自动变速器的构造原理详解版学习教案

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1、会计学1自动变速器的构造自动变速器的构造(guzo)原理详解版原理详解版第一页，共280页。自动(zdng)变速器维修第1页/共280页第二页，共280页。自动(zdng)变速器维修第2页/共280页第三页，共280页。自动(zdng)变速器维修 不同车型的自动变速器在结构上往往(wngwng)有很大的差异。但总体来说，主要包括： 液力变矩器、齿轮变速器、油泵、控制系统、手控连杆机构、冷却系统、壳体等几个部分。第3页/共280页第四页，共280页。自动(zdng)变速器维修 液力变矩器位于自动变速器的最前端，安装在发动机的飞轮上。它利用(lyng)液力传动的原理，将发动机的动力传给自动变速器的

2、输入轴。 它具有以下作用： 起到自动离合器的作用，传递或不传递发动机扭矩至变速器。 减速增扭。 第4页/共280页第五页，共280页。自动(zdng)变速器维修实现无级变速。缓和冲击(chngj)。驱动控制系统的油泵。起到飞轮的作用，使发动机转动平稳。第5页/共280页第六页，共280页。自动(zdng)变速器维修 它是自动变速器的主要组成部分，包括齿轮变速机构和换挡执行机构。 常用的齿轮变速器主要有行星齿轮式和普通齿轮式两种。 其作用是进一步扩大液力变矩器传递(chund)过来的转速、扭矩的变化范围，并使自动变速器具有空挡和倒挡，用以中断动力传递(chund)和实现倒车。第6页/共280页第

3、七页，共280页。自动(zdng)变速器维修 油泵通常安装在液力变矩器之后，由飞轮通过液力变矩器壳直接(zhji)驱动，为液力变矩器、控制系统及换挡执行机构的工作提供一定压力的液压油。第7页/共280页第八页，共280页。自动(zdng)变速器维修 自动变速器的控制系统有液力式和电液式两种。 液力式控制系统包括由许多控制阀组成的阀板总成以及液压管路。 电液式控制系统除了阀板总成及液压管路之外，还包括电子控制单元、传感器、执行器及控制电路等。阀板总成通常安装在齿轮(chln)变速器下方的油底壳内。第8页/共280页第九页，共280页。自动(zdng)变速器维修 驾驶员通过操纵手柄改变手动阀的位置

4、，控制系统根据手动阀位置、节气门开度、车速等因素，利用液压自动控制和电子自动控制原理，按照一定的规律(gul)控制齿轮变速器中的换挡执行机构的工作，实现自动换挡，它影响自动变速器的功能和性能。第9页/共280页第十页，共280页。自动(zdng)变速器维修 这些连杆机构为操纵手柄及其缆绳、加速踏板和节气门缆绳。 .操纵手柄 它 通 过 一 根(y n)缆绳和一连杆机构与自动变速器连接。驾驶员通过操纵手柄可以选择行驶方式。第10页/共280页第十一页，共280页。自动(zdng)变速器维修第11页/共280页第十二页，共280页。自动(zdng)变速器维修 （）位（停车挡） 当操纵手柄位于该位置

5、时，自动变速器将机械地锁止输出轴，使驱动轮不能转动，防止汽车移动，如图所示，同时换挡执行机构(jgu)使自动变速器处于空挡状态。该位置可以起动发动机。当操纵手柄移开该位置时 ， 停 车 锁 止 机 构(jgu)即被释放。第12页/共280页第十三页，共280页。自动(zdng)变速器维修 （） 位（空挡位） 当操纵手柄位于该位置时，换挡执行机构的动作和停车挡几乎相同，也是使自动变速器处于空挡状态。此位置可以起动发动机，此时(c sh)发动机的动力虽经输入自动变速器，但只能使之空转，输出轴无动力输出。 第13页/共280页第十四页，共280页。自动(zdng)变速器维修第14页/共280页第十五

6、页，共280页。自动(zdng)变速器维修 （） 位（前进挡） 轿车自动变速器的操纵手柄位于该位置时，可以实现(shxin)个不同传动比的挡位，即挡、挡、挡和超速挡，超速挡的传动比小于。 操纵手柄位于该位置时，自动变速器的液力式或电液式控制系统能根据车速、节气门开度等因素的变化，按照设定的换挡规律，自动变换挡位。该挡位可用于在一般道路上行驶或小坡道行驶时采用。第15页/共280页第十六页，共280页。自动(zdng)变速器维修 （）位（前进低挡） 操纵手柄位于该位置时，自动变速器的控制系统将限制(xinzh)前进挡的变化范围。 自动变速器只能在挡、挡之间自动换挡（有的自动变速器位置锁定在挡）。

7、第16页/共280页第十七页，共280页。自动(zdng)变速器维修 （）位（前进低挡） 当操纵手柄位于该位置时，自动变速器的控制系统将限制前进挡的变化范围。自动变速器只能在挡、挡之间自动换挡或只能保持在挡。该位适用(shyng)于陡坡或路况较差的道路上行驶时采用。第17页/共280页第十八页，共280页。自动(zdng)变速器维修 加速踏板通过加速缆绳和节气门连接。加速踏板踩下的角度即节气门的开度被准确地传递(chund)到自动变速器。自动变速器根据节气门的开度来进行换挡控制和主油路压力控制。第18页/共280页第十九页，共280页。自动(zdng)变速器维修 液力变矩器在传递动力的过程中，

8、因传动效率低，从而使部分能量转换为液压油的热能，会使液压油的温度急剧升高。油温是影响自动变速器使用寿命的主要因素。油温过高，使油液变质，缩短使用寿命。 保持正常的油温，从液力变矩器出来的液压油需经冷却后回油底壳或去润滑(rnhu)行星齿轮机构。油冷却器位于发动机前端水冷却器的附近。第19页/共280页第二十页，共280页。自动(zdng)变速器维修 壳体是自动变速器的安装基础件。自动变动器的行星齿轮(chln)机构、执行机构、阀板总成、油泵等都是安装在壳体上。同时壳体上还加工有油道以及测压孔。另外壳体设有通风塞，以防止壳体内压力过高。第20页/共280页第二十一页，共280页。自动(zdng)

