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自動(dòng)變速器的工作過程

1、自動(dòng)變速器之所以能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換擋是因?yàn)楣ぷ髦旭{駛員踏下油門的位置或發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的真空度和汽車的行駛速度能指揮自動(dòng)換擋系統(tǒng)工作，自動(dòng)換擋系統(tǒng)中各控制閥不同的工作狀態(tài)將控制變速齒輪機(jī)構(gòu)中離合器的分離與結(jié)合和制動(dòng)器的制動(dòng)與釋放，并改變變速齒輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力傳遞路線，實(shí)現(xiàn)變速器擋位的變換。
2、傳統(tǒng)的液力自動(dòng)變速器根據(jù)汽車的行駛速度和節(jié)氣門開度的變化，自動(dòng)變速擋位。其換擋控制方式是通過機(jī)械方式將車速和節(jié)氣門開度信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制油壓，并將該油壓加到換擋閥的兩端，以控制換擋閥的位置，從而改變換擋執(zhí)行元件（離合器和制動(dòng)器）的油路。這樣，工作液壓油進(jìn)入相應(yīng)的執(zhí)行元件，使離合器結(jié)合或分離，制動(dòng)器制動(dòng)或松開，控制行星齒輪變速器的升擋或降擋，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速。
3、電控液力自動(dòng)變速器是在液力自動(dòng)變速器基礎(chǔ)上增設(shè)電子控制系統(tǒng)而形成的。它通過傳感器和開關(guān)監(jiān)測(cè)汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，接受駕駛員的指令，并將所獲得的信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入到電控單元。電控單元根據(jù)這些信號(hào)，通過電磁閥控制液壓控制裝置的換擋閥，使其打開或關(guān)閉通往換擋離合器和制動(dòng)器的油路，從而控制換擋時(shí)刻和擋位的變換，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速。其工作過程如下圖所示。

 

