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汽車自動(dòng)變速器即自動(dòng)操縱式變速器。它可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和車速等工況的變化自動(dòng)變換傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比，使汽車獲得良好的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)有效減少發(fā)動(dòng)機(jī)排放污染，顯著提高車輛行駛的安全性、乘坐舒適性和操縱輕便性。 一、液力耦合器自動(dòng)變速器的類型 （1）按傳動(dòng)比變化方式可分為有級(jí)式、無(wú)級(jí)式和綜合式； （2）按齒輪變速系統(tǒng)的控制方式可分為液控液壓和電控液壓式兩種。 二、液力機(jī)械式自動(dòng)變速器的組成 液力機(jī)械式自動(dòng)變速器由液力傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械式齒輪變速系統(tǒng)、液壓操縱系統(tǒng)、液壓或電子控制系統(tǒng)組成。 1、液力耦合器 a.液力耦合器的結(jié)構(gòu)和工作原理 液力耦合器主要由泵輪、渦輪和耦合器外殼等部件組成。其中泵輪與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連，渦輪與從動(dòng)軸相連，泵輪和渦輪之間沒(méi)有機(jī)械連接關(guān)系，二者之間靠液體流動(dòng)來(lái)傳遞動(dòng)力。 液力耦合器的工作原理可以用水泵帶動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、一個(gè)風(fēng)扇通過(guò)氣流帶動(dòng)另一個(gè)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的原理加以理解。 b.采用液力耦合器的優(yōu)缺點(diǎn) (1)液力耦合器的優(yōu)點(diǎn)
(2)液力耦合器的缺點(diǎn)
2、液力變矩器 a.液力變矩器的組成、工作原理和特性 液力變矩器主要由泵輪、渦輪、導(dǎo)輪和變矩器外殼等部件組成，與液力耦合器的最大區(qū)別是增加了導(dǎo)輪。 b.液力變矩器的工作原理： 依據(jù)液流方向?qū)⒐ぷ鬏啺幢幂啞鷾u輪→導(dǎo)輪展開。
i.隨著nw的增加，u增加，使v的方向改變，當(dāng)渦輪流出的液流正好沿導(dǎo)輪出口方向沖向?qū)л啎r(shí)，Md=0，Mw=Mb； ii.隨著nw的繼續(xù)增加，u增加為u′，v的方向改變?yōu)関′，Mw=Mb-Md；
c.液力變矩器特性： 液力變矩器有兩個(gè)重要的特性參數(shù)：液力變矩器傳動(dòng)比i和液力變矩器變矩系數(shù)K，其定義如下： （1）液力變矩器傳動(dòng)比：i=nw/nb<> （2）液力變矩器變矩系數(shù)：K=Mw/Md
幾種典型液力變矩器 1）三元件綜合式液力變矩器 即由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪三個(gè)主要元件組成的液力變矩器。
單向離合器作用是只允許導(dǎo)輪單向旋轉(zhuǎn)，不允許其逆轉(zhuǎn)。 ① 滾柱式單向離合器的構(gòu)造和工作原理 導(dǎo)輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾柱向外座圈和內(nèi)座圈形成的楔形槽的寬槽處滾動(dòng)，滾柱與外座圈（包括導(dǎo)輪）一起繞內(nèi)座圈滾動(dòng)。導(dǎo)輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾柱向楔形槽窄槽處滾動(dòng)，從而阻止外座圈（包括導(dǎo)輪）的滾動(dòng)。
