自動變速器

自動變速器

自動變速器(英語:Automatic Transmission,簡稱:AT),亦稱自動變速箱,台灣稱為自排變速箱,香港稱為自動波,通常來說是一種可以在車輛行駛過程中自動改變齒輪傳動比的汽車變速器,從而使駕駛員不必手動換檔,也用於大型設備鐵路機車。自1950年代以來,絕大部分在美國銷售的汽車都是採用自動變速器的,但在歐洲和其他地區卻並非如此。自動變速器,特別是早期產品,往往降低了燃油效率和功率。

基本信息

基本簡介

汽車自動變速器常見的有四種型式:分別是液力自動變速器(AT)、機械式無級變速器(CVT)、電控機械式自動變速器(AMT)、雙離合自動變速器(DualClutchTransmission--DCT)。轎車普遍使用的是AT,AT幾乎成為自動變速器的代名詞。

AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統組成,通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。其中液力變扭器是AT最重要的部件,它由泵輪、渦輪和導輪等構件組成,兼有傳遞扭矩和離合的作用。

擋位

一般來說,自動變速器的擋位分為P、R、N、D、2、1或L等。

P(Parking):用作停車之用,它是利用機械裝置去鎖緊汽車的轉動部分,使汽車不能移動。當汽車需要在一固定位置上停留一段較長時間,或在停穩之後離開駕駛室前,應該拉好手制動及將撥桿推進"P"的位置上。要注意的是:車輛一定要在完全停止時才可使用P擋,要不然自動變速器機械部分會受到損壞。另外,自動變速器上裝有空擋啟動開關,使得汽車只能在"P"或"N"擋才能啟動發動機,以避免在其他擋位上誤啟動時使汽車突然前竄。因此,啟動發動機前一定要確認換擋桿是否在"P"或"N"擋。

R(Reverse):倒擋,車輛倒後時用。通常要按下撥桿上的保險按鈕,才可將撥桿移至"R"擋。要注意的是:當車輛尚未完全停定時,絕對不可以強行轉至"R"擋,否則變速器會受到嚴重損壞。

N(Neutral):空擋。將撥桿置於"N"擋上,發動機與變速器之間的動力已經切斷分離。如短暫停留可將撥桿置於此擋並拉出手制動桿,右腳可移離剎車踏板稍作休息。

D(Drive):前進擋,用在一般道路行駛。由於各國車型有不同的設計,所以"D"擋一般包括從1擋至高擋或者2擋至高擋,並會因車速及負荷的變化而自動換擋。將撥桿放置在"D"擋上,駕車者控制車速快慢只要控制好油門踏板就可以了。

2(SecondGear):2擋為前進擋,但變速器只能在1擋、2擋之間變換,不會跳到3擋和4擋。將撥桿放置在2擋位,汽車會由1擋起步,當速度增加時會自動轉1擋。2擋可以用作上、下斜坡之用,此擋段的好處是當上斜或落斜時,車輛會穩定地保持在1擋或2擋位置,不會因上斜的負荷或車速的不平衡、令變速器不停地轉擋。在落斜坡時,利用發動機低轉速的阻力作制動,也不會令車子越行越快。

1(FirstGear):1擋也是前進擋,但變速器只能在1擋內工作。不能變換到其他擋位。它用在嚴重交通堵塞的情況和斜度較大的斜坡上最能發揮功用。上斜坡或下斜坡時,可充分利用汽車發動機的扭力。

常識

——正確維護自動變速器
自動變速器
1.經常檢查自動變速器油
自動變速器對油液的要求極其嚴格,它要求油液不僅有潤滑、清洗、冷卻作用,還應具有傳遞扭矩和傳遞液壓以控制離合器、制動器的工作性能,所以自動變速器油是一種特殊的高級潤滑油,通常稱之為"ATF",其型號有很多種,國內常見的有Ford標準F型和GM標準DEXRONII型,使用時切記要認清。"ATF"型號不同,其摩擦係數就不一樣。若該使用DEXRONII型而錯用為F型,則會使自動變速器發生換擋衝擊和制動器、離合器突然嚙合的現象。F型錯用為DEXRONII型則會引起自動變速器內離合器、制動器打滑,加速摩擦片早期磨損。
另外,自動變速器油量的檢查也很重要,自動變速器的生產廠家不同,工作液的檢查條件也就不同。檢查時一般都要求在變速器熱態(油溫50℃—80℃)時將汽車停放在水平路面上,發動機怠速運轉(本田車規定發動機熄火),選擋桿放在P位(日產車允許放在N位),此時抽出油尺擦淨後重新插入再拔出檢查,油麵應達到油尺上規定的上限刻度附近為準。

油質的檢查,一般使用和維護人員因無檢測設備,只能從外觀上判斷,可用手指捻一捻,感覺一下粘度,用鼻子聞一聞氣味如何,若已變色或有燒焦的氣味,則應更換新油。

2.自動變速器油的更換
多數自動變速器要求定期換油,換油周期一般為2—4萬公里。放油前,應將變速器預熱到工作溫度,以便降低油的粘度,確保油內雜質和沉澱物隨油一起排出。在預熱和加油過程中,汽車應停放在水平地面,並拉緊手制動。
放完油後,視情況拆下機油盤,徹底清洗機油盤和過濾器濾網,然後再將機油盤裝好。加油時,先從加油口注入工作液達到規定的標準,起動發動機,在發動機怠速運轉的情況下,移動選擋桿經所有的擋位後回到P位,這樣可使變速器迅速地熱起,然後再加油。
3.檢查手動選擋機構
手動選擋機構從選擋桿到手動閥是通過連桿或拉線連線起來的,均有調整部位。手動手柄的位置應與自動變速器內的彈簧卡片位置一一對應,若不對應則需調整。手動選擋機構的調整往往被忽視,有時自動變速器修理結束後,由於沒有調整選擋機構,最後導致換擋衝擊力過大,甚至會造成事故。
4.制動帶的調整
自動變速器的制動帶為可調結構的均需調整,以補償其正常磨損。制動帶的調整應遵照廠家的技術規定,調整後可通過道路試驗判斷調整的結果。制動帶調整的作業位置,視變速器的型號而不同。
5.停車擋的制動性能檢查
在坡道上停車,應將選擋桿扳入P位,此時鬆開制動踏板,汽車應不會自行滑下。若需要將選擋桿從P位移開,應記住必須先踩下制動踏板,否則會摘不下來,因此在停車擋無制動性能時應檢查維修。

分類

1、按變速形式分
可分為有級變速器與無級變速器兩種
有級變速器是具有有限幾個定值傳動比(一般有4~9個[2]前進擋和一個倒擋)的變速器。無級變速器是能使傳動比在一定範圍內連續變化的變速器,無級變速器在汽車上套用已逐步增多。
2、按無級變矩的種類分
(1)液力自動變速器
是在液力變矩器後面裝一個行星齒輪變速系統。
(2)機械式無級變速器
它是由離合器和依據車速、油門開度改變,V型帶輪的半徑變化而實現無級變速的
(3)“電動機”無級變速
它取消了機械傳動中的傳統機構,而代之以電流輸至電動機,以驅動和電動機裝成一體的車輪。
3、按自動變速器前進擋的擋位數不同分

