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《现代汽车机械基础》13-3


汽车机械基础

第四节 自动变速器结构原 理

? 由于自动变速器能够根据发动机的负荷和车辆
的行驶速度自动地变换合适的档位(可以不踩 离合器),减轻了驾驶员的操作强度,驾驶员 不需要掌握使用离合器时复杂的换档动作,加 之采用液力传递动力,发动机和传动系均不易 产生过载,发动机不会熄火,80年代以来随着 电子技术的发展,变速器

自动控制进一步完善 ,在各种使用工况下能实现发动机与传动系的 最佳匹配,控制更加精确、有效,性能价格比大 大提高。目前得到广泛采用,在汽车上安装自 动变速器的数量已远超过手动变速器。

一、自动变速器组成

? 世界各汽车制造厂家生产的自动变速器
型式繁多而不胜枚举,在结构上也各有 特点,但其工作原理和基本功能却大同 小异。 ? 自动变速器由液力传动装置(变矩器) 、机械传动装置(机械式变速器,一般 多采用行星齿轮)、液压控制系统组成 ,如果是电控自动变速器还有电控系统 (电子-液压控制系统)。

1.液力传动装置

? 液力传动装置安装在发动机后端的飞轮
上,其中装满自动变速器油,它取代了 机械离合器,其作用是:将发动机的转 矩传递给机械传动装置中的齿轮系统。 在现代自动变速器中广泛应用液力变矩 器作为液力传动装置,它不仅能够传递 转矩,还可以在传递转矩的过程中将转 矩增大,并且输出轴的转速还可以实现 在一定范围内的无级变化。

? 由于采用了自动变速器油作为传递发动
机转矩的介质,发动机与传动系统没有 刚性的机械连接,可以有效地防止发动 机和传动系过载,并防止发动机和传动 系工作时的振动。 液力传动装置的质量比较大,在工作时 可以起到飞轮的作用,使发动机运转更 加平稳,因此装有自动变速器的发动机 飞轮质量通常都比较小。

?

2.机械传动装置

? 机械传动装置是自动变速器中的重要
组成部分,它安装在一般是铝合金制 造的变速器壳体中。它将液力传动装 置输入的转矩进一步增大并从输出轴 传给万向传动装置。 机械传动装置由齿轮传动装置和换档 执行元件两部分组成。

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1)齿轮传动装置

? 齿轮传动装置是起变速作用的机械部

分,除少量汽车制造厂家使用平行轴 式自动变速器外,绝大多数厂家都使 用行星齿轮式的自动变速器。行星齿 轮系统由始终处于啮合状态的太阳轮 、若干行星齿轮和内齿圈组成。由于 它具有啮合强度高,运转噪声小的优 点,在自动变速器中得到广泛的应用 。

? 行星齿轮机构的组成:
(1)行星齿轮机构由行星齿轮、行星架、太 阳轮、齿圈组成。每一组行星齿轮机构又 称为1个行星排。 (2)4速自动变速器一般有3个行星排,2速 和3速的自动变速器都是2个行星排。 (3)两排行星齿轮共用一个太阳轮的叫辛 普森(SIMPSON)机构。 (4)一长一短两排行星轮,一大一小两个 太阳轮共用一个齿圈的叫拉维尼约喔或叫 拉维娜(RAVIGNEAUX)机构。

2)换档执行元件

? 换档执行元件包括离合器、制动器和单
向离合器。 ? 离合器的作用是连接两个不同的元件。 在车辆行驶时,它可以使行星齿轮系统 中的某个元件与液力传动装置或者使行 星齿轮系统中的两个元件连接,实现车 辆的行驶和档位的变换。离合器通常采 用圆盘和圆片交替排列的湿式多片结构 ,利用自动变速器油使其连接或脱开。

? 制动器可以固定行星齿轮系统中的某个元

? ?

