汽车自动变速器原理与维修图解教程 第二章 变矩器与油泵

液力变矩器轴套偏摆量旳检验
3）检验导轮单向离合器 ①将单向离合器内座圈驱动杆插入变矩器； ②将单向离合器外座圈固定器插入变矩器中，并卡在轴 套上旳油泵驱动缺口内； ③转动驱动杆，检验单向离合器工作是否正常。在逆时 针方向上，单向离合器应锁止，顺时针方向上应能自由转 动。如有异常，阐明单向离合器损坏，应更换液力变矩。
单向离合器旳检验
巩固与提升
1.简述液力变矩器三个主要元件旳名称和作用。 2.液力变矩器是怎样使转矩增大旳？ 3.什么是液力变矩器旳失速状态？ 4.锁止离合器是怎样工作旳？ 5.分解带锁止离合器液力变矩器，说出零件旳名称、
作用。
§课题2 油泵旳构造原理与检修
掌握油泵旳作用。 掌握三种油泵旳构造。 能对油泵进行检修。
器
油
叶片泵
泵
内啮合齿轮泵
内啮合齿轮泵主要由小齿轮、内齿轮、月牙形隔板、泵壳 、泵盖等构成。小齿轮为主动齿轮，内齿轮为从动齿轮。两个 齿轮偏心安装，形成工作腔。月牙形隔板旳作用是将小齿轮和 内齿轮之间旳工作腔分为吸油腔和压油腔，彼此不通。泵壳上 有进油口和出油口。
内啮合齿轮泵
转子泵
转子泵由一对内啮合旳转子及泵壳、系盖等构成。内转 子为外齿轮，其齿廓曲线是外摆线；外转子为内齿轮，齿廓 曲线是圆弧曲线。内外转子旳旋转中心不同，两者之间有偏 心距。外转子比内转子多一种齿。内转子旳齿数越多，出油 脉动就越小。
n1 n2 1 n3
因为单排行星齿轮机构具有两个自由度，在太阳轮、齿 圈和行星架这三个基本构件中，任选两个分别作为主动件和 从动件，而使另一元件固定不动，则机构只有一种自由度， 整个轮系以一定旳传动比传递动力。
行星齿轮变速机构原理
1）将齿圈固定，以太阳轮为主动件，行星架为从动件， 其传动比为：

图2-2 液力偶合器工作示意图
2.1.2 液力耦合器的工作原理
当发动机运转时，曲轴带动液力偶合器的壳体和泵轮 旋转，泵轮叶片内的液压油在泵轮的带动下随泵轮一同旋 转。在离心力的作用下，液压油从泵轮叶片内缘被甩向外 缘，并从外缘冲向涡轮叶片，使涡轮在液压油的冲击作用 下旋转；冲向涡轮叶片的液压油沿涡轮叶片向内缘流动， 返回到泵轮的内缘，被泵轮再次甩向外缘。
即成为机械传动，此时传动效率略低于100%。
锁止控制阀的操纵，可以根据车速、节气 门参数按比例转换的液压信号进行控制。现在 在多采用的是根据车速、节气门参数按比例转 换的电压信号，邮电脑控制。
2.2.5 液力变矩器的冷却补偿系统
液力变矩器工作时总存在一些功率损失， 这些损失的能量大都被变矩器内的油液以内部 摩擦的形式转变为热量。如果这些热量不及时 散出，变矩器内的油液温度就会急剧升高，导
致变矩器不能工作，因此必须对变矩器内的油
液进行强制冷却。
图2-13 变矩器冷却补偿油路系统图
本章小结
1.液力偶合器只传递转矩而不能改变转矩，而液力 变矩器，既可传递转矩又可改变转矩。 2.液力偶合器传递动力的过程是：泵轮接受发动机 传来的机械能，在液体从泵轮叶片内缘向外缘流 动的过程中，将能量传给油液，使其动能提高工 作效率然后再通过高速流动的油液冲击涡轮叶片 ，将动能传给涡轮。 3.与液力偶合器不同的是，在液力变矩器的泵轮和 涡轮之间，安装有导轮。
2、四元件综合式液力变矩器 具备双导轮，使得高效率的区域更宽。
图2-11 四元件综合式液力变矩器
两个导轮 具有不同 的叶片进 口角度
图2-11 四元件综合式液力变矩器
工作原理：
两个导轮具有不同的叶片进口角度，在 低转速比时，两个导轮均被单向离合器锁住， 按变矩器工作。在中转速比时，涡流出口液流 开始冲击第一导轮叶片背面，第一单向离合器 松开，第一导轮与涡轮同向旋转，仅第二导轮 仍在起变矩作用。在高转速比时，涡轮出口液 流冲击第二导轮叶片背面，其单向离合器松开 ，第二导轮也与涡轮作同向旋转，变矩器全部 转入偶合器工况工作。

