电控液力自动变速器的结构控制原理与维修毕业论文

2017 届毕业论文 学 号：14D5804020448成 绩：江西应用科技学院电控液力自动变速器结构与维修学 院： 机电与车辆工程学 专 业： 汽车检测与维修 4 班 姓 名： 李上檬 指导教师： 刘长女 江西应用科技学院毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：JAVA 电控液力自动变速器结构与检修II、 毕 业设计(论文)技术要求：1.利用参考资料，熟悉并掌握电控液力自动变速器的结构2.了解和掌握电控液力自动变速器的工作原理3.应用原理，掌握电控液力自动变速器的检修III、 毕 业设计(论文)工作内容及完成时间：1.2016.11：了解、熟悉课题要求。熟悉工作原理，完成课题开题报告2.2016.12：掌握电控液力自动变速器结构和检修方法3.2017.1-2：编写毕业设计论文 、 主 要参考资料：1.电控液力自动变速器的结构与维修宋福昌主编 国防工业出版社 2000 年2.电控液力自动变速器的结构与检修王元龙主编 冶金工业出版社 2000 年3.电控液力自动变速器的结构与检修麻友良主编 机械工业出版社 2000 年机电与车辆工程 学院 汽车维修与检测 专业 14 汽修（1） 班学生（签名）： 卢露征 指导教师（签名）：刘长女 教研室主任（签名）：王修杰填写日期： 2016 年 11 月 20 日附注:任务书应该附在已完成的毕业设计论文首页。江西应用科技学院毕业设计（论文）开题报告题目 十字路口交通信号灯设计专业 汽车维修与检测 班级学号 汽修 4班学生姓名 李上檬 指导教师 刘长女填表日期 :2015.11.28 摘 要随着科学技术的不断进步，汽车工业相应得到了迅速发展。如何快速而平稳地把发动机的动力传递到驱动车轮上，是影响汽车操纵方便性与平顺性的关键之所在，要想解决好这些问题，首先要了解自动变速器技术特别是液力变矩器等相关技术的发展。自动变速器能够根据发动机负荷和车速等情况自动变换传动比，使汽车获得良好的动力性和燃料经济性，并减少发动机排放污染。自动变速器操纵容易，在车辆拥挤时，可大大提高车辆行驶的安全性及可靠性。关键词：电控，自动变速器，结构，原理目 录1 引言 .12 自动变速器的组成 .22.1 自动变速器的组成 .22.2 液力变矩器 .32.3 机械变速器 .32.4 液压控制系统 .32.5 电子控制系统 .32.6 油冷却系统 .33 自动变速器的工作原理 .43.1 液力变矩器工作原理 .43.2 行星齿轮变速器的工作原理 .54 液力变矩器的优点 .64.1 使汽车具有良好的自动适应性 .64.2 提高汽车的使用寿命 .64.3 提高汽车的通过性和具有良好的低速稳定性 .64.4 简化操纵和提高舒适性 .65 电控液力自动变速器的检修 .75.1 液力变矩器的检修 .75.2 液压泵的检修 .85.3 阀体的检修 .85.4 变速器油冷却器的检修 .85.5 行星齿轮系统的检修 .85.6 多片离合器的维修 .95.7 制动器的检查： .105.8 制动鼓的检查 .105.9 电控系统主要部件的检修 .105.10 节气门位置传感器的检修 .115.11 水温传感器和液压油温度传感器的检修 .115.12 多功能开关的检修 .115.13 脉冲式线性式电磁阀的检修 .115.14 车速传感器和输入轴传感器鍀检修 .116 自动变速器的日常检查与保养 .126.1 经常检查自动变速器油 .126.2 自动变速器油的更换 .127 总 结 .13参考文献 .14致 谢 .15.0.1 引言 自动变速器是通过各种液压多片离合器和制动闸限制或接通行星齿轮组中的某些齿轮得到不同的传动比的。随着电子技术和计算机的飞速发展，现代轿车装用电子控制式自动变速器已越来越普遍。据统计，在美国的 90 年代新车型上，作为标准件的自动变速器装车率已超过 90%，日本为 73%，欧洲为 25%。自动变速器汽车具有操纵简单、乘坐舒适、动力性和经济性较好等特点。 由此，正确运用和维护自动变速箱就显得比较重要。 汽车自动变速器早在1940 年已经应用在美国通用的奥兹莫比尔汽车上，这是一台串联式行星齿轮结构的液控变速器。时距 60 多年的今天，汽车自动变速器已经发生了重大的变化。这种变化主要体现在以下几个方面 1。 一是汽车自动变速器向多档位方向发展，5 档或者 6 档自动变速器将逐步取代4 档自动变速器的主导地位。档位多使变速器具有更大的速比范围和更细密的档位之间的速比分配，从而改善汽车的动力性、燃油经济性和换档平顺性。两者对比，显然 ZF6 档自动变速器具有更大的速比和更小的速比级差，因此变速时也就更加平顺。但是，档位越多意味着变速器越复杂，执行元件和齿轮数目会随之增加，不但成本增加，体积和重量也会增大，对于前轮驱动的汽车而言还会增加动力传动系统布置的困难。因此，为了缩小体积和减轻重量，要采用紧凑化设计，简化内部结构，引入电子控制系统，采用轻质材料。