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自动变速器工作原理
作者:扑克王app下载官网    发布日期:2020-08-01 19:29


  自动变速器工作原理_交通运输_工程科技_专业资料。自动变速器基础工作原理 杭州笛威欧亚 自动变速器基础工作原理 前 本课主题: 了解自动变速器维修的相关环境; 自动变速器维修

  自动变速器基础工作原理 杭州笛威欧亚 自动变速器基础工作原理 前 本课主题: 了解自动变速器维修的相关环境; 自动变速器维修的相关流程; 进行自动变速器原理培训的目的; 自动变速器培训的主要内容; 言 自动变速器的发展; 自动变速器的生产厂商介绍; 自动变速器的分类介绍 前 工作环境: 1:密封的房间; 言 2:工作间要清洁,没有其它的杂物及油污等; 3:一般工具有白盘、碟形板、60~80cm高的工作台; 4:不能有汽油、黄油和棉沙等进入工作室; 5:闲人免进。 前 一、结构上的特殊点: 言 自动变速器维修中的特殊点: 合液压控制、机械传动、电脑控制系统为一体,三者相辅相成, 导致故障范围广; 二、工作上的特殊点: 需要由发动机做为动力源,增加故障测试的难度。(必须在 车上进行路式,台架实验可能达不到测试要求) 三、维修上的特殊点: 故障现象容易和其他系统混淆,增加判断故障的难度(如加 速不良、踩刹车熄火、进入失效保护等故障。) 前 一、专业厂的维修流程: 言 维修条件决定变速器的维修流程: 优势:有专业的检测设备、专用工具、齐全的配件、资 料多,有 二手总成,随时可以更换; 维修流程:变速器进厂 — 外表清洗 — 完全分解 — 彻底检查、 清洗、确定换件 — 精确组装 — 实验台测试 — 出厂(翻新的过 程); 二、维修站的维修流程: 优势:有专用工具、有齐全的配件、资料全、整车厂支持,随时更 换新总成; 流程:进厂、确定部位及部件、更换(非维修流程); 前 言 自动变速器培训的目的: 了解工作过程---分析故障、判断故障部位,同时进行维修。 自动变速器的发展:AT-EAT-MAT-CVT 自动变速器生产厂商:(一)、日本的 AISIN (爱新)公司 (二)、德国的 ZF 公司: (三)、美国的 GM 公司: (四)、BENZ公司 (五)、HONDA公司 (六)、MITSUBISHI公司 (七)、其他 前 言 自动变速器的分类: 1、按照驱动方式分:前驱 后驱 四驱 2、按照齿轮结构分:行星齿轮、平行轴 3、按照档位分:三速、四速、五速 自动变速器专题 MAT 变速器介绍 MAT与EAT的区别; 1、档位设计上的区别 2、控制上的区别 3、结构上的区别? MAT的特点,设计的思路; MAT的操作; MAT目前的应用 MAT之后…… 自动变速器专题 纯电子控制自动变速器介绍 关于 Steptronic: 操作介绍 控制特点介绍 自动变速器专题 自动变速器专题 自动变速器专题 自动变速器自动换档原理 车辆对自动变速器的技术要求 1、动力性动力性 2、经济性经济性 3、舒适性舒适性 4、 使用寿命耐久性 自动变速器自动换档的条件 1、发动机的负苛车速信号 2、车速发动机负载信号 自动变速器的基本组成 1:变矩器 2:行星排传动机构 3:用油元件 4:液压控制系统 (阀体) 5:电控系统 自动变速器的基本组成 1. 2-4档制动带活塞 2. 倒档离合器鼓 3.变扭器壳体 4. 油泵 7. 高档离合器 10. 后行星齿轮 13. 低倒档制动器 16. 前进档单向离合器 19. 差速器壳 5. 制动带 8. 前行星齿轮 11. 