变速箱基础知识..

•一、变速箱的基本概念•二、变速箱的分类•三、液力自动变速箱的优点•四、液力变速箱的组成•五、艾里逊变速箱优势分析•六、现阶段国内变速箱市场上的品牌变速箱基础知识一变速箱的基本概念•现代汽车上广泛采用活塞式内燃发动机，由于发动机的转矩变换范围较小，不能适应汽车在各种道路条件下行驶的要求，车辆行驶过程中常常要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化，因此在汽车传动系中，采用了可以改变转速比和传动扭矩比的装置，即变速箱。•变速箱是汽车底盘中的主要总成之一，它与发动机配合工作，使汽车具有良好的动力性能和经济性能。汽车变速箱可以扩大发动机传给驱动车轮上的转矩和转速的变化范围，以适应汽车在各种条件下行驶的需要。变速箱能在保持发动机转动方向不变的情况下，实现倒车；还能利用空挡暂时地切断发动机与传动系统的动力传递，使发动机处于怠速运转状态。•正确地操纵变速箱是驾驶员的一项重要技能和繁重的工作。为提高驾驶操作的轻便性，减轻驾驶员的疲劳程度，提高汽车的动力性和经济型，人们在改变变速箱的结构和换挡方式上作了很大的努力，目前已经广泛使用的自动变速箱便是杰出的代表。•汽车的传动是指发动机发出的功力传递给驱动车轮，并保证车辆在运行或作业过程中具有良好的动力性、经济型和舒适性。•按变速箱的结构和传动介质分，汽车变速箱有机械式、液力机械式等。56781、离合器2、变速箱3、万向节4、驱动桥5、差速器6、半轴7、主减速器8、传动轴机械式传动系一般组成及布置示意图二变速箱的分类机械传动•汽车普遍采用机械传动。机械传动的主要优点是结构简单、制造容易、工作可靠、价廉、重量轻等。机械传动的主要缺点：•采用人力换挡，换挡时动力传递要中断。对于汽车，当行驶于交通复杂的情况下需要频繁换挡，驾驶员容易紧张、劳累。•由于传动系统会受到附件的冲击力，所以动载荷大，使得发动机及传动系零件的使用寿命降低。•行驶阻力的变化直接改变发动机的工况，为了充分利用发动机的功率，要求增加变速器的档位数，因而使变速箱的结构复杂，并增加了换挡次数。•每次换挡要使离合器分离、接合一次，在接合过程中离合器摩擦片都要经历一次滑磨过程。对于频繁换挡的车辆，降低了离合器摩擦片的使用寿命，缩短了更换周期，增加了停车维修时间，从而降低了生产率。典型的液力机械传动示意图1、液力变矩器2、自动变速箱3、万向传动4、驱动桥5、主减速器6、传动轴液力机械传动的工作原理液力机械传动是液力传动和机械传动的组合。在这里，液力传动单指动液传动，即以液体作为传动介质，利用液体在主动元件和从动元件之间循环流动过程中的动能变化来传递动力。动液传动装置有液力耦合器和液力变矩器两种。液力耦合器只能传递扭矩，而不能改变扭矩的大小，可以代替离合器的部分功能。液力变矩器除了具有液力耦合器的全部功能外还能实现转矩增益。因此，目前它的应用比液力耦合器广泛得多。但是，液力变矩器的输出转矩与输入转矩的比值变化范围还不足以满足使用要求，所以一般在它的后面还需再串联一个有级式机械变速器而组成液力机械变速箱以取代机械式传动系中的离合器和变速器。三自动变速箱的优点（1）优异的经济性能•汽车驾驶性能的好坏，除与汽车本身的结构有关外，还取决于正确的控制和操纵。自动变速箱通过系统的设计，使整车自动完成这些使用要求，以获得最佳的燃料经济型和动力性，使得车辆行驶性能与驾驶员的技术水平关系不大，因而特别适合非职业驾驶。例如，发动机处于非经济转速区域内运转与处于经济转速区域内运转相比，其油耗率相差近一倍。此外，变速箱档位不同，传动效率的高低也有所不同。因此，要让汽车在各种各样的负载或路况下都能同时兼顾发动机的最低油耗和变速箱的最佳效率，对职业驾驶员而言也不是件容易的事。但依靠自动变速技术，按照预先设定的最佳规律变换档位就能实现。（2）良好的驾驶性能•自动变速箱的档位变换不但快而且平稳，提高了汽车的乘坐舒适性。通过液体传动和微电脑控制换挡，可以消除或降低动力传动系统中的冲击和载荷。