構造

自動變速器按前進擋的檔位數不同,可分為2個前進擋、3個前進擋、4個前進擋以上三種。早期的自動變速器通常為2個前進擋或3個前進擋。這兩種自動變速器都沒有超速擋,其最高擋為直接擋。新型轎車裝用的自動變速器基本上都是4個-9個前進擋,即設有超速擋。這種設計雖然使自動變速器的構造更加複雜,但由於設有超速擋,大大改善了汽車的燃油經濟性。
4、按齒輪變速器的類型分
自動變速器按齒輪變速器的類型不同,可分為定軸齒輪式和行星齒輪式兩種。定軸齒輪式自動變速器體積較大,最大傳動比較小,使用較少。行星齒輪式自動變速器結構緊湊,能獲得較大的傳動比,被絕大多數轎車採用。
5、按齒輪變速系統的控制方式分
(1)液控自動變速器
液控自動變速器是通過機械的手段,將汽車行駛時的車速及節氣門開度兩個參數轉變為液壓控制信號;閥板中的各個控制閥根據這些液壓控制信號的大小,按照設定的換擋規律,通過控制換擋執行機構動作,實現自動換擋,使用較少,本文不作介紹。
(2)電控液力自動變速器
電控液力自動變速器是通過各種感測器,將發動機轉速、節氣門開度、車速、發動機水溫、自動變速器液壓油溫度等參數轉變為電信號,並輸入電腦;電腦根據這些電信號,按照設定的換擋規律,向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發出電控制信號;換擋電磁閥和油壓電磁閥再將電腦的電控信號轉變為液壓控制信號,閥板中的各個控制閥根據這些液壓控制信號,控制換擋執行機構的動作,從而實現自動換檔。
(3)電控自動變速器
是通過控制電機來實現換檔,由於它使用電機控制,所以不用液壓油、沒有滑閥箱,在結構上也變得更加緊湊和簡單,造價更低。由於使用較少,本文不作介紹。

基本組成

自動變速器自動變速器單排行星齒
自動變速器的廠牌型號很多,外部形狀和內部結構也有所不同,但它們的組成基本相同,都是由液力變矩器和齒輪式自動變速器組合起來的。常見的組成部分有液力變矩器、行星齒輪機構、離合器制動器油泵濾清器、管道、控制閥體、速度調壓器等,按照這些部件的功能,可將它們分成液力變矩器、變速齒輪機構、供油系統、自動換擋控制系統和換擋操縱機構等五大部分。

1、液力變矩器

液力變矩器位於自動變速器的最前端,安裝在發動機的飛輪上,其作用與採用手動變速器的汽車中的離合器相似。它利用油液循環流動過程中動能的變化將發動機的動力傳遞自動變速器的輸入軸,並能根據汽車行駛阻力的變化,在一定範圍內自動地、無級地改變傳動比和扭矩比,具有一定的減速增扭功能。

2、變速齒輪機構

自動變速器中的變速齒輪機構所採用的型式有普通齒輪式和行星齒輪式兩種。採用普通齒輪式的變速器,由於尺寸較大,最大傳動比較小,只有少數車型採用。絕大多數轎車自動變速器中的齒輪變速器採用的是行星齒輪式。

變速齒輪機構主要包括行星齒輪機構和換檔執行機構兩部分。

行星齒輪機構,是自動變速器的重要組成部分之一,主要由於太陽輪(也稱中心輪)、內齒圈、行星架和行星齒輪等元件組成。行星齒輪機構是實現變速的機構,速比的改變是通過以不同的元件作主動件和限制不同元件的運動而實現的。在速比改變的過程中,整個行星齒輪組還存在運動,動力傳遞沒有中斷,因而實現了動力換擋。換擋執行機構主要是用來改變行星齒輪中的主動元件或限制某個元件的運動,改變動力傳遞的方向和速比,主要由多片式離合器、制動器和單向超越離合器等組成。離合器的作用是把動力傳給行星齒輪機構的某個元件使之成為主動件。制動器的作用是將行星齒輪機構中的某個元件抱住,使之不動。單向超越離合器也是行星齒輪變速器的換擋元件之一,其作用和多片式離合器制動器基本相同,也是用於固定或連線幾個行星排中的某些太陽輪、行星架、齒圈等基本元件,讓行星齒輪變速器組成不同傳動比的擋位。

3、供油系統 自動變速器的供油系統主要由油泵油箱濾清器調壓閥及管道所組成。油泵是自動變速器最重要的總成之一,它通常安裝在變矩器的後方,由變矩器殼後端的軸套驅動。在發動機運轉時,不論汽車是否行駛,油泵都在運轉,為自動變速器中的變矩器、換擋執行機構、自動換擋控制系統部分提供一定油壓的液壓油。油壓的調節由調壓閥來實現。

4、自動換擋控制系統

自動變速器自動變速器
自動換擋控制系統能根據發動機的負荷(節氣門開度)和汽車的行駛速度,按照設定的換擋規律,自動地接通或切斷某些換擋離合器和制動器的供油油路,使離合器結合或分開、制動器制動或釋放,以改變齒輪變速器的傳動化,從而實現自動換擋。

自動變速器的自動換擋控制系統有液壓控制和電液壓(電子)控制兩種。

液壓控制系統是由閥體和各種控制閥及油路所組成的,閥門和油路設定在一個板塊內,稱為閥體總成。不同型號的自動變速器閥體總成的安裝位置有所不同,有的裝置於上部,有的裝置於側面,縱置的自動變速器一般裝置於下部。

在液壓控制系統中,增設控制某些液壓油路的電磁閥,就成了電器控制的換擋控制系統,若這些電磁閥是由電子計算機控制的,則成為電子控制的換擋系統。

5、換擋操縱機構

自動變速器的換擋操縱機構包括手動選擇閥的操縱機構和節氣門閥的操縱機構等。駕駛員通過自動變速器的操縱手柄改變閥板內的手動閥位置,控制系統根據手動閥的位置及節氣門開度、車速、控制開關的狀態等因素,利用液壓自動控制原理或電子自動控制原理,按照一定的規律控制齒輪變速器中的換擋執行機構的工作,實現自動換擋。

結構分析

自動變速器原理示意圖
自動變速器的自動控制是靠液壓系統來完成的。液壓系統由動力源、控制機構、執行機構三部分組成。

動力源是被液力變距器驅動的油泵,它除了向控制器提供冷卻補償油液,並使其內部具有一定壓力,除此之外還向行星齒輪變速器供潤滑油。

控制機構大體包括主油系統、換檔信號系統,換檔閥系統和緩衝安全系統。根據其換檔信號系統和換檔閥系統採用的是全液壓元件還是電子控制元件可將控制機構分為液控式和電控式兩種。

執行機構包括各離合器制動器的液壓缸。

1、 油泵

自動變速器中油泵是重要總成之一,它技術狀況的好壞,對自變器的性能及使用壽命有很大影響。油泵通常裝在變距器的後端,有的是在變速器的後端,但是不管何位都 是變距器的泵通過軸套或軸來驅動,轉速與發動機相同。

常見泵的型式有內嚙合輪泵,擺線轉子泵,和葉片泵等定量泵,也有少數車型採用變數泵(葉片)。

1) 內嚙合齒輪

內嚙合齒輪在自動變速器應最為普遍,它具有尺寸小、重量輕、流量脈動小、噪聲低特點。內嚙合齒輪主要由起主動作用的小齒輪,從動的內齒輪、月牙隔板、泵殼、泵蓋等組成

2)擺線轉子泵擺線轉子泵具有結構簡單、尺寸緊湊、噪聲小,運轉平穩高速性能良好等優點;其缺點是流量脈衝大,加工精度要求高。它是由一對內嚙合的轉子及泵殼、泵蓋等組成。

2.主油路系統

自動變速器油從油泵泵出,既進入主油路系統。由於油泵是發動機直接驅動的,因此它的輸出流量和壓力都受到發動機運轉狀況的影響。發動機運行過程中,轉速從1000r/min變化,從而使得油泵的輸出流量和壓力變化很大。當主油路壓力過高時,會引起換檔衝擊和增加功率消耗,當主油路壓力太低時,又會引起離合器制動器的打滑,二者都會影響液壓系統的工作,因此在主油路系統中必須設定主油路調壓閥。

