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1、自动变速器基本组成及液力变矩器,8.1 自动变速器概述,一、自动变速器的分类 1. 按结构和控制方式 1) 机械式自动变速器，简称AMT(Automated Mechanical Transmission) 2) 无级自动变速器，简称CVT(Continuously Variable Transmission),8.1 自动变速器概述,3) 液力式自动变速器 按控制方式：液控自动变速器和电控自动变速器 按机械变速器结构：行星齿轮变速器和非行星齿轮变速器,8.1 自动变速器概述,2按车辆的驱动方式分 1) 自动变速器(Automatic Transmission) 2) 自动变速驱动桥(Auto
2、matic Transaxle),8.1 自动变速器概述,二、自动变速器基本组成和工作原理 1. 基本组成 包括液力变矩器、行星齿轮变速器、液压控制系统、电子控制系统、冷却滤油装置等。,8.1 自动变速器概述,2. 基本原理 1) 液控自动变速器,8.1 自动变速器概述,2) 电控自动变速器,8.1 自动变速器概述,E C T E C U,TPS VSS 档位开关 油温/水温 发动机转速 制动灯开关 怠速触点 OD开关 诊断座 模式开关,1电磁阀 2电磁阀 TCC控制电磁阀 OD OFF指示灯 MIL 主油压控制电磁阀,8.1 自动变速器概述,四、自动变速器选档杆的使用 1. 选档杆的布置,8
3、.1 自动变速器概述,2. 选档杆的档位情况 P：驻车档 R：倒档 N：空档 D：前进档 2：高速发动机制动档 L：低速发动机制动档,8.2 液力变矩器,准备知识： 液力偶合器的结构、组成 包括主动的泵轮、从动的涡轮和工作介质ATF油。,液力偶合器的工作原理 以一对风扇为例进行说明。,8.2 液力变矩器,8.2 液力变矩器,液力偶合器的油液流动,8.2 液力变矩器,总结 只有存在环流运动时才能传递动力； 只有存在转速差（nbnw）才能存在环流运动； nW nB， TW = TB ； nw=nb， TW = 0 。 = PW/PB = nW/nB = i,8.2 液力变矩器,一、液力变矩器的安装
4、,8.2 液力变矩器,二、液力变矩器的功用和组成 1. 功用 1) 传递转矩 2) 无级变速 3) 自动离合 4) 驱动油泵 5) 防止传动系过载,8.2 液力变矩器,2. 液力变矩器的组成,8.2 液力变矩器,由泵轮、涡轮、导轮、单向离合器、锁止离合器等组成。,8.2 液力变矩器,三、液力变矩器的工作原理,8.2 液力变矩器,1. 动力的传递,8.2 液力变矩器,2. 转矩的放大 以带空气管道的一对风扇说明。,8.2 液力变矩器,导轮的作用,进一步分析说明,8.2 液力变矩器,8.2 液力变矩器,8.2 液力变矩器,结论： a. nw=0，nBnw，ATF流向导轮正面，TD0，TW=TB+T
5、D b. nw0，接近0.85nB时，ATF与导轮叶片相切，TD=0，Tw=TB c. nwnB，ATF流向导轮背面，TD0，Tw=TB-TD,8.2 液力变矩器,四、液力变矩器特性 1. 定义：当发动机转速和转矩一定时，泵轮的转速和转矩也一定，变矩比K、传动效率与转速比i之间的变化规律。 K=Tw/TB1 i=nw/nB1 =Pw/PB=Ki1,8.2 液力变矩器,2. 特性曲线 失速点 偶合点,五、典型液力变矩器 应用较多为三元件液力变矩器，并带有锁止离合器的单向离合器。,8.2 液力变矩器,8.2 液力变矩器,1. 单向离合器（超越离合器、自由轮机构） a. 功用：实现单向锁止，使变矩器
6、在高速区成为偶合器。 b. 结构： 滚柱式,8.2 液力变矩器,楔块式,8.2 液力变矩器,8.2 液力变矩器,2. 锁止离合器（TCC） a. 功用：把泵轮、涡轮刚性连在一起，减少液力变矩器在高速比时的能量损耗，提高传动效率，提高汽车在正常行驶时的燃油经济性，并防止ATF油过热。 b. 结构：,8.2 液力变矩器,c. 原理：,a)锁止状态 b)分离状态 1涡轮轮毂 2变矩器壳体 3压盘 4扭转减振器,8.2 液力变矩器,d. 控制条件 冷却液温度不能低于65。 选档杆处于D位，且档位在D2、D3或D4档。 没有踩下制动踏板。 车速必须高于56km/h。 节气门开启。,8.2 液力变矩器,8
