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1、授人以鱼不如授人以渔,第一章 汽车传动系,主讲：朱明高级技师、经济师、工程师高级技能专业教师汽车维修工高级考评员,第四节 自动变速器,授人以鱼不如授人以渔,二、液力机械自动变速器,授人以鱼不如授人以渔,自动变速器,-液力变矩器,授人以鱼不如授人以渔,自动变速器通常由液力变扭器、机械式变速器、液力系统、控制系统及操纵系统组成。,授人以鱼不如授人以渔,自动变速器,授人以鱼不如授人以渔,第一节、液力传动装置,1.液压(流)传动 定义：利用液体传输功率称为液压(流)传动。形式：液压传动-通过液流的压力传输 功率，如油马达。液力传动-通过液流的动能传输 功率，如液力偶合器，液力变矩器。,授人以鱼不如授人
2、以渔,组成：由外壳、泵轮和蜗轮三个基本部件组成。,2.液力偶合器的组成与工作原理,授人以鱼不如授人以渔,第一节、液力传动装置,（1）液力偶合器的组成：1)液力偶合器的主动部分：是泵轮。泵轮与外壳焊在一起，随发动机曲轴一同旋转。2)液力偶合器的从动部分：是涡轮。涡轮和输出轴连接在一起。3)泵轮和涡轮相对安装，它们统称为工作轮。4)在泵轮和涡轮上，径向排列着许多平直叶片，泵轮和涡轮不接触，两者之间有约34mm的间隙，液力偶合器壳体和两工作轮形成的环状空间内充满着液压油。5)泵轮和涡轮所包围的空间形成一个封闭的液体循环油道，称为工作腔或循环圆。,2.液力偶合器的组成与工作原理,授人以鱼不如授人以渔,
3、授人以鱼不如授人以渔,（一）液力变扭器,根据结构的不同分为液力变扭器和带锁止离合器的液力变扭器两种。,授人以鱼不如授人以渔,1.液力变扭器,结构分析：主要零件如图所示，它有旋转的泵轮和涡轮以及固定不动的导轮三个元件组成。各工作轮用铝合金或钢板冲压焊接而成，泵轮和液力变扭器外壳连成一体，用螺栓固定在发动机曲轴后端的凸缘上，壳体做成两半，装配后焊成一体，涡轮通过输出轴与传动系的其它部件相连，导轮则固定在不动的套简上，其内充满工作液，泵轮、涡轮和导轮三者之间保持一定的间隙。,授人以鱼不如授人以渔,授人以鱼不如授人以渔,HIVEC自动变速箱液力变矩器,授人以鱼不如授人以渔,变矩器结构识别,锁止离合器,
4、授人以鱼不如授人以渔,一、液力变矩器,泵轮：泵轮与变矩器壳体连成一体，其内部径向装有许多弯曲的叶片，而叶片内缘则装有让变速器液平滑流过的导环。变矩器壳体经由驱动盘与曲轴相连。,3.液力变矩器的组成与工作原理,组成,注意泵轮与曲轴相连，总是与曲轴一起转动。,授人以鱼不如授人以渔,泵轮,液力变矩器,授人以鱼不如授人以渔,一、液力变矩器,涡轮：涡轮装在变速器输入轴上，这样，其叶片与泵轮叶片相对放置，中间有一很小的间隙。,3.液力变矩器的组成与工作原理,组成,授人以鱼不如授人以渔,涡轮,液力变矩器,授人以鱼不如授人以渔,液力偶合器的工作原理 动力传输：将电扇A与电扇B隔开几厘米，相对放置，然后打开电扇
5、A，则A会在两电扇间产生流动的空气，由电扇A产生的气流冲击电扇B的叶片，使电扇B转动。换句话说，电扇A与B之间的动力传送是以空气为介质而实现的。偶合器的工作原理也是如此，泵轮相当于电扇A，涡轮相当于电扇B。只是现在是以变速器液为介质，而不是以空气。,2.液力偶合器的组成与工作原理,授人以鱼不如授人以渔,工作原理：当发动机曲轴带动变扭器工作时，工作轮中的液流由泵轮沿着叶片以一定的绝对速度冲向涡轮叶片，并沿着叶片流向涡轮冲向导轮，然后液流再从固定不动的导轮叶片流入泵轮中。当液体流过叶片时，由于液流受叶片的作用，其方向发生变化，使得液流对涡轮的作用扭矩等于液流对导轮和泵轮作用扭矩之和，这样，经涡轮输