③丰田公司自动变速器型号。丰田自动变速器的型号分为两 大类：一类为型号中除字母外有两位阿拉伯数字，另一类为型号 中除字母外有3位阿拉伯数字。
二、自动变速器各挡位标识与控制开关
1．各挡位标识
①P——停车挡位：当选挡手柄置于该位置时，自动变速器中的停 车锁止机构将变速器输出轴锁止，驱动轮不能转动，以防止汽车移动， 同时换挡执行机构使自动变速器处于空挡状态。当选挡手柄离开停车挡 位置时，停车锁止机构即被释放。
第一节 液力变矩器结构与原理
本节主要介绍的内容有： ● 液力偶合器 ● 液力变矩器
一、液力偶合器
液力变矩器（如图2-1）是液力偶合器发展而来，叶轮与外壳刚 性连接且与曲轴一起旋转，为偶合器的主动元件，称为泵轮。与从 动轴相连的叶轮，为偶合器的从动元件，称为涡轮。泵轮与涡轮统 称为工作轮。泵轮与涡轮装合后，通过轴线的纵断面呈环形，称为 循环圆。在环状壳体中贮有工作油液。
一、组成自动变速器的几个系统
自动变速器主要由液力变矩器、变速机构、输油系统、控制系 统等几个部分组成。
1．液力变矩器。 如图1-8所示。
2．变速机构。 如图1-9所示。
3．输油系统。 4．控制系统。 如图1-10所示。
二、自动变速器基本原理
第四节 自动变速器的使用
本节主要介绍的内容有：
● 自动变速器型号识别 ● 自动变速器各挡位标识与控制开关 ● 驾驶操控 ● 驾驶操控
一、自动变速器型号识别
自动变速器的型号代表的主要内容如下： 1．变速器的性质 2．自动变速器的生产厂家 3．驱动方式 4．前进变速挡位数 5．控制类型 6．改进序号 7．额定驱动转矩
在通用、宝马等公司的自动变速器型号中有此参数。
下面将几个主要公司的自动变速器具体型号含义举例说明如下。

2．1．2 涡轮
涡轮（图2一5）是有很多叶片的圆盘，可以在液力变矩器内自由转动。涡 轮轮毂部分的花键与输人轴的花键相啮合，输人轴的前端与液力变矩器内 部轴套相配合，可以自由转动。涡轮相当于离合器中的从动盘。
2．1．3 导轮 导轮结构 导轮是装在导轮与涡轮之间带有叶片的小圆轮（图2-6），导轮内装有单向离合器。
当涡轮的转速接近泵轮的转速时，工作油液循环速度减慢，涡轮 的转速也随之下降。然而，涡轮的转速始终不会和泵轮的转速相 等，其循环运动始终不会完全停止，这是因为工作油液使泵轮和 涡轮产生耦合，并非借助机械方式。从泵轮流经涡轮的部分油液 因摩擦和冲击损失而转换为热量，阻止涡轮的转速与泵轮的转速 接近。
涡轮的输出扭矩与输入扭矩的最高速比为1：l，因 此输出扭矩始终不会超出输人扭矩，即耦合器只能
发动机带动泵轮，泵轮转动把发动机的机械能转换成自动变速器油的液体 动能。当自动变速器油高速进人涡轮，推动涡轮转动，又把自动变速器油 的液体动能转换成机械能，由输入轴输出（图2一11）。
图2—12是自动变速器油在泵轮与涡轮内的流动示意图。
发动机带动泵轮，泵轮叶片内自动变速器油由离心力的作
01
用沿叶片外侧射出，流向涡轮，也就是自动变速器油液的
1．基本工作原理
液力耦合器的基本工作原理就像两台电风扇对置时，一 台电风扇a接通电源，另一台电风扇b不接电源（图2一 10）。风扇a转动产生的气流可以吹动风扇b的扇叶使 其转动。液力耦合器的泵轮相当于电风扇a，涡轮相当 于电风扇b，自动变速器油相当于空气（图2—10）。
二．液力耦合器中的液体流动
若在泵轮和涡轮之间安装导轮，自动变速器油的流动情况如图 2—16所示。导轮接受被涡轮反射出的油，并改变其流动方向， 使其与泵轮的转向相同，这样不仅避免了扭矩损失，而且加大了 泵轮扭矩，从而起到增加扭矩的作用。泵轮与涡轮的转速相差越 大，扭矩增大的效果越明显（最大可达2．5倍）。

