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1、August 27, 2020,1,工程機械系列培訓教材 自動變速箱工作原理,1、自動變速器組成與作用 液力變矩器 變速系統(tǒng) 齒輪變速機構(gòu) 換檔執(zhí)行機構(gòu) 組成 液壓控制系統(tǒng) 電子控制系統(tǒng),,,作用： 1、自動變速、變矩； 2、在發(fā)動機旋轉(zhuǎn)方向不變的情況下，改變機車行駛方向； 3、利用空檔中斷發(fā)動機的動力傳遞。,自動變速器工作原理,3,四大組成部分： 液力變矩器 齒輪變速器 檔位控制系統(tǒng) 冷卻、潤滑系統(tǒng),自動變速器組成,,4,自動變速器分類,1、按齒輪變速方式,行星齒輪式 普通齒輪式,,5,自動變速器電
2、液控制原理,通過電磁閥控制離合器壓力 通過電子控制單元將油門信號、發(fā)動機速度信號、機車行駛速度信號經(jīng)過處理后發(fā)出指令，控制電磁閥A閥和電磁閥B工作。,6,電子控制自動變速過程,速度傳感器 壓力傳感器 溫度傳感器,,ECU,電磁閥,7,換檔 電磁 閥與 換檔 閥,,換檔執(zhí)行器,,齒輪變速器,,電子控制自動變速過程,8,電子控制單元（ ECU）,功能 自動變速器控制系統(tǒng)的核心，對發(fā)動機工況和自動變速器進行檢測，并根據(jù)檢驗結(jié)果和相應設定的控制程序操縱各種控制閥工作； 以驅(qū)動離合器等液壓執(zhí)行元件實現(xiàn)對自動變速器的全面控制。,電子控制單元,,1、功能,利用液力傳動的原理，將發(fā)動機的動力傳給自動變速器的輸
3、入軸，具有減速增扭作用， 能實現(xiàn)無級變速。,液力變矩器工作原理,,2、基本元件 泵輪主動件（與變速器殼為一體， 與發(fā)動機飛輪相連） 渦輪從動件（與變矩器輸出軸相連） 導輪增扭元件,,工作介質(zhì)液壓油(變速箱油）,液力變矩器工作原理,3、工作原理,發(fā)動機飛輪 泵輪 導輪 渦輪 泵輪,,,,,,變矩器殼（輸入軸）,,變矩器輸出軸,,行駛齒輪變速系統(tǒng),液力變矩器工作原理,液力變矩器的工作原理可以用兩臺電風扇作形象描述： 將兩臺電風扇對置，當接通電源的電風扇旋轉(zhuǎn)時，產(chǎn)生的氣流可以吹動不接電源的風扇使其轉(zhuǎn)動。這樣兩個電風扇就組成了偶合器，它能夠傳遞扭矩，但不能增大扭矩。,液力變矩器工作原理
4、,一臺電風扇像 變矩器的泵輪,另一臺電風扇像 變矩器中的渦輪,如果添加一個管道，空氣就會從后面通過管道，從沒有電源的電風扇回流到有電源的電風扇。這樣會增加有電源電風扇吹出的氣流。在液力變矩器中，導輪起到了這種管道的作用。 液力變矩器之所以能起變矩作用，就是由于結(jié)構(gòu)上多了一個導輪。,液力變矩器工作原理,在自動變速器油循環(huán)流動的過程中，固定不動的導輪給渦輪一個反作用力矩，使渦輪輸出的扭矩不同于泵輪輸入扭矩。,三個主要元件: 泵輪、渦輪和導輪,14,變矩器的工作方式,,,,導輪,泵輪,渦輪,作用：在發(fā)動機和變速箱之間起一個液力機械耦合,15,泵輪：以發(fā)動機的速度旋轉(zhuǎn) 渦輪：通過花鍵與渦輪軸相連，
5、渦輪由從泵輪流出的變速箱油來驅(qū)動 導輪：導輪相當于單向離合器的作用，變速箱油沖擊著導輪葉片的背面，使導輪與渦輪和泵輪同向旋轉(zhuǎn)，起液力耦合作用。,變矩器將發(fā)動機的扭矩放大,但是以降低轉(zhuǎn)速為代價,變矩器的工作方式,16,,變矩器可將發(fā)動機的扭矩放大高達三倍，但是以降低轉(zhuǎn)速為代價的。,,導輪,變矩器的工作方式,轉(zhuǎn)流：渦輪由從泵輪流出的變速箱油來驅(qū)動，它總是試圖趕上泵輪的轉(zhuǎn)速從渦輪出來流入導輪的變速箱油沖擊著導輪葉片的背面，使導輪與渦輪和泵輪同向旋轉(zhuǎn)。,變扭器工況,自動變速箱結(jié)構(gòu),集中式齒輪組 液力變矩器 變速箱為常嚙式 變擋由不同檔位的離合器片，通過液壓作動進行,19,自動變速箱結(jié)構(gòu),20,,,,,
6、倒檔,前檔,2檔,1檔,3檔,,,,自動變速箱軸與傳動路線,21,自動變速箱齒輪組,22,自動變速箱齒輪組,自動變速箱機械傳動機構(gòu),機械傳 動機構(gòu),執(zhí)行元件,,,,,離合器,制動器,單向離合器,,,,,,齒輪傳動機構(gòu),平行軸式傳動機構(gòu),行星齒輪傳動機構(gòu),辛普森,拉威娜,CR-CR,,,,,,,,,,其他,,齒輪傳動方式,、旋轉(zhuǎn)方向：,兩個外齒輪互相嚙合進行旋轉(zhuǎn)時，它們以相反方向旋轉(zhuǎn)。,一個外齒輪和一個內(nèi)齒輪相互嚙合進行旋轉(zhuǎn)，兩個齒輪以相同方向旋轉(zhuǎn),,,,,太陽輪,行星架,行星小齒輪,齒圈,行星齒輪構(gòu)成,齒輪傳動方式,27,安裝在變速箱側(cè)面的閥體內(nèi)裝有伺服閥，用于將油流引導到不同的離合器。伺服閥