主油路調壓閥:作用是將油泵輸出壓力精確調節到所需的油壓後再輸入主油路,多餘的油返回油底殼。是系統壓力穩定在一定範圍內。

主油調壓閥還應能滿足主油路系統在不同工況,不同檔位時,具有不同油壓的功能要求:

1)節氣門開度小時,自變器所傳距較小,離合器制動器不易打滑,主油路壓力可以降低一些與之相反,應使油壓升高。

2)自變器處於抵擋行駛,所需轉距較大,主油壓要高而在高檔時,自變器所傳距小,可降低主油壓。

3)倒檔使用時間較少,為減少自變器尺寸,倒檔執行機構做得較小,為避免打滑應提高油壓。

3.換檔信號系統

自動變速器自動變速器

給自變器提供換檔操縱的有兩個信號,就是所謂的兩發控制參數:發動機的負荷和離心速控閥提供信號。

1) 節氣門閥

節氣門閥反應節氣門開度大小變化時的油壓。根據輸入方式的不同可分為機械式節氣門哈真空式節氣門閥兩種。

(1) 機械式節氣門閥

一種常見的機械式節氣門閥,它由上部是節氣門閥體、回位彈簧、下部的強制低檔柱塞和調壓彈簧等組成。節氣門閥和強制低檔柱塞並不直接接觸,而是通過調壓彈簧聯繫在一起,強制低檔柱塞下裝有滾輪,與節氣門閥凸輪接觸。節氣門閥凸輪經鋼絲繩與加速踏板相連。

來自油泵的壓力油由節氣門閥的進油口進入,需經閥口後方能從出油口接至換檔閥。另外節氣門上還有兩個控制油口,分別與來自斷流閥的油壓及出油口油壓相通,使閥體在A、B處受到向下的油壓作用力。當發動機怠速運行時,閥上進油口處的節流口開度很小,輸出的油壓很低。

當踩下加速踏板時,節氣門纜繩被拉動,將強制低檔柱塞上推,壓閥壓彈簧,調壓彈簧則推動節氣門閥體向上,使節流口開大,從節氣門輸出的油壓增高。加速踏板往下踩,就是節氣門開度越大,節氣門閥凸輪轉動角度也越大,強制低檔柱塞上移越多,節氣門閥體向上移動也就越多,節流口也就越大,使得節氣門的開度大小與自變器節氣門閥輸出的油壓有了對應關係。

(2) 真空式節氣門閥

真空式節氣門由真空氣室、推桿和潤滑等組成。

膜片作用在推桿的力即與膜片的彈簧力大小有關,也與真空度有關。

當節氣門開度較小時進氣管真空度較大,真空氣室膜片對閥芯的推力減小,節氣門閥輸出油壓較低;當節氣門開度較大時,進氣管真空度小,真空氣室膜片對閥芯推力變大,節氣門閥輸出油壓較高。也就是說,真空節氣門閥所產生的控制信號油壓隨負荷大小而變化。

2)離心式速控閥

也叫離心調速閥或離心調速器 其作用:為自變器換檔閥提供一個隨車速變化的控制油壓。原理是利用軸鏇轉時,重塊所產生的離心力來控制潤滑閥芯的位置故稱離心式速控閥和中間傳動複合式雙級速控閥。

(1) 普通複合式雙級速控閥

來自油泵的主油路壓力油由速控閥蓋左端面上的小孔A,經蓋上的軸向油道,速控閥外殼左端面上油道,從閥入口P進入速控閥內,再由閥出口O經外殼左端面油道,蓋上軸向油道及軸頸外槽中的經向小孔B輸出。

離心速控閥輸出油壓的大小由主油路壓力油入口P的開度即滑閥的軸向位置決定。變速器輸出軸鏇轉時,滑閥自身的離心力及油壓使滑閥向外移動(甩開);而另一側重塊組件的離心力卻通過速控閥軸力使滑閥向內(內收)移動。當變速器輸出軸轉速很低時,離心力很小,不足以平衡油壓作用力,於是滑閥外移,並通過速控閥軸把另一側的重塊組件往內拉,入口P開度減小,輸出油壓相應減小。當輸出轉速逐漸生高時,重塊組件的離心力迅速增大,拉動滑閥內移,使主油壓入口P開度增大,閥輸出油壓隨車速的提高而內急劇增大。

(2)中間傳動複合式雙級速控閥

前驅變速器,普通複合式雙級速控閥難以布置,而中間傳動複合式雙級速空閥因其體積小,可放開在變速器的軸管內,由裝在變速器輸出軸上的齒輪間接驅動。因此在自動驅動橋中較多採用中間傳動複合式雙級速控閥。

當來自主油路的壓力油由進油口A進入後,經閥芯左端,將閥芯向右推,使A口關小,泄壓口C增大,速控閥輸出壓力減消。當從動齒輪帶動閥芯,閥體及保持架鏇轉時,重塊組件在離心力的作用下可繞銷孔向外擺動。

在輸出軸轉速低時,重塊所受離心力小,閥芯在油壓的作用下處於較右的位置A D開度減小,速控輸出油壓速隨之降低,輸出軸轉速越高,重塊組件所受離心力越低閥芯被向左推移得越,速控閥輸出油壓就越高。從而使速控輸出油壓能隨著輸出軸轉速的增大而增高。

自動變速器手動閥
4 .換檔閥系統

換檔閥組根據換檔信號系統提供的信號,控制自動變速器中液壓操縱油路的方向,由此決定所處不同檔位。換檔閥組主要由手動閥、換檔閥組成。

1)手動閥

手動閥是安裝於控制系統閥板總成中的多路換向閥,由駕駛室內的自動變速器操縱受柄控制。操縱手柄的作用與普通手動變速器的換檔手柄不同。

手動變速器換檔手柄的工作位置就是變速器的檔位。變速器有幾個檔位,手柄就有幾個工作位置。而自動變速器操縱手柄的位置是自動變速器的工作方式,與檔位數並不對應。如手柄置於前進檔(D)位置時,對三檔自動變速器而言,變速器可根據換檔信號在1至3檔之間自動變換;對四檔自動變速器而言,變速器則可根據換檔信號在1至4檔之間自動換檔。當手柄置於前進低檔2位(或S位)時自動變速器只能在1至2檔間自動變換。當手柄置於前進低檔1位(或L位)時,自動變速器被限制在1檔工作。手動閥還提供倒檔(R)、空擋(N)、停車檔(P)等功能。

2)換檔閥

換檔閥是彈簧液壓作用式的方向控制閥,它有兩個工作位置,可以實現升檔或降檔的自動變換。 

3)強制低檔閥

通常,只有車速降低一定數值時,自動變速器才能正常的回低檔。但在絕大多數自動變速器中都裝有強制低檔閥,其作用是:當汽車已在較高車速下行駛,而此時把發動機油門踩到底仍覺加速不夠強烈,則將自動變速器瞬時強制性的降低一檔,即“強制低檔”。由於此時的車速較高,液壓變矩器已在偶合器工況或者閉鎖工況工作,變矩比為1,無增矩作用,而發動機油門幾乎已踩到底,功率輸出接近最大。若將自動變速器降低一檔,則由於傳動比增加,輸出轉矩增大,在短暫的時間內,能起到極其強烈的加速作用,這是在非常情況下的迅速加速時所必需的。結合低一檔後,車速的下降可通過發動機轉速的增加得到彌補,因此可用於短時的超車。當加速的要求得到滿足後,應立即鬆開油門踏板,否則在加速到接近發動機最大轉速時再松油門升檔,會對高檔摩擦元件工作不利。

強制低檔閥的工作原理是,從閥輸出來自主油路的壓力油,作用於各換檔閥的與節氣門閥油壓作用相同的一端,其共同作用結果是將換檔閥閥芯向降檔方向移動,從而使自動變速器降檔。

