01m自动变速器阀体

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第七章阀体我们已经知道了丰田和大众及奔驰的控制系统。现在进入变速器的最后一部分阀体。注意:尽管其它书里把阀体归为控制系统,但在本书里阀体不是控制系统,它只是控制系统控制下的的液压执行系统。具体说:阀体的作用是在控制系统的控制下实现阀板的主油压调节、变扭器油压调节、锁止离合器的锁止、换档质量的改善、换档油路切换。所以我们在本书里把阀板分为五个区。即主调压区、变扭器油压区、锁止离合器锁止区、换档质量的改善区、换档油路切换区。对于五个分区的作用完成在不同的阀体由不同的部分来完成,具体说,可以是电控的,也可以是机械的,不过道理完全相同.我们以每个分区的作用、组成、工作原理、可能故障来完成五个分区的讲解。最后提出阀体失效的原因及解决办法。第一节丰田变速器阀体1.主调压区:作用:根据手柄位置(控制系统元件)和节气门开度(控制系统元件)产生系统中最重要的油泵泵口油压。一部分用于直接供给离合器、制动器、也作为整个阀板某个换向阀的控制油压。另一部分经变扭器阀(也叫副调压阀)再次调低后由变扭器控制阀控制供给给变扭器和用于润滑。见图7—1a主调压阀和副调压阀油路图图7—1a主调压阀和副调压阀油路图组成元件:主调压阀工作原理:(1)怠速时:主调压弹簧使泄油口关闭,但由于主调压阀上部(红色)油压较高。所以弹簧控制的泄油口很大,油压(红色的油泵泵口油压)很低。弹簧过软时油压过低,特别是老车,此时可以通过向阀体里推或拧滑套的方法使弹簧控制压力变大,防止起车时打滑。(2)手柄在前进档:踩油门时控制系的节气门阀产与节气门开度成正比的油压(棕色),经节气门压力修正阀减压后(绿色)作用主调压阀底部柱塞推动主调压阀上移,关闭上部主调压阀左边的泄油通道,主油压升高。节气门拉索过紧或过松时导致主油压过大或过小,有的车在节气门上部弹簧处有多片E型片或一个调整镙钉控制上弹簧弹力。在修理上一般不要动,除非你作了记号。(3)在R档时,由手控阀过来的主调压油(红色)作用于下柱塞的中间位置(见图),由于下柱塞的上节面积大于下节面积,作用力向上,使下柱塞上移。关闭泄压口,油压升高。所以在同样节气门开度的情况下,倒档要比前进档油压高,这个过程也叫倒档增压。为什么要加节气门压力修正阀?如果节气门油压直接作用主调压底部,则主调压太高,造成油泵泵油阻力过大,而过高的油压亦多余。为了反映汽车阻力变化的实际工况,所以加节气门压力修正阀。新款丰田变速器没有节气门拉索时,当然也不存节气门阀了。电脑根据节气门位置传感器信号直接控制主油压电磁阀调节出来。记住:节气门开度越大,节气门位置传感器信号越大,主油电磁阀的电流越小。这样设计是为了一旦电控系统进入失效保护状态时油压能升至最高,保持变速器不打滑。其余与本例完全相同。失效保护状态,此状态时电脑停止向所有电磁阀供电,换档仅由手控阀控制。对于丰田车系四档变速器手柄为P、R、N、D、2、L分别固定于P、R、N、4、3、1此时D位起车困难,可以先用L位起车后,再推到2位,最后推至D位。但这种换并不等同于手自动一体的变速器,因为手自动一体仍为电脑电控制电磁阀换档的。2.变扭器油压区(副调压区)作用:对主调压油进一步减压后,用于供给变扭器和用于润滑。(下图7—1b)组成:变扭器阀工作原理:主调压油经节流孔后作用在变扭器阀上部,当主油压升高时,作用在变扭器阀上部的油刻服下部弹簧下移,打开泄压孔。在主油压(红色)较低时变扭器阀油压(黄色)由节流孔决定,此时变扭器阀不泄油。但在主油压很高时变扭器油压和润滑油压的最高油压只由变扭器阀弹簧限定。此弹簧变软时,锁止油压变低,会导致锁止压力不足打滑。对于变扭器油压在新型变速器上可用脉冲阀代替。通常与油压调节方法与主油压电磁阀正好相反,即通电占空比越大,油压越高。图7—1b副调压阀油路图3.锁止区作用:在控制系统的控制下,将变扭器阀调好的油切换到变扭器内锁止离合器的前部或后部。切换到前部分离,切换到后部锁止。