况的变矩器。l锁止离合器可以将液力传动变成为机械传动。液力机械变速器液力传动装置l液力变矩器维修注意事项:拆装时注意变矩器与曲轴的连接型式:有些变矩器与曲轴是弹性连接,是与
10、油泵、变速器一起拆装的,拆卸时应先从飞轮壳小盖孔处拆下变矩器与弹性盘的四个连接螺栓,再拆卸液力机械变速器壳与发动机的连接螺栓。液力机械变速器液力传动装置l有的变矩器与曲轴则是直接相连,拆卸时可拆卸液力机械变速器壳与发动机的连接螺栓,再拆卸变矩器与曲轴的曲轴。拆下后应检查单向离合器的功能。装合前应检查变居奇前端面与飘壳间距离。检查变矩器后端油泵传动套的径向跳动量,一般不大于0.30mm;否则可能造成变矩器漏油和油泵部件早期损坏。液力机械变速器机械变速装置l现在汽车上的液力机械变速器,由于变矩器的能力不能满足汽车行驶的需要,一般在变矩器的后面再装一个齿轮式机械变速机构,使变矩器传出的扭矩再增大24
11、倍。除日本的本田汽车外,由于行星齿轮变速机构的结构是同向、同轴的齿轮组传动,所占空间小,又具有减速增扭、常啮合不间断动力传递和变速时无冲击等优点,因此被广泛地应用于液力机械变速器的机械变速机构。液力机械变速器机械变速装置l行星齿轮变速机构,一般由中心齿轮(或称太阳轮)、行星齿轮架及(内)齿圈组成单个行星排。液力机械变速器的机械变速机构一般由23个行星齿轮排组成。位于变矩器后面,阀体总成的上面。l现在以单个行星齿轮排为例,介绍其变速传动特点及变速原理。液力机械变速器机械变速装置l行星齿轮变速传动的特点是:当固定其中一个零件,使其它两个中一个作主动,另一个为从动零件,就会实现变速传动的目的。l行星
12、齿轮传动比的计算:普通变速器采用平行轴式齿轮传动,是一对或几对齿轮相啮合,它们传动比的计算公式是:从动齿轮齿数与主动齿轮齿数之比。液力机械变速器机械变速装置l在行星齿轮传动中,因行星齿轮既与中心齿轮啮合又与(内)齿圈相啮合,传动时它既有公转又有自转。若设定太阳轮为1号元件;齿圈为2号元件;行星架为3号元件;为齿圈的齿数与太阳轮齿数之比,则推导出单排行星齿轮机构运动特性方程式为:ln1+n2=(1+)n3液力机械变速器机械变速装置l根据上述公式可计算出单行星排机构各档的传动比分别为:l一档=n1/n3=1+z2/z1l二档=n2/n3=1+z1/z2l倒档=n1/n2=-z2/z1l以上公式如果
13、借鉴固定轴式齿轮传动比的计算方法,就可以很简便的算出各档传动比。液力机械变速器机械变速装置l行星齿轮传动中的中心轮、齿圈的齿数可以直接数出。行星架齿数根据推算为中心轮、齿圈的齿数之和。因此很容易得出。为找出行星齿轮传动的变速规律,以教学模型实物为例进行试验,其结果如下。l教具的中心轮齿数是18,齿圈的齿数是54,那麽行星架的虚拟齿数应是72;液力机械变速器机械变速装置l首先,固定齿圈;使中心轮为主动元件,行星架为从动元件,按齿轮传动比的计算公式:72/18=4即主动元件中心轮转四圈,从动元件行星架才转一圈,且主、从元件同方向转动;常说的一档速比。反之,主、从元件换位,则传动比为18/72=0.