5、緩衝安全系統

為防止自動變速器在換檔時出現衝擊,裝有許多起緩衝和安全作用的液壓閥和減振器。這類裝置統稱為緩衝安全系統。

1)緩衝閥

下面先從一個兩檔的自動變速器看緩衝閥的工作原理。該變速器在高檔時需結合離合器,鬆開制動器;而低檔時則制動器工作,離合器分離。

2)蓄壓減振器

自動變速器中也常用蓄壓減振器來緩衝換檔衝擊,蓄壓減振器也稱蓄能減振器或減振器,一般由減振活塞和彈簧組成。

3)倒檔離合器順序閥

在一些自動變速器中裝有倒檔離合器順序閥,它用於自動變速器換倒檔時減小換檔衝擊。

4)調整閥

換檔閥動作時,如主油路壓力被立即加至執行元件,將會產生較大的衝擊。為進行緩衝,油路中設定了一些調整閥,如中間調整閥、滑行調整閥等。其工作原理大體上相同。

6. 液力變距器控制裝置

自動變速器在液力工況下工作時,其內部的工作油液要傳遞發動機的大部分功率,而由於液力變矩器效率不夠高,損失的功率轉化成熱的形式,使得油液的溫度升高,過高的油溫會加速油液的老化變質,破壞密封,甚至產生沸騰,影響正常工作。另外,變矩器工作輪中有些區域,工作液體的流速高,壓力低,往往出現氣蝕,使得傳遞的轉矩減小。因此,液力變矩器控制裝置的作用就是把變矩器中的高溫油引出加以冷卻,然後加壓送回到變矩器進行補償,如果是閉鎖式液力變矩器,控制裝置則還要控制變矩器中的閉鎖離合器。

液力變矩器控制裝置有壓力調節閥、鎖止信號閥、鎖止繼動閥(也稱鎖止中繼閥)等閥及回響的油路組成。

1).壓力調節閥

變矩器壓力調節閥的作用是將主油路的壓力減壓後送人變矩器,因為油泵輸出的油壓較高,而變矩器的補償油壓只需要0.2Mpa~0.5Mpa。不少自動變速器的壓力調節閥與主油路調壓閥做為一體,直接調節由主油路輸出的壓力油,然後送往變矩器。液力變矩器內的熱油從導輪與泵輪之間或導輪與渦輪之間的通道引出,經冷卻器冷卻後用於行星齒輪變速器齒輪和軸承的潤滑,然後流回油底殼。

2)鎖止信號閥及鎖止繼動閥

液力變矩器中閉鎖離合器的工作是由鎖止信號閥和鎖止繼動閥共同控制。 

發展歷史

自動變速器自動變速器
世界上第一台用於大規模生產的的全自動變速器是通用公司在1940年代生產的Hydra-Matic,這台變速器使用液力耦合器(而不是液力變矩器)和三排行星齒輪提供四個前進檔和一個倒檔。Hydra-Matic最初被裝於奧茲莫比爾,而後凱迪拉克和龐蒂克也採用了這種變速器。

自動變速器最重要的改進是在二戰期間,別克公司坦克開發了液力變矩器,到1948年,這種液力變矩器與其它部件結合成為液力變速器而定型成為現在通用的自動變速器。

1968年法國雷諾公司率先在自動變速器上使用了電子元件。

20世紀70年代,美國每年生產的600萬~800萬輛轎車中,自動變速器的裝備率已超過90%。

常見類型

自動變速器自動變速器
汽車自動變速器常見的有三種型式:分別是液力自動變速甜(AT)、機械無級自動變速器(CVT)、電控機械自動變速器(AMT)。轎車普遍使用的是AT,AT幾乎成為自動變速器的代名詞。
AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統組成,通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。其中液力變扭器是AT最重要的部件,它由泵輪、渦輪和導輪等構件組成,兼有傳遞扭矩和離合的作用。

按傳動比變化形式可分為有級式、無級式和綜合式三種。

在無級式(和綜合式)中,按變速的種類可分為

a.液力變矩式無級變速器

b.機械式無級變速器

c.電力式無級變速

按齒輪變速系統的控制方式分為

a.液控液動自動變速器 在手控制閥選定位置後,由反映節氣門開度的節氣門閥和反映車速的調速器閥把節氣門開度和車速轉變為液壓信號。在換檔點,這些液壓信號直接控制 換擋閥進行換檔。

b.電控液動自動變速器 在手控制閥選定位置後,由反映節氣門開度的節氣門位置感測器和反映車速的車速感測器把節氣門開度和車速轉變為電信號。這些電信號輸入電子控制單元(ECU),由電子控制單元控制液壓閥和液壓執行機構進行換檔。

電子控制自動變速器通常由液力變矩器、行星齒輪變速系統、換擋執行器、液壓操縱系統、電子控制系統五部分組成。

系統組成

自動變速器自動變速器
液力傳動系統:液力變矩器或液力耦合器連線發動機和齒輪變速系統,在功能上相當於機械式離合器。由於液力耦合器不能改變轉矩的大小,且不能使發動機與傳動系徹底分離,現在已基本被淘汰。

機械式齒輪變速系統:多數是行星齒輪機構,也有少數是固定軸線式齒輪機構。一般具有三、四個檔的自動變速器至少需要兩排行星齒輪機構。

液壓操縱系統:液壓油在油泵的驅動下,推動各種離合器和制動器,使變速器自動地換入各個檔位。

電子控制系統:感測器測出車速、發動機負荷等參數,轉換為電信號。電子控制單元(ECU)根據這些信號做出是否需要換擋的判斷。

工作原理

自動變速器構造
1:AT傳動系統的工作原理

AT傳動系統的結構與手動檔相比,在結構和使用上有很大的不同。手動檔主要由齒輪和軸組成,通過不同的齒輪組合產生變速變矩;而AT傳動系統是由液力變矩器、行星齒輪和液壓操縱系統組成,通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達到變速變矩。其中,液力變扭器是AT最具特點的部件,它由泵輪、渦輪和導輪等構件組成,它直接輸入發動機動力,並傳遞扭矩,同時具有離合作用。泵輪和渦輪是一對工作組合,它們就好似相對放置的兩颱風扇,一台風扇吹出的風力會帶動另一颱風扇的葉片鏇轉,風力成了動能傳遞的媒介,如果用液體代替空氣成為傳遞動能的媒介,泵輪就會通過液體帶動渦輪鏇轉,再在泵輪和渦輪之間加上導輪,通過反作用力使泵輪和渦輪之間實現轉速差就可以實現變速變矩了。由於液力變矩器自動變速變矩範圍不夠大,因此在渦輪後面再串聯幾排行星齒輪來提高效率,液壓操縱系統會隨發動機工作的變化而自行操縱行星齒輪,從而實現自動變速變矩。輔助機構自動換檔不能滿足行駛上的多種需要,例如停泊、後退等,所以還設有干預裝置(即手動撥桿),標誌P(停泊)、R(後位)、N(空位)、D(前進位),另在前進位中還設有“2”和“1”的附加檔位,用以起步或上斜坡之用。由於將其變速區域分成若干個變速比區段,只有在規定的變速區段內才是無級的,因此AT實際上是一種介於有級和無級之間的自動變速器。

液力自動變速器通常有兩種類型:一種為前置後驅動液力自動變速器;另一種為前置前驅動液力自動變速器。液力自動變速器電子控制通過動力傳動控制模組(Power-transmissionControlModule,PCM)接收來自汽車上各種感測器的電信號輸入,根據汽車的使用工況對這些信息處理來決定液力自動變速器運行工況。按照這些工況,動力傳動控制模組給執行機構發出指令,並實現下列功能:變速器的升檔和降檔;一般通過操縱一對電子換檔電磁閥在通/斷兩種狀態中轉換;通過電子控制壓力控制電磁閥(PressureControlSolenoid,PCS)來調整管路油壓;變矩器離合器(TorqueConverterClutch,TCC)用以控制電磁閥的結合和分離時間。

