1、自自 動動 變變 速速 器器第一節第一節 概概 述述1.自動變速器的特點自動變速器的特點n1、駕駛操作簡單舒適，提高行車安全性、駕駛操作簡單舒適，提高行車安全性n2、因采用液力傳動，發動機和傳動系是彈性、因采用液力傳動，發動機和傳動系是彈性連接，能緩和沖擊，提高發動機和傳動系壽命連接，能緩和沖擊，提高發動機和傳動系壽命n3、在合適時機自動換擋，提高汽車的動力性、在合適時機自動換擋，提高汽車的動力性和經濟性，降低排放污染和經濟性，降低排放污染n4、不易熄火、不易熄火2.自動變速器的分類自動變速器的分類n按控制原理分為液壓控制式和電子控制式。按控制原理分為液壓控制式和電子控制式。n按傳動方式分為按

2、傳動方式分為 普通齒輪型自動變速器普通齒輪型自動變速器(AMT) 行星齒輪型自動變速器行星齒輪型自動變速器(AT) 無級式自動變速器無級式自動變速器(CVT) 雙離合自動變速器雙離合自動變速器(DSG)n按驅動方式分為按驅動方式分為FR車和車和FF車自動變速器。車自動變速器。2.自動變速器的分類自動變速器的分類FF車用自動變速器FR車用自動變速器3.自動變速器的組成自動變速器的組成n變矩器變矩器(或偶合器）或偶合器）n行星齒輪機構行星齒輪機構n液壓控制系統液壓控制系統n電子控制系統電子控制系統第二節 液力變矩器1.液力變矩器構造液力變矩器構造n組成：泵輪、導輪、渦輪及外殼。組成：泵輪、導輪、渦

3、輪及外殼。n材料：用鋁合金精密鑄造，或用鋼板沖壓而成。材料：用鋁合金精密鑄造，或用鋼板沖壓而成。n結構：泵輪與渦輪相對安裝，導輪裝于兩者之間，三結構：泵輪與渦輪相對安裝，導輪裝于兩者之間，三者之間都保持一定間隙，相互之間沒有機械聯系，并者之間都保持一定間隙，相互之間沒有機械聯系，并且裝合后，軸向斷面構成環狀空腔，稱為循環圓；泵且裝合后，軸向斷面構成環狀空腔，稱為循環圓；泵輪隨殼體固定在曲軸后端凸緣上，為主動部分，渦輪輪隨殼體固定在曲軸后端凸緣上，為主動部分，渦輪通過輸出軸與傳動系相連，為從動部分，導輪安裝在通過輸出軸與傳動系相連，為從動部分，導輪安裝在固定套筒上，在導輪與固定套筒之間裝有單向離

4、合器，固定套筒上，在導輪與固定套筒之間裝有單向離合器，固定套筒與殼體剛性連為一體。固定套筒與殼體剛性連為一體。1.液力變矩器構造液力變矩器構造1.液力變矩器構造液力變矩器構造2.液力變矩器工作原理液力變矩器工作原理2.液力變矩器工作原理液力變矩器工作原理n渦輪的扭矩為什么得到了增加？渦輪的扭矩為什么得到了增加？qMw = Mb + Md2.液力變矩器工作原理液力變矩器工作原理2.液力變矩器工作原理液力變矩器工作原理n導輪何時起作用，何時不起作用？導輪何時起作用，何時不起作用？q隨渦輪轉速的不斷增大，渦輪出口處的液流的牽連隨渦輪轉速的不斷增大，渦輪出口處的液流的牽連速度相應的增大，液流沖擊導輪葉

5、片的作用逐漸減速度相應的增大，液流沖擊導輪葉片的作用逐漸減小，當達到某一數值時，液流不再對導輪葉片產生小，當達到某一數值時，液流不再對導輪葉片產生沖擊作用，此時沖擊作用，此時Mw = Mb ；若渦輪轉速的進一步增；若渦輪轉速的進一步增大，液流對導輪葉片背部產生沖擊作用，導輪開始大，液流對導輪葉片背部產生沖擊作用，導輪開始自由轉動。自由轉動。3.液力變矩器性能指標液力變矩器性能指標n轉矩比（轉矩比（K）渦輪輸出轉矩）渦輪輸出轉矩/泵輪輸出轉矩泵輪輸出轉矩 Mw / Mbn轉速比（轉速比（i）渦輪轉速）渦輪轉速/泵輪轉速泵輪轉速= nw/nB1。 （三）齒輪變速機構（三）齒輪變速機構 1單排行星齒