14、25即主动元件中心轮转一圈,从动元件行星架才转四分之一圈,且主、从元件同方向转动。液力机械变速器机械变速装置l另外,假如固定中心轮使齿圈为主动元件,行星架为从动元件,按齿轮传动比的计算公式:72/54=1.33即主动元件齿圈转33圈,从动元件行星架才转一圈,且主、从元件同方向转动。常说的二档速比。反之,主、从元件换位,则传动比为54/72=0.75即主动元件转一圈,从动元件行星架才转四分之三圈,且主、从元件同方向转动。液力机械变速器机械变速装置l最后,将行星架固定,使中心轮为主动元件,齿圈为从动元件,按齿轮传动比的计算公式:54/18=3即主动元件中心轮转三圈,从动元件行星架才转一圈,且主、从
15、元件旋转方向相反。即我们常说的倒档。l因此单行星齿轮机构排机构变速规律如下。l液力机械变速器机械变速装置l如果固定齿圈,使为太阳轮主动件,行星架为从动件,其传动比最大,相当于变速器的一档;l如果固定太阳轮,使齿圈为主动件,行星架为从动件,其传动比较大,相当于变速器的二档;l如果固定行星架,使为太阳轮主动件,齿圈为从动件,其传动比较大,相当于变速器的倒档;l液力机械变速器机械变速装置l若使行星齿轮机构三元件中的任何两件连成一体转动,则第三元件的转速必然与前二者转速相等;l如果所有元件均不受约束,即都可以自由转动,则行星齿轮机构完全失去传动作用。l为了实现某个元件被固定、某个元件作主动或作被动的需
16、要,在行星齿轮传动机构中设置有制动器、离合器和单向器。液力机械变速器机械变速装置l在液力机械变速器中,行星齿轮传动机构使用的制动器,一般有多片圆盘湿式制动器和带式制动器两种结构型式。多片湿式制动器与多片式离合器结构相似,只不过是制动鼓与变速器壳体制成一体或与壳体刚性相连。而带式制动器则是用制动带将制动鼓外表面箍紧来起到制动作用的。液力机械变速器机械变速装置l行星齿轮传动机构使用的离合器,一般都采用多片湿式离合器。它由带内键槽的离合器(外)鼓、带外花键的(内)毂及装配在二者之间的主、从动离合器片组成。l而单向离合器则有楔块式和滚拄式等型式。液力机械变速器机械变速装置l液力机械变速器典型结构:一般
17、现代轿车自动变速器的机械变速部分,由23、个行星排机构、34个制动器、23个离合器和24个单向离合器所组成。l行星齿轮传动机构按其结构的不同,分为辛普森式和拉维奈尔赫式两种。辛普森式行星齿轮传动机构的特点是两个行星共用一个中心齿轮的形式。而拉维奈尔赫式则为共用一个内齿圈的结构形式。液力机械变速器机械变速装置l红旗CA7560小轿车液力机械变速器:l机械变速器部分为具有变矩器壳、齿轮变速器壳、后盖和轴管组成的液力机械变速器外壳;动力输入轴、输出轴两根轴;前后两套行星齿轮排机构低档和倒档两个带式制动器和一个直接档多片湿式离合器组成。液力机械变速器机械变速装置l变速器第一轴前端以花键与涡轮毂连接,后
18、端支承在第二轴前端的中心孔中,第二轴前端以花键与后排齿圈相连,后端通过凸缘以球轴承支承在轴管上。整个液力机械变速器壳体由变矩器外罩(瓢壳)、齿轮变速器壳体、后盖和轴管四部分用螺栓连接而成。其中行星齿轮机构的前行星排齿圈和后行星排中心轮制成一体,以花键与输入轴相连,为变速器的主动件;后排齿圈与第二轴用花键连接,为变速器的主动件。液力机械变速器机械变速装置l前、后两行星架均与倒档制动器的制度鼓刚性相连,必要时可使之固定不转。前排中心轮松套在输入轴上,并以其前端凸缘盘外圈上的八个渐开线键与低档制动器的鼓连接,故可用带式制动器制动。直接档离合器使前排中心轮与输入轴联接,当离合器接合时前后行星排机构被锁
19、成一体,实现直接档传动。液力机械变速器机械变速装置l各档传动路线:参看P87图1618。l空档:低档和倒档两个制动器在松开状态,直接档离合器处于分离状态。两排行星齿轮机构的各元件均不受约束而自由转动,变速器不能传出动力,为空档。l低速档:倒档制动器和离合器处于自由状态,低速档制动带箍紧制动鼓,使前排太阳轮固定不动。液力机械变速器机械变速装置l液力变矩器传来的动力分两路传递,一部分从前齿圈经行星架传给后排行星齿轮机构,另一部分直接经后排太阳轮传到后排行星齿轮机构,汇合后由后齿圈输出。注意:一般情况下,最低档传动时因传送的扭矩巨大,多采用双路传递的方法。液力机械变速器机械变速装置l直接档:两制动带
