教案
课程名称：汽车底盘构造与维修
任课教师
授课班级
授课时间
课次
课  题
第四章 自动变速器
课型
理论课
教学方法
课件讲授、实物讲解
教学目的
1、正确理解自动变速器的控制原理
2、了解无级自动变速器的结构和工作原理
教学重点
自动变速器的液压操纵系统
教学难点
自动变速器的液压操纵系统
课后作业
  1．结合图示，能正确指出自动变速器的液压操纵系统的主要元件。
2．结合图示，能正确说明金属带式无级自动变速器的结构和工作原理。
课堂反馈
课 次 教 学 内 容
教      学    内    容
备  注
一、自动变速器的液压操纵系统
·要保证最佳换档规律
·换档过程要平稳无冲击
·换档动作要准确及时
·驾驶员可干预自动换档
·操纵系统要工作稳定、可靠
1、自动变速器的液压操纵系统组成
1）自动变速器的自动控制是靠液压控制系统来完成的。
2）液压控制系统由动力源、执行机构和控制机构三部分组成。
·动力源是被液力变矩器泵轮驱动的液压泵，它除了向控制机构、执行机构供给压力油以实现换档外，还给液力变矩器提供冷却补偿油，向行星齿轮变速器供给润滑油。
·执行机构包括各离合器、制动器、单向锁止离合器。这一部分内容在上一讲中已介绍过。
·控制机构大体包括主油路系统、换档信号系统、换档阀系统和缓冲安全系统。根据其换档信号系统和换档阀系统采用的是全液压元件还是电子元件可将控制机构分为液控式和电控式两种型式。
·自动变速器液压系统利用管路把诸多的液压元件(阀类)、换档执行机构合理地连接起来形成油路，控制液流的流向来实现自动换档的目的。一般汽车自动变速器都把诸多液压元件、液压油的各个通路，都集中设置在一个总的集中组合阀体(简称阀体)内。
·这些液压元件是根据发动机的输出条件以及车速变化来控制的。
重点介绍：
·要求掌握自动变速器汽车的变速控制
1）换挡控制原理
·换挡阀两端作用着节气门阀和速控阀油压。换挡时，两端油压发生变化，使换挡阀产生位移，改变了油路，从而实现换挡
2）液控自动变速器低速工作状态
·此时换档阀关闭了高速档油路，但工作油压为低速档提供了动力
3）液控自动变速器高速工作状态
·换档阀阀芯左移，高速档油路打开，低速档油路断开
·辛普森式齿轮变速机构的组成
（3）节气门阀
1）节气门阀受发动机加速踏板所控制，随节气门开度大小(即发动机负荷大小)而改变其输出油压力的液压阀，输出的油压高低即为自动换档的一个信号。根据输入方式的不同，节气门阀分为机械式和真空式两种。
2）下图为机械式节气门阀 它由上部的节气门阀体、回位弹簧、下部的强制低档柱塞和调压弹簧等组成。节气门阀体和强制低档柱塞并不直接接触，而是通过调压弹簧连在一起，强制低档柱塞下装有滚轮，与凸轮接触。凸轮经钢丝缆绳与加速踏板相连。
3）来自液压泵的压力油由节气门阀的进油口进入，须经阀口节流后，方能从出油口接至换档阀。另外节气门阀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处受到向下的液压作用力。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。
4） 当踩下加速踏板时，节气门缆绳被拉动，凸轮作顿时针转动，将强制低档柱塞上推，压缩调压弹簧。调压弹簧则推动节气门阀体向上，使节流口开大，从节气门阀输出的油压力增高。
5）加速踏板越往下踩，即发动机节气门开度越大，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，使得节气门阀输出的油压力越高。从而使发动机节气门的开度大小(即发动机负荷大小)，与自动变速器节气门阀输出的油压有了对应关系。
（4）离心调速阀
·离心调速阀有时也被称作离心调速器，或速控阀。其作用是为自动变速器换档阀提供一个随车速大小而变化的控制油压。因其基本原理是利用轴旋转时重块所产生的离心力来控制滑阀阀芯的位置，故称为离心调速阀。常见的离心调速阀也有两种：普通复合式双级调速阀和中间传动复合式双级调速阀。
1）普通复合式双级调速阀通常装在变速器的输出轴上，由输出轴直接驱动。