② 楔塊式單向離合器的構(gòu)造和工作原理 楔塊式單向離合器的工作原理是，內(nèi)座圈固定，當(dāng)外座圈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，楔塊順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，L1 三元件綜合式液力變矩器的特性 2）四元件綜合式液力變矩器 四元件綜合式液力變矩器比三元件液力變矩器多了一個(gè)導(dǎo)輪，兩個(gè)導(dǎo)輪分別裝在各自的單向離合器上。 四元件綜合式液力變矩器的特性是兩個(gè)變矩器特性和一個(gè)耦合器特性的綜合。在傳動(dòng)比θ～i1區(qū)段，兩個(gè)導(dǎo)輪固定不動(dòng)，二者的葉片組成一個(gè)彎曲程度更大的葉片，以保證在低傳動(dòng)比工況下獲得大的變矩系數(shù)。在傳動(dòng)比i1～iK＝1區(qū)段，第一導(dǎo)輪脫開，變矩器帶有一個(gè)葉片彎曲程度較小的導(dǎo)輪工作，因而此時(shí)可得到較高的效率。當(dāng)傳動(dòng)比為iK＝1時(shí)，變矩器轉(zhuǎn)入耦合器工況，效率按線性規(guī)律增長(zhǎng)。 3）帶鎖止離合器的液力變矩器 帶鎖止離合器液力變矩器的特點(diǎn)是，汽車在變工況下行駛時(shí)（如起步、經(jīng)常加減速），鎖止離合器分離，相當(dāng)于普通液力變矩器；當(dāng)汽車在穩(wěn)定工況下行駛時(shí)，鎖止離合器接合，動(dòng)力不經(jīng)液力傳動(dòng)，直接通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)傳遞，變矩器效率為1。 三、液力機(jī)械變速器 行星齒輪變速器的工作原理 1．單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的特性方程式 行星機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性方程式如下： M1ω1+M2ω2+M3ω3=0 n1+αn2-(1+α)n3=0 2．單排行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理 （1）太陽(yáng)輪1為主動(dòng)件，行星架3為從動(dòng)件，齒圈2固定 i13=n1/n3=1+α=1+z2/z1 （2）齒圈2為主動(dòng)件，行星架3為從動(dòng)件，太陽(yáng)輪1固定 i23=n2/n3=(1+α)/α=1+z1/z2 （3）太陽(yáng)輪1為主動(dòng)件，齒圈2為從動(dòng)件，行星架3固定 i12=n1/n2=-α=-z2/z1 （4）如果太陽(yáng)輪和齒圈連為一體，n1=n2 n1=n2=n3 由上可見(jiàn)，單排行星齒輪機(jī)構(gòu)可以獲得4種不同的傳動(dòng)比。 3．復(fù)合式行星齒輪機(jī)構(gòu)的工作原理 （1）辛普森式 其特點(diǎn)是由兩排行星齒輪機(jī)構(gòu)共用一個(gè)太陽(yáng)輪組成的復(fù)合式行星齒輪機(jī)構(gòu)，可以獲得3個(gè)前進(jìn)檔和1個(gè)倒檔。 （2）拉威挪（Ravigneaux）式 特點(diǎn)：兩排行星齒輪機(jī)構(gòu)共用一個(gè)齒圈和一個(gè)行星架。行星架上的長(zhǎng)行星輪與前排行星齒輪機(jī)構(gòu)的大太陽(yáng)輪嚙合，同時(shí)還與后排行星齒輪機(jī)構(gòu)的短行星輪相嚙合。短行星輪還與小太陽(yáng)輪嚙合?？梢越M成3個(gè)前進(jìn)檔和1個(gè)倒檔的行星齒輪變速器。 拉威挪式行星齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)緊湊，所用構(gòu)件少，相互嚙合的齒較多，可傳遞較大轉(zhuǎn)矩，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，傳動(dòng)效率略低。 