件,使其不能转动,以便获得需要的传动 比。制动器既可以采用制动带的结构,也 可以采用与离合器结构相同的湿式多片结 构。 单向离合器可以单向固定行星齿轮系统中 的某个元件,使其不能沿某个方向转动, 以便获得确定的传动比。 整个机械传动装置可以提供若干个传动比 ,以适应行驶条件的变化和驾驶员的需要 。

3.控制系统

? 1)机械控制系统 ? 自动变速器可以根据车辆行驶的情况自
动选择合适的档位,但在此过程中并非 不需要驾驶员的控制。车辆行驶时,自 动变速器必须了解驾驶员对车辆行驶方 式的具体要求以及发动机的负荷大小, 这些信息通过机械控制系统操纵自动变 速器的液压控制系统,由液压控制系统 控制油压的调节和档位的变换。

换档手柄

? 换档手柄相当于手动变速器中的变速杆
,它通过机械装置与变速器连接,驾驶 员通过换档手柄可以选择行驶方式。驾 驶员改变自动变速器换档手柄的位置, 仅仅改变了车辆的行驶方式—前进、倒 车、空档或停车,换档由变速器内部自 动控制。

? 自动变速器的换档手柄有6-7个位置,
档位的名称因车而异。许多车辆采用P 、R、N、D、2、L,即停车档(又叫 锁止档)、倒档、空档、前进档、2档 和L档,其中,D、2、L档都是前进档 ,但其使用不一样。

2)液压控制系统

? 液压控制系统为液力传动系统提供自
动变速器油,以便传递发动机的转矩 。液压控制系统一般安装在自动变速 器的油底壳中,是自动变速器中用于 换档控制的系统。在全液压自动变速 器中,液压控制系统将发动机的负荷 和车辆行驶速度转变成液压信号,并 由这两个信号控制离合器和制动器的 工作,根据车辆的行驶情况自动选择 合适的传动比。

3)电子控制系统

? 电脑控制自动变速器在控制过程中充 ?
分利用了现代电子控制技术。 电控装置是在液压控制系统的基础上 增加了传感器、电子控制单元和执行 元件,使得变速器的换档控制精度大 大提高,但在结构上除了阀体部分, 其余的机械部分与全液压的自动变速 器是一样的。

? 传感器包含:节气门位置传感器、车速
传感器、冷却液温度传感器、变速器油 温度传感器以及空挡启动开关、制动开 关、强制降挡开关、超速挡开关、模式 开关等。 执行器主要由各种作用的电磁阀组成。

?

二、自动变速器的分类

? 不同车型所装用的自动变速器在结构
上表现出较大的差异,按不同的分类 方法可以将其分成不同的类型。

1.按换档操作是否全自动化分

? 1)手动/自动一体化变速器 ? 2)全自动变速器

2.按自动变速器内部控制的方 式分类

? 自动变速器的内部控制方式有全液压控制和
电脑控制两种。全液压控制的自动变速器采 用机械的方式,将车辆行驶的速度和发动机 的负荷这两个换档信号转变为液压信号,液 压控制系统根据这两个液压信号进行换档控 制;而电脑控制的自动变速器则是通过各种 传感器接受发动机的负荷和水温、车辆行驶 的速度等信号,对其输入的信号进行分析、 对比、判断和运算,并根据结果向执行器发 出控制信号,控制换档执行元件的动作,实 现档位的自动变换。

3.按前进档的档位数分类

? 按自动变速器前进档的档位数可以将

自动变速器分为2前进档、3前进档、4 前进档和5前进档等几种。早期的自动 变速器只有2-3个前进档,并以直接档 为最高档,新型自动变速器一般为设 有超速档的4档自动变速器,目前的高 档自动变速器一般配置带超速档的5档 自动变速器。档位越多,结构当然越 复杂,但由于设有超速档,车辆的经 济性得到了很大的改善

4.按齿轮变速器的类型分类

? 自动变速器的齿轮变速部分虽然有多
种布置形式,但可以分为两大类:普 通齿轮式和行星齿轮式。普通齿轮式 自动变速器的体积比较大,目前只有 日本本田公司生产的轿车上在应用。 行星齿轮变速器由于体积小结构紧凑 而得到广泛的应用。

5. 按驱动方式进行分类

? 由于汽车的驱动方式有前轮驱动和后轮驱动
两种,自动变速器也可以分为前轮驱动的自 动变速器和后轮驱动的自动变速器两种。 ? 前轮驱动的自动变速器又称为自动驱动桥, 在其壳体中除了装有与后轮驱动自动变速器 相同的部分以外,还要安装差速器。由于发 动机横置,自动变速器的横向尺寸受到限制 ,其输出轴与输入轴一般设计成两条平行的 轴线以减小变速器的轴向尺寸。 ? 后轮驱动的自动变速器的输入轴与输出轴成 一条轴线布置,其轴向尺寸较大。

三、优点

? 书306页

四、液力传动装置

? 利用液体来传递功率的装置称为液力

?