9、变速器维修第21页/共280页第二十二页，共280页。自动(zdng)变速器维修 汽车上所采用的液力传动装置有液力偶合器和液力变矩器，两者均是利用液体在循环流动过程中液流动能的变化来传递动力的，即动液传动，俗称(s chn)液力传动。 现代的汽车尤其是轿车上广泛采用了液力变矩器。第22页/共280页第二十三页，共280页。自动(zdng)变速器维修 1.液力偶合器的结构(jigu) 第23页/共280页第二十四页，共280页。自动(zdng)变速器维修 发动机曲轴凸缘(t yun)上装有外壳，泵轮与外壳连接（或焊接）在一起，随曲轴一起转动，为液力偶合器的主动部分。与泵轮相对安装的涡轮，与输出轴

10、连接在一起，为液力变矩器的从动部分。第24页/共280页第二十五页，共280页。自动(zdng)变速器维修第25页/共280页第二十六页，共280页。自动(zdng)变速器维修 发动机曲轴驱动(q dn)泵轮时，泵轮内部的液压油也被叶片带动一起旋转，使工作油液获得了绕轴线作圆周运动的能量，同时又产生了离心力。液压油沿泵轮叶片间的通道向外缘流动。此时，泵轮外缘液压油的压力高于内缘液压油的压力。如果此时充满液压油的涡轮处于静止状态，或者其转速低于泵轮的转速，则泵轮外缘液压油的压力就高于涡轮外缘液压油压力, 第26页/共280页第二十七页，共280页。自动(zdng)变速器维修 泵轮内缘液压油的压力

11、就低于涡轮内缘液压油的压力。由于泵轮和涡轮封闭在同一壳体内，于是(ysh)被甩到泵轮外缘的液压油在压力差的作用下，冲入涡轮外缘，沿着涡轮叶片向内缘流动，再回到泵轮的内缘，而后又被泵轮再次甩到外缘并冲击涡轮的叶片。 第27页/共280页第二十八页，共280页。自动(zdng)变速器维修第28页/共280页第二十九页，共280页。自动(zdng)变速器维修 在两轮中的液压油，除了随两轮沿其轴线(zhu xin)转动外，还在循环圆内沿叶片作循环运动，如图a所示,这两种运动的合成形成了一条首尾相接的环形螺旋线，如图b所示。 (a) (b)第29页/共280页第三十页，共280页。自动(zdng)变速器

12、维修 作环流运动(yndng)的液压油不断地把能量从泵轮传给涡轮。液压油将能量从泵轮传给涡轮的关键在于液压油作环流运动(yndng)，而产生环流运动(yndng)的条件是泵轮与涡轮之间存在转速差。第30页/共280页第三十一页，共280页。自动(zdng)变速器维修第31页/共280页第三十二页，共280页。自动(zdng)变速器维修 液力偶合器的传动效率为涡轮轴上的输出功率Pw 与泵轮上的输入功率Pb之比用表示。 Pw/Pbwnw /（bnb） 因：bw 故：nw / nb=i 式中 nb泵轮转速(zhun s)； nw涡轮转速(zhun s)； i液力偶合器的传动比，即输出轴转速(zhun

13、 s)与输入轴转速(zhun s)之比。第32页/共280页第三十三页，共280页。自动(zdng)变速器维修 说明 液力偶合器的传动效率(xio l)等于其传动比，而传动比随两轮的转速差变化。 汽车起步时，nw为零，也就等于零，此时虽然涡轮轴上获得的扭矩最大，但无功率输出。 在汽车起步加速过程中，nw逐渐升高，也随之升高，但传递的扭矩在减小，且永远无法达到100。 第33页/共280页第三十四页，共280页。自动(zdng)变速器维修 缺点 由于液力偶合器不能改变扭矩的大小，它虽 能 使 汽 车 平 稳 起 步 、 加 速 ， 减 少(jinsho)传动系的冲击载荷，但结构复杂、成本高、效率

14、低，而且不能完全切断动力，必须装有离合器才能平顺换挡，所以很少采用。第34页/共280页第三十五页，共280页。自动(zdng)变速器维修 1.液力变矩器的结构 变矩器由泵轮、涡轮和导轮(doln)三个基本元件以及外壳组成。 第35页/共280页第三十六页，共280页。自动(zdng)变速器维修 各工作轮用铝合金精密铸造，或用钢板冲压焊接而成。泵轮与变矩器外壳连成一体，用螺栓固定在发动机曲轴(qzhu)后端的凸缘上。壳体做成两半，装配后焊成一体（有的用螺栓连接）。涡轮通过从动轴与传动系的其他部件相连。导轮则固定在不动的套管上。所有工作轮在装配后，形成断面为循环圆的环状体。第36页/共280页第

15、三十七页，共280页。自动(zdng)变速器维修 液力变矩器的工作原理可以用两台电风扇作形象(xngxing)描述：一台电风扇接通电源就像变矩器中的泵轮，另一台电风扇不接电源就像变矩器中的涡轮。将两台电风扇对置，当接通电源的电风扇旋转时，产生的气流可以吹动不接电源的风扇使其转动。这样两个电风扇就组成了偶合器，它能够传递扭矩，但不能增大扭矩。 第37页/共280页第三十八页，共280页。自动(zdng)变速器维修 如果添加一个(y )管道，空气就会从后面通过管道，从没有电源的电风扇回流到有电源的电风扇。这样会增加有电源电风扇吹出的气流。在液力变矩器中，导轮起到了这种管道的作用。第38页/共280

16、页第三十九页，共280页。自动(zdng)变速器维修 变矩器起动时，从泵轮喷射出的自动(zdng)变速器油ATF流入静止的涡轮中形成环流。当泵轮转速增高时，环流作用使涡轮的扭矩增大，涡轮开始缓慢地旋转，并逐渐加快，缩小了泵轮的转速差而提高了传动效率。此时是没有导轮的情况，相当于液力偶合器。当在泵轮和涡轮中安装了导轮后，当涡轮转动时，从涡轮流出的自动(zdng)变速器油ATF有残留的动能，通过导轮加在泵轮上从而增大扭矩。 第39页/共280页第四十页，共280页。自动(zdng)变速器维修 泵轮与涡轮的转速差越大，扭矩增大也越快。 液力变矩器之所以能起变矩作用，就是由于结构上比液力偶合器多了一个

