汽车传动系自动变速器的简介

    目前汽车上装用的自动变速器由于综合应用了电子控制技术、液压控制技术、液力传动技术和机械传动技术，故又称为电控自动变速器。它不仅逐渐成为轿车的标准装备，而且在重型载货汽车和工程机械上也被大量使用。随着汽车工业的发展，装用自动变速器的国产中、高档轿车越来越多。自动变速器的作用是指能够根据发动机工况及汽车运行速度自动选档和换挡。

    一、自动变速器的类型

    1.按齿轮变速机构分类

    按齿轮变速机构可分为平行轴式和行星齿轮式两种。

    2.按传动比变化是否连续分类

    按传动比变化是否连续可分为有级式和无级式两种。

    3.按控制方式分类

    按控制方式可分为液力控制自动变速器和电子控制液力自动变速器两种。

    （1）液力控制自动变速器

    液力控制自动变速器的工作过程如图1-52所示，它以节气门开度和车速变化作为依据，按照设定的换挡规律操纵阀板中各控制阀的动作，通过换挡执行元件实现自动换挡。

    （2）电子控制液力自动变速器

    如图1-53所示，电子控制液力自动变速器的工作过程是有关传感器将节气门开度、发动机转速、冷却液温度、变速器油温度、车速、制动信号灯参数传送到电控单元。电控单元根据以上信号，按照设定的换挡规律曲线向电磁阀发出控制指令，电磁阀动作产生液压控制信号，从而操纵阀版中的控制阀动作，通过换挡执行元件实现自动换挡。

    电子控制液力自动变速器将电子控制技术与液力自动变速器结合，从而使变速器的控制更准确，换挡动作更迅速。下面主要介绍电控液力自动变速器的结构和工作过程。

    二、自动变速器的特点

    1.操作简化且提高行车安全性

    在汽车起步和运行时，自动变速器无需离合器操作和手动换挡操作，减少了驾驶员的劳动强度，可使驾驶员集中精力注意路面交通情况。因此，行车的安全性得以提高。

    2.提高发动机和传动系的使用寿命

    由于自动变速器在自动换挡过程中无动力中断，换挡平稳，减小了发动机和传动系零件的动载荷；此外，液力变矩器这个“弹性元件”可以吸收动力传递过程中的冲击和动载荷，采用自动变速器的汽车发动机和传动系零件的使用寿命比机械式变速器更长。

    3.提高汽车的动力性

    自动变速器在起步时，由于液力变矩器可连续自动变矩，可使驱动轮上的牵引力逐渐增加，换挡时动力不中断，发动机可维持在稳定的转速。因此，可使汽车平稳起步、加速性能和平均车速提高。

    4.提高汽车的通过性能

    液力变矩器可以在一定的范围内自动变速来适应汽车行驶阻力的变化，在必要时又可自动换挡以满足牵引力的需要。因此，显著提高了汽车的通过性能。

    5.减少排气污染

    自动变速器由于有液力传动和自动换挡，在换挡过程中发动机可保持在稳定的转速，发动机的燃烧条件不会恶化。因此，可减少发动机排气污染。

    自动变速器的缺点是结构较为复杂、成本较高，操作不规范时会造成变速器严重损坏，维修技术要求较高。

    三、自动变速器的基本组成与工作原理

    自动变速器的基本组成如图1-54所示，由液力变矩器、行星齿轮变速机构、液压控制系统、电子控制系统、冷却与滤清装置等几个大部件构成。

    1.液力变矩器

    液力变矩器安装在发动机飞轮上，是自动变速器的输入端，作用是传递动力和改变转矩，它以工作液的动能变化来传递动力。

    2.行星齿轮变速机构

    行星齿轮变速机构由行星齿轮机构和换挡执行元件两部分组成。行星齿轮机构由2~3排行星齿轮形成2~5种传动比。换挡执行元件实现传动比的变化，即自动换挡动作。

    3.液压控制系统

    液压控制系统由油泵、调压阀、减振器等零部件组成。其作用是传递动力、操纵换挡执行元件。

    4.电子控制系统

    电子控制系统是由电脑、传感器和执行元件构成的系统。传感器收集各种数据，并将其转变为电信号传送到电控单元，电控单元将数据处理后与设定的换挡规律进行比较，向执行元件发出指令，以确定正确的换挡时机和锁止时机。

    5.冷却与滤清装置

    变速器油在传力和控制过程中，因冲击和摩擦产生的热量使油温升高，从而会降低传动效率。因此，必须使变速器油通过冷却油路和冷却器进行冷却，以保证正常的工作温度（80~90°C）。自动变速器在工作过程在因摩擦产生的金属屑必须由滤油器及时地过滤掉。

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