《汽車底盤構(gòu)造與原理》 課件全套 李凡 第1-6章 汽車底盤概述-新能源汽車

第1章汽車底盤概述發(fā)動(dòng)機(jī)車身傳動(dòng)系轉(zhuǎn)向系行駛系制動(dòng)系1.了解汽車底盤的基本組成及功能。2.了解汽車底盤各系統(tǒng)的安裝位置及基本工作原理。3.了解汽車底盤技術(shù)的發(fā)展方向。教學(xué)目標(biāo)

思考：汽車由幾部分組成？各部分在汽車運(yùn)行時(shí)主要起到怎樣的作用？1.1汽車底盤的功用及組成汽車底盤是整個(gè)汽車的基體，支承著發(fā)動(dòng)機(jī)、車身等各種零部件，同時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力進(jìn)行傳遞和分配，并按駕駛員的意志行駛（加速、減速、轉(zhuǎn)向和制動(dòng)等）。它一般由傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)組成。汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞給驅(qū)動(dòng)車輪；同時(shí)根據(jù)行駛條件的需要，改變轉(zhuǎn)矩的大小。1.1.1傳動(dòng)系統(tǒng)現(xiàn)代汽車普遍采用活塞式內(nèi)燃機(jī)，與之匹配的傳動(dòng)系統(tǒng)主要包括機(jī)械式和液力機(jī)械式兩種。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的動(dòng)力依次經(jīng)過離合器、手動(dòng)變速器、萬向傳動(dòng)裝置、以及安裝在驅(qū)動(dòng)橋中的主減速器、差速器和半軸，最終傳到驅(qū)動(dòng)輪的傳動(dòng)系統(tǒng)稱為機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)（圖1-2機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)的組成）。液力機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)則包括自動(dòng)變速器、萬向傳動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)橋等部件（圖1-3液力機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)的組成）。具有四輪驅(qū)動(dòng)功能的汽車還需要裝備有分動(dòng)器，以完成兩輪驅(qū)動(dòng)和四輪驅(qū)動(dòng)模式的切換（圖1-4保時(shí)捷卡宴汽車四輪驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)組成）。1.1.2行駛系統(tǒng)汽車行駛系統(tǒng)的作用是將汽車各總成及部件安裝在適當(dāng)?shù)奈恢?，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力并承受各個(gè)方向的力，減少震動(dòng)，緩和沖擊，對(duì)全車起支撐作用，以保證汽車正常行駛。汽車行駛系統(tǒng)一般由車架（或車身）、懸架、車橋和車輪等部件組成（圖1-5汽車行駛系統(tǒng)的組成）。1.1.3轉(zhuǎn)向系統(tǒng)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的作用是保證汽車能夠按照駕駛員選定的方向行駛。汽車轉(zhuǎn)向是通過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)部件改變車輪的偏轉(zhuǎn)角來實(shí)現(xiàn)的。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)主要由操縱機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成，圖1-6汽車液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成。1.1.4制動(dòng)系統(tǒng)汽車制動(dòng)系統(tǒng)的作用是使汽車減速、停車并能保證可靠的駐停。汽車制動(dòng)系統(tǒng)一般包括行車制動(dòng)系統(tǒng)和駐車制動(dòng)系統(tǒng)兩套相互獨(dú)立的制動(dòng)系統(tǒng)，每套制動(dòng)系統(tǒng)都由制動(dòng)器和制動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成（圖1-7汽車制動(dòng)系統(tǒng)的組成）。小型汽車一般采用液壓式制動(dòng)系統(tǒng)，卡車和大客車常采用氣壓制動(dòng)系統(tǒng)?，F(xiàn)代汽車的制動(dòng)系統(tǒng)一般都裝配有防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）和驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)（ASR），以保證獲得最佳制動(dòng)效能和行車安全。