AT液力自动变速器概述课件.ppt

汽车自动变速传动系统机械传动国家重点实验室第二章第二章液力机械自动变速传动液力机械自动变速传动液力机械自动变速器概述液力机械自动变速器概述1液力机械自动变速器结构及原理液力机械自动变速器结构及原理2国内外应用情况国内外应用情况3主要性能特点主要性能特点4主要关键技术主要关键技术5未来发展方向未来发展方向6一、液力机械自动变速器概述一、液力机械自动变速器概述液力自动变速器液力自动变速器AT（AutomaticTransmission），是由液），是由液力变扭器和齿轮变速器组合而成的变速器液力变矩器是能改力变扭器和齿轮变速器组合而成的变速器液力变矩器是能改变所传递扭矩的液力传动装置变所传递扭矩的液力传动装置液力传动液力传动机械传动机械传动国外发展历程国外发展历程1939年，美国通用汽车公司首先成功研制了由液力偶合器和年，美国通用汽车公司首先成功研制了由液力偶合器和行星齿轮机构变速器组成的四挡液力变速器；行星齿轮机构变速器组成的四挡液力变速器；1939一一1950年的年的11年间是液力自动变速器的成长期这期间年间是液力自动变速器的成长期这期间其结构特点是液力传动部件采用液力偶合器，机械变速部分采其结构特点是液力传动部件采用液力偶合器，机械变速部分采用行星齿轮机构；用行星齿轮机构；1950年，美国福特汽车公司成功研制了装有液力变矩器的三年，美国福特汽车公司成功研制了装有液力变矩器的三挡液力自动变速器；挡液力自动变速器；1977年以后，日本丰田汽车公司成功研制了具有超速挡的液年以后，日本丰田汽车公司成功研制了具有超速挡的液力自动变速器；力自动变速器；1983年，日产汽车公司成功研制了四挡液力自动变速器所用年，日产汽车公司成功研制了四挡液力自动变速器所用行星齿轮机构；行星齿轮机构；1989年日产汽车公司开发的五挡液力自动变速器都已装车使年日产汽车公司开发的五挡液力自动变速器都已装车使用；用；1991年，美国通用汽车公司在前轮驱动的轿车上装用年，美国通用汽车公司在前轮驱动的轿车上装用4T60E型电控液力自动变速器；型电控液力自动变速器；目前，全球目前，全球90%以上的以上的AT市场被市场被3家公司垄断，分别为家公司垄断，分别为德国德国ZF公司、日本公司、日本Aisin公司公司、日本日本Jatco公司公司，现已研发出，现已研发出8AT、9AT,其中其中8AT已经实现量产。

已经实现量产国内发展历程国内发展历程从从60年年代代起起，“红红旗旗”770轿轿车车上上使使用用了了具具有有2个个前前进进档档的液力自动变速器；的液力自动变速器；1975年，研制出具有年，研制出具有3个前进档的个前进档的CA774液力自动变速器；液力自动变速器；1995年年，我我国国首首次次在在国国产产公公共共汽汽车车上上装装备备了了Allison自自动动变变速速器器，遍遍及及深深圳圳、上上海海、广广州州、南南京京等等城城市市，其其中中深深圳圳已已占占有有40%；1998年年，上上海海通通用用汽汽车车公公司司生生产产了了4T65E电电子子控控制制自自动动变变速器；速器；1999年年，中中日日合合资资生生产产的的本本田田雅雅阁阁PAX型型平平行行轴轴式式变变速速装装置的轿车也正式投产；置的轿车也正式投产；19991999年年，上海大众的帕萨特，上海大众的帕萨特B5、一汽大众的捷达都市先锋都、一汽大众的捷达都市先锋都装备了自动变速器装备了自动变速器AG4-95；2008年年6月，哈尔滨东安汽车发动月，哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司投资机制造有限公司投资20亿元引进了口本三菱亿元引进了口本三菱4AT和和5AT技术；技术；2008年，吉利推出的熊猫新车搭载了其自主研发的年，吉利推出的熊猫新车搭载了其自主研发的4AT自动自动变速器；变速器；2009年，华泰汽车公司也在内蒙古建设了年，华泰汽车公司也在内蒙古建设了10万平方米的汽车万平方米的汽车发动机和变速器厂，自动变速器引进了德国采埃孚发动机和变速器厂，自动变速器引进了德国采埃孚4AT技术；技术；2011年底，吉利自主开发的年底，吉利自主开发的6AT在全球鹰在全球鹰GC7车型上装车使车型上装车使用；用；2011年，盛瑞传动股份有限公司研发出国内首款年，盛瑞传动股份有限公司研发出国内首款8AT变速箱。

