现代汽车自动变速器技术
• 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.
自动变速器的组成
(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
2.由离心式离合器锁止的液力变矩器
3.由行星齿轮机构锁止的液力变矩器
• 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 。
(六)液力变矩器的冷却补偿系统
液力变矩器工作时总存在些能量损失,这些损失 的能量大都被变矩器内的油液以内部摩擦的形式转变 为热量。如果热量不能及时散出,变矩器内的油液温 度就会急剧升高,使变矩器不能工作,所以必须对变 短器内的油液进行强制冷却。
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
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。
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。
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
(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 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。
• 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。
2.偶合工作特性
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 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 矩器在导轮机构中增设了单向离合器,也称自 由轮机构。
(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。
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.
(三)液力变矩器的工作特性
1.转矩放大特性
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 ,其大小与的组成
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)
• 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。
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。
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
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。