内容正文:
模块一 认识自动变速器
知识目标
◎ 能叙述现代汽车自动变速器技术发展及自动变速器控制形式。
◎ 能正确描述自动变速器分类及各种类型自动变速器的特点。
◎ 能正确描述自动变速器基本组成及各组成部分的作用。
能力目标
◎ 熟悉自动变速器选挡手柄的功能和使用。
◎ 了解自动变速器。
主要内容
自动变速器的功用与特点
汽车自动变速器的发展史
现代汽车自动变速器的类型与组成
自动变速器使用
一、自动变速器的功用与特点
1. 变速器基础知识
(1)汽车驱动力与变速器传动比关系
汽车驱动力与变速器传动比关系
图1.1(a)所示活塞式发动机由曲轴输出的转矩Ttq和功率Pt特性
不足之处
①输出转矩Ttq太小
②输出转速n太高
③转矩Ttq的变化范围太窄
④发动机存在最低稳定转速ntq使汽车由静止起步行驶困难
图1.1(b)所示四挡变速器汽车与装有理想动力传动系统汽车的驱动力曲线
双曲线为理想动力传动系汽车的驱动力曲线,理想的动力传递系统应该是使汽车在整个工作范围内输出功率始终为最大值,这样才能保证汽车在低速行驶时加速、爬坡的驱动力。
对于轿车类小型乘用车而言,通常希望汽车传动系的传动比达到12~18,而对一般载货汽车来说,则要求传动系能够提供35~50的传动比,只有这样才能让汽车在使用过程中保持良好的动力性和燃油经济性
(2)变速器工作原理
图1.2 一对啮合齿轮
(2)变速器工作原理
① 变速原理
设主动齿轮转速为n1,齿数为z1;从动齿轮转速为n2,齿数为z2。主动齿轮(即输入轴)的转速与从动齿轮(即输出轴)的转速之比值称为传动比,用表示i12。
即:i12=n1/n2=z2/z1
例如:
主动小齿轮齿数是12,从动大齿轮齿数是24,则这对齿轮的传动比(速比)是2∶1。如果此时主动齿轮转速是1000r/min,从动齿轮转速一定是500r/min。
(2)变速器工作原理
② 变矩原理
如果忽略传动损失,一对啮合齿轮的输入轴(主动齿轮的)输入功率P1应等于输出轴(从动齿轮的)的输出功率P2,
即P1=P2。
设主动齿轮转速n1、转矩M1,从动齿轮转速n2、转矩M2,
由P1=M1n1/9550;P2=M2n2/9550,
得:n1/ n2= M2/ M1
例如:
主动齿轮转速是1000r/min,输入转矩100Nm,从动齿轮转速是500r/min,则从动齿轮输出转矩一定是200Nm。
(2)变速器工作原理 (变矩)
图1.3 变矩示意图
(2)变速器工作原理
③ 变向传动
一对齿轮啮合旋向相反,每经过一个传动副,其轴的旋向改变一次,如图1.4(a)所示。在一对未啮合的齿轮间增加一个惰轮传动,其输出轴与输入轴的旋向相同,如图1.4(b)所示。
这种结构形式被用于变速器的倒挡。
(2)变速器工作原理(变向)
图1.4 齿轮传动的转向关系
2.自动变速器的功用与特点
功用:
按汽车的使用条件选择不同的传动比,扩大驱动轮转矩和转速的变化范围,以适应经常变化的行驶条件;不改变发动机旋向也能实现汽车的倒车;利用空挡中断动力传递,以使发动机能够起动、怠速并便于变速器换挡或进行动力输出。
2.自动变速器的功用与特点
汽车变速器有手动变速器与自动变速器两种基本类型。
手动变速器
图1.6 手动变速器示意图
1—输入轴 2—平行轴变速机构 3—输出轴 4—换挡手柄
2.自动变速器的功用与特点
自动变速器
图1.7 自动变速器
1—变矩器 2—行星齿轮变速机构 3—液压控制系统
二、汽车自动变速器的发展史
1.汽车自动变速器的产生
图1.8 早期液力耦合器与手动变速器
1—摩擦式离合器 2—手动变速器 3—液力耦合器
1.汽车自动变速器的产生
图1.9 美国早期生产的两前进挡、一倒挡自动变速驱动桥
2.现代自动变速器的发展
行星齿轮变速器方面出现了获得更多传动比的自动变速器,以更好适应道路条件和提高乘驾舒适性;
无级变速器则以连续可变的传动比实现发动机动力与道路阻力的最优匹配。
手动操作的自动变速器,实现离合器和换挡操作的自动控制后。
三、现代汽车自动变速器的类型与组成
(1)按汽车驱动方