20、松开,制动器不起作用;直接档离合器接合。前排太阳轮与输入轴、前排齿圈一起转动,后排行星齿轮机构的行星架与前架制成一体,太阳轮又与一轴同体,故也被锁成一体,为直接档传动。l倒档:执行元件中只有倒档制动器起作用,使两行星架被固定。此时前排行星齿轮机构不起作用,动力由后太阳轮经行星轮传给齿圈输出。液力机械变速器机械变速装置l日本丰田A40三档液力机械变速器l变速器构造及工作原理:这种型式的变速器用于早期进口到我国的皇冠小轿车上。l结构:(如图所示)由两套湿式离合器、三套圆盘片式制动器、两套单向离合器及前、后两套行星齿轮机构组成。l与前离合器C1的鼓、后离合器C2的毂装配成一体的输入轴,以前端花键与变
21、矩器涡轮的键槽相联,为变速器的动力输入元件;液力机械变速器机械变速装置:l前排齿圈、后排行星架与输出轴装配成一体,为变速器的动力输出元件。中间轴位于同轴的输入、输出轴之间,其前端花键上装有前离合器毂;后端花键与后行星排机构的齿圈装成一体;前、后行星齿轮机构共用一个中心(太阳)轮,它的形状象一个长的齿套,装在中间轴的外面;中心轮的前端与后离合器C2的鼓相连,中部分别与一号制动器B1、单向离合器F1及二号制动器B2相连。前排行星架上装有单向离合器F2,并用三号制动器B3进行制动。l各执行器功能如下:液力机械变速器机械变速装置l前离合器C1,连接输入轴与后齿圈;l后离合器C2,连接输入轴与中心齿轮;
22、l一号制动器B1,固定中心齿轮;l二号制动器B2固定一号单向离合器外圈l三号制动器B3固定前行星架;l一号单向离合器F1当二号制动器B2起作用时,限制中心齿轮旋转方向的l二号单向离合器F2是限制前行星架旋转方向的液力机械变速器机械变速装置l各档传动路线:lD位一档:当车速较低而节流阀开度较大时,也就是说,当需要较大的加速力时,前离合器C1及二号单向离合器F2动作使输出轴以245的速比顺时针(从前向后看)方向转动;l一档传动时,前离合器的接合,使一轴的扭矩通过中间轴传到后行星机构的齿圈经行星架输出。液力机械变速器机械变速装置l另一方面,与后排行星轮相啮合的中心轮,把扭矩传给前排行星齿轮,使前排行
23、星架有逆时针方向转动的趋势,而二号单向离合器阻碍前行星架逆时针方向的转动,动力就通过前排齿圈传给输出轴。l因此,一档传动时,主动轴的扭矩既通过前行星机构传到输出轴,又经过后行星机构传给输出轴,经过两条路线传动的目的,在于把行星齿轮机构所承受的负荷分为两部分,防止齿轮损伤。液力机械变速器机械变速装置lD位二档:当节流阀开度加大或行驶阻力减小时,C1、B2、F1工作,输出轴以145的速比传动。l前离合器的接合,会继续使一轴的扭矩通过中间轴传给后行星齿论。与行星齿论相啮合的中心论,虽然承受逆时针方向扭矩的作用,但与二号制动器一起动作的一号单向离合器,阻碍其旋转,结果扭矩就不会传到前行星齿轮机构;而顺
24、时针方向的扭矩则从后排行星齿轮上通过后行星架传到输出轴上。液力机械变速器机械变速装置lD位三档:前、后离合器的接合,二号制动器的使用,使车速加快,进入三档。因前、后离合器均进入接合,中间轴和中心轮朝同一方向旋转;在前、后行星齿轮机构都被固定的状态下,两行星齿轮机构便成为一个整体实现直接传动,即直接档传动。lP位和N位:变速杆位于这两个位置时,前、后离合器均处于分离状态,因此动力不会传到输出轴上。P位时停车闭锁爪会与前齿圈啮合,汽车被锁止。液力机械变速器机械变速装置lR位:为倒档,后离合器及三号制动器作用使输出轴以222的速比逆时针旋转。l由于后离合器接合,主动轴的扭矩会通过中心齿轮传到前排行星