前进档单向离合器 14.输出轴齿轮 17. 减速小齿轮 20. 输入轴 6. 倒档离合器 9. 低档单向离合器 12. 超速档离合器 15. 输出轴惰轮 18. 主减速齿轮 21. 变扭器 22. 后端盖 23. 变形速箱壳 第一章:变矩器工作原理 T:涡轮(从动、输入轴) P:泵轮(主动轮)发动机 16a:与外壳相连 16b:与涡轮相连 16c:离合器 16d: 离合器压板组件 17:变扭器外壳 L:定轮(导轮) 1: 输入轴 8:固定(定轮) 变矩器工作原理 液力变矩器工作原理 变矩器工作原理 耦合器工作原理: 变速器油液 泵轮 涡轮 变矩器工作原理 偶合器油流 偶合器叶片分解图 泵轮 涡轮 泵轮 问: 液力偶合器能够传递扭矩,但是为何现在没 有在自动变速器中采用? 变矩器工作原理 耦合器性能: 特点:靠ATF的流动来传递扭力 扭力传递平稳、柔和、有较好的舒适性 传递效率=1 起步时动力不足 高速时油温上升很快 动力性较差 变矩器工作原理 变速器箱 耦合器 发动机 甩出的液流 变矩器工作原理 液流 液流的改向 定轮锁定 涡轮 变 矩 器 泵轮 变矩器工作原理 蜗轮 导轮 泵轮 泵轮 导轮 涡轮 泵轮 导轮固定时 液体的流动 变矩器工作原理 低速时: 变矩器工作原理 高速时: 变矩器工作原理 1:变扭器泵的叶片以发动机转速旋转,并将变速器油传导至 涡轮叶片 2:汽车制动器松开后,流过叶片的变速器油使涡轮按照变扭 器泵的方向开始旋转,随着车速提高,涡轮的速度开始接近泵的 速度。在液力变扭器离合器啮合前,涡轮和泵之间会有一定的转 速差。 3:当汽车停下来时,汽车制动器使涡轮停止转动。因为涡轮 与变扭器泵之间没有机械连接,变扭器泵可以继续转动而不会使 发动机失速。 4:失速速度就是在涡轮不转动时,发动机能够驱动变扭器泵 的最大速度。 变矩器工作原理 定轮: 定轮自由旋转 定轮总成 低速时: 定轮锁死 滚柱离合 器的挤靠 高速时: 定轮可以自由地转动 定轮锁定 变矩器工作原理 定子用来提供起动车辆所需的巨大扭矩。 定子以下述方式工作: A:定子与一个滚柱式单向离合器相连。在低车速时滚柱式离 合器阻止定子转动,而在较高车速时允许定子转动。 B:当定子保持静止时,它的弯曲的叶片使离开涡轮叶片的变 速器油改变方向,流向变扭器泵的叶片,这样就增加了变速器油 的压力。 C:当涡轮速度开始接近变扭器泵的转速时,滚柱或离合器允 许定子与涡轮及变扭器泵一起旋转。 变矩器工作原理 变矩器的性能参数 变矩器工作原理 变矩器中锁止离 合 器识别,锁止离合器 接合时的情况 变矩器中锁止离 合 器识别,锁止离合器 分开时的情况 变矩器工作原理 变矩器工作原理 变矩器常见故障之一: A: 液力变扭器离合器没有啮合会造成过热和燃油经 济性不好。 B: 在停车或接近停车时发动机失速可能是液力变扭 器 离合器没有分离的结果。 lC: 低速时加速不良可能是定子滚柱式离合器没有保 持锁定的结果。 lD: 高速时加速不良可能是定子滚柱式离合器始终处 于锁定状态的结果。这个故障也会导致过热,变速器 变矩器工作原理 变矩器常见故障之二: ——油颜色变黑以及液力变扭器变蓝色 A:变速器内部液力耦合装置的故障会造成传动失效和/或 功率损失。 B:液力变扭器离合器啮合时发生扭转振动可能是减振板或 弹簧损坏的结果。 C:液力变扭器可能是产生噪声、震动和渗漏的原因。 震动的产生可能是丢失配重或发动机和变扭器不平衡等所造成: l D: 液力变扭器离合器采用纤维离合器片。如果离合器片损 坏,会造成液力变扭器离合器啮合上的故障。 