汽车自动变速器图解(课堂PPT)
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大
偶合点后 传动效率 急剧下降
3.液力变矩器特性曲线耦合点
偶合 点
K=1时，涡轮转 矩等于泵轮转矩， 此时称为偶合点。
来自百度文库
行星齿轮变速机构
行星齿轮变速器的结构组成 行星齿轮变速器的工作原理 行星齿轮机构在自动变速器上的应用
行星齿轮变速机构
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。
自动变速器
汽车维修技术：吴自城
自动变速器的组成及原理
保持正常油温
液 力
冷却系统
机 电子控制系统
由传感器、 ECU、执行器
械
组成
自 行星齿轮变速机构 动
实现变速
变 液力变矩器
实现与发动机
速 器 液压控制系统
的软联接 核心部分
自动变速器的内部组成
自动变速器的特点
1.自动变速器除倒档由手控制外，其他各前进档 都可根据发动机工况和车速进行自动换档 2.安装了液力变矩器，提高了汽车行驶安全性， 汽车起步、加速更加平稳，还能避免发动机过载 3.自动变速器结构复杂，零部件较多，维修要有 针对性 4.自动变速器造价比较昂贵 5.电控自动变速器有模式选择、自我诊断、失效 保护等功能
控制（液压控制装置的工作介质）。 作为一种润滑油（润滑.密封.清洁.冷却）。 一般为红色，又称红油。
２.要求 粘温性，抗泡沫性，氧化安定性等。
3.类型 Ｄ型：通用公司的标准，即DEXRON型，有D2D3 Ｆ型：福特公司的标准，现在改为MERCON型
4.油面高度的检查
检查方法： 车辆水平停放， 运转发动机使ATF油温达60℃以上
1 .档位的含义
Ｐ：停车档位，手柄置于该位置时，可以启动发动 机，但发动机运转时车辆不行驶，且车辆无法移动 。
Ｒ：倒车档位，发动机运转时，手柄置于此位置， 车辆将向后行驶。
Ｎ：空档位，手柄置于该位置时，可以启动发动机 ，发动机运转时车辆得不到驱动力，但车辆可以移 动。
Ｄ：前进档位，当发动机运转，手柄置于该位置时 ， AT将根据车辆行驶的状况自动地在1.2.3和O/D 档之间变化。
（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。
， 发动机怠速运行， 将控制手柄在各档位稍许停留后放
在P档位上，取出油标尺检查油平面的 高度。
应落在“HOT”范围内。
ATF油面高度对AT的影响： 油过多，旋转元件搅油，油泡沫化，液压下降
，执行元件打滑，摩擦片烧毁。同时液压系统回 油慢，影响换档质量。
油过少，行驶时油泵吸入空气，液压系统压力 下降，执行元件打滑，摩擦片烧毁。 （三）控制开关的使用 1 O/D 开关（ 超速档开关）（OFF/ON）
1.25~1.67
齿圈和行星架 转向相同。
5 变速原理（倒挡）
当行星架固定， 太阳轮输入， 齿圈输出时， 为减速传动， 传动比为：
1.5~4
太阳轮和齿圈 转向相反。
行星齿轮机构在自动变速器上的应用
➢有三个行星排，可组合出四个档位 ➢不同行星排有的元件是公用的 ➢固定元件的动作由制动器和离合器完成
S：前进低档位，当发动机运转，手柄置于该位置 时， AT将自动地在1和2档之间变换。
L：前进低档位，当发动机运转，手柄置于该位置 时， AT将只能以1档行驶。
2. 档位的区别
一档的区别：
Ｄ-1/S-1 加速时，发动机的动力以一档传动比 传递给驱动轮，减速时，车辆的阻力无法传递 到发动机，发动机以怠速运转，即没有发动机 制动。
一般AT的最高档为O/D档，即超速档， O/D开关控制仪表上的O/D OFF指示灯， 当O/D OFF最灯亮时，AT的最高档为3档， 当 O/D OFF灯灭时，AT可以以最高4档行驶。
2 HOLD开关（保持开关） HOLD开关能够使变速器失去自动变速的功能， 而得到手动换档的感觉，
当HOLD ON时， 手柄置于D位，变速器只能以3档工作， 手柄置于2位，变速器只能以2档工作， 手柄置于L位，变速器只能以1档工作。
液力变矩器特性
➢变矩比：是涡轮输出转矩与 泵轮输入转矩之比。 ➢转速比：是涡轮转速与泵轮 转速之比 ➢传动效率：是涡轮输出功率 与泵轮输入功率之比。
1.液力变矩器变矩比特性曲线
阻力大 转矩也 会变大
变矩比
变矩比随 着涡轮转 速的减小