自動(dòng)變速器的分類
1、按變速方式分類
汽車自動(dòng)變速器按變速方式的不同，可分為有級(jí)變速器和無級(jí)變速器兩種。有級(jí)變速器是具有有限幾個(gè)定值傳動(dòng)比（一般有3~5個(gè)前進(jìn)擋和一個(gè)倒擋）的變速器。無級(jí)變速器是能使傳動(dòng)比在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化的變速器，無級(jí)變速器目前在汽車上應(yīng)用較少。
2、按汽車驅(qū)動(dòng)方式分類
自動(dòng)變速器按照汽車驅(qū)動(dòng)方式的不同，可分為后驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器和前驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器兩種。這兩種自動(dòng)變速器在結(jié)構(gòu)和布置上有很大的不同。
①后驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器的變矩器和齒輪變速器的輸入軸及輸出軸在同一軸線上，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)變矩器、自動(dòng)變速器、傳動(dòng)軸、后驅(qū)動(dòng)橋的主減速器、差速器和半軸傳給左右兩個(gè)后輪。這種發(fā)動(dòng)機(jī)前置，后輪驅(qū)動(dòng)的布置型式，其發(fā)動(dòng)機(jī)和自動(dòng)變速器都是縱置的，因此軸向尺寸較大，在小型客車上布置比較困難。后驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器的閥板總成一般布置在齒輪變速器下方的油底殼內(nèi)。
②前驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器除了具有與后驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器相同的組成部分外，在自動(dòng)變速器的殼體內(nèi)還裝有差速器。前驅(qū)動(dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)有縱置和橫置兩種。縱置發(fā)動(dòng)機(jī)的前驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)和布置與后驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器基本相同，只是在后端增加了一個(gè)差速器。橫置發(fā)動(dòng)機(jī)前驅(qū)動(dòng)自動(dòng)變速器由于汽車橫向尺寸的限制，要求有較小的軸向尺寸，因此通常將輸入軸和輸出軸設(shè)計(jì)成兩個(gè)軸線的方式；變矩器和齒輪變速器輸入軸布置在上方，輸出軸布置在下方。這樣的布置減少了變速器總體的軸向尺寸，但增加了變速器的高度，因此常將閥板總成布置在變速器的側(cè)面或上方，以保證汽車有足夠的最小離地間隙。
3、按自動(dòng)變速器前進(jìn)擋的擋位數(shù)不同分類
自動(dòng)變速器按前進(jìn)擋的檔位數(shù)不同，可分為2個(gè)前進(jìn)擋、3個(gè)前進(jìn)擋、4個(gè)前進(jìn)擋三種。早期的自動(dòng)變速器通常為2個(gè)前進(jìn)擋或3個(gè)前進(jìn)擋。這兩種自動(dòng)變速器都沒有超速擋，其最高擋為直接擋。新型轎車裝用的自動(dòng)變速器基本上都是4個(gè)前進(jìn)擋，即設(shè)有超速擋。這種設(shè)計(jì)雖然使自動(dòng)變速器的構(gòu)造更加復(fù)雜，但由于設(shè)有超速擋，大大改善了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。
4、按齒輪變速器的類型分類
自動(dòng)變速器按齒輪變速器的類型不同，可分為普通齒輪式和行星齒輪式兩種。普通齒輪式自動(dòng)變速器體積較大，最大傳動(dòng)比較小，使用較少。行星齒輪式自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)緊湊，能獲得較大的傳動(dòng)比，為絕大多數(shù)轎車采用。
5、按變矩器的類型分類
轎車自動(dòng)變速器基本上都是采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的單級(jí)三元件綜合式液力變矩器。這種變矩器又分為有鎖止離合器和無鎖止離合器兩種。早期的變矩器中沒有鎖止離合器，在任何工況下都是以液力的方式傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，因此傳動(dòng)效率較低。新型轎車自動(dòng)變速器大都采用帶鎖止離合器的變矩器，這樣當(dāng)汽車達(dá)到一定車速時(shí)，控制系統(tǒng)使鎖止離合器結(jié)合，液力變矩器輸入部分和輸出部分連成一體，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力以機(jī)械傳遞的方式直接傳入齒輪變速器，從而提高了傳動(dòng)效率，降低了汽車的燃油消耗量。
6、按控制方式分類
自動(dòng)變速器按控制方式不同，可分為液力控制自動(dòng)變速器和電子控制自動(dòng)變速器兩種。
①液力控制自動(dòng)變速器是通過機(jī)械的手段，將汽車行駛時(shí)的車速及節(jié)氣門開度兩個(gè)參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?hào)；閥板中的各個(gè)控制閥根據(jù)這些液壓控制信號(hào)的大小，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，通過控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋，現(xiàn)在使用較少。
②電子控制自動(dòng)變速器是通過各種傳感器，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、自動(dòng)變速器液壓油溫度等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并輸入電腦；電腦根據(jù)這些電信號(hào)，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發(fā)出電子控制信號(hào)；換擋電磁閥和油壓電磁閥再將電腦的電子控制信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?hào)，閥板中的各個(gè)控制閥根據(jù)這些液壓控制信號(hào)，控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。