传动装置,按结构的不同,液力传动 装置有液力偶合器和液力变矩器两种 ,二者均是是利用液体动能的变化来 传递功率,但在结构上,前者比后者 简单得多。 普通变速器采用传统的离合器传递发 动机到变速器的功率,而自动变速器 中不再有传统的离合器,取而代之的 是液力偶合器或液力变矩器。

1.液力偶合器

? 简单的液力偶合器由两个基本元件组成:泵

轮和涡轮(另外内部还有一个引导工作液的 导环),泵轮和涡轮的形状就像一个圆环的 两半,沿直径方向布置有从中心向外辐射的 叶片。偶合器壳体内充满了工作油液(ATF ),除了后端与油泵连接以外,其余部分是 密封的。液力偶合器与发动机的飞轮连接, 其泵轮叶片直接连接在外壳上,与发动机的 转速相同,作用就像一个油泵。位于壳体内 的涡轮的中心部分通过花键与变速器的输入 轴连接,是偶合器的输出元件,涡轮转动时 将动力输入到变速器。

? 液力偶合器的工作完全取决于其内部液体的

流动。液力偶合器内部发生两种液体流动, 即圆周流动和循环流动。圆周流动的方向与 泵轮的转动方向一致,又称为环流,它是由 泵轮叶片的圆周运动推动工作液引起的。当 流动的工作液冲击转速较低或静止的涡轮叶 片时,把动能传递到涡轮上。循环流动又称 为涡流,指的是工作油液由泵轮流向涡轮, 而后又流回泵轮,在泵轮和涡轮叶片槽之间 形成的油流的循环运动。这种循环流动在泵 轮与涡轮之间存在转速差异时才发生。循环 流动会阻碍工作液的正常流动,尤其在偶合 器中心。

2.液力变矩器

? 液力变矩器是连接发动机输出轴和变
速器输入轴的另一种液力传动装置。 与液力偶合器一样,液力变矩器可以 平稳地把发动机的动力传递到变速器 ,并且允许发动机与变速器之间有些 滑转,从而在停车时,不脱开行驶档 也能维持发动机转动。

1)结构

? 液力变矩器是为了改善液力偶合器的
性能而在其基础上发展起来的,除了 液力偶合器的泵轮和涡轮以外,液力 变矩器在涡轮和泵轮之间增加了导轮 。泵轮和涡轮的结构与液力偶合器相 似。导轮位于涡轮工作液的出口和泵 轮工作液进口之间,通过单向离合器 安装于固定在变速器壳体上的导轮轴 上。

? 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。

? 单向离合器的内圈和外圈之间放置若干

?

楔块。内圈与导轮轴用槽键连接,而导 轮轴与变速器油泵盖连接,因为油泵盖 固定在变速器壳体上,所以单向离合器 内圈不能转动。单向离合器的外圈与导 轮连接并同步旋转。 如果按照图示箭头A方向旋转外圈时, 摩擦力会推动楔块逆时针转动而倾斜, 外圈可以旋转。但是,如果按B方向旋 转外圈时,楔块顺时针转动而卡住外圈 ,外圈不能转动。

? 由于单向离合器的作用,导轮可以与发
动机同向旋转。但是,如果工作液试图 使导轮反方向旋转,单向离合器则可以 锁住导轮以防止其逆转。因此,工作液 冲击叶片的方向决定导轮运动还是锁止 。从涡轮中心部位流出的工作液由导轮 叶片导向,再回流到泵轮的中心部位。

