自動變速器

2022-09-27 16:12:03 字數 4828 閱讀 8917

車用自動變速器的分類:

(1)液壓控制式自動變速器:這是一種利用車速和加速踏板踏入量之間的關係所決定的傳動比,通過油壓控制機構進行自動控制的變速器。常用的液壓控制式自動變速器一般由液力耦合器或變矩器、液壓操縱系統和行星齒輪傳動系統組成。

(2)電子控制式自動變速器:在電子控制式自動變速器中,由車速感測器和節流閥開度感測器將車速和節流閥開度轉換成電訊號後,作為電子控制裝置 ecu的輸入訊號,經變速器中的 ecu計算處理後,再適時輸出訊號給電磁閥,利用這些電磁閥來控制油壓迴路。

自動變速器的組成:由液力變矩器、液壓自動換檔控制系統、自動變速器電子控制裝置(tcu)、行星齒輪機構、冷卻裝置和自動變速器油濾清器幾部分組成。

自動變速器的特點:汽車自動變速器一般和變矩器一起使用,它可以根據發動機的工況和車速情況,自動選擇擋位,具有下列特點:

(1)整車具有更好的駕駛效能

(2)良好的行駛效能:自動變速裝置的擋位變換不但快而且平穩,提高了汽車的乘坐舒適性。

(3)高行車安全性:自動變速的車輛,減輕了駕駛員的疲勞強度,使行車事故率降低,平均車速提高。

(4)降低廢氣排放:自動變速器可使發動機經常處於經濟轉速區域內運轉,也就是在較小汙染排放的轉速範圍內工作,從而降低了排氣汙染。

(5)可以延長發動機和傳動系的使用壽命

自動變速器具有過載保護的功能。在汽車起步換擋、制動時能吸收振動,減小了發動機和傳動系的動載荷。

(6)操縱簡單,減小了駕駛員的勞動強度。

(7)提高了汽車的平順性

(8)提高生產率:換擋時功率基本沒有間斷,可保證汽車有良好的加速性和較高的平均車速,使發動機的磨損減少,延長了大修間隔里程,提高了出車率。

缺點:與手動變速器相比,自動變速器結構較複雜,零件加工難度大,生產成本較高,修理也較麻煩。另外自動變速器的傳動效率也不夠高。

液力變矩器的作用:①驅動油幫浦②低速區域內增矩③變矩器和撓性板一起充當發動機的飛輪④柔和地傳遞轉矩⑤啟動發動機齒圈的位置

液壓自動換擋控制系統的作用:根據駕駛員的意圖和工況的需要,利用液壓使離合器和制動器在一定條件下工作,並在單向離合器配合下,使行星齒輪機構實現自動換擋。

自動變速器電子控制裝置(tcu)的作用:在換擋控制方面用電訊號代替油壓訊號。用微機處理代替換擋閥進行換擋控制,可實現多換擋規律的最佳控制,使換擋及時、準確,更好的適應汽車的行駛要求,有利於改善發動機的工作狀況,獲得最佳的動力性、經濟性以及較好地降低排放汙染。

自動變速器油濾清器的作用:它可以將工作中產生的金屬或非金屬磨料及時分離。

液體傳動可分為液壓傳動和液力傳動。

液壓傳動—傳動系統中主要依靠工作液體壓能的變化來傳遞動力,即為液壓傳動,

液力傳動—傳動系統中主要依靠工作液體的動能的變化來傳遞動力,即為液力傳動。

液力變矩器的作用主要有:

1.自動無級變矩、變速:液力變矩器的渦輪扭矩,能隨著汽車行駛中負荷扭矩的增大而自動增大,同時,渦輪轉速自動降低;而當負荷扭矩減小時,渦輪扭矩隨之自動減小,同時,渦輪轉速自動公升高。

2.自動離合:液力變矩器可借助於傳遞或不傳遞發動機發出的扭矩至行星齒輪變速器,起自動離合器的作用。

3.減振隔振:由於液力變矩器是通過液力作用進行耦合傳動的裝置,主、從動件之間無直接的機械傳動關係,所以能通過自動變速器油的阻尼作用,減小發動機的扭振,並隔離這種扭轉振動向底盤傳動系統的傳遞,從而提高汽車發動機和底盤傳動系統的使用壽命。