E:啮合颤动:发生在液力变扭器离合器啮合时的颤动。 F:急促颤动:发生在加速时的颤动。 变矩器工作原理 如果存在有下列之一的状况,变矩器只能被 更换: 1:有铁屑进入,并有较明显的伤痕 ; 2:动平衡不能平衡; 3:内部叶片脱落; 4:过热以后产生变色; 变矩器工作原理 如果下列之一的状况,变矩器不应被更换: A:机油变味,变色并且没有发现其中有金属屑。没有表明 有内部部件损坏或前泵损坏。倾倒出变矩器中所有的油。仅需要 更换在油底壳的滤清器。 B:出现在油泵驱动齿轮与其接合轴套上的微量的磨损(有 时称之为浸蚀磨损)。对于轴套和油泵齿轮,这样一定程度的磨 损是正常的。即不需要改换变矩器,也不需要更换泵总成。 C:变矩器上一个或更多螺栓孔的螺纹损坏。 注:不建议用冲洗的方法处置变矩器! 变矩器工作原理 以LEXUS 400为例: 1、用千分表测量,驱动 盘的径向跳动应小于 0.2mm 2、变矩器套管的径向跳 动应小于0.3mm 第二章:行星排工作原理 平行轴式 传动机构 齿轮传 动机构 机械传 行星齿轮 传动机构 离合器 执行元 件 制动器 单向离合 器 辛普森 拉威娜 CR-CR 串联式 其他复合式 动机构 行星排工作原理 1档速比3:1 2档速比2:1 左图为手动变速器传 动比! 3档速比1:1 4档速比0.7:1 倒档速比3:1 行星排工作原理 行星排的组成与结构: 太阳齿轮 行星架 行星齿轮总成 内齿轮 行星排工作原理 行星齿轮可以提供: 行星排工作原理 注:或是太阳轮锁定,内齿轮主动也是减速行驶! 行星排工作原理 行星排工作原理 拉威娜齿轮传动 行星排常见故障 噪声: 轴承 轴套 轮齿 滚针轴承 烧毁 大部分是由于 润滑不良所至! 二级行星排工作原理 1. 变扭器2. 油泵3. 输入轴4. 制动带5. 倒档离合器6. 高档离合器7. 前太阳轮8. 前行星齿轮9. 前内齿圈10. 前行星架11. 后太阳轮12. 后行星齿圈13. 后内齿圈 14. 后行星轮15. 前进档离合器16. 前进档单向离合器17. 超越档离合器18. 低档 单向离合器19. 低倒档制动器20. 驻车爪21. 驻车齿22. 输出轴23. 输出轴惰轮24. 输出轴齿轮 传 动 图(SIMPSON) 传动图(A340E) 第三章:用油元件 用油元件的组成:离合器、蓄压器、伺服器及制动带 离合器:多片式离合器 单向离合器 制动带 多片式离合器:包括两种类型的盘,摩擦盘和钢 盘。这些摩擦盘和钢盘交替叠加在一起。这种盘 的叠加被称之为“离合器组盘总成”。 用油元件 摩擦盘 摩擦盘表面粘合有摩 擦材料。 齿牙的切 口在 内径侧。 钢盘 钢盘具有平整表面, 而且非常 光滑 ,所 以它 可以和摩 擦盘进行 充分 的接合。 钢盘的齿 牙的 切口是在外缘上。 用油元件 多盘驱动离合器总成 通过一组盘与输入源以花键 方式接合,另一交替组盘与被 驱动机件接合,一个盘式离合 器可以做为一个驱动机件使用 。 在这个例子中,钢盘与在输 输入轴 入轴上的离合器壳体花键接合 ,摩擦盘与齿轮部件花键接合 离合器壳体 ,在它们接合的情况下,离合 器壳体和齿轮可以自由转动, 直至它们被液压挤靠在一起。 离合器盘 前内齿轮 用油元件 多盘锁定离合器 象可以驱动一样,多盘离合器也 可以锁定齿轮组件中的一个齿轮。 在这种情况下,摩擦盘与在外缘 的轴套花键接合,钢盘之间交替的与 内圈的变速器箱体花键接合(图22)。 只要在摩擦盘与钢盘之间有间隙,轴 套就在任意方向上转动。 变速器箱体 太阳齿轮 离合器轴套 当离合器啮合后,在两组盘之间 的摩擦盘将阻止轴套的转动。因而轴 套被锁定在箱体上,直至离合器盘被 释放。 