液力機(jī)械自動(dòng)變速器的幾種結(jié)構(gòu)形式 1．液力變矩器與行星齒輪變速器組成的液力機(jī)械自動(dòng)變速器 01M型自動(dòng)變速器由帶鎖止離合器的單級(jí)雙向三元件液力變矩器、可自動(dòng)換檔的拉威挪式行星齒輪機(jī)構(gòu)兩部分組成，是液力機(jī)械式變速器。 該變速器共有7個(gè)檔位，4個(gè)前進(jìn)檔、1個(gè)倒檔（R）、1個(gè)空檔（N）、1個(gè)駐車檔（P）。 2．液力變矩器與固定軸線式齒輪變速器組成的液力機(jī)械自動(dòng)變速器 廣州本田轎車采用的MAXA型自動(dòng)變速器，由帶鎖止離合器的液力變矩器、固定軸線式的常嚙合斜齒輪機(jī)械變速器、液壓控制系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)4部分組成。 3．帶鎖止離合器的液力變矩器、換檔離合器和全同步變速器組成的液力機(jī)械變速器 國(guó)外重型貨車和工程車輛上開始采用由WSK系統(tǒng)與全同步多檔變速器（4～6檔）組成的液力機(jī)械變速器。所謂WSK系統(tǒng)是由鎖止離合器、變矩器、滑行單向離合器和換檔離合器組成的“變矩器—換檔離合器系統(tǒng)”的德文縮寫。多數(shù)情況下是把WSK系統(tǒng)和變速器裝在一起作為傳動(dòng)裝置使用，也可以把WSK系統(tǒng)和變速器分開布置。 四、自動(dòng)變速器的操縱機(jī)構(gòu) 液控式（全液壓）操縱機(jī)構(gòu) 1．動(dòng)力源（供油系統(tǒng)） （1）自動(dòng)變速器油 自動(dòng)變速器油（簡(jiǎn)稱ATF）是含有多種特殊添加劑的混合油液。 （2）液壓泵 液壓泵可以采用內(nèi)嚙合的齒輪泵或轉(zhuǎn)子泵，其結(jié)構(gòu)和工作原理與發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)中的機(jī)油泵相同。液壓泵除了向控制裝置、執(zhí)行裝置供應(yīng)壓力油以實(shí)現(xiàn)換檔外，還向液力變矩器供應(yīng)工作油液，向行星齒輪變速器供應(yīng)潤(rùn)滑油。 2．執(zhí)行裝置 （1）換檔離合器 寶來(lái)、捷達(dá)王轎車均采用濕式多片換檔離合器作為換檔執(zhí)行裝置。這種換檔離合器因位于變速器內(nèi)部，徑向尺寸受到嚴(yán)格限制，而傳遞的轉(zhuǎn)矩又很大，故做成多片式。 （2）換檔制動(dòng)器 換檔制動(dòng)器最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式有片式和帶式兩種。 a.片式換檔制動(dòng)器的工作原理與多片濕式換檔離合器基本相同。由于片式制動(dòng)器較帶式制動(dòng)器工作平順，故目前在轎車自動(dòng)變速器中應(yīng)用較多。 b.帶式換檔制動(dòng)器是將內(nèi)側(cè)粘有摩擦材料的鋼帶卷繞在制動(dòng)鼓外表面上，故又稱外束帶式制動(dòng)器。它由制動(dòng)鼓、制動(dòng)帶、推桿、活塞等元件組成。制動(dòng)帶的一端固定在自動(dòng)變速器殼體上，另一端與控制油缸的推桿相連接。不制動(dòng)時(shí)制動(dòng)帶與制動(dòng)鼓之間有一定間隙，此間隙可用調(diào)整螺釘調(diào)整。 （3）單向離合器 執(zhí)行裝置的單向離合器與液力變矩器的單向離合器相同，有滾柱式和楔塊式兩種。 3.換檔信號(hào)系統(tǒng) 換檔信號(hào)系統(tǒng)由節(jié)氣門閥和離心調(diào)速器閥組成。節(jié)氣門閥的位置取決于節(jié)氣門的開度，即取決于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，因此駕駛員操縱加速踏板即可改變節(jié)氣門閥輸入換檔閥的油壓。離心調(diào)速器閥裝在變速器第二軸上，它可根據(jù)車速的變化改變輸出給換檔閥的油壓。