25、轮,而前行星架被三号制动器固定,扭矩传到齿圈,使输出轴转动,完成倒档传动。l2(档)位发动机制动:2(档)位只能有一、二档,升档与前进档相同;发动机制动时一号制动器会起作用,阻碍中心轮顺时针方向旋转。lL位发动机制动:三号制动器工作,把前行星架固定。液力机械变速器机械变速装置l丰田A42DL四档变速器:在三变速器基础上多了一套行星排机构,即在原来两个行星排的前面再加上一套行星排机构,这套机构有空档、直接档和超速档作用,故称为超速传动机构。它的行星架与超速输入轴相连为输入元件,齿圈与输入轴相连为超速输出元件。超速行星排机构上有超速直接离合器,直接档传动时起作用,使超速中心齿轮和超速行星架相连,传
26、出直接(三)档。超速行星排机构上还有超速制动器,四档(超速档)传动时起作用,固定超速中心齿轮。l液力机械变速器机械变速装置l丰田A340E(北京切诺基)四档变速器结构及工作原理:l结构:丰田A340E(北京切诺基)四档变速器有三个行星排机构、两个离合器、四个制动器三个单向离合器构成。(看投影片,说明)由结构示意图可知:前行星排结构为超速传动部分,其行星架与超速传动轴相连,成为动力输入元件;齿圈与中间输入轴相连为动力输出元件;超速传动离合器连接中心齿轮与行星架,使之传动直接档。液力机械变速器机械变速装置l超速传动制动器固定中心齿轮以便彻底传动超速档。超速传动中心轮与行星架之间连有单向离合器,限制
27、中心齿轮的旋转方向。中、后行星排结构共用一个中心轮,它通过直接离合器与中间输入轴相连,并可用二档滑行(带式)制动器进行制动,同时她又被一号单向离合器限制,只能向一个方向旋转。变速器的输出轴与中行星架、后齿圈相连。中齿圈通过前进离合器可接受中间输入轴传来的动力。后行星架可用一、倒档制动器进行制动,并用二号单向离合器防止逆时针转动。液力机械变速器机械变速装置l各执行器功能如下l超速档离合器Co连接超速档中心轮和行星架;l超速档制动器Bo固定超速档中心轮;l超速档单向离合器Fo当发动机驱动变速器时,连接超速档中心轮和行星架;l前进档离合器C1连接(第二)输入轴和第二行星排齿圈;l直接档离合器C2连接
28、(第二)输入轴和第二、三行星排中心轮液力机械变速器机械变速装置l第二滑行制动器B1阻止第二、三行星排中心轮转动;l第二制动器B2阻止一号单向离合器的外圈转动,从而阻止第二、三行星排中心轮逆时针转动;l一、倒档制动器B3固定后(第三)行星排的行星架转动;l一号单向离合器F1当第二制动器工作时,阻止第二、三行星排中心轮逆时针旋转;l二号单向离合器F2阻止后行星排的行星架逆时针旋转。液力机械变速器机械变速装置l机械变速装置部分维修注意事项:l首先维修前必须作到对所修车辆的17位编码了解,以便在购买配件时不会出错;l其次对所修变速器的结构及各执行器功用应熟悉,以便用最快的速度找出故障点;l最后应掌握车
29、辆的维修参数,便于修后检测。液力机械变速器机械变速装置l机械变速装置部分在一般情况下,执行机构的摩擦片及动力活塞密封圈是易损件。该部分的拆、装作业相对于普通变速器是比较容易的。因为它们大多数是用限位的弹性卡圈装配的。但拆、装和修、换时应特别注意各零部件关键部位的准确尺寸、另件数量;及各部件(特别是单向器、推力轴承端面座圈)的安装方向。液力机械变速器操纵机系统l变速器的操纵系统按操纵方式不同,可分为强制操纵式、半自动式和自动操纵式三种。现代轿车自动变速器有电控液动式及液控液动式两种自动操纵系统。它们的主要区别在于换挡控制信号的型式不同,如果换挡控制信号是来自于液压信号就是液控液动式;如果控制信号
30、为电信号就是电控液动式。液力机械变速器操纵机系统l1、液控液动式自动操纵系统:包括动力源、执行机构和控制机构三部分。l(1)动力源:自动变速器一般采用由变矩器泵轮驱动的内啮合齿轮式液压油泵,用来向控制机构提供压力油。l(2)执行机构:(齿轮变速部分已讲,此处省略)液力机械变速器操纵机系统l(3)控制机构:主要由主油路系统、换档信号系统、换档阀系统等。它们的作用是按照驾驶员意愿由各传感器发出控制信号将油泵输出压力加以精确调节,并输入执行机构,根据发动机负荷和车辆行驶阻力的大小,实现自动换挡。此外,还能保证换档过程的正确进行和改善换档过程的平顺性。为使结构紧凑,除调速阀外,都安装在阀体总成上。液力