自動(dòng)變速器的檢測(cè)與診斷
一、常規(guī)檢查
1、自動(dòng)變速箱的故障多事由于使用，維修不當(dāng)造成的因此首先應(yīng)對(duì)自動(dòng)變速箱進(jìn)行基本的檢測(cè)與調(diào)整，既可以解決一些由于維護(hù)不當(dāng)引起的故障，又可以進(jìn)一步故障診斷提出有用的信息。
2、發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)的檢測(cè)。檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速，冷卻液溫度達(dá)到正常后，當(dāng)自動(dòng)變速器置于N位時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。若怠速過低，當(dāng)變速器置于R，D ，2或者1位時(shí)會(huì)使汽車產(chǎn)生振動(dòng)，影響乘客的舒服性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。若怠速過高，再會(huì)產(chǎn)生換擋沖擊。
3、選檔機(jī)構(gòu)的檢測(cè)。駕駛員通過操作選檔控制閥實(shí)現(xiàn)換檔。若選檔控制閥有故障，將使自動(dòng)變速器不能正常工作。
4、首先觀察選檔機(jī)構(gòu)傳動(dòng)桿件是否有變形或者有干涉，各連接是否有固定良好等等，再將變速桿分別掛入每個(gè)檔位，通過變速桿上的感覺來判斷選檔桿機(jī)構(gòu)的工作是否正常，如變速桿進(jìn)入每個(gè)檔位是否靈活自如，進(jìn)入變速桿的位置是否在正確等。
5、檢查是否在N與P檔可以啟動(dòng)，還有就是R檔是否可以接通。
6、檢查強(qiáng)制降檔開關(guān)，看傳感器電路部分導(dǎo)線的連接是否良好，強(qiáng)制降檔開關(guān)及開關(guān)接通后的節(jié)氣門開度是否正常。
7、檢查變速箱的油位高度是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。
二、檔位檢測(cè)
檔位檢測(cè)即檢查自動(dòng)變速箱各個(gè)檔位的工作情況是否良好。
三、電控系統(tǒng)的原件檢測(cè)
檢測(cè)電控系統(tǒng)線束導(dǎo)線及各接插件是否有短路，斷路，搭鐵，和接觸不良等問題，以及各電控原件是否有損壞等等。電控元件檢測(cè)內(nèi)容和方法根據(jù)車型不同而異，這里主要介紹一些通用的元件損壞可能引起的故障和檢測(cè)方法。
車速傳感器損壞可能使自動(dòng)變速器只能以一個(gè)檔位行駛，不能升檔或者不能降檔，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)頻繁的跳檔。
四、液壓系統(tǒng)檢測(cè)
關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，將自動(dòng)變速器置于P擋，拆下需要測(cè)量的油壓接頭，再接上油壓測(cè)試管接頭，然后接油壓軟管及油壓表，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使自動(dòng)變速器處于油壓被測(cè)狀態(tài)，檢查管接頭與油管的接頭是否可靠，有無漏油，待自動(dòng)變速器的油溫達(dá)到正常溫度后，在各種工況下檢測(cè)并記錄油壓標(biāo)定數(shù)值，通過比較測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)值的差異，判斷系統(tǒng)的工作情況。
五、道路測(cè)試，也就是將起步，加速，勻速，大負(fù)荷，減速，自動(dòng)換擋，制動(dòng)，鎖止功能都檢測(cè)一下。

 

