自动变速器的组成及工作原理

自动变速器按控制原理分为液控液动式、电控液动式和电控机械式自动变速器。汽车上普遍使用的是电控液动式行星齿轮型自动变速器。

自动变速器一般由变矩器、行星齿轮机构、液压控制系统、电子控制系统等组成。液控自动变速器的基本工作原理如图5-16所示。

图5-16　液控自动变速器的基本工作原理

电子控制式自动变速器的基本工作原理如图5-17所示。电子控制式自动变速器的液力变矩器、行星齿轮系统的构造原理同液控自动变速器。其液压控制系统由液压调节装置（油泵、调压阀）和液压控制装置（手动阀、换挡阀及换挡电磁阀、锁止离合器控制阀等）等组成。

电控自动变速器通过节气门位置传感器和车速传感器将节气门开度信号和车速信号转变为电信号，输入到电脑，电脑根据这两个信号和其他有关的信号确定换挡时机，输出换挡电信号，控制电磁阀动作，再根据换挡阀和换挡执行机构实现自动换挡。

图5-17　电子控制式自动变速器的基本工作原理

1.变矩器

变矩器主要由外壳、泵轮、导轮、涡轮组成。变矩器的外壳固定在发动机的飞轮上，把发动机的动力传给变矩器。泵轮由变矩器外壳驱动，涡轮以花键与自动变速器的输入轴相连，泵轮把油液抛射到涡轮里，涡轮带动变速器。导轮引导从泵轮抛向涡轮的油液，这样可使导轮在最大扭矩输出时保持固定。

（1）泵轮

泵轮是液力变矩器的主动元件，与变矩器的壳体制成（或焊接）一体，变矩器壳体与发动机的曲轴连接并一起转动。泵轮内部有一系列径向向后弯曲的叶片，给工作液一个额外的加速度和附加能量，在叶片的内缘上安装有导环，使变矩器油流动畅通，如图5-18所示。

图5-18　涡轮

当液流由涡轮重新进入泵轮时，导轮改变了液流从涡轮返回泵轮的油流方向，使其冲击泵轮的叶片背部，给泵轮一个额外的“助推力”，使变矩器在传递发动机扭矩的同时起到放大扭矩的作用，如图5-19所示。

图5-19　导轮

2.行星齿轮机构

行星齿轮机构在自动变速器中的作用是提供不同的传动比，主要由行星齿轮机构和换挡执行机构（离合器、制功器、单向离合器）等组成。

单排行星齿轮机构主要由太阳轮、齿圈和装有行星齿轮的行星架等组成，如图5-20所示。行星齿轮固定在行星架上，它既能绕自身轴线自转，又能绕太阳轮公转。

图5-20　单排行星齿轮机构

单排行星齿轮机构可以产生三个正向传动比（降速、超速和直接传动）和一个反向传动比（倒转）。传动比可以由驾驶员手动选择，也可以由电控系统或液压控制系统通过接合和释放换挡离合器和制动器自动选择。因为行星齿轮总是处于常啮合状态，因此这种结构使换挡迅速、平稳、准确而不会产生手动变速器齿轮那种齿轮碰撞和不完全啮合的现象。

3.液压控制系统

液压控制系统是由各种滑阀组成。它是自动变速器的重要组成部分，可根据驾驶员和汽车行驶工况的要求，利用油液的压力使离合器和制动器在一定的条件下控制行星齿轮变速器的任一部件，从而达到行星齿轮机构自动换挡的目的，如图5-16所示。

4.电子控制系统

许多自动变速器是由计算机控制的，即电子控制的自动变速器。它是由电子控制单元、各种电磁阀、各种传感器及指示装置等组成，如图5-17所示。