变速器实训报告(手动、自动都有)

变速器实训报告(手动、自动都有)

变速器实训报告

一、实习目的与要求

⒈巩固和加强汽车构造和原理课程的理论知识，为后续课程的学习奠定必要的基础。

⒉使学生掌握汽车总成、各零部件及其相互间的连接关系、拆装方法和步骤及注意事项；

⒊学习正确使用拆装设备、工具、量具的方法；

⒋了解安全操作常识，熟悉零部件拆装后的正确放置、分类及清洗方法，培养良好的工作和生产习惯。⒌锻炼和培养学生的动手能力。

二、实习内容

掌握汽车变速器的工作原理，了解变速器操纵机构的结构特点和观察变速器的安装位置以及与发动机的联结关系。掌握锁销式惯性同步器的工作原理，了解其结构特点。对变速器进行拆卸，清洗，装配。

三、实习步骤

一、自动变速器拆装步骤：

1.取下液力变矩器，自动变速器搬到拆装台上，同样拆装台必须先清理干净。

注意：液力变矩器与自动变速器其它部件没有紧固关系，必须先取下液力变矩器，再将自动变速器搬运到拆装台，否则易落下伤脚。

2.拧开下部放油螺栓，释放掉自动变速器油液（AT油）。

3.拆下箱盖，取下各储能器，注意位置，防止弄混。4.拆下P档（驻车挡）锁止装置、换挡装置。

5.拆下阀体，观察通向行星齿轮机构的油道；观察B0带式制动器施力装置。

6.标记油泵位置，拆下油泵，观察它与液力变矩器的配合关系。

注意：油泵安装时，必须保证纵向到位（标记处）再安装螺钉，且用力小心，否则易落下伤脚。7.用专用工具取出B0超速挡制动器8.取出C0超速挡离合器。5.取出超速排行星齿轮机构。

6.取出C1前进挡离合器和复合行星排。7.取出C2低倒挡离合器。8.取出强制2挡制动器B1。9.取出2挡制动器B2

10.取出强制1挡及倒挡制动器B3。

11．以上拆卸顺序相反的顺序为装配变速器各部件顺序。

二、手动变速器实训步骤、方法与注意事项：

1、在整车上观察变速器的安装位置，怎样保证变速器第一轴与曲轴同轴的。

2、拆下变速器的上盖，重点观察分析操纵机构中自锁、互锁、倒档锁装置，了解拨叉与拨叉轴的安装。

3、拆下手制动鼓总成，拆装过程中分析手制动器怎样起作用，拆

下后轴承盖，分析其怎样防止润滑油流入制动器的。4、拆下后盖固定螺栓，取下后盖及偏心套。从前端拆下轴承盖，并上下晃动拔出第一轴及轴承，注意勿损坏轴承盖内的油封。5、观察第二轴前端如何支撑。用钢棒轻敲第二轴前端，使其稍向后移，拆下第二轴后轴承外卡簧，再用顶拔器拉出第二轴后轴承。6、依次从第二轴前端取出四、五档同步器总成，四五档固定齿座锁环，取下止推环，则第二轴上二、三档同步器总成和它前面的所有零件可依次从轴上取下。

7、观察锁环和定位环是如何定位的，观察同步器怎样与第二轴联结，各档齿轮又是怎样联结的。

8、从壳体中取出第二轴，观察中间轴和倒档轴。

9、从第二轴前端拆下五、六挡同步器毂卡簧，再拆下五、六档同步器毂及滑动齿套。10、思考及重点观察项。

（1）思考为什么各档（除一倒档）齿轮都用斜齿轮传动，各齿轮

是怎样润滑的。

（2）观察同步器的构造，分析其工作原理，并能判断区别四、五

档同步器和二、三档同步器和各同步器的前后。（3）重点观察，理解各档位的传递路线。

（4）思考变速器怎样防止润滑油的渗透，怎样防止润滑油进入离

合器和手制动器。

四、注意事项

1.严格拆装程序并注意操作安全。2.注意各零件、部件的清洗和润滑。

3.分解变速器时不能用手锤直接敲击零件，必须采用铜棒或硬木垫进行冲击。

五、心得体会

通过这两周的实习使我懂得了学的知识必须于实际相结合。这次拆装实习不仅把理论和实践紧密的结合起来，而且还加深了对汽车组成、结构、部件的工作原理的了解，也初步掌握了拆装的基本要求和一般的工艺线路，同时也加深了对工具的使用和了解。虽然在实习中经常遇到很多棘手的问题，但是通过老师的讲解和同学的帮忙这些问题都得到了解决。拆装实习中我们每天都有很大收获。首先，对汽车有了整体的而且是比较深刻的认识。其次是对汽车“四大系统”中的变速器，同步器的工作原理及内部构造有了深刻的认识。使自己的理论知识紧密的和课本的知识连接起来。在拆装过程中使我懂得了团队合作的重要性。拆装工作不是一个人的事情，也是一个人无法完成的，通过与他人的合作可以取长补短使自己学的更多的知识，并且使工作变的事半功倍。团队精神，互帮互助，这是保证自己成功的最重要的因素之一。

扩展阅读：自动变速器实训报告

第二章自动变速器的结构和工作原理

第一节液力变矩器的基本原理简介

液力变矩器是一种液力传动装置，它以液体为工作介质来进行能量转换。它的能量输入部件称为泵轮，以“B”表示；它和发动机的输出轴相连，并将发动机输出的机械能转换为工作介质的动能。能量输出部件为涡轮，以“T”表示；它将液体的动能又还原为机械能输出。一、液力偶合器的工作原理

如图2-1所示为液力偶合器原理图。泵轮2固定在发动机曲轴上，为能量输入端，涡轮4固定在输出轴5上，为输出端。泵轮和涡轮之间有2-4mm的间隙，整个偶合器充满了液体工作介质。

1-发动机曲轴，2-泵轮，3-偶合器壳体，4-涡轮，5-偶合器输出轴

图2-1液力偶合器

1、泵轮的运动

⑴发动机启动后，曲轴1旋转并带动泵轮2同步旋转。充满在泵轮叶片间的工作液体随着泵轮同步旋转，这是工作液体绕传动轴的牵连运动。

⑵在离心惯性力的作用下，工作液体在绕传动轴坐牵连运动的同时，它沿叶片间的通道从内缘向外缘流动，这是流体和叶片间的相对运动，并于泵轮的外缘流入涡轮。

2、涡轮的运动

工作液体流入涡轮后，把从泵轮处获得的能量（动量）传递给涡轮，使涡轮旋转。从涡轮外缘（涡轮入口）流入的液体，既随涡轮旋转作牵连运动，又从外缘向内缘（涡轮出口）流动，这是涡轮叶片和流体的相对运动，最后，流体经涡轮内缘又流回泵轮。

二、液力偶合器和液力变矩器的能量转换原理1、液力偶合器的能量转换

流体在偶合器（变矩器）内的循环流动是一个相当复杂的三维流动，流体与工作叶片间的相互作用也相当复杂。因此，分析这类问题时，在流体力学方面作了一系列假定后，一般用一元流束理论来描述。对于专业性较强的一些描述方式和术语，由于篇幅有限，不作介绍，请读者参考有关著作。

当发动机转速（即为泵轮转速）不变时，下述效率公式（1-2）中的分母是一个常数；随着涡轮转速的升高，传动比变大，效率也高。反之，随着涡轮转速的降低，偶合器的效率也随之下降。需要指出的是，从理论上讲，当n1=n2时i=0，效率最高。这只有在涡轮轴上没有负载时才可能出现。而实际是，当n1=n2，偶合器的泵轮和涡轮之间没有速度差；泵轮里的液体随泵轮作旋转运动产生的离心惯性力和涡轮里的液体随涡轮运动产生的离心惯性力大小相等而方向相反；偶合器内的液体不流动，也没有环流，偶合器也就失去了能量传递的作用。