离合器盘 后行星架总成 后内齿轮 用油元件 离合器壳体 作用活塞 离合器已释放 离合器盘分开 油通道 油液压 迫活塞 离合器正被加压,所有 的离合器盘挤压在一起 操作中的多盘离合器 为啮合离器 的加压油液 用油元件 离合主要故障: 密封不良、老化泄压 A:烧片打滑(油压低) 油液压 迫活塞 离合器正被加压, 所有的离合器盘挤 压在一起 B:不工作(没有油压) 为啮合离合器 的加压油液 油路堵塞 用油元件-离合器工作原理 用油元件-膜片弹簧的安装 用油元件—单向离合器工作原理 用油元件 单向离合器: 滚柱锁定 滚柱自由转动 座圈分开转动 外座圈 自由转动 内机件的顺时针转动将 滚柱移动至斜槽的宽空 间内,使外圈的机件可 以自由转动。 座圈锁定在一起 外座圈 锁定 外座圈 内座圈 内机件的逆时针转动迫 使滚柱移动至斜槽窄的 部位,这种作用将两个 机件均锁定。 用油元件 楔块式单向离合器: 楔块式单向离合器 内、外座圈均自由转动 自由转动动 内、外座圈均被锁定 楔块式单向离合器运用与滚柱离合器 同样的原理进行工作。内座圈向一个方 向转动时,可以使楔块“脱离”内外座 圈;内座圈向另一个方向转动时,可以 使楔块锁定内外座圈。 TOYOTA 单向离合器检 查 用油元件 变速器制动带 及伺服装置: 制动带 装配齿轮的鼓 阀体 伺服装置 液流 用油元件 用油元件的常见故障: A:离合器片上的摩擦材料变得太热、变光滑、撕裂、剥离或磨损等引起压力 不足或离合器片间隙过大等故障。 B:如果离合器片上的摩擦材料损坏或磨损,离合器片彼此之间就会打滑。这 会造成发热,可能使液压油看起来象燃烧过。 C:多片式离合器由于活塞密封渗漏、活塞壳体损坏、挡圈与单向阀球总成有 问题也会造成液压故障。 D:定位弹簧、波纹板、离合器花键等的损坏,以及离合器片间隙不够,都会 造成在离合器分离时,离合器片部分结合。这会使摩擦材料过早磨损。 E:当伺服和制动带总成不能锁住鼓轮时就是失灵了。失灵的原因常常是由于 制动带上的摩擦材料变得太热,变光滑、撕裂、剥离或磨损等。 F:伺服和制动带总成也会因活塞密封渗漏和伺服壳体损坏而造成液压故障。 液压控制系统工作原理 液压工作原理: A:液压装置的工作原理是:变速器油是不能压缩的,因此变速器油可以用 来传递运动和力。 B:变速器内的压力由泵产生。从泵里出来的压力(操作压力)由一系列调节 阀来调节。 C:变速器内所有液压管路都由操作压力管路馈送压力。液压管路的压力可 以调节得低于操作压力,但不能超过操作压力。 D:当液压压力施加到一个部件(阀门、活塞等)上时,加到部件上的力的大 小与部件的表面积成正比。 -举例: 如果伺服活塞的表面积为2平方英寸,作用在活塞上的液体压强是100磅/ 平方英寸,那么加到活塞结合销上的力就是200磅。 E:阀门的运动通过施加到阀门工作面上的液压压力来控制。加在阀门上力 的大小由阀门工作面的表面积决定。 F:节流装置(节流孔、恒温元件等)常常用来调节液压压力和流量。只要有 液体流动,节流装置注入侧的压力就低于馈送侧的压力。一旦液体停止流动,节 流装置的两侧的压力就相等。 液压控制系统工作原理 油泵的组成: 液压控制系统工作原理 油泵的工作原理: 主压 减 压 油 压 调节机械阀将向下端移动, 主油压与减压油压的通路将 增加。因此减压油压压力增 加,作用在油泵可移动外壳 左端的压力将增加使得外壳 克服回位弹簧作用力向右端 移动,主油压将减小。反之, 调节油压增加,减压油压减 小,油壳可移动外壳在弹簧 的作用下向左端移动,主油 压增加。 