2)工作原理

(1)导轮的作用
? 涡轮排出的工作液流动的方向与输入的工作液流动
的方向相反。当涡轮转速较低或停止旋转时,工作 液从涡轮回流至泵轮时会冲击泵轮叶片的前部,这 样会阻止泵轮旋转,增加发动机的运转阻力而导轮 的叶片能使工作液流动的方向再次反向,使工作液 回流至泵轮的中心部位,推动泵轮叶片的后表面, 以促使泵轮的旋转,增加泵轮的转矩,由于导轮能 够改变从涡轮回流至泵轮的工作液方向,使工作液 冲击泵轮叶片的后表面,从而,使来自发动机的转 矩与从涡轮回流的转矩合成后传递至涡轮。换言之 ,泵轮将原始输入转矩增大后再传递至涡轮。当然 ,在转矩传递的过程中,转矩的增加是通过涡轮转 速的降低获得的,否则将破坏能量守恒定律。

(2)单向离合器的作用

? 从涡轮回流至导轮的工作液方向取决

于泵轮和涡轮之间的转速差。当转速 差大时,在泵轮和涡轮之间循环的工 作液涡流强度也大,工作液从涡轮流 向导轮后推动导轮叶片的前表面,促 使导轮按泵轮旋转的相反方向转动, 但由于导轮被单向离合器锁住不能反 向旋转,工作液经叶片后改变流动方 向,冲击泵轮叶片的背面,增加泵轮 转动的转矩。

? 当涡轮的转速接近于泵轮的转速时,
在涡轮内旋转的工作液环流速度增加 ,工作液的涡流速度下降。因此,工 作液从涡轮流往导轮的方向与泵轮旋 转的方向相同,冲击导轮叶片的后表 面,如果导轮固定将阻挡工作液流动 。在这种状态下,单向离合器使导轮 处于自由状态,使工作液回流到泵轮 。

? 由此可见,液力变矩器与液力偶合器
的区别在于前者比后者多了一个导轮 结构,正是由于导轮的存在,使得变 矩器有变矩的作用。

3.变矩器的工作过程

? (1)车辆静止,发动机怠速运转 ? 发动机怠速时,由发动机产生的转矩
为最小值。由于采用制动器制动车辆 使涡轮固定,液力变矩器不能克服载 荷使涡轮旋转。但在车辆停车时,涡 轮和泵轮的传动比为零,转矩比达到 最大值。因此,一旦涡轮的载荷减小 ,便能够迅速地以高转矩旋转。

? (2)车辆起步阶段 ? 当释放制动器后,在涡轮上的载荷减小
。随着踩下加速踏板,液力变矩器在小 传动比阶段的增扭作用迅速发挥出来, 使涡轮以大于发动机产生的转矩开始旋 转,用于克服车辆起步时的阻力,车辆 开始起步。

? (3)车辆低速行驶阶段 ? 当车辆速度上升时,涡轮的转速快速
接近泵轮转速,因此转矩比快速接近1 。当涡轮与泵轮的传动比达到偶合器 工作点时,导轮开始旋转并停止转矩 增大的作用,液力变矩器开始进入液 力偶合区工作。这时,车辆速度与发 动机转速成正比直线上升。

? (4)车辆以中速至高速行驶阶段 ? 液力变矩器能起到液力偶合器的作用。 ?
涡轮几乎和泵轮一样的转速旋转。 在车辆正常起步2~3s后,液力变矩器 到达偶合器工作点继而进入偶合器工作 区。但是,如果在中速或高速行驶时, 载荷增加引起车速下降,则液力变矩器 可能因为传动比的减小而退回在变矩区 工作。

? (5)发动机制动阶段 ? 如果驾驶员在车辆行驶过程中放松加
速踏板,则泵轮转速等于发动机怠速 转速,而涡轮因其与输出轴连接,其 转速与车速相关,在车速较高时,涡 轮的转速将会高于泵轮,并反向带动 发动机使转速增加,此时发动机的驱 动力对车辆来说是一个阻力,因此叫 做发动机制动。