按传动方式分：
行星齿轮式 辛普森行星齿轮式自动变速器 拉维奈尔赫式行星齿轮自动变速器
钢带传动式〔CVT 〕
按变速方式分：
平行轴式〔本田车系〕 有级变速箱
无级变速箱〔CVT 〕
按控制方式分：
电控机械式自动变速箱〔AMT〕 液控液动自动变速器
液力自动变速箱〔AT〕 电控液动自动变速器
一、综合式液力变矩器的构造：
液压控制部分的根本知识
一、阀的根本知识
液压控制系统主要由滑阀和电磁阀组成。 滑阀从作用上又分换挡阀〔也叫换向阀 〕和调压 阀及限流阀； 电磁阀按其控制方式也分换挡阀和调压阀。
二、调压阀的根本原理 〔一〕端面调压
液压控制部分的根本知识
二、调压阀的根本原理
〔二〕面积差调压原理
液压控制部分的根本知识
倒挡
○
1挡
◎
○
2挡
◎
○
3挡
○
◎
○
制动器
B1
B2
○
○ ○
○
注：○结合，制动或锁止；◎结合或制动但不传送动力。
单向离合器
F1
F2
○
○
○
○
拉维奈尔赫四挡变速器传动原理图：
F1
B2
B1
C2
C1
C3
C4
F2
C1-前进挡离合器 C2-倒挡离合器 C3-前进强迫离合器 C4-高速挡离合器 B1-2、4挡制动器 B2-低、倒挡制动器 F1-低挡单向离合器 F2-前进挡单向离合器
“教、学、做〞一体化课程师资培训
汽
一、汽车自动变速器概述
车
二、综合式液力变矩器
自
三、换挡执行器
动
四、齿轮变速系统

（四）人为“干预”
提前升档（利用放松节气门踏板的方法升档） 强制降档（利用加大节气门开度的方法减档） 发动机制动：
利用发动机的运转阻力使车辆减速。
（五）注意事项
不能猛起步，防止执行元件过载打滑， 不能N滑行，防止各摩擦副润滑不良， 停车后才能进R位和P位，防止损坏倒档执行元 件与停车锁止机构， 牵引时限速.限距离.限时间，防止内部元件磨损 和损坏。
3 模式开关 换档模式又称换档规律，指在换档时，节气门 开度与车速之间的关系。
三种模式：动力，经济，一般
经济模式ECO： （换档车速低，经济性好） 一般模式NORM ：（兼顾经济与动力） 动力模式PWR：（换档车速高，动力性好） 一般车辆只取其中两种，如：ECO/PWR， ECO/NORM，NORM/PWR。
33
两排四档齿轮变速器 两个行星齿轮排加八个换档执行元件，可以得到四个
前进档.一个倒档.一个空档。
拉威挪式自动变速器
行星齿轮变速机构
• 如图所示，该行星齿轮机构为拉威那式 结构，采用一大一小2个中心轮，3个长行 星齿轮，3个短行星齿轮组成。所有行星齿 轮共用1个行星齿轮架和1个齿圈，长行星 齿轮分两段，可使三、四挡转换更平顺， 小中心轮1与短行星齿轮啮合，短行星齿轮 充当惰轮驱动长行星齿轮，长行星齿轮与 大中心轮和齿圈，3个多片离合器分别控制 中心轮、1和行星齿轮架，并以齿圈为动力 输出端。
行星齿轮可以按需要的行驶方向和车 速提供不同的传动比。这些齿轮是工作平 稳的典型斜齿轮。
行星齿轮可以提供降速档、超速档、直 接档、倒档和空档，
因为其齿轮是常啮合的，所以不像一般 的手动变速器那样通过齿轮的接合或脱离 实现换档，而是通过离合器和制动器固定 或释放行星齿轮机构的不同部件，改变行 驶方向和传动比。

