请问一下自动变速器工作原理的工作原理

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自动变速器工作原理
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1:AT传动系统的工作原理   AT传动系统的结构与手动档相比,在结构和使用上有很大的不同。手动档主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速变矩;而AT传动系统是由液力变矩器、行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中,液力变扭器是AT最具特点的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,它直接输入发动机动力,并传递扭矩,同时具有离合作用。泵轮和涡轮是一对工作组合,它们就好似相对放置的两台风扇,一台风扇吹出的风力会带动另一台风扇的叶片旋转,风力成了动能传递的媒介,如果用液体代替空气成为传递动能的媒介,泵轮就会通过液体带动涡轮旋转,再在泵轮和涡轮之间加上导轮,通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差就可以实现变速变矩了。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大,因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮来提高效率,液压操纵系统会随发动机工作的变化而自行操纵行星齿轮,从而实现自动变速变矩。辅助机构自动换档不能满足行驶上的多种需要,例如停泊、后退等,所以还设有干预装置(即手动拨杆),标志P(停泊)、R(后位)、N(空位)、D(前进位),另在前进位中还设有“2”和“1”的附加档位,用以起步或上斜坡之用。由于将其变速区域分成若干个变速比区段,只有在规定的变速区段内才是无级的,因此AT实际上是一种介于有级和无级之间的自动变速器。   液力自动变速器通常有两种类型:一种为前置后驱动液力自动变速器;另一种为前置前驱动液力自动变速器。液力自动变速器电子控制通过动力传动控制模块(Power-transmissionControlModule,PCM)接收来自汽车上各种传感器的电信号输入,根据汽车的使用工况对这些信息处理来决定液力自动变速器运行工况。按照这些工况,动力传动控制模块给执行机构发出指令,并实现下列功能:变速器的升档和降档;一般通过操纵一对电子换档电磁阀在通/断两种状态中转换;通过电子控制压力控制电磁阀(PressureControlSolenoid,PCS)来调整管路油压;变矩器离合器(TorqueConverterClutch,TCC)用以控制电磁阀的结合和分离时间。   自动变速器主要是根据车速传感器(VehicleSpeedSensor,VSS)、节气门位置传感器(17hrottlePositionSensor,TPS)以及驾驶员踩下加速踏板的程度进行升位和降位控制。   2:AMT传动系统的工作原理   AMT、传动系统是在传统的固定轴式变速器和干式离合器的基础上,应用微电子驾驶和控制理论,以电子控制单元(ECU)为核心,通过电动、液压或气动执行机构对选换档机构、离合器、节气门进行操纵,来实现起步和换档的自动操作。AMT传动系统的基本控制原理是:ECU根据驾驶员的操纵(节气门踏板、制动踏板、转向盘、选档器的操纵)和车辆的运行状态(车速、发动机转速、变速器输入轴转速)综合判断,确定驾驶员的意图以及路面情况,采用相应的控制规律,发出控制指令,借助于相应的执行机构,对车辆的动力传动系统进行联合操纵。   AMT、传动系统是对传统干式离合器和手动齿轮变速器进行电子控制实现自动换档,其控制过程基本是模拟驾驶员的操作。ECU的输入有:加速踏板信号、发动机转速、节气门开度、车速等。ECU根据换档规律、离合器控制规律、发动机节气门自适应调节规律产生的输出,对节气门开度、离合器、换档操纵三者进行综合控制。   离合器的控制是通过三个电磁阀实现的,通过油缸的活塞完成离合器的分离或接合。