4)带锁止离合器的液力变矩器

? 液力变矩器在进入偶合器工作区后没

有转矩增大的效果,在泵轮和涡轮之 间还存在着至少4%~5%转速差。因此 ,液力变矩器的传动效率达不到100% 。传动效率达不到100%,说明存在能 量损失。为防止这种情况的出现,减 少燃油消耗,新型的汽车自动变速器 一般都采用带锁止离合器的液力变矩 器,使用机械的方式直接连接泵轮和 涡轮,以便将发动机产生的动力100% 地传递给变速器。

? 锁止离合器位于涡轮前端,由锁止活塞、

减振盘和涡轮传动板组成。涡轮传动板用 铆钉固定在涡轮壳的前端面上,减振盘用 减振弹簧固定于涡轮传动板上,减振盘的 结构和作用都与手动变速器使用的离合器 从动盘减振器相同。锁止活塞的圆柱表面 有若干轴向槽和减振盘外缘的凸起连接, 与涡轮同步转动并能够沿减振盘外缘的凸 起前后移动。在锁止活塞的前端面的外缘 有与离合器片、制动器片表面相同的摩擦 材料,用于锁止离合器的连接。

五、机械传动装置

? 自动变速器中的液力变矩器虽然能够在

一定范围内无级地改变转矩比和传动比 ,但其传动效率却只有在输出轴转速接 近输入轴转速时达到最大值,而且其增 扭作用只有2~4倍,不能很好地满足汽 车的使用要求。因此,液力变矩器的主 要作用是使汽车平稳起步,缓和换档时 的冲击振动。在汽车行驶时,还需要齿 轮变速器来进一步实现减速增扭的要求 。

1.行星齿轮机构的变速原理

? 行星齿轮机构的变速原理:行星齿轮机
构的3个元件(齿圈、太阳轮、行星架 )中若1个元件固定,另1个元件作驱动 ,则剩下的1个元件就可以变速转动输 出动力。 ? 固定办法:内齿圈采用制动器,太阳轮 和行星架采用单向离合器或制动器。

2.行星齿轮系统的传动规律

? 行星齿轮为轴转式齿轮系统,与定轴式
齿轮系统一样,也是降速增矩和升速降 矩的原理,只不过由于自转和公转的存 在,传动比的计算方法不同。行星齿轮 系统的传动比取决于齿圈齿数和太阳轮 齿数,与行星齿轮的齿数无关(惰轮) 。

? 设太阳轮的齿数为Z1,齿圈齿数为Z2
,则行星架的假想齿数为Z3( Z3= Z1 + Z2 )太阳轮、齿圈和行星架的转速 分别为n1 ,n2 ,n3,并令齿圈与太阳轮 的齿数比为行星齿轮机构参数,用α表 示,即 α= Z2/ Z1>1

1)太阳轮固定(n1=0)

? (1)齿圈(n2)主动,行星架(n3)
为从动,其传动比为: i=n2/n3= (1+ α) /α >1 结论:前驶最小速比减速档。 ? (2)行星架(n3)为主动,齿圈(n2 )从动,其传动比为: i=n3/n2= α /(1+ α) <1 结论:前驶超速档。

2)齿圈固定(n2=0)

? (1)太阳轮(n1)为主动,行星架(n3
)为从动,其传动比为: i=n1/n3=1+ α >1 结论:前驶最大速比减速档。 ? (2)行星架(n3)为主动,太阳轮(n1 )为从动,其传动比为: i=n3/n1=1/(1+ α) <1 ? 结论:前驶快超速档(少用)。

3)行星架固定(n3=0)

? (1)太阳轮(n1)为主动,齿圈(n2
)从动,其传动比为: i=n1/n2= - α >1 结论;n1与n2的符号相反,即表示主动 轴与从动轴的旋转方向相反,且传动 比的绝对值大于1,是倒档。

? (2)齿圈(n2)主动,太阳轮(n1
)为从动,其传动比为: i=n2/n1= - 1/α <1 结论:是快倒档(汽车不用)。

4)无固定

? (1)太阳轮(n1)和齿圈(n2)均为
主动,行星架(n3)为从动,则有: n1= n2 =n3 i=1 同样,如果以太阳轮和行星架为主动, 齿圈为从动件;或以齿圈和行星架为主 动件,太阳轮为从动件,都可以得到 n1= n2=n3。 结论:前驶直接档。