17、导轮。在自动变速器油ATF循环流动的过程中，固定不动的导轮给涡轮一个反作用力矩，使涡轮输出(shch)的扭矩不同于泵轮输入扭矩。第40页/共280页第四十一页，共280页。自动(zdng)变速器维修 图6所示为一种典型轿车用综合式液力变矩器，它与液力变矩器的区别在于(ziy)导轮是用单向离合器与固定的套管相连。第41页/共280页第四十二页，共280页。自动(zdng)变速器维修第42页/共280页第四十三页，共280页。自动(zdng)变速器维修 单向离合器也称单向超越离合器或自由轮机构(jgu)。常见的单向离合器如图2-7所示。 它由外座圈、内座圈、滚柱和不锈钢叠片弹簧组成。 外座圈与导轮

18、以铆钉或花键相连。 内座圈与固定套管以花键相连，固定套管固定在自动变速器壳体上，因此内座圈是固定不动的。 外座圈的内表面有若干偏心的圆弧面，叠片将滚柱压向内、外座圈之间滚道比较狭窄的一端，从而将内外两座圈楔紧。第43页/共280页第四十四页，共280页。自动(zdng)变速器维修 当涡轮转速较低，由于涡轮与泵轮相对安装，油液按顺时针方向从涡轮流出冲击导轮叶片的正面，力图使导轮按顺时针方向（虚线箭头(jintu)所指）转动。此时，滚柱被楔紧在滚道。第44页/共280页第四十五页，共280页。自动(zdng)变速器维修第45页/共280页第四十六页，共280页。自动(zdng)变速器维修第46页/

19、共280页第四十七页，共280页。自动(zdng)变速器维修 液力变矩器效率(xio l)b与液力偶合器效率(xio l)a随传动比i变化的规律如图8所示。第47页/共280页第四十八页，共280页。自动(zdng)变速器维修 在传动比ii=1（变矩系数时的传动比）范围内，液力变矩器的效率高于液力偶合器， 当ii=1， b下降而a却继续增高。 综合式液力变矩器即在低速时按液力变矩器特性(txng)工作，而当传动比达到iK时，转为按液力偶合器特性(txng)工作，从而扩大了 高效率的范围，如图2-8上实线所示。 变矩系数随传动比变化(binhu)的曲线第48页/共280页第四十九页，共280页。

20、自动(zdng)变速器维修 因液力变矩器的涡轮和泵轮之间存在(cnzi)转速差和液力损失，液力变矩器的传动效率不如机械传动效率高，第49页/共280页第五十页，共280页。自动(zdng)变速器维修第50页/共280页第五十一页，共280页。自动(zdng)变速器维修 这种由液压油操纵的锁止离合器的主动盘即为变矩器的壳体。从动盘是一个可作轴向移动(ydng)的压盘，它通过花键套与涡轮连接。 第51页/共280页第五十二页，共280页。自动(zdng)变速器维修第52页/共280页第五十三页，共280页。自动(zdng)变速器维修 锁止控制阀由自动变速器电子(dinz)控制单元通过锁止电磁阀来控

21、制。第53页/共280页第五十四页，共280页。自动(zdng)变速器维修第54页/共280页第五十五页，共280页。自动(zdng)变速器维修第55页/共280页第五十六页，共280页。自动(zdng)变速器维修 自动变速器电子控制单元根据车速、节气门开度、发动机转速、液压油温度、操纵手柄位置、控制模式等因素，按设定的锁止程序向锁止电磁阀发出控制信号(xnho)，操纵锁止控制阀，改变压盘两侧的油压，从而控制锁止离合器的工作。 锁止离合器的控制锁止离合器的控制(kngzh)第56页/共280页第五十七页，共280页。自动(zdng)变速器维修第57页/共280页第五十八页，共280页。自动(z

22、dng)变速器维修 当满足锁止条件时，锁止控制阀让液压油从油道进入(jnr)液力变矩器，而让油道与泄油口相通，使压盘在左、右两侧压力差的作用下压紧在主动盘上，如图10b所示。 第58页/共280页第五十九页，共280页。自动(zdng)变速器维修 这时，输入液力变矩器的动力通过锁止离合器的机械连接，由压盘带动涡轮输出。液力变矩器中因泵轮和涡轮的 转 速 相 同(xin tn)不起液力传动作用，故传动效率为100，提高了燃油的经济性。第59页/共280页第六十页，共280页。自动(zdng)变速器维修第60页/共280页第六十一页，共280页。自动(zdng)变速器维修第61页/共280页第六十

23、二页，共280页。自动(zdng)变速器维修第62页/共280页第六十三页，共280页。自动(zdng)变速器维修第63页/共280页第六十四页，共280页。自动(zdng)变速器维修第64页/共280页第六十五页，共280页。自动(zdng)变速器维修第65页/共280页第六十六页，共280页。自动(zdng)变速器维修 最简单的行星齿轮机构由一个太阳轮、一个内齿圈、一个行星架及若干个行星齿轮组成，一般称为单排行星齿轮机构。太阳轮、齿圈和行星架是行星排的三个基本构件(gujin)，并且它们具有公共的固定轴线。 一、行星齿轮机构结构与工作原理第66页/共280页第六十七页，共280页。自动(z

24、dng)变速器维修 行 星 齿 轮 机 构(jgu)安装于行星架的行星齿轮轴上，与齿圈和太阳轮两者啮合。行星齿轮既可绕行星齿轮轴自转，又可在齿圈内行走，绕太阳轮公转，如图2-12所示。这种运动方式，有两个自由度。图2-12 行星(xngxng)齿轮机构1-齿圈; 2-行星(xngxng)齿轮; 3-行星(xngxng)架; 4-太阳轮第67页/共280页第六十八页，共280页。自动(zdng)变速器维修 按齿轮排数的不同，行星齿轮机构分为单排行星齿轮机构和多排行星齿轮机构。图2-13a为单排行星齿轮机构，图2-13b为多排行星齿轮机构，它由几个单排行星齿轮机构组成。自动(zdng)变速器中的行