6、出的扭矩变大了。,授人以鱼不如授人以渔,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。,2.液力偶合器的组成与工作原理,授人以鱼不如授人以渔,偶合器油流,泵轮,涡轮,泵轮,偶合器叶片分解图,1,2,3,4,5,1,1,2,2,3,4,4,3,5,(4),(5),授人以鱼不如授人以渔,授人以鱼不如授人以渔,2.带锁止离合器的液力变扭器,结构分析：带锁止
7、离合器的液力变扭器的结构如图所示，其锁止离合器由主动部分和从动部分构成。传动盘和活塞（即压盘）是主动部分，它们与泵轮一起旋转。从动部分由装在涡轮轮毂花键的从动盘上。,授人以鱼不如授人以渔,2.带锁止离合器的液力变扭器,授人以鱼不如授人以渔,工作原理：当汽车起步或在坏路面上行驶时，控制系统使操纵油缸活塞左腔无油压，导致锁止离合器分离，变扭器起作用，这样可充分发挥液力传动自动适应行驶阻力剧烈变化的优点。当汽车在良好道路上行驶时，涡轮高速转动，控制系统使活塞左腔与控制油路接通，压力油经油道进入工作腔，推动活塞右移，锁止离合器接合，使变扭器的输入轴与输出轴成为摩擦连接，变扭器器不起作用，使传动效率最高
8、，同时提高了汽车的行驶速度和燃料经济性。,授人以鱼不如授人以渔,当车辆低速行驶时，油液流至锁止离合器片的前端，锁止离合器片与前盖脱开，动力由发动机-前盖-泵轮-涡轮-输出轴。,(1)锁止离合器,授人以鱼不如授人以渔,当车辆以中速和高速行驶时，油液流至锁止离合器片的后端，使离合器与前盖一起转动。动力由发动机-前盖-锁止离合器片-涡轮-输出轴。,授人以鱼不如授人以渔,(2)单向离合器,(a)滚柱式单向离合器 由外座圈、内座圈、滚柱及弹簧组成。,授人以鱼不如授人以渔,当涡轮转速较低，与泵轮转速差较大时，从涡轮流出的液体冲向导轮叶片，力图使导轮逆时针转动，但由于滚柱楔紧在滚道的窄端，导轮同单向离合器外
9、座圈卡紧在内座圈上，使变扭器的输出扭矩增加；当涡轮的转速升高到一定程度时，液流对导轮的冲击力反向，导轮带滚柱滚向楔槽的宽端，单向离合器的锁止作用解除，导轮与涡轮同向转动。,授人以鱼不如授人以渔,(b)楔块式单向离合器,在低速区时，油液使外圈相对于内座圈逆时针转，楔块在摩擦力作用下也逆时针转，因楔块的长对角线棱边距离大于内外座圈的间距，致使外座圈被楔块卡死不能转动，导轮被锁止，此为变矩器增大扭矩的工作状态。,授人以鱼不如授人以渔,在高速区时，液流使外座圈相对于内座圈顺时针转动时，楔块在摩擦力作用下也顺时针转，使楔块短对角线的棱边对着内外座圈的表面，因楔块短对角线棱边的距离小于内外座圈的间距，所以
10、外座圈可以自由转动，即导轮锁止解除，变矩器起偶合作用。,授人以鱼不如授人以渔,（二）机械式变速器,行星齿轮机械变速机构,授人以鱼不如授人以渔,机械传动机构的构成,机械传动机构,执行元件,离合器,制动器,单向离合器,齿轮传动机构,平行轴式传动机构,行星齿轮传动机构,辛普森,拉威娜,CR-CR,其他,二、行星齿轮机械变速机构,授人以鱼不如授人以渔,二、行星齿轮机械变速机构,1)自动变速器中的变扭器虽然在很大的范围内实现无级变速，但增扭作用不够大，只能增加24倍。不能满足汽车的使用要求。因此在自动变速器中设置机械变速机构，使其输出扭矩进一步增加24倍。2)机械变速机构由齿轮机构和换档执行机构组成。齿