? (2)太阳轮、内齿圈、行星架均不固 ?
定 由于三个元件均处于自由状态,任意 两个元件互为输入和输出都无法获得 动力的传递,此时为空档。。 结论:空档。

3.辛普森式行星齿轮机构

? 辛普森行星齿轮机

构是使用非常广泛 的一种行星齿轮系 统,世界各大汽车 制造厂都采用辛普 森行星齿轮技术的 自动变速器。一个 典型的辛普森行星 齿轮机构可以提供 3个前进档和1个倒 档。

1)行星齿轮的连接关系

? 辛普森行星齿轮机构是一种双排行星齿
轮机构,由两个单排行星齿轮组连接而 成。其结构特点是:两排行星齿轮共用 太阳轮,前行星架与后齿圈连接并作为 整个行星齿轮机构的输出元件。整个行 星齿轮机构有4个独立元件,即前后行 星齿轮组公用的太阳轮;后行星架;前 行星架与后齿圈;前齿圈 。

2)执行元件

? 辛普森行星齿轮机构的执行元件有离合
器、制动器和单向离合器。

(1)离合器

? 离合器的作用有两个,即通过与输入
元件的连接传递转矩或使两个独立元 件实现连接,以便获得相同的运动状 态。在辛普森行星齿轮机构中,有两 个离合器C1和C2,其作用都是传递转 矩。

? 离合器C2可以将前齿圈与动力输入轴

?

连接起来,使前齿圈成为主动元件, 由于在所有前进档位置(D、2、L) C1 均参与工作,又将其称为前进档离合 器。 离合器C1可以将太阳轮与动力输入轴 连接起来,使太阳轮成为主动元件, 由于只有在高速档和倒档位置C1才参 与工作,故将其称为高档、倒档离合 器。

? C2:离合器鼓是离合器的外壳,与输入
轴连接,鼓内装有活塞,无液压力作用 时,活塞被复位弹簧推回至最内端的位 置,离合器鼓内圆柱表面有轴向的宽槽 。离合器鼓内装有交替排列的离合器盘 和离合器片,金属制的离合器盘外缘有 均布的凸起正好嵌在离合器鼓的轴向的 宽槽内,并与离合器鼓一起旋转。两个 侧面均粘有摩擦材料的离合器片内缘表 面有齿与花键毂外侧的沟槽接合。花键 毂中间通过花键连接中间轴和前齿圈。

(2)制动器

? 在辛普森行星齿轮机构中,有2个制动
器B1、B2。

带式制动器

? 制动器B1可以将公用太阳轮与变速器壳

体连接使其固定。由于只在换档手柄处 于2位置时使用,又称为2档制动器。 ? 制动器B2将后行星架与变速器壳体连接 使其固定,可以阻止前行星架转动。由 于只在低速档和R位置时使用,又称为 低、倒档制动器。

? 辛普森行星齿轮机构的太阳轮与制动鼓
连为一体,在制动鼓外包围着制动带。 制动带的一端固定或支撑在间隙调整装 置上,另一端由液压缸的活塞推杆驱动 。在升入22档时,液压力推动活塞克服 外弹簧的弹力移动,但活塞是通过内弹 簧与推杆连接的,所以活塞只能推动内 弹簧,内弹簧再推动推杆移动收紧制动 带固定制动鼓,最后太阳轮被固定。

(3)单向离合器

? 单向离合器的作用是单向锁止与之相
连的元件,其结构与液力变矩器中导 轮单向离合器的结构相同。在辛普森 行星齿轮机构中,有1个单向离合器F1 。 ? 单向离合器F1可以阻止后行星架逆时 针转动。

3)各档传动路线

? (1
)D1 档

? C2结
合、 F1自 锁

(2)L档、21档

? C2、B2、 ? 传动比和
D1档的传 动比相同 。该档与 D1档的区 别在于发 动机制动 。

(3)D2档

? C2
、 B1

(4)22档

? C2、B1 ? 22与D2档

的传动比 相同,区 别仅在于 发动机制 动。

(5)D3档

? 两个离合器C1和C2同时工作,分别将变

矩器输出的转矩传给前齿圈和前行星轮 ,并使其以相同的转速转动,此时前行 星轮没有自转,前行星架只能随前齿圈 和太阳轮同步转动;后齿圈(与前行星 架相连)与太阳轮的转速相同,使后行 星轮也没有自转,后行星架的转速也与 行星齿轮机构整体相同,这样整个行星 齿轮机构像一个整体与输入轴一起转动 ,传动比等于1,相当于手动变速器的直 接档。

