05第五章自动变速器

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(二)模式开关
大部分电子控制自动变速器都有一个模式开关，用来选择自 动变速器的控制模式，以满足不同的使用要求。所谓控制模式主 要是指自动变速器的换档规律。常见的自动变速器的控制模式有 以下几种： (1)经济模式(ECONOMY)：这种控制模式是以汽车获得最佳的燃 油经济性为目标来设计换档规律的。当自动变速器在经济模式状 态下工作时，其换档规律应能使发动机在汽车行驶过程中经常处 在经济转速范围内运转，从而提高了燃油经济性。 (2)动力模式(POWER)：这种控制模式是以汽车获得最大的动力 性为目标来设计换档规律的。在这种控制模式下，自动变速器的 换档规律能使发动机在汽车行驶过程中经常处在大功率范围内运 转，从而提高了汽车的动力性能及爬坡能力。 (3)标准模式(NORMAL)：标准模式的换档规律介于经济模式和 动力模式之间。它兼顾了动力性和经济性，使汽车既保证一定的 动力性，又有较佳的燃油经济性。 现代汽车学院
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导轮： 导轮位于泵轮与涡轮之间，通过单向自由轮安装 在与变速器壳体连接的导管轴上。它也是由许多扭曲 叶片组成。
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九、单向离合器
1.组成：由外座圈，内座圈、保持架、楔块等组成。
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2.工作原理： 当内座圈固定时，外座圈顺时针方向转动楔块不锁止， 外座圈可自由转动；当外座圈逆时针转动时，楔块锁止， 外座圈不能转动。保持架的作用是使楔块总是朝着锁止外 座圈的方向略微倾斜，以加强楔块的锁止功能。
第五章 自动变速器
第一节 第二节 第三节 概述 液力变矩器 行星齿轮机构
第四节
第五节 第六节
自动变速器控制系统
电子控制系统 自动变速器故障诊断与检修 现代汽车学院
第一节 概述
优点 分类 操纵手柄使用 控制开关使用 偶合器
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一、优点
①取消了离合器，能够根据发动机负荷和车速等情况 自动变换传动比，使汽车获得良好的动力性和燃料 经济性，并减少发动机排放污染。 ②换档平滑、无冲击、振动，噪音小。在车辆拥挤时， 可大大提高车辆行驶的安全性及可靠性。
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四、自动变速器控制开关的使用
新型自动变速器除了可用操纵手柄进行换档控制 外，还可以通过操纵手柄上或汽车仪表板上的 一些控制开关来进行一些其它的控制。不同车 型自动变速器的控制开关往往有不同的名称， 其作用也不完全相同。常见的控制开关有以下 几种：
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(一)超速档开关(O／D开关)
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用空气传递动力会有能量损失，且电风扇B的转速永远小于A的 转速。如果我们将电风扇A与B用一个轴连接在一起，此时电 风扇A可直接带动B同速转动，就没有能量损失。
此时的电风扇A相当于液力变矩器的泵轮，电风扇B相当于涡轮， 导管相当于导环，空气相当于自动变速器油，连接轴相当于 锁止离合器。
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(四)前进低档(S位和L位) 前进低档通常有2个位臵，S位和L位。当操纵手柄位于这两个 位臵时，自动变速器的控制系统将限制前进档的变化范围。当操 纵手柄位于S位时，自动变速器只能在1挡、2档、3档之间自动变 换档位；当操纵手柄位于L位时，自动变速器固定在1档或只能在 l档、2档之间自动变换档位。有些车则将S位标为2位、L位标为1 位．其含义是相同的。 有的标‚2‛（1～2档）和‚L‛（1档）
二、工作原理
图中VA为涡流，VB为环流，VC为合成流。 转速比i=nw/nb
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当发动机曲轴带动泵轮旋转时，泵轮带动自动变速器 油一起旋转，在离心力的作用下，自动变速器油从叶片的 内缘向外缘流动。 冲击涡轮的叶片，自动变速油沿着涡轮叶片由外向内 流动，冲击到导轮叶片，然后沿着导轮叶片流动，回到泵 轮进入下一个循环。
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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。
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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。
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五、液力偶合器
1.液力耦合器的结构 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。 泵轮与涡轮叶片内圆有导流环，装合后构成循环圆，可促进油液 循环。
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2．工作原理
1）‚涡流‛的产生 当泵轮随飞轮转动时，由于 离心力的作用，液体沿泵轮叶片 间的通道向外缘流动，外缘油压 高于内缘油压，油液从泵轮外缘 冲向涡轮外缘，又从涡轮内缘流 入泵轮内缘，可见在轴向断面 （循环圆）内，液体流动形成循 环流，称为‚涡流‛。