变速箱2.1AT组成与类型组成与类型2.2液力变矩器液力变矩器/耦合器耦合器2.3行星齿轮传动机构行星齿轮传动机构2.4组合式行星齿轮系统组合式行星齿轮系统2.5执行机构执行机构2.6液压控制系统液压控制系统2.7电子控制系统电子控制系统二、液力机械自动变速器结构及原理二、液力机械自动变速器结构及原理1液力变矩器液力变矩器2齿轮变速器齿轮变速器3液压控制装置液压控制装置4电子控制装置电子控制装置5壳体壳体2.1.1 AT的组成的组成2.1AT组成与类型组成与类型壳体壳体油泵油泵离合器片离合器片行星齿轮行星齿轮变速器变速器输出轴输出轴输入轴输入轴液力变矩器液力变矩器电子液压电子液压控制系统控制系统底壳底壳液力传动液力传动机械传动机械传动2.1.2AT的类型的类型1）后驱动型）后驱动型AT：用于：用于FR车辆，输入轴与输出轴同轴线，长车辆，输入轴与输出轴同轴线，长度尺寸较长度尺寸较长一）按变速器内部结构的不同可分为（一）按变速器内部结构的不同可分为2）前驱动型）前驱动型AT：也称自动驱动桥，用于：也称自动驱动桥，用于FF车辆，内部还装有车辆，内部还装有主减速器与差速器，输入轴与输出轴呈前后平行布置，横向尺主减速器与差速器，输入轴与输出轴呈前后平行布置，横向尺寸较宽，长度尺寸较短。

寸较宽，长度尺寸较短普通齿轮普通齿轮又称固定轴式又称固定轴式行星齿轮行星齿轮又称旋转轴式又称旋转轴式二）按变速器内部所采用齿轮形式的不同可分为（二）按变速器内部所采用齿轮形式的不同可分为定轴固定齿啮合定轴固定齿啮合中间轴中间轴输入轴输入轴输出轴输出轴Accord采用的液力机械变速箱采用的液力机械变速箱旋转轴式旋转轴式ZFZF旋转轴式变速器旋转轴式变速器（三）按变速器换档控制方式的不同可分为（三）按变速器换档控制方式的不同可分为1）液压控制式（液压式）液压控制式（液压式）早期的车辆使用较多，常见型号有：早期的车辆使用较多，常见型号有：通用公司的通用公司的4T60，4L60，日产公司的日产公司的RL4F03A，丰田公司的丰田公司的A43D等将决定变速器档位的汽车运行参数转变成液压信号，利用将决定变速器档位的汽车运行参数转变成液压信号，利用液压控制原理实现对变速器档位的控制液压控制原理实现对变速器档位的控制将决定变速器档位的汽车运行参数转变成电压信号，利用电将决定变速器档位的汽车运行参数转变成电压信号，利用电子控制原理和液压控制原理实现对变速器档位的控制子控制原理和液压控制原理实现对变速器档位的控制。

目前生产的车辆都装备这种变速器，常见型号有：目前生产的车辆都装备这种变速器，常见型号有：通用公司的通用公司的4T65E丰田公司的丰田公司的A540E日产公司的日产公司的RE4F03A现代公司的现代公司的KM177三菱公司的三菱公司的F4A33等等2）电子液压控制式（电液式）电子液压控制式（电液式）（四）按变速器前进档位数的不同可分为（四）按变速器前进档位数的不同可分为2档：如红旗档：如红旗CA770轿车轿车3档：如雪佛莱子弹头的档：如雪佛莱子弹头的3T40型变速器；（型变速器；（2档与档与3档已经越来档已经越来越少）越少）4档：如别克轿车的档：如别克轿车的4T65E型变速器；（应用广泛，绝大多数型变速器；（应用广泛，绝大多数变速器都是变速器都是4档式）档式）5档：主要是在档：主要是在4速自动变速箱和速自动变速箱和6速自动变速箱之间起了一个速自动变速箱之间起了一个过渡作用，目前采用的车型比较少，主要是荣威过渡作用，目前采用的车型比较少，主要是荣威550、海马骑、海马骑士士、MG6以及本田思域以及本田思域奔驰5g-tronic五速自动变速器速自动变速器 6档：档：AISIN的的6挡挡AG6-09D；ZF的的6HP-28；日本；日本Jatco6挡挡W6AIA ZF 6HP26 8挡挡奥迪ZF全新8挡自动变速器 宝马全新设计8挡自动变速（五）按变速器功能的不同可分为（五）按变速器功能的不同可分为（1）单纯自动式：只有一种功能，即按自动变档方式工作。