25、星齿轮变速器采用的就是多排行星齿轮机构。 图2-13 行星(xngxng)齿轮机构简图1-太阳轮；2-齿圈；3-行星(xngxng)架； 4-行星(xngxng)齿轮第68页/共280页第六十九页，共280页。自动(zdng)变速器维修 按照太阳轮和齿圈之间行星齿轮的组数不同，又分为单星行星排和双星行星排。双星行星排在太阳轮和齿圈之间有两组互相(h xing)啮合的行星齿轮，其中外面一组行星轮与齿圈啮合，里面一组行星轮与太阳轮啮合，如图2-14所示。图2-14 双星(shungxng)行星排1-太阳轮；2-齿轮；3-行星架；4-外行星齿轮；5-内行星齿轮第69页/共280页第七十页，共280页

26、。自动(zdng)变速器维修第70页/共280页第七十一页，共280页。自动(zdng)变速器维修 设太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为n1、n2和n3，齿圈与太阳轮的齿数比为。则根据能量守恒定律，由作用在该机构各元件上的力矩和结构参数可导出表示单排行星齿轮机构一般运动规律(gul)的特性方程式： n 1 n 2 (1+)n30第71页/共280页第七十二页，共280页。自动(zdng)变速器维修 由上式可知，由于单排行星齿轮机构具有两个自由度，在三个基本件中，任选两个分别作为主动件和从动件，而使另一元件固定不动（该元件转速为）或使其运动受到一定的约束（该元件的转速为定值），则机构只有一个(y

27、)自由度，整个轮系将以一定的传动比传递动力。 第72页/共280页第七十三页，共280页。自动(zdng)变速器维修 如图所示，特性方程(fngchng)中n20，因此有： n1(1+ ) n30， 传动比： i= n1 / n3= 1 + 传动比i大于且为正值，因此同向降速。第73页/共280页第七十四页，共280页。自动(zdng)变速器维修 如图所示，特性(txng)方程中n0，因此有： n(1+ ) n0 传动比： i = n / n = (1 + ) 传动比大于1且为正值，因此同向降速。第74页/共280页第七十五页，共280页。自动(zdng)变速器维修 如图所示，特性方程中 n

28、0， 因此(ync)有： n (1+ )n 0 传动比： i = n / n 1+1 传动比小于1且为正值，因此(ync)同向增速。第75页/共280页第七十六页，共280页。自动(zdng)变速器维修 如图所示，特性方程(fngchng)中n 0，因此有： n + n 0传动比： i= n / n 因传动比为负值，所以反向传力。第76页/共280页第七十七页，共280页。自动(zdng)变速器维修第77页/共280页第七十八页，共280页。自动(zdng)变速器维修 任一个为主动件，无夹持部件，该机构有两个(lin )自由度，因此不论以哪两个(lin )基本元件为主动件、从动件，都不能传递动

29、力，处于空挡状态。第78页/共280页第七十九页，共280页。自动(zdng)变速器维修 设太阳轮、齿圈和行星架的转速分别为n、 n 和n ，齿圈和太阳轮的齿数比为，则该行星齿轮的一般运动规律的特性方程式为： nn(1)n 0 它与单排行星轮机构有所不同，但当其中一元件受约束，另外两个(lin )基本元件一个主动，一个从动时，依然可按照前述方法计算传动比和判别旋转方向。 第79页/共280页第八十页，共280页。自动(zdng)变速器维修 行星齿轮变速器中所有的齿轮都是处于常啮合状态，其挡位变换必须通过以不同的方式对行星齿轮机构的基本元件进行约束（即固定或连接(linji)某些基本元件）来实现

30、。能对这些基本元件实施约束的机构，就是行星齿轮变速器的换挡执行机构。 行星齿轮变速器的换挡执行机构由离合器、制动器、单向离合器三种执行元件组成，起连接(linji)、固定和锁止作用。 二、换挡执行机构的结构(jigu)和工作原理第80页/共280页第八十一页，共280页。自动(zdng)变速器维修 连接是指将行星齿轮变速器的输入轴与行星排中的某个(mu )基本元件连接，以传递动力，或将前一个行星排的某一个基本元件与后一个行星排的某一个基本元件连接，以约束这两个基本元件的运动； 固定是指将行星排的某一基本元件与自动变速器的壳体连接，使之被固定住而不能旋转； 锁止是指把某个(mu )行星排的三个基

31、本元件中的两个连接在一起，从而将该行星排锁止。 换挡执行元件按一定的规律对行星齿轮机构的某些基本元件进行连接、固定或锁止，让行星齿轮机构获得不同的传动比，从而实现挡位的变换。 第81页/共280页第八十二页，共280页。自动(zdng)变速器维修 作用：连接轴和行星排的某个基本(jbn)元件，或将行星排的某两个基本(jbn)元件连接成一体，使之成为一个整体转动。 1离合器结构和工作(gngzu)原理第82页/共280页第八十三页，共280页。自动(zdng)变速器维修 自动变速器中所用的离合器为湿式多片离合器。它通常由离合器鼓、离合器活塞、回位弹簧、弹簧座、一组钢片、一组摩擦片、调整垫片、离合

32、器毂及几个(j )密封圈组成。 第83页/共280页第八十四页，共280页。自动(zdng)变速器维修第84页/共280页第八十五页，共280页。自动(zdng)变速器维修 第85页/共280页第八十六页，共280页。自动(zdng)变速器维修第86页/共280页第八十七页，共280页。自动(zdng)变速器维修 摩擦片由其内花键齿与离合器毂的外花键齿连接，也可沿键槽作轴向移动(ydng)。摩擦片的两面均为摩擦片系数较大的铜基粉末冶金层或合成纤维层。第87页/共280页第八十八页，共280页。自动(zdng)变速器维修第88页/共280页第八十九页，共280页。自动(zdng)变速器维修 当来

33、自控制阀的液压油进入离合器液压缸时，油压推动活塞克服弹簧(tnhung)的作用力将钢片和摩擦片相互压紧在一起，利用两者间的摩擦力使离合器鼓和离合器连接为一个整体，使输入轴和行星排的某基本元件连接在一起，此时离合器处于接合状态。 第89页/共280页第九十页，共280页。自动(zdng)变速器维修 当液压控制系统将作用在离合器液压缸内的液压油的压力解除后，活塞被回位弹簧压回液压缸的底部，并将液压缸内的压力油从进油孔排出。此时，钢片与摩擦片相互分开，两者间无压紧力，离合器处于分离状态。离合器活塞和离合器片或离合器片和卡环之间有一定(ydng)的轴向间隙，以保证钢片和摩擦片之间无任何轴向压力，这一间

