1自动变速器概述

1.1 自动变速器概述
1.1.1自动变速器的发展概况
随着现代汽车工业的快速发展，自动控制技术和电子技术在汽车上得到广泛的应用。

出现在汽车底盘上的新技术如自动变速器（AT或ECT）、电子控制防抱死制动系统（ABS）、电子控制悬架系统和电子控制动力转向系统等，都体现了这种发展趋势。

在20世纪40年代以前，汽车上采用的变速装置都是普通手动齿轮式变速器，直至1939年美国通用汽车公司首先将自动变速器应用在轿车上。

进入到20世纪80年代以后，由于电子控制技术在汽车自动变速器上的应用，使得长期以来未能解决的自动变速器传动效率低的缺陷有了很大的改善，使得自动变速器与手动变速器相媲美，甚至在某些使用条件下比手动变速器更省油，从而使自动变速器在汽车上应用愈加广泛。

1.1.2自动变速器的特点
汽车上配用自动变速器后，与手动变速器相比，具有以下优点：
1.消除了离合器操作和频繁的换挡，使驾驶员操作简便且省力，从而提高了行车安全性，降低了劳动强度。

2.能自动适应行驶阻力的变化，在一定的范围内实现无级变速，从而改善了汽车的动力性。

3.由于液力自动变速器是通过液力变矩器将发动机与传动系统柔性联接，所以它能起缓冲和过载保护作用，从而提高发动机和传动系的使用寿命。

4.由于自动变速器能把发动机转速控制在一定范围内，避免急剧变化，因此有利于降低发动机的振动和噪音。

5.由于自动变速器能实现自动平顺换挡，减少换挡次数，因此，可以提高汽车行驶的平稳性。

6.由于自动变速器在汽车起步、加速时能吸收和衰减换挡过程中的振动与冲击，因此，可提高乘坐舒适性。

7.自动变速器可避免外界负荷突变而造成发动机油门开度频繁变换的现象，从而提高燃油经济性，降低排放污染。

1.1.3自动变速器的分类
在自动变速器的发展过程中，曾经出现过换挡仍需手动操作的半自动变速器。

主要有两种类型：一种是自动离合器加手动换挡变速器的组合形式，因此也被称为自动离合器式变速器；另一种是具有自动变速功能的液力变矩器加换挡用离合器再加辅助手动变速器的组合形式，被称为选择式自动变速器。

半自动变速器实行上是自动变速器发展过程中的一个过渡形式，目前汽车上已很少采用。

全自动变速器（简称自动变速器）无需离合器操作，并能自动加减挡。

不同车型所装用的自动变速器在形式、结构上往往有很大差异，下面按不同分类方法加以概括。

1.按变速的形式分
（1）有级变速
（2）无级变速
2.按变矩的方式分
（1）液力传动式自动变速器
液力传动式自动变速器由液力变矩器和齿轮变速传动系统承担动力传递和变速，其中液力变矩器实现一定范围的无级变矩，由齿轮变速传动系统实现有级变速。

这是目前使用最广泛的自动变速器。

（2）机械传动式自动变速器
机械传动式自动变速器由机械传动装置中的离心式自动离合器和依据车速、节气门开度来改变V型传动带轮的作用半径来实现无级变速。

（3）电传动式自动变速器
电传动式自动变速器由发电机将发动机输出的机械能转换为电能，并输送给驱动车轮的电动机，通过控制器控制电动机的转速而实现无级变速。

它取消了机械传动中的传统结构，而用直流输至电动机以驱动和电动机（包括减速装置）装为一体的车轮（电动轮）来替代。

3.按变速器齿轮传动系统的结构类型不同分为
（1）行星齿轮式自动变速器
由于行星齿轮机构结构紧凑，又能获得较大的传动比，因此目前的自动变速器普通采用行星齿轮结构型式。

（2）普通齿轮（平行轴）式自动变速器
由于普通齿轮式自动变速器体积较大，最大传动比较小，只有少数几种车型使用（如本田ACCORD轿车）。

4.按汽车的驱动方式分
（1）后驱动自动变速器
后驱动自动变速器的变矩器和齿轮变速传动系统的输入轴及输出轴在同一轴线上，因此轴向尺寸较大；液压控制系统（阀板总成）则布置在齿轮变速传动系统下方的油底壳内。

后驱动自动变速器，如图1-1所示。

（2）前驱动自动变速器
前驱动自动变速器除了具有与后驱动自动变速器相同的组成部分外，在自动变速器的壳体内还压装有差速器以及主减速器，形成变速驱动桥的结构。

前驱动变速驱动桥，如图1-2
所示。

5.按自动变速器换挡的控制方式分
（1）液压控制的液力自动变速器
液压控制的液力传动式自动变速器换挡控制方式是通过机械手段，将汽车行驶时的车速和节气门开度这两个参数转变为液压控制信号，使液压控制系统（阀板总成）中的各个控制阀根据液压信号的大小，按照设定的换挡规律，通过控制换挡执行机构的动作，实现自动控制换挡。

