模塊1 緒論 模塊2

1、自動變速器 主編：幺居標1模塊1緒論模塊2液力耦合器和液力變矩器模塊3行星齒輪變速器模塊4液控自動變速器的結構與工作原理模塊5電控自動變速器的結構、工作原理及檢修模塊6無級變速器(CVT)的結構、工作原理及手自一體變速器的工作情況模塊7自動變速器的故障診斷與維修2模塊1緒論3模塊1緒論【學習目標】 了解自動變速器的發(fā)展歷程、應用和優(yōu)缺點，掌握自動變速器的類型和型號識別，掌握自動變速器的組成及使用要求。41.1自動變速器的發(fā)展歷程、應用和優(yōu)缺點5模塊1緒論1.1自動變速器的發(fā)展歷程、應用和優(yōu)缺點1.1.1自動變速器的發(fā)展歷程及應用1.1.2自動變速器的優(yōu)缺點1.駕駛操作簡化，提高了行車安全性2.

2、提高了發(fā)動機和傳動系統(tǒng)零件的使用壽命3.提高了汽車的動力性4.減少了廢氣污染5.可降低燃料消耗6模塊1緒論1.2自動變速器的類型和型號識別【本節(jié)目標】 認識和判斷自動變速器的類型和型號，以便于維修和查找相關資料。1.2.1自動變速器的類型1.按傳動比變化方式分(1)有級自動變速器是指在機械式齒輪變速器的基礎上，實現(xiàn)自動控制的變速器，即機械式自動變速器。(2)無級自動變速器金屬帶式無級自動變速器(CVT型)。(3)綜合式自動變速器是指實現(xiàn)自動控制的液力機械式自動變速器，包括液控自動變速器(AT型變速器)和電控自動變速器(ECT型變速器)兩種形式。7模塊1緒論2.按汽車的驅動方式分(1)后驅自動變

3、速器液力變矩器與變速器的輸入軸、輸出軸在同一直線上，因此，軸向尺寸較大，閥體總成布置在下方的油底殼內，如雷克薩斯LS400轎車采用的A341E型自動變速器。(2)前驅自動變速器除了具有與后驅相同的組成外，還布置有主減速器、差速器。8模塊1緒論3.按變速系統(tǒng)的控制方式分(1)液控自動變速器(AT) 將液力變矩器與帶有換擋執(zhí)行元件的輔助變速裝置組合，并通過機械手段將節(jié)氣門開度和車速等參數(shù)轉變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?，使各控制閥按設定的換擋規(guī)律控制換擋執(zhí)行機構動作，實現(xiàn)自動換擋。(2)電控自動變速器(ECT) 通過各種傳感器將發(fā)動機的轉速、節(jié)氣門開度和車速等參數(shù)轉變?yōu)殡娦盘枺斎腚娍貑卧?，電控單元根?jù)這些電信

4、號按設定的換擋規(guī)律控制液壓閥和液壓執(zhí)行機構動作，實現(xiàn)自動換擋。9模塊1緒論1.2.2自動變速器的型號及含義1.自動變速器的型號代表的主要內容(1)變速器的性質字母“A”表示自動變速器，字母“M”表示手動變速器。(2)自動變速器的生產廠家(3)驅動方式(4)前進擋位數(shù)表示自動變速器前進擋位個數(shù)，用數(shù)字表示。(5)控制類型主要說明變速器是電控、液控，還是電液控制。(6)改進序號自動變速器在原變速器基礎上改進的順序號。(7)額定驅動轉矩在通用、寶馬等公司的自動變速器型號中有此參數(shù)。10模塊1緒論(2)自動變速器的生產廠家例如，德國ZF公司生產的自動變速器，其型號前面大多為“ZF”字樣。(3)驅動方式

5、一般用字母“F”表示前驅動，用字母“R”表示后驅動。(4)前進擋位數(shù)表示自動變速器前進擋位個數(shù)，用數(shù)字表示。(5)控制類型主要說明變速器是電控、液控，還是電液控制。(6)改進序號自動變速器在原變速器基礎上改進的順序號。(7)額定驅動轉矩在通用、寶馬等公司的自動變速器型號中有此參數(shù)。2.自動變速器具體型號含義舉例說明11模塊1緒論(1)寶馬ZF4HP22-EH德國ZF公司生產，前進擋位數(shù)為4，控制類型“H”代表液壓控制，齒輪類型“P”代表行星齒輪，額定轉矩22Nm。(2)通用公司自動變速器型號(3)豐田公司自動變速器型號豐田公司自動變速器的型號分為兩大類：一類為型號中除字母外有兩位阿拉伯數(shù)字，另