1.2汽車底盤技術(shù)的發(fā)展隨著我國(guó)汽車市場(chǎng)的快速發(fā)展，2020年中國(guó)汽車產(chǎn)銷量已占據(jù)全球汽車市場(chǎng)近三分之一份額，汽車已經(jīng)從代步工具演變?yōu)槿藗兩钪胁豢色@缺的部分。底盤作為汽車的骨骼和肌肉，對(duì)汽車安全行駛起到了重要的保障作用，相對(duì)于傳統(tǒng)的汽車底盤，現(xiàn)代的汽車底盤發(fā)展已經(jīng)趨于成熟，各方面的性能都得到良好提升。同時(shí)電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，給汽車底盤又帶了更深層次的發(fā)展空間，對(duì)其安全性、電子新技術(shù)、新工藝、新材料等方面也提出了更高的要求。1.2.1底盤電動(dòng)化隨著各種汽車電子輔助功能在底盤上的應(yīng)用，汽車的主動(dòng)安全性和駕駛舒適性得到了明顯提高。底盤電子控制系統(tǒng)越來越向電子化發(fā)展，出現(xiàn)了很多電子控制系統(tǒng)，這些系統(tǒng)包括ABS/ASR/ESP集成控制系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（ACC）、泊車輔助系統(tǒng)（PLA）、車道偏離和駕駛員警示系統(tǒng)、胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS）、可調(diào)阻尼控制系統(tǒng)（ADC）等。1.2.2底盤智能化智能化是我國(guó)汽車發(fā)展的重要方向，“智能汽車”是在普通車輛的基礎(chǔ)上增加先進(jìn)的傳感器識(shí)別技術(shù)(如雷達(dá)、攝像等)、自動(dòng)駕駛技術(shù)、人工智能技術(shù)、ADAS及執(zhí)行器等技術(shù)，通過車載傳感系統(tǒng)和信息終端實(shí)現(xiàn)與人-車-路-云等的信息交換，使車輛具備智能的環(huán)境感知能力，使之能夠自動(dòng)分析車輛行駛的安全和及時(shí)處理突發(fā)狀況，通過AI替代人為操作，并實(shí)現(xiàn)車輛按照人的意愿到達(dá)目的地并獲得良好的交互體驗(yàn)。1.2.3底盤輕量化汽車底盤在未來的發(fā)展方向之一便是汽車輕量化，在新能源汽車總重量中，電池的重量高達(dá)30%，車身與配件占70%，因此底盤輕量化有助于提高汽車的性能和能源效率。底盤輕量化的方法主要為完善結(jié)構(gòu)，采用科學(xué)的工藝技術(shù)與先進(jìn)的材料，通過采用空心結(jié)構(gòu)或改變尺寸、形狀使零件質(zhì)量減輕。輕量化材料主要有高強(qiáng)度鋼、鋁合金、鎂合金、碳纖維等。輕量化材料的選擇需要考慮重量、成本、工藝等多個(gè)因素。高強(qiáng)度鋼性能優(yōu)異，價(jià)格較低，但密度較高；鋁合金和鎂合金減重效果較好，但成本略貴；碳纖維減重效果好，但成本最高。綜合來看，鋁合金具有減重效果好、安全性好、性價(jià)比高等突出優(yōu)點(diǎn)，是汽車輕量化最佳選擇之一。練習(xí)題一、簡(jiǎn)答題1.汽車底盤各系統(tǒng)的作用是什么?2.汽車底盤有哪些系統(tǒng)組成？結(jié)合實(shí)物找到各系統(tǒng)的安裝位置?3.你認(rèn)為汽車底盤技術(shù)未來將如何發(fā)展？第2章汽車傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)車身傳動(dòng)系轉(zhuǎn)向系行駛系制動(dòng)系1.掌握離合器的功用、基本結(jié)構(gòu)及工作原理。2.掌握摩擦式離合器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理。3.掌握手動(dòng)變速器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理。4.理解自動(dòng)變速器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理。5.理解機(jī)械式無級(jí)自動(dòng)變速器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理。6.理解分動(dòng)器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理6.掌握萬向傳動(dòng)裝置的功用、種類及速度特性。7.掌握驅(qū)動(dòng)橋的功用、基本結(jié)構(gòu)及工作原理。教學(xué)目標(biāo)