根据动量矩定理，设输入扭矩为Mi，输出扭矩为Mo，则：MiM0(11)则液力偶合器的效率为：

MnMn0i21nn2i(12)i:偶合器的传动比1:偶合器的效率2、变矩器的能量传递原理（见图2-2）

液力变矩器与液力偶合器在结构上的最大区别就是液力变矩器比液力偶合器多加装了一个固定的流体导向装置导轮。图2-2所示为最简单的液力变矩器的结构简图。它由泵轮1、涡轮2和导轮3等三个基本组件组成。

当泵轮1由发动机驱动旋转时，工作液体泵轮的外端出口b甩出（R2即表示泵轮叶片出口在中间旋转曲面上的半径）而进入涡轮，然后自涡轮的C端（R3表示涡轮叶片出口在中间旋转曲面的半径）流出而进入导轮，再经导轮a端流入泵轮而形成环流。

1泵轮，2-涡轮，3-导轮图2-2变矩器结构图

图2-3叶栅展开图

把变矩器的公式（1-8）和偶合器的公式（1-11）进行比较，我们可以看出，变矩器涡轮轴上的输出力矩和泵轮轴上的力矩并不是偶合器中的等量关系，而是多了一个导轮对流体的作用力矩M3。这是导轮在变矩器中对变扭所起的关键作用。

泵轮出口处的牵连速度为：UB2（UB2=R2ω1），相对速度为：WB2泵轮出口处的绝对速度为：VB2=UB2+WB2

涡轮出口处的牵连速度为：UT2（UT2=R3ω2），相对速度为：WT2涡轮出口处的绝对速度为：VT2=UT2+WT2

泵轮的出口速度即涡轮的进口速度，涡轮的出口速度即导轮的进口速度，所以可得如下公式：VB2=VT1VT2=VD1VD2=VB1

泵轮对流体的作用力矩为:M1=ρＱ(VB2R2-VB1R1)(1-4)涡轮对流体的作用力矩为:M2=ρＱ(VT2R3-VT1R2)(1-5)导轮对流体的作用力矩为:M3=ρＱ(VD2R1-VD1R3)(1-6)把以上三式相加:M1+M2+M3=0(1-7)

即:M1+M3=-M2(1-8)

如果删去导轮力矩,则可得到偶合器的力矩方程为:

M1+M2=0或M1=-M2(1-11)

（1）变矩原理（见图2-4）

涡轮转速为零或较低（相当于起步或重载低速时），涡轮出口的绝对速度（即导轮的进口速度）和导轮的出口速度相反，涡轮轴上的输出力矩大于泵轮轴上的力矩。

当涡轮转速逐渐升高，即涡轮的牵连速度逐渐增加时，涡轮出口绝对速度逐渐减小，方向逐渐改变；当涡轮的转速增加到一定程度以后（导轮进出口绝对速度的方向相同），流体作用于涡轮的力矩（涡轮的输出力矩）小于泵轮作用于流体的作用力矩（泵轮的输入力矩）。

A起步时B车速较高时

1由泵轮冲向涡轮的液流方向；2由涡轮冲向导轮的液流方向；3由导轮冲向泵轮的液流方向。

图2-4导轮流体方向的变化图

3．单向离合器和锁止离合器的应用

涡轮转速升高以后，由涡轮流出流体的绝对速度的方向改变，使这些流体冲击导轮叶片的背部而引起了导轮流进泵轮的流体的方向改变而使流体对泵轮产生了一个阻滞泵轮运动的力矩。要改变这种状况，关键是改变导轮流出流体绝对速度方向的改变。

⑴单向离合器的作用

当涡轮的转速不高，导轮力矩M3≥0时，由于涡轮出口流体力图使导轮反转（指和泵轮转向相反），此时单向离合器反向锁止，导轮被固定不动。最终使涡轮的输出力矩大于泵轮力矩。

当涡轮转速再升高，涡轮出口流体开始冲击导轮叶片背部，导轮力矩M3＜0时，导轮旋转，导轮出口流体的绝对速度改变，使导轮输出力矩保持在M3=0状态（即偶合状态）。

⑵锁止离合器的作用

当涡轮转速达到一定值以后，它就只能工作在耦合器的工作状态，成为一个耦合器。当汽车处于高速轻载时，其效率必然很低。当汽车高速轻载时，把变矩器的泵轮和涡轮直接锁止在一起形成机械传动，充分发挥机械传动效率高的特点，汽车在良好路面行驶时，通过锁止装置把泵轮和涡轮锁止在一起，使汽车高速行驶时的效率大为提高。

第二节油泵

液压系统的动力源主要是油泵。在自动变速器中的电液控制系统中所用的油泵大致有三种类型。一种是齿轮泵，一种是转子泵，第三种是叶片泵。

一、齿轮式油泵的结构和原理

在自动变速器中所用的齿轮泵一般是内啮合齿轮泵。图2-5是日本丰田汽车公司常用的齿轮泵的另部件分解图。这种泵主要由泵体、从动论（齿圈）、主动轮和导轮轴组成。由于从动论是一个齿圈且较大，而主动轮是一个较小地外齿轮，所以，在主、从动齿轮之间的空隙用一个月牙型隔板把这个容腔分为两部分（见图2-5）。其中一腔是进油腔（或称吸油腔），另一腔是压油腔（或称排油腔）。

图2-5内啮合齿轮泵

二、转子式油泵的结构与原理

转子泵实际也是内啮合齿轮泵系列中的一种。但它的齿型不是一般的渐开线齿轮而多用摆线，所以又称为摆线转子泵。

它主要由一对内啮合的转子组成。内转子为外齿轮，且为主动件；外转子为内齿轮，是从动件。内转子一般比外转子少一个齿。内外转子之间是偏心安装。内转子的齿廓和外转子的齿廓是由一对共轭曲线组成，因此内转子上的齿廓和外转子上的齿廓相啮合，就形成了若干密封容腔。

图2-6转子泵原理图

三、叶片泵的结构和原理

自动变速器叶片泵的工作原理如图4-5，和普通液压传动用的单作用叶片泵的工作原理一样。这种油泵由转子1、定子2和叶片3及端盖等组成。定子具有圆柱形内表面，定子和转子之间有偏心距e。叶片装在转子槽中，并可在槽中滑动。

当转子回转时，由离心力的作用，使叶片紧贴在定子内壁，在定子、转子、叶片和端盖间就形成了若干个密封空间。

图2-7叶片泵原理图

1转子2叶片3定子

四变量泵的结构与原理

上述三种油泵的排量都是固定不变的，称为定量泵。为保证自动变速器的正常工作，油泵的排量应足够大，以便在发动机怠速运转的低速工况下也能为自动变速器各部分提供足够大的流量和压力的液压油。定量泵的泵油量是随转速的增大而成正比的增加的。当发动机在中高速运转时，油泵的泵油量将大大的超过自动变速器的实际需要，此时油泵泵出的大部分液压油将通过油压调节阀返回油底壳。由于油泵泵油量愈大，其运转阻力也愈大，因此这种定量泵在高转速时，过多的泵油量使阻力增大，从而增加了发动机的负荷和油耗，造成了一定的动力损失。

图2-8变量泵

1-泵壳2-定子3-转子4-叶片

5-进油口6-滤清网

7-回位弹簧8-销轴9-反馈油道

10-出油口11-卸压口

为了减少油泵在高速运转时泵油量过多而引起的动力损失，目前用于汽车自动变速器的叶片泵大部分都设计成排量可变的形式（称为变量泵或可变排量式叶片泵）。采用这种油泵的车型有福特、马自达、大宇等轿车。这种叶片泵的定子不是固定在泵壳上，而是可以绕一个销轴做一定的摆动，以改变转子与定子的偏心距（图2-8），从而改变油泵的排量。在油泵运转时，定子的位置由定子侧面控制腔内来自油压调节阀的反馈油压来控制。当油泵转速过低时，泵油量较小，油压调节阀将反馈油路关小，使反馈压力下降，定子在回位弹簧的作用下绕销轴向顺时针方向摆动一个角度，加大了定子与转子的偏心距油泵的排量随之增大；当油泵转速增高时，泵油量增大，出油压力随之上升，推动油压调节阀将反馈油路开大，使控制腔内的反馈油压上升，定子在反馈油压的推动下绕销轴向逆时针方向摆动，定子与转子的偏心距减小，油泵的排量也随之减小，从而降低了油泵的泵油量。