6、一類為型號中除字母外有3位阿拉伯數(shù)字。121.3自動變速器的組成與使用要求13模塊1緒論1.3自動變速器的組成與使用要求【本節(jié)目標】了解并掌握自動變速器的組成以及駕車正確的使用方法。1.3.1自動變速器的組成及功用 自動變速器主要由液力變矩器、齒輪變速機構、油泵、控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等部分組成，如圖1-1所示。 1.液力變矩器 液力變矩器安裝在變速器的前端，并與發(fā)動機飛輪凸緣相連接。它的作用與手動變速器的離合器相似。2.齒輪變速機構3.油泵4.液壓控制系統(tǒng)5.電子控制系統(tǒng)6.冷卻系統(tǒng)14模塊1緒論圖1-1自動變速器的組成1液力變矩器2油泵3輸入軸4齒輪變速機構5閥體總成6輸出軸7油底殼15模塊1

7、緒論1.3.2自動變速器的正確使用1.自動變速器變速桿的使用1)P位駐車擋，長時間駐車和起步用，有駐車裝置。2)R位倒車擋。3)N位臨時駐車和起步用。4)D位4個擋位之間自動換擋。5)2位1-2擋間的自動換擋，個別汽車是控制1-3擋間的自動換擋。6)L位(又稱1位)1擋。16模塊1緒論2.自動變速器控制開關的使用(1)模式開關1)經(jīng)濟擋模式。2)超速擋模式(又叫跑車擋模式)。3)正常駕駛模式。4)冬季駕駛模式。(2)換擋開關1)超速擋開關。2)強制降擋開關。17模塊1緒論3.自動變速器正確操作方法(1)汽車起動1)起動時變速桿如果不在P位或N位，就不能開動，由于空擋安全開關沒有電信號輸入ECU

8、，發(fā)動機無法起動。2)汽車在停放狀態(tài)下起動，必須拉緊駐車制動，踩下制動踏板，然后旋轉點火開關起動發(fā)動機。(2)汽車起步車輛起動后(從停放狀態(tài)下起動)須停留幾秒鐘再掛擋行車。1)不允許邊踩加速踏板邊掛擋。2)不允許先踩加速踏板后掛擋。3)不允許踩著制動，或者還未松駐車制動就狠踩加速踏板。4)除特殊必要外，接通前進擋后不應立即一腳把加速踏板踩到底。18模塊1緒論(3)拖車時注意事項使用自動變速器的汽車，拖車時必須低速行駛(不得超過30km/h)每次被牽引距離不得超過80km。(4)倒車時注意事項汽車完全停止行駛后，把變速桿由D位換至R位。(5)臨時停車在等交通信號臨時停車時，變速桿停在D位，只需用

9、腳制動，防止汽車蠕動，這樣放松制動踏板就可以重新起步。19模塊2液力耦合器和液力變矩器20模塊2液力耦合器和液力變矩器【學習目標】掌握自動變速器的液力耦合器和液力變矩器的結構、工作原理。212.1液力耦合器22模塊2液力耦合器和液力變矩器2.1液力耦合器【本節(jié)目標】 掌握自動變速器的液力耦合器結構、工作原理?！净纠碚撝R】 液力變矩器是自動變速器中不可缺少的重要組成部分，自動變速器的傳動效率主要取決于液力變矩器的結構和性能，相當于手動變速器的離合器系統(tǒng)。它安裝在發(fā)動機后部曲軸連接板上，其作用是將發(fā)動機的動力傳遞給自動變速器中的行星齒輪機構，同時驅動油泵工作，因其質量較大，所以又起到了飛輪的作

10、用。因為液力變矩器靠液體傳遞動力，所以能緩沖發(fā)動機和傳動系的扭轉振動，同時在減速時起到增矩的作用。汽車修理人員應詳細了解液力變矩器的結構和工作原理，在進行故障診斷、失速試驗等工作時都需用到這方面的知識。23 為了容易理解液力變矩器的工作原理和性能，要先了解液力耦合器。簡單的液力耦合器由三個基本元件組成：耦合器外殼、泵輪和渦輪(圖2-1)。泵輪和渦輪的形狀就像一個圓環(huán)的兩半。泵輪和渦輪有從其中心向外輻射狀的葉片。耦合器外殼密封并充滿了工作油液(自動變速器油)。泵輪直接連接在外殼上，以其轉動帶動油液。運動的油液沖擊渦輪葉片，使渦輪轉動，將動力傳遞至變速器。模塊2液力耦合器和液力變矩器24模塊2液力