这对在地形复杂、路面恶劣的条件下作业的工程车辆、军用车辆而言尤其重要。实验结果表明，在恶劣路面行驶时，自动变速的车辆传动轴上最大动载转矩的峰值只有手动变速车辆的20%~40%；原地起步时最大转矩的峰值只有手动变速的50%~70%，且能大幅度延长发动机和传动系统零部件的寿命。（3）高度的行车安全性•在车辆行驶过程中，驾驶员必须根据道路、交通条件的变化，对车辆的行驶方向和速度进行改变和调节。以城市公交车为例，平均每分钟换挡3~5次，而每次换挡需要手脚协同动作。正是由于这种连续不断的频繁操作，使驾驶员的注意力被分散，而且容易产生疲劳，造成交通事故增加；或者较少换挡，以操控油门大小代替变速，即以牺牲燃油经济性来减轻疲劳强度。自动变速的车辆，取消了离合器踏板和变速操纵杆，只要控制油门踏板，就能自动变速，从而改善了驾驶员的劳动强度，使行车事故率降低，提高了平均车速。（4）低污染的废气排放•发动机在怠速和高速运转时，排放的废气中CO或CH化合物的浓度较高。而自动变速箱可使发动机经常处于经济转速区域内，也就是在较小污染排放的转速范围内工作，从而降低了排气污染。四液力自动变速箱的组成液力自动变速箱主要由液力变矩器、齿轮变速器、液压供油系统、控制系统等几部分组成。液力变矩器：•液力变矩器位于自动变速箱的最前端，安装在发动机的飞轮上，其作用与手动变速箱的离合器相似。它利用油液循环流动过程中动能的变化将发动机的动力传递给自动变速箱的输入轴，并根据汽车行驶阻力的变化，在一定范围内自动地、无级地改变传动比和转矩比，具有一定的减速增距功能。齿轮变速器：•自动变速箱中主要采用的是行星齿轮式变速机构，其主要包括行星齿轮机构和换挡执行机构两部分。•行星齿轮机构是自动变速箱的重要组成部分之一，主要由太阳轮、齿圈、行星架和行星轮组成。行星齿轮机构是实现变速的机构，速比的改变通过以不同的元件作主动件和限制不同元件的动作而实现的。在速比改变的过程中，整个行星齿轮组仍在运动，动力传递没有中断，因而实现了动力换挡。•换挡执行机构主要是用来改变行星齿轮中的主动元件或限制某个元件的运动，改变动力传递的方向和速比，主要由多片式离合器、制动器和单向超越离合器等组成。液压供油系统：•自动变速箱的供油系统主要由油泵、滤清器、调压阀及供油管道组成。油泵是自动变速箱最重要的组成之一，它通常安装在变扭器的后方，由变扭器的泵轮驱动。自动换档控制程序：•自动换档控制程序能根据发动机的负荷和汽车的行驶速度，按照设定的换档规律，自动的接通或切断某些换档离合器和制动器的供油油路，使离合器接合或分开、制动器制动或释放，以改变齿轮变速箱的传动比，从而实现自动换档。•液压控制是由各种控制阀及油路所组成，阀体和油路设置在一个板块内，称为阀体总成。不同型号的变速箱阀体总成的安装位置也有所不同，有的装置于下部，有的装置于侧面。•在液压控制系统中，增加控制某些液压油路的电磁阀，就组成了电子控制的换档控制系统，若这些电磁阀是由电子计算机控制的，则成为电子控制的换档系统。五艾里逊自动变速箱的技术优势设计特点：•手动变速箱是通过离合器摩擦片的机械式接合将发动机的动力传递到传动轴上，并通过啮合不同传动比的滑动齿轮，提供不同的速比，从而驱动车辆并达到所需的运行速度。•艾里逊自动变速箱的结构略比手动变速箱复杂，但其功能却大大的提高。艾里逊所有型号的自动变速箱都采用高效率、高可靠性的液力变扭器和行星齿轮结构，这一设计在过去的45年里，经受了世界各地的重载工况的考验，并仍在不断改进。基本原理概述：•发动机的动力首先传递到液力变扭器，在这个三元机械机构中，动力（扭矩）以油液作为介质，从泵轮通过导轮传递到涡轮，再传递到变速箱的主轴。在涡轮与泵轮之间有转速差时，油液通过变扭器内部结构的引导，可将泵轮传递来的能量更充分的传送到涡轮上，使涡轮的扭矩增大，这就是液力变扭器的增扭作用。泵轮与涡轮的转速差越大，这个作用就越明显。因此，当车辆刚起步或车辆负载增加时，艾里逊自动变速箱可提供增加扭矩的功能。