液力自动变速器的组成和工作原理（图解）

自动变速器主要由液力变矩器、齿轮变速机构、液压控制装置、换挡传动装置等组成，电控自动变速器如图所示，在自动变速器上增设电控单元。电控自动变速器的结构图解液力变矩器的结构液力变矩器，如图3-4-2所示，主要由泵轮、涡轮、导向带轮、单向离合器、液力变矩器壳体等构成。一种将动力从发动机曲轴传递到变速器输入轴的液力传动装置，提供在发动机和变速器之间顺利传递扭矩的液力联接。液力变矩器结构图(1)泵轮(图3-4-3)是液力变矩器的输入元件，与液力变矩器壳体牢固连接一体化。变矩器壳体以与发动机曲轴相同的转速用螺栓紧固在发动机软盘上。)2)汽轮机(图3-4-4))是液力变矩器的输出元件，与变速器输入轴花键连接。泵轮使变速器油旋转，变速器油与涡轮叶片碰撞的力使涡轮旋转，涡轮使变速器输入轴旋转。)3)导向轮(图3-4-5)位于泵轮和涡轮之间，带有单向离合器。引导轮通过单向离合器单向固定在导向车轴或导轮套筒上，单向离合器使引导轮只能向与泵轮相同的方向旋转，不能反向旋转。液力变矩器的工作原理液力变矩器的工作原理如下图所示。液力变矩器工作时，发动机产生的扭矩使泵轮旋转，泵轮将液流冲向涡轮，驱动涡轮旋转。起步后不久的扭矩最大，此时涡轮受到的冲击力设为F1。当流入涡轮流动驱动涡轮时，由于叶片的形状而与引导轮碰撞，但引导轮不动，与引导轮碰撞而阻碍流动，因此对涡轮施加反力F2，F1、F2都作用于涡轮，且涡轮转速上升时，液流冲击前轮叶片的背部，失去扭矩增加的作用，对涡轮产生阻力。因此，现在基本上使用的是具有单向离合器的引导轮，当流动冲击刀片的背部时，引导轮会改变角度，持续提高扭矩。液力变矩器工作原理的图解(5)带锁止离合器的液力变矩器以流体传递汽车的动力，但由于变速器油的内部摩擦会产生一定的能量损失，因此传递效率低。现代轿车多采用带锁止离合器的综合式液力变矩器，将导轮与泵轮机械直接连接，如图3-4-7所示。汽车在不稳定的情况下行驶，例如起步，经常加减速时，压缩液体(变矩器压力)流向锁止离合器前，锁止离合器前、后压力相等，锁止离合器分离，普通扭矩如图3-4-8所示。汽车稳定行驶时，压缩液体留在离合器后面，锁止离合器与变矩器壳体直接连接，动力不通过液力传动，直接通过机械传动，变矩器效率为100%。动力传递路径：发动机变矩器壳体锁止离合器压盘液压缓冲器从动盘齿轮变速机构输入轴。变速机构(1)行星齿轮组的简单行星齿轮组如图3-4-9所示，由齿圈、太阳轮、行星齿轮、行星架构成。结构紧凑，能够简单有效地实现变速器各变速级的动力传递。齿圈位于齿轮组的最外侧，内侧有齿，与行星架的行星齿轮啮合。太阳齿轮位于齿轮组中心，外侧有齿，与行星架行星齿轮啮合。行星齿轮位于太阳轮和齿圈之间。行星架是支撑行星齿轮的金属框架，其上的行星齿轮与太阳齿轮和齿圈啮合。在简单行星齿轮组中，以单列单级为例，太阳轮、齿圈、行星架这三个要素中的任意一个被固定，其他两个要素中的任意一个作为输入或输出要素能够实现不同的传动方式，但三个要素中的任意两个被刚性连接并锁定输入行星齿轮组减速、加速、倒档(倒档)时的传动路线分别如图3-4-10~图3-4-12所示。)2)复合式行星齿轮机构在自动变速器中应用较多的复合式行星齿轮机构有辛普森式和拉维那式。辛普森式行星齿轮机构是由两列行星齿轮机构共用一个太阳轮构成的复合式行星齿轮机构。拉维那式行星齿轮机构如图3-4-13所示，由前单行星齿轮系和后二行星齿轮系组合而成。太阳齿轮、长行星齿轮、行星架、齿圈构成一个单行星齿轮式行星列；太阳齿轮、短行星齿轮、长行星齿轮、行星架、齿圈构成一个双行星式行星列。如图3-4-14所示，换挡驱动器(1)离合器自动变速器中使用的离合器是由摩擦片、钢板、离合器活塞、离合器轮毂、卡环等构成的多板离合器。多片离合器可以承受很大的转矩。随着活塞在复位弹簧的作用下返回，复位弹簧由卡环定位。多片离合器钢板和摩擦板交错安装，摩擦板两面有摩擦材料，钢板两面光滑无摩擦材料。部分变速器的多片离合器采用单面带摩擦材料的摩擦板。也就是说，一面带有摩擦材料，另一面带有光滑的钢板。)2)单向离合器单向离合器的作用是使一个元件只向一定的方向旋转，向另一个方向锁定。单向离合器除了用于变矩器的导向轮外，还用于齿轮机构。齿轮机构的单向离合器也称为“超越离合器”，用于实现转矩的单向传递。单向离合器具有高灵敏度，可以瞬间锁定(或解锁)，提高换档时机的准确性。单向离合器的结构如图3-4-15所示。)3)制动器的作用是将行星齿轮机构的任何一个元件连接到变速器壳体上，并约束和固定该元件。自动变速器常用的制动器有片式制动器和带式制动器两种。改进后的辛普森行星齿轮机构使用片式制动器代替带式制动器。片式制动器的结构如图3-4-16所示，与湿式多片离合器的结构基本相同，工作平稳性好，增减摩擦片数量可以满足不同排量发动机的要求。带式制动器如图3-4-17所示，由制动带及其伺服装置(控制缸)构成。汽车维修书籍推荐《汽车构造原理从入门到精通（彩色图解+视频）》作者：东莞市凌泰教育设备有限公司售价：78.00上市时间：2020年10月本书围绕汽车维修企业关心的问题，用简明清晰的文字，附上高清彩色大图，从汽车的定义、分类、整体结构入手，从详细介绍了行驶系统、转向系统、制动系统、空调系统本书采用大量高清透视图、分解图给出了汽车的基本结构和工作原理，诊断和维修部分采用实拍图，并加以必要的文字说明，通俗易懂，实际指导价值强本书既可作为初级汽车维修企业的入门指导读物，也可作为大学汽车专业师生的参考资料。