項目六無級變速器的構造與檢修汽車傳動系統檢修工作情境Worksituation一輛裝配01J無級變速器的奧迪A6L,組合儀表顯示變速器報警，掛入D位后松開制動踏板，車輛無法向前行駛，踩下加速踏板，發動機轉速達到1500r/min時，車輛突然起步出現嚴重聳車，行駛中車輛正常，其余檔位均正常。

學習目標TaskGoal素質目標：1.培養學生正確的世界觀、人生觀、價值觀2.引導學生熱愛勞動、崇尚勞動，提升學生勞動素養3.培養學生德智體美勞全面發展知識目標：1.了解無級變速器的特點2.掌握無級變速器的組成和工作原理3.掌握相應的檢修項目和操作方法能力目標：1.能用正確的工具按照維修手冊的要求進行無級變速器的分解和檢測2.能分析并排除無級變速器相關故障目錄CONTENTS無級變速器工作原理01無級變速器的基本結構02新授PARTONE01無級變速器工作原理無級變速器概述無級變速技術采用傳動帶和工作直徑可變的主、從動輪相配合來傳遞動力，可以實現傳動比的連續改變，從而得到傳動系統與發動機工況的最佳匹配。無級變速器(CVT)與有級式的主要區別在于：它的速比不是間斷的，而是一系列連續的值，譬如可以從3.455一直變化到0.8501無級變速器工作原理無級變速器的類型無級變速器按結構和傳動方式可分為電力式液力式機械式其中，電力式和液力式無級變速器因為成本高、效率低、結構復雜等原因沒有得到廣泛的應用；而機械式與前兩種相比，具有結構簡單緊湊、成本低、操縱方便等優點而成為目前主流的選擇01無級變速器工作原理無級變速器的特點結構簡單，體積更小。它既沒有手動變速器的眾多齒輪副，也沒有自動變速器復雜的行星齒輪組，它主要靠主、從動輪和金屬帶或滾輪轉盤來實現速比的無級變化。經濟性好。CVT可以在相當寬的范圍內實現無級變速，從而獲得傳動系與發動機工況的最佳匹配，提高整車的燃油經濟性。動力性好。汽車的后備功率決定了汽車的爬坡能力和加速能力。汽車的后備功率愈大，汽車的動力性愈好。由于CVT的無級變速特性，能夠獲得后備功率最大的傳動比，所以CVT的動力性能明顯優于機械變速器(MT)和自動變速器(AT)。排放降低。CVT的速比工作范圍寬，能夠使發動機以最佳工況工作，從而改善了燃燒過程，降低了廢氣的排放量。舒適性好。由于無級變速器實現了真正的無級變速，動力傳遞平順，發動機轉速總是保持在較低的范圍，整車行駛更安靜。但CVT的缺點也是明顯的，其傳動帶很容易損壞，不能承受較大的載荷，只限于用在低功率和低轉矩汽車上。01無級變速器工作原理無級變速器的原理傳動裝置的主、從動工作輪由固定和可動的兩部分組成，形成V形槽與金屬傳動帶嚙合。當主、從動工作輪可動部分作軸向移動時，改變了傳動帶的回轉半徑，從而改變了傳動比。可動輪的軸向移動是根據汽車使用要求，通過液壓控制系統進行連續的調節，從而實現無級變速傳動。1—輸出軸2—輸入軸3—主鏈輪裝置4—副鏈輪裝置02無級變速器的基本結構01J無級變速器主要由飛輪減速裝置、前進檔離合器/倒檔離合器及行星齒輪裝置、輔助減速齒輪、鏈傳動裝置、液壓控制單元和變速器控制單元組成1—飛輪減振裝置2—倒擋離合器3—輔助減速齒輪組4—帶傳動鏈的變速器5—變速器控制單元6—液壓控制單元7—前進擋離合器8—行星齒輪機構02無級變速器的基本結構飛輪減振裝置的作用：是減緩發動機與變速器之間動力連接而產生的扭振，保證發動機無噪聲運轉。目前奧迪V62.8L發動機轉矩就是通過飛輪減振裝置傳遞到變速器的。飛輪減振裝置02無級變速器的基本結構離合器及行星齒輪裝置前進檔離合器和倒檔制動器奧迪A6Multitronic變速器前進檔離合器/倒檔制動器的作用：將發動機的轉矩傳遞給速比變換系統，在起步過程中，利用半聯動的形式保證汽車的平穩起步；正常工作時，將發動機曲軸和變速器速比變換系統的主動輪連接成一體，形成剛性連接。02無級變速器的基本結構離合器及行星齒輪裝置離合器的液壓控制離合器壓力與發動機轉矩成正比，與系統壓力無關。