自动变速器的结构和工作原理Word格式文档下载.docx

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　　自动变速器中油泵是重要总成之一，它技术状况的好坏，对自变器的性能及使用寿命有很大影响。

油泵通常装在变距器的后端，有的是在变速器的后端，但是不管何位都是变距器的泵通过轴套或轴来驱动，转速与发动机相同。

　　常见泵的型式有内啮合轮泵，摆线转子泵，和叶片泵等定量泵，也有少数车型采用变量泵（叶片）。

　　1）内啮合齿轮

　　内啮合齿轮在自动变速器应最为普遍，它具有尺寸小、重量轻、流量脉动小、噪声低特点。

内啮合齿轮主要由起主动作用的小齿轮，从动的内齿轮、月牙隔板、泵壳、泵盖等组成。

如图所示：

当小齿轮被发动机到动旋转时，与其啮合的内齿轮也一起转动月牙隔板将工作腔分开成吸油腔和出油腔，在下端的吸油腔，随着齿轮退出啮合，容积增大，形成局部真空，将油液带到上端的出油腔；

出油腔则由于齿轮进入啮合，工作容积减少，压力增加而将油液排出。

　　决定液压泵使用性能的主要是齿轮的工作见间隙，特别是齿轮端面间隙影响最大，在这些间隙处，总有一定的油液泄漏如果，如果因装配成磨损的原因使得工作间隙过大，油液泄漏量就会增加，严重时会造成输出油液压力过低而影响系统正常工作。

　　2）摆线转子泵摆线转子泵具有结构简单、尺寸紧凑、噪声小，运转平稳高速性能良好等优点；

其缺点是流量脉冲大，加工精度要求高。

它是由一对内啮合的转子及泵壳、泵盖等组成。

内转子不同心，有一定的偏心距，且外转子比内转子多一个齿，发动机运转时，带动油泵内外转子朝同向旋转，但内转子的转速大于外转子。

从而在工作腔的容积随着转子的旋转而不断变化，当转子顺转时，内外转子中心线右侧的各个工作腔的容积由小变大，形成真空吸油；

中心线左侧的各个工作腔的熔剂由大变小，将液油压出。

　　2）叶片泵

　　叶片泵具有运转平稳、噪声小、泵油流量均匀、容积效率高等优点；

但它结构复杂，对液压油的污染比较敏感。

叶片泵是由定子、转子、叶片及、壳体组成。

　　转子绕中心转动，定子固定不动，二者不同心，有一定的偏心距，当转子旋转时，叶片在离心力及叶片底部的油压作用下向外张开，紧贴在定子表面上，并随转子的转动，在转子叶片槽内作往复运动，这样相邻叶片之间形成密封腔，转子转动工作腔由大变小把油压出。

　　2.主油路系统

　　自动变速器油从油泵泵出，既进入主油路系统。

由于油泵是发动机直接驱动的，因此它的输出流量和压力都受到发动机运转状况的影响。

发动机运行过程中，转速从1000r/min变化，从而使得油泵的输出流量和压力变化很大。

当主油路压力过高时，会引起换档冲击和增加功率消耗，当主油路压力太低时，又会引起离合器制动器的打滑，二者都会影响液压系统的工作，因此在主油路系统中必须设置主油路调压阀。

　　主油路调压阀：

作用是将油泵输出压力精确调节到所需的油压后再输入主油路，多余的油返回油底壳。

是系统压力稳定在一定范围内。

　　主油调压阀还应能满足主油路系统在不同工况，不同档位时，具有不同油压的功能要求：

　　1）节气门开度小时，自变器所传距较小，离合器制动器不易打滑，主油路压力可以降低一些与之相反，应使油压升高。

　　2）自变器处于抵挡行驶，所需转距较大，主油压要高而在高档时，自变器所传距小，可降低主油压。

　　3）倒档使用时间较少，为减少自变器尺寸，倒档执行机构做得较小，为避免打滑应提高油压。

　　主油主油器调节阀一般采用阶梯形润滑，如图所示：

它由上面是阀芯，下部分的柱塞套筒及调节弹簧组成，在阀门是上端A处，受到来自油泵的压力作用；

下端则受到柱塞下部C处的来自节气门所控制节气门阀的压力作用，以及调压弹簧弹力A、C两端压力的平衡决定阀体所处位置。

　　如果油泵压力升高，作用在A处压力大，使阀体下移，出油口打开，泄油，使油压到规定值，当踩下加速踏板使，发动机转速增加，油泵转速随之加快，油泵油压升高，在A处向下的压力增大，但这时，加速踏板控制的节气阀的油压也升高，使C处向上的压力增大，于是主调压继续保持平稳，满足功率增加油压增大的要求。

