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2．偶合工作特性
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当涡轮转速增大到泵轮转速的90％时，由 涡轮流出的液流正好沿导轮出口方向冲向导轮， 由于液体流经导轮时方向不变，故导轮转矩此 为零，即涡轮转矩与泵轮转矩相等，MW=MB， 处于偶合工作状态。
若涡轮转速继续增大，液流绝对速度方向
继续向左倾斜，冲击导轮叶片的反面，导轮转
第四章
现代汽车自动变速器技术
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汽车传动系统的组成
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概述
• 液力自动变速器（AT，automatic transmission）
• 有级式机械自动变速器(AMT， automated mechanical transmission)，
• 电控无级变速器 (CVT，continuously variable transmission)
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五、自动变速器的优缺点 (一)优点
1．整车具有更好的驾驶性能 2．良好的行驶性能 3．高行车安全性 4．降低废气排放 (二)缺点 1．结构较复杂 2．传动效率低
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第三节 电控液力自动变速 器的结构与工作原理
电控液力自动变速器由以下组成 • 液力变矩器、 • 行星齿轮系统、 • 液压控制系统 • 电控系统
涡轮静止或涡轮的转速比泵轮的转速小得多，则由液体传递给
涡轮的动能就很小，大部分能量在油液从涡轮返回泵轮的过程
中损失了，油液在从涡轮叶片外缘流向内缘的过程中，圆周速
度和动能逐渐减小。当油液回到泵轮后，泵轮对油液做功，使
之在泵轮叶片内线流向外缘的过程中动能和圆周速度逐次增大，
再流向涡轮。
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(三)液力变矩器的工作特性
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一、液力变矩器
(一)液力变矩器的组成
液力变矩器安装在发动机和变速器之 间，以液压油为工作介质，起传递转矩、 变矩变速及离合的作用。
典型的液力变矩器是由泵轮、涡轮和 导轮组成。它们都是由铝合金精密铸造 或用钢板冲压而成，在它们的环状壳体 中径向排列着许多叶片。
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• 电子控制与液压控制相比，具有明 显的优势：
①电子控制可实现以前由液压控制难以实现 的更复杂多样的控制功能，使变速器性能得 到提高。
②电子控制可简化液压控制结构，减少生产 投资等.
③电子控制功能借助于软硬件结合才能实现， 由于软件易于修改，可使产品具有适应结构 参数变化的特性.
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1．转矩放大特性
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将变矩器三个工作轮假想地展开，得到泵轮、涡轮 和导轮的环形平面图，设发动机转速及负荷不变，即变 矩器泵轮的转速及转矩为常数。
当发动机运转面汽车还未起步时，涡轮转速为零。变 速器油在泵轮叶片的带动下，以一定的绝对速度沿图中 箭头1的方向冲向涡轮叶片，对涡轮有一作用力，产生绕 涡轮轴的转矩。因此时涡轮静止不动，液流则沿着叶片 流出涡轮并冲向导轮，其方向见图中箭头2所示。该液流 对导轮产生作用力矩。然后液流再从固定不动的导轮叶 片沿箭头3的方向流回到泵轮中。当液流过叶片时，对叶 片作用有冲击力矩，液流此时也受到叶片的反作用力短， 其大小与作用力矩相等，方向相反。
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自动变速器的组成
电控自动变速器主要有 • 液力变矩器 • 行星齿轮机构 • 液压控制系统 • 电控系统
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液力耦合器
• 液力耦合器只传递转矩，但不改变转矩大小。 • 循环圆，存有工作液。
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液力变矩器
• 液力变矩器不仅能传递转矩，而且能随涡论
转速（汽车速度）不同改变转矩。
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• 作用力矩与反作用力矩的方向及大小与液流进 出工作轮的方向有关。设泵轮、涡轮和导轮对 液流的作用力矩分别为MB ,MW和MD，方向见图 中箭头所示。根据液流受力平衡条件，三者在 数值上满足关系式MW=MB+MD，即涡轮转矩等 于泵轮转矩与导轮转矩之和。显然，此时涡轮 转矩MW大于泵轮转矩MB，即液力变矩器起了 增大转矩的作用。
矩方向与泵轮转矩方向相反；若导轮仍然固定
不动，则涡轮转短MW=MB-MD，即变矩器输出
转矩反而比输入转矩小。为此绝大多数液力变
Hale Waihona Puke 矩器在导轮机构中增设了单向离合器，也称自
由轮机构。
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• 单向离合器在液力变矩器中起单向导通的作用， 当涡轮与泵轮转速差较大时，单向离合器处于 锁止状态，导轮不能转动。涡轮转速升高到一 定程度后，单向离合器导通，即导轮空转，变 矩器不能改变输出转矩，液力变矩器进入偶合 工作区。
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(四)液力变矩器类型
• 目前自动变速器应用较多的有三元件液力变 短器和四元件液力变矩器两类。
1．三元件液力变矩器 • 三元件是指其工作轮 • 的数目为三个，主要由 • 泵轮、涡轮和导轮组成。
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2．四元件液力变矩器
为使液力变矩器工作效率在进入偶合区之前不会显 著下降，可采用两个导轮，分别装在各自的单向离合 器上，形成双导轮，即四元件液力变矩器.
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(二)液力变矩器的工作 原理
变矩器工作时，壳体内充 满液压油，发动机带动泵轮旋 转，泵轮叶片间的液压油在离 心力的作用下，从内缘流向外 缘。当泵轮转速大于涡轮转速 时，泵轮叶片外缘的液压大于 涡轮外缘的液压，油液在绕着 泵轮轴线作圆周运动的同时， 在上述压差的作用下由泵轮流 向涡轮。
泵轮顺时针旋转，油液带动涡轮同样按倾时针方向旋转。如果
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(五)液力变矩器的锁止机构 1．由锁止离合器锁止的液力变矩器
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2．由离心式离合器锁止的液力变矩器
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3．由行星齿轮机构锁止的液力变矩器
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• 以上3种带有锁止机构的液力变矩器的共同特 点是：
当汽车在良好路而上行驶时，变矩器的输 入轴和输出轴刚性连接，此时变矩比为l，变 矩器效率达到100％，提高了汽车的行驶速度 和燃油经济性。若汽车在坏路而行驶或起步 时，锁止机构解除锁止，变矩器发挥变矩作 用，自动适应行驶阻力的变化，保证汽车正 常行驶。因此，目前采用自动变速器的汽车 越来越多的使用带有锁止机构的液力变短器。
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3．失速特性
液力变矩器失速状态是指祸轮因负荷过大 而停止转动，但泵轮仍保持旋转的现象。此 时液力变矩器只有动力输入而没有输出，全 部输入能量都转化成热能，因此变矩器中的 油浓温度急剧上升、会对变矩器造成严重危 害。失速点转速是指涡轮停止转动时的液力 变矩器输入转速。该转速大小取决于发动机 转矩、变矩器的尺寸和导轮、涡轮的叶片角 防。