31、机械变速器操纵机系统l主油路系统:包括主油路调压阀及高压油管。作用是根据车速和发动机负荷的变化,将油泵输出压力精确调到所需值后输入主油路。为得到不同档位,主油路应具有不同的油压。l主油路调压阀构造及工作原理:主油路调压阀又称主调压(节)阀或一次调压阀。和一般液压控制阀一样,它由阀体、滑阀(阀芯)及弹簧三部分组成;液力机械变速器操纵机系统l如图所示,在阀门下端受工作液压作用,上端受节气门油压和弹簧力作用,两端压力的平衡决定滑阀所处的位置。若油泵压力高,则推动滑阀上移,打开泄油口排除一部分油液,使工作油压调整到规定值;节气门开度加大,油泵转速加快,泵油压力升高,向上的液压力增大,但同时节气门油压也
32、增大,使向下的液压力也增大,调节阀仍保持平衡。液力机械变速器操纵机系统l倒档时,手动阀打开另一条油路,管路液压油进入阀的上部,因此处滑阀直径不等,下端大于上端,故下端所受压力大于上端,滑阀下移,产生大于前进档的压力。l由主调压阀调节后的压力称管路压力,它是自动变速器内最基本、最重要的压力。液力机械变速器操纵机系统l因为它用于操纵自动变速器内所有离合器、制动器的动作;同时它也是自动变速器内所有其他压力(如节气门压力、调速器压力等)的压力源,若主调压阀工作异常,则将导致管路压力不稳定,管路压力过高,会产生换档冲击和必然的发动机功率损失;管路压力过低,会引起离合器、制动器打滑等。液力机械变速器操纵机
33、系统l换档信号系统:由节气门阀和离心调速器阀组成。节气门阀的位置取决于节气门的开度,即取决于发动机负荷,因此,驾驶员操纵加速踏板就可改变节气门阀输入换档阀的油压。离心调速器阀装在变速器输出轴上,它可根据车速的变化改变输出给换档阀的油压。这两个分别反映发动机负荷和汽车行驶速度的信号压力各自引至换档阀的两端,在二者综合作用下,换档阀实现变速器的自动换档。液力机械变速器操纵机系统l节气门阀构造及工作原理如下:如图所示,节气门阀由两部分组成:降档柱塞和节气门(流)阀,降档柱塞外露的端部装一个滚柱,与节气门阀凸轮滚动接触,节气门阀凸轮通过一根拉线与油门开关相联,油门开度加大,使节气门阀凸轮推动减档柱塞移
34、动;节气门阀的两端由弹簧支撑定位,所以,降档柱塞的移动上下两个弹簧而使滑阀移动。液力机械变速器操纵机系统l节气门阀的进油口有两个,一是来自油泵的主油路压力油,另一个是来自节气门阀减压阀的压力油。出油口分别与1-2档、2-3档换档阀相连,作为节流阀压力信号,控制升降档;分别与一、二次调压阀相通,实现主油路和变矩器油压的调节;同时与节气门阀减压阀相通,经调节后变为节气门阀减压阀又经节流阀进油口作用在节流阀阀体上,起到调节节流阀压力的作用。液力机械变速器操纵机系统l节气门开度在一定位置时,滑阀移动到一定位置,主油路开通,如果此时降档柱塞的位置不变,即油门开度保持一定,由节气门阀和降档柱塞的位置所决定
35、的前、后两个弹簧张力相平衡时,作用于节气门阀的节气门阀减压阀油压会使节气门阀复位,关闭了主油路,这样,节气门阀出油压力就可以反映出油门的开度。为了调节管路压力,节气门阀压力油输向一次及二次调压阀;为了控制升降档则输向1-2档换档阀。液力机械变速器操纵机系统l*离心调速器阀:是反映变速器输出轴转速的液压信号装置,一般装在输出轴上。它输出与汽车速度相对应的油压信号,以控制变速器的换档时机。若此压力高,将使换档车速提前;反之会使换档车速滞后。如果调速器阀卡住在低压侧,可能升不上高档;如果卡住在高压侧,可能低车速时就升到高档。液力机械变速器操纵机系统l日本丰田轿车自动变速器一般使用单重块复合式双级调速