液力自动变速器的换挡过程示意图，如图1-3所示。

（2）电子控制的液力式自动变速器
电子控制的液力传动式自动变速器通常被称为ECT，它是通过各种传感器将发动机转速、节气门开度、车速、发动机冷却液温度、自动变速器油温等参数转变为电信号，并输入自动变速器的电子控制单元（ECU），自动变速器电子控制单元（ECU）根据这些电信号，按照设定的换挡规律向换挡电磁阀、调压电磁阀等发出动作控制信号；换挡电磁阀和调压电磁阀再将自动变速器电子控制单元（ECU）的动作控制信号转变为液压控制信号，液压控制系统中的各个控制阀再根据这些液压控制信号，控制换挡执行机构的动作，从而实现自动换挡。

电子控制的液力式自动变速器的换挡过程示意图，如图1-4所示。

6.按自动变速器前进挡的挡位数分
按自动变速器前进挡的挡位数分则有2挡、3挡、4挡自动变速器。

2挡、3挡自动变速器都没有超速挡，其最高挡为直接挡。

现在的自动变速器一般为4前进挡，Ⅳ挡为超速挡。

1.1.4自动变速器的基本组成及基本功用
自动变速器通常由液力变矩器、行星齿轮变速传动系统、液压控制系统、手控连杆机构、散热系统、工作液、最终传动装置、变速器壳体和电子控制系统组成。

1.液力变矩器
液力变矩器是自动变速器不可缺少的核心组成部分，它安装在自动变速器前端，并通过驱动端盖螺栓固定在发动机的后端，从而与发动机曲轴相联接，它可以将发动机转矩增大后传给行星齿轮传动系统，同时驱动液压泵工作。

因为液力变矩器以自动变速器油（ATF）作为传动介质，所以可以实现发动机与传动系之间“软”连接，缓冲发动机和传动系的扭转振
动，延长发动机和传动系零件的使用寿命。

2.行星齿轮变速传动系统
行星齿轮变速传动系统是自动变速器的变速传动机构，它装在由铝合金制成的变速器壳体内，由行星齿轮机构和换挡执行元件组成。

行星齿轮机构由若干个行星排组成，换挡执行元件一般包括片式离合器、片式制动器和单向离合器等。

行星齿轮变速传动系统的作用是进一步增矩减速，通过变换挡位实现不同的传动比。

行星齿轮变速传动系统与液力变矩器相配合，就形成了更大范围内的变速。

3.液压控制系统
液压控制系统是自动变速器各系统的工作基础。

液压控制系统的作用是不间断地向各液压油路泵送符合运转需要的液流和液油压力，保持系统的正常运作；根据换挡操纵手柄的位置、发动机负荷和车速等信号控制行星齿轮变速传动系统换挡执行元件的工作，以实现自动换挡；同时，它还负责向润滑、冷却系统供油。

4.手控连杆机构
手控连杆机构作用有二：一是供驾驶员选择挡位，二是为液压控制系统提供驾驶员的操纵信号。

5.工作液
自动变速器油（ATF）是自动变速器的工作液，它在自动变速器中有极其重要的地位，可以将其比喻为自动变速器的血液。

它的作用有：它是液力变矩器增矩的必要介质；它可以把传动件在运转中因摩擦而产生的大量热量带走，从而防止温升过高；它在液压控制系统中传递油液动力，使各换挡执行机构在液压下正确地运作；它可以对各传动件进行良好的润滑；另外它还起清洗、防尘的作用。

6.散热系统
在自动变速器工作过程中，自动变速器会产生大量热量，若不及时散发，将会影响自动变速器的正常工作，所以必须设置散热系统。

散热系统有的与自动变速器分开而自成一体，也有的与自动变速器合而为一的。

7.变速器壳体
自动变速器壳体可以容纳自动变速器各部分的元件，并将之固定在发动机、传动系和车身之间，同时也起散热和防尘作用。

8.最终传动装置
只有在自动驱动桥上才有最终传动装置，它与自动驱动桥其它部分并联布置，也在自动变速器壳体内，它可以将自动变速器输出的转矩最终传递到驱动轮上。

自动驱动轿只用于发动机前置、前轮驱动的轿车上。

9.电子控制系统
电子控制系统由各种传感器和开关、电子控制单元（ECU）和执行器组成，它的作用是将自动变速器的各种参数信号输入电子控制单元（ECU），经ECU处理后发出控制指令控制液压控制系统中的各种电磁阀，以实现自动换挡。