4.使發動機轉動平穩:液力變矩器具有較大的轉動質量,可以起到飛輪的作用。

5.過載保護:當汽車行駛工況突然變化,出現過負荷時,使用液力變矩器,可以對發動機起保護作用。

6.發動機制動:在汽車下長坡行駛時,可以通過液力變矩器的耦合傳動,利用發動機的幫浦氣損失來進行制動。

液力變矩器的組成:由幫浦輪、渦輪和導輪等三個工作輪組成。

幫浦輪——使發動機的機械能轉換為液體能量;

渦輪——將液體能量轉換為渦輪軸上機械能;

導輪——通過改變液流的方向而起變矩作用。

液力耦合器的傳動效率:渦輪轉速與幫浦輪轉速之比。

液力變矩器的特性引數

1.轉速比用來描述液力變矩器的工況。iwb=nw/nb液力變矩器轉速比iwb是渦輪轉速nw (輸出轉速)與幫浦輪轉速nb (輸入轉速)之比,

2.變矩係數 k=mw/mb液力變矩器變矩係數 k是渦輪轉矩mw和幫浦輪轉矩mb之比,變矩係數用來描述液力變矩器改變輸入轉矩的能力。

3.效率η

液力變矩器效率η是渦輪軸輸出功率nw 與幫浦輪軸輸入功率nb 之比,

液力變矩器的效率等於變矩係數與轉速比的乘積。 η=nw/nb

4.穿透性

液力變矩器的穿透性是指變矩器和發動機共同工作時,在油門開度不夠的情況下,變矩器渦輪軸上的載荷變化對幫浦輪軸力矩和轉速(即發動機工況)影響的效能。

當渦輪軸上轉矩和轉速變化時,能保持幫浦輪上轉矩不變或大致不變,稱該變矩器為非透穿性的。

若幫浦輪力矩mb 隨轉速nw 的增大而減小,則稱為正透穿性的。若 mb 隨轉速nw 的增大而增大,則稱為反透穿性的。若mb 開始隨轉速nw 的增大而增大,隨後即隨轉速nw的增大而減小,則稱為混合透穿性的。

液力變矩器的特性曲線

1.外特性及外特性曲線

外特性是指幫浦輪轉速(力矩)不變時,液力元件外特性引數與渦輪轉速的關係。

一般稱幫浦輪轉矩不變,渦輪轉矩與渦輪轉速或轉速比的關係曲線為外特性曲線。

2.原始特性曲線

原始特性曲線是幫浦輪轉速不變時,變矩係數 k和效率η隨轉速比iwb變化的規律曲線,也稱為變矩特性曲線和效率特性曲線。

液力變矩器變矩效率隨渦輪的轉速而變化。

①當渦輪轉速為零時,增矩值最大,渦輪輸出力矩等於幫浦輪輸入轉矩與導輪反作用轉矩之和。

②當渦輪轉速由零逐漸增大時,增矩值隨之逐漸減少。

③ 當渦輪轉速達到某一值時,渦輪出口處液流直接衝向導輪出口處,液流不改變流向,此時液力變矩器轉化為液力耦合器,渦輪輸出力矩等於幫浦輪輸入力矩。

④ 當渦輪轉速進一步增大時,渦輪出口處液流衝擊導輪葉片背面,此時液力變矩器渦輪輸出力矩小於幫浦輪輸入力矩,其值等於幫浦輪輸入力矩與導輪力矩之差。

⑤ 當渦輪轉速與幫浦輪轉速相同時,液力變矩器失去傳遞動力的功能。

液力機械分流傳動的特點,是將發動機功率和扭矩的一部分用液力耦合作用的方式傳遞,而另一部分則直接用機械方式加以傳遞,這樣可以兼有液力傳動的各種優點,同時,也彌補其傳動效率略低的不足,使汽車的燃料經濟性得以提高。在液力機械分流傳動變矩器中,為實現各種不同的分流,可將液力變矩器與布置在其輸入或輸出端的行星齒輪機構加以組合。

行星齒輪變速機構具有以下獨特的優點。

(1)行星傳動是一種常嚙合傳動,其傳動比變換可通過操縱離合器或制動器來實現,易於實現自動換擋和動力換擋。

(2)行星傳動是共軸式傳動,與定軸式傳動相比,可明顯地縮小變速器徑向尺寸;由於是多點嚙合傳動。故在傳遞同樣力矩時可採用較小的齒輪模數,達到尺寸小,與定軸式傳動相比,重量可減輕1/2~1/6的效果。此外,多點嚙合的對稱性,不僅使徑向力相互平衡,且使其運動平穩,抗衝擊和振動能力強,壽命長。