而增大
2.液力变矩器传动效率曲线
低速时 随涡轮 转速增 大而增
液力变矩器结构原理
液力变矩器结构
液力变矩器工作原理
液力变矩器动力传递原理演示
变 矩 原 理
中速行驶变矩原理
➢液流沿导轮切 线流出，泵轮和 涡轮扭矩相等 ➢相当于耦合器
液力变矩器的零件
1前盖 2锁止离合 器片 3减振器 4涡轮 5导轮 6推力轴承 7泵轮
导轮结构
导轮位于泵轮与涡 轮之间，通过单向 离合器安装在与油 泵连接在一起的导 轮轴上，油泵安装 在变速器壳体。导 轮也是由许多扭曲 叶片组成。
金属带式无级变速器(VDT-CVT)
由金属带、主、从动工作轮、 液压泵、起步离合器和控制系 统等组成。
CVT演示
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。
单向离合器构造
单向离合器工作原理图
当外座圈按图示方向 顺时针转动时，外座 圈推动楔快转动，由 于L1小于L楔快不能 锁止外座圈，外座圈 可以自由转动。（注： 1 外座圈2内座圈）
单向离合器工作原理图
当外座圈按图示 方向逆时针转动时， 外座圈推动楔快转 动，由于 L2>L楔快起到楔子 作用，锁住外座圈， 使其无法转动。 （注：1外座圈2内 座圈）
（2）离合器C2的接合
离合器C2 起作用时， 动力从输 入轴传递到 太阳轮。
（3）离合器C1及C2同时接合
动力从输 入 轴同时传至齿圈 及太阳轮，这是 直接挡。
电控自动变速器原理
节气门位置传感器 车速传感器
冷却液温度传感器 油温传感器 空挡启动开关 强制降挡开关 制动灯开关 模式选择开关
超 速 挡 （ O/D） 开 关
行星齿轮机构
行星 齿轮
中心 齿轮
行星 架
齿圈
组装 图
编号 C0 B0 F0 C1 C2 B1 B2 B3 F1 F2
换档执行元件名称
名
称
超速离合器
超速制动器
超速单向离合器
前进离合器
高倒档离合器
二档强制制动器
二档滑行制动器
低倒档制动器
二档滑行单向离合器
一档单向离合器
转速及旋转方向
固定件 主动件 从动件 转速 旋转方向
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。
2 变速原理（增速）
当齿圈固定， 行星架输入， 太阳轮输出时 为超速传动， 传动比为：
0.2~0.4
行星架和太阳 轮转向相同。
3 变速原理（减速）
当齿圈固定， 太阳轮输入， 行星架输出时 为减速传动， 传动比为：
2.5~5
行星架和太阳 轮转向相同。
4 变速原理（减速）
当太阳轮固 定齿圈输入， 行星架输出时 为减速传动， 传动比为：
传感器
1#电 磁 阀 （ 换 挡 电 磁 阀 ）
换挡控制 锁止控制 自诊断 失效保护
2#电 磁 阀 （ 换 挡 电 磁 阀 ） 3#电 磁 阀 （ 锁 止 电 磁 阀 ） 4#电 磁 阀 （ 油 压 电 磁 阀 ）
电控单元
O/D OFF指 示 灯
执行装置
自动变速器档位含义
（一）档位的使用 在换档控制手柄的一侧有表示 手柄位置的符号，如： PRNDSL PRND21 PRND321 P R N D4 D3 2 1
L-1 无论加速还是减速，变速器始终以一档传 动比工作，即具有发动机制动。
2. 档位的区别：
二档的区别：
D-2：加速时以二档行驶，减速时以空档滑行， 没有发动机制动 。
S-2：无论加速还是减速，变速器始终以二档传动 比工作，即具有发动机制动。
（二）自动传动液（ＡＴＦ油）的使用
１.作用 传能（液力变矩器的工作介质）
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。
拉维娜式行星齿轮变速器 长短行星齿轮式，可以得到四个前进档.一个倒档.一
个空档。(4HP18)
自动变速器执行部件
自动变速器 执行部件
离合器
离合器C1 离合器C2
单向离合器
制动器
片式制动器 带式制动器
离合器的结构原理
（1）离合器C1的接合
离合器C1起作 用时，动力从 输入轴传递到 齿圈。
太阳轮 行星架 减速
齿圈
与主动件同向
行星架 太阳轮 加速
齿圈 行星架 减速
太阳轮
与主动件同向
行星架 齿圈 加速
太阳轮 齿圈 减速
行星架
与主动件反向
齿圈 太阳轮 加速
25
行星齿轮机构的组成
1 变速原理（增速）
当太阳轮固定， 行星架输 入， 齿圈输出时为超 速传动 ，传动