自動變速器主要是根據車速感測器(VehicleSpeedSensor,VSS)、節氣門位置感測器(17hrottlePositionSensor,TPS)以及駕駛員踩下加速踏板的程度進行升位和降位控制。

2:AMT傳動系統的工作原理

AMT、傳動系統是在傳統的固定軸式變速器和乾式離合器的基礎上,套用微電子駕駛和控制理論,以電子控制單元(ECU)為核心,通過電動、液壓或氣動執行機構對選換檔機構、離合器、節氣門進行操縱,來實現起步和換檔的自動操作。AMT傳動系統的基本控制原理是:ECU根據駕駛員的操縱(節氣門踏板、制動踏板、轉向盤、選檔器的操縱)和車輛的運行狀態(車速、發動機轉速、變速器輸入軸轉速)綜合判斷,確定駕駛員的意圖以及路面情況,採用相應的控制規律,發出控制指令,藉助於相應的執行機構,對車輛的動力傳動系統進行聯合操縱

自動變速器自動變速器
AMT、傳動系統是對傳統乾式離合器和手動齒輪變速器進行電子控制實現自動換檔,其控制過程基本是模擬駕駛員的操作。ECU的輸入有:加速踏板信號、發動機轉速、節氣門開度、車速等。ECU根據換檔規律、離合器控制規律、發動機節氣門自適應調節規律產生的輸出,對節氣門開度、離合器、換檔操縱三者進行綜合控制。

離合器的控制是通過三個電磁閥實現的,通過油缸的活塞完成離合器的分離或接合。ECU根據離合器行程的信號判斷離合器接合的程度,調節接合速度,保證接合平順。

換檔控制一般是在變速器上交叉地安裝兩個控制油缸。選檔與換檔由四個電磁閥根據ECU發出指令進行控制。

在正常行駛時,節氣門開度的控制由駕駛員直接控制加速踏板,其行程通過感測器輸入到:ECU,ECU再根據行程大小,通過對步進電動機控制來控制發動機節氣門開度。在換檔過程,踏板行程與節氣門開度並非完全一致,按換檔規律要求先減小節氣門開度,進入空檔,在掛上新的檔位後,接合離合器,隨著傳遞發動機扭矩增大的同時,節氣門開度按一定的調節規律加到與加速踏板對應的開度。

3:CVT傳動系統的工作原理

CVT採用傳動帶和可變槽寬的帶輪進行動力傳遞,即當帶輪變化槽寬時,相應地改變驅動輪與從動輪上傳動帶的接觸半徑而進行變速,傳動帶一般有橡膠帶、金屬帶和金屬鏈等。CVT是真正的無級變速,它的優點是重量輕、體積小、零件少。與AT比較,它具有較高的運行效率,油耗也較低。但CVT的缺點也很明顯,就是傳動帶很容易損壞,不能承受過大的載荷,因此在自動變速器中占有率較低。

CVT與AMT和AT相比,最主要的優點是它的速比變化是無級的,在各種行駛工況下都能選擇最佳的速比,其動力性、經濟性和排放與AT相比都得到了很大的改善。但是CVT不能實現換空位,在倒位和起步時還得有一個自動離合器,有的採用液力變矩器,有的採用模擬液力變矩器起步特性的電控濕式離合器或電磁離合器。CVT採用的金屬帶無級變速器與AT一般所用的行星齒輪有級變速器比較,結構相對簡單,在批量生產時成本可能低些。

工作過程

自動變速器汽車自動變速器控制
自動變速器之所以能夠實現自動換擋是因為工作中駕駛員踏下油門的位置或發動機進氣歧管的真空度和汽車的行駛速度能指揮自動換擋系統工作,自動換擋系統中各控制閥不同的工作狀態將控制變速齒輪機構中離合器的分離與結合和制動器的制動與釋放,並改變變速齒輪機構的動力傳遞路線,實現變速器擋位的變換。

傳統的液力自動變速器根據汽車的行駛速度和節氣門開度的變化,自動變速擋位。其換擋控制方式是通過機械方式將車速和節氣門開度信號轉換成控制油壓,並將該油壓加到換擋閥的兩端,以控制換擋閥的位置,從而改變換擋執行元件(離合器和制動器)的油路。這樣,工作液壓油進入相應的執行元件,使離合器結合或分離,制動器制動或鬆開,控制行星齒輪變速器的升擋或降擋,從而實現自動變速。

電控液力自動變速器是在液力自動變速器基礎上增設電子控制系統而形成的。它通過感測器和開關監測汽車和發動機的運行狀態,接受駕駛員的指令,並將所獲得的信息轉換成電信號輸入到電控單元。電控單元根據這些信號,通過電磁閥控制液壓控制裝置的換擋閥,使其打開或關閉通往換擋離合器和制動器的油路,從而控制換擋時刻和擋位的變換,以實現自動變速。

擋位介紹

自動變速器自動變速器

一般來說,自動變速器的擋位分為P、R、N、D、2、1或L等。

P(Parking):用作停車之用,它是利用機械裝置去鎖緊汽車的轉動部分,使汽車不能移動。當汽車需要在一固定位置上停留一段較長時間,或在停車之後離開車輛前,應該拉好手制動及將撥桿推進“P”的位置上。要注意的是:車輛一定要在完全停止時才可使用P擋,要不然自動變速器機械部分會受到損壞。另外,自動變速轎車裝置空擋啟動開關,使得汽車只能在“P”或“N”擋才能啟動發動機,以避免在其他擋位上誤啟動時使汽車突然前竄。
R(Reverse):倒擋,車輛倒後之用。通常要按下撥桿上的保險按鈕,才可將撥桿移至“r”擋。要注意的是:當車輛尚未完全停定時,絕對不可以強行轉至“r”擋,否則變速器會受到嚴重損壞。
N(Neutral):空擋。將撥桿置於“N”擋上,發動機與變速器之間的動力已經切斷分離。如短暫停留可將撥桿置於此擋並拉出手制動桿,右腳可移離剎車踏板稍作休息。
D(Drive):前進擋,用在一般道路行駛。由於各國車型有不同的設計,所以“D”擋一般包括從1擋至高擋或者2擋至高擋,並會因車速及負荷的變化而自動換擋。將撥桿放置在“D”擋上,駕車者控制車速快慢只要控制好油門踏板就可以了。
2(Second Gear):1擋為前進擋,但變速器只能在1擋、2擋之間變換,不會跳到3擋和4擋。將撥桿放置在2擋位,汽車會由1擋起步,當速度增加時會自動轉1擋。2擋可以用作上、下斜坡之用,此擋段的好處是當上斜或落斜時,車輛會穩定地保持在1擋或2擋位置,不會因上斜的負荷或車速的不平衡、令變速器不停地轉擋。在落斜坡時,利用發動機低轉速的阻力作制動,也不會令車子越行越快。
1(First Gear):1擋也是前進擋,但變速器只能在1擋內工作。不能變換到其他擋位。它用在嚴重交通堵塞的情況和斜度較大的斜坡上最能發揮功用。上斜坡或下斜坡時,可充分利用汽車發動機的扭力。

控制開關

自動變速器液力自動變速器內部結構
裝有自動變速器的汽車通常還提供了許多控制開關,用以控制汽車的行駛狀態。比較常見的控制開關如下:

超速檔開關(O/D):自動變速器的最高檔通常是超速檔。超速開關關閉後,D檔行駛時,自動變速器將無法換入超速檔。通常在上坡及路面狀況不良時應考慮將此開關關閉。

模式選擇開關:現在多數自動變速器都會提供模式選擇開關,在不同的模式下,自動變速器的換擋規律不同,因而其性能會有所差異。常見的模式有以下幾種:

經濟模式:在此模式下,自動變速器具有較高的燃油經濟性,節油性能佳。

動力模式:在此模式下,發動機常在大功率範圍內運轉,使汽車具有較高的動力性能和爬坡能力。

標準模式:亦稱普通模式。此模式兼顧經濟性和動力性。

強制降檔開關:當加速踏板的位置超過了節氣門全開的位置時,此開關接通,變速器自動下降一個檔位,以提高汽車的加速性能。

保持開關,亦稱檔位鎖定開關或手動換擋開關。部分裝有自動變速器的汽車提供此開關,選定後,變速器不能自動換擋,駕駛員通過操縱選檔桿(此時選檔桿成為換擋桿)手動選擇檔位。

控制形式

自動變速器根據汽車速度發動機轉速、動力負荷等因素自動進行升降檔位,不需由駕駛者操作離合器換檔,使用很方便。特別在交通比較擁擠的城區馬路行駛,自動變速器體現出很好的便利性。自動變速器比手動變速器複雜得多,有很多方面不相同,但最大的區別在於控制方面。手動變速器由駕駛員操縱檔位,加檔或減檔由人工操作,而自動變速器是由機器自動控制檔位,變換檔位是由液壓控制裝置進行的。

以一個典型的自動變速器為例,液壓控制裝置根據節氣門(油門)開度和變速器輸出軸上輸送來的信號控制升降檔。根據節氣門開度變化,液壓控制裝置中的調節閥產生與加速踏板踏下量成正比的液壓,該液壓作為節氣門開度“信號”加到液壓控制裝置;另外有裝配在輸出軸上的速控液壓閥可產生與轉速(車速)成正比的液壓,作為車速“信號”加到液壓控制裝置。因此,就有節氣門開度“信號”和車速“信號”,液壓控制裝置根據這兩個“信號”自動調節變速器油量,從而控制換檔時機。

也就是說在汽車駕駛中,駕駛員踏下加速踏板(油門踏板),控制節氣門開度和汽車的行駛速度(變速器輸出軸轉速),就能自動控制變速器內的液壓控制裝置,液壓控制裝置會利用液力去控制行星齒輪系統的離合器和制動器,以改變行星齒輪的傳動狀態。

自動變速器的核心控制裝置是液壓控制裝置,液壓控制裝置由油泵、閥體、離合器、制動器以及連線所有這些部件的液體通路所組成。關鍵部件是閥體,因此它是自動變速器的控制中心。閥體的作用是根據發動機和底盤傳動系的負載狀況(節氣門開度和輸出軸轉速),對油泵輸出到各執行機構的油壓加以控制,以控制液力變矩器,控制各離合器和制動器的結合與分離實現自動換檔。

以上是自動變速器的基本控制形式,如果是電子控制自動變速器,就要在上述基礎上增加電磁閥,ECU(電控單元)藉助電磁閥控制自動變速器工作過程。ECU輸入電路接受感測器和其它裝置輸入的信號,對信號進行過濾處理和放大,然後轉換成電信號驅動被控的電磁閥工作。因此,電子控制自動變速器就要增加節氣門位置感測器、車速感測器、水溫感測器、液壓溫度感測器、發動機轉速感測器、檔位開關、剎車燈開關等數位訊號匯入ECU,從而使得ECU精確控制電磁閥,使換檔和鎖止時間準確,令汽車運行更加平穩和節省燃油

故障及維修

自動變速器結構複雜,故障形式也較多。在沒有專用診斷設備時,可通過觀察和必要的試驗等手段進行簡易診斷。

1、汽車不能前進或倒退。

首先進行基本檢查,包括外表是否漏油、線路連線是否可靠、各操縱機購是否正常等,尤其要注意手動選檔機構有無脫落,工作是否可靠等。

無異常時,應進行時間滯後試驗,應有檔位結合感覺。若以上正常,則應檢查油量、油質顏色等。油質檢查,較準確的方法是卸下油店殼,若池底殼及濾網上粘有金屬屑、離合器碎片時,則應對變速器進行解體檢修。

2、自動變速器打滑。

即前進或倒車時有滑轉、起步或換檔時,發動機出現空轉現象。首先檢查油量、油質和顏色及節氣門等操縱機構有無異常。若正常,可進行時間滯後試驗,時間滯後過長,說明變速器內部磨損嚴重,應解體修理。解體前若能通過路試確定何種條件下有打滑現象,將使維修更具針對性。苦時間滯後試驗正常,可進行失速試驗確診。失速試驗前應仔細檢查發動機的工作狀況,如節氣門能否全開、點火時刻等,防止將發動機無力誤診為變速器打滑。

3、自動變速器換檔規律不正確。

此故障原因很多,且故障率大,因此診斷和修理也較困難。首先進行基本檢查,特別應注意節氣門閥操縱機構是否正常,再進行路試,確定不能換入的檔位、換檔時的車速等是否符合規定。若四檔自動變速器不上四檔時,還應檢查超速檔控制是否符合規定。若四擋自動變速器換不上四檔時,還應檢查超速檔控制開關和水溫感測器的工作狀況是否正常。

根據路試結果,再做油壓試驗。先檢測調速器油壓,油壓結果正常時,應通過失速試驗檢查液力變矩器。當油壓低於標準值時,說明故障不在變速器,只需拆下離心調速器修復。對於利用車速感測器產生車速信號的(沒有離心調速器),應檢查感測器和有關電路是否正常。若上述正常時,換檔規律仍不正常,一般是因為主油路壓力不正常引起的,可調整調壓閥或節氣門閥操縱機構。若調整後仍不正常時,應檢修或更換控制閥體。

正確維護

自動變速器自動變速器

1、經常檢查自動變速器油

自動變速器對油液的要求極其嚴格,它要求油液不僅有潤滑、清洗、冷卻作用,還應具有傳遞扭矩和傳遞液壓以控制離合器、制動器的工作性能,所以自動變速器油是一種特殊的高級潤滑油,通常稱之為“ATF”,其型號有很多種,國內常見的有Ford標準F型和GM標準 DEXRONII型,使用時切記要認清。“ATF”型號不同,其摩擦係數就不一樣。若該使用DEXRONII型而錯用為F型,則會使自動變速器發生換擋衝擊和制動器、離合器突然嚙合的現象。F型錯用為DEXRONII型則會引起自動變速器內離合器、制動器打滑,加速摩擦片早期磨損。
另外,自動變速器油量的檢查也很重要,自動變速器的生產廠家不同,工作液的檢查條件也就不同。檢查時一般都要求在變速器熱態(油溫50℃—80℃)時將汽車停放在水平路面上,發動機怠速運轉(本田車規定發動機熄火),選擋桿放在P位(日產車允許放在N位),此時抽出油尺擦淨後重新插入再拔出檢查,油麵應達到油尺上規定的上限刻度附近為準。

油質的檢查,一般使用和維護人員因無檢測設備,只能從外觀上判斷,可用手指捻一捻,感覺一下粘度,用鼻子聞一聞氣味如何,若已變色或有燒焦的氣味,則應更換新油。

2、自動變速器油的更換

多數自動變速器要求定期換油,換油周期一般為2—4萬公里。放油前,應將變速器預熱到工作溫度,以便降低油的粘度,確保油內雜質和沉澱物隨油一起排出。在預熱和加油過程中,汽車應停放在水平地面,並拉緊手制動。
放完油後,視情況拆下機油盤,徹底清洗機油盤和過濾器濾網,然後再將機油盤裝好。加油時,先從加油口注入工作液達到規定的標準,起動發動機,在發動機怠速運轉的情況下,移動選擋桿經所有的擋位後回到P位,這樣可使變速器迅速地熱起,然後再加油。

3、檢查手動選擋機構

手動選擋機構從選擋桿到手動閥是通過連桿或拉線連線起來的,均有調整部位。手動手柄的位置應與自動變速器內的彈簧卡片位置一一對應,若不對應則需調整。手動選擋機構的調整往往被忽視,有時自動變速器修理結束後,由於沒有調整選擋機構,最後導致換擋衝擊力過大,甚至會造成事故