(3)當無外部力矩支點時,行星傳動具有二自由度,便於動力匯流與分流。不僅能與液力元件或液壓元件組成雙流液力或液壓機械傳動,而且也是**制動能壁與合理調節發動機負荷(間歇工作時)必不可少的機械傳動部件。

(4)通過增減行星排內行星齒輪的數目、行星排的數目,改變排與排之間的排列、組合以及構件之間的連線和控制方式等,不僅可以得到較為理想的傳動比,而且為積木式的系列設計創造了有利條件。

缺點:結構複雜,製造和安裝比較困難。

換擋執行機構主要有離合器、制動器和單向離合器,基本作用就是連線、固定和鎖止。

離合器在自動變速器中具有連線和連鎖作用,即將行星齒輪變速器的輸入軸和行星排的乙個基本元件連線,使之成為主動件,或將行星排的兩個基本元件連線在一起,使之成為乙個整體,實現直接傳動。

離合器自由間隙:分離狀態時,為了保證分離徹底,離合器應滿足如下要求:壓板與摩擦片之間有一定的軸向間隙,每片間隙通常為 0.

25~0.38 mm,總間隙一般為2~5 mm,以保證鋼片與摩擦片之間無軸向壓力,稱之為自由間隙,其規定值取決於離合器的片數、離合器在變速器中的位置。

單向球閥:在離合器左端的壁面上設有乙個帶有單向球閥的出油口,作用是控制輔助洩油通道的開關。當壓力油被撤除時,球體在離心力作用下離開閥座,開啟輔助洩油通道,使壓力油迅速而充分地撤除,保證離合器的徹底分離。

多片濕式離合器的特點

由於其表面積較大,所傳遞的轉矩較大,離合器摩擦片表面單位面積壓力分布均勻,摩擦材料磨損均勻,不易產生主動與被動片間運轉間隙,能通過增減片數和改變壓力的大小來調節工作轉矩能力。工作過程中壓力逐漸增加,摩擦生熱速度較慢,通過冷卻油可以把熱量帶走。其缺點是分離時空轉摩擦功率較大。

離合器傳遞動力的影響因素有以下幾點。

(1)離合器的摩擦片材料

(2)摩擦片的結構

(3)自動換擋的接合時間

自動變速器的換擋控制基本要求:

(1)保證最佳的換擋規律,要兼顧燃油經濟性和行駛動力性,同時還要考慮低汙染。

(2)換擋過程平穩、無衝擊和振動,換擋品質好,行駛舒適,使用壽命長。

(3)換擋動作準確、及時。

(4)駕駛員可以干預換擋過程,以適應複雜的行駛條件。

(5)操縱系統應工作穩定、可靠。能適應惡劣的工作環境。當系統發生故障時,應有應急措施保證汽車最低限度行駛。

液控系統的工作原理:

油幫浦運轉產生的液壓油經壓力調節閥調壓後,一部分流向液力變矩器,以調節變矩器動量矩。對於帶鎖止裝置(如鎖止離合器)的變矩器還可經鎖止控制閥鎖定鎖止離合器。一部分則在控制系統的作用下流向手動閥轉換為工作壓力,推動離合器和制動器實現換擋。

還有一部分經潤滑油道轉換為潤滑壓力,以潤滑各工作表面。換擋閥接受節氣門閥、強制降擋閥和速度閥傳過來的油壓訊號,進行比較和處理,並按預定的換擋規律控制手動閥的動作,從而控制執行機構離合器和制動器的動作,實現自動變速器的換擋。

節氣門閥和速度閥用於將節氣門開度和車速轉換成液壓訊號,自動換擋根據這兩個訊號自動地實現換擋。

強制降擋閥用於節氣門全開或接近全開時,強制性地將自動變速器降低乙個擋位,以獲得良好的加速效能。

自動變速器

1.車用自動變速器的分類 p5 液壓控制式自動變速器 電子控制式自動變速器。2.自動變速器的組成 由液力變矩器 液壓自動換檔控制系統 自動變速器電子控制裝置 tcu 行星齒輪機構 冷卻裝置和自動變速器油濾清器幾部分組成。p9 3.自動變速器的特點 優缺點 汽車自動變速器一般和變矩器一起使用,它可以根...

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