图2-9是定量泵和变量泵的泵油曲线图。由图中可知，定量泵的泵油量与发动机的转速成正比，并随发动机转速的增加而增加；变量泵的泵油量在发动机转速超过某一数值后就不在增加，保持在一个能满足油路压力的水平上，从而减少了油泵在

高转速的运转阻力，提高了汽车的燃油经济性。图2-9泵油量曲线图

1-定量泵泵油量曲线图2-变量泵泵油量曲线图

第三节自动变速器的机械变速机构

手动变速器一般用外啮合普通齿轮变速机构，而自动变速器一般用内啮合的行星齿轮机构。和普通手动变速器相比，在传递同样功率的条件下，内啮合行星齿轮机构可以大大减小变速机构的尺寸和重量；并可以实现同向、同轴减速传动。此外，由于采用内啮合传动，变速过程中动力不间断，加速性好，工作可靠。

一、行星齿轮机构的基本结构和工作原理

行星齿轮机构按照齿轮排数不同。可以分为单排和多排行星齿轮机构。多排行星齿轮机构一般由几个单排行星齿轮机构组成。

在自动变速器中一般应用2-3个单排行星齿轮机构组成一个多排行星齿轮机构。但单排行星齿轮机构是分析多排行星齿轮机构的基础。1．单排行星齿轮机构和它的传动原理（见图2-10）如图2-10所示为一个单排行星齿轮机构的基本结构简图。

从图中可以看出，一个单排行星齿轮机构由太阳轮1、行星齿轮和行星齿轮架2及环齿圈3组成。

由于行星齿轮和行星架是一个整体（以下简称行星架），所以，在一个行星排中只有三个基本组件：太阳轮、行星架和环齿圈。

1太阳轮2行星齿轮和行星齿轮架，3环齿圈

图2-10行星齿轮机构简图

2.单排行星齿轮机构的组合方式

由于单排行星轮机构有两个自由度，因此，它没有固定的传动比，不能直接用于变速传动，也就不能传递功率。

所以，行星排在传递功率时，三组件中的一个必须被锁止，使其它二个组件中的一个为主动件，另一个为从动件。通过这两个组件才可能传递功率，也才有固定的传动比。一个行星排可以得到八种不同的组合方式。3.传动比的基本计算

行星排在运转时，由于行星轮存在自转和公转两种运动状态，因此其传动比的计算方法和定轴式齿轮传动机构的计算方法稍有不同。一种是根据定轴式齿轮传动计算传动比的模式来计算，当行星架作为主动件或从动件时，赋予行星架一个当量齿数，就可以直接计算传动比；另一种计算方法是根据单排行星轮的运动特性方程来进行计算。两者殊途同归。

⑴直接计算①环齿圈锁止或制动②太阳轮制动③行星架制动⑵根据运动特性方程的计算直接计算

传动比(i)从动件齿数主动件齿数

主动件转速从动件转速公式1-15

直接计算示例

Z1=24Z2=56ZC=Z1+Z2=80

环齿圈锁止或制动

A：太阳轮为主动件：iaB：行星架为主动件：ib太阳轮制动：A：环齿圈为主动件：iCB：行星架为主动件：id行星架制动

C11

ZZZZ803.33124240.3180801.43156560.7180562.33124CZZZZC22CZZZB：环齿圈为主动件：iZ公式1-16运动特性方程：

A：太阳轮为主动件：ief2112240.43156设太阳轮的齿数为Z1，转速为n1,环齿圈的齿数为Z2，转速为n2，行星架的转速为n3,运动方程式为：nn式中：ZZ1212(1)n3(116)

传动比：i主动件转速从动件转速4.辛普森行星排1的结构及传动规律

如图2-11所示为一个辛普森（Simpson）式双排行星齿轮机构的简图。它是由两个内啮合单排行星齿轮机构组合而成。

从图中可以看出，两个行星排共享一个太阳轮。称前后太阳轮组件1；前行星架和后环齿圈固连为一体，称前行星架和后环齿圈组件3；这个组件和输出轴5连接在一起。

经过这样的组合，本来两个行星排的六个基本组件就变成一个只有四个独立组件的行星齿轮机构。

1-前后太阳轮组件，2-前环齿圈，3-前行星架后环齿圈组件，4-后行星架，5-输出轴

图2-11双排行星齿轮机构简图

5.辛普森行星排2的结构及传动规律

图2-12所示为辛普森行星排的一种应用形式（例如A340E自动变速器）。它也是一种辛普森双排行星齿轮机构，并且两个行星排也是共享一个太阳轮。由于安装形式翻转了180度，它不是如图2-11所示的由前行星架和后环齿圈组成一个组件，而是由前环齿圈和后行星架组成一个组件。

1-前后太阳轮，2-前行星架，3-前环齿圈后行星架组件，

4-后环齿圈，5-输出轴

图2-12辛普森行星排2的结构及传动规律

二、变速机构中换档执行机构与工作原理

内啮合式的行星齿轮机构，不管是辛普森式的行星排或是拉维奈尔赫式的行星排，通过对行星排基本独立组件采取不同的约束，就可以改变传动关系而得到不同的传动比，使自动变速器得到不同的档位。

对行星排各基本独立组件进行约束的机构，就是换档执行机构。换档执行机构由离合器、制动器和单向离合器组成。

1-超越离合器C0，2-超速制动器B0，3-二档滑行制动器B1，4-直接离合器C2，5-前进离合器C1，6-二档制动器B2，7-一、倒档制动器B3，8-后行星架，9-后环齿圈，10-输出轴，11-太阳轮，12-第二单向离合器，13-第一单向离合器，14-前环齿圈，15-前行星架，16-超速环齿圈，17-超速行星架，18-超速太阳轮，19-输入轴，20-超速单向离合器，21-超速输入轴

图2-13自动变速器结构简图

1．离合器

离合器是换档执行机构中进行连接的主要组件。

离合器连接输入轴与行星齿轮机构，把液力变矩器输出的动力传递给行星齿轮机构；或把行星排的某两个组件连接在一起，使之成为一个整体。

⑴直接离合器

直接离合器4把输入轴19的输出动力传递至双行星排的共享太阳轮。

1直接离合器鼓，2活塞，3O型圈，4回位弹簧，5卡簧，6离合器推力垫，

7摩擦片，8钢片，9法兰，10卡簧图2-14直接离合器分解图

⑵前进离合器

前进离合器C1则是输入轴和前环齿圈之间的连接件。

直接离合器和前进离合器都是把动力由输入轴传递至行星排，而在超越离合器C0则是可以实现行星排中两个独立组件之间的连接。

在超速行星排中，如果超越离合器啮合，则把超速行星架和超速太阳轮连接为一体。使超速行星排形成直接传动。

1卡圈，2滚针轴承，3前进离合器鼓，4O型圈，5活塞，6O型圈，7回位弹簧，8卡簧，

9座圈滚道，10滚针轴承，11缓冲板，12钢片，13摩擦片，14卡簧

图2-15前进离合器分解图2、单向离合器

单向离合器又称自由轮离合器，在液力变矩器和行星排中均有应用。

在行星排中，它用来锁止某一个组件的某种转向。它同时还具有固连作用，当与之相连组件的受力方向与锁止方向相同时，该组件在即被固连；当受力方向与锁止方向相反时，该组件即被释放。