4、制動帶的調整

自動變速器的制動帶為可調結構的均需調整,以補償其正常磨損。制動帶的調整應遵照廠家技術規定,調整後可通過道路試驗判斷調整的結果。制動帶調整的作業位置,視變速器的型號而不同。

5、停車擋的制動性能檢查

在坡道上停車,應將選擋桿扳入P位,此時鬆開制動踏板,汽車應不會自行滑下。若需要將選擋桿從P位移開,應記住必須先踩下制動踏板,否則會摘不下來,因此在停車擋無制動性能時應檢查維修。

六大誤區

自動變速器雙離合器自動變速器
誤區1自動變速器車輛長時間停車時,換擋桿仍掛在D擋

裝備自動變速器的車輛在等待通過信號或堵車時,一些駕駛員常將換擋桿保持在D擋,同時踩下制動踏板,若時間很短,這樣做是允許的。但若停車時間長最好換入N擋(空擋),並拉緊駐車制動。因為換擋桿在D擋時,自動變速器汽車一般有微弱的前移,若長時間踩住制動踏板,等於強行制止這種前移,使得變速器油溫升高,油液容易變質,尤其在空調系統工作時,發動機怠速較高的情況下更為不利。

誤區2自動變速器車輛高速行駛或下坡時,把換擋桿撥在N擋位滑行

有些駕駛員為了節油,在高速行駛或下坡時,將換擋桿撥到N擋滑行,這很可能燒壞變速器。因為此時變速器輸出軸轉速很高,而發動機怠速運轉,變速器油泵供油不足,潤滑狀況惡化,而且對變速器內部的多片離合器來說,雖然動力已經切斷,但其被動片在車輪帶動下高速運轉,發動機驅動的主動片轉速很低,兩者間隙又很小,容易引起共振和打滑現象,產生不良後果。當下長坡確需滑行時,可將換擋桿保持在D擋滑行,但不可使發動機熄火。

誤區3在自動變速器P或N以外擋位起動發動機

有些駕駛員在P或N以外擋位起動發動機,雖然發動機不能運轉(因為連鎖機構保護,只能在P和N擋才能起動),但有可能燒壞變速器的空擋起動開關。因為自動變速器上裝有空擋啟動開關。使得變速器只能在P或N擋才能起動發動機,避免在其他擋位誤起動時使汽車立刻起步往前竄。因此,起動發動機前一定要確認換擋桿是否在P或N擋。

誤區4裝備自動變速器或三元催化轉換器的汽車用推動車輛法來起動發動機

裝備自動變速器和三元催化轉換器的汽車因蓄電池缺電不能起動,而採用人推或其他車輛拖動的方法起動,這是非常錯誤的。因為,採用上述方法是不能把動力傳遞到發動機上,反而會損壞三元催化轉換器。

誤區5自動變速器車輛坡道停車時不使用駐車制動

裝有自動變速器的汽車在坡上停車時,有些駕駛員只是使用P擋,而不使用駐車制動,這樣做極容易引發事故。因為雖然裝有自動變速器的汽車在P擋位設有的停車鎖止機構一般是很少失效的,但一旦失效就會造成意外事故。因此,在坡道停車時,還是應該使用駐車制動器。

誤區6自動變速器汽車只要D擋起步,一直加大油門就可以換到高速擋

有些駕駛員認為只要D擋起步,一直加大油門就可以換到高速擋,殊不知這種做法是錯誤的。因為換擋操作應是“收油門提前升擋,踩油門提前降擋”。也就是在D擋起步後,保持節氣門開度5%,加速到40km/h,快松油門,能提高到一個擋位,再加速到75km/h,松油門又能提高一個擋位。降低時按行車車速,稍踩油門,即回到低擋。但必須注意,油門不能踩到底。否則,會強行掛入低速擋,可能造成變速器損壞。

總之,自動變速器汽車相對於手動變速器汽車而言,省去了離合器踏板,不必頻繁地踩踏板,使汽車駕駛變得簡單、輕鬆。但若操作不當,會人為地增加自動變速器的故障發生率,降低其使用壽命。正確使用自動變速器,不僅可以避免或減少故障的發生,還會降低油耗,減少污染

油的選用

自動變速器5速自動變速器
自動變速器油(ATF)除具有傳遞轉矩和液壓以控制自動變速器離合器和制動器工作的性能外,還具有潤滑、清潔和冷卻的作用。由於自動變速器的工作環境比較惡劣,因而對自動變速器油的選用、加油方法、用油量、檢查方法和換油間隔行程等均應按嚴格規定進行。否則,不僅容易發生故障,而且會影響自動變速器的使用壽命。自動變速器的工作特點要求自動變速器油必須具有較高的品質,其性能指標一般應具備以下幾點:適當的粘度和低溫流動性、抗磨性、熱氧化安定性、抗泡沫性、密封材料適應性、摩擦特性、剪下安定性及防腐性等。

自動變速器油的型號很多,各國的用油規定也不同,一般應按汽車使用說明書的規定選用。世界各國普遍使用美國生產的自動變速器油,主要有通用公司生產的Dexron、DexronⅠ、DexronⅡ型和福特公司生產的E、F型。中國的部分國產汽車和進口汽車多用美國通用公司生產的DexronⅡ型和福特公司生產的F型自動變速器油。自動變速器油的型號不同,其摩擦係數也不同,因此既不能錯用,也不能混用。如果規定使用DexronⅡ型自動變速器油而錯用了福特F型自動變速器油,會使自動變速器產生換檔衝擊和制動器、離合器突然嚙合的現象;反之,規定用福特F型自動變速器油而錯用了DexronⅡ型自動變速器油,則會出現自動變速器離合器、制動器打滑現象,加速摩擦片的早期磨損。

自主研發

2009年12月3日 在國際金融危機催生的更加激烈的市場競爭中,重慶青山工業公司不僅在今年前十個月產銷汽車變速器雙雙突破百萬台,成為國內規模最大、產品譜系最多的變速器企業,而且實現自主研發AMT自動變速器產業化,率先打破國外企業對此類產品的市場壟斷。 變速器是高技術、高投入、高風險的“三高”產品,是汽車最關鍵的核心零部件。長期以來,中國變速器技術研發和生產工藝滯後,尤其是自動變速器,長期成為我國汽車產業難以填補的一項空白,國內汽車企業只得依靠進口。近兩年來,中國一些企業致力於自主生產自動變速器,但基本上都從國外購買技術。青山AMT自動變速器則具有完全自主智慧財產權,並在國內率先實現量產。 青山公司總經理董其宏說,青山從1984購買日本鈴木技術至今,整整生產了25年變速器,前20年都是仿製,後5年才進入臥薪嘗膽的自主研發階段。在我國勞動力成本較低的情況下,仿製也可能有利可圖,但永遠面臨較高的市場風險,且不能使企業占領市場制高點。他說:“只有具備核心競爭力,企業才能無所畏懼,因此我們堅定地走自主研發之路。”
研發平台化是青山公司的取勝之道。董其宏認為,中國製造業自主創新面臨的最大問題是,許多企業沒有形成完整的研發平台。比如,德國大眾公司在帕薩特研發平台上,可延伸開發出十幾個品種,而國內企業往往是一個品種一個平台,既浪費資源,分散人力物力,又不利於出成果。於是,青山公司整合資源,搭建了手動變速器、AMT變速器DCT、AT變速器三大研發平台,先後投資上億元建成新的國家級技術中心,在吉林大學、重慶大學建立技術中心分中心,形成較完善的變速器設計、試驗和試製能力,其中NVH分析、SN曲線分析、載荷譜分析達到國際同等水平。截至目前,公司擁有發明專利、新型實用專利29項。 據了解,AMT適用於排量1.6升以下的節能汽車,傳動效率較高,市場潛力大。以前中國AMT市場基本由義大利企業獨家壟斷,加上關稅,一台產品的市場價格約8000元。青山AMT量產後,國內AMT價格降至5000元左右。同時,AMT新產品對青山公司效益的貢獻率高達66.9%,使得“企業利潤增幅高於銷售收入增幅”。 青山公司已掌握選檔、換檔、離合器控制三大自動變速器核心技術,培養造就了一支創新型人才隊伍。董其宏說,青山公司正在自主研發DCT自動變速器,2011年將實現產業化。