液壓控制閥體中的輸導壓力閥（VSTV）始終為壓力調節電磁閥N215提供一個5kPa的壓力。根據變速器控制單元計算的控制電流值，N215產生一個控制壓力，該壓力的大小決定離合器控制閥（KSV）的位置。控制電流越大，控制壓力越高。02無級變速器的基本結構離合器及行星齒輪裝置離合器的安全切斷控制當壓力傳感器G193檢測到實際離合器壓力明顯高于離合器額定壓力時，則變速器就會進入安全緊急故障狀態。在此情況下，無論手動閥處于任何位置以及其他系統狀態如何，都要卸掉離合器壓力。安全切斷是由安全閥（SIV）來實現的，以確保離合器快速分離。SIV由壓力調節電磁閥N88激活。02無級變速器的基本結構離合器及行星齒輪裝置離合器的冷卻控制為確保離合器的正常工作溫度，離合器由單獨的冷卻液流來冷卻。為減少離合器冷卻時的動力損失，冷卻液流由集成在閥體上的冷卻液控制單元在需要時接通。冷卻液量可通過吸氣噴射泵來增加，而不必對油泵的容量有過高的要求。為了優化離合器冷卻性能，冷卻液僅傳遞到鏈輪裝置中。前進檔離合器的冷卻液和壓力油通過變速器輸入軸的中間孔道流通，兩條油路由內部鋼管彼此分開。變速器輸入軸出油孔上安有“潤滑油分配器”，將潤滑油引導到前進檔離合器或倒檔制動器。02無級變速器的基本結構離合器及行星齒輪裝置行星齒輪機構行星齒輪機構是由齒圈、兩個行星輪、行星架、太陽輪組成。奧迪Multitronic變速器行星齒輪裝置的作用是前進檔時傳遞動力，在倒檔時不但要傳遞動力還要改變變速器輸出軸的旋轉方向。行星齒輪機構的結構1—行星架2—行星輪13—行星輪24—齒圈5—太陽輪02無級變速器的基本結構離合器及行星齒輪裝置行星齒輪機構工作原理及動力傳遞路線前進檔的動力傳動路線當前進檔時，太陽輪主動旋轉，行星齒輪支架與太陽輪同速度旋轉，也就是行星齒輪系的變速比為1，整體同步旋轉。前進檔離合器鋼片與太陽輪連接，摩擦片與行星架相連接。當前進檔離合器工作時，太陽輪（變速器輸入軸）與行星架（輸出軸）連接，行星齒輪系被鎖定，速比為1：1。02無級變速器的基本結構離合器及行星齒輪裝置行星齒輪機構工作原理及動力傳遞路線倒檔的動力傳動路線倒檔時，太陽輪主動旋轉，固定齒圈，行星齒輪支架反向旋轉輸出動力。倒檔制動器摩擦片與齒圈相連接，鋼片與變速器殼體相連接。當倒檔制動器工作時，齒圈被固定，太陽輪（輸入軸）主動，轉矩傳遞到行星架，由于雙行星齒輪（其中一個是惰輪），所以行星架就會以與發動機相反的方向旋轉，車輛向后行駛。02無級變速器的基本結構離合器及行星齒輪裝置行星齒輪機構工作原理及動力傳遞路線P/N檔的動力傳動路線P或N位時，前進檔離合器和倒檔制動器都不工作。發動機的轉矩通過輸入軸相連接的太陽輪傳到行星齒輪機構并驅動行星輪1，行星輪1再驅動行星輪2，行星輪2與齒圈相嚙合。行星齒輪機構的結構1—行星架2—行星輪13—行星輪24—齒圈5—太陽輪02無級變速器的基本結構離合器及行星齒輪裝置離合器控制離合器的控制離合器壓力的控制離合器壓力與發動機轉矩成正比，與系統壓力無關。離合器的安全切斷控制當壓力傳感器檢測到實際離合器壓力明顯高于電控單元所設計出的離合器額定壓力時，變速器就會進入安全緊急故障狀態。離合器的過載保護控制當控制單元通過油溫傳感器測得離合器溫度因離合器過載而超出標定限制時，減小發動機轉矩，目的是降低離合器的工作溫度，防止離合器過熱。離合器的冷卻控制。為確保離合器的正常工作溫度，離合器由單獨的冷卻液流來冷卻。02無級變速器的基本結構鏈傳動裝置結構與工作原理1—主動半可動錐輪；2—行星架；3—雙行星齒輪；4—輸入軸；5—太陽輪；6—倒擋制動器；7—前進擋離合器；8—主動缸；9—中間減速齒輪；10—半軸；11—從動半固定錐輪；12—從動缸無級變速器由兩組滑動錐面鏈輪和專用鏈條組成，主動鏈輪由發動機通過輔助減速齒輪驅動，發動機轉矩由傳動鏈傳遞到從動鏈輪裝置，并由此傳給主減速器。