7、.2 液力变矩器,六、液力变矩器的故障与检修 1. 涡轮花键 1) 现象：前后档不走，但油压正常。 2) 检查：拆检，目视检查即可。,8.2 液力变矩器,2. 单向离合器 1) 现象：车辆加速起步无力，不踩加速踏板车辆不走，但车辆行驶起来之后换挡正常，发动机功率正常，失速转速比正常值低400800rpm。 2) 检查 用专用工具插入油泵驱动毂和 单向离合器外座圈的槽口中。 然后用手指压住单向离合器的 内座圈并转动它。 检查是否顺时针转动平稳而逆 时针方向锁止。,8.2 液力变矩器,3) 失速试验 a. 发动机起动运转到正常工作温度； b. 拉起驻车制动手柄，左脚踩下制动踏板； c. 将换挡杆置
8、于D或R位； d. 右脚将加速踏板迅速踩到底，在5s内读出发动机转速，此转速为失速转速。一般为21002300rpm。 思考题：为什么单向离合器损坏会导致失速转速低？,8.2 液力变矩器,3. 锁止离合器 1) 不锁止 a. 现象：油耗增加，高速不快 。 b. 原因： 控制系统： 电路：信号、ECU、电磁阀 阀体：柱塞卡住、阀体装配 TCC（更换） 2) 常锁止 a. 现象：发动机怠速正常，但选档杆置于动力档后发动机熄火。 b. 检修：拆检,8.2 液力变矩器,4. 其它检修项目 1) 检查液力变矩器的外部 目视检查液力变矩器的外部有无损坏和裂纹，油泵驱动毂外径有无磨损、缺口有无损伤。如有异常
9、应更换液力变矩器。 2) 液力变矩器的清洗 当自动变速器曾有过热现象或ATF被污染后，应该清洗液力变矩器。清洗液力变矩器可以采用专用的冲洗机进行，也可以手工清洗，方法是加入干净的ATF，用力摇晃、振荡液力变矩器，然后排净油液，反复进行这样的操作，直到排出的油液干净为止。,8.2 液力变矩器,3) 液力变矩器内部干涉的检查 主要指导轮和涡轮、导轮和泵轮之间的干涉。如果有干涉，液力变矩器运转时会有噪声。 a. 导轮和涡轮之间的干涉检查 将液力变矩器与飞轮连接侧朝下放 在台架上，然后装入油泵总成，确 保液力变矩器油泵驱动毂与油泵主 动部分接合好。 把变速器输入轴（涡轮轴）插入涡 轮轮毂中，使油泵和液
10、力变矩器保 持不动，然后顺时针、逆时针反复 转动涡轮轴，如果转动不顺畅或有 噪声，则更换液力变矩器。,8.2 液力变矩器,b. 导轮和泵轮之间的干涉检查 将油泵放在台架上，并把液力变矩器安装在油泵上。 旋转液力变矩器使液力变矩器的油泵驱动毂与油泵主动部分接合好。 定住油泵并逆时针转动液力变矩器，如果转动不顺畅或有噪声，则更换液力变矩器。,行星齿轮变速器 结构、原理和检修,9.1 行星齿轮变速器概述,一、概述 1. 为什么要有机械变速器 2. 行星齿轮变速器的基本组成 多排行星齿轮机构 换档执行机构,1. 单排行星齿轮机构的结构,9.1 行星齿轮变速器概述,9.1 行星齿轮变速器概述,2. 单排
11、行星齿轮机构的运动规律 n1n2（1）n30 其中：n1太阳轮转速； n2齿圈转速； n3行星架转速； 齿圈与太阳轮的齿数比。,9.1 行星齿轮变速器概述,3. 动力传动方式 1) 太阳轮主动，行星架从动，齿圈制动，则n20，故传动比 i13n1/n311 低速档,9.1 行星齿轮变速器概述,2) 太阳轮制动，齿圈主动，行星架从动，则n10，故传动比 i23n2/n3(1)/1 高速档,9.1 行星齿轮变速器概述,3) 太阳轮制动，行星架主动，齿圈从动，则n10，故传动比 i32n3/n2 /(1)1 超速档,9.1 行星齿轮变速器概述,4) 齿圈制动，行星架主动，太阳轮从动，则n20，故传动
12、比 i31n3/n1 1 /(1)1 超速档,9.1 行星齿轮变速器概述,5) 行星架制动，太阳轮主动，齿圈从动，则n30，故传动比 i12n1/n20 倒档,6) 如果n1n2，则n3n1n2，故传动比 i1 直接档 7) 如果所有元件无约束，则动力无法传动 空档,9.1 行星齿轮变速器概述,一、三档Simpson行星齿轮变速器 1. 结构、组成,9.2 辛普森行星齿轮变速器,9.2 辛普森行星齿轮变速器,1) 结构特点 二根轴：输入轴、输出轴 两个离合器（C1、C2），三个制动器（B1、B2、B3），两个单向离合器（F1、F2） 两排行星齿轮机构：共用一个太阳轮，前排行星架、后排齿圈与输出