ECU根据离合器行程的信号判断离合器接合的程度,调节接合速度,保证接合平顺。   换档控制一般是在变速器上交叉地安装两个控制油缸。选档与换档由四个电磁阀根据ECU发出指令进行控制。   在正常行驶时,节气门开度的控制由驾驶员直接控制加速踏板,其行程通过传感器输入到:ECU,ECU再根据行程大小,通过对步进电动机控制来控制发动机节气门开度。在换档过程,踏板行程与节气门开度并非完全一致,按换档规律要求先减小节气门开度,进入空档,在挂上新的档位后,接合离合器,随着传递发动机扭矩增大的同时,节气门开度按一定的调节规律加到与加速踏板对应的开度。  3:CVT传动系统的工作原理   CVT采用传动带和可变槽宽的带轮进行动力传递,即当带轮变化槽宽时,相应地改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径而进行变速,传动带一般有橡胶带、金属带和金属链等。CVT是真正的无级变速,它的优点是重量轻、体积小、零件少。与AT比较,它具有较高的运行效率,油耗也较低。但CVT的缺点也很明显,就是传动带很容易损坏,不能承受过大的载荷,因此在自动变速器中占有率较低。   CVT与AMT和AT相比,最主要的优点是它的速比变化是无级的,在各种行驶工况下都能选择最佳的速比,其动力性、经济性和排放与AT相比都得到了很大的改善。但是CVT不能实现换空位,在倒位和起步时还得有一个自动离合器,有的采用液力变矩器,有的采用模拟液力变矩器起步特性的电控湿式离合器或电磁离合器。CVT采用的金属带无级变速器与AT一般所用的行星齿轮有级变速器比较,结构相对简单,在批量生产时成本可能低些。
参考资料:
baike.baidu.com/view/95291.html?wtp=tt#6
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  1.液力变矩器工作原理  液力变矩器(Torque Converter,简称TC)位于液力自动变速箱最前端,安装在发动机的飞轮上,其作用与汽车中的离合器相似,并能根据汽车行驶阻力的变化,在一定范围内自动地、无级地改变传动比和转矩比,具有一定的减速增矩功能。目前广泛采用由泵轮、涡轮和导轮组成的三元件闭锁式综合液力变矩器,泵轮与变矩器外壳连为一体,是主动元件;涡轮通过花键与输出轴相连,是从动元件;导轮置于泵轮和涡轮之间,通过单向离合器及导轮轴套固定在变速器外壳上。  发动机启动后,曲轴通过飞轮带动泵轮旋转,因旋转产生的离心力使泵轮叶片间的工作液沿叶片从内缘向外缘甩出;这部分工作液既具有随泵轮一起转动的园周向的分速度,又有冲向涡轮的轴向分速度。这些工作液冲击涡轮叶片,推动涡轮与泵轮同方向转动。  从涡轮流出工作液的速度可以看为工作液相对于涡轮叶片表面流出的切向速度与随涡轮一起转动的圆周速度的合成。当涡轮转速比较小时,从涡轮流出的工作液是向后的,工作液冲击导轮叶片的前面。因为导轮被单向离合器限定不能向后转动,所以导轮叶片将向后流动的工作液导向向前推动泵轮叶片,促进泵轮旋转,从而使作用于涡轮的转矩增大。  随着涡轮转速的增加,圆周速度变大,当切向速度与圆周速度的合速度开始指向导轮叶片的背面时,变矩器到达临界点。当涡轮转速进一步增加时,工作液将冲击导轮叶片的背面。因为单向离合器允许导轮与泵轮一同向前旋转,所以在工作液的带动下,导轮沿泵轮转动方向自由旋转,工作液顺利地回流到泵轮。当从涡轮流出的工作液正好与导轮叶片出口方向一致时,变矩器不产生增扭作用(这时液力变矩器的工况称为液力偶合工况)。  液力变矩器靠工作液传递转矩,比机械变速器的传动效率低。在液力变矩器中设置锁止离合器,可以在高速工况下将泵轮与涡轮锁在一起,实现动力直接传递,提高变矩器的传动效率。  2.行星齿轮变速器工作原理  液力变矩器虽能传递和增大发动机转矩,但变矩比不大,变速范围不宽,远不能满足汽车使用工况的需要。为进一步增大扭矩,扩大其变速范围,提高汽车的适应能力,在液力变矩器后面装有辅助变速器,多采用行星齿轮机构。  行星齿轮变速器是由行星齿轮机构及离合器、制动器和单向离合器等执行元件组成。行星齿轮机构通常由多个行星排组成.行星排的多少与档数的多少有关。  行星齿轮变速器的换档执行元件包括换挡离合器、换挡制动器和单向离器。  