·离心调速阀的外壳与盖用螺钉连接，套装并用锁紧螺钉固定在变速器输出轴上，使整个离心调速阀可随变速器的输出轴转动。
·在输出轴的一侧有滑阀；另一侧是离心重块。
2）当自动变速器输出轴不转动时，速控阀无速控油压输出。
3）当自动变速器输出轴转动时，速控阀输出油压的高低与车速相对应。车速低，速控阀输出的油压低；车速高，速控阀输出的油压高。
（5）手动阀
1）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手柄控制。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。
2）手动阀还提供倒档（R）、空档（N）、停车档（P）等功能。
3）手动阀结构： 在阀体上有多条油道，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”、“L”、“P”和“R”档位相应的滑阀或直接通往换档执行元件。
（6）换档阀
·当车速较低而发动机节气门开变较大时。换档阀阀芯右端的节气门阀油压较高，作用力大；左端的调速阀油压较小，作用力小，阀芯被推至左位，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，阀芯左端的调速阀油压随之升高，作用力增大。当压力增至某一值时，阀芯被推至右位，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，离心调速阀油压也会降低，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。
1）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。左图7所示为一自动变速器D1档换档阀的结构示意。
2）节气门开度大，车速底时，节气门油压与弹簧力之和大于速控油压，阀芯下移，自动变速器处于1挡（图1）
3）节气门开度小，车速高时，节气门油压与弹簧力之和小于速控油压，阀芯上移，接通制动器B2油路，自动变速器处于2挡。（图2）
       
图1                        图 2
二、自动变速器电子控制系统
1、电控自动变速器原理
2、本田ACCORD电控自动变速器换挡油路
三、无级自动变速器
1、电控机械式无级变速器的特点
·各种工作状态保持最佳的传动比
·全程无级变速驱动力与车速平滑过渡
·它使汽车动力性经济性和操纵性能显著提高
2、金属带式无级变速器(VDT-CVT)组成和工作原理
·由金属带、主、从动工作轮、液压泵、起步离合器和控制系统等组成。
·其动力传递路线是：发动机发出的动力经飞轮、离合器、主动工作轮、金属带、从动工作轮后，传给中间减速器，再经主减速器与差速器，最后传给驱动车轮。
·该变速传动系统中的主、从动工作轮是由固定部分和可动部分组成。工作轮的固定部分和可动部分之间形成V形槽。金属带在槽内与工作轮相啮合。
·当工作轮的可动部分作轴向移动时，即可改变金属带与主、从动工作轮的工作半径，从而改变金属带传动的传动比。主、从动工作轮的可动部分的轴向移动是根据汽车的行驶工况，通过液压控制系统进行连续地调节而实现无级变速传动的。
3、金属带式无级变速器(VDT-CVT)的主要部件
1）工作轮
·工作轮的工作表面一般为直母线锥面体。工作轮的可动部分是在液压控制系统的作用下，依靠钢球-滑道结构作轴向移动，使主、从动工作轮，可连续地改变传动带(金属带)的工作半径，以实现无级变速传动。
2）金属带
·金属传动带是由多个(大约280-400片)金属片和两组金属环组成。金属片是用厚为1．5—1．7mm的工具钢片制成。每组金属环是由数片(10-12片)，厚度约为0．18mm的带环叠合而成。它对金属片起导向作用。金属带是在两侧工作轮挤压力的作用下而实现动力传递的。
3）电磁离合器
·电磁离合器连接发动机与变速器主动轮之间的动力传递
·内有磁粉，根据电流的大小和方向改变磁性汽车档位示意图
·电流的大小由ECU根据车辆工况决定