自动变速器构成及工作原理简介

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一般人们所说的自动变速箱都是指液压自动变速箱，它是由液压传动变速箱和齿轮式自动变速箱组合起来的，新型汽车所装用的自动变速箱绝大多数都是这种自动变速箱。它与传统的手动齿轮式变速箱相比，不但结构和工作原理要复杂很多，而且使用方法也有很大的不同。
    自动变速箱主要由液体扭力变换器、变速齿轮箱、油泵、油冷却系统、自动变速箱油、
     1. 液体扭力变换器：液体扭力变换器是液压自动变速箱的重要部件，它的前端与引擎驱动板 ( 起动齿圈 ) 相连接位于自动变速箱的最前端，输出部件与行星齿轮变速箱的输入轴相连，其作用与采用手动变速箱的汽车中的离合器相似，它利用液压传递的原理，将引擎的动力传给自动变速箱的输入轴，使引擎与变速箱形成“软＂连接，从而大大减少传动机构的动负载，延长引擎和变速箱的使用寿命；同时，在一定范围内实现无级变速和具有一定的减速增加扭力的功能，它将引擎扭矩增大后传给行星齿轮机构，同时，驱动油泵工作，因其传动以液体为介质，故能缓冲引擎和传动系的扭矩振动，扭力变换器通过驱动板（一个类似于飞轮的部件）固定在曲轴后部凸缘上，与驱动板一起形成飞轮作用。
    液体扭力变换器有可拆式和不可拆式两种，可拆式液体扭力变换器，虽维修方便，但平衡精度不高，一般只允许以较低转速运转。目前，小汽车和轿车上大都配用高转速引擎，故采用的都是不可拆的液体扭力变换器。
    2. 变速齿轮箱：变速齿轮箱是自动变速箱的主要组成部分，它包括齿轮变速机构 ( 行星齿轮系统 ) 和换档执行机构 ( 液压控制装置 ) ；换档执行机构可以使齿轮变速机构处于不同的档位，以执行不同的传动比；大部分自动变速箱的齿轮变速机构有 3-4 个前进档和 1 个倒档，这些档位与液压扭力变换器相配合，就可获得由起步至最高车速整个范围内的各种变速。
    齿轮变速机构由行星机构及其必要的操纵组件组成，行星组的多少因档数的多少而有所不同，一般 3 档位有二个行星组，而 4 檔位（即具有超速檔的）有三个行星组；操纵组件是指用于改变传动路线（即换档）的多片摩擦式离合器、制动器和单向离合器，多片摩擦式离合器结构比较单一，几乎所有型号的自动变速箱都是相同的结构；制动器有片式和带式，带式制动器结构上较易布置，片式制动器则径向尺寸较大，需占用较大空间，但它结合柔合、易于控制、且可以借增减制动器片，以适应不同排气量的引擎；单向离合器是自动变速箱中一个至关重要的组件，它能使换档机构组件的相对运动方向改变时立即脱开或锁止，从而简化液压控制系统。
    3. 油泵：油泵通常安装在液体扭力变换器之后，由驱动板通过液体扭力变换器壳直接驱动，为液体扭力变换器、控制系统及换档执行机构的工作提供一定压力的液压油。
    4. 油冷却系统：是液压自动变速箱不可缺少的系统，大多与自动变速箱分开而自成一体，也有与自动变速箱合而为一的，它主要用于散发自动变速箱工作过程中产生的热量，因为液体扭力变换器传递动力的过程中，会使油温急剧升高，油温是影响自动变速箱油使用寿命的主要因素，油温过高，使自动变速箱油变质，缩短使用寿命，此外当油温超出正常使用温度 ( 一般约 50 ℃ 至 80 ℃ ) 10 ℃ ，将会使自动变速箱油使用寿命缩短一半，为了保持正常的油温，从液体扭力变换器出来的自动变速箱油需经冷却后再回至油底壳。一般油冷却器装于自 动变速箱的外部引擎前端水冷却器的附近。
    5. 自动变速箱油：自动变速箱油充满自动变速箱内腔，传递液体扭力变换器的扭矩，控制液压控制装置和行星齿轮系统中执行组件的动作，同时在自动变速箱和散热系统之间循环流动，执行润滑、清洁、冷却的作用。
    6. 手控连杆机构：贯穿于自动变速箱内、外部分，依据驾驶员意愿使用操纵行车方式，限制最高档位，同时还提供停车档。
    7. 变速箱壳体：即变速箱外壳，容纳变速箱各部分的组件，并将之固定在引擎、传动系和车身之间，同时也提供散热和防漏作用。
    8. 控制系统：有液压式和电子式两种，液压式控制系统包括由许多控制阀组成的阀体总成以及液压管路，电子式控制系统除了阀体及液压管路之外，还包括计算机、感应器、作动器及控制电路等；阀体总成通常安装在变速齿轮箱下方的油底壳内；驾驶员透过自动变速箱的排档杆改变阀体内手动阀的位置，控制系统再根据手动阀的位置及节气门开度、车速、控制开关的状态等因素，利用液压自动控制原理或电子自动控制原理，依一定的程控变速齿轮箱中的换档执行机构，执行自动换档。
    液压控制系统是液压自动变速箱的核心部分，它根据排档杆的位置、节气门的开度、油门踏板位置及汽车的车速，自动控制离合器的分离或结合、制动器的制动或释放，从而改变动力传动路线，自动变换档位；此外，它还提供液体扭力变换器和润滑油路自动变速箱油。液压控制装置与行星齿轮系统并联安装在自动变速箱内，一般都位于行星齿轮系统下方，这一装置提供自动变速箱内所有组件之自动变速箱油，并引导产生液压，将引擎负荷和车速讯号转换为液压讯号，根据驾驶员要求和行驶条件的变化控制行星齿轮系统以便换档。
    电子控制系统是 ECT 的组成部分之一，它用于控制换档点和锁定离合的工作，由感应器、电子控制单元（ ECU ）和作动器三部分组成， ECU 根据感应器检测到的汽车行驶状况及引擎的运转情况，十分精密地控制换档时刻、锁定定时、系统油压和换档平顺性等，这些控制是透过由若干个电磁阀组成的作动器，改变液压控制系统的油路，再由液压控制系统来执行。
    9. 最终传动装置：与自动驱动轴其它部分并联布置，也在变速箱壳体中，它将变速箱输出的扭矩最终传到驱动轮上；自动驱动轴一般只用于前轮驱动的前置引擎轿车

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自动变速器是现代汽车的重要部件，主要由液力变矩器、齿轮变速机构和控制系统组成。其工作原理是通过液力变矩器传递发动机动力，通过齿轮变速机构实现转速和扭矩的变换，以达到不同的行驶需求。自动变速器的控制系统则根据车辆行驶状态及驾驶员意图，自动调整变速器的工作模式，如加速、减速、换挡等。其核心技术在于精确的机械配合和先进的电子控制策略，以实现车辆行驶过程中的平稳、高效和节能。