单向离合器的锁止和释放完全由与之相连组件的受力方向来控制。常见的单向离合器有滚柱式和楔块式两种。

⑴滚柱式单向离合器

滚柱式单向离合器一般由内环、外环、滚柱和保持弹簧组成。内环通过内花键的形式和行星排的某个组件相连；外环通过外花键的形式与行星排的另一个组件或变速器壳体相连。总归，单向离合器的内环和外环，一个连接旋转件而另一个连接固定件，滚柱弹簧安装在外环（或内环）的斜槽内，弹簧的弹力将滚柱推向较窄的一端。

a:自由状态b:锁紧状态图2-16滚柱式单向离合器1外环，2内环，3滚柱，4弹簧

⑵楔块式单向离合器

图2-17所示为楔块式单向离合器的结构原理简图。它的基本结构和滚柱式单向离合器的相同，它们的主要区别在于锁紧组件由滚柱变为楔块。所以，在内外环上没有斜槽；楔块也不象滚柱单个安装在斜槽中，而是由保持弹簧（有轴承保持架的功能）把所有楔块连为一体，安装于内外环之间。

A自由状态B紧锁状态图2-17楔块式单向离合器简图

3．制动器

自动变速器中的制动器是用来固定行星排中的某个基本组件。

通过制动器的结合，把行星排中的某个组件和变速器壳体连接起来，使之不能转动。自动变速器中的制动器有两种，一种是片式制动器；一种是带式制动器。带式制动器又称制动带。⑴片式制动器

如图2-18所示为一片式制动器的结构分解图。片式制动器主要由制动鼓、制动片（钢片和摩擦片）、制动毂、回位弹簧及弹簧座等组成。

和片式离合器不同的是，片式制动器的制动鼓不是一个独立组件，而是固定在变速器壳体或本身就跟变速器壳体是一体制作出来的。

1卡簧，2法兰，3摩察片，4活塞套筒，5钢片，6推力垫，7卡簧，8弹簧座，

9回位弹簧，10活塞，11O型圈，12制动毂

图2-18二档制动器分解图

⑵带式制动器

带式制动器的主要零件为制动鼓、制动带、油缸、活塞弹簧等。

制动鼓与行星排的某一组件连接（多为与行星排组件相连的离合器的外圆柱面），并随该组件旋转；制动带的内表面有一层摩擦系数较高的摩擦衬片。

制动带的一端用销子或调整螺钉与变速器壳体上的制动带支架相连，另一端与油缸活塞上的推杆相连；油缸的缸体和变速器壳体是一体的。

1E型环，2锁杆，3制动带，4弹簧，5活塞杆，6挡圈，7弹簧，8密封油环，

9活塞，10E型环，11活塞，12卡环，13O型圈

图2-19带式制动器

三、拉维萘尔赫式行星齿轮变速器结构与工作原理

拉维萘尔赫式行星齿轮变速器采用的是与辛普森式行星齿轮结构一样著名的拉维萘尔赫式行星齿轮结构。这是一种复合式行星齿轮结构。它有一个单行星轮式行星排和一个双行星轮式行星排组合而成：后太阳轮和长行星轮、行星架、齿圈共同组成一个单行星轮式行星排；前太阳轮、短行星轮、长行星轮、行星架和齿圈共同组成一个双行星轮式行星排（图2-20）2个行星共享一

图2-20拉维萘尔赫式行星齿

个齿圈和一个行星架。因此它只有4个独立组件，即前太阳轮、轮结构啮合方式

1、前太阳轮2、后太阳轮

后太阳轮、行星架、齿圈。这种行星齿轮机构具有结构简单、

3、行星架4、短行星轮

尺寸小、传动比变化范围大、灵活多变等特点，可以组成有3个5、长行星轮6、齿圈

前进或4个前进档的行星齿轮变速器。自70年代开始应用于许多轿车自动变速器，特别是前轮驱动式轿车的自动变速器，如奥迪、大众、福特、马自达等车型的自动变速器。

1.拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器结构与工作原理：在拉维萘尔赫式行星齿轮机构中设置5个换文件执行组件（2个离合器、2个制动器和一个单向超越离合器），即可使之成为一个具有3个前进档和1个倒档的3档行星齿轮变速器。采用这种变速器的有福特汽车公司生产的FORDFMX自动变速器等。

图2-21拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器

a)结构b)换档执行组件的布置

1、输入轴2、前太阳轮3、后太阳轮4、长行星轮5、短行星轮6、行星架

7、齿圈8、输出轴C1、前进离合器C2、倒档及直接档离合器B1、2档制动器B2、低档及倒档制动器F1、1档单向超越离合器

图2-21为拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器的结构。图中，前太阳轮、长行星轮、行星架和齿圈组成一个单行星轮式行星排，也称为前行星排；后太阳轮、短行星轮、长得星轮、行星架和齿圈组成一个双行星轮式行得排，也称为后行得排。在5个换文件执行组件中，离合器C1用于连接输入轴和后太阳轮，它在所有前进档中都处于接合状态，故称为前进离合器。离合器C2用于连接输入轴和前太阳轮，它在倒档和3档（直接档）时接合，故称为倒档及直接档离合器。制动器B1用于固定前太阳轮，它在2档时工作，故称为低档及倒档制动器。单向超越离合器F1在逆时针方向对行星架有锁止作用，它只在1档时工作，故称为1档单向超越离合器，各换文件执行组件在不同文件位的工作情况见表2-1。下面分析拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器各档的动力传递路线和传动比。

表2-1拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器换档执行组件工作规律

换档执行组件C1○○○○○C2○○B1○○B2○○F1○操纵手柄位置档位1档DRS、L或2、12档3档倒档1档2档注：○接合、制动或锁止。

⑴1档：当操纵手柄位于前进文件（D）位置而行星齿轮变速器处于1档时，前进离合器C1接合，输入轴经前进离合器C1和后太阳轮连接，使后太阳轮朝顺时针方向转动，并通过短行星轮和长行星轮带动齿圈朝顺时针方向旋转。由于齿圈通过输出轴和驱动轮连接。在汽车起步或1档行驶时转速很低，长行星轮在带动齿圈朝顺时针方向转动时，对行星架产生一个朝逆时针方向的力矩，而行星架在1档单向超越离合器F1逆时针方向的锁止作用下固定不动，从而使发动机动力经输入轴、后太阳轮、短行星轮、长行星轮传给齿圈和输出轴（图2-22）。设齿圈与前后太阳轮的齿数之比分别为a1和a2。由于此时行星架固定不动，因此拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器1档的传动动比i1=a2。

当汽车滑行、输出轴反向驱动行星齿轮变速器时，齿圈通过长行星轮对行星架产生朝顺时针方向的力矩，此时1档单向超越离合器F1脱离锁止状态，使行星架朝顺时针方向自由转动，行星齿轮机构因此失去传递动力的能力，无法实现发动机制动。

图2-22拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器1档动力传递路线

1、输入轴2、行星架3、后太阳轮4、输出轴5、短行星轮6、齿圈7、长行星轮C1、前进离合器F1、1档单向超越离合器

为了使1档能产生发动机制动作用，可将操纵手柄拨入前进低档（S、L或2、1）位置这样在1文件时，前进离合器C1和低档及倒档制动器B2同时工作，行星架由低档及倒档制动B2固定，此时动力传递路线及传动比和前述1档时完全相同（图2-23），而且不论汽车加速器滑行，行星架都固定不动，在汽车下坡或滑行时，驱动轮可以通过行星齿轮变速器反向制动发动机，利用发动机怠速运转阻力实现发动机制动作用。