换挡离合器为湿式多片离合器,当液压使活塞把主动片和从动片压紧时,离合器接合;当工作液从活塞缸排出时,回位弹簧使活塞后退,使离合器分离。  换挡制动器通常有两种形式:一种是湿式多片制动器,其结构与湿式多片离合器基本相同,不同之处是制动器用于连接转动件和变速器壳体,使转动件不能转动。换挡制动器的另一形式是外束式带式制动器。  行星齿轮变速器的单向离合器与液力变矩器中的单向离合器结构相同。  3.液力机械自动变速箱的自动控制  液力机械自动变速箱的自动控制系统通常由供油、手动选挡、参数调节、换挡时刻控制、换档品质控制等部分组成。  供油部分根据节气门开度和选挡杆位置的变化,将油泵输出油压调节至规定值,形成稳定的工作液压。  在液控液动自动变速器中,参数调节部分主要有节气门压力调节阀(简称节气门阀)和速控调压阀(又称调速器)。节气门压力调节阀使输出液压的大小能够反映节气门开度;速控调压阀使输出液压的大小能够反映车速的大小。  换挡时刻控制部分用于转换通向各换挡执行机构(离合器和制动器)的油路,从而实现换挡控制。  锁定信号阀受电磁阀的控制,使液力变矩器内的锁止离合器适时地接合与分离。  换挡品质控制部分的作用是使换挡过程更加平稳柔和。
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自动变速器工作原理
如果您驾驶过配备自动变速器的汽车,则应该知道自动变速器和手动变速器之间有两个主要区别: 自动变速器汽车上没有离合器踏板。 自动变速器汽车上没有换挡机构。只要将变速器挂在前进挡,其他所有操作都会自动进行。 自动变速器(与它的液力变矩器)和手动变速器(与它的离合器)完成一模一样的事情,但它们完成的方式完全不同。 自动变速器的工作方式十分的神奇!自动变速器位置在本文中,我们将详细讲述自动变速器的原理。 首先您将了解整套系统的关键部件: 行星齿轮组。 然后,我们将告诉您变速器的装配、控制装置的工作原理,并讨论在变速器的控制中涉及到的一些难点。 与手动变速器一样,自动变速器的主要工作是让发动机在较窄的转速范围下运行,并且提供较宽的输出速度范围。 梅赛德斯-自动变速器如果没有变速器,汽车将会只有一种传动比,而我们也只能选择让汽车以所需的最大速度行驶的那种传动比。 如果您想要的最大速度是130公里/小时,那么传动比应类似于大多数手动变速器中的三挡。 您可能从来没尝试过仅用三挡来驾驶配备手动变速器的汽车。 如果体验一下,您很快会发现在起动时几乎没有加速感。高速行驶时,发动机会发出尖叫,转速表会接近红线。这样的汽车很快就会磨损,以至于几乎无法驾驶。 因此,变速器使用齿轮,以便更有效地利用发动机的扭矩,从而保持发动机在合适的转速下运行。 手动变速器和自动变速器之间的关键不同在于:前者将不同组的齿轮分别锁定到输出轴,以得到各种传动比;而在自动变速器中,同一组齿轮就可得到所有不同的传动比,自动变速器则是通过行星齿轮组来实现这一功能的。
[责任编辑:vivianliang]
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自动变速器的基本组成和工作过程
自动变速器的基本组成和工作过程
  一、自动变速器的基本组成  自动变速器的厂牌型号很多,外部形状和内部结构也有所不同,但它们的组成基本相同,都是由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合起来的。常见的组成部分有液力变矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速度调压器等,按照这些部件的功能,可将它们分成液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分
  一、自动变速器的基本组成  自动变速器的厂牌型号很多,外部形状和内部结构也有所不同,但它们的组成基本相同,都是由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合起来的。常见的组成部分有液力变矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速度调压器等,按照这些部件的功能,可将它们分成液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分