每組鏈輪裝置中的其中一個鏈輪可沿軸向移動，來調整傳動鏈的跨度尺寸，從而連續地改變傳動比。CVT的速比變化依靠兩組錐形輪不斷改變工作直徑，即每組錐形輪均有一個可軸向移動的錐形輪。02無級變速器的基本結構鏈傳動裝置傳動鏈結構傳動鏈的轉動節采用雙轉動壓塊，轉動壓塊在變速器錐面鏈輪間跳動，即錐面鏈輪互相擠壓，依靠轉動壓塊正面和錐面鏈輪接觸面間的摩擦力傳遞轉矩。在傳動鏈傳動過程中，轉動壓塊之間形成滾動摩擦，動力損失和磨損降低至最小。傳動鏈的轉動節采用不等長鏈節，可防止共振并降低轉動噪音。02無級變速器的基本結構鏈傳動裝置換擋控制電子控制部分傳感器G182檢測鏈輪1處的變速器實際輸入轉速。變速器控制單元對實際值和設定值進行比較，計算出壓力調節閥N216的控制電流，N216產生液壓換擋閥的控制壓力，該壓力與控制電流成正比。通過檢測來自G182（變速器輸入傳感器）和G195（變速器輸出轉速傳感器）的信號以及發動機轉速信號，實現對換擋的監控。02無級變速器的基本結構鏈傳動裝置換擋控制液力換擋控制液壓控制單元中的輸導控制閥（VSTV）向換擋壓力調節電磁閥N216提供一個約0.5Mpa的常壓。N216根據電子控制單元計算的控制電流產生控制壓力，該壓力的大小會影響減壓閥UV的位置。變速器的換擋控制1—鏈輪12—起動轉矩變速比3—鏈輪24—來自液壓泵02無級變速器的基本結構鏈傳動裝置換擋控制接觸壓力控制壓力缸中合適的油壓最終產生錐面鏈輪與鏈條之間的接觸壓力，若接觸壓力過高會降低傳動效率；相反，若接觸壓力過低，傳動鏈會打滑，這將損壞傳動鏈和鏈輪。轉矩傳感器的目的就是根據要求建立起盡可能精確、安全的接觸壓力。轉矩傳感器的組成02無級變速器的基本結構液壓控制系統換擋控制接觸壓力控制壓力缸中合適的油壓最終產生錐面鏈輪與鏈條之間的接觸壓力，若接觸壓力過高會降低傳動效率；相反，若接觸壓力過低，傳動鏈會打滑，這將損壞傳動鏈和鏈輪。轉矩傳感器的目的就是根據要求建立起盡可能精確、安全的接觸壓力。轉矩傳感器的組成02無級變速器的基本結構鏈傳動裝置（1）輸入轉矩低時，轉矩傳感器腔1直接與壓力缸相通。發動機轉矩產生的軸向力與壓力缸的壓力達到平衡。在汽車穩定運行的情況下，出油孔只部分關閉，打開排油孔（轉矩傳感器）后壓力下降，出油孔進油壓力降低，直至恢復壓力平衡。輸入轉矩低02無級變速器的基本結構鏈傳動裝置（2）輸入轉矩提高時，控制凸緣進一步關閉出油孔，壓力缸內的壓力升高，直到建立起新的平衡。若輸入扭矩下降，出油孔進一步打開，壓力缸內的壓力降低，直到恢復力平衡。輸入轉矩提高02無級變速器的基本結構鏈傳動裝置（3）轉矩達到峰值時，控制凸緣完全關閉出油孔。若轉矩傳感器進一步移動，將會起到油泵作用，此時被排出的油使壓力缸的壓力迅速上升，這樣就會毫無延遲的調整接觸壓力。轉矩達到峰值02無級變速器的基本結構液壓控制系統液壓控制系統中的液壓泵及吸氣噴射泵液壓泵液壓泵直接安裝在液壓控制單元上，形成一個整體，減少了壓力損失并節約了成本。01J變速器裝有高效率的帶月牙形隔板的內嚙合齒輪泵，盡管該泵所需的液壓油相對少，但卻可產生需要的壓力。02無級變速器的基本結構液壓控制系統吸氣噴射泵的結構1—ATF溢流管2—進油管3—從液壓控制單元到吸氣噴射泵的壓力管4—前進擋離合器的液壓油管5—文丘里管6—單向閥吸氣噴射泵吸氣噴射泵（吸氣泵）根據文丘里管原理工作，當離合器需要冷卻時，冷卻（液壓油）液由液壓泵出來，通過吸氣噴射泵進行導流并形成動力噴射流，潤滑油流經泵的真空部分產生一定真空，將油從油底殼吸出，并與動力噴射流一起形成一股大量的油流。02無級變速器的基本結構液壓控制系統電子液壓控制功能：控制前進檔/倒檔離合器；調節離合器壓力；冷卻離合器；為接觸壓力控制提供壓力；傳動控制；為飛濺潤滑油罩蓋供油。02無級變速器的基本結構液壓控制系統ATF冷卻系統ATF冷卻器集成在發動機冷卻器中，其與發動機冷卻循環（油-冷卻液熱交換器）中的冷卻液進行熱交換。工作原理：當ATF-溫度低時，供油管和回油管建立起的壓力有很大的不同。達到標定壓差后，DDV1打開，供油管與回油管直接接通，使ATF油的溫度迅速升高。當ATF濾清器的流動阻力過高時，差壓閥DDV2打開，阻止DDV1打開，ATF冷卻系統因有背壓而無法工作。液壓冷卻系統1—回油管2—供油管3、6—ATF過濾器4—回油管5—到液壓控制單元