　　倒挡时，手动阀打开另一条油路，将压力进入主调压阀柱塞的B腔，使得向上推阀体的压力增加，阀芯上移，卸油口关小，主油压升高，从而获得，“D”、“2”、“L”等前进档管路压力。

　　3.换档信号系统

　　给自变器提供换档操纵的有两个信号，就是所谓的两发控制参数：

发动机的负荷和离心速控阀提供信号。

　　1）节气门阀

　　节气门阀反应节气门开度大小变化时的油压。

根据输入方式的不同可分为机械式节气门哈真空式节气门阀两种。

（1）机械式节气门阀（如图2.24所示）

为一种常见的机械式节气门阀，它由上部是节气门阀体、回位弹簧、下部的强制低档柱塞和调压弹簧等组成。

节气门阀和强制低档柱塞并不直接接触，而是通过调压弹簧联系在一起，强制低档柱塞下装有滚轮，与节气门阀凸轮接触。

节气门阀凸轮经钢丝绳与加速踏板相连。

　　来自油泵的压力油由节气门阀的进油口进入，需经阀口后方能从出油口接至换档阀。

另外节气门上还有两个控制油口，分别与来自断流阀的油压及出油口油压相通，使阀体在A、B处受到向下的油压作用力。

当发动机怠速运行时，阀上进油口处的节流口开度很小，输出的油压很低。

　　当踩下加速踏板时，节气门缆绳被拉动，将强制低档柱塞上推，压阀压弹簧，调压弹簧则推动节气门阀体向上，使节流口开大，从节气门输出的油压增高。

加速踏板往下踩，就是节气门开度越大，节气门阀凸轮转动角度也越大，强制低档柱塞上移越多，节气门阀体向上移动也就越多，节流口也就越大，使得节气门的开度大小与自变器节气门阀输出的油压有了对应关系。

（2）真空式节气门阀　　（如图2.25所示）

　　真空式节气门由真空气室、推杆和润滑等组成。

　　上部被膜片隔开的真空气室通过软管与发动机节气门后的进气管相通，与膜片相连的推杆则在膜片弹簧力作用下将润滑的阀芯往下推，阀上有三个油道：

与主油路相通的进油道A，输出油道B、卸油道C，从出油道B引出控制油流通至饭芯底部，其油压使阀芯上移，与膜片弹簧力平衡，油从进油口A到出油口B或泄油口C，均要给阀口的节流作用。

当阀体A通至B的阀芯在新的位置平衡。

　　而当阀芯的油压小于膜片推力时，阀芯下移，A通B的阀口加大，通泄油C的阀口关小，节气门阀输出油压，阀芯下部的油压也随之增加使阀芯在新是位置平衡。

　　膜片作用在推杆的力即与膜片的弹簧力大小有关，也与真空度有关。

当节气门开度较小时进气管真空度较大，真空气室膜片对阀芯的推力减小，节气门阀输出油压较低；

当节气门开度较大时，进气管真空度小，真空气室膜片对阀芯推力变大，节气门阀输出油压较高。

也就是说，真空节气门阀所产生的控制信号油压随负荷大小而变化。

　　2）离心式速控阀

　　也叫离心调速阀或离心调速器 

其作用：

为自变器换档阀提供一个随车速变化的控制油压。

原理是利用轴旋转时，重块所产生的离心力来控制润滑阀芯的位置故称离心式速控阀和中间传动复合式双级速控阀.

（1）普通复合式双级速控阀 

结构如图2.26

来自油泵的主油路压力油由速控阀盖左端面上的小孔A，经盖上的轴向油道,速控阀外壳左端面上油道,从阀入口P进入速控阀内,再由阀出口O经外壳左端面油道,盖上轴向油道及轴颈外槽中的经向小孔B输出.