7、由電磁閥作動。,變速箱在每個方向上有多個變速比，并具有脫離功能，此功能由剎車踏板操縱，在一定的剎車壓力下啟動,自動變速箱電磁閥,ECU電控系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)一般由多個電磁閥構(gòu)成，根據(jù)ECU的控制信號自動開閉油路。它們均組裝在控制閥體內(nèi)。 電控自動變速器組成如下圖所示，由滑閥、滑閥軸、控制閥、回位彈簧和電磁線圈等組成。,自動變速箱電磁閥,1滑閥,2-滑閥軸,3控制閥,4回位彈簧,5來自電磁調(diào)壓閥 （電磁閥壓力）,6至蓄壓器控制閥（,7-電磁線圈,電磁閥的工作過程如圖所示，電磁閥的進油口與液壓管路相通，當ECU輸出信號使其通電時，滑閥被吸引上移，進油口與排油口相通泄壓，進油口側(cè)管路中的油壓降低；當電
8、磁閥不通電時，滑閥回位將進油口與排油口隔開，因油不能排出，而使進油口側(cè)管路保持高的油壓。ECU通過控制電磁閥的通、斷電，來控制油路的通、斷，使各換擋閥動作而變換擋位。,自動變速箱電磁閥,自動變速箱其他部件,檔位選擇閥,變矩器,機油冷卻器,變矩器安全閥,潤滑岐管,寸動,從變速箱機油盤吸入,濾清器,離合器壓力調(diào)節(jié)閥,前進檔,行駛方向選擇閥,倒擋,泵,1，2，3擋,31,油冷卻回路,,,,,,,離合器壓力測試點,安裝壓力表在此管道上， 測試變矩器輸出壓力,油位測試點,冷卻器來,去冷卻器,冷卻器,濾芯和塞子,32,電磁閥與閥芯,電磁閥組,自動變速箱濾清器,33,入口粗濾器,濾芯,墊圈,墊圈,濾清器的裝
9、卸,34,,,,,速度感應器,速度傳感器安裝位置和方式,感應式轉(zhuǎn)速傳感器：,溫度測試,測試條件: 駐車制動器剎住 變速箱在空擋時 發(fā)動機怠速運行,35,變矩器 出口,冷卻器入口,判斷冷卻器是否正常工作： 測量入口與出口溫度,機油的正常工作溫度： 即 80-95,冷卻器出口,離合器,冷卻器,壓力測試,測試條件: 駐車制動器剎住 變速箱為空擋 發(fā)動機500 轉(zhuǎn)/分的怠速運行,36,1、變矩器出口壓力： 在發(fā)動機轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分時應高于1.7bar，在發(fā)動機以最高轉(zhuǎn)速運行時，不得超過4.9 bar,2、離合器壓力，所有檔位： 在駐車制動器剎住，機油溫度為80-95，發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn) (400-60
10、0 轉(zhuǎn)/分)時，所有行駛方向和速度離合器的轉(zhuǎn)換壓力應該為17-20bar。,變矩器出口壓力,離合器壓力,冷卻器,在同樣條件下進行檢查時，各個離合器之間的壓力差不得超過0.4bar,自動變速箱油,27.8.2020,37,根據(jù)變速箱的型號，使用合適的潤滑油 Clark32000只能使用 DEXRON 機油 DEXRON（品牌名）,1）自動變速箱油比較常用的有ATF III與ATF IID兩種; 2) ATF III與ATF IID相比，換檔更為平穩(wěn)、順暢。揮發(fā)性低，盡可能地減少了蒸發(fā)損失。,級別：ATF II,通用汽車公司Dexron II 福特汽車公司New Mercon 埃列遜公司Allis
11、on C3,應用：小轎車、卡車的自動變速箱（特別是電控） 重負荷車輛的自動變速箱（工程車輛、礦山機械）等,變速箱檢驗,38,失速試驗步驟：建議不輕易做這個試驗 概念：渦輪處于靜止時全油門發(fā)動機的轉(zhuǎn)速 1、帶上駐車剎 2、啟動發(fā)動機 3、剎車 4、選擇前進檔 5、緩慢給發(fā)動機加速 6、在最大油門下記下發(fā)動機的最大轉(zhuǎn)速 7、緩慢松開油門 8、讓發(fā)動機在1200 RPM1500 RPM的轉(zhuǎn)速下使變速箱的油溫冷卻下來。,失速試驗結(jié)果分析： 1、小于1940RPM，發(fā)動機動力不足 2、小于或等于30%RPM 發(fā)動機：動力不足 變速箱：未達到最大供油量 變扭器發(fā)生導輪自由轉(zhuǎn)動 3、大于2040RPM 變速器離合器打滑 變速器油位不正確 4、RPM 199050正常 變扭器出口溫度過高 導輪可能卡住 變速箱或發(fā)動機散熱系統(tǒng)故障,其他檢驗,空擋起動開關檢驗 油溫 電源 轉(zhuǎn)速 失速試驗 時滯試驗 油壓試驗 道路試驗 電腦測試數(shù)據(jù),39,,沖擊、振動、噪聲、打滑,40,謝謝大家！,
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