主压 当调节油压减小时,压力 叶片泵 油泵轴 回位弹簧 调 压力调节 节 电磁阀 油 压 液压控制系统工作原理 主压 油泵的工作原理: 在油泵最大输出时, 弹簧将滑块锁定在偏离转 子中心的位置。当转子转 动时,将会在泵叶片之间 的空间产生空穴。空穴将 运带着油液至管路压力通 道。当空穴的体积减小后, 于是产生了压力。 主压 叶片泵 减 压 油 压 油泵轴 回位弹簧 调 压力调节 节 电磁阀 油 压 BENZ 油泵间隙测量 0.013-0.05mm 0.076-0.1mm 液压控制系统工作原理 阀的组成及特点: 1:阀面(与阀孔壁接触并 分隔凹槽) 2:凹槽(用于连接通道) 3:工作面(液压压力用来 推动阀的表面) 阀孔(阀在阀 孔中移动) 阀 定位销 阀孔螺堵 弹簧 液压控制系统工作原理 阀各组成部分的功能: 1:阀门的作用是把液压油导 入通道,或者在某些情况下 调节液压油压力。 2:阀门组中的弹簧用来控制 阀的位置,并增加作用在阀 的弹簧一侧的液体压力。 液压控制系统工作原理 阀的移动方式: 1:增压 2:端面面积 压力调节 该阀输入油压恒定(管道油压),但输出 阀定义 油压随着外部信号的变化而变化(外部信号 可以是力、位置、转速或电流。例如节气门 位置阀、速控阀、压力调节电磁阀等) 压力控制 该阀随着外部控制信号的变化,阀芯的 阀定义 位置发生状态变化,从而改变液体的流动方 向。输入油压是恒定的,输出油压和输入油 压相同,但流出的方向发生变化。 调 节 阀(球阀) 活塞形式调节阀 滑阀形式调节阀 滑阀形式调节 阀 改良滑阀形式 调节阀 改 良 滑 阀 的 工 作 - 液压弹簧式控 制阀-1 液压弹簧式控 制阀-2 其他阀门-1 其他阀门2 主油压调 1、管道油压调节 整阀 的过程 2、发动机负载增 大时油压升高的原 因。 3、挂倒档时油压 升高的原因。 工作压力调节阀 液压控制系统工作原理 自动变速器自动换档原理 自动变速器自动换档原理(液控) 换档的过程: 车速信号— 调速器— 速控液压—— 负载信号— 节气门— 节气门液压— 自动变速器不会换档的原因? 液压太低或没有— — 节气门液压太高— — 换档阀发卡— — 执行元件不工作— 液压控制系统工作原理 执行元件 C A管道压力 A 电脑 B管道压力 B 电磁阀ON 液压控制系统工作原理 节气门拉索的作用 调节节气门油压 产强制换档执行生 节气门拉索调整不当的后果 1车辆加速无力,换档过早。 2换档冲击大,换档过迟 液压控制系统工作原理 ATF的流动方式: AT电控制系统工作原理 调节油压 限压油压 AT电磁阀: 1:压力控制阀 PC阀是通过改变其线 圈电流的大小来改变泵的输 出油压。当通过PC阀线圈 的电流增加时,线圈控制针 阀也相应地增加油压释放口 的开度。释放口开度变大将 会减少调节油压压力,最终 改变油压输出主油压。PCM 将依靠节气门开度水温、进 气油压,档位等信号来控制 PC阀。 AT电控制系统工作原理 AT压力(PC)控制电磁阀 原理: 占空比,频率和电流 PCM以固定的工作频率来控制PC阀, 脉冲宽度的调节即占空比的调节将改变通 过PC阀的电流,占空比值越小,通过的 电流越小,主油压越高;占空比值越大, 通过的电流越大,主油压越小 占空比 +5% +40% 电流 0.02安培 1.1安培 4T65-E变速箱 主油压 最大205kPa 最小55 kPa AT电控制系统工作原理 液力变扭器离 合器控制油路: 接合油路 释放油路 TCC 电磁阀 AT电控制系统工作原理 AT电控制系统工作原理 液力变扭器离合器 电磁阀(TCC阀): 1:普通的TCC 当电磁阀断开,允许信号油 液进入排放口, 防止在变矩 器离合器换档阀处建立起油 压, 闭合电磁阀将导致排放 口关闭,从而在换档阀处建 立起油压, 促使阀产生移动, 使得液力变矩器离合器接合。 