单纯自动式：只有一种功能，即按自动变档方式工作大都数（大都数AT都采用这种）都采用这种）（2）自动）自动/手动一体式：既可以按自动变速方式运行，又可以手动一体式：既可以按自动变速方式运行，又可以以手动换档方式运行以手动换档方式运行常见车型有：宝马（常见车型有：宝马.奔驰奔驰.奥迪等）奥迪等）2.2液力变矩器液力变矩器/耦合耦合器器主动元件（泵轮）：叶轮、外壳主动元件（泵轮）：叶轮、外壳从动元件（涡轮）从动元件（涡轮）泵轮与涡轮之间有泵轮与涡轮之间有3-4mm间隙两者装合后，通过轴线的纵断面呈两者装合后，通过轴线的纵断面呈环形，称为循环圆环形，称为循环圆从动轴从动轴涡轮涡轮泵轮泵轮耦合器外壳耦合器外壳曲轴曲轴2.2.1液力耦合器液力耦合器1.1.结构组成结构组成泵泵轮轮接接收收发发动动机机传传来来的的机机械械能能，传传给给工工作作液液，使使其其提提高高动动能能，然然后后由由工作液传给涡轮工作液传给涡轮工作液的循环流动是耦合器实工作液的循环流动是耦合器实现传动的必要条件现传动的必要条件液液力力耦耦合合器器在在正正常常工工作作时时，泵泵轮轮转转速速总总是是大大于于涡涡轮轮转转速速，如如果果二二者者转转速速相相等等，液液力力耦耦合合器器则则不不起起传传动作用。

动作用注意：注意：液力耦合器只起传递转矩作用，而不起改变转矩大小液力耦合器只起传递转矩作用，而不起改变转矩大小的作用泵轮泵轮涡轮涡轮2.2.工作原理工作原理 3.3.耦合器传动特点耦合器传动特点泵轮的输入转矩与涡轮输出转矩相等泵轮的输入转矩与涡轮输出转矩相等-不计液力损失不计液力损失液力偶合器的液力偶合器的传动效率传动效率为涡轮轴上的输出功率为涡轮轴上的输出功率Pw与泵轮与泵轮上的输入功率上的输入功率Pb 之比用之比用表示Pw/Pbwnw/（bnb）因：因：bw故：故：nw/nb=i式中式中:nb泵轮转速泵轮转速nw涡轮转速涡轮转速i液力偶合器的传动比，即输出轴转速与输入轴转速之比液力偶合器的传动比，即输出轴转速与输入轴转速之比耦合器只能传递扭矩耦合器只能传递扭矩，但，但“软连接软连接”给汽车带来多方面的给汽车带来多方面的好处好处：在在没没有有附附加加其其他他机机械械操操纵纵装装置置的的情情况况下下，能能够够平平稳稳地地切切断断和和接接通通发发动动机机和和驱驱动动轮轮之之间间的的动动力力传传递递，能能够够很很好好地地适适应应汽汽车车平稳起步的要求平稳起步的要求软软连连接接”可可以以通通过过液液体体为为介介质质，吸吸收收传传动动系系统统的的冲冲击击和和振振动动，延长零部件的寿命和减少噪声延长零部件的寿命和减少噪声 由于液力偶合器不能改变扭矩的大小，结构复杂、由于液力偶合器不能改变扭矩的大小，结构复杂、成本成本高、效率低高、效率低，此自动变速器的车在低、高速行驶时，油耗非，此自动变速器的车在低、高速行驶时，油耗非常大。

常大缺点：缺点：1.1.结构组成结构组成泵轮与壳连成一体为泵轮与壳连成一体为主动元件；主动元件；壳体做成两半，用螺壳体做成两半，用螺栓连接，壳外有起动齿圈栓连接，壳外有起动齿圈涡轮悬浮在变矩器内涡轮悬浮在变矩器内与从动轴相连；与从动轴相连；导轮悬浮在泵轮与涡轮之间，通过导轮悬浮在泵轮与涡轮之间，通过单向离合器单向离合器及导轮固定及导轮固定套固定在变速器外壳上，套固定在变速器外壳上，单向离合器（只允许导轮单向旋转，单向离合器（只允许导轮单向旋转，不允许其逆转）不允许其逆转）使导轮可以顺时针方向转动，而不能逆时针方使导轮可以顺时针方向转动，而不能逆时针方向转动。