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自动变速箱

自动变速箱

返回目录↑1、简介

自动变速箱自动变速箱动波(自动变速器)的汽车,能根据路面状况自动变速变矩,驾驶者可以全神贯地注视路面交通而不会被换档搞得手忙脚乱。自动波对于行外人士颇显神秘,要详细剖析自动波涉及不少专业知识,希望本文能够给大家一个初步的印象。

返回目录↑2、汽车自动波的分类

汽车自动波常见的有三种型式,分别是液力自动波(简称AT)、机械无级自动波(简称CVT)、电控机械自动波(简称AMT)。目前轿车普遍使用的是AT,AT几乎成为自动波的代名词。

自动变速箱工作原理如果你开过自动档的车的话,你就知道自动档和手动档有两大区别

自动档不像手动,没有离合器

自动档不用换档,把档把拨到DRIVE D档就行。

自动变速箱(加上扭矩转换器TORQUE CONVERTER,有的地方叫它湿式离合器) 和手动变速箱(加上离合器) 用完全不同的方法做到了相同的功用。 汽车中自动变速箱的位置

跟手动变速箱一样,自动变速箱的主要作用就是把引擎的输出变换出很大的速度变化范围输出到驱动轮上。

手动和自动变速箱之间一个很重要的不同就是,手动变速箱通过把不同直径的齿轮锁住到输出轴上来达到改变齿轮比,而自动变速箱却用同一组齿轮的不同排列来产生不同的齿轮比。那组齿轮叫做行星齿轮。

一个自动变速箱是两个行星齿轮组合在一起组成的一个整体。

每个组成部分都可以变化成为输入,输出或者静止。选择不同的组合,就可以得到不同的齿轮比。

这样的话一组齿轮毋需和其他齿轮联上,分开就可以输出不同的齿轮比。把两组齿轮排成一行就可以得到四个前进档和一个倒车档。

扭矩转换器(也叫湿式离合器)TORQUE CONVERTERS的工作原理

如果你读过上面关于手动变速箱的讨论,你就知道引擎是通过离合器和手动变速箱连接的。如果没有离合器的话要停车的话就非得把引擎关掉。但是用自动变速箱的汽车是不用离合器的。它使用的是扭矩转换器。

现在我们来看看为什么自动变速箱需要扭矩转换器,扭矩转换器的工作原理和扭矩转换器的优点和不足。

和手动变速箱一样,自动变速箱的汽车也需要在车轮和变速箱静止时能够让引擎仍旧能够转动。手动变速箱用的是离合器来把引擎和变速箱断开。自动变速箱用的是扭矩转换器。

扭矩转换器在引擎和变速箱之间

扭矩转换器是一种液体耦合器FLUID COUPLING,它能让引擎和变速箱各自独立旋转。如果汽车在等红灯发动机怠速,引擎的转速很低,它输入扭矩转换器的扭力就很小。所以只要轻踩煞车就可以让汽车保持静止。

你可以试试,如果你左脚去踩一下油门的话,你的右脚就要踩重一点煞车才能让汽车保持静止。因为你给油的话,引擎转速上升,将更多的液体抽入扭矩转换器,这样就向轮子输出了更多的扭力。

在扭矩转换器坚固的外壳里有四个组成部分。

泵PUMP

涡轮TURBINE

定子STATOR

变速箱液体TRAMISSION FLUID

扭矩转换器的外壳是固定在引擎的飞轮上的,所以它和引擎转速同步。泵上的叶片是固定在外壳上的,所以它们和引擎转速也是同步的。下图显示各个部件是怎样装配起来的。

扭矩转换器的泵是一种离心泵。它转动的时候就把液体向外甩。当液体向外甩后中心就产生了一个真空这样就可以吸入更多的液体。

液体进入了和变速箱相联的涡轮的叶片,这样涡轮就推动变速箱转动。这样汽车就开始向前跑了。

除了不用关闭引擎能让汽车停下以外,扭矩转换器事实上在汽车起步加速时输出更大的扭矩。现代的扭矩转换器能够把引擎的扭矩放大两到三倍。当引擎的转速比变速箱转的快时扭矩转换器能够输出比引擎大的扭矩来了。

高速时,变速箱的速度就渐渐追上引擎的转速了。最终两者的速度就很接近了。当然最好是相同,因为他们转速不同的话,就有能量损耗。这也就是为什么自动档的车比手动要耗油的原因之一。

为了解决这个问题,有些汽车上的扭矩转换器上有一个锁止离合器LOCKUP材CLUTCH。当扭矩转换器的两半转速相近时,锁止离合器就把它们联起来,这样它们之间就没有滑动。提高了传动效率。