比为：0.6~0.8
行星架和齿圈转 向相同。
偶合点后 传动效率 急剧下降
3.液力变矩器特性曲线耦合点
偶合 点
K=1时，涡轮转 矩等于泵轮转矩， 此时称为偶合点。
来自百度文库
行星齿轮变速机构
行星齿轮变速器的结构组成 行星齿轮变速器的工作原理 行星齿轮机构在自动变速器上的应用
行星齿轮变速机构
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。
自动变速器
汽车维修技术：吴自城
自动变速器的组成及原理
保持正常油温
液 力
冷却系统
机 电子控制系统
由传感器、 ECU、执行器
械
组成
自 行星齿轮变速机构 动
实现变速
变 液力变矩器
实现与发动机
速 器 液压控制系统
的软联接 核心部分
自动变速器的内部组成
自动变速器的特点
1.自动变速器除倒档由手控制外，其他各前进档 都可根据发动机工况和车速进行自动换档 2.安装了液力变矩器，提高了汽车行驶安全性， 汽车起步、加速更加平稳，还能避免发动机过载 3.自动变速器结构复杂，零部件较多，维修要有 针对性 4.自动变速器造价比较昂贵 5.电控自动变速器有模式选择、自我诊断、失效 保护等功能
控制（液压控制装置的工作介质）。 作为一种润滑油（润滑.密封.清洁.冷却）。 一般为红色，又称红油。
２.要求 粘温性，抗泡沫性，氧化安定性等。
3.类型 Ｄ型：通用公司的标准，即DEXRON型，有D2D3 Ｆ型：福特公司的标准，现在改为MERCON型
4.油面高度的检查
检查方法： 车辆水平停放， 运转发动机使ATF油温达60℃以上
1 .档位的含义
Ｐ：停车档位，手柄置于该位置时，可以启动发动 机，但发动机运转时车辆不行驶，且车辆无法移动 。
Ｒ：倒车档位，发动机运转时，手柄置于此位置， 车辆将向后行驶。
Ｎ：空档位，手柄置于该位置时，可以启动发动机 ，发动机运转时车辆得不到驱动力，但车辆可以移 动。
Ｄ：前进档位，当发动机运转，手柄置于该位置时 ， AT将根据车辆行驶的状况自动地在1.2.3和O/D 档之间变化。
（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。
， 发动机怠速运行， 将控制手柄在各档位稍许停留后放
在P档位上，取出油标尺检查油平面的 高度。
应落在“HOT”范围内。
ATF油面高度对AT的影响： 油过多，旋转元件搅油，油泡沫化，液压下降
，执行元件打滑，摩擦片烧毁。同时液压系统回 油慢，影响换档质量。
油过少，行驶时油泵吸入空气，液压系统压力 下降，执行元件打滑，摩擦片烧毁。 （三）控制开关的使用 1 O/D 开关（ 超速档开关）（OFF/ON）
1.25~1.67
齿圈和行星架 转向相同。
5 变速原理（倒挡）
当行星架固定， 太阳轮输入， 齿圈输出时， 为减速传动， 传动比为：
1.5~4
太阳轮和齿圈 转向相反。
行星齿轮机构在自动变速器上的应用
➢有三个行星排，可组合出四个档位 ➢不同行星排有的元件是公用的 ➢固定元件的动作由制动器和离合器完成
S：前进低档位，当发动机运转，手柄置于该位置 时， AT将自动地在1和2档之间变换。
L：前进低档位，当发动机运转，手柄置于该位置 时， AT将只能以1档行驶。
2. 档位的区别
一档的区别：
Ｄ-1/S-1 加速时，发动机的动力以一档传动比 传递给驱动轮，减速时，车辆的阻力无法传递 到发动机，发动机以怠速运转，即没有发动机 制动。
一般AT的最高档为O/D档，即超速档， O/D开关控制仪表上的O/D OFF指示灯， 当O/D OFF最灯亮时，AT的最高档为3档， 当 O/D OFF灯灭时，AT可以以最高4档行驶。
2 HOLD开关（保持开关） HOLD开关能够使变速器失去自动变速的功能， 而得到手动换档的感觉，
当HOLD ON时， 手柄置于D位，变速器只能以3档工作， 手柄置于2位，变速器只能以2档工作， 手柄置于L位，变速器只能以1档工作。
液力变矩器特性
➢变矩比：是涡轮输出转矩与 泵轮输入转矩之比。 ➢转速比：是涡轮转速与泵轮 转速之比 ➢传动效率：是涡轮输出功率 与泵轮输入功率之比。
1.液力变矩器变矩比特性曲线
阻力大 转矩也 会变大
变矩比
变矩比随 着涡轮转 速的减小
而增大
2.液力变矩器传动效率曲线
低速时 随涡轮 转速增 大而增
