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第4章 自动变速器 1.自动变速器的发展 1904年：美国通用汽车公司的凯迪拉克汽车采用手操纵的三挡行星齿轮变速器。福特汽车采用二挡行星齿轮变速器。 1926年：别克小轿车上开始使用液力机械传动变速器。 1933年：美国的瑞欧汽车使用了一种半自动变速器。 1938年：美国克莱斯勒汽车公司采用了液力偶合器，这为自动变速器的成功打下了基础，后来由液力变矩器代替液力偶合器。 3．自动变速器的组成 变矩器 变速齿轮机构 液压控制系统 电子控制系统 4．自动变速器的分类 1．按驱动方式分类 后驱自动变速器、前驱自动变速器（自动驱动桥） 2．按前进挡的挡位数分类 3个前进挡、4个前进挡、5个前进挡等。 3．按齿轮变速器的类型分类 行星齿轮式自动变速器、定轴式自动变速器 4．按控制方式分类 全液压控制自动变速器和电子控制自动变速器 全液压控制自动变速器 电子控制自动变速器 5．电控自动变速器控制原理 自动变速器是通过传感器和开关监测汽车和发动机的运行状态，接受驾驶员的指令，将发动机转速、节气门开度、车速、发动机冷却液温度、自动变速器油温等参数转变为电信号，输入电控单元(ECU)。ECU根据这些信号，按照设定的换挡规律，向换挡电磁阀、油压电磁阀等发出电子控制信号；换挡电磁阀和油压电磁阀再将ECU发出的控制信号转变为液压控制信号，阀板中的各个控制阀根据这些液压控制信号，控制换挡执行机构的动作，从而实现自动换挡（如图4.8所示） 自动变速器 换档操纵机构 天津丰田花冠自动变速器 福特04款蒙迪欧(Mondeo)自动变速器 马自达6变速器 4.2 液力变矩器 4．2．1变矩器的功用与组成 功用： 1.平稳地将发动机转矩传递给变速器； 2.在一定范围内实现无级变速增矩； 3.在飞轮作用下，使发动机运转平稳； 4.驱动液压控制系统的油泵。 组成： 泵轮、涡轮和导轮 三个元件的功用如下： 泵轮：将发动机的机械能转变为自动变速器油的动能； 涡轮：将自动变速器油的动能转变为涡轮轴上的机械能； 导轮：改变自动变速器油的流动方向，从而达到增矩的作用。 液力变矩器实物图 1．泵轮 泵轮在变矩器壳体内，许多曲面叶片都安装在内。在叶片的内缘上安装有导环，提供一通道使ATF流动畅通。变矩器通过驱动端盖与曲轴连接。当发动机运转时，将带动泵轮一同旋转，泵轮内的ATF依靠离心力向外冲出。发动机转速升高时泵轮产生的离心力亦随着升高，由泵轮向外喷射的ATF的速度也随着升高。 2．涡轮 涡轮同样也是有许多曲面叶片的圆盘，其叶片的曲线方向不同于泵轮的叶片。涡轮通过花键与变速器的输入轴相啮合，涡轮的叶片与泵轮的叶片相对而设，相互间保持非常小的间隙。 3．导轮 导轮是有叶片的小圆盘，位于泵轮和涡轮之间。它安装于导轮轴上，通过单向离合器固定于变速器壳体上。 导轮上的单向离合器可以锁住导轮以防止反向转动。这样，导轮根据工作液冲击叶片的方向进行旋转或锁住 4．2．2 液力变矩器的工作原理 用两台电风扇作模拟试验，一台电风扇接通电源就像变矩器中的泵轮，另一台电风扇不接电源就像涡轮。将两台电风扇对置，当接通电源的电风扇旋转时，产生的气流可以吹动不接电源的风扇使其转动。这样两个电风扇就组成了耦合器，它能够传递转矩，但不能增大转矩。如果添加一个管道，空气就会从后面通过管道，从没有电源的电风扇回流到有电源的电风扇。这样会增加有电源电风扇吹出的气流。在液力变矩器中，导轮起到了这种空气管道的作用，增加由泵轮流出的ATF的动能（如图4.14所示） 液力变矩器中三个元件的功用： 泵轮：将发动机的机械能转变为自动变速器油的动能； 涡轮：将自动变速器油的动能转变为涡轮轴上的机械能； 导轮：改变自动变速器油的流动方向，从而达到增矩的作用 1．液力偶合器的ATF流向 液力偶合器内自动变速器油的流动方向，是由泵轮流向涡轮的油液，再回到泵轮，油液再回到泵轮时，其作用方向与泵轮转动方向相反，因此存在阻止泵轮正常运转的倾向，即泵轮的运动受到了涡轮回流油液的阻碍。也就是液力偶合器无法增大扭矩，这是液力偶合器的缺点。液力偶合器的ATF流向（如图4.15所示） 液力耦合器的ATF流向 2．液力变矩器的ATF流向 在增加了导轮的液力变矩器中，自动变速器油的流动方向是变化的。自动变速器油先从泵轮流向涡轮，再从涡轮流入导轮，当流出导轮后方向会改变；油液从导轮流回到泵轮时，其流动方向变得与泵轮运动方向相同，这就加强了泵轮的转动力矩，进而也就增大了输出扭矩，这就是液力变矩器可以增大扭矩的原理。单向离合器的作用（如图4.15所示）