思考：發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，是汽車的動(dòng)力源，動(dòng)力是如何從發(fā)動(dòng)機(jī)傳送到車輪上呢？2.1傳動(dòng)系統(tǒng)概述1.傳動(dòng)系統(tǒng)的功用傳動(dòng)系統(tǒng)的基本功用是將發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞給驅(qū)動(dòng)車輪；同時(shí)根據(jù)行駛條件的需要，改變轉(zhuǎn)矩的大小。2.傳動(dòng)系統(tǒng)的組成汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的組成及其在汽車上的布置形式，取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的形式和性能、汽車的總體結(jié)構(gòu)、汽車行駛系統(tǒng)及傳動(dòng)系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)等諸多因素。2.1.1傳動(dòng)系統(tǒng)概述3.傳動(dòng)系統(tǒng)的分類汽車傳動(dòng)系統(tǒng)按照結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)介質(zhì)的不同可分為機(jī)械式、液力機(jī)械式、靜液式（容積液壓式）、電力式等。（1）機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)（2）液力機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)（3）靜液式傳動(dòng)系統(tǒng)（4）電力式傳動(dòng)系統(tǒng)2.1.2傳動(dòng)系統(tǒng)的布置方案1.發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)（FrontEngineRearDrive，簡(jiǎn)稱FR）2.發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)（FrontEngineFrontDrive，簡(jiǎn)稱FF）3.發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)（RearEngineRearDrive，簡(jiǎn)稱RR）4.發(fā)動(dòng)機(jī)中置后輪驅(qū)動(dòng)（MiddleEngineRearDrive，簡(jiǎn)稱MR）5.全輪驅(qū)動(dòng)（nWD）2.2離合器離合器安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間，其主動(dòng)部分與飛輪相連軸。從動(dòng)部分與變速器相連，在汽車行駛過程中，駕駛員可根據(jù)需要踩下或松開離合器踏板，使發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱暫時(shí)分離和逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)向變速器輸入的動(dòng)力。（1）使發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)逐漸接合，保證汽車平穩(wěn)起步（2）暫時(shí)切斷發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞，保證汽車換檔平順（3）限制所傳遞的轉(zhuǎn)矩，防止傳動(dòng)系統(tǒng)過載2.2.1離合器的功用2.傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)離合器的要求為滿足離合器具有以上功能，應(yīng)滿足下列要求：1）接合平順柔和，保證汽車平穩(wěn)起步，減少?zèng)_擊。2）分離迅速?gòu)氐祝阌趽Q擋和發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。3）具有合適的儲(chǔ)備能力，既能保證傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩又能防止傳動(dòng)系過載。4）從動(dòng)部分的傳動(dòng)慣量應(yīng)盡量小，以減少換擋時(shí)沖擊。5）具有良好地散熱能力，汽車在行駛過程中，當(dāng)需要頻繁操縱離合器時(shí)，會(huì)使離合器主、從動(dòng)部分相對(duì)滑轉(zhuǎn)，產(chǎn)生摩擦熱，熱量如不及時(shí)散出，會(huì)嚴(yán)重影響其工作地可靠性和使用壽命。6）操縱輕便，以減輕駕駛員的疲勞。2.2.2離合器的分類汽車離合器有摩擦式離合器、液力式離合器、電磁離合器等幾種。（1）摩擦式離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、維修方便，目前汽車上應(yīng)用最廣。1）按從動(dòng)盤片數(shù)分為單片式、雙片式和多片式3種，轎車、客車及部分中、小型貨車多采用單片式離合器，雙片式多用于重型車輛。2）按其壓緊彈簧的形式及布置形式分為螺旋彈簧式、中央彈簧式、膜片彈簧式和斜臂彈簧式。目前膜片彈簧離合器在汽車上應(yīng)用最為廣泛。3）按是否侵在油中分為干式和濕式，與手動(dòng)變速器相配合的絕大多數(shù)離合器為干式摩擦式離合器，濕式摩擦式離合器一般為多盤式的，浸在油中以便于散熱。?4）按操縱機(jī)構(gòu)不同可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式和空氣助力式。