7—ATF冷卻器8—來自鏈輪的裝置02無級變速器的基本結構電子控制系統電子控制單元控制單元J217集成在變速器內，直接用螺栓緊固在液壓控制單元上。功能：（1）動態控制程序；（2）強制降檔功能；（3）依據行駛阻力自適應控制；（4）與車速巡航控制系統協調工作；（5）升級程序；（6）起步和轉矩傳遞過程由電子-液壓單元監控和調整；（7）對離合器（制動器）的控制；（8）最佳舒適模式；（9）最佳動力特性；（10）高燃油經濟性；（11）過載保護；（12）爬坡控制功能；（13）微量打滑控制；（14）離合器控制匹配；（15）故障自診斷功能；（16）換擋控制。變速器電子控制單元1—25針插頭2—變速器油溫傳感器3、11—變速器輸入速度傳感器G182（1個霍爾傳感器）4、9—多功能開關F125(4個霍爾傳感器)5、7—變速器輸出速度傳感器G195和G1966—控制單元J2178—插接插頭N21510—插接插頭N216（被G182遮住）12—N88插接插頭13—自動變速器液壓傳感器G194（接觸壓力）14—自動變速器液壓傳感器G193(離合器壓力)02無級變速器的基本結構電子控制系統變速器輸入轉速傳感器G182和變速器輸出轉速傳感器G195、G196功用：傳感器G182檢測鏈輪1的轉速，提供實際的變速器輸入轉速。傳感器G195和G196檢測鏈輪2的轉速，通過它識別變速器輸出轉速。來自G195的信息用于檢測轉速，來自G196的信號用來區別旋轉方向，從而可區別汽車是向前幸會還是向后行駛。變速器輸入轉速傳感器G182和變速器輸出轉速傳感器G195、G1961-傳感器輪2-變速器輸出轉速傳感器G195、G1963-變速器輸入轉速傳感器G1824-傳感器輪02無級變速器的基本結構電子控制系統工作原理：轉速傳感器G195、G196的位置有偏移，通過此種方式，兩個傳感器間的相位角相差25%，如圖6-21所示。當來自傳感器G195的信號為下降沿時，傳感器G196的位置為“LOW”；當來自傳感器G196的信號為下降沿時，傳感器G195的位置為“HIGH”。變速器控制單元將這種模式理解為前進擋，如圖6-22a所示。當來自傳感器G195的信號為下降沿時，傳感器G196的位置為“HIGH”；當來自傳感器G196的信號為下降沿時，傳感器G195的位置為“LOW”。變速器控制單元將這種模式理解為倒擋，如圖6-22b所示。

G195和G196信號旋轉方向的識別a)前進檔

b)倒擋02無級變速器的基本結構電子控制系統自動變速器液壓傳感器G193、G194傳感器G193檢測前進檔和倒檔離合器壓力，用來監控離合器功能。離合器壓力監控有高的優先權，因此多數情況下，G193失效時都會使安全閥被激活。傳感器G194檢測接觸壓力，此壓力由轉矩傳感器調節。因接觸壓力總是與實際變速器輸入轉矩成正比，所以利用G194的信號可十分準確地計算出變速器輸入轉矩。G194的信號用于離合器控制（爬坡功能控制和匹配）。若G194信號不正確，則爬坡控制匹配功能失效，爬坡轉矩由存儲值來控制。自動變速器液壓傳感器G193、G19402無級變速器的基本結構電子控制系統多功能開關F125多功能開關F125如圖所示，由4個霍爾傳感器組成，霍爾傳感器由換檔軸上的電磁閥控制。高位置時開關關閉（1），低位置時開關打開（0），因此，一個開關可產生1和0兩個信號，4個開關能產生16種不同的換檔組合。多功能開關F12502無級變速器的基本結構電子控制系統變速器油（ATF）溫度傳