  一、自动变速器的基本组成  自动变速器的厂牌型号很多,外部形状和内部结构也有所不同,但它们的组成基本相同,都是由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合起来的。常见的组成部分有液力变矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速度调压器等,按照这些部件的功能,可将它们分成液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分
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自动变速器工作原理
下面让我们来了解行星齿轮组的工作原理。 当我们分解自动变速器以了解其内部结构时,会发现其在相当小的空间内容纳了各种各样的部件。除了其他部件外,您还会看到: 一套精致的行星齿轮组 一组钢带,用于固定齿轮组的部件 一组三个湿盘离合器,用于固定齿轮组的其他部件 一套神奇的液压系统,用于控制离合器和钢带 一个大型齿轮泵,用于运送变速器液力传动油 我们关注的重点是行星齿轮组。 这个部件的大小与甜瓜相仿,它产生变速器所能生成的所有不同传动比。变速器内的其他所有部件都是为了帮助行星齿轮组完成此工作。自动变速器包含两套完整的行星齿轮组,它们组合成一个部件。从左到右:齿圈、行星架、两个太阳轮所有行星齿轮组都有三个主要部件: 太阳轮 行星齿轮和行星齿轮的齿轮架 齿圈 每种部件可以作为输入、输出,也可以保持不动。当各种部件担任不同角色时,可相应得到齿轮组的某一传动比。下面让我们观察单个行星齿轮组。 变速器中的一个行星齿轮组包括一个72齿的齿圈和一个30齿的太阳轮。通过该齿轮组,可以得到很多不同的传动比。 输入输出不动计算传动比A太阳轮(S)行星架(C)齿圈(R)1+R/S3.4:1B行星架(C)齿圈 (R)太阳轮(S)1 /(1+S/R)0.71:1C太阳轮(S)齿圈 (R)行星架(C)-R/S-2.4:1另外,将其中任何两个部件锁定在一起,都会将整个装置锁定在1:1齿轮减速比。 请注意,上面列出的第一个传动比是减速挡——输出速度比输入速度慢。第二个是超速挡——输出速度比输入速度快。最后一个又是减速挡,但输出方向相反。从这个行星齿轮组还能得到其他几种传动比,不过这几种传动比与我们的自动变速器相关。您可以从下面的动画中试验这几种传动比:
<embed width="410" height="300" type="application/x-shockwave-flash" pluginspage="http://www.macromedia.com/shockwave/download/index.cgi?P1_Prod_ Version=ShockwaveFlash" quality="high" src="http://static.bowenwang.com.cn/flash/automatic-transmission-planetary.swf" > 与自动变速器相关的不同传动比的动画单击上表左边的按钮。因此,不需要啮合或脱离任何其他齿轮,这组齿轮就可以产生所有不同的传动比。两套这样的齿轮组排成一行,就可以得到变速器需要的四个前进挡和一个倒挡。这个自动变速器使用一组齿轮,这组齿轮称为组合行星齿轮组。看似单个行星齿轮组,但实际上其运行方式像两个行星齿轮组组合在一起。该齿轮组具有一个始终作为变速器输出的齿圈、两个太阳轮和两组行星齿轮。 下面我们来看看其中的一些部件:
变速器中的齿轮如何组合在一起从左到右:齿圈、行星架、两个太阳轮下图显示了行星架中的行星齿轮。请注意,右边的行星齿轮比左边的行星齿轮位置低,并且它不与齿圈啮合,而是与其他行星齿轮啮合。只有左边的行星齿轮与齿圈啮合。
行星架:请注意两组行星齿轮。接下来,您可以看到行星架的内部。较短的行星齿轮只与较小的太阳轮啮合,较长的行星齿轮既与较大的太阳轮啮合,也与较小的太阳轮啮合。
行星架内部:请注意两组行星齿轮。
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