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(三)前进档(D位) 前进档位于空档之后。大部分轿车自动变速器在操纵 手柄位于前进档位臵时可以实现4个不同传动比的档位， 即1档、2档、3档和超速档．其中1挡传动比最大；2档次 之；3档为直接档，传动比为1；超速档的传动比小于1。 在汽车行驶过程中．如果操纵手柄位于前进档位臵，则 自动变速器的液压或电子控制系统能根据车速、节气门 开度等因素的变化，按照设定的换档规律，自动变换档 位，
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(一)停车档(P位) 停车档通常位于操纵手柄的最前方。当操纵手柄位于该位 臵时，自动变速器中的停车锁止机构将变速器输出轴锁止， 使驱动轮不能转动，防止汽车移动；同时换档执行机构使自 动变速器处于空档状态。当操纵手柄离开停车档位臵时，停 车锁止机构即被释放。 (二)空档(N位) 空档通常位于操纵手柄的中间位臵，在倒车档和前进档之 间。当操纵手柄位于空档位臵时，换档执行机构的动作和停 车档相同，也是使自动变速器处于空档状态，此时，发动机 的动力虽经输入轴传入自动变速器，但只能使各齿轮空转， 输出轴无动力输出。
链条式自动变速器（少数）
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3.按变矩器的类型分类
A.无锁止离合器的变矩器早期的变矩器中没有锁止离合器， 在任何工况下都是以液力的方式传递发动机动力，因此 传动效率较低。 B.有锁止离合器的变矩器新型轿车自动变速器大都采用带 锁上离合界的变矩器，这样当汽车达到一定车速时，控 制系统使锁止离合器接合，液力变矩器输入部分和输出 部分连成一体，发动机动力以机械传递的方式直接传人 齿轮变速器，从而提高了传动效率，降低了汽车的燃油 消耗量。
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4.按汽车驱动方式的不同，可分为
后驱动自动变速器 （FR）
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前驱动自动变速器（FF）
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三、自动变速器操纵手柄的使用
操纵手柄只改变自动变 速器的阀板总成中手动阀 的位臵，而自动变速器本 身的档位则是由换档执行 机构的动作决定的。它除 了取决于手动阀的位臵外， 还取决于汽车的车速、节 气门开度等因素。要正确 操作自动变速器，首先应 当了解自动变速器操纵手 柄各个档位的含义。
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b.电控液动自动变速器：
在手控制阀选定位臵后，由反映节气门开度的节气 门位臵传感器和反映车速的车速传感器把节气门开度和车 速转变为电信号。
这些电信号输入电 子控制单元（ECU）， 由电子控制单元控制 液压阀和液压执行机 构进行换档。 现代汽车学院
2.按传动方式可分为
普通齿轮式自动变速器（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) 行星齿轮式自动变速器（结构紧凑，能获得较大的 传动比，为绝大多数轿车采用）
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第二节
液力变矩器
结构 原理 分析 传动特性 带锁止离合器的液力变矩器 电风扇演示变矩器原理示意图 自动变速器组成 液力变扭器结构 单向离合器 锁止离合器
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一、结构
主要由 泵轮（b) 涡轮(w) 导轮(d)组成。 在液力偶合器 的基础上，增设 导轮。导轮介于 泵轮和涡轮之间， 通过单向离合器， 单向固定在输出 轴上。（可顺转， 不能逆转） 现代汽车学院
这一开关用来控制自动变速器的超速档。当这 个开关打开后，超速档控制电路接通．此时若操 纵手柄位于D位，自动变速器随着车速的提高而 升档时，最高可升入4档(即超速档)。该开关关 闭后，超速档控制电路被断开．仪表盘上的‚O ／D OFF‘’指示灯随之亮起(表示限制超速档 的使用)，自动变速器随着车速的提高而升档时， 最高只能升入3档，不能升入超速档。
模式选择开关可以用来选择功率 方式和正常方式，可以适应人们不同的开 车习惯。一般来讲， 在山区行驶或有拖挂时，自动变 速器采用功率方式运行比较有利； 而在一般情况下，采用正常方式 运行有利于节油。
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(三)保持开关
有些电子控制自动变速器设有保持开关(如 日本JATCO公司生产的R4A—EL自动变速器)。这 种开关通常位于操纵手柄上(图)。按下这个开关 后，自动变速器便不能自动换档，挡位完全取决 于操纵手柄的位臵，当操纵手柄位于D位、S位、 L位时，自动变速器分别保持在3档、2档、1挡, 汽车在雪地上行驶时,可以按下这个开关,用操纵 手柄选择档位,以防止驱动轮打滑。
③操纵轻便，在车辆拥挤时，可大大提高车辆行驶的 安全性及可靠性。
④传动效率高，能防止发动机过载。
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二、分类
1.按齿轮变速系统的控制方式分为： a.液控液动自动变速器： 在手控制阀选定位臵后，由反映节气 门开度的节气门阀和反映车 速的调速器阀把节气门开度和车速 转变为液压信号。在换档点，这些液压信号直接控制换挡阀进行 换档。
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三、分析： 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=0~0.85 nb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=0.85 nb 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‛。 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。 现代汽车学院