返回目录↑3、液力自动波

自动变速箱自动变速箱结构与手动波相比,液力自动波(AT)在结构和使用上有很大的不同。手动波主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速变矩;而AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是AT最具特点的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。原理泵轮和涡轮是一对工作组合,它们就好似相对放置的两台风扇,一台风扇吹出的风力会带动另一台风扇的叶片旋转,风力成了动能传递的媒介,如果用液体代替空气成为传递动能的媒介,泵轮就会通过液体带动涡轮旋转,再在泵轮和涡轮之间加上导轮,通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差就可以实现变速变矩了。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大,因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮提高效率,液压操纵系统会随发动机工作变化自行操纵行星齿轮,从而实现自动变速变矩。辅助机构自动换档不能满足行驶上的多种需要,例如停泊、后退等,所以还设有干预装置即手动拨杆,标志P(停泊)、R(后档)、N(空档)、D(前进),另在前进档中还设有"2"和"1"的附加档位,用以起步或上斜坡之用。由于将其变速区域分成若干个变速比区段,只有在规定的变速区段内才是无级的,因此AT实际上是一种介于有级和无级之间的自动变速器。优缺点AT不用离合器换档,档位少变化大,连接平稳,因此操作容易,既给开车人带来方便,也给坐车人带来舒适。但缺点也多,一是对速度变化反应较慢,没有手动波灵敏,因此许多玩车人士喜欢开手动波车;二是费油不经济,传动效率低变矩范围有限,近年引入电子控制技术改善了这方面的问题;三是机构复杂,修理困难。在液力变扭器内高速循环流动的液压油会产生高温,所以要用指定的耐高温液压油。另外,如果汽车因蓄电池缺电不能启动,不能用推车或拖车的方法启动。如果拖运故障车,要注意使驱动轮脱离地面,以保护自动波齿轮不受损害。

返回目录↑4、机械无级自动波

CVT采用传动带和可变槽宽的棘轮进行动力传递,即当棘轮变化槽宽肘,相应改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径进行变速,传动带一般用橡胶带、金属带和金属链等。CVT是真正无级化了,它的优点是重量轻,体积小,零件少,与AT比较具有较高的运行效率,油耗较低。但CVT的缺点也是明显的,就是传动带很容易损坏,不能承受较大的载荷,只能限用于在1升排量左右的低功率和低扭矩汽车,因此在自动变速器占有率约4%以下。

返回目录↑5、电控机械自动波

AMT在机械变速器(手动波)原有基础上进行改造,主要改变手动换档操纵部分。即在总体传动结构不变的情况下通过加装微机控制的自动操纵系统来实现换挡的自动化。因此AMT实际上是由一个机器人系统来完成操作离合器和选档的两个动作。由于AMT能在现生产的手动波基础上进行改造,生产继承性好,投入的责用也较低,容易被生产厂接受。AMT的核心技术是微机控制,电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。据悉我国今后的汽车自动波国产化将重点发展AMT。

雅阁的自动变速器换挡操作杆有7个挡位,分为“P(驻车)”、“R(倒挡)”、“N(空挡)”、“1”“2”、“D3”、“D4”。

P挡位置时,变速器被用机械方式锁定,在此挡着车时,最好踩下制动踏板,以免增加起动机负荷,从P挡出来时,必须踩制动踏板,按下换挡操作杆上的解除按钮。

R挡操作时,一定确保车不能向前移动,如果是向前行驶中,一定要制动使车停稳再进入R挡,以免损伤变速齿轮。

N挡为空挡,在停车短暂等候时,不管是否灭车,都可以使用N挡,但离开车时最好使用P挡。N挡换至其他挡位时,必须踩下制动踏板,以免伤害变速齿轮。

D4挡为行车挡,正常驾驶时使用此挡,变速器依据车辆行驶速度与加速,自动地选择适当的齿轮,在1~4(或5)前进挡齿轮间变换,我们行车是以D4挡为主。

D3挡同样为行车挡,除了只在前三个前进挡齿轮只见变换外,与D4挡基本相同,但行车时一定要注意三挡齿轮所允许的最大速度,以免损坏发动机。在山陵地带拖车时应使用D3挡,在下陡坡时也应使用此挡,以提供发动机制动,减轻制动片磨损和磨擦产生的热量。

2挡时变速器被锁定在第二挡齿轮上,即使停车也不会自动换至第一挡。上陡坡时,2挡可以提供较大动力,下陡坡时,则提高发动机制动效果。在易滑路面或冰雪路面起动车辆,2挡可以减少车轮空转打滑。

1挡时变速器被锁定在第一挡齿轮上,本人经验是此挡几乎不用。

自动挡变速器在行车过程中由电脑控制,可以根据发动机转速和车辆行驶速度自动加减挡位,在急加速过程中,变速器会减挡以便增加动力,因此急加速时一脚油门到底,车会明显感觉座一下再加速,本人行车经验是急加速时,重踩油门到3000或4000转,收一下油门再踩,强行让变速器加挡,反复3~4次直到最高挡位,行车平稳性会好很多,提速很快,还不至于让发动机高转速工作。