? 需要强调的是,一个档位是否有发动
机制动是根据车辆的使用要求确定的 ,不能认为有发动机制动的档位好或 不好。在正常使用条件下行车,驾驶 员放松加速踏板让车辆滑行,没有发 动机制动的档位车速下降较少,车辆 的经济性较好,这时使用没有发动机 制动的档位好。在下坡的弯道上行驶 ,需要控制车速,使用有发动机制动 的档位较好。

? 另外,通过上述几个档位的分析,可以
得出一个带有普遍性的结论:只使用单 向离合器的档位没有发动机制动,如D1 和D2,使用制动器代替单向离合器的档 位有发动机制动,如L、22、(D3 )和 后面要介绍的R档位。

(6)R档

? C1、B2 ? 在R档时,离合器C1将动力传给太阳轮

?

,因为制动器B2工作而将后行星架固定 ,太阳轮使后行星轮逆时针绕其轴线转 动并驱动后齿圈也逆时针转动而输出动 力。由于输出轴与输入轴的旋转方向相 反,实现了倒档传动的目的。在R档时 ,后行星架被固定,这时的行星齿轮机 构已经成为定轴轮系。 由于R档没有使用单向离合器,因此在R 档行车时,可以获得发动机制动效果。

(7)空档

? 在N位置时,没有任何的离合器和制动
器工作,从变矩器到动力输出轴的路线 是中断的,没有转矩的输出。

(8)停车档、P档

? 在P位置时,只有制动器B2工作,但离
合器C1和C2均不参加工作,因此没有 动力的传递过程,行星齿轮系统处于 空档位置,此时制动器B2工作的目的 在于避免换档手柄从P位置移动到R位 置时,两个液压元件离合器C1和制动 器B2同时工作,防止C1和B2工作不同 步而引起换档冲击。

4.超速行星齿轮组

? 前述的辛普森行星齿轮机构只能获得3
个前进档的传动比,为了获得第4个前 进档的传动比,一般是在原有辛普森行 星齿轮机构的基础上增加一组行星齿轮 ,即增加超速行星齿轮组。超速行星齿 轮组的位置比较灵活,可以在输入轴一 端,也可以在输出轴一端。

5.拉威娜式行星齿轮机构

6.对称式

7.普通齿轮式

六、自动变速器控制系统

? 电控自动变速器控制系统由电子控制
系统和液压控制系统组成。

1.液压控制系统

? 液压控制系统主要有油泵、主油路调
压阀、手控制阀、换档阀、节气门阀 、调速阀、强制降档阀、节流阀、单 向阀等。

1)主油路调压阀

2)手控阀

3)节气门阀

4)调速阀

5)换档阀

6)强制降档阀

7)蓄能减振器

8)单向节流阀

? 9)液控自
动变速器的 换档过程

2.电子控制系统

? 传感器、ECU、执行器

? 1)传感器与控制开关
(1)超速档开关:O/D (2)模式选择开关 (3)保持开关:A、M (4)档位开关 (5)降档开关

2)执行机构:电磁阀

? 类型:换档电磁阀、调压电磁阀、
锁止电磁阀

? 脉冲式电磁
阀(调压电 磁阀)

? 换档电
磁阀

?锁
止 电 磁 阀

3)电控单元ECU

? (1)换档控制 ? (2)油路液压油压力控制 ? (3)自动模式选择控制 ? (4)锁止离合器控制 ? (5)发动机制动控制 ? (6)发动机转速与转矩控制

七、自动变速器的正确操 纵

? 1.起动 ? 2.起步 ? 3.临时停车 ? 4.坡道行驶 ? 5.超车 ? 6.倒车 ? 7.雪地或泥泞路面行驶 ? 8.停放


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