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车辆工程

自动变速器知识-1、自动变速器概述

时间:2017-09-10 21:30:56   作者:   来源:   阅读:2   评论:0
一、 自动变速器迅速发展的原因

    长期以来具有自动变速器的轿车,一直被视为高级和豪华的标志,通常只有发动机排量3L以上的轿车才配置自动变速器。而且人们形成了一种概念:装备自动变速器的轿车具有许多优点,但售价昂贵、燃油经济性较差、结构复杂。维修保养困难,较难在普及型轿车上推广。大家始终把自动变速器认为是一种技术难度大,但又很奢侈的汽车部件总成。20世纪80年代中期,自动变速器在国外得以迅速发展,普及率愈来愈高,除了大排量发动机继续装备自动变速器之外,发动机排量在ZL以下的轿车也大量装备自动变速器,而且不少车型都把它作为标准配置推出。自动变速器在我国一直是处于十分落后状态,除了70年代长春第一汽车制造厂曾为红旗牌轿车配置了自动变速器之后,将近二十多年来,国产轿车从未出现过自动变速器总成。自从20世纪80年代以来,国外大量的现代轿车进人我国市场,特别在一些国际化大都市,装备有自动变速器的进口轿车的保有量迅速增长。

    1998年上海通用汽车公司率先在国产的别克新世纪轿车上推出了4T65E自动变速器,紧接着长春一汽大众在捷达王轿车上也推出了自动变速器,广州本田雅阁轿车、东风神龙富康轿车、东风风神轿车以及上海大众最新推出的帕萨特轿车都配置了自动变速器,其中东风神龙富康轿车和长春一汽大众刚推出的捷达都市阳光型轿车都是配置l.6L排量的电喷发动机,是国产轿车配置自动变速器中,发动机排量最小的车型。另外长春一汽大众最新推出奥迪A6,该车配置了手、自动混合控制的变速器,代表了较新的自动变速器控制技术。在仅仅2年多的时间里,在国产轿车上自动变速器的普及率发展如此之快,是始料不及的。为什么在近十年的时间里,配置自动变速器的轿车发展如此之快?究其原因,可归纳为以下几点。

①自动变速器可消除职业和非职业驾驶员操作技能上的差异。随着轿车的大量普及,老人和妇女涉及该商品的使用领域,由于体能和操作技能上的差异,往往给这些人的使用带来许多障碍,甚至萌发许多交通安全事故。追求商品的操作简便,往“傻瓜”型的操作方式发展,是普及商品的重要途径。自动变速器能根据实际路况条件自动选择最合适的档位行驶,减少技能和体能上差异所造成的影响。

②电子控制技术的快速发展,促使自动变速器燃油经济性明显改善。自动变速器燃油经济性较差的问题,一直制约自动变速器在普及型轿车上的广泛应用,关键是变矩器“软连接”弓I起的高速状态时的滑转,传动效率很低。80年代后期,由于电子控制技术的快速发展,电子元件的成本大幅度降低和可靠性大幅度提高,为电控自动变速器的发展创造了良好条件,变矩器‘软连接”引起的一系列问题也随之解决。如今很难比较手动和自动变速器的油耗究竟是谁高。

③减轻驾驶员操作时的劳动强度,提高行驶安全性。随着轿车的普及,公路的高速化,酿成交通事故的机会也在增大。社会的激烈竞争,造成人们的思想高度紧张,极易产生身体的疲劳,人们需要追求一种放松的作业环境,摆脱劳累和放松情绪。自动变速器由于简化操作,具有自适应的控制功能,因此可将注意力集中于对外界情况的观察,提高了行驶安全性。

④自动变速器可以降低发动机排放的污染。发动机变工况的使用,是造成发动机排放指标差的重要原因之一。在手动变速器的汽车上,通过稳定发动机转速而频繁变更变速器档位是很难实现的。但在自动变速器的汽车上,可把发动机转速稳定在低污染和低油耗的区域,通过变速器档位的自动变换来适应外界的路况变化。

    尽管自动变速器的汽车具有许多优点,但是仍有一部分年轻人不喜欢使用自动变速器的朋,主要是起步加速不如手动变速器汽车来得快。由于结构上的原因,拥有自动变速器的汽只能1档起步,而且加速需要时间,不如手动变速器汽车操作随心所欲。

二、 液力变矩器自动变速器的种类

1.按汽车的驱动方式分

1)前置前驱动自动变速器(FF型或FWD型)

    这种变速器仅使用在前轮驱动的轿车上,通常发动机呈横向布置。由于这类变速器兼有驱动桥的功能,在变速器内部除了具有变速机构外,还装备了主减速器和差速器(这两个总成一般装备在驱动桥上),因此这种变速器又称变速驱动桥(Transaxle)。这种变速器是一个输入口,两根输出轴。其中变矩器和发动机曲轴在同一中心线上,而变速机构可以布置在同一中心线上,图7.l所示就是这类变速器。它也可以布置在另一条和它平行的中心线上,通过传动链把变矩器输出轴和变速机构输人轴连接起来。由于发动机横置可以使主减速器采用圆柱斜齿轮传动,避免使用螺旋伞齿轮,因此可以简化调整,共用一种润滑油。但是德国大众的前轮驱动轿车,则比较多的采用发动机纵置的布置。