涡轮转速nw从零逐渐增加。速 度vb的增加，冲向导轮叶片的 液流的绝对速度vc将随着逐渐 向上倾斜，使导轮上所受转矩 值逐渐减小。
当涡轮和泵轮转速之比达 到0．8－0．85左右时： Md=0， Mb=Mw
汽车高速运行
若涡轮转速nw继续增大， 液流绝对速度vc的方向冲 击导轮的背面，导轮转矩 方向与泵轮转矩方向相反 Mw=Mb-Md 即变矩器输出转矩 反而比输入转矩小。 当 nw=nb ，工作液 在循环圆中的流动停止， 将不能传递动力。
工作原理 当锁止离合器处于分离状态时，仍具有变矩和偶合两种工 作情况； 当锁止离合器处于接合状态时，此时发动机功率经输入轴、 液力变矩器壳体和锁止离合器直接传至涡轮输出轴，液力 变矩器不起作用，这种工况称为锁止工况。 既利用了液力变矩器在涡轮转速较低时具有的增扭特性， 又利用了液力偶合器在涡轮转速较高时所具有的高传动效 率的特性。 汽车在变工况下行驶时（如起步、经常加减速），锁止离
a．当nw=0时，nb>>nw，油液速度流向导轮的正面， Md>0，Mw=Mb+Md，可见Mw>Mb，起变矩作用。 b．当nw>0时，接近0.85nb转速时，油液速度与导轮 叶片相切，Md=0，Mw=Mb，为耦合器(液力联轴器)。 此转速称为“耦合工作点”。 c．当nw≈nb时，油液速度流向导轮的背面，Md 为 负值，导轮欲随泵轮同向旋转，导轮对油液的反作 用力冲向泵轮正面，故Mw=Mb-Md。 d. 当nw=nb时，循环圆内的液体停止流动，停止扭 矩的传递。故nw的增大是有限度的，它与nb的比值 不可能达到1，一般小于0.9。
2.涡轮：涡轮上也装有许多叶片。但涡轮叶片的扭 曲方向与泵轮叶片的扭曲方向相反。涡轮中心有 花键孔与变速器输入轴相连。泵轮叶片与涡轮叶 片相对安装，中间有3～4 mm的间隙。

c．当nw≈nb时，油液速度Vc流向导轮的背面，Md为负值，导轮欲随泵轮 同向旋转，导轮对油液的反作用力冲向泵轮正面，故Mw=Mb-Md。
d.当nw=nb时，循环圆内的液体停止流动，停止扭矩的传递。故nw的增大 是有限度的，它与nb的比值不可能达到1，一般小于0.9。
为提高传动效率，需设锁止离合器。
单元二 发动机电控系统构造与维修
第二节 液力变矩器
一、液力耦合器 二、液力变矩器结构 三、液力变矩器原理 四、锁止离合器 五、单向离合器
一、偶合器
1.液力偶合器的结构
主动元件：泵轮。泵轮刚性连接在外壳上，与曲轴一起旋转。 从动元件：涡轮。涡轮连接在从动轴上。 在泵轮与涡轮上，径向焊接了数目相同的叶片，用来传递动力。
液力变矩器工作特性
变矩器工作时，作用在涡轮上的扭矩（Mw）不仅有泵轮施加给涡轮的扭矩 (Mb)，还有导轮的反作用力矩(Md)，即：Mw＝Mb+Md。
a.当nw=0～0.85nb时，此时nb＞nw，油液速度Vc流向导轮的正面， Md>0，Mw＝Mb+Md ，可见Mw >Mb ，起变扭作用。
b．当nw=0.85nb 时，油液速度Vc 与导轮叶片相切，Md=0，Mw= Mb， 为偶合器(液力联轴器)。此转速称为“偶合工作点”。
偶合器实际结构
液力偶合器 中油的运动
2）环流的产生
因涡流的产生，液体冲向 涡轮使两轮间产生牵连运动， 涡轮产生绕轴旋转的扭矩。可 见，循环圆内的液体绕轴旋转 形成“环流”。
上述两种油流的合成，形 成一条首尾相接的螺旋流。只 有当涡轮的扭矩大于汽车的行 驶阻力矩时，汽车才能行驶。
3）扭矩的传递
涡轮的扭矩(Mw)和泵轮 的扭矩(Mb)的关系式为： Mw ≤ Mb ，故液力偶合器 不能使输出扭矩增大，只起 液力联轴离合器的作用。因 此，汽车上很少采用。