11、耦合器和液力變矩器圖2-1液力耦合器的組成252. 1.1基本工作原理模塊2液力耦合器和液力變矩器 液力耦合器是一種液力傳動裝置，若忽略機械損失，輸出轉矩與輸入轉矩相等。它由泵輪B和渦輪W兩個工作輪組成，這兩個工作輪是能量轉換和動力傳遞的基本元件，泵輪B和渦輪W 具有相同內外徑，都安裝有徑向排列的葉片。泵輪和渦輪相對安裝，兩者端面留有34mm間距。泵輪與渦輪裝合后成一整體，其軸線斷面一般為圓形，內腔有工作液。液力耦合器的基本工作原理就像兩臺電風扇對置時，一臺電風扇a接通電源，另一臺電風扇b不接電源(圖2-2)。電風扇a轉動時，產生的氣流可以吹動電風扇b的扇葉，使其轉動。液力耦合器的泵輪相當于電

12、風扇a，渦輪相當于電風扇b，自動變速器油相當于空氣(圖2-2)。26模塊2液力耦合器和液力變矩器圖2-2液力耦合器的基本工作原理27模塊2液力耦合器和液力變矩器2.1.2液力耦合器中的液體流動 發(fā)動機帶動泵輪，泵輪轉動把發(fā)動機的機械能轉換成自動變速器油的液體動能。如圖2-3所示，當自動變速器油高速進入渦輪時，推動渦輪轉動，就又把自動變速器油的液體動能轉換成機械能，由變速器輸入軸輸出。 圖2-4是自動變速器油在泵輪與渦輪內的流動示意圖。發(fā)動機帶動泵輪，泵輪葉片內自動變速器油由于離心力的作用沿葉片外側射出，流向渦輪，也就是自動變速器油的流動形成兩種運動形式：渦流和環(huán)流，這兩種運動最后以螺旋狀旋轉流

13、動方式來傳遞動力。28模塊2液力耦合器和液力變矩器圖2-3環(huán)流和渦流示意圖29模塊2液力耦合器和液力變矩器圖2-4油液流動示意圖a)環(huán)流和渦流b)螺旋狀旋轉流動方式30模塊2液力耦合器和液力變矩器圖2-5采用導環(huán)消除紊流a)應用導環(huán)b)未應用導環(huán)泵輪與渦輪之間形成的環(huán)流在中心部分產生紊流，造成動力損失。為消除這一損失，泵輪和渦輪的中央部分作成空心，稱為導環(huán)(圖2-5)。312.1.3液力耦合器的傳動效率模塊2液力耦合器和液力變矩器 為了能形成沿循環(huán)圓的環(huán)流運動，泵輪和渦輪之間必須存在轉速差，即nBnW ，轉速差越大，泵輪外緣處與渦輪外緣處能量差也越大，工作油液傳遞的動力也越大。若泵輪與渦輪兩者

14、轉速相等，泵輪外緣處與渦輪外緣處的能量差消失，循環(huán)圓內油液的循環(huán)流即停止，液力耦合器就不再有傳遞動力的作用。 設泵輪轉速為nB，渦輪轉速為nW，則液力耦合器的傳動效率為式中傳動效率；PW渦輪輸出功率；PB泵輪輸入功率；MW渦輪輸出轉矩；MB泵輪輸入轉矩。32模塊2液力耦合器和液力變矩器圖2-6油流阻礙泵輪轉動示意圖332.2液力變矩器34模塊2液力耦合器和液力變矩器2.2液力變矩器【本節(jié)目標】了解液力變矩器的結構及工作原理?！净纠碚撝R】 最初的液力變矩器由泵輪、渦輪和導輪組成，稱作三元件液力變矩器(圖2-7)。圖2-7三元件液力變矩器分解圖 現(xiàn)代汽車自動變速器中所用的液力變矩器都是綜合式液