36、器。它由阀体、调节器轴、调节锤、调节器阀、弹簧及阀体上的油道等组成。阀体与输出轴相配合,并用卡簧箍在轴上,再用螺栓紧固,锁片锁止。当输出轴不动或速度很低时,滑阀把进油口关闭,出油口不能输出调速器油压;调速器阀工作时来自一次调压阀的主油路油压,与作用于调速器调节锤的离心力平衡,使调速器输出压力与输出轴转速成正比。液力机械变速器操纵机系统l调速器阀是分两个节段工作的:在第一阶段,在离心力作用下,调节锤、滑阀及弹簧构成一个整体向外移动,;此时调速器输出油压会随车速的加快而迅速增加。第二阶段是当车速进一步升高时,调节锤的移动被调速器阀体档住,只有滑阀及弹簧向外移动,因其质量较小,使调速器输出油压随车速
37、增加而升高的速度减慢;所以当车速超过40公里/小时之后,调速器输出油压随车速增加而升高的趋势较为平缓。液力机械变速器操纵机系统l换档阀系统:主要由换档阀、手控制阀、和强制低档阀等组成。其作用是在换档信号综合作用下,使自动变速器自动地由抵挡升入高档或由高档降到抵挡。l*换档阀:二档变速器(如红旗二档变速器)有一个换档阀,三档变速器有一、二档换档阀和二、三档换档阀;四档变速器有一二档换档阀、二三档换档阀、三四档换档阀;液力机械变速器操纵机系统l(国产红旗CA7560小轿车高低档换档阀构造及工作原理如图:l主油路压力油经上部右侧入口进入换档阀;节气门阀油压由下端最右侧入口作用于滑阀右端;调速器油压从
38、下部最左侧入口作用于滑阀左端;滑阀右端还作用有弹簧压力。上部左侧出口通往直接档离合器;液力机械变速器操纵机系统l当车速低时,滑阀左端调速器压力低,切断了该出口油压,变速器在低档工作。当车速提高到一定程度,调速器油压升高到足以克服右端压力(或调速器油压一定,而司机抬起加速踏板使节气门油压降低到一定值)时,滑阀右移,使通往直接档离合器及低档制动器油缸下腔的油路与主油路相通,升入高档;液力机械变速器操纵机系统l在升档过程中,滑阀右移时右端压力油,经滑阀中心油道及径向小孔由下部右端第二个口泄出,以加速滑阀右移,使离合器迅速接合,减少离合器部件磨损。在降档过程中,滑阀稍一左移,即打开节气门阀油压通道,节
39、气门阀压力油的作用加速了滑阀左移,切断了上部左侧出油口与主油路的连通,并使出油口与泄油口相通,使低档制动带的拉紧,即从高档降入低档。)液力机械变速器操纵机系统l(国产北京切诺基汽车一、二档换档阀及二、三档换档阀构造及工作原理:一、二档换档阀控制1-2档的升、降;由二号电磁阀和手控制阀的主油路压力,及第二滑行调压阀和3-2档换档阀的油压操作的。当电磁阀没有被触动时,阀上部的管路压力使滑阀向下移动,关闭第二制动器储能器的供油孔;当电磁阀被触动时,泄油孔打开,弹簧弹力使滑阀上移,打开第二制动器供油孔换入二档。液力机械变速器操纵机系统l二、三档换档阀控制2-3档的升、降;由一号电磁阀和来自手控制阀的主
40、油路压力,以及主调压阀的油压控制的。当一号电磁阀动作时,换档阀上部压力油通过电磁阀泄油孔泄油,弹簧力使滑阀上移,保持在二档位置;而电磁阀不工作时,油压使滑阀下降,打开直接档离合器供油孔,换入三档。)液力机械变速器操纵机系统l*手动(控制)阀一般有锁止位、倒档位、空挡位、前进档位、低档位等位置。手动阀受驾驶室内自动变速器操纵手柄控制,与操纵手柄的位置的档位数相对应。其作用是根据驾驶员的意愿,将油路压力送至换档阀或直接送到执行机构进行换档。此外,它还有泄油道,需要时能排泄管路中的压力。为高速超车而设置的强制低档阀用以强制接通低档。液力机械变速器操纵机系统l*降档柱塞:又称强制低档阀,降档柱塞与节气
41、门阀安装在一起。其作用是强制低档时或把油门踏板几乎踏到底(开度在85%以上)时,降档柱塞移动的距离较大,使来自降档压力调节阀的油路开通,并作用到1-2档和2-3档换档阀实现强制换档。或使汽车上坡时能够强制换档。液力机械变速器操纵机系统l2、电控液动式自动操纵系统:是把液控液动式自动操纵系统中,以车速和油门踏板的开度大小,分别输出不同的调速器阀和节气门阀的液压信号而实现自动换挡的形式,改换成以车速和油门踏板开度的(传感器)电信号作为输入信号,用计算机确定换挡点后,操纵电磁阀,实现精确换挡。结 束 语l感谢各位对我们假期实习的支持与帮助!l诚恳希望在今后工作中继续得到各位的关照,互相帮助,共同提高!l再见