自动变速器虽然由电脑控制换挡,但会根据你的驾驶习惯自动记忆换挡转速。有些新手开车能明显感觉到换挡冲击,是因为平时开车不敢加油,发动机长期在低转速工作,造成变速器自动在低转速换挡,而发动机低转速时扭力输出不够,带动高挡位齿轮困难,因此会感觉换挡冲击,道理应该与手挡车速度不够时换挡冲击明显相同。解决这一问题的关键是尽量提高发动机工作转速,尽量大脚油门加速,以提高变速箱换挡转速。根据本人经验,以2.4为例,变速箱在2000转以下换挡时,就会感觉到换挡冲击,遇到最低的是1700转换挡,换挡冲击十分严重,这辆车高速上急加速到 4000转以上,跑几个回合下来,变速器自动改为2500转换挡,几乎感觉不到换挡,只能通过换挡时转速表指针掉下来确定已经换挡,后经车主自己驾驶几天以后,又恢复1700转换挡,无奈。

平时驾车多注意自动变速器换挡,改变不科学的驾驶习惯,减少换挡冲击,有助于减少变速器齿轮磨损,行驶的舒适性平稳性也会大大提升。定期检查变速箱油,让变速器在良好的环境中工作,也会使你的爱车更好更放心地为你工作。以上全是本人驾驶经验、感性认识,欢迎拍砖探讨。

返回目录↑6、液力变矩器的工作原理

目前轿车上广泛采用由泵轮、涡轮和导轮组成的单级双相三元件闭锁式综合液力变矩器。泵轮和涡轮均为盆状的。泵轮与变矩器外壳连为一体,是主动元件;涡轮悬浮在变矩器内,通过花键与输出轴相连,是从动元件;导轮悬浮在泵轮和涡轮之间,通过单向离合器及导轮轴套固定在变速器外壳上。

发动机启动后,曲轴带动泵轮旋转,因旋转产生的离心力使泵轮叶片间的工作液沿叶片从内缘向外缘甩出;这部分工作液既具有随泵轮一起转动的园周向的分速度,又有冲向涡轮的轴向分速度。这些工作液冲击涡轮叶片,推动涡轮与泵轮同方向转动。

从涡轮流出工作液的速度v可以看为工作液相对于涡轮叶片表面流出的分速度ω与随涡轮一起转动分速度u的合成。当涡轮转速比较小时,从涡轮流出的工作液是向后的,工作液冲击导轮叶片的前面。因为导轮被单向离合器限定不能向后转动,所以导轮叶片将向后流动的工作液导向向前推动泵轮叶片,促进泵轮旋转,从而使作用于涡轮的转矩增大。

随着涡轮转速的增加,分速度u也变大,当ω与u的合速度v开始指向导轮叶片的背面时,变矩器到达临界点。当涡轮转速进一步增加时,工作液将冲击导轮叶片的背面。因为单向离合器允许导轮与泵轮一同向前旋转,所以在工作液的带动下,导轮沿泵轮转动方向自由旋转,工作液顺利地回流到泵轮。当从涡轮流出的工作液正好与导轮叶片出口方向一致时,变矩器不产生增扭作用(这时液力变矩器的工况称为液力偶合工况)。

液力变矩器靠工作液传递转矩,比机械变速器的传动效率低。在液力变矩器中设置锁止离合器,可以在高速工况下将泵轮与涡轮锁在一起,实现动力直接传递,提高变矩器的传动效率。

返回目录↑7、行星齿轮变速器的工作原理

液力变矩器虽能传递和增大发动机转矩,但变矩比不大,变速范围不宽,远不能满足汽车使用工况的需要。为进一步增大扭矩,扩大其变速范围,提高汽车的适应能力,在液力变矩器后面又装一个辅助变速器——有级式齿轮变速器。该齿轮变速器多数是用行星齿轮变速的。

行星齿轮变速器是由行星齿轮机构及离合器、制动器和单向离合器等执行元件组成。行星齿轮机构通常由多个行星排组成.行星排的多少与档数的多少有关。

星齿轮变速器的换档执行元件包括换挡离合器、换挡制动器和单向离器。

换挡离合器为湿式多片离合器,当液压使活塞把主动片和从动片压紧时,离合器接合;当工作液从活塞缸排出时,回位弹簧使活塞后退,使离合器分离。

换挡制动器通常有两种形式:一种是湿式多片制动器,其结构与湿式多片离合器基本相同,不同之处是制动器用于连接转动件和变速器壳体,使转动件不能转动。换挡制动器的另一形式是外束式带式制动器。