图2-23有发动机制动作用的1档动力传递线

1.输入轴2.行星架3.后太阳轮4.输出轴5.短行星轮6.齿圈7.长行星轮C1.前进离合器B2.低档及倒档制动器

（2）2档：2档时，前进离合器C1和2档制动器B1一起工作。发动机动力经输入轴和进离合器C1传至后太阳轮，使后太阳轮朝顺时针方向转动，并通过短行星轮带动长行星轮朝顺时针方向转动。由于前太阳轮被2档制动器B1固定，因此长行星轮在做顺时针自转时，还将朝顺时针方向作公转，从而带动齿圈和输出轴以较快转速朝顺时针方向转动。此时发动机动力是由后太阳轮经短行星轮、长行星轮传至前行星排，再由前行星排传至齿圈和输出轴（图2-24）。

图2-24拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器2档动力传递路线

1、输入轴2、行星架3、齿圈4、前太阳轮5、后太阳轮6、输出轴

7、短行星轮8、长行星架C1、前进离合器B1、2档制动器

根据分析，拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器2档的传动比为：i2=(a1+a2)/(1+a1)。这种拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器在2档时具有反向传递动力的能力，在汽车滑行时能产生发动机制动作用。

（3）3档：3档时，前进离合器C1和倒档及直接档离合器C2同时接合，使输入轴同时和前后太阳轮连接。由于前后太阳轮成为一个整体，两者以相同的转速随输入轴转动，因此短行星轮和长行星轮不以作自转，只能同前后太阳轮一起作公转，同时带动行星架以相同的转速随前后太阳轮转动，从而导致齿圈及前后行星排所有组件作为一个整体，一同转动（图2－25）。发动机动力由前后太阳轮经前后行星排传至齿圈和输出轴，此时传动比i3等于1，因此3档是直接档。

在上述3档状态下，该行星齿轮变速器还具有反向传递动力的能力，在汽车滑行时会产生发动机制动作用。

图2-25拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器3档动力传递路线

1、输入轴2、行星架3、齿圈4、前太阳轮5、后太阳轮6、输出轴7、短行星轮8、长行星架C1、前进离合器C2倒档及直接档离合器

（4）倒档：倒档时，倒档及直接档离合器C2接合，使输入轴同前太阳轮连接，同时低档及倒档制动器B2产生制动，将行星架固定。发动机动力经输入轴传给前太阳轮，使前太阳轮朝顺时针方向转动，并带动长行星轮朝逆时针方向转动。由于行星架固定不动，长行星轮只能作自转，从而带动齿圈和输出朝逆时针方向转动（图2-26）。此时的传动比i倒等于a1。在倒档时，该行星齿轮变速器也能实现发动机制动作用。

图2-26拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器倒档动力传递路线

1、输入轴2、行星架3、齿圈4、前太阳轮5、后太阳轮6、输出轴7、短行星轮8、长行星架C2、倒档及直接档离合器B2、低档及倒档制动器2、改进后的拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器结构与工作原理：

改进后的拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器，在输入轴和太阳轮之间增加了一个离合器和一个单向超越离合器，使2档和3档也有两种状态，即通过操纵手柄的位置可以选择发动机制动或有发动机制动。图2-27为改进后的拉维萘尔赫式3文件行星齿轮变速器结构。如图中可知，在前进离合器C1和后太阳轮之间串联了一个前进单向超越离合器F2。由于前进单向超越离合器要F2的单向传递动力的作用，输入轴上的发动机动力可以通过它传给后太阳轮，而后太阳轮上的反向驱动力则不能经过它传给输入轴。在输入轴和后太阳轮这间另外又设置了一个前进强制离合器C3。改进后的拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器的工作特点是：（1）当操纵手柄位于前进文件（D）位置时，前进离合器C1接合，前进强制离合器C3分离。这样，在汽车加速时，输入轴上的发动机动力经过前进离合器C1和前进单向超越离合器F2传给太阳轮。此时行星齿轮变速器在各前进档的工作情况及传动比和上述1档、2档、3档时完全相同。但是，在汽车滑行时，由于前进单向超越离合器F2脱离锁止状态，使后太阳轮可以自由转动，行星齿轮变速器失去反向传递动力的能力，不能产生发动机制动作用。（2）当操纵手柄位于前进低档（S、L或2、1）位置时，前进强制离合器C3接合，输入轴通过它直接和后太阳轮连接。此时该行星齿轮变速器各前进档在汽车加速时的工作情况和上述1档、2档、3档时相同，而且汽车滑行时，在2档、3档也能实现发动机制动。

图2-27改进后的拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器

1、输入轴2、前太阳轮3、后太阳轮4、齿圈5、输出轴6、短行星轮7、长行星架C1前进离合器C2、倒档及直接档离合器C3、前进强制离合器B2、低档及倒档制动器

F1、低档单向超越离合器F2、前进单向超越离合器改进后的拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器各换文件执行组件在不同文件位的工作情况见表：

表2-2改进后的拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器换档执行组件工作规律

RS、L或2、1操纵手柄位置档位1档D2档3档倒档1档2档C1○○○C2○○C3○换档执行组件C4○B1○○B2○○F1○F2○○○注：○接合、制动或锁止。

3．拉维萘尔赫式4档行星齿轮变速器与工作原理

在拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器的输入轴和行星架之间增加一个离合器，就可以使之成为具有超速档的4档行星齿轮变速器。图2-28为拉维萘尔赫式4档行星齿轮变速器结构。与拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器相比，它仅仅在输入轴和行星架之间增加了一个高档离合器C4。这种行星齿轮变速器在不同档位下各换文件执行组件的工作情况见表2－3。由表中可知，这种行星齿轮变速器的工作特点是：

（1）在1档、2档及倒档的工作情况和拉维萘尔赫式3档行星齿轮变速器完全相同。（2）在3档工作时，离档离合器C4和前进离合器C1同时工作，使后行星排有2个基本组件互相连接，形成直接。

（3）4档时，高档离合器C4和2及4档制动器B1同时工作，使输入轴与行星架连接，同时前太阳轮被固定。发动机动力经高档离合器C4传至行星架，行星架带动长行星轮朝顺时针方向一边自转一边公转，并带动齿圈和输出轴朝顺时针方向转动，其传动比为i1=a1/(1+a2)。由于其值小于1，所以4档为超速档。采用这种自动变速器的有福特、马自达、奥迪等轿车。

图2-28拉维萘尔赫式4档行星齿轮变速器

1、输入轴2、前太阳轮3、后太阳轮4、齿圈5、输出轴6、短行星轮7、长行星架C1前进离合器C2、倒档及直接档离合器C3、前进强制离合器

C4、高档离合器B1、2档及4档制动器B2、低档及倒档制动器

F1、低档单向超越离合器F2、前进单向超越离合器

表2-3拉维萘尔赫式4档行星齿轮变速器换档执行组件工作规律

RS、L或2、1D操纵手柄位置档位1档2档3档超速档倒档1档2档3档C1○○○●C2○C3○○○换档执行组件C4○○○B1○○○B2○○F1○F2○○○注：○接合、制动或锁止；●接合或制动，但不传递动力。

第四节液压控制系统的工作原理

汽车自动变速器的电液控制系统虽然随着汽车型号的变化、汽车厂家的变化或电液结合部分的改进而呈现不同的控制模式，但作为一个电液自动控制系统，它和其它电液自动控制系统一样，都可以把它们归结为具有共性的四个部分：

1.液压系统的动力源

液压系统是一个应用油泵把机械能转化为液压油的压力能的传动与控制的系统。液压系统的动力源通过能量传递介质压力油（ATF）向整个液压系统提供能量。

液压油既是能量传递的介质，也是自动变速器机械部件润滑的主要介质。自动变速器中的油泵一般应用齿轮泵、转子泵或叶片泵（变量泵）。(此部分祥见第二章第二节油泵部分)

2．电液控制系统的信号源

信号源向电液控制系统提供各种换档控制需要的控制信号。在全液压式自动变速器中，这种信号源主要是节气门阀（Throttlevalve）和速控阀(Governor)。

在电控式的自动变速器中，信号源是各种类型的传感器。它们把各种控制用信号，诸如油门、油温、发动机转速、车速等信号转换为电信号后输入电脑，供电脑决策控制。

3．电液液压控制系统中的液压控制机构

无论是全液压式自动变速器或是电控式自动变速器，都有液压控制机构部分。液压控制机构主要由换档机构和缓冲安全机构组成。无论在全液压式自动变速器或电控式自动变速器中均占液压控制机构有相当重要的地位。