•液力变扭器中还设有闭锁离合器，即泵轮与涡轮的转速差接近零时，闭锁离合器接合使其成为直接机械连接，达到最大传动效率。•动力从变扭器通过主轴进入行星齿轮变速机构，在这个机构中，多套行星齿轮组一起工作，产生不同速比以满足车辆不同的负载和行驶速度要求。和手动变速箱的滑动齿轮机构不同，行星齿轮组是处于常啮合状态。每套行星齿轮都由太阳轮、行星轮和外齿圈组成，如果固定它们之中一个，转动另一个，可使第三个以不同的转速、或不同的转向转动，多个行星齿轮组的不同组合，便可得到多个不同的传动比和转向。•在行星齿轮变速机构中，有一系列的多片离合器，这些离合器的分离或接合使不同的行星齿轮副组合，产生多个前进挡及倒挡。•控制自动变速箱功能的是液压控制阀板，它可连续感应发动机及车辆速度、载荷、道路情况的变化，通过液压系统使用相应的离合器动作。变扭器的模式和齿轮的选挡都是自动和即时性的，任何换档操作都比司机手工操作快的多。液力变扭器•（1）省去机械离合器的维修和调节•（2）有缓冲地吸收发动机的扭矩并降低传递动力到传动系统时的冲击•（3）增扭作用使3-5挡位自动变速箱的性能超过6-10挡位手动变速箱的性能•（4）可选用不同的变扭器匹配不同的发动机和用于不同的用途多片离合器（离合器内齿片和钢片的组合）•自动磨损补偿，无需调节闭锁离合器•提高燃油经济性和高挡位时的引擎制动力•行星齿轮变速机构•（1）换挡快速且不需要切断动力输入，无冲击、错挡和空挡油耗•（2）保持大量齿数常啮合，扭矩分布均匀•（3）为驱动轮提供不间断动力•液压控制阀体•（1）准确及时地感应计算和换挡•（2）防止司机操作不当•（3）避免发动机过载电子控制•艾里逊电子控制系统能非常精密的控制变速箱的工作，电子控制系统中的电子传感器能及时准确的感应车辆或发动机的工作状态，指示变速箱的控制阀体进行适当的换挡或改变液力变扭器的工作形式，使车辆在最佳状态运行。艾里逊自动变速箱的电子控制系统具有许多重要的优越性：•（1）换挡更精确•电子控制系统的换挡精确度可达输出速度的+/-1%，而液压控制的仅为+/-5%—10%。从而使变速箱对车辆运行状况更敏感，换挡更顺畅、更合理，大大提高了车辆的使用性能。（2）应用更灵活•电子控制系统的控制单元可以安装不同的程序，这些程序代表了变速箱不同的换挡逻辑，这样，您便可根据您的车辆性能、用途等因素来设定程序，当车辆性能或用途需要改变时，还可更换程序，从而使变速箱的应用更为灵活广泛。（3）提高燃油效率•电子控制系统使变速箱的换挡点更精确、合理，控制单元的灵活性使变速箱更准确地应用于各种不同用途。因此可以使发动机保持在低油耗曲线上工作，提高燃油经济性。（4）提高车辆性能•变速箱的换挡工作区可以通过程序，设定在车辆最佳状态下。例如，需提高车速，可将换档工作区设定在发动机扭矩曲线的高段，车辆的性能便可因此得到提高。（5）提高生产率•电子控制系统使发动机的动力和效率得到最大程度的发挥，换挡精准、低速下闭锁使发动机不发生拖曳，不降低扭矩，变扭器可以省去许多再循环工作而提高了传动效率。车辆的工作效率因此提高8%—10%。（6）降低保养费用•电子控制系统具有31种监测自检功能，能在运行出现问题时及早报警，避免发生严重故障和昂贵的维修。自检结果可以储存，一些小故障的排除可以留待例行保修时进行。如在工作中出现主要功能失灵，系统能提供应急功能，保证故障车辆能行驶回维修场站。此外，电控系统省去了许多需经常维护的机械元件。最新一代的艾里逊世界自动变速箱的第四代电子控制系统更加完善，功能更齐全。（7）微电脑智能控制系统•具有自学功能，能根据司机的不同驾驶习惯、道路状况、载荷情况等、自动调节最适合的换挡模式。使车辆、发动机动行更畅顺、经济性更好。（8）车辆及发动机状态感应模块•能根据用户的需要，为车辆或发动机设置特定工作状态，如客车的车门感应、工作或作业车辆的作业装备状态感应、车速感应、发动机转速及油门感应等，提高整车使用功能。（9）ABS兼容•使变速箱的闭锁离合器与ABS刹车联动，进