组成:3号电磁阀、锁止信号阀、锁止继动阀。工作原理:锁止离合器分离见图7—2a。在变速器进入2档以后,2档油压(右部红色)等待。但3号电磁阀不通电,继动阀底部油经信号阀泄出。变扭器油压切换到锁止离合器前部。返回后去往散热器。冷却器旁通阀在散热器堵塞时,旁通阀打开回油。图7—2a锁止离合器分离油路图锁止离合器锁止时:锁止离合器锁止见图7—2b.3号电磁阀通电泄油,信号阀上移,2档以后的油压左作用在继动阀底部。继动阀上部、下部都作用主调压油,但下部面积大于上面积。促使继动阀上移,将变扭器油压切换到变扭器后部,锁止离合器锁止。液压油不循环,生热很少。所以只用节流口回油即可。锁止区的信号阀或继动阀只要有一个范卡则可能导致锁止离合器不能分离或不能锁止。高速踩刹车时发动机熄火。图7—2b锁止离合器锁止油路图4.换档质量改善区作用:换档质量改善区元件要使正常换档时离合器和制动器接合的柔和,防止换档冲击。而在急踩油门时又使正在接合的离合器、制动器接合不柔和,防止换档打滑。不受控制系统控制.组成1:单向节流孔、滑行调节阀、蓄压器(以上三种只能使换档柔和,不能防止在换档时离合器和制动器打滑)它们三者通常同时串在同一个子油路里。组成2:蓄压器控制阀(防止在换档时离合器和制动器打滑)受控制系统控制.(1)单向节流阀结构与工作原理:单向节流阀布置在换档阀至换档执行元件之间的油路中,由其作用是对流向换档执行元件的液压油产生节流作用,在换档执行元件接合时延缓油压增大的速率,以减小换档冲击。在换档执行元件分离时,单向节流阀对换档执行元件的泄油不产生节流作用,以加快泄油过程,使换档执行元件迅速分离。单向节流阀有两种型式:一种是弹簧节流阀式(见图7—3a)。在充油时,节流阀关闭.液压油只能从节流阀中的节流孔通过,从而产生节流效应;在回油时,液压油将节流阀推开.节流孔不起作用(宝马车系)。另一种节流阀是球阀节流孔式(大多数车系)(见图7—3b)。在充油时,球阀关闭.液压油只能从球阀旁的节流孔经过.减缓了充油过程;回油时.球阀开启.加快了回油过程。注意它的工作是不受控制系统控制的,在修理上旦漏装则产生换档冲击。图7—3a弹簧节流阀式图7—3b球阀节流孔式(2)滑行调节阀工作原理:作用:对去往1档、2档产生发动机制动的制动器的油进行缓冲。图7—4滑行调节阀工作原理工作原理:不工作时,右侧弹簧将阀推至左端,油道全部打开(见图7—4a)。b图中主油路来油(红色)时开始经全开的油道进入,出来的油(粉色)又作用到滑行调节阀的左侧向右推弹簧,全开油道开始有关闭趋势,从而有缓冲油压的作用。滑行调节阀也不受控制系统控制,滑阀卡在左端时换档冲击变大。卡在右端时相应档位无发动机制动。(3)蓄压器(减振器)结构与工作原理:常见的减振器由一个减振活塞和弹簧组成(见图7—5)。通常在自动变速器中,每个前进档都有一个相应的减振器。它和该档的换档阀至换档执行元件的油路相通。当自动变速器换档时,来自换档阀的主油路压力油在进入换档执行元件液压缸的同时也进入减振器的减振活塞下部。在换档执行元件接合的初期,油压迅速增大,使换档执行元件的活塞迅速克服其自由行程,让换档执行元件开始接合。当油压增大到一定程度时,减振器活塞下方的油压大于活塞下方弹簧的弹力,使减振活塞下移,让油路中的部分液压油进入减振器,延长了换档执行元件液压缸的充油时间,使换档执行元件液压缸中油压增大的速率比初变得缓慢,换档执行元件的接合也因此按先快后慢的过程进行,从而减小了换档冲击。作者认为蓄压器这种叫法不好让人理解,应该叫减振器更合理。这种蓄压器不受控制系统(手控阀、节气门阀、电磁阀)控制。图7—5蓄压器的工作原理(4)蓄压器控制阀工作原理:通常在减振器的上下方有的有封密背压的O型胶圈,这种减振器不范卡。但对于没有背压控制的减振器活塞则很易范卡,造成换档冲击。修理很难,解决办法最好更换变速器壳体。在减振活塞上下方O型胶圈之间作用着节气门压力油(也称为减振器背压),司机急踩油门时,节气门油压的变大(棕色),节气门修正油压(绿色)增大,蓄压器控制阀被上移,主油路的油经蓄压器控制阀节流减压后(粉色)送至减振器背部。