34、隙称为离合器自由间隙。其大小可以用挡圈的厚度来调整。一般离合器自由间隙为0.52.0mm。第90页/共280页第九十一页，共280页。自动(zdng)变速器维修 离合器处于分离状态时，其液压缸内仍残留有少量液压油。由于离合器鼓是随变速器输入轴或行星排某一基本元件一同旋转的，残留的液压油在离心力的作用下会被甩向液压缸外缘，并在该处产生一定的油压。若离合器鼓的转速较高，这一压力有可能会推动离合大活塞压向离合器片，离合器处于半接合状态，导致钢片和摩擦片因互相接触(jich)摩擦而产生不应有的磨损，影响离合器的使用寿命。第91页/共280页第九十二页，共280页。自动(zdng)变速器维修 为了防止这

35、种情况出现，在离合器活塞或离合器鼓的液压缸壁面上设有一个(y )由自由钢球组成的单向阀。当液压油进入液压缸时，钢球在油压的作用下压紧在阀座上，单向阀关闭，保证了液压缸的密封；当油压解除后，单向阀的钢球在离心力的作用下离开阀座。使单向阀处于开启状态，残留在液压缸内的液压油在离心力的作用下从单向阀流出，保证离合器彻底分离，如图2-17所示。 第92页/共280页第九十三页，共280页。自动(zdng)变速器维修 离合器所能传递的动力的大小或者说转矩的大小与摩擦(mc)片的面积、片数及离合器片间的压紧力有关。片间压紧力的大小由作用在离合器活塞上的油压及作用面积决定，但增大油压会引起离合器接合时产生冲

36、击。故当压紧力一定时，离合器所能传递的动力大小就取决于摩擦(mc)片的面积和片数。一般离合器中摩擦(mc)片片数为26片，钢片片数等于或多于摩擦(mc)片的片数。第93页/共280页第九十四页，共280页。自动(zdng)变速器维修 制动器的作用是将行星排中的某一元件加以固定(gdng)，使之不能转动。目前常见的是带式制动器和片式制动器。2制动器的结构和工作(gngzu)原理第94页/共280页第九十五页，共280页。自动(zdng)变速器维修第95页/共280页第九十六页，共280页。自动(zdng)变速器维修 它的工作(gngzu)原理和湿式多片离合器基本相同，但片式制动鼓（相当于离合器鼓

37、）是固在自动变速器壳体上的，当制动器工作(gngzu)时，与制动器毂相连的行星排某一元件被固定住而不能转动。第96页/共280页第九十七页，共280页。自动(zdng)变速器维修第97页/共280页第九十八页，共280页。自动(zdng)变速器维修 带式制动器又称制动带，它由制动鼓、制动带、液压缸及活塞等组成，如图2-19所示。制动鼓与行星排的某一基本元件连接(linji)，并随之一起转动。（2）带式制动器第98页/共280页第九十九页，共280页。自动(zdng)变速器维修第99页/共280页第一百页，共280页。自动(zdng)变速器维修第100页/共280页第一百零一页，共280页。自动

38、(zdng)变速器维修 当液压缸的施压腔和释放腔内均无液压油时，带式制动器不工作,制动带与制动鼓之间有一定的间隙，制动鼓可随与它相连的行星排基本元件一同旋转。当液压油进入施压腔时，作用在活塞上的液压油压力推动活塞，使之克服(kf)回位弹簧的作用力移动。第101页/共280页第一百零二页，共280页。自动(zdng)变速器维修 活塞上的推杆随之向外伸出，将制动带压紧在制动鼓上，于是制动鼓被固定住而不能旋转。此时,制动器处于制动状态。在制动器处于制动状态，若有液压油进入液压缸的释放腔时，因释放腔一侧的活塞面积大于施压腔一侧的活塞面积，故作用在活塞上两侧的力不相等，释放腔一侧大于施压腔一侧。活塞在两

39、侧的压力差及回位弹簧作用力的共同作用下向后移，推杆回缩，制动带被放松，制动鼓可以转动，从而使制动器由制动状态变成释放状态。这样可以使控制系统得到(d do)简化。第102页/共280页第一百零三页，共280页。自动(zdng)变速器维修第103页/共280页第一百零四页，共280页。自动(zdng)变速器维修 若将带式制动器用行星齿轮机构高速挡操纵，则因制动时制动鼓以高速旋转，制动带将会受到来自制动鼓的反作用力。活塞和推杆为刚性连接(linji)，该反作用力将使活塞产生振动。影响换挡工作的平顺性。第104页/共280页第一百零五页，共280页。自动(zdng)变速器维修第105页/共280页第

40、一百零六页，共280页。自动(zdng)变速器维修第106页/共280页第一百零七页，共280页。自动(zdng)变速器维修 当带式制动器处于放松状态时,制动带与制动鼓之间应有(yn yu)一定的间隙。间隙过大或过小都会影响制动器的正常工作。这一间隙的大小可用制动带调整螺钉来调整。在安装时，一般将螺钉向内拧紧至一定力矩。然后再退回规定的圈数（通常为23圈）。第107页/共280页第一百零八页，共280页。自动(zdng)变速器维修 单向离合器在行星齿轮变速器中的作用和离合器、制动器的作用相同(xin tn)，也是用于固定或连接几个行星排中的某些太阳轮、行星架、齿圈等基本元件，让行星齿轮变速器组

41、成不同传动比的挡位。它是依靠单向锁止原理来发挥固定或连接作用的，其固定和连接也只能单方向。当与之相连接的元件受力方向与锁止方向相同(xin tn)时，该元件即被固定或连接；当受力方向与锁止方向相反时，该元件即被释放或脱离连接。3单向(dn xin)离合器结构与工作原理第108页/共280页第一百零九页，共280页。自动(zdng)变速器维修 单向离合器的常见形式(xngsh)有两种：滚柱斜槽式和楔块式。滚柱斜槽式单向离合器在液力变矩器一节已有介绍。楔块式单向离合器由内环、外环、滚子（楔块）等组成。滚子是特殊形状的楔块。第109页/共280页第一百一十页，共280页。自动(zdng)变速器维修第

