液力自动变速器结构和原理(完整资料).doc
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液力自动变速器结构和原理液力自动变速器由变矩器、机械式变速器(一般多采用行星齿轮)和电子-液压控制系统三部分组成变矩器泵轮——主动部分,将发动机动力变成油液动能。
涡轮——输出部分,将动力传至机械式变速器的输入轴。
导轮——反作用元件,它对油流起反作用,达到增扭作用。
导轮起增扭作用导轮固定-液流改变方向当汽车行驶阻力大时,涡轮转速低于泵轮转速,从涡轮流入导轮的油液方向与泵轮旋转方向相反,导轮对油流起反作用,达到增扭作用,克服增大的阻力。
导轮自由旋转当汽车行驶阻力小时,涡轮转速提高与泵轮转速接近,此时从涡轮流入导轮的油液方向与泵轮旋转方向趋于一致,导轮开始自由旋转以减少阻力。
锁止离合器的作用当汽车行驶阻力小时发动机转速较高,此时不需要增扭,锁止离合器将变矩器的泵轮和涡轮锁住,可以提高传动效率,能节油5%左右。
在汽车行驶阻力大时发动机转速降低,此时锁止离合器分离,实现增扭。
电子-液压控制系统主要由传感器、电控单元、换档电磁阀、油压调节电磁阀等组成。
行星齿轮变速器液力自动变速器多采用结构紧凑的行星齿轮变速器。
它通常采用两排行星齿轮来实现各档变速比。
行星齿轮组由齿圈、行星齿轮、太阳轮3个元件组成。
任一元件固定,其余两个作输入或输出用多片离合器和制动器分别对这些元件进行接合制动来实现换档装置。
行星齿轮变速器液力自动变速器有两种一种为前置后驱动液力自动变速器,另一种为前置前驱动液力自动变速器液力自动变速器的电子控制液力自动变速器电子控制通过动力传动控制模块(PCM)接收来自汽车上各种传感器的电子信号输入,根据汽车的使用工况对这些信息处理来决定液力自动变速器运行工况。
按照这些工况,动力传动控制模块给执行机构发出指令控制下列功能:变速器的升档和降档一般通过操纵一对电子换档电磁阀在通/断两种状态中转换。
变速器换档感觉通过电控压力控制电磁阀(pcs-Pressure Control solenoid)用以调整管路油压。
第四节 液压操控系统一、液力自动变速器的控制原理采用液力的工作方式。
除了变矩器的工作需要液力之外,变速执齿轮机构的变速原理已经知道,所谓自动变速器的档位变换,实际上就是对和处理执行档位变化之前,它都要获得下列几个重要的信号(见图10.杆的位置信号也、2。
1的位置信号。
该信号是由驾驶员根据自己意愿选择的。
驾驶员操纵迄今为止几乎所有的自动变速器都行元件多片离合器和制动带的伺服油缸在作用或释放时也需要液力。
另外自动变速器中的液体压力润滑也离不开液力。
根据前面所介绍的行星行星齿轮机构中的变速执行元件实行控制,也就是多片离合器作用或释放、制动带的作用或释放以及单向离合器和超越式离合器的锁止和释放。
其中单向离合器和超越式离合器的锁上和释放不需要用液力来操纵,其两种状态的变化,仅仅取决于旋转方向或者是内外圈的相对速度。
另外变矩器的锁止离合器也同样存在锁止和释放的两种状态。
液力自动变速器中的多片离合器、制动带和变矩器锁止离合器的状态改变都依赖于液压系统中的控制阀(换向间),通过改变控制阀滑阀的位置,从而改变液压系统中的液体通道,实现对执行元件的控制。
液力自动变速器的控制方式主要有两种方式:一种完全采用液压控制方式,称之为液控自动变速器;另一种采用电子控制方式,称之为电控自动变速器。
两种不同控制方式,对于变速器换档信号的采集、处理方法不同,对于改变控制阀滑阀位置的方法也不同。
(一) 换档信号的采集无论是液控或电控自动变速器在1)。
1.预选就是P 、R 、N 、OD 、D 预选杆,实际上是选择手动问和档位开关的位置,对于具有七个位置的预选杆,手动阀就有七个位置与其对应,手动闹中的每个位置,其内部的液体通道都是不同的。