6、輪變速機構單排行星齒輪變速機構 齒圈為主動件（輸入），齒圈為主動件（輸入），行星架為從動件（輸出），行星架為從動件（輸出），太陽輪固定，此時，太陽輪固定，此時，n1 = 0，則傳動比則傳動比i23為為 i23 = n2/n3 = 1 + 1/1 n傳動比大于傳動比大于1，說明為減速，說明為減速傳動，可以作為降速擋傳動，可以作為降速擋 （三）齒輪變速機構（三）齒輪變速機構 1單排行星齒輪變速機構單排行星齒輪變速機構 行星架為主動件（輸入），行星架為主動件（輸入），齒圈為從動件（輸出），太陽齒圈為從動件（輸出），太陽輪固定，此時，輪固定，此時，n1 = 0，則傳，則傳動比動比i32為為 i32 =

7、 n3/n2 = /(1 + ) 1 n傳動比大于傳動比大于1，說明為減速傳，說明為減速傳動，可以作為降速擋動，可以作為降速擋 （三）齒輪變速機構（三）齒輪變速機構 1單排行星齒輪變速機構單排行星齒輪變速機構 行星架為主動件（輸入），行星架為主動件（輸入），齒圈為從動件（輸出），太陽齒圈為從動件（輸出），太陽輪固定，此時，輪固定，此時，n1 = 0，則傳，則傳動比動比i32為為 i32 = n3/n2 = /(1 + ) 1 n傳動比小于傳動比小于1，說明為增速傳，說明為增速傳動，可以作為超速擋。動，可以作為超速擋。 （三）齒輪變速機構（三）齒輪變速機構 1單排行星齒輪變速機構單排行星齒輪變速

8、機構 行星架為主動件（輸入），行星架為主動件（輸入），太陽輪為從動件（輸出），齒太陽輪為從動件（輸出），齒圈固定，此時，圈固定，此時，n2 = 0，則傳，則傳動比動比i31為為 i31 = n3/n1 = 1/（1 + ）1，說明為增速傳動，可，說明為增速傳動，可以作為倒擋。以作為倒擋。 （三）齒輪變速機構（三）齒輪變速機構 1單排行星齒輪變速機構單排行星齒輪變速機構 太陽輪為主動件（輸入），太陽輪為主動件（輸入），齒圈為從動件（輸出），行星齒圈為從動件（輸出），行星架固定，此時，架固定，此時，n3 = 0，則傳，則傳動比動比i12為為 i12 = n1/n2 = n由于傳動比為負值，說明主從

9、由于傳動比為負值，說明主從動件的旋轉方向相反；又由于動件的旋轉方向相反；又由于|i12|1，說明為增速傳動，可，說明為增速傳動，可以作為倒擋。以作為倒擋。 （三）齒輪變速機構（三）齒輪變速機構 1單排行星齒輪變速機構單排行星齒輪變速機構 若使太陽輪、齒圈和行星架若使太陽輪、齒圈和行星架3個元件中的個元件中的任何任何2個元件連為一體轉動，則另一個元個元件連為一體轉動，則另一個元件的轉速必然與前二者等速同向，即傳動件的轉速必然與前二者等速同向，即傳動比比i = 1。這種傳動方式用于變速器的直接。這種傳動方式用于變速器的直接擋傳動。擋傳動。 如果太陽輪、齒圈和行星架如果太陽輪、齒圈和行星架3個元件沒

10、有個元件沒有任何約束，則各元件的運動是不確定的，任何約束，則各元件的運動是不確定的，此時為空擋。此時為空擋。 3.復合式行星齒輪變速系統復合式行星齒輪變速系統n辛普森式齒輪機構辛普森式齒輪機構n拉維納式齒輪機構拉維納式齒輪機構3.1辛普森式齒輪機構辛普森式齒輪機構3.2拉維納式齒輪機構拉維納式齒輪機構4.平行軸式齒輪變速系統平行軸式齒輪變速系統5 換擋執行元件換擋執行元件 1離合器離合器n功用功用:是連接軸和行星齒輪機構中的元件或是連接軸和行星齒輪機構中的元件或是連接行星齒輪機構中的不同元件是連接行星齒輪機構中的不同元件 n結構結構:主要由離合器鼓、花鍵轂、活塞、主主要由離合器鼓、花鍵轂、活塞

11、、主動摩擦片、從動鋼片、回位彈簧等組成動摩擦片、從動鋼片、回位彈簧等組成 5 換擋執行元件換擋執行元件 1離合器離合器n工作原理工作原理 5 換擋執行元件換擋執行元件 1離合器離合器n帶單向安全閥的離合器帶單向安全閥的離合器 5 換擋執行元件換擋執行元件 2制動器制動器n功用功用:固定行星齒輪機構中的元件，防止其轉固定行星齒輪機構中的元件，防止其轉動動n帶式制動器結構帶式制動器結構:由制動帶和控制油缸等組成由制動帶和控制油缸等組成 5 換擋執行元件換擋執行元件 2制動器制動器n工作原理工作原理 5 換擋執行元件換擋執行元件 3單向離合器單向離合器n單向離合器的作用是使某元件只能按一定方單向離合