使减振器的减振效果得到一定的控制,即减振效果变差,相当于蓄压器弹簧变硬了。这样的设计可在节气门开度较大时,它可适当降低减振器的减振能力,加快换档过程,防止在大动力传递时换档执行元件打滑,以满足汽车在各种行驶条件下对换档过程的不同要求。图7—6蓄压器背压控制原理。带背压控制的蓄压器受控制系统(节气门阀)控制.图7—6蓄压器背压控制原理5.换档区(这里是知识的大综合,你必须用心读每一句话)换档区的内容比较复杂,不过只要你传递路线非常熟悉的话,也比较容易.想一想,四档辛普森的口诀:一档固定行星架、二档固定太阳轮、三档内齿圈和太阳轮同步。辛普森只能完成三个档。四档是由超速排行星架传内齿圈来超速。倒档仍由辛普森机构来完成,即太阳轮传内齿圈。组成:1—2档换档阀、2—3档换档阀、3—4档换档在看丰田A140E油路前,让我们先了解A140E的执行元件位置、符号及工作规律。图7—7丰田A140E变速器示意图图7—7丰田A140E变速器示意图表7—1三行星排辛普森式4档行星齿轮变速器换档执行元件工作规律操纵手柄位置档位换档执行元件C1C2B1B2B3F1F2C0B0F0PP○RR○○○NN○DD1○○○○D2○○○○○D3○○●○○D4○○●○221○○○○22○○●○○23○○●○○LL1○○○○L2○○●○○注:○——接合、制动或锁止;●——接合但不起作用注:超速行星排在后边时,F0倒档不起作用注:F0、F1、F2不受控制系统控制的液压油控制,只与自身的受力方向有关。注:C0、C1、C2、B0、B1、B2、B3受控制系统控制的液压油控制,所以分析油路图时只要分析上述七个执行元件即可。注:要想分析好油路图的3个需要1.熟练掌握齿轮变速机构的执行元件工作规律,并能上升到执行元件的动态阶梯式规律。2.能在油路图中的五个分区中排除前四个分区部件的干扰,已免夸区分析。3.根据油路换向的始因为手控阀和换档电磁阀。当手控阀位置不动时,只考虑电磁阀的状态对油路产生的影响。逆序或顺序推出油路走向。一般逆序法更有效,逆序即由已知工作的执行元件向回推油从哪换向阀过来的。顺序是由换向阀流出的油推至执行元件,由于支路太多,相对较麻烦。注:丰田车换档区设计思路驻车档:在油路上P档即是空档。挂P档时输出轴是不动的,若变速器内不是空档,是不是发动机在怠速时转速就下降了,甚至是熄火。也可以从第六章控制系统的手控阀上看出,主调压油会在手控阀处泄出。前进档离合器和倒档、高档离合器不接合为空档。空档:可以从第六章控制系统的手控阀上看出,主调油压油只进不出。则前进档离合器和倒档、高档离合器不接合为空档。倒档:就一个档,从设计上讲可以由手控阀把用于倒档的所有执行元件都接合。同时完成倒档增压。但丰田的设计思路却不是这样的。请参看R档油路图。前进档:在D、2、L三个前进档,控制系统只有手控阀和两个换档电磁阀。也因为D、2、L三位全是前进档,所以设计上手控阀在D、2、L之间来回切换时,前进档离合器C1一直接合不发生变化即可。从执行元件表上可知C0只在D4档时不工作,可以设计成主油路不经手控阀而直接由3—4档换档阀实现B0和C0的切换。对于1档、2档、3档的升降档由1—2档换档阀、2—3档换档阀来实现。回头想变速器由D1升D2至升D3时执行元件的动作过程是手控阀移至D位时即D位1档C1接合,不用换档阀参与。我们还会发现在1档只有2个执行元件,2档增加了一个B2,3档增加了C2。所以升D2档时只要1—2档换档阀移动使B2接合即可;升D3档时,由2—3档换档阀移动接合C2;升D4档时3—4档换档阀移动将C0和B0切换。更细节的油路走向请看A140E的油路图7—8a至图7—8i共9章。注:A140E的变速器示意图中的英文翻译Pressures压力Line主油路AccumulatorControl蓄压器控制压力(背压)Throttle节气门压力Converter变扭器Lubrication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