自動(dòng)變速器的組成
自動(dòng)變速器的廠牌型號(hào)很多，外部形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有所不同，但它們的組成基本相同，都是由液力變矩器和齒輪式自動(dòng)變速器組合起來的。常見的組成部分有液力變矩器、行星齒輪機(jī)構(gòu)、離合器、制動(dòng)器、油泵、濾清器、管道、控制閥體、速度調(diào)壓器等，按照這些部件的功能，可將它們分成液力變矩器、變速齒輪機(jī)構(gòu)、供油系統(tǒng)、自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)和換擋操縱機(jī)構(gòu)等五大部分。
一、液力變矩器
液力變矩器位于自動(dòng)變速器的最前端，安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪上，其作用與采用手動(dòng)變速器的汽車中的離合器相似。它利用油液循環(huán)流動(dòng)過程中動(dòng)能的變化將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞自動(dòng)變速器的輸入軸，并能根據(jù)汽車行駛阻力的變化，在一定范圍內(nèi)自動(dòng)地、無級(jí)地改變傳動(dòng)比和扭矩比，具有一定的減速增扭功能。
二、變速齒輪機(jī)構(gòu)
1、自動(dòng)變速器中的變速齒輪機(jī)構(gòu)所采用的型式有普通齒輪式和行星齒輪式兩種。采用普通齒輪式的變速器，由于尺寸較大，最大傳動(dòng)比較小，只有少數(shù)車型采用。目前絕大多數(shù)轎車自動(dòng)變速器中的齒輪變速器采用的是行星齒輪式。
2、變速齒輪機(jī)構(gòu)主要包括行星齒輪機(jī)構(gòu)和換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩部分。
①行星齒輪機(jī)構(gòu)，是自動(dòng)變速器的重要組成部分之一，主要由于太陽輪（也稱中心輪）、內(nèi)齒圈、行星架和行星齒輪等元件組成。行星齒輪機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)變速的機(jī)構(gòu)，速比的改變是通過以不同的元件作主動(dòng)件和限制不同元件的運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的。在速比改變的過程中，整個(gè)行星齒輪組還存在運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力傳遞沒有中斷，因而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力換擋。
②換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是用來改變行星齒輪中的主動(dòng)元件或限制某個(gè)元件的運(yùn)動(dòng)，改變動(dòng)力傳遞的方向和速比，主要由多片式離合器、制動(dòng)器和單向超越離合器等組成。離合器的作用是把動(dòng)力傳給行星齒輪機(jī)構(gòu)的某個(gè)元件使之成為主動(dòng)件。制動(dòng)器的作用是將行星齒輪機(jī)構(gòu)中的某個(gè)元件抱住，使之不動(dòng)。單向超越離合器也是行星齒輪變速器的換擋元件之一，其作用和多片式離合器及制動(dòng)器基本相同，也是用于固定或連接幾個(gè)行星排中的某些太陽輪、行星架、齒圈等基本元件，讓行星齒輪變速器組成不同傳動(dòng)比的擋位。
三、供油系統(tǒng)
自動(dòng)變速器的供油系統(tǒng)主要由油泵、油箱、濾清器、調(diào)壓閥及管道所組成。油泵是自動(dòng)變速器最重要的總成之一，它通常安裝在變矩器的后方，由變矩器殼后端的軸套驅(qū)動(dòng)。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不論汽車是否行駛，油泵都在運(yùn)轉(zhuǎn)，為自動(dòng)變速器中的變矩器、換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)、自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)部分提供一定油壓的液壓油。油壓的調(diào)節(jié)由調(diào)壓閥來實(shí)現(xiàn)。
四、自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)
1、自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷（節(jié)氣門開度）和汽車的行駛速度，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，自動(dòng)地接通或切斷某些換擋離合器和制動(dòng)器的供油油路，使離合器結(jié)合或分開、制動(dòng)器制動(dòng)或釋放，以改變齒輪變速器的傳動(dòng)化，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。
2、自動(dòng)變速器的自動(dòng)換擋控制系統(tǒng)有液壓控制和電液壓（電子）控制兩種。
①液壓控制系統(tǒng)是由閥體和各種控制閥及油路所組成的，閥門和油路設(shè)置在一個(gè)板塊內(nèi)，稱為閥體總成。不同型號(hào)的自動(dòng)變速器閥體總成的安裝位置有所不同，有的裝置于上部，有的裝置于側(cè)面，縱置的自動(dòng)變速器一般裝置于下部。
②在液壓控制系統(tǒng)中，增設(shè)控制某些液壓油路的電磁閥，就成了電器控制的換擋控制系統(tǒng)，若這些電磁閥是由電子計(jì)算機(jī)控制的，則成為電子控制的換擋系統(tǒng)。
五、換擋操縱機(jī)構(gòu)
自動(dòng)變速器的換擋操縱機(jī)構(gòu)包括手動(dòng)選擇閥的操縱機(jī)構(gòu)和節(jié)氣門閥的操縱機(jī)構(gòu)等。駕駛員通過自動(dòng)變速器的操縱手柄改變閥板內(nèi)的手動(dòng)閥位置，控制系統(tǒng)根據(jù)手動(dòng)閥的位置及節(jié)氣門開度、車速、控制開關(guān)的狀態(tài)等因素，利用液壓自動(dòng)控制原理或電子自動(dòng)控制原理，按照一定的規(guī)律控制齒輪變速器中的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。

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