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自動變速器,變速器工作原理

自動變速器,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。那麼接下來小編就給大家詳細的介紹一下自動變速器。

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,一颱風扇吹出的風力會帶動另一颱風扇的葉片旋轉,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旋轉,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:一種為橫置液力自動變速器;另一種為縱置液力自動變速器。液力自動變速器電子控制通過動力傳動控制模塊(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,動力傳動控制模塊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,應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。

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佔有率較低。

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。

好了,今天小編給大家介紹的自動變速器就到這裡了,不知道聽了小編介紹的自動變速器有沒有讓你們對自動變速器有更深一步的了解呢?希望小編的介紹對你們有幫助,如果想要了解更多的諮詢那就快來關注電動邦吧,小編在這裡等你們哦!

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