42、110页/共280页第一百一十一页，共280页。自动(zdng)变速器维修第111页/共280页第一百一十二页，共280页。自动(zdng)变速器维修 相对滑转，此时单向离器处于锁止状态；当外环相对内环朝逆时针方向旋转时,楔块在摩擦力的作用下倾斜，脱离自锁状态。内、外环可以相对滑转，此时单向离合器处于自由状态。 当外环固定，内环相对于外环相对滑转时，情况是恰好相反。若内、外环都没有固定，则前述的自由状态变为分离(fnl)状态，锁止状态变为连接状态。第112页/共280页第一百一十三页，共280页。自动(zdng)变速器维修 不同车型自动变速器中行星齿轮(chln)变速器在结构上有很大差异，主要

43、表现在：前进挡的挡数不同，离合器、制动器、单向离合器的数目和布置方式不同，采用的行星齿轮(chln)机构的类型不同。 前进挡的数目越多，离合器、制动器、单向离合器的数目就越多。而它们的布置方式主要取决于行星齿轮(chln)变速器的前进挡挡位数和行星齿轮(chln)机构的类型。三、行星齿轮变速器结构(jigu)和工作原理第113页/共280页第一百一十四页，共280页。自动(zdng)变速器维修 目前，轿车上广泛采用的行星齿轮(chln)机构的类型主要有辛普森式和拉维娜两种。第114页/共280页第一百一十五页，共280页。自动(zdng)变速器维修 目前大部分轿车都采用这种行星齿轮机构，辛普森

44、式行星齿轮机构采用双行星排，其结构特点是：前、后两个行星排的太阳轮连成一个整体，称为(chn wi)太阳轮组件；前排的行星架和后排的齿圈连成一体，称为(chn wi)前行星架和后齿圈组件。通常输出轴与该组件相连。 （）辛普森式行星(xngxng)齿轮机构的结构第115页/共280页第一百一十六页，共280页。自动(zdng)变速器维修 该行星机构只有四个独立元件：前排齿圈，前、后太阳轮组件，后排行星架和前行星架后齿圈组件。根据(gnj)前进挡的挡数不同，可将辛普森式行星齿轮变速器分为三挡和四挡两种。第116页/共280页第一百一十七页，共280页。自动(zdng)变速器维修 三挡辛普森式齿轮变

45、速器设有5个换挡执行元件：2个离合器、2个制动器、1个单向离合器，使之成为一个具有(jyu)3个前进挡和一个倒挡的行星齿轮变速器。 （2）三挡辛普森式行星(xngxng)齿轮变速器第117页/共280页第一百一十八页，共280页。自动(zdng)变速器维修第118页/共280页第一百一十九页，共280页。自动(zdng)变速器维修第119页/共280页第一百二十页，共280页。自动(zdng)变速器维修 1挡 位挡时，离合器2和单向离合器工作。输入轴通过离合器2带动前齿圈顺时针转动(zhun dng)，因前行星架和后齿圈与输出轴相连在汽车起步前转速为（起步后转速也为一个确定的低值），第120页

46、/共280页第一百二十一页，共280页。自动(zdng)变速器维修第121页/共280页第一百二十二页，共280页。自动(zdng)变速器维修 在后行星排中，由于和输出轴连接的后齿圈转速(zhun s)很低，后行星轮在后太阳轮驱动下朝顺时针方向作自转时，对后行星架产生一个逆时针方向的力矩，而单向离合器对后行星架在逆转时具有锁止作用。第122页/共280页第一百二十三页，共280页。自动(zdng)变速器维修第123页/共280页第一百二十四页，共280页。自动(zdng)变速器维修 n11+1n12 (1+1) n130 （前排(qin pi)） n21+2n22 (2+1) n230 (后排

47、)式中：n23=0; n11=n22; n13=n22经整理得:i=n12n13= (1 + 1 + 2)1 1挡传动比的计算(j sun)：第124页/共280页第一百二十五页，共280页。自动(zdng)变速器维修 当汽车在位挡工作时，若驾驶员突然松开油门踏板，发动机转速将立即降至怠速。汽车在惯性作用下仍以原车速前进，驱动车轮将通过自动变速器输出轴反向带动行星齿轮变速器运转(ynzhun)，行星齿轮机构的前行星架和后齿圈组件成为主动件，前齿圈为从动件。第125页/共280页第一百二十六页，共280页。自动(zdng)变速器维修第126页/共280页第一百二十七页，共280页。自动(zdng

48、)变速器维修第127页/共280页第一百二十八页，共280页。自动(zdng)变速器维修 为使装有自动变速器的汽车也能实现发动机制动，必须让它的挡有两种不同的状态，即有发动机制动和无发动机两种。这两种状态的选择通常通过改变(gibin)操纵手柄的位置来实现。操纵手柄位于位时，挡无发动机制动，而位（或位）时有发动机制动。 第128页/共280页第一百二十九页，共280页。自动(zdng)变速器维修第129页/共280页第一百三十页，共280页。自动(zdng)变速器维修 挡 离合器2和制动器1工作。输入(shr)轴经离合器2带动齿圈顺时针旋转，因前、后太阳轮组件被制动器1制动而固定不动，所以带动

49、前行星架顺时针转动输出。此时后行星排处于自由状态。动力只经前行星排输出（图225）。 第130页/共280页第一百三十一页，共280页。自动(zdng)变速器维修第131页/共280页第一百三十二页，共280页。自动(zdng)变速器维修 挡 离合器2和离合器1工作。输入轴通过离合器1、离合器2将前齿圈和前后太阳轮组件连接为一个整体。由于这时前行星排中有两个基本(jbn)元件互相连接，从而使前行星排固定地连成一体而一起作反向旋转，输入轴的动力通过前行星排直接传给输出轴，其传动比i3等于（图2-26），即为直接挡。第132页/共280页第一百三十三页，共280页。自动(zdng)变速器维修第13