手动阀是自动变速器的控制阀之一。
2.发动机负荷信号该信号变速器执行换档的重要信号之一。
在液控自动变速中,该信号来自节气门开度阀(TV),或来自真空压力调制器。
通过这些装置,使发动机的节气门开度或进气管内的真空度转换成相应的油压大小,直接对控制阀的滑阀位置进行控制。
液力自动变速器工作原理液力自动变速器是一种常见的汽车变速器,它通过液力传递动力,使得发动机输出的动力能够被有效地转换成车轮的运动。
液力自动变速器由液力偶合器和行星齿轮机构组成,它可以根据车速和驾驶员的需求自动调整齿轮比例,从而实现平稳的加速和高效的燃油利用率。
液力偶合器是液力自动变速器中最重要的部件之一。
它由两个相互套合的叶轮组成,其中一个叶轮固定在发动机输出轴上,另一个叶轮则与变速器输入轴相连。
当发动机启动时,通过泵送油液来产生压力,将油液送入到液力偶合器中。
这些油液会在叶轮之间形成一个旋转的流体环境,并且会产生一定程度上的阻尼作用。
这个阻尼作用会使得发动机输出的扭矩被传递到变速器输入轴上,并且随着车辆加速而逐渐增强。
当车辆行驶时,行星齿轮机构开始工作。
行星齿轮机构由一个太阳轮、一个环形齿轮和三个行星齿轮组成。
其中太阳轮和环形齿轮被固定在变速器外壳上,而行星齿轮则通过支架与太阳轮和环形齿轮相连。
当液力偶合器传递足够的扭矩时,行星齿轮开始旋转,并且将扭矩传递到输出轴上。
随着车辆加速,液力自动变速器会自动调整齿轮比例,从而保持发动机在最佳工作区间内运转。
这个过程中,液力偶合器会不断地将发动机输出的扭矩传递到变速器输入轴上,并且通过行星齿轮机构将扭矩传递到输出轴上。
同时,液力自动变速器还可以根据驾驶员的需求进行手动调节,从而实现更加精准的控制。
总之,液力自动变速器是一种高效、可靠、平稳的汽车变速器。
它通过液力偶合器和行星齿轮机构来实现发动机输出扭矩的传递和调节,并且可以根据车速和驾驶员的需求自动调整齿轮比例,从而实现平稳的加速和高效的燃油利用率。
液力变矩器的结构与工作原理•(一)液力变矩器的结构液力变矩器以液体作为介质,传递和增大来自发动机的扭矩液力变矩器由可转动的泵轮和涡轮,以及固定不动的导轮三元件构成。
各件用铝合金精密铸造或用钢板冲压焊接而成。
泵轮与变矩器壳成一体。
用螺栓固定在飞轮上,涡轮通过从动轴与传动系各件相连。
所有工作轮在装配后,形成断面为循环圆的环状体。
(二)液力变矩器的工作原理导涡泵液力变矩器工作原理可以用两台电风扇作形象描述,两风扇对置,一台通电转动,产生的气流可吹动不通电的风扇,如果给其添加一个管道这就成了液力偶合器,它能传轴,并不增扭。
变矩器工作时,发动机带动泵轮转动,叶轮带动液流冲向涡轮,从而驱动涡轮转动,刚起动时扭矩最大,此时冲击力为F1,冲到涡轮的液流驱动涡轮后,由于叶片形状,冲向导轮,而导轮不动,冲击导轮的液流受到阻碍,可使涡轮受到反作用力F2,由于F1、F2都作用于涡轮,所以使涡轮所受扭矩得到增大。
涡轮转速升高后,液流变向会冲击导轮叶背,而失去增扭,并有一定阻力。
所以现在所用导轮都使用单向离合器,使去冲击叶背时,导轮转过一个角度,使其继续增扭。
导轮下端装有单向离合器,可增大其变扭范围。
(三)锁止式变矩器是用液力来传递汽车动力的,而液压油的内部摩擦会造成一定的能量损失,因此传动效率较低。
为提高汽车的传动效率,减少燃油消耗,现代很多轿车的自动变速器采用一种带锁止离合器的综合式液力变矩器。
这种变矩器内有一个由液压油操纵的锁止离合器。
锁止离合器的主动盘即为变矩器壳体,从动盘是一个可作轴向移动的压盘,它通过花键套与涡轮连接(如图2.3).压盘背面(如图2.3右侧)的液压油与变矩器泵轮、涡轮中的液压油相通,保持一定的油压(该压力称为变矩器压力);压盘左侧(压盘与变矩器壳体之间)的液压油通过变矩器输出轴中间的控制油道与阀板总成上的锁止控制阀相通。