13、轴相连,9.2 辛普森行星齿轮变速器,2) 换档执行元件的作用 C1前进档离合器：输入轴与前排齿圈相连 C2直接档（倒档）离合器：输入轴与前、后太阳轮相连 B1二档制动器：锁定前后太阳轮，使之不能逆时针转动 B2二档滑行（制动）制动器：锁定前后太阳轮，使之不动 B3一、倒档制动器：锁定后行星架，使之不动 F1单向离合器： B1作用时，锁定前后太阳轮，使之不能逆时针转动 F2单向离合器：锁定后行星架，使之不能逆时针转动,9.2 辛普森行星齿轮变速器,2. 档位情况,9.2 辛普森行星齿轮变速器,3. 各档动力传动路线： 1) D1档：C1、F2,9.2 辛普森行星齿轮变速器,2) D2档：C1、
14、B1、F1,9.2 辛普森行星齿轮变速器,3) D3档：C1、C2,9.2 辛普森行星齿轮变速器,4) 21(11)档：C1、B3、F2,9.2 辛普森行星齿轮变速器,5) 22档：C1、B1、B2、F1,9.2 辛普森行星齿轮变速器,6) R档：C2、B3,7) P档：,9.2 辛普森行星齿轮变速器,9.2 辛普森行星齿轮变速器,二、四档Simpson行星齿轮变速器 以凌志LS400的A341E、A342E为例。 1. 结构、组成,9.2 辛普森行星齿轮变速器,9.2 辛普森行星齿轮变速器,2. 各档动力传动路线,9.2 辛普森行星齿轮变速器,总结： C0故障，前后均无动力 C1故障，无前进
15、档，倒档正常 C2故障，无3、4档及倒档 B2故障，无2档 B3故障，无倒档 D1D2，B2工作 D2D3，C2工作 D3、D4互换，C0、B0互换 如果在传动路线上，有单向离合器，则无发动机制动,9.2 辛普森行星齿轮变速器,1) D1档：C0、C1、F0、F2,9.2 辛普森行星齿轮变速器,2) D2档：C0、C1、B2、F0、F1,9.2 辛普森行星齿轮变速器,3) D3档：C0、C1、C2、B2、F0,9.2 辛普森行星齿轮变速器,4) OD档：C1、C2、B0、B2,9.2 辛普森行星齿轮变速器,5) 21档：同D1 6) 23档：同D3 7) L2档：同22,9.2 辛普森行星齿轮
16、变速器,8) L1档： C0、C1、B3、F0、F2,9.2 辛普森行星齿轮变速器,9) R位：C0、C2、B3,9.2 辛普森行星齿轮变速器,10) P位：,9.2 辛普森行星齿轮变速器,3. 故障实例 1) 故障症状 某车采用四档辛普森自动变速器，由于B3损坏而造成无R档，经拆检修复后，反而出现D位和2位均无动力输出，但在R位和L位时有动力输出。 2) 诊断与排除,9.2 辛普森行星齿轮变速器,一、拉威诺行星齿轮机构 由一排单行星齿轮机构和一排双行星齿轮机构组成，共用一个行星架。,9.3 拉威诺行星齿轮变速器,二、四档拉威诺行星齿轮变速器 1. 结构、组成,9.3 拉威诺行星齿轮变速器,2
17、. 换档元件工作情况,9.3 拉威诺行星齿轮变速器,3. 各档动力传动路线,9.3 拉威诺行星齿轮变速器,9.4 换档执行机构,1. 基本结构与工作原理,9.4 换档执行机构,2. 带球阀的离合器,3. 典型结构,9.4 换档执行机构,4. 离合器的检修 离合器总成分解后要对每个零件进行清洗和检查，如离合器鼓、花键毂、离合器片、压盘等是否磨损严重、变形，回位弹簧是否断裂、弹性不足，单向球阀是否密封良好等，必要时更换零部件和总成。 离合器重新装配后要检查离合器的间隙。间隙过大会使换档滞后、离合器打滑；间隙过小会使得离合器分离不彻底。,9.4 换档执行机构,1. 结构、组成,9.4 换档执行机构,2. 工作原理,9.4 换档执行机构,3. 检修 检查制动带是否破裂、过热、不均匀磨损、表面剥落等情况，如果有任何一种，制动带都应更换。 检查制动鼓表面是否有污点、划伤、磨光、变形等缺陷。 制动器装配后要调整工作间隙，原因与离合器间隙的调整是一样的。方法是：将调整螺钉上的锁紧螺母拧松并退回大约五圈，然后用扭力扳手按规定转矩将调整螺钉拧紧，再按维修手册的要求将调整螺钉退回一定圈数，最后用锁紧螺母紧固。,9.4 换档执行机构,