50、3页/共280页第一百三十四页，共280页。自动(zdng)变速器维修 倒挡 离合器1和制动器2工作(gngzu)。输入轴经离合器1带动前后太阳轮组件顺时针旋转，在后行星排中因制动器2将后行星架制动，后行星架的转速为，从而带动齿圈逆时针旋转输出。此时动力经后行星排输出，前行星排处在自由状态。 图2-27 倒挡时前后行星(xngxng)排的工作原理示意图第134页/共280页第一百三十五页，共280页。自动(zdng)变速器维修图2-27 倒挡时前后(qinhu)行星排的工作原理示意图第135页/共280页第一百三十六页，共280页。自动(zdng)变速器维修 空挡 离合器、制动器都不工作，液力

51、变矩器的动力不能传至行星(xngxng)齿轮变速器，变速器为空挡。第136页/共280页第一百三十七页，共280页。自动(zdng)变速器维修第137页/共280页第一百三十八页，共280页。自动(zdng)变速器维修 它是由一个单行星排与一个双行星排组合而成的复合式行星机构，共用一行星架、长行星轮和齿圈，故它只有4个独立元件(yunjin)。其特点是：构成元件(yunjin)少、转速低、结构紧凑、轴向尺寸短、尺寸小、传动比变化范围大、灵活多变、适合FF式布置。第138页/共280页第一百三十九页，共280页。自动(zdng)变速器维修第139页/共280页第一百四十页，共280页。自动(zd

52、ng)变速器维修第140页/共280页第一百四十一页，共280页。自动(zdng)变速器维修第141页/共280页第一百四十二页，共280页。自动(zdng)变速器维修 自动变速器的自动控制(z dn kn zh)是靠液压控制系统来完成的，液压控制系统由动力源、执行机构和控制机构三个部分组成。 动力源是由液力变矩器泵轮驱动的油泵，它除了向控制机构、执行机构供给压力油以实现换挡外，还给液力变矩器提供冷却补偿油，向行星齿轮变速器供给润滑油。第142页/共280页第一百四十三页，共280页。自动(zdng)变速器维修 执行机构包括(boku)各离合器、制动器和液压缸。 控制机构大体包括(boku)主

53、油路系统、换挡信号系统、换挡阀系统和缓冲安全系统。根据其换挡信号系统和换挡阀系统采用的是全液压元件还是电子控制元件可将控制机构分为液控式和电控式两种。第143页/共280页第一百四十四页，共280页。自动(zdng)变速器维修 油泵是自动变速器最重要的总成之一。 常见的形式(xngsh)有 啮合齿轮泵 摆线转子泵 叶片泵第144页/共280页第一百四十五页，共280页。自动(zdng)变速器维修 它是自动变速器中应用最多的一种(y zhn)油泵，各种丰田汽车自动变速器都采用这种泵。它具有结构紧凑、尺寸小、重量轻、自吸能力强、流量波动小、噪声低等特点。 它由小齿轮、内齿轮、月牙形隔板、泵壳、泵盖

54、等组成。 第145页/共280页第一百四十六页，共280页。自动(zdng)变速器维修第146页/共280页第一百四十七页，共280页。自动(zdng)变速器维修 小齿轮由变矩器壳体后端轴套驱动，为主动齿轮，内齿轮为从动齿轮，月牙形隔板的作用是将工作腔分隔为吸油腔和压油腔，泵壳上有进油口和排油口。发动机运转时，小齿轮带动内齿轮如图2-38中顺时针方向旋转。在吸油腔，因齿轮不断退出啮 合 ， 容 积 增 大(zn d)，形成真空吸油；在压油腔，因齿轮不断进入啮合，容积减小，将液压油压出。 第147页/共280页第一百四十八页，共280页。自动(zdng)变速器维修 它是一种特殊齿形的内啮合齿轮泵

55、，它具有结构简单、尺寸紧凑、噪声小、运转平稳、高速性能良好等优点；其缺点是流量脉冲大、加工(ji gng)精度要求高。 它由一对内啮合的转子及泵壳，泵盖等组成，如图239所示。 第148页/共280页第一百四十九页，共280页。自动(zdng)变速器维修 内、外转子不同心，有一定的偏心距，且外转子比内转子多一个齿。发动机运转时，带动油泵内外转子朝相同 方 向 旋 转(xunzhun)，但内转子的转速大于外转子。从而，在内、外转子之间形成与内转子齿数相同个数的工作腔。第149页/共280页第一百五十页，共280页。自动(zdng)变速器维修 这些工作腔的容积随着转子的旋转而不断变化，转子朝顺时针

56、方向旋转时，内、外转子中心线的右侧的各个(gg)工作腔的容积由小变大，形成真空吸油；中心线的左侧的各个(gg)工作腔的容积由大变小，将液压油压出。第150页/共280页第一百五十一页，共280页。自动(zdng)变速器维修第151页/共280页第一百五十二页，共280页。自动(zdng)变速器维修腔。如果转子(zhun z)朝顺时针方向旋转，在转子(zhun z)与定子中心连线的右半部的工作腔容积逐渐增大，产生真空吸油，中心线左半部的工作腔容积逐渐减小，将油压出。第152页/共280页第一百五十三页，共280页。自动(zdng)变速器维修第153页/共280页第一百五十四页，共280页。自动(

57、zdng)变速器维修的要求。第154页/共280页第一百五十五页，共280页。自动(zdng)变速器维修第155页/共280页第一百五十六页，共280页。自动(zdng)变速器维修弹簧组成。第156页/共280页第一百五十七页，共280页。自动(zdng)变速器维修第157页/共280页第一百五十八页，共280页。自动(zdng)变速器维修 在阀门的上端处，受来自油泵的液压力的作用；下端则受到柱塞下部处的来自发动机油门(yumn)所控制的节气门阀的液压力的作用（该液压力与油门(yumn)开度成正比关系），以及调压弹簧的作用力。柱塞上下两端的力的平衡，决定阀体所处的位置。 第158页/共280页

58、第一百五十九页，共280页。自动(zdng)变速器维修 若油泵(yubng)泵油量增大，油压升高，作用在处向下的液压力增大，推动阀体下移，出油口打开，液压泵输出的部分油液排回油底壳，使主油路压力调整到规定值。第159页/共280页第一百六十页，共280页。自动(zdng)变速器维修第160页/共280页第一百六十一页，共280页。自动(zdng)变速器维修 倒 挡 时 ， 手动阀打开另一条油路，将压力油引入主油路调压阀柱塞的腔，使作用在下端向上的油压力增大(zn d)，阀芯上移，出油口变小，主油路压力增高，从而满足了倒挡时油压较前进挡有所增大(zn d)的要求。第161页/共280页第一百六十