锁止控制阀由自动变速器电脑通过锁止电磁阀来控制。
自动变速器电脑根据车速、节气门开度、发动机转速、变速器液压油温度、操纵手柄位置、控制模式等因素,按照设定的锁止控制程序向锁止电磁阀发出控制信号,操纵锁止控制阀,以改变锁止离合器压盘两侧的油压,从而控制锁止离合器的工作。
液力自动变速器换挡工作原理液力自动变速器,也称为AT,是一种通过液力传动和行星齿轮组合的方式来实现自动变速的装置。
它由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成。
液力自动变速器的工作原理如下:驾驶员踏下油门的位置或发动机进气歧管的真空度和汽车的行驶速度能指挥自动换挡系统工作。
当踏下油门时,油门位置传感器产生相应的电压信号输入到换挡控制阀,换挡控制阀输出相应的开关信号到相应的换挡电磁阀。
换挡电磁阀再根据控制信号打开或关闭通往行星齿轮变速器的油路,从而控制变速齿轮机构中离合器的分离与结合,改变变速齿轮机构的动力传递路线,实现变速器挡位的变换。
液力自动变速器的优点和优势液力自动变速器在我国汽车市场上得到了广泛的应用,其优势表现在以下几个方面:1.舒适性:液力自动变速器能够根据驾驶员的需求和路面状况自动调整挡位,使驾驶过程更加平稳,提高了驾驶舒适性。
2.燃油经济性:液力自动变速器能够在不同的行驶工况下选择最佳的挡位,降低油耗,提高燃油经济性。
3.适应性强:液力自动变速器结构相对简单,适应性强,能够应用于各种类型的汽车,如轿车、SUV›MPV等。
4.可靠性高:液力自动变速器采用了成熟的液力传动技术和行星齿轮组合,运行稳定,故障率低。
5.操作简便:液力自动变速器无需驾驶员手动换挡,降低了驾驶员的操作难度,提高了驾驶安全性。
液力自动变速器的保养与维护为了保证液力自动变速器的正常工作和延长其使用寿命,车主应注意以下几点:1.定期更换变速器油:液力自动变速器油(ATF)具有润滑、冷却和传递动力的作用,定期更换能够确保变速器内部部件的正常运行。
6.检查变速器油位:确保变速器油位在合适范围内,避免油位过低导致润滑不足或过高导致油压不稳定。
7.检查换挡控制系统:定期检查换挡控制系统,如油门位置传感器、换挡控制阀和换挡电磁阀等,确保其工作正常。
8.避免长时间低速行驶:长时间低速行驶会导致变速器内部热量无法及时散发,可能引发故障。
【最新整理,下载后即可编辑】液力自动变速器结构和原理液力自动变速器由变矩器、机械式变速器(一般多采用行星齿轮)和电子-液压控制系统三部分组成变矩器泵轮——主动部分,将发动机动力变成油液动能。
涡轮——输出部分,将动力传至机械式变速器的输入轴。
导轮——反作用元件,它对油流起反作用,达到增扭作用。
导轮起增扭作用导轮固定-液流改变方向当汽车行驶阻力大时,涡轮转速低于泵轮转速,从涡轮流入导轮的油液方向与泵轮旋转方向相反,导轮对油流起反作用,达到增扭作用,克服增大的阻力。
导轮自由旋转当汽车行驶阻力小时,涡轮转速提高与泵轮转速接近,此时从涡轮流入导轮的油液方向与泵轮旋转方向趋于一致,导轮开始自由旋转以减少阻力。
锁止离合器的作用当汽车行驶阻力小时发动机转速较高,此时不需要增扭,锁止离合器将变矩器的泵轮和涡轮锁住,可以提高传动效率,能节油5%左右。
在汽车行驶阻力大时发动机转速降低,此时锁止离合器分离,实现增扭。
电子-液压控制系统主要由传感器、电控单元、换档电磁阀、油压调节电磁阀等组成。
行星齿轮变速器液力自动变速器多采用结构紧凑的行星齿轮变速器。
它通常采用两排行星齿轮来实现各档变速比。
行星齿轮组由齿圈、行星齿轮、太阳轮3个元件组成。
任一元件固定,其余两个作输入或输出用多片离合器和制动器分别对这些元件进行接合制动来实现换档装置。