液压控制机构主要由手动阀、换档阀、调压阀、电磁阀（含脉宽调制比例阀）及一些辅助控制阀组成。

4．执行机构

在普通液压控制系统中，进行直线往复运动的执行机构一般是双作用活塞油缸。而在自动变速器的液压控制系统中，其执行机构却一般是柱塞式单作用油缸（或双作用油缸）。

它的回程一般必须用弹簧来保证。液压控制系统中的执行机构主要用来推动各种离合器和制动器。所以，在实际制作中，把油缸和离合器或制动器作为一个部件。

一．液压控制系统的信号源

自动变速器电液控制系统控制动作的依据是通过各种类型传感装置收集到的有关汽车行驶中的相关数据进行处理后，再决定升降档的动作。这类传感装置就是整个控制系统的信号元件。

它是控制系统的关键部分之一。在现代的自动变速器中，这类传感装置所收集的信号参数有三种形式，即机械信号、液压信号和电信号。1.节气门阀

节气门阀又称节流阀，在自动变速器中主要应用两种形式的节气门阀，一种是拉线式节气门阀，一种是真空式节气门阀。

(1)拉线式节气门阀

图2-29所示为拉线式节气门阀的结构连接示意图。它通过操纵节气门踏板控制节气门阀的工作。如图所示，节气门阀通过和节气门柱塞作用的凸轮上的节气门拉线连接到自动变速器的壳体上，壳体上的连接器一端连接在燃油喷射节气门体上或化油器的节气门连动装置上，另一端和节气门阀拉杆连接。节气门拉杆随着节气门踏板的运动而运动。

1

滑阀，2调压弹簧，3挺杆，4凸轮，5拉索，6节气门摇臂，

7油门踏板，8化油器或节气门阀体，A：主油路进油口，B：出油口

图2-29拉线式节气门阀

拉线节气门阀的工作原理：

如图2-30所示。节流阀芯在左右弹簧的作用下处于平衡状态，节流阀的输出油口没有压力油输出。当踏下油门踏板时，弹簧使节气门阀芯右移，油泵来油经阀口12通过节气门阀减压后流向1-2档换档阀、2-3档换档阀。左边的节气门柱塞是一个降档柱塞。当把油门踏板猛踏到底时，降档柱塞迅速右移，此时从降档压力调节阀的压力油经阀口9，从阀口4直接流向1-2档换档阀、2-3档换档阀，引起换档阀动作而迅速降档。

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Kxd0(pj0A其中：pd:输出压力K：弹簧刚性系数pp)ApKx(pp)AapajdpA0则pdAKx0(pap)Ajpx：弹簧预压缩量绝对压力p：发动机进汽歧管内的p：大气压A：皮膜有效作用面积0japA：节气门阀芯右端的有效作用面积真空补偿罐:如图2-33所示为一种对真空度进行补充的真空罐。其中关键的补充部件是波形筒3，它的内部充入一个标准大气压；它左端固定在外壳1上，皮膜左侧波形筒外的腔室通大气，皮膜右侧的腔室通发动机进气歧管。当在0海拔高度使用时，由于波形筒的内外压力相等，波形筒具有某一长度。

当在高原地区行驶时，由于环境气压低，波形筒将膨胀伸长，由于波形筒左端固定，膨胀时将推动皮膜右移，压缩弹簧4，抵消一部分弹簧的张力。因此，弹簧4通过挺杆作用于滑阀上的推力将有所减少，所得油门信号油压也稍有下降以补偿由于海拔高度引起的对油压的影响。

1-外壳2-调节螺钉3-波形筒4-弹簧5-皮膜

图2-33对大气压进行补偿的真空罐

2.速控阀

速控阀是检测自动变速器输出轴速度的一个信号元件。它传感车速，并把车速转换为油压信号，该油压信号随车速的增高而增大，并传送至各换档阀。速控阀一般有三种型式：一种安装在输出轴上；一种为齿轮驱动单向球阀式，第三种为齿轮驱动线轴滑阀式。

(1)安装在输出轴上的速控阀。图2-34为一种安装在输出轴上的节流式双级速控阀，也称单重块复合双级调速器。整个速控阀的工作分为两个阶段，即输出轴的低速阶段（油压高速增长）和输出轴的高速阶段（油压缓慢增长）

1-滑阀2-重块3-进油孔4-出油孔5-输出轴6-销轴7-弹簧8-外壳9-泄油孔

图2-34复合双级调速器

（2）齿轮驱动线轴滑阀式

如图2-35所示。齿轮驱动线轴滑阀式速控阀。它有质量不同的初级和次级两个重块，这两组重块在离心力的作用下张开而使滑阀上移，打开进油口。主油路压力经节流减压口后所产生的速控阀输出压力油经小孔作用于滑阀上端，使滑阀克服飞块的作用力下移，关小进油孔，直至速控阀油压产生的总作用力与重块的离心力达到平衡为止。由于两组重块的质量不同，从而使速控阀在低速区和高速区具有不同的特性。

1-驱动齿轮2-主油路进口3-输出油口4-初级重块5-弹簧6-滑阀7-次级重块

图2-35齿轮驱动滑阀式速控阀结构原理图

二、电液控制系统中的液压控制机构

自动变速器的换档主要通过液压控制机构控制主油路的流向，推动和改变液压执行机构，然后使行星齿轮机构的啮合关系发生变化而得到不同的传动速比。整个液压控制机构除前述的动力源、信号源外，还包括压力-流量控制阀、手动换档阀、各档换档阀和一些辅助的控制阀。在自动变速器中的液压元件也和普通的液压控制系统一样，可以分为压力阀、方向阀流量阀等，但由于自动变速器结构紧凑，有些阀具有综合功能。

（一）压力-流量控制阀1．主调节阀

图2-36所示为自动变速器中的主压力调节阀，其作用相似于液压系统中的溢流阀，它调节自动变速器液压控制系统主油路的压力和流量。这种主压力调节阀采用阶梯式滑阀。它可以根据来自控制系统中其它几个控制阀的反馈油压的变化来改变所调节的主油路油压的大小。

动作原理：当手动阀没有处于倒档状态时，倒档反馈压力所产生的作用力不存在。所以主油路压力较小.当油门增大、发电机转速升高时，油泵的输出流量增大，引起上腔压力增大，阀芯下移，阀口开口量x加大，从公式可以看出，主油路压力增加。

1-至第二调节阀2-油泵来油3-泄油口

4-来自节气门阀的压力油进口5-来自手动阀“R”档位的压力油进口

6-调压柱塞7-主阀芯

图2-36主调节阀的结构原理图这也说明，主压力调节阀和溢流阀的不同点也在于，溢流阀调定的压力基本不变，而主压力调节阀是把压力调节在一定范围内。主调节阀平衡方程式及流量公式：

pppGApjCpRRBk(x0x)pjCpBk(x0x)GGA:主油路的管路压力，A：主阀芯上腔的有效作用面积（见图236），p：节气门阀反馈压力，时管路压力，p：经手动阀反馈的倒档jRB：调压柱塞大端有效作用面积，C：调压柱塞小端有效作用面积，BＣk：弹簧刚度系数x：弹簧预压缩量0x：阀口开度2．二次调节阀

二次调节阀又称调节阀。图2-37为丰田A-132L自动变速器中的辅助调节阀，主调节阀通过油口3进入辅助调节阀，通过油路1接到变矩器油路（中间经变矩器的锁止继动阀）；通过辅助调节阀的油路2接入润滑油路。

油路4通油泵入口，该油路是一条泄油路。辅助调节阀并联在变矩器油路上，就是为了进一步降低压力。一般变矩器的供油压力为0.2MPa，最大值一般为0.39Mpa。其工作原理和主节筏一样，读者可以自行分析。