12、器的作用是使某元件只能按一定方向旋轉，在另一個方向上鎖止。向旋轉，在另一個方向上鎖止。n常見的單向離合器有楔塊式和滾柱式兩種結常見的單向離合器有楔塊式和滾柱式兩種結構形式。構形式。 6 自動變速器概述自動變速器概述 1自動變速器的基本工作原理自動變速器的基本工作原理 基本原理基本原理 電控液力自動變速器的組成和原理圖電控液力自動變速器的組成和原理圖 6 自動變速器概述自動變速器概述 2自動變速器擋位介紹自動變速器擋位介紹 換擋操縱手柄在車上的布置換擋操縱手柄在車上的布置 6 自動變速器概述自動變速器概述 3自動變速器擋位介紹自動變速器擋位介紹n本田車系有本田車系有7個位置，分別為個位置，分別為

13、P、R、N、D4、D3、2、1；n豐田車系操縱手柄的位置為豐田車系操縱手柄的位置為P、R、N、D、2、L；n日產車系操縱手柄的位置為日產車系操縱手柄的位置為P、R、N、D、2、1；n歐美部分車系操縱手柄的位置歐美部分車系操縱手柄的位置為為P、R、N、D、S、L和和P、R、N、D、3、2、1等等 8. 通用最新自動變速器結構圖解通用最新自動變速器結構圖解第三節第三節 自動變速器電控系自動變速器電控系統結構與原理統結構與原理1.傳感器結構與原理傳感器結構與原理n節氣門位置傳感器節氣門位置傳感器n速度傳感器速度傳感器n主速度傳感器（輸出軸）、輔助速度傳感器（車速表）；主速度傳感器（輸出軸）、輔助速度

14、傳感器（車速表）；n換檔規律選擇開關換檔規律選擇開關n經濟型（經濟型（ECON）一般型（）一般型（NORMAL）動力型（）動力型（PWR）；）；n空擋啟動開關空擋啟動開關n控制啟動繼電器電路，同時把檔位信號傳給控制啟動繼電器電路，同時把檔位信號傳給ECU；n超速檔開關超速檔開關n停車制動開關和停車燈開關停車制動開關和停車燈開關n后座后座控制（先二檔再一檔）；解除鎖止信號，防車熄火；控制（先二檔再一檔）；解除鎖止信號，防車熄火；2.液控式換檔規律曲線3.電控式換檔規律曲線4.ECU的功能的功能n換檔正時控制換檔正時控制n超速行駛的控制超速行駛的控制n鎖止系統的控制鎖止系統的控制n畜壓器背壓控制畜

15、壓器背壓控制n發動機轉矩控制發動機轉矩控制n失效防護功能失效防護功能第四節 液壓控制系統目錄目錄1.概述概述2.液力油泵液力油泵3.基本閥門基本閥門4.調壓閥調壓閥5.節流閥及止回閥節流閥及止回閥6.節氣門壓力修正閥節氣門壓力修正閥7.鎖定信號閥鎖定信號閥8.鎖定繼動閥鎖定繼動閥9.換檔閥換檔閥10.手控閥手控閥11.液壓系統換檔過程分析液壓系統換檔過程分析1.概述概述n作用：液壓控制系統提供工作壓力，通過電控作用：液壓控制系統提供工作壓力，通過電控實現換檔離合器、制動器，閥體上的各種閥的實現換檔離合器、制動器，閥體上的各種閥的接通、關閉或控制通過變速器的油流，把接通、關閉或控制通過變速器的油

16、流，把ATF的液力傳遞給相應的施力裝置，從而達到自動的液力傳遞給相應的施力裝置，從而達到自動變速器變速的目的。變速器變速的目的。n組成組成1.概述概述2.液力油泵液力油泵n作用：使作用：使ATF產生一定的壓力和流量的動力產生一定的壓力和流量的動力源源 ，供給液力變矩器和液壓自動操縱系統所，供給液力變矩器和液壓自動操縱系統所需的液壓油，并保證各摩擦副的潤滑的需要。需的液壓油，并保證各摩擦副的潤滑的需要。n分類：內嚙合漸開線齒輪泵、擺線齒輪泵、葉分類：內嚙合漸開線齒輪泵、擺線齒輪泵、葉片泵和齒輪泵。片泵和齒輪泵。2.1內嚙合漸開線齒輪泵內嚙合漸開線齒輪泵2.2擺線齒輪泵（轉子泵）擺線齒輪泵（轉子泵