行星齿轮变速器液力自动变速器有两种一种为前置后驱动液力自动变速器,另一种为前置前驱动液力自动变速器液力自动变速器的电子控制液力自动变速器电子控制通过动力传动控制模块(PCM)接收来自汽车上各种传感器的电子信号输入,根据汽车的使用工况对这些信息处理来决定液力自动变速器运行工况。
按照这些工况,动力传动控制模块给执行机构发出指令控制下列功能:变速器的升档和降档一般通过操纵一对电子换档电磁阀在通/断两种状态中转换。
变速器换档感觉通过电控压力控制电磁阀(pcs-Pressure Control solenoid)用以调整管路油压。
变矩器锁止离合器(TCC-Torque Converter Clutch)结合和分离时间,以及某些应用场合变矩器锁止离合器接合感觉:通过变矩器离合器控制电磁阀(按应用场合可能不止一个电磁阀)。
变速器的这些工作特性的电子控制,能按照汽车的运行工况提供稳定和精确的换档点(时间)和换档品质。
图中,输入指:信息传感器变速驱动器压力开关总成(PAS)变速驱动器输入转速(TISS)传感器变速驱动器车速传感器(VSS)变速驱动器油液温度(TFT)传感器变速驱动器档位开关节气门开度传感器(TPS)发动机冷却水温传感器(ECT)发动机转速(点火模块)变矩器离合器闭锁开关空调(A/C)开关巡航控制信息进气管绝对压力传感器(MAP)电子控制指:电子控制器动力传动控制模块(PCM)诊断连接插头(DLC)输出指:电子控制变速驱动器部件压力控制电磁阀(PCS)1-2档换档电磁阀(A)2-3档档换档电磁阀(B)变矩器离合器控制(PWM)电磁阀的主要输入是节气门开度和车速。
车速传感器(VSS-Vehicle Speed Sensor)车速传感器是一个电磁感应元件,它把与车速相关的信息传递给动力传动控制模块。
节气门开度传感器(TPS-Throttle Postion Sensor)节气门开度测量驾驶员踩下加速踏板的程度。
动力传动控制模块根据这个信息来调整换档规律、管路油压和换档感觉,以及变矩锁止离合器的控制。
动力传动控制模块可以在给定速度下按照节气门开度来决定进行升档和降档的时间。
作为实例:下页图中所示为一个2.5升汽油机的工作特性曲线,可以看到节气门全开、30%节气门时的发动机功率和燃油消耗率曲线。
曲线说明发动机动力性或经济性较好的工作范围:节气门全开,发动机转速在最大功率转速4000-5000转/分范围,动力性最佳。
在大约80%以上负荷(功率)时,由于混合气加浓燃油消耗率增大,经济性较差。
在40-80%负荷(功率)经济性较好。
60%负荷,发动机转速在2000转/分时最省油。
在20%负荷以下,机械摩擦损失功率几乎等于发动机有效输出功率,经济性差不宜在这个范围工作。
低转速1200转/分大负荷是恶劣工况,发动机工作不稳定,会熄火。
节气门关闭时发动机吸收功率,在较高转速时可有效进行发动机制动。
自动变速器的升档和降档根据发动机特性曲线,实现有效匹配,达到发动机动力性或经济性最佳。
——动力性最佳——经济性最佳自动变速器基本换档控制升档:设想两个节气门开度不同的驾驶员从原地停车起步,保持一定节气门开度行驶。
l号驾驶员保持10%节气门开度,缓慢加速汽车,在较早时间,发动机转速2000转左右换入第二档、三档和四档,保持较好的经济性。
2号驾驶员保持50%节气门开度,迅速加速汽车,在较晚时间,发动机转速4500转左右换入第二档、三档和四档,功率大动力性好,保证得到较大的加速度。
另一个升档例子,如果2号驾驶员正以时速60公里每小时和节气门50%开度以三档行驶时,将节气门收回到10%开度时,变速器会立即升入第四档。
这样使发动机在较低的转速下工作,能节油,并且噪音小。
降档作为降档控制的一个例子,假设1号驾驶员正以时速30公里每小时行使,并挂在第二档(由动力传动控制模块所决定的10%节气门开度时)。