這兩個(gè)分別反映發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和汽車行駛速度的壓力信號(hào)各自引至換檔閥的兩端。在二者綜合作用下，換檔閥使變速器自動(dòng)地由低速檔換入直接檔，或由直接檔自動(dòng)地?fù)Q入低速檔。 （1）節(jié)氣門閥 （2）離心調(diào)速閥 4.換檔閥系統(tǒng) （1）換檔閥 換檔閥是根據(jù)節(jié)氣門開度或車速的變化，自動(dòng)進(jìn)行換檔的部件。 （2）手控制閥 手控制閥又稱選檔閥，是一種手控制的多路換向閥。它可根據(jù)自動(dòng)變速器選檔操縱手柄的不同位置，如停車檔(P)、空檔（N）、倒檔（R）、前進(jìn)檔（D）、前進(jìn)低檔（S、L）等，將主油路壓力油送至換檔閥進(jìn)行換檔。 （3）強(qiáng)制換檔閥 在某些自動(dòng)變速器中還裝有強(qiáng)制降檔閥，其作用是在節(jié)氣門全開或接近全開時(shí)，將自動(dòng)變速器強(qiáng)制降低一個(gè)檔位，以保證高速行駛的汽車超車時(shí)獲得良好的加速性能。 5.換檔品質(zhì)控制裝置 換檔品質(zhì)控制裝置的作用是保證換檔過(guò)程平順柔和、無(wú)沖擊。它包括油路中的緩沖閥、限流閥、斷流解鎖閥、單向節(jié)流閥和節(jié)流孔等。 （1）緩沖閥 （2）限流閥 （3）斷流解鎖閥 斷流解鎖閥的作用是在換檔瞬間切斷向鎖止離合器的供油，鎖止離合器解鎖，使自動(dòng)變速器在有液力變矩器參與的工況下工作，以便利用液力元件的減振和緩沖作用，改善換檔品質(zhì)。 6.濾清冷卻系統(tǒng) 濾清冷卻系統(tǒng)包括冷卻器和濾清器。變矩器工作時(shí)，相當(dāng)大一部分能量轉(zhuǎn)化成熱量，致使工作液溫度升高。而變矩器的油路與液壓操縱系統(tǒng)和機(jī)械變速器的潤(rùn)滑油路是相通的。為保證變矩器的效率和變速器的操縱系統(tǒng)及潤(rùn)滑系統(tǒng)正常工作，應(yīng)控制工作液溫度在一定范圍內(nèi)。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器下儲(chǔ)水箱內(nèi)設(shè)有冷卻器。變矩器內(nèi)的部分工作液從導(dǎo)輪與渦輪之間的間隙流出，經(jīng)導(dǎo)輪固定套管與變速器第一軸之間的環(huán)形油道流過(guò)冷卻器，得到冷卻或加溫后，再經(jīng)過(guò)濾清器流入機(jī)械變速器的潤(rùn)滑油道。 自動(dòng)變速器的電控式操縱系統(tǒng) 1．電子控制單元（ECU） 電子控制單元（ECU）根據(jù)傳感器傳來(lái)的電信號(hào)，即車速和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷等參數(shù)轉(zhuǎn)變的電信號(hào)，按照設(shè)定的換檔程序?qū)@些信號(hào)進(jìn)行比較計(jì)算，作出是否需要換檔的判斷。當(dāng)需要換檔時(shí)，通過(guò)電磁閥操縱液壓的換檔閥去控制執(zhí)行裝置的油路，實(shí)現(xiàn)換檔。 2．傳感器 1）節(jié)氣門位置傳感器 節(jié)氣門位置傳感器是將測(cè)得的節(jié)氣門開啟角度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入給ECU，以作為控制自動(dòng)變速器換檔的依據(jù)。 2）車速傳感器 車速傳感器安裝在自動(dòng)變速器輸出軸附近，用以測(cè)量輸出軸轉(zhuǎn)速，是電磁感應(yīng)式的轉(zhuǎn)速傳感器。 3．控制開關(guān) 控制開關(guān)包括空檔起動(dòng)開關(guān)、自動(dòng)跳合(又稱降檔)開關(guān)、制動(dòng)燈開關(guān)、超速檔開關(guān)、模式開關(guān)等。 4．執(zhí)行器 1）開關(guān)式電磁閥 開關(guān)式電磁閥通常用來(lái)控制換檔閥和變矩器鎖止離合器油路的開啟或關(guān)閉。 