59、二页，共280页。自动(zdng)变速器维修第162页/共280页第一百六十三页，共280页。自动(zdng)变速器维修第163页/共280页第一百六十四页，共280页。自动(zdng)变速器维修第164页/共280页第一百六十五页，共280页。自动(zdng)变速器维修第165页/共280页第一百六十六页，共280页。自动(zdng)变速器维修第166页/共280页第一百六十七页，共280页。自动(zdng)变速器维修 节气门开度越大，调压弹簧压缩越多，阀体上移越多，节流口开度越大，节气门油压越高。当节气门开度保持恒值时，随着油压增大，在处由液压产生的向下作用力增大，将节气门阀向下推至关闭进

60、油口为止，此时节气门阀输出(shch)油压维持不变。第167页/共280页第一百六十八页，共280页。自动(zdng)变速器维修第168页/共280页第一百六十九页，共280页。自动(zdng)变速器维修 上部被膜片隔开( ki)的真空气室通过软管与发动机节气门后的进气管相通，与膜片相连的推杆则在膜片弹簧的作用力下将滑阀的阀芯往下推。第169页/共280页第一百七十页，共280页。自动(zdng)变速器维修 阀芯上有三个油道口：进油口与主油路相通，出油口输出(shch)节气门阀油压，泄油口用以泄油。 从出油口输出(shch)的油压流至阀芯底部，其液压作用力使滑阀芯上移，与膜片弹簧的作用力平衡。

61、油液从进油口到出油口或出油口到泄油口，均要经阀口节流。第170页/共280页第一百七十一页，共280页。自动(zdng)变速器维修第171页/共280页第一百七十二页，共280页。自动(zdng)变速器维修第172页/共280页第一百七十三页，共280页。自动(zdng)变速器维修第173页/共280页第一百七十四页，共280页。自动(zdng)变速器维修第174页/共280页第一百七十五页，共280页。自动(zdng)变速器维修第175页/共280页第一百七十六页，共280页。自动(zdng)变速器维修挡而影响汽车的动力性。第176页/共280页第一百七十七页，共280页。自动(zdng)变

62、速器维修n由驾驶员手工操作，用于控制自动变速器的工作状态。四、换挡阀系统(xtng)第177页/共280页第一百七十八页，共280页。自动(zdng)变速器维修第178页/共280页第一百七十九页，共280页。自动(zdng)变速器维修第179页/共280页第一百八十页，共280页。自动(zdng)变速器维修 当手柄置于前进低挡位（或位）时，自动变速器被限制(xinzh)在挡工作。手动阀还提供倒挡（位）、空挡（位）、停车挡（位）等功能。第180页/共280页第一百八十一页，共280页。自动(zdng)变速器维修第181页/共280页第一百八十二页，共280页。自动(zdng)变速器维修n目的。

63、图2-48中换n挡阀的右端作用来自速控阀n的输出油压，左端作用着来n自节气门阀的输出油压和弹n簧的作用力。第182页/共280页第一百八十三页，共280页。自动(zdng)变速器维修高个挡位；反之则降低个挡位。第183页/共280页第一百八十四页，共280页。自动(zdng)变速器维修规定值称为升挡车速（或升挡时刻）。第184页/共280页第一百八十五页，共280页。自动(zdng)变速器维修而已。第185页/共280页第一百八十六页，共280页。自动(zdng)变速器维修第186页/共280页第一百八十七页，共280页。自动(zdng)变速器维修 离合器1工作为挡，离合器1不工作为挡。当车速

64、不高时，作用于阀芯下的速控阀油压低，阀芯在上部节气门阀(mnf)油压和弹簧的作用下处于下方，通往离合器1的油路被切断，自动变速器在挡工作。第187页/共280页第一百八十八页，共280页。自动(zdng)变速器维修第188页/共280页第一百八十九页，共280页。自动(zdng)变速器维修速器降挡。n常见的强制低挡阀有滚轮式和电磁式两种。第189页/共280页第一百九十页，共280页。自动(zdng)变速器维修第190页/共280页第一百九十一页，共280页。自动(zdng)变速器维修满足汽车行驶时对驱动力的要求。第191页/共280页第一百九十二页，共280页。自动(zdng)变速器维修第1

65、92页/共280页第一百九十三页，共280页。自动(zdng)变速器维修第193页/共280页第一百九十四页，共280页。自动(zdng)变速器维修第194页/共280页第一百九十五页，共280页。自动(zdng)变速器维修分别与3个挡位换挡执行(zhxng)元件的油路相通，对应在各挡起作用。第195页/共280页第一百九十六页，共280页。自动(zdng)变速器维修第196页/共280页第一百九十七页，共280页。自动(zdng)变速器维修第197页/共280页第一百九十八页，共280页。自动(zdng)变速器维修第198页/共280页第一百九十九页，共280页。自动(zdng)变速器维修单

66、向单向(dn xin)(dn xin)节流阀有两种形式节流阀有两种形式第199页/共280页第二百页，共280页。自动(zdng)变速器维修第200页/共280页第二百零一页，共280页。自动(zdng)变速器维修压油一部分n去润滑行星齿轮机构。n二是控制(kngzh)变矩器中锁止离合器的工作。第201页/共280页第二百零二页，共280页。自动(zdng)变速器维修第202页/共280页第二百零三页，共280页。自动(zdng)变速器维修用下处于图a中上端位置,将通向锁止继动阀下端的主油路切断(qi dun)，从而使锁止继动阀在上端弹簧的作用力及主油路油压的作用下，保持在图a中的下方位置。第203页/共280页第二百零四页，共280页。自动(zdng)变速器维修 变矩器中锁止离合器压盘左侧的油腔与来自第二调节阀的进油道相通，压盘两侧无压差，锁止离合器处于分离状态(zhungti)，发动机动力完全由液力变矩器来传递（图a）。第204页/共280页第二百零五页，共280页。自动(zdng)变速器维修n器接合，发动机动力经锁止离n合器直接传递（图b）。第205页/共280页第二百零六页，共