。2020年12月11日星期五2020/12/112020/12/112020/12/11
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2020年12月2020/12/112020/12/112020/12/1112/11/2020
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2020/12/112020/12/11December 11, 2020
2020/12/11
• E:\2013年课件\液力变矩器（流畅） _320x240_2.00M_h.264.flv
2020/12/11
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2020/12/112020/12/11Friday, December 11, 2020
2020/12/11
任务一、液力变矩器的结构与原理 1、液力耦合器 2、液力变矩器
2020/12/11
1、液力耦合器
2020/12/11
1、液力耦合器的组成
1、主动元件的泵轮 2、从动元件的涡轮 3、耦合器外壳
2020/12/11
2020/12/11
2、液力变矩器
1、液力变矩器的作用 2、液力变矩器的结构 3、液力变矩器的工作原理
2020/12/11
1、液力变矩器的结构 泵轮 ：动力输入 导轮：增加扭矩 涡轮：动力输出
2020/12/11
3、液力变矩器的工作原理
• 自动变速箱的基本结构及其工作原理 • 自动变速器的核心部件为：液力变矩器
、行星齿轮组、离合器/制动器及其控制 机构（电磁阀、油路），外围设备即为 变速器壳体、传动轴等。我们就从动力 流向为顺序，先从液力变矩器开始说起 。

•
•
2.3.1检查、更换变速器油
• • • • • • 2、影响油液液面高度的因素： 1）工作液温度：油温高时，工作液膨胀液面升高。油温低时 ，工作液收缩液面降低，则变速器液面高度的检查要在正常油温下进 行。 2）变速器的工作状况：变速器工作时，各执行元件，油道、 油腔中充满油液，油位下降。发动机熄火，变速器停止工作，部分油 液回流油底壳内液面升高，则液面高度的检查应在工作的时候进行。 3、液面高度的检查方法： 1）预热自动变速器至正常工作温度（70—80º C）。 2）将换档杆在所有位置上都停留片刻汽车运行一会，让变矩 器各执行元件及油道中都充满工作液。 3）将汽车停在水平路面上，保持怠速运转。 4）换档杆位于P位，从加油管内拔出油尺检查液面高度。油尺 为双刻度线的，液面应在两刻线之间；油尺为三刻度线或四刻度线的 ，热车时液面应在“HOT”范围内；冷车时液面应在“C了电子化的趋势： (1) 电子控制全域锁止离合器 (2) 适合于整车驱动系统的电子控制智能型自动变速器：智能型的电子控制 自动变速器的电子系统可以在汽车行驶过程中，对汽车的运行参数进行控 制，合理地选择换档点，而且在换档过程中对恶化的参数进行修正。如： 摩擦片的摩擦系数、油的粘度、车辆的负荷变化等。同时具有自动诊断系 统，可以将汽车运行中的故障记录下来，便于维护。 日本丰田凌志牌高级轿车应用了智能型发动机一变速器综合控制系统。该系统 利用计算机控制系统进行综合控制。在变速时，使发动机扭矩临时降低， 与此同时，控制离合器油压，使变速平稳。在离合器油压控制中，检测与 预计最优化值的偏差，并利用新开发的线性电磁阀进行修正反馈控制。 (3) 电子控制无级变速器(ECVT) (4) 自动预选式换档系统：近来采埃孚公司又开发了一种自动预选式换档系 统，它可以使驾驶员体会到驾驶车辆的快感，又不需要紧张费力的操作。 这种自动预选式换档装置，是全自动换档系统的基础，它的性能包括：电 子控制自动选档，换档时刻由驾驶员确定：驾驶员不需要手操作换档。主 动和被动保护装置；诊断屏幕实现系统监督。 （5）小型化：减轻重量、缩短动力传递路线，能使汽车节油，自动变速器的 小型化正起着这种作用。