1-至变矩器油路2-润滑油路

3-主调节阀来油4-至油泵进油口

图2-37二次调节阀二、方向控制阀1．手动控制阀

图2-38为手动控制阀的结构示意图，它和驾驶室的换档操纵手柄相连。

当操纵手柄选择了不同的档位时，手动控制阀处于不同的工位，把油泵来油转换到不同的油口，连接到不同换档阀。不同的自动变速器，该阀的转换方向也不一样，但原理却没有什么不同。

7612345

1-泄油口1，2-“2”油口，3-“D”油口，4-进油口，

5-“R”油，6-“P“油口，7-泄油口图2-38手动控制阀结构示意图

动作原理：

驾驶室的操纵手柄一般有六个位置：P、R、N、D、2、L（有一些有七个位置）。该手动阀对应也有六个工位。由于该阀有4个工作出油口，定义为“2‘”、“D’”、“P‘”、“R’”;一个进油口（和油泵出口相连），两个泄油口，共七个进出油口；根据液压系统的一般规则，可以把这个手动阀简化为一个六位七通手动换向阀。如图2-39所示。手动阀的四个出油口根据手动阀的六个位置P、R、N、D、2、L组成了不同的输出形式。

O1PP

B：通路图图2-39原理框图A：手柄位置和职能框图

P位N位R位D位2’L’2.换档阀（液动方向阀）

在自动变速器中，换档阀的动作直接决定了自动变速器的升降档。而换档的时机取决于在换档阀两端的节气门油压和速控阀油压。

从整个换档过程可以看出，换档阀动作是由作用于换档阀两端的油压来决定的，所以，把它归类于液动方向阀。

（1）1-2档换档阀

1-2档换档阀由两部分组成：1-2档换档阀和低速滑行调节阀。在全液压式的自动变速器中，这两个阀组合在一起，而在电控式自动变速器中,这两者是分开的。

①速控阀压力较低时，见图2-40A，当驾驶员把换档手柄置于“D”柄位时，在起步一档时，该阀没有动作。第一制动器B1经油口3过阀后通过油口10回油；第二制动器B2经通过油口8过阀后通过下面的回油口回油。

1-通节气门阀的降档柱塞2-节气门阀输出压力，3-通第一制动4-通中间调节阀，

5-通2~3档换档阀，6、7-速控阀压力油8-通第二制动器，9-来自手动阀，10-回油口，11-来自“R”档时的手动阀，

12-通顺序动作阀，13-通低速滑行调节阀图2-40A1-2档换档阀

结构示意图

第二制动器的回油

4586

7

第一制动器的回油

2103911

112

②速控阀压力较高时，当速控阀压力升高达到一定程度后，克服弹簧力和节气门阀的的压力，换档阀阀芯上移（见图2-40B），来自手动阀的压力油经阀口9，过阀后通过阀口8接通了通向第二制动器B2的油路（此时第一制动器的回油路被截断，第一制动器经油口4到2-3换档阀回油），使第二制动器动作，并同时通过阀口5把手动阀的来油接通2-3档换档阀。自动变速器在二档工作。

1-通节气门阀的降档柱塞，2-节气门阀输出压力，3-通第一制动器，4-通中间调节阀，5-通2~3档换档阀，6、7-速控阀压力油8-通第二制动器，9-来自手动阀，10-回油口，

11-来自“R”档时的手动阀，

12-通顺序动作阀，13-通低速滑行调节阀

图2-40B1-2档换档阀

结构示意图

③当手柄置于“L”位时，当操纵手柄置于“L”位时，来自手动阀P’口经油口13进入低速滑行调节阀的上腔,使阀芯下移,接通了倒档制动器B3的油路，由于上腔有效作用面积较大，使1-2档换档阀下移。由于上腔有效作用面积较大，当操纵手柄置于该位时，1-2档换档阀不能升档，以适应汽车在上下坡时的控制要求。

6

通2-3

档换档阀

349587

102

使第二制动器动作11

112

图2-41手柄置于“L”位时

（2）2-3档换档阀

2-3档换档阀由换档阀主阀和中间换档阀组成。当1-2档换档阀动作，自动变速器升入二档，并把手动阀在“D”位时的“D”口压力油经1-2档换档阀接到了2-3档换档阀（见图2-42A所示）。此时，2-3档换档阀并不动作，倒档离合器B3的回油经该阀通到手动阀“R‘”油路回油。

1-来自手动阀的压力油进口，

2-回油口，3-来自节气门阀的压力油入口，4-来自降档柱塞的压力油入口，5-流向后离合器的出口，6-流向手动阀“R‘”油路，7-经1~2档换档阀流入的

速控阀压力油，8-来自1~2档换档阀的

管路压力油

图2-42A2-3档换档阀

结构原理图

①当速控阀压力较低时，当作用于主阀下部的作用力小于上部的节气门阀和弹簧产生的作用力时，换档阀不动作。（见图2-42A）

②当速控阀压力较高时，当速控阀产生的作用力大于上部的作用力时，阀芯上移，自动变速器由二档升至三档。由于阀芯上移，来自1-2档换档阀的管路压力从2-3档换档阀入口8经出口5流向后离合器，使后离合器闭合；而第一制动器B1此时从油口9经油口2回油，自动变速器处于三档工作状态。

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321

91-2档换档阀的压力油

图2-42B高速时阀芯示意图

③当换档操纵手柄置于“2”位或“1”位时，手动阀的来油从油口1进入中间换档阀的上腔，经油口9到达中间随动阀，最后接通第一制动器的油路，使第一制动器动作。由于该路压力是有手动阀进入，是管路压力，且中间换档阀的上部有效作用面积较大，所以中间换档阀阀芯下移，换档阀由三档降为二档，且使换档阀主阀不能上移而禁止升档。

流向直接离合器

来自1-2档换档阀

图2-43当手柄置于“2”位或“1”位时

（3）3-4档换档阀

如图2-44所示，3-4档换档阀的上部一个强制降档柱塞，弹簧下端才是换档阀。3-4档换档阀和电磁阀一起工作。电磁阀开关安装在驾驶室仪表板或换档操纵手柄上，俗称O/D开关。电磁阀控制着换档阀上腔强制降档柱塞的控制油路1的通断。

直接离合器回油

经手动阀流回油箱

手动阀来油

流向第一制动器

1-接电磁阀和手动阀油路，2-接降档柱塞油路，3-节气门阀油路，4-接超速制动器，5-接速控阀油路，6-接油泵出口，7-接超速离合器。

图2-443-4档换档阀结构示意图

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①当O/D开关没有打开时，当O/D开关没有打开，电磁铁不通电，油泵来油通过油口1直接作用在3-4档换档阀上部强制降档柱塞的上腔，使该阀不能升档。

②当O/D开关打开时，当O/D开关打开，，电磁阀把通过油口1进入强制降档柱塞上腔的油压经电磁阀接通回油，所以，强制降档柱塞的上腔压力为零，只要达到升档要求，换档阀的阀芯上行，截断了从油口6经油口7到达超速离合器C0的油路，同时打开了从油口6经油口4到达超速制动器B0的油路，使自动变速器处于四档也即超速档工况。

三、辅助控制阀

在自动变速器的电液控制系统中除了上述主要的控制阀外，还有很多其它的辅助控制阀。这些控制阀基本是一些单边控制阀或双边控制阀。一般来说，在系统中它主要起一个减压或节流的作用。1.顺序阀

（1）倒档制动顺序阀

如图2-45所示。倒档顺序阀可以看成为一个普通的压力顺序阀。在零位状态（顺序阀不动作时）顺序阀阀芯在弹簧力的作用下处于下端，当进口2的油路开通，压力油首先通过油路3进入倒档制动器的外活塞，使外活塞啮合。然后压力升高，克服弹簧力以后，顺序阀阀芯上行，主油路压力油经油口4进入倒档制动器内活塞。