（2）液力式離合器主要依靠主、從動(dòng)件之間的液體介質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩傳遞，有液力耦合器和液力變矩器兩種，主要用于自動(dòng)變速器，目前液力耦合器在汽車上幾乎不采用。液力變矩器結(jié)構(gòu)如圖2-13所示。（3）電磁離合器指利用磁力傳動(dòng)的離合器，靠線圈的通、斷電來控制離合器的接合與分離。應(yīng)用于汽車空調(diào)電磁離合器，如圖2-14所示。2.2.2離合器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1.離合器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理（1）離合器的基本結(jié)構(gòu)以目前汽車上廣泛采用的摩擦式離合器為例，其基本結(jié)構(gòu)（如圖2-15）所示。它主要由主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)4部分組成。從動(dòng)盤一般采用高摩擦因數(shù)的耐熱材料制成。（2）離合器的工作原理1)接合狀態(tài)。離合器在接合狀態(tài)下，操縱機(jī)構(gòu)各部件在回位彈簧的作用下回到圖2-15（b）所示的各自位置，分離杠桿內(nèi)端與分離軸承之間保持有一定的間隙，壓緊彈簧將飛輪、從動(dòng)盤和壓盤三者壓緊在一起，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩經(jīng)過飛輪及壓盤，通過從動(dòng)盤兩摩擦面的摩擦作用傳給從動(dòng)盤，再由從動(dòng)軸輸出到變速器。2)分離過程。駕駛員踩下離合器踏板如圖2-15（a），分離套筒和分離軸承在分離叉的推動(dòng)下，先消除分離軸承與分離杠桿內(nèi)端之間的間隙，然后推動(dòng)分離杠桿內(nèi)端前移，使分離杠桿外端帶動(dòng)壓盤克服壓緊彈簧作用力后移，摩擦作用消失，離合器的主、從動(dòng)部分分離，中斷動(dòng)力傳遞。3)接合過程。接合離合器時(shí)，駕駛員緩慢抬起離合器踏板，在壓緊彈簧的作用下，壓盤向前移動(dòng)并逐漸壓緊從動(dòng)盤，使接觸面間的壓力逐漸増加，摩擦力矩也逐漸増加；當(dāng)飛輪、壓盤和從動(dòng)盤之間接合還不緊密時(shí)，所能傳動(dòng)的摩擦力矩較小，離合器的主、從動(dòng)部分有轉(zhuǎn)速差，離合器處于打滑狀態(tài)；隨著離合器踏板的逐漸抬起，飛輪、壓盤和從動(dòng)盤之間的壓緊程度逐漸緊密，主、從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)速也漸趨相等，直到離合器完全接合而停止打滑，接合過程結(jié)束。（3）離合器自由間隙和離合器踏板自由行程離合器在正常接合狀態(tài)下，分離杠桿內(nèi)端與分離軸承之應(yīng)留間隙，一般為幾個(gè)毫米，這個(gè)間隙稱為離合器自由間隙，如圖2-16所示。如果沒有離合器自由間隙，從動(dòng)盤摩擦片磨損變薄后，壓盤將不能向前移動(dòng)壓緊從動(dòng)盤，這將導(dǎo)致離合器打滑，使離合器所能傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩下降，車輛行駛無力，而且會(huì)加速?gòu)膭?dòng)盤的磨損。為了消除離合器的自由間隙和操縱機(jī)構(gòu)零件的彈性變形所需要的離合器踏板行程稱為離合器踏板自由行程，如圖2-17所示?？梢酝ㄟ^擰動(dòng)調(diào)節(jié)叉來改變分離拉桿的長(zhǎng)度對(duì)踏板自由行程進(jìn)行調(diào)整。2.摩擦式離合器構(gòu)造摩擦式離合器種類較多，其組成及工作原理基本相同，其中膜片式離合器在各種類型的汽車中得到了廣泛的使用。（1）主動(dòng)部分主動(dòng)部分包括飛輪、離合器蓋和壓盤等，如圖2-18所示。（2）從動(dòng)部分從動(dòng)部分由從動(dòng)盤組件(簡(jiǎn)稱從動(dòng)盤)組成。從動(dòng)盤有帶扭轉(zhuǎn)減振器和不帶扭轉(zhuǎn)減振器兩種結(jié)構(gòu)形式。3.壓緊裝置壓緊裝置有螺旋彈簧壓緊和膜片彈簧壓緊兩種。(1)螺旋彈簧壓緊裝置（如圖2-21所示）它由沿圓周分布的壓緊彈簧組成，位于壓盤和離合器蓋之間。在壓緊彈簧的壓力作用下，壓盤將從動(dòng)盤壓緊并使其與飛輪緊密接觸，離合器處于接合狀態(tài)。(2)膜片彈簧壓緊裝置膜片彈簧離合器（如圖2-22所示），它的離合器彈簧采用了膜片彈簧，膜片彈簧不僅彈性特性好，壓緊力均勻，軸向尺寸短，而且在使用中不需要專門設(shè)置分離杠桿。膜片彈簧離合器與周布螺旋彈簧離合器相比，零件數(shù)量少，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸向尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。目前，膜片彈簧離合器在汽車中得到廣泛應(yīng)用。4.離合器操縱機(jī)構(gòu)離合器操縱機(jī)構(gòu)是駕駛員借以使離合器分離和接合的一套機(jī)構(gòu)。它起始于離合器踏板，