如果1号驾驶员要超车,将加速踏板至50%节气门开度,像2号驾驶员那样,变速器就会降到第一档。
发生降档是由于变速器按标定在时速30公里每小时时,如果节气门开度传感器读出50%节气门开度,就要操纵变速器换到第一档。
1号驾驶员通过增加节气门开度到50%所发出的命令要求的适当的加速性能是由降挡来提供的。
换档电磁阀电子控制自动变速器使用两个换档电磁阀(1-2档和2-3档,有时称为A和B)来控制变速器的换档规律。
动力传动控制模块操纵档换档电磁阀组成“通”和“断”的不同次序组合来控制换档阀的1-2,2-3和3-4位置。
动力传动控制模块改变一个电磁阀的通/断状态来使变速器自动换入不同档位。
自动变速器换档感觉换档感觉指的是离合器和制动带的接合速度。
换档感觉是通过调整管路油压来控制的。
动力传动控制模块通过压力控制电磁阀(PCS)来控制自动变速器管路油压。
记住蓄能器和带量孔的止回球阀也帮助“微调”自动变速器换档感觉。
较高的管路油压提供更快的离合器或制动带的接合,这也称为牢固接合。
在较高速度时需要牢固的接合,在急加速或发动机负荷增加时可以防止离合器接合后打滑。
压力控制电磁阀由动力传动控制模块控制的电磁阀,用以根据汽车运行工况来连续调整变速器的管路油压和换档感觉。
与换档电磁阀不同,压力控制电磁阀调整液压,并不是个简单的通/断电磁阀。
这种类型称为脉冲宽度调制(PWM)的电磁阀。
变矩器锁止离合器电磁阀调节变矩器锁止离合器的接合和分离压力。
除时间外,还控制了变矩器锁止离合器电磁阀的接合和分离“感觉”。
图中显示了采用经脉冲宽度调制的电磁阀的变矩器离合器接合的不同阶段。
A和C 之间的时间就是变矩器锁止离合器的接合时间。
电子控制的其它特点电子控制的出现使得自动变速器可根据具体的行驶工况进行补偿调节。
有些变速器类型有一个由驾驶员控制的模式开关。
不同的驾驶模式包括正常模式、动力模式、冬天模式和手动换档模式。
动力模式在动力模式中,动力传动控制模块命令压力控制电磁阀提高管路油压,以一直获得较牢固接合的换档。
动力传动控制模块还略微延长换档时间以在升入下一高速档前提供更高的加速度。
冬天模式在冬天模式中,如果轮胎开始在冰雪的路面上打滑,动力传动控制模块就会命令变速器在第二或三档时汽车起步。
因为第一档供给较大的扭矩给驱动轮,在较滑的情形下更容易使驱动轮轮胎打滑。
当路面被冰雪覆盖时,这样会使在从红灯停车起步时更容易和更安全。
有些变速器类型没有冬天模式,但通过把选档杆置于手动二档可以提供类似的功能。
在这些类型中,当将选档杆置手动二档时,第一档就被禁止出现。
这就迫使汽车从变速器第二档开始起步。
手动换档模式手动换档模式允许驾驶员以和手动变速器相同的模式操纵自动变速器的换档。
驾驶员可把选档杆用作“换档杆”,并可在手动一档(第一档)、手动二档(第二档)、手动三档(第三档)和超速档(第四档)之间换档。
然而,如果驾驶员企图在发动机转速过高时仍停留在一档或二档的话,动力传动控制模块就会通过拒绝变速器采用手动模式来保护。
失效保护如果变速器电子设备因任何原因而失效,系统设计会保护变速器。
诊断能力在电子控制下,动力传动控制模块在几乎所有汽车运行工况下连续不断地收集信息。
这样,当发动机或变速器的性能未能达到要求的性能时,动力传动控制模块就能检测出来,如果性能差到一定程度时,动力传动控制模块就会在其记忆中存储一个诊断问题代码(DTC)。
小结:液力-机械式自动变速器(AT):变矩器通过导轮起增扭作用,克服增大的阻力。
当汽车行驶阻力小时,锁止离合器将变矩器的泵轮和涡轮锁住,可以提高传动效率。
液力自动变速器电子-液压控制系统根据汽车的负荷、路况和驾驶员意图对电磁阀,执行机构发出指令控制升档和降档、使汽车在发动机动力性或经济性最佳的工况或中间多种模式下工作,并调整管路油压,控制换档感觉更加平稳、舒适。