15、力變矩器，它綜合利用了液力耦合器和液力變矩器的優(yōu)點，傳遞動力更加平順可靠，同時大大提高了工作效率。綜合式液力變矩器是在三元件液力變矩器的基礎上增加了單向離合器和鎖止離合器(圖2-8)。35模塊2液力耦合器和液力變矩器圖2-7三元件液力變矩器分解圖36模塊2液力耦合器和液力變矩器2.2.1液力變矩器的結構 液力變矩器由泵輪、渦輪、導輪、鎖止離合器和變矩器殼組成(圖2-9)。泵輪為主動件，與變矩器殼為同一構件，由若干較平直葉片組成，它由發(fā)動機曲軸驅動；從動件渦輪由若干曲面葉片組成，它與變速器輸入軸連接；導輪由若干曲面葉片組成，介于泵輪和渦輪的液流之間，通過單向離合器內座圈花鍵與固定在變速器的殼體導

16、管聯(lián)接。葉片的內緣有導流環(huán)，促進油液的循環(huán)。泵輪的葉片數(shù)多于渦輪的葉片數(shù)，以防止傳遞動力時發(fā)生共振現(xiàn)象。37模塊2液力耦合器和液力變矩器圖2-8綜合式液力變矩器分解圖38模塊2液力耦合器和液力變矩器圖2-9液力變矩器結構示意圖391.泵輪模塊2液力耦合器和液力變矩器 圖2-10為拆去渦輪和導輪后的泵輪示意圖。左側薄盤是與飛輪相連的驅動盤，驅動盤外圈裝有起動齒圈。驅動盤用螺栓與泵輪固定在一起，液力變矩器左側凸起部與曲軸凹部相連接。發(fā)動機轉動時，液力變矩器泵輪隨曲軸轉動，其內部油液由于離心力的作用由葉片向外側射出，形成驅動力。若將液力變矩器比作離合器，則泵輪相當于主動盤。2.渦輪 渦輪(圖2-11

17、)是有很多葉片的圓盤，可以在液力變矩器內自由轉動。渦輪輪轂部分的花鍵與變速器輸入軸的花鍵相嚙合，輸出軸的頂端與液力變矩器內部軸套相配合，可以自由轉動。渦輪相當于離合器中的從動盤。40模塊2液力耦合器和液力變矩器2.渦輪圖2-10泵輪示意圖a)簡圖b)實物41模塊2液力耦合器和液力變矩器圖2-11渦輪示意圖a)簡圖b)實物42模塊2液力耦合器和液力變矩器3.導輪導輪是裝在泵輪與渦輪之間帶有葉片的小圓輪 (圖2-12)，導輪內裝有單向離合器。圖2-12導輪示意圖a)簡圖b)實物43模塊2液力耦合器和液力變矩器圖2-13單向離合器的構造a)楔塊式單向離合器b)滾柱式單向離合器44模塊2液力耦合器和液

18、力變矩器4.鎖止離合器 在渦輪的背面加裝一個液壓控制的摩擦式離合器(圖2-14)，采用升壓或降壓控制的辦法使其接合。當汽車在正常路面上高速行駛時，鎖止離合器接合，泵輪與渦輪連成一體，提高了傳動效率，使得=1，此時就是所說的“三相綜合式變矩器(變矩、耦合、鎖止)”。當汽車起步或在顛簸不平的路上行駛時，鎖止離合器分離，泵輪與渦輪分開，一般車速在60km/h以下時起自動變矩作用。45模塊2液力耦合器和液力變矩器圖2-14鎖止離合器的結構a)簡圖b)實物46模塊2液力耦合器和液力變矩器2.2.2工作過程1.單向離合器的工作過程(1)單向離合器被鎖止從渦輪進入導輪的油液流動方向取決于泵輪與渦輪的轉速差。

19、圖2-15單向離合器被鎖止(2)單向離合器自由轉動當渦輪轉速與泵輪轉速接近時，47模塊2液力耦合器和液力變矩器圖2-16單向離合器自由轉動2)單向離合器自由轉動當渦輪轉速與泵輪轉速接近時，從泵輪流出的工作油液沖擊導輪葉片的背面，使導輪在單向離合器上轉動(圖)，這樣工作油液便直接由渦輪回流沖擊泵輪的背面。48模塊2液力耦合器和液力變矩器圖2-17鎖止離合器的工作過程a)未鎖止狀態(tài)(活塞未作用)b)鎖止狀態(tài)(活塞作用)2.鎖止離合器的工作過程49模塊2液力耦合器和液力變矩器3.液力變矩器的工作過程(1)車輛停住，發(fā)動機怠速運轉發(fā)動機怠速運轉時，發(fā)動機自身產生的轉矩最小。(2)車輛起動時當制動器松開