2)前置后驱动自动变速器(FR型或RWD型)

    这种变速器仅使用在后轮驱动的轿车上,通常发动机呈纵向布置。

    这类变速器内部仅有变速机构,主减速器和差速器均装备在后驱动桥上。这种变速器具有一个输人口,一根输出轴,发动机曲轴中心线和变矩器、变速机构三者均在同一中心线上,变速器的外形呈细长状,如图7.2所示。

3)四轮驱动自动变速器(4WD型)

    四轮驱动的轿车目前在国外是一种时尚,主要用于探险、越野和休闲旅游,这种轿车保有量正在逐步扩大。该变速器具有三根输出轴,除了前轮驱动两根输出轴外,还附加后桥传动的输出轴,在变速器内部含有一个主减速器,两个差速器,一个是前轮的轮间差速器,另一个是前、后轴间差速器,其结构更为复杂。

2.按控制方式分

    自动变速器控制档位变化的原理和传统手动变速器换档的规律相同。传统手动变速器换档的规律:驾驶员一是听发动机声音(发动机负荷)的大小,二是观察汽车车速,当发动机声音很大,同时又无法加速时,则驾驶员往往把档位由高档拨向低档。结果发动机声音降低,车速也提高了。目前自动变速器换档也同样遵循这样的规律,即根据换档的两个最主要的信g——发动机负荷(节气门开度)和汽车车速进行换档,称为双参数换档控制方法。根据两个信号的采集和控制方式的差别,有以下三种控制方法。

1)液压控制

    在液控的自动变速器中,采集发动机负荷大小的是节气门开度阀或真空压力调节器,通过这两个装置把发动机负荷大小转换成相应的油压,并且把该油压作用于换档阀的一端,采集汽车车速大小的是调速阀,通过该装置把汽车车速高低转换成相应的油压,并且把该油压作用于换档阀的另一端,换档阀两端的油压比较大小,决定换档阀的位置状态,从而决定变速器的升降档,20世纪80年代中期前生产的自动变速器绝大多数都属于液控式的自动变速器。其信号采集和控制方式都采用机械和液压的方法。

2)电子控制

    20世纪 80年代后期由于汽车电子控制技术的发展,特别是电喷发动机的广泛使用,出现了计算机的控制技术,电子传感器的大量使用,不少的工况信息相互间可以共享。在电控自动变速器中,换档的最主要信号仍然是发动机负荷和汽车车速两个信号,但是反映发动机负荷大小是节气门位置传感器或进气歧管绝对动传感器,这两个传感器都借用自电控友动机,反映汽车车速的是车速传感器。电子传感器把采集的发动机负荷和车速信号转换成电压和电流传送给电脑,电脑接受信息后,与存储在内部的程序加以比较,并给执行换档的电磁阀发出通、断点的指令,实现升降档位的变化。在电控的自动变速器中,信号的采集应用了电子传感器,而控制方法依靠电脑(ECU)

3)半电子控制

    在自动变速器中具有逻辑控制的装置,不仅仅是档位变化的控制装置,在其他一些压力调节器中同样涉及逻辑控制的问题。例如自动变速器要求液压系统主回路压力能够随着发动机的负荷增大而随之增大。在有些自动变速器中,换档控制已实现了电子化,而压力调节器的控制方法仍采用机械或液控的方法,这种电子与机械混合的控制方法称为半电子控制。目前大量的自动变速器采用这种控制方法,例如通用汽车公司生产的4T60E属于半电子控制,他的档控制实现电子化,而主回路压力调节则采用真3.按机械变速器的传动方式分

1)行星齿轮机构传动(共轴式传动)

自动变速器知识-1、自动变速器概述

    这种传动方式在自动变速器中占主导地位,具有结构紧凑、传递平稳等众多优点,绝大多数自动变速器都采用这种传动方式。有关行星齿轮机构传动原理方法在后面章节中有详细介绍,因此不再赘述。

2)平行轴齿轮机构传动

    在手动变速器中广泛采用这种传动方式。它的优点是结构简单,维修保养方便。这种变速器的换档的方法和手动变速器一样,由人力拨动啮合套变换成多片离合器自动接合或释放。目前采用这种传动方式的唯独日本本田公司。广州本田雅阁轿车配置的就是这一种自动变速器,如图7.3所示。它的换档信号仍然是发动机负荷和汽车车速。

    通过以上的简单介绍,可以看出液力变矩器式的自动变速器主要由下列总成部件组成:

①液力变矩器;

②机械变速器和变速的执行元件;

③机械操纵及联动机构;

④液压控制和执行元件;

⑤电子控制装置、电子传感器和执行元件。

空压力调制器。通用汽车公司最新推出的4T65E则是全电子控制的。


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