液力变矩器结构原理
液力变矩器结构
液力变矩器工作原理
液力变矩器动力传递原理演示
变 矩 原 理
中速行驶变矩原理
➢液流沿导轮切 线流出，泵轮和 涡轮扭矩相等 ➢相当于耦合器
液力变矩器的零件
1前盖 2锁止离合 器片 3减振器 4涡轮 5导轮 6推力轴承 7泵轮
导轮结构
导轮位于泵轮与涡 轮之间，通过单向 离合器安装在与油 泵连接在一起的导 轮轴上，油泵安装 在变速器壳体。导 轮也是由许多扭曲 叶片组成。
金属带式无级变速器(VDT-CVT)
由金属带、主、从动工作轮、 液压泵、起步离合器和控制系 统等组成。
CVT演示
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。
单向离合器构造
单向离合器工作原理图
当外座圈按图示方向 顺时针转动时，外座 圈推动楔快转动，由 于L1小于L楔快不能 锁止外座圈，外座圈 可以自由转动。（注： 1 外座圈2内座圈）
单向离合器工作原理图
当外座圈按图示 方向逆时针转动时， 外座圈推动楔快转 动，由于 L2>L楔快起到楔子 作用，锁住外座圈， 使其无法转动。 （注：1外座圈2内 座圈）
（2）离合器C2的接合
离合器C2 起作用时， 动力从输 入轴传递到 太阳轮。
（3）离合器C1及C2同时接合
动力从输 入 轴同时传至齿圈 及太阳轮，这是 直接挡。
电控自动变速器原理
节气门位置传感器 车速传感器
冷却液温度传感器 油温传感器 空挡启动开关 强制降挡开关 制动灯开关 模式选择开关
超 速 挡 （ O/D） 开 关
行星齿轮机构
行星 齿轮
中心 齿轮
行星 架
齿圈
组装 图
编号 C0 B0 F0 C1 C2 B1 B2 B3 F1 F2
换档执行元件名称
名
称
超速离合器
超速制动器
超速单向离合器
前进离合器
高倒档离合器
二档强制制动器
二档滑行制动器
低倒档制动器
二档滑行单向离合器
一档单向离合器
转速及旋转方向
固定件 主动件 从动件 转速 旋转方向
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。
2 变速原理（增速）
当齿圈固定， 行星架输入， 太阳轮输出时 为超速传动， 传动比为：
0.2~0.4
行星架和太阳 轮转向相同。
3 变速原理（减速）
当齿圈固定， 太阳轮输入， 行星架输出时 为减速传动， 传动比为：
2.5~5
行星架和太阳 轮转向相同。
4 变速原理（减速）
当太阳轮固 定齿圈输入， 行星架输出时 为减速传动， 传动比为：
传感器
1#电 磁 阀 （ 换 挡 电 磁 阀 ）
换挡控制 锁止控制 自诊断 失效保护
2#电 磁 阀 （ 换 挡 电 磁 阀 ） 3#电 磁 阀 （ 锁 止 电 磁 阀 ） 4#电 磁 阀 （ 油 压 电 磁 阀 ）
电控单元
O/D OFF指 示 灯
执行装置
自动变速器档位含义
（一）档位的使用 在换档控制手柄的一侧有表示 手柄位置的符号，如： PRNDSL PRND21 PRND321 P R N D4 D3 2 1
L-1 无论加速还是减速，变速器始终以一档传 动比工作，即具有发动机制动。
2. 档位的区别：
二档的区别：
D-2：加速时以二档行驶，减速时以空档滑行， 没有发动机制动 。
S-2：无论加速还是减速，变速器始终以二档传动 比工作，即具有发动机制动。
（二）自动传动液（ＡＴＦ油）的使用
１.作用 传能（液力变矩器的工作介质）
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。
拉维娜式行星齿轮变速器 长短行星齿轮式，可以得到四个前进档.一个倒档.一
个空档。(4HP18)
自动变速器执行部件
自动变速器 执行部件
离合器
离合器C1 离合器C2
单向离合器
制动器
片式制动器 带式制动器
离合器的结构原理
（1）离合器C1的接合
离合器C1起作 用时，动力从 输入轴传递到 齿圈。
太阳轮 行星架 减速
齿圈
与主动件同向
行星架 太阳轮 加速
齿圈 行星架 减速
太阳轮
与主动件同向
行星架 齿圈 加速
太阳轮 齿圈 减速
行星架
与主动件反向
齿圈 太阳轮 加速
25
行星齿轮机构的组成
1 变速原理（增速）
当太阳轮固定， 行星架输 入， 齿圈输出时为超 速传动 ，传动
比为：0.6~0.8
行星架和齿圈转 向相同。