17、）2.3葉片泵葉片泵3.基本閥門基本閥門3.1調節閥調節閥3.2控制閥控制閥3.1調節閥調節閥n球閥球閥n活塞型閥活塞型閥n滑閥型閥滑閥型閥n改進型滑閥改進型滑閥3.1調節閥調節閥3.1調節閥調節閥3.1調節閥調節閥3.2控制閥控制閥n手控閥手控閥n液壓和彈簧閥液壓和彈簧閥n改進型液壓和彈簧閥改進型液壓和彈簧閥n反向快出油閥反向快出油閥n緩沖閥緩沖閥3.2控制閥控制閥3.2控制閥控制閥3.2控制閥控制閥4.調壓閥調壓閥n液壓自動系統一般有主調壓閥和第二調壓閥兩個調壓閥。液壓自動系統一般有主調壓閥和第二調壓閥兩個調壓閥。n主調壓閥是根據節氣門開度和選檔桿位置地變化，將油泵油壓調主調壓閥是根據節氣

18、門開度和選檔桿位置地變化，將油泵油壓調節至規定值，形成穩定地工作液壓（管路壓力），它是自動變速節至規定值，形成穩定地工作液壓（管路壓力），它是自動變速器內最基本、最重要地壓力，因為它用于操縱所有離合器、制動器內最基本、最重要地壓力，因為它用于操縱所有離合器、制動器的動作；同時它也是自動變速器內所有其他控制壓力的壓力源。器的動作；同時它也是自動變速器內所有其他控制壓力的壓力源。q若主調壓閥工作異常，導致管路壓力不定；若主調壓閥工作異常，導致管路壓力不定；q管路壓力過高，引起換檔沖擊和功率損失；管路壓力過高，引起換檔沖擊和功率損失；q管路壓力過低，引起離合器、制動器打滑而燒蝕；管路壓力過低，引起離

19、合器、制動器打滑而燒蝕；n第二調壓閥作用蝕調節供給液力變矩器和摩擦副潤滑的油壓，且第二調壓閥作用蝕調節供給液力變矩器和摩擦副潤滑的油壓，且當發動機停止轉動時，關閉液力變矩器的油路，防止大量當發動機停止轉動時，關閉液力變矩器的油路，防止大量ATF從從液力變矩器外流，保證下次啟動工作時正常工作。液力變矩器外流，保證下次啟動工作時正常工作。4.調壓閥調壓閥5.1節流閥節流閥n作用：產生與節氣門開度成正比的節氣門信號，作用：產生與節氣門開度成正比的節氣門信號，經節流閥壓力修正閥修正后，作用與主調壓閥經節流閥壓力修正閥修正后，作用與主調壓閥的閥芯下端，使主調壓閥所調節的管路壓力隨的閥芯下端，使主調壓閥所

20、調節的管路壓力隨節氣門開度增大而增大。節氣門開度增大而增大。n結構結構n工作原理工作原理5.1節流閥節流閥5.2止回閥止回閥n作用：使當變速器排入二檔以上，節氣門開度作用：使當變速器排入二檔以上，節氣門開度稍大時，減少加速踏板的作用力，使加速踏板稍大時，減少加速踏板的作用力，使加速踏板的操作變得滑快。的操作變得滑快。n結構結構n工作原理工作原理5.2止回閥止回閥6.節氣門壓力修正閥節氣門壓力修正閥n作用：將作用于主調壓閥下端得節氣門壓力轉作用：將作用于主調壓閥下端得節氣門壓力轉換成隨節氣門開度非線性變化得壓力信號，以換成隨節氣門開度非線性變化得壓力信號，以使管路壓力在節氣門開度較大時得增長速率

21、減使管路壓力在節氣門開度較大時得增長速率減小。小。n結構結構n原理原理6.節氣門壓力修正閥節氣門壓力修正閥6.節氣門壓力修正閥節氣門壓力修正閥7.鎖定信號閥鎖定信號閥n將來自將來自B2得管路壓力打開和閉合，然后作用得管路壓力打開和閉合，然后作用至鎖定繼動閥。至鎖定繼動閥。n原理原理7.鎖定信號閥鎖定信號閥8.鎖定繼動閥鎖定繼動閥n根據鎖定信號閥的鎖定信號，通過改變通往變根據鎖定信號閥的鎖定信號，通過改變通往變矩器的矩器的ATF的流向，使液力變矩器內的鎖止離的流向，使液力變矩器內的鎖止離合器適時地接合與分離。合器適時地接合與分離。n原理原理8.鎖定繼動閥鎖定繼動閥9.換檔閥換檔閥9.1 12換檔閥換檔閥9.2 23換檔閥換檔閥9.3 34換檔閥換檔閥9.1 12換檔閥換檔閥9.2 23換檔閥換檔閥9.3 34換檔閥換檔閥10.手控閥手控閥11.液壓系統換檔過程分析液壓系統換檔過程分析n一檔：離合器一檔：離合器C0、C1單向離合器單向離合器F0、F2工作。工作。n二檔：離合器二檔：離合器C0、C1單向離合器單向離合器F0、F1，制動