使用方法

◆首先介紹自動變速器的各個檔位的作用和使用方法
P停車擋:只有在車輛完全停穩時,才可掛入該擋,掛入該擋後,驅動車輪被機械裝置鎖止而使車輪無法轉動。若想將排擋桿移出該位置,須踏下制動踏板並按下排擋桿手柄上的鎖止按鈕。
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R倒車檔:只有當車輛靜止且發動機怠速運轉時,才可掛人倒車擋,按下排擋桿手柄按鈕,即可將排擋桿移入或移出倒擋。在車輛前行時,不要誤將排擋桿掛入R擋,特別是在變速器處於應急狀態時,千萬不能在前行中掛人R擋,那樣會使自動變速器嚴重損壞。
N空擋:在點火開關打開狀態下,車輛靜止或車速低於5Km/h時,掛入該擋後,排擋桿會被鎖止電磁鐵鎖止。若想移出該擋,需踏下制動踏板,同時按下手柄按鈕,在車速高於5Km/h時,只需按下手柄按鈕即可將排擋桿移入或移出N擋。
D驅動檔:一般情況下可選用此擋,在D擋位置,變速器控制單元根據車速及發動機負荷等參數,控制變速器在1-9擋中自由切換。
S檔(sport):通過延遲換檔,使發動機保持在高轉速範圍,保持大功率,大扭矩。
L檔(lowspeed):在上下非常陡峭的坡路時選用此擋,掛入L擋後,汽車總處於1-3擋行駛狀態,而不會換人其他幾個前進擋位,這樣一方面可以保證在爬坡時有足夠的動力,另一方面在下坡時可最大限度地利用發動機的制動效果。

注意事項

(1)只有排擋桿置於P、N位置時,方可起動發動機,在點火開關打開狀態下,若想移出這兩個擋位,必須先踏下制動踏板,同時按下手柄按鈕,才可將排擋桿移入其他擋位。
(2)P擋可作為駐車制動的輔助制動器,但不可替代駐車制動器。
自動變速器自動變速器
(3)車輛被牽引時排擋桿須置於N位置,牽引時車速不可超過50Km/h,牽引距離也不能超過50Km,若需牽引更長的距離,需將驅動車輪升離地面。
(4)若自動變速器的控制單元因電氣故障而導致其進入應急狀態,此時只有L,R擋可以工作,不要認為尚有擋位可用,就不去修理,應及時查明故障並排除,否則會損壞自動變速器內的離合器。
(5)自動變速器車無法用牽引或推動起動的方法起動發動機,因為ATF油泵不工作,自動變速器無法建立起正常的工作油壓。
(6)在寒冷的冬季,行車前先起動發動機預熱1分鐘後再掛擋行駛。
(7)高速行駛或下坡時掛N擋滑行,部分駕駛員認為在高速行駛或下坡時掛N擋滑行可以節省燃油,其實這是非常錯誤而且危險的做法。自動變速器在汽車行駛時輸出軸轉速較高,而此時如果發動機轉入怠速狀態(掛N擋時),變速器會出現供油不足,尤其對離合器而言更是容易因為缺少潤滑、冷卻而燒損。

養護方法

任何機械的使用都要有維護,而自動變速器的維護最重要的就是自動變速器油的檢查和更換。自動變速器內注入一種叫做ATF的潤滑油,即自動變速器油,它的作用除了潤滑、降溫和清洗以外,更主要的是通過油的流動傳遞扭矩,也就是傳遞發動機和變速箱之間的動力。ATF油的工作溫度一般在140攝氏度左右,因此對油的質量要求很高,還必須保持清潔
變速器油的檢查
如果車主願意,可以自己檢查自動變速器油液面。檢查時汽車應停放在平坦的路面上,發動機怠速運轉,換擋桿位於P位。
第一步:將換擋桿移到1擋再從1擋移到P擋。通過每個擋位時稍有停留,確保每個擋位嚙合和脫開。
第二步:打開發動機艙蓋。
第三步:拉起油尺端鎖桿,拔出油尺擦乾,然後將其推到油底。
第四步:拉出油尺讀取液面高度,液面須符合下列條件:冷態變速器:應從+20℃一側讀取,液面應保持在MAX到MIN之間。熱態變速器:液面應從標有+80℃一側讀取,液面應保持在MAX到MIN之間。冷態表示發動機運行少於1min,最高室溫35℃。汽車至少行駛20Km為熱狀態。
第五步:如需添加變速器油可通過油尺管上端,過程如下:讀取+20℃一側加注0.25L,液面可從MIN升到MAX。從+80℃的一側加注0.4L,液面可從MIN上升到MAX。
第六步:在變速器油檢查過程中,一定要保證乾淨,避免塵土微粒進入變速器,導致變速器過早損壞。
第七步:如果發現變速器油麵出現不正常現象,首先進行簡單的目視檢查,看看是否存在明顯的泄漏或者其他故障,最好還是送到特約售後服務中心進行檢查和排除故障。
自動變速器保養小貼士:
1.汽車每行駛5萬公里,將設備和汽車的電源連線,使用配套的接頭將設備和變速器冷卻管相接。然後,在發動機怠速狀態下,加入自動變速器清洗劑,用腳踩住剎車,逐一更換自動變速器的各個擋位,以清除有害的物質,然後藉助於設備全面更換自動變速器油液。
2.向自動變速器中兌入自動變速器保護劑,添加比例為5%,對老舊車的自動變速器,最好加入一瓶自動變速器止漏劑,以恢復變速器密封件的老化,防止滲漏。
3.效果:可以把系統內的漆膜等沉積物完全排出自動變速器,避免污染新ATF液。恢復自動變速器油封的彈性,增強密封性能,防止並制止自動變速器的滲漏。提高ATF液的性能,延長ATF液和自動變速器的壽命。[8]

油的更換

自動變速器油的更換應參照使用手冊嚴格執行,更換里程一般為2-4萬公里或者被放置一年以上。車輛在比較惡劣的條件下使用時,一定要根據汽車的保有時間和行駛里程提前更換變速器油。
很多車主認為,更換自動變速器油與更換機油等沒有很大區別,其實不然,兩者是有很大區別的。採用傳統的排放和加注的方式進行自動變速器油的更換會在液力變矩器和冷卻管中殘留75%的舊變速器油,新的自動變速器油加入以後,會很快被污染,達不到更換的目的。為100%地更換自動變速器中的傳動液,需要專業的設備來完成,需要車主到4S進行更換,並且最好是更換原廠的ATF油。
自動變速器的常見故障
自動變速器在使用過程中常見的故障有自動換檔不良、換擋時衝擊較大、掛上檔後不能行駛、掛入P位不能將車停穩、變速器打滑、升檔遲緩、跳檔頻繁等。自動變速器發生故障時,首先應對以下幾項進行檢查:
1、自動變速器油量的檢查(參見養護)。
2、檢查自動變速器油的質量:在檢查自動變速器油的數量時,同時檢查自動變速器油的質量。若自動變速器油變色或有焦臭味,則應儘快將汽車送到修理廠進行拆檢。

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書名:
1
自動變速器
作 者:么居標
出版社:機械工業出版社
出版時間:2010年04月
開本:16開
定價:24.00元

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