　　离心速控阀输出油压的大小由主油路压力油入口P的开度即滑阀的轴向位置决定.变速器输出轴旋转时,滑阀自身的离心力及油压使滑阀向外移动（甩开）;

而另一侧重块组件的离心力却通过速控阀轴力使滑阀向内（内收）移动.当变速器输出轴转速很低时,离心力很小,不足以平衡油压作用力,于是滑阀外移,并通过速控阀轴把另一侧的重块组件往内拉,入口P开度减小,输出油压相应减小.当输出转速逐渐生高时,重块组件的离心力迅速增大,拉动滑阀内移,使主油压入口P开度增大,阀输出油压随车速的提高而内急剧增大.

（2）中间传动复合式双级速控阀

如图2.27

　　前驱变速器,普通复合式双级速控阀难以布置,而中间传动复合式双级速空阀因其体积小,可放开在变速器的轴管内,由装在变速器输出轴上的齿轮间接驱动.因此在自动驱动桥中较多采用中间传动复合式双级速控阀.

　　当来自主油路的压力油由进油口A进入后,经阀芯左端,将阀芯向右推,使A口关小,泄压口C增大,速控阀输出压力减消.当从动齿轮带动阀芯,阀体及保持架旋转时，重块组件在离心力的作用下可绕销孔向外摆动。

　　在输出轴转速低时，重块所受离心力小，阀芯在油压的作用下处于较右的位置AD开度减小，速控输出油压速随之降低，输出轴转速越高，重块组件所受离心力越低阀芯被向左推移得越，速控阀输出油压就越高。

从而使速控输出油压能随着输出轴转速的增大而增高。

　　4.换档阀系统

　　换档阀组根据换档信号系统提供的信号，控制自动变速器中液压操纵油路的方向，由此决定所处不同档位。

换档阀组主要由手动阀、换档阀组成。

　　1）手动阀

　　手动阀是安装于控制系统阀板总成中的多路换向阀，由驾驶室内的自动变速器操纵受柄控制。

操纵手柄的作用与普通手动变速器的换档手柄不同。

　　手动变速器换档手柄的工作位置就是变速器的档位。

变速器有几个档位，手柄就有几个工作位置。

而自动变速器操纵手柄的位置是自动变速器的工作方式，与档位数并不对应。

如手柄置于前进档（D）位置时，对三档自动变速器而言，变速器可根据换档信号在1至3档之间自动变换；

对四档自动变速器而言，变速器则可根据换档信号在1至4档之间自动换档。

当手柄置于前进低档2位（或S位）时自动变速器只能在1至2档间自动变换。

当手柄置于前进低档1位（或L位）时，自动变速器被限制在1档工作。

手动阀还提供倒档（R）、空挡（N）、停车档（P）等功能。

手动阀结构简图如下：

在阀体上有多条油路，一条进油道与液压泵主油路相连，其余为出油道，分别通至“D”、“2”、“P”、和“R”档位相应的滑阀或直接通往换档执行元件。

　　2）换档阀

　　换档阀是弹簧液压作用式的方向控制阀，它有两个工作位置，可以实现升档或降档的自动变换。

如图2.30所示：

　　为一自动变速器换档阀的结构示意。

来自节气门阀的油压作用在换档阀阀芯右部，连同弹簧作用力使阀芯向左；

离心速控阀油压则作用在阀芯左部，其作用力使阀芯向右。

　　当车速较低而发动机节气门开度较大时，换档阀阀芯右端的节气门阀油压较高，作用力大；

左端的速控阀油压较小，作用力小，阀芯被推至左位如图b主油路油压只能通往低档的执行元件，自动变速器在低档工作。

当车速增大时，阀芯左端的速控阀油压随之升高，作用力增大，当油压增之某一值时，阀芯被推至左位，如图a主油路油压接通与高档相应的执行元件，自动变速器自动换至高档工作。

如车速下降，离心速控阀油压也会降低，换档阀阀芯在节气门阀油压和弹簧力作用下左移，自动变速器又回到低档工作。

即自动变速器的升档和降档完全是由节气门阀和速控阀产生的油压大小来控制的。

　　当节气门阀输出油压高（即发动机负荷大）而离心速控阀输出油压低（即车速低）时，自动变速器在低档工作，而随着车速的增加，变速器逐渐自动升档。

因每个换档