例如 ZF6H26 变速器设计基于一种名为 Leveler的齿轮设计，使 6 个档位之间的齿轮大为减少，简化了内部结构，齿轮重量减少了11 公斤。整个操作界面改为线控技术，由电子信息操纵换档。用塑料材料做油底壳及铝合金变速器箱体，进一步减轻重量。 二是采用多电磁阀方式控制换档，明显改善换档质量。以前的自动变速器的执行器只有一两个电磁阀，现在许多自动变速器已有多个电磁阀。尤其是换档电磁阀数量的增加使得换档电磁阀完全取替了节气门油压和速度油压对 D 档位升降档的控制。变速器上各种新的电磁阀相继出现，例如正时电磁阀、倒档电磁阀、扭力转换电磁阀、扭力缓冲电磁阀、强制降档电磁阀等大量涌现使得电控系统对变速器的控制范围进一步扩大。现在，一些变速器的换档电磁阀完全负责了对 D 档、手动模式、倒档的控制，被称为全电子控制自动变速器。模糊控制技术的设置使变速器电脑可以学习、模拟驾驶者的驾驶习惯，自动修正控制指令，使汽车进一步体现人性化。.1.例如在 ZF6 档自动变速器中，为了控制系统压力实现换档，设置了 6 个具有高流量特点的脉宽调制电磁阀，一个可变力(VFS)电磁阀等。中央电脑中还附加了一个名为Adaptive Shift Strategy(自适应式换档)，这个系统持续不断地收集行车数据，例如档位、行驶状态、驾驶者驾驶习惯等，通过变速器电脑学习模拟并建立起相关的行车程式，以最佳效果满足驾驶者的需求。 三是通过改造油泵、优化液压控制系统提高变速器传动效率。自动变速器在结构上主要由液力变矩器、油泵和机械齿轮传动机构组成。由于液力变矩器通过液力使泵轮、涡轮和导轮工作，油泵运转会消耗能量，加之换档执行元件的摩擦又会消耗能量，使得自动变速器的传动效率低于手动变速器，因此耗油也会高于手动变速器。采用现代控制理论的电控技术，自动变速器的机械效率已经大大提高。通过降低油泵的轴向和径向泄漏来提高油泵效率，同时对整个油泵系统设计进行改进，可以进一步提高油泵高转速时的传动效率。 另外，通过传动机构类型多样化设计，结构细部的设计改进，多排行星齿轮组合机构，优化齿轮特性参数和支承结构等技术改进，今天的自动变速器技术已有重大发展，但是从整体看自动变速器的传动效率与手动变速器相比仍存在近 10%的差距 2。2 自动变速器的组成2.1 自动变速器的组成主要由液力变矩器、机械变速器、液压控制系统、电子控制系统、油冷却系统等几个部分组成图 2-1 自动变速器的组成.2.2.2 液力变矩器液力变矩器位于自动变速器的最前端，它安装在发动机的飞轮上，其作用与采用手动变速器的汽车中的离合器相似。它利用液力传递的原理，将发动机的动力传给自动变速器的输入轴。此外，它还能实现无级变速，并具有一定的减速增扭的功能。2.3 机械变速器机械变速器是自动变速器主要组成部分，它包括齿轮变速机构（行星排）和换档执行机构。换档执行机构可以使齿轮变速机构处于不同的档位，以实现不同传动比。大部分自动变速器的齿轮变速机构有 34 个前进档和 1 个倒档。这些档位与液力变矩器相配合，就可获得由起步至最高车速的整个范围内的无级变速。2.4 液压控制系统油泵由变矩器驱动，为变速器液压系统提供压力油。液压控制系统由各种阀体、滑阀、弹簧、钢球等组成。根据驾驶员的意图和行驶条件(节气门开度以及车速信号等)的需要，利用速控液压阀等元件控制液压油的输出或释放，通过操纵离合器和制动器的动作，控制行星齿轮机构，从而实现自动升降档 3。2.5 电子控制系统为了进一步改善自动变速器的工作性能，除液压控制系统外，又增设了电控系统包括各种传感器和电磁阀，如换档电磁阀、变矩器锁止电磁阀、强制降档电磁阀、驻车锁止电磁阀、油压调节电磁阀等，以及驻车和空档起动开关等辅助控制系统，由电脑根据行驶要求和负荷来控制换档，同时还具有电子自诊断功能。2.6 油冷却系统将从液力变矩器中出来的油液冷却后再流至油底壳，以保证变速器的正常工作。油冷却器装于发动机前端水冷却器的附近。.3.3 自动变速器的工作原理3.1 液力变矩器工作原理（1）发动机启动后，曲轴带动泵轮旋转，因旋转产生的离心力使泵轮叶片间的工作液沿叶片从内缘向外缘甩出；这部分工作液既具有随泵轮一起转动的园周向的分速度，又有冲向涡轮的轴向分速度。这些工作液冲击涡轮叶片，推动涡轮与泵轮同方向转动。由泵轮到涡轮在到导轮，然后回到泵轮的液流称为涡流。（2）起步工况（发动机转速，负荷不变时）变矩器输出转矩（即：涡轮对液流反作用力）等于泵轮对液流的反作用力与导轮对液流反作用力之和，即变矩器增大转矩作用，当转矩产生的牵引力足以克服阻力时，汽车起步并加速从涡轮流出工作液的速度 Vc 可以看为工作液相对于涡轮叶片表面流出的分速度 Va 与随涡轮一起转动分速度 Vb 的合成。当涡轮转速比较小时，从涡轮流出的工作液是向后的，工作液冲击导轮叶片的前面。因导轮被单向离合器限定不能向后转动，所以导轮叶片将向后流动的工作液导向向前推动泵轮叶片，促进泵轮旋转，从而使作用于涡轮的转矩增大。（3）加速工况由导轮的液流绝对速度是沿圆周方向的牵连速度与沿叶片方向的相对速度合成，当涡轮速度到一定数值时，Mw=Mb 时 Md=0,当涡轮转速继续增大，输