AT电控制系统工作原理 液力变扭器离合器 电磁阀(TCC阀): 2:脉宽调节的TCC TCC信号油液将控 制调压阀,而调压阀 控制液力变矩器离合 器的施压和释放。 AT电控制系统工作原理 电子控制TCC阀:理论上,变矩器 离合器(在下列状态时)应当接合: 1. 发动机达到可以处理少量额外载荷的 热机状态。 2. 车辆速度达到许可平稳运行的高速, 并且车 辆不受发动机脉动的影响。 离合器(在下列状态)应当释放: 1. 需要在变矩器产生增大的扭矩2. 影响 废气排放(例如在滑行状态时)。 3. 将要停车并且继续采用机械接合将会 造成损伤。 在变速器的内外采用各种控制方式以 获得所期望操作性能。施加制动时, 发 动机采用一个制动释放开关来促使变矩器 离合器释放。 AT电控制系统工作原理 TCC阀 AT电控制系统工作原理 变速感觉: 自动变速器的几个因素控制着变速感觉离合器 工作质量或制动带的施加,它们是: 1: 由压力调节器控制的、施加给制动带或离合器的 油压。 2:回路中节流孔控制的油液流动的速率。 3:在特定回路中的误操作或阀被节流孔旁通。 4:回路中蓄压器的作用被改变。 AT电控制系统工作原理 换档点 :换档点是用来说明换档何时发生的术语。换 档点受车速、发动机负载及换档杆位置变化的影响。 换档点通过下列方法之一来获得: 1:电子方式(使用换档电磁阀控制换档阀的位置) 2:节流阀液压压力与调速器液压压力 用这种方法,换档阀的位置要根据两个压力哪个 较大来决定。 一般来讲,提高调速器的压力将会升档,增加节 流阀压力将会降档。 AT电控制系统工作原理 换档质量: 换档质量是用来说明换档的感觉及时间的术语。换档 质量受操作压力和液压控制部件的影响,后者影响液压压 力和换档时间。换档时间是指在升档或降档的过程中,结 合部件充分分离或结合所需的时间。 用下列方法之一来调节换档质量以适应发动机负载情况: 1:电子方法(使用压力控制电磁阀/作用电机) 2:调制器(根据发动机真空度感应发动机负载) 3:节流阀(根据节气门角度确定发动机负载) 4:换档质量还会受到使用蓄压器、节流孔和恒温元件等 的影响 AT电控制系统工作原理 蓄压器4T65E: 蓄压器组成及工作原理:蓄压器用来控制换档质量。 蓄压器可以有下列部件: 活塞、活塞销、弹簧、活塞缸 蓄压器的作用是通过吸收一部分液压力来减少施加 在结合部件上的液压力。活塞、弹簧和蓄压器的液 压共同作用来吸收一部分液压力(类似于减震器)。 *蓄压器的液压随负载大小而变化。负载越大,蓄压 器的液压越高。这会导致快速/猛烈的结合。 *采用一个阀门和/或一个节流孔来控制蓄压器注油 时间和排油时间。 节流孔 、止回球 节流孔用来调节液压管路的充油时间,并且在管路中的电磁 阀排油时用来防止液压管路压力下降。在某个部件因故障而使液压 油排出时,节流孔还用来避免管路压力损失。 止回球用来控制液压油的流动。 止回球通常具有下列作用: *与节流孔结合使用,控制结合部件充分结合或分离所需时间时长 短(这一点影响到换档质量)。 *常见的情况是,在结合部件结合时,止回球迫使液压油流过一个 节流孔,而在分离时,使液 压油流过一条无阻碍的通道。 *允许两个不同的管路共用一个共同管路,同时防止这两个管路彼 此沟通。

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