2）線性脈沖式電磁閥 電控式操縱系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)：① 因電控單元（ECU）能存儲(chǔ)與處理多種換檔規(guī)律，所以可按車輛行駛需要選擇合適的換檔規(guī)律，故可實(shí)現(xiàn)更合理、更復(fù)雜的控制，以獲得更理想的燃油經(jīng)濟(jì)性；② 由于簡(jiǎn)化了液壓系統(tǒng)，從而使結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕；③ 控制精度高、反應(yīng)快且動(dòng)作準(zhǔn)確；④ 如需要變更換檔規(guī)律或參數(shù)時(shí)，只要改變控制程序和某些電子元件的型號(hào)規(guī)格就可滿足要求，而無(wú)須更換系統(tǒng)中的零件，故適應(yīng)性強(qiáng)，開發(fā)周期短；⑤ 便于整車的控制系統(tǒng)(如發(fā)動(dòng)機(jī)控制、巡航控制、牽引控制、制動(dòng)系統(tǒng)控制等)集成，控制系統(tǒng)兼容性好。 鑒于電控式操縱系統(tǒng)具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的自動(dòng)變速器都采用了這種電控式操縱系統(tǒng)。 五、金屬帶式無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器 金屬帶式無(wú)級(jí)變速器（VDT-CVT）組成和工作原理 VDT-CVT是由金屬帶、主動(dòng)工作輪、從動(dòng)工作輪、液壓泵、起步離合器和控制系統(tǒng)等組成。工作輪由固定部分和可動(dòng)部分組成，二者之間形成V形槽，金屬帶在槽內(nèi)與工作輪相嚙合。當(dāng)工作輪的可動(dòng)部分作軸向移動(dòng)時(shí)，即可改變金屬帶與主、從動(dòng)工作輪的工作半徑，從而改變金屬帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比。主、從動(dòng)工作輪可動(dòng)部分的軸向移動(dòng)是根據(jù)汽車的行駛工況，通過(guò)液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)地調(diào)節(jié)而實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)的。 金屬帶式無(wú)級(jí)變速器（VDT-CVT）的主要部件 1．金屬帶 金屬傳動(dòng)帶是由多個(gè)(280～400片)金屬片和兩組金屬環(huán)組成。 2．工作輪 3．液壓泵 液壓泵是液壓控制系統(tǒng)的液壓源，其常用的結(jié)構(gòu)形式有齒輪泵和葉片泵，但近年來(lái)流量可控、效率較高的徑向柱塞泵應(yīng)用最多。 金屬帶式無(wú)級(jí)變速器（VDT-CVT）的控制系統(tǒng) 1．機(jī)械液壓控制系統(tǒng) 2．電子液壓控制系統(tǒng) 金屬帶式無(wú)級(jí)變速器（VDT-CVT）的結(jié)構(gòu)實(shí)例 1．VDT-CVT的基本結(jié)構(gòu)實(shí)例 2．CVT與液力耦合器組成的無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng) 3．CVT與電磁離合器組成的無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng) 4．CVT與液力變矩器組成的無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng) 由于本人的一些個(gè)人原因而耽誤了一段更新，感到非常的歉意。接下來(lái)我將繼續(xù)更新關(guān)于汽車底盤方面的基礎(chǔ)知識(shí)供大家相互學(xué)習(xí)！ |
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