行星齿轮变速器的单向离合器与液力变矩器中的单向离合器结构相同。

返回目录↑8、液力机械传动式自动变速器的控制

控制的介绍

液压自动操纵系统通常由供油、手动选挡、参数调节、换挡时刻控制、换档品质控制等部分组成。

供油部分根据节气门开度和选挡杆位置的变化,将油泵输出油压调节至规定值,形成稳定的工作液压。

在液控液动自动变速器中,参数调节部分主要有节气门压力调节阀(简称节气门阀)和速控调压阀(又称调速器)。节气门压力调节阀使输出液压的大小能够反映节气门开度;速控调压阀使输出液压的大小能够反映车速的大小。

换挡时刻控制部分用于转换通向各换挡执行机构(离合器和制动器)的油路,从而实现换挡控制。

锁定信号阀受电磁阀的控制,使液力变矩器内的锁止离合器适时地接合与分离。

换挡品质控制部分的作用是使换挡过程更加平稳柔和。
自动变速箱中途熄火怎么办

装备自动变速器的汽车没有离合器,也就从根本上避免了因操作不当造成的发动机意外熄火,但一些自动挡车型由于机械故障,还是有可能中途意外熄火。遇到这种情况,如果前面没有情况,可以在不停车的情况下重新起动。

具体做法是,把变速杆迅速推入空挡(N),点火开关转到起动(START)位置,重新起动成功后,再迅速把变速杆拉到D杆,即可正常行驶。如果多次尝试,发动机仍无法起动,说明故障比较严重,这时就应该果断的停车检修。

应用这种方法,必须对车辆的操作比较熟悉,如果用力过大,把变速杆直接推入倒挡(R),会对变速器造成较大损害,还有些车的点火开关有防止二次起动的功能,必须先转回到关闭的位置,才能重新起动,但一定小心不要让方向盘锁死,另外,发动机熄火后,制动和转向助力也随之失效,这时,需要更大的力量才能控制住车辆。

所有这些,平时大家都很清楚,但紧急情况下,就难免手忙脚乱,所以,如果是新手,最好还是先踏踏实实地把车停到路边。记住:在任何时候,装备自动变速器的车辆都不能使用反拖起动。[1]

返回目录↑9、保养

1.要经常检查自动变速箱油液位是否正常。自动变速箱油的检查方法与发动机机油不一样,发动机机油在冷车状态下检查、而变速箱油是需要将油预热到50℃左右,再将挡位杆在各挡位停留2秒钟后置于停车挡,此时油尺正常油面应位于最高与最低线之间,如不够,应及时添加相同品质的油品。

2.掌握好更换自动变速箱油的周期。自动变速箱内部控制机构非常精密,配合间隙小,所以大部分厂家建议自动变速箱换油周期一般为两年或4~6万公里。在正常使用的过程中,变速箱油的工作温度一般在120摄氏度左右,因此对油品的质量要求很高,还必须保持清洁。其次,变速箱油使用时间长了以后会产生油垢,有可能会形成油泥,会加大各摩擦片和各部件的磨损,而且还影响系统油压,使动力传递受到影响。脏油中的油泥会使各阀体中阀体的移动不畅,油压控制受影响,从而使自动变速箱出现异常。

3.正确地更换变速箱油。目前较好的换油方法是动态换油,采用专用的变速箱清洗设备,在变速箱运转的过程中,将旧油充分循环,排放干净后再加入新的变速箱油,从而使换油率高达90以上,保证良好的换油效果。

4、自动变速箱润滑油的更换。需要深化保养设备对旧的自动变速箱润滑油液和其它杂物完全清除,因为49%的自动变速箱润滑油不可能通过利用大气压力排放出自动变速箱,残余的油液会与油泥、杂质等聚集在阀体、液压变扭器和冷却管路中,如果不处理干净就会造成系统内部油路堵塞。所以合理更换自动变速箱润滑油是关键。[2]

 

返回目录↑10、维修及其原理

    第一,汽车每行驶5万公里,将设备和汽车的电源连接,使用配套的接头将设备和变速器冷却管相接。然后,在发动机怠速状态下,加入自动变速器清洗剂,用脚踩住刹车,逐一更换自动变速器的各个档位,以清除有害的物质,然后借助于设备全面更换自动变速器油液。
 第二,向自动变速器中兑入自动变速器保护剂,添加比例为5%,对老旧车的自动变速器,最好加入一瓶自动变速器止漏剂,以恢复变速器密封件的老化,防止渗漏。
 第三,可以把系统内的漆膜等沉积物完全排出自动变速器,避免污染新ATF液。恢复自动变速器油封和垫的弹性,增强密封性能,防止并制止自动变速器的渗漏。这也是自动变速箱维修的关键所在,提高ATF液的性能,延长ATF和自动变速器的寿命。[3]

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