11、轮机构的作用是:用于改变传动比和传动方向，构成不同的档位；换档执行机构的作用是:实现档位的转换。,授人以鱼不如授人以渔,二、行星齿轮机械变速机构,大多数自动变速器的机械变速机构中的齿轮机构是采用行星齿轮机构。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。,授人以鱼不如授人以渔,二、机械变速机构,齿轮 在了解行星齿轮工作之前，先简略地讲解齿轮动作，诸如
12、旋转方向、转速和转矩的改变。,旋转方向 两个外齿轮互相啮合进行旋转时，它们以相反方向旋转。一个外齿轮和一个内齿轮相互啮合进行旋转，两个齿轮以相同方向旋转。,授人以鱼不如授人以渔,二、机械变速机构,齿轮,转速和传动比 从动齿轮的转速取决于主从动齿轮的齿数。传动比用下列公式表示：,注：传动比大于1，为减速(小齿轮带大齿轮)传动比小于1，为加速(大齿轮带小齿轮),从动,从动,主动,主动,授人以鱼不如授人以渔,行星齿轮组合方式,行星齿轮组合方式,授人以鱼不如授人以渔,1.行星齿轮式变速器传动的基本原理,n1+n2-（1+）n3=0其中：n1-中心轮转速；n2-齿圈转速；n3-行星架转速；-齿圈与中心轮
13、的齿数比。,（二）机械式变速器,授人以鱼不如授人以渔,授人以鱼不如授人以渔,2.定轴式变速器,授人以鱼不如授人以渔,3.金属带式变速器,授人以鱼不如授人以渔,（三）液力系统,液力机械自动变速器的液力系统一般由供油部分、执行机构和冷却系统组成。1.供油部分由油泵、调压阀、安全阀和滤清器等组成。,授人以鱼不如授人以渔,（1）油泵,向变矩器提供工作油液；向控制机构、执行机构供应压力油以实现换档；向行星齿轮变速器供应润滑油。,授人以鱼不如授人以渔,内齿啮合式油泵,内齿啮合式油泵通常安装在变扭器与前阀体之间，由变扭器的泵轮来躯动，它除了向控制系统和执行机构供应压力油实现换挡外，还向液力变扭器供应工作油液
14、，向行星齿轮变速器供应润滑油，油泵的排量取决于变扭器尺寸及执行机构工作缸尺寸、数目及油路的繁简，通常轿车油泵的排量为1020L1000r。,授人以鱼不如授人以渔,授人以鱼不如授人以渔,摆线转子泵,授人以鱼不如授人以渔,叶片泵,授人以鱼不如授人以渔,径向柱塞式液压泵,由于其流量可控、工作效率较高，已逐渐应用在小型乘用车的自动变速器上。,授人以鱼不如授人以渔,（2）调压机构,油泵是由发动机经液力变扭器直接带动的，当发动机高速运转时，油泵的泵油量会大大超过自动变速器的需要油量，导致油压过高，发动机负荷增加。为此在油道中安装了主调压阀和二次调压阀。,授人以鱼不如授人以渔,授人以鱼不如授人以渔,(3)安
15、全阀,限制油泵最高输出压力，保证操作系统安全，并联于油道上，当油泵出油道压力超过限定值时，打开阀门卸荷。,(4)滤清器,对油液进行过滤。,授人以鱼不如授人以渔,2.执行机构,由离合器、制动器、单向离合器三种装置组成，它们在实际工作中，根据汽车行驶条件不同，通过一定的规律对行星齿轮机构的某些元件进行连接、锁止或固定，使行星齿轮机构得到不同的传动比，从而实现各挡位的变化。,授人以鱼不如授人以渔,(1)离合器,(a)作用：用于输入轴、中间轴、输出轴、行星齿轮机构中元件的连接，实现扭矩的传递。,授人以鱼不如授人以渔,(b)工作原理,授人以鱼不如授人以渔,(2)制动器,(a)作用：将行星齿轮系三元件中任一元件与变速器壳体相连，使该元件制动。,授人以鱼不如授人以渔,授人以鱼不如授人以渔,(b)摩擦片式制动器,授人以鱼不如授人以渔,(c)带式制动器,授人以鱼不如授人以渔,工作原理,授人以鱼不如授人以渔,(3)单向离合器,授人以鱼不如授人以渔,3.冷却系统,授人以鱼不如授人以渔,第一章 汽车传动系,主讲：朱明高级技师、经济师、工程师高级技能专业教师汽车维修工高级考评员,第四节 自动变速器-2,(四)控制系统,