1-回油孔，2-主油路，3-通第三制动器外活塞，4-第三制动器内活塞

图2-45倒档制动器顺序阀结构原理图

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（2）倒档离合器顺序阀

倒档离合器顺序阀主要控制倒档离合器C2（又称后离合器）的外活塞。从2~3档换档阀接通倒档离合器C2内活塞的油路上，经油路5、油口A并联到顺序阀。

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a)当手柄置于“R”柄位时(b)当手柄置于“D”柄位时1-来自2~3档换档阀，2-来自手动阀“R’”口。3-流向离合器C2外活塞

图2-46倒档顺序阀结构原理图

①当手柄置于“R”柄位

当手柄置于“R”柄位时（见图2-46a），从2-3档换档阀输出的压力油首先使倒档离合器C2的内活塞首先动作，压力升高后，从油路并联的油路压力升高。克服弹簧力后，顺序阀阀芯右移，从手动阀“R’”口经油口2到顺序阀的压力油经顺序阀的油口3接通离合器的外活塞，外活塞啮合。

②当换档手柄置于“D”柄位时

当换档手柄置于“D”柄位时（见图2-46b），由于手动阀的“R”口油路处于回油状态，所以油路2处于回油状态，没有压力，在“D”柄位的1档和2档时，油路1也没有开通，当自动变速器处于三档时，油路虽1然开通，但由于油路2没有开通，所以，倒档离合器不动作。

2.其它辅助液压控制阀

在自动变速器液压系统中，除了以上的主要控制阀和顺序阀以外，还有一部分辅助液压控制阀。这些辅助液压控制阀多是单边或双边控制阀，这些单双边控制阀的阀口，在液压系统中起节流或减（稳）压作用。

（1）随动阀①中间随动阀

由于在“2”位或“L”位时多是利用发动机制动，所以第一制动器B1必须动作，为了调节第一制动器的动作，应用了中间随动阀。在初始状态，中间随动阀的阀芯在弹簧的作用下，处于右端，中间换档阀的来油从油口进入后，经油路3接通第一制动器；在第一制动器动作后，油压逐渐升高，作用于随动阀右端的反馈油压升高，推动阀芯左移，关小控制阀口，起减压节流作用。

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4

1a）中间随动阀(b)低压随动阀

Z1-回油口，2-来自中间换档阀，3-接通第一制动器B1，

4-来自手动阀，5-流向低压滑动换档阀图2-47辅助液压控制阀示意图

②低压随动阀（又称低速滑行调节阀）

图2-47b所示为在A43D中的低压随动阀（又称低速滑行调节阀），进口4接手动阀的P‘油口，出口4接1~2档换档阀上方的低速滑行变速阀，经倒档制动顺序阀接通第三制动器。该阀的作用和上述中间随动阀的作用一样，它主要是减小作用于第三制动器动作时的冲击

3.电磁阀

随着自动变速器控制技术的发展，由全液压控制发展到电液控制，继而发展到了智能控制。在液压控制和电液控制中，主要应用了普通电磁阀（即开关式电磁阀）和比例电磁阀，后者主要是脉宽调制式的比例电磁阀。

（1）普通开关式电磁阀

开关式电磁阀在油路中主要起关断或开通某条油路的作用。如图2-48所示为一种常开式的开关电磁阀。所谓“常开”即电磁线圈不通电时由控制油路4和泄油口5是开通的，由于泄油口5的作用，控制油路4处于卸压状态，而固定节流器2使主油路3的油压能保持。当电磁线圈通电时，衔铁下压，泄油口4被关闭，则主油路和控制油路4接通。

1-电脑，2-固定节流器，3-主油路，4-控制油路5-泄油路，6-电磁线圈

7-衔铁和铁芯图2-48普通开关电磁阀

结构示意图

（2）比例电磁阀普通脉冲电磁阀

图2-49a所示为一种普通的脉冲电磁阀，可以把它看作一种高速开关阀，这种阀和普通的开关电磁阀一样，只有开、关两种工作状态，不过它采用脉宽调制的方法来控制开关阀的

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开启时间和关闭时间。这种周期T不变，通过改变导通时间来改变占空比的控制方式称为脉宽调制式（PWM）。

a)：普通脉冲电磁阀，b)：滑阀式脉冲电磁阀

1-电脑，2-比例电磁铁，3-衔铁和铁芯。4-滑阀，5-滤网，6-主油路，7-泄油口，8-控制油路

图2-49比例电磁阀结构示意图

②滑阀式的比例电磁阀。

图2-49b为滑阀式的比例电磁阀。这种滑阀式比例电磁阀的控制方式有多种方法。即使是利用脉冲调治也有脉宽调制（PWM）、脉幅调治（PAM）、脉码调治（PCM）、脉频调治（PFM）和脉数调治（PNM）。常用为脉宽调制和脉码调治，图示为脉宽调制的方法，还是利用对占空比的调整来控制输出油路的压力。在其它系统中还经常可以看到以模拟量来控制的比例阀。

4.球阀

在自动变速器中有很多球阀，在系统图中也可以看到它们有各种符号。作为球阀的一种最基本的应用就是作为单向阀来使用。在自动变速器中，除了作为单向阀使用外，它还有其它的一些功用。

（1）安全阀如图2-50所示为在自动变速器中的应用的安全球阀的结构示意图。它一般并联在主油路上。当主油路压力低于弹簧力时，球阀挡住泄油口。当主油路压力大于弹簧力时，但簧压缩，主油路的压力油经泄油口泄出，保证了系统的安全。

a)-压力低于调定值时(b)-压力大于调定值时

图2-50安全阀示意图

(2)反向快出阀

图2-51在自动变速器中用以控制离合器或制动器的反向快出阀。在离合器或制动器的啮合过程中，钢球挡住了一个节流孔，只能通过一个节流孔向离合器或制动器供油，流量较小，速度较慢，所以冲击也较小。在脱开啮合的过程中，油液反向从离合器或制动器中流出，钢球脱离了节流孔，所以反向流量较大，离合器或制动器的脱开过程较快。

图2-51反向快出阀

a)慢进

(3)流向控制阀

图2-52所示由油液流向自动控制的单向球阀。钢球在一个类似于梭阀的腔内滑动。油液流向不同，钢球关断的油路不同，应用油流的流动方向控制单向阀。

(b)快出

图2-52流向控制阀

四．减振器

在自动变速器中，为了防止离合器或制动器的过快啮合而引起换档冲击，除了在控制阀上采取了一定的措施以外，还在某些制动器或离合器（例如第二制动器B2、前后离合器C1、C2）的进油路上并联一个减振器（即蓄能器）。

1.减振器的基本结构

如图2-53a所示为A43D的减振器结构，在减振器活塞上方的油路3是直接接通油泵出口，由于上方的有效作用面积较小，所以，作用在活塞上方的油压也只是作为背压。当节气门开度较大时，油压较高，减振器被压较大，它降低了减振器吸收冲击的能力，但它加快了换档过程，防止在大动力下传递换档时执行元件打滑。以满足汽车在各种行驶条件下对换档过程的不同要求。

2.减振器控制阀

图2-53b为A340E自动变速器中的蓄能器（减振器）控制阀，这是一个出口反馈的单边控制阀。这个阀芯的下端作用着节气门阀输出的压力油和弹簧，上端有该阀输出反馈的油压，上端的作用面积小，而下端的作用面积大，节气门阀开度越大，节气门阀输出的压力越高，则阀芯上移越多，阀口开度越大，减压作用越小而输出的流量越大，则使减振器的减振作用小。执行机构的动作越快。

(a)减振器结构示意图(b)减振器控制阀1-接第二制动器，2-接后离合器，3-接主油路或其它油路，4-接前离合器，

5-接油泵出口，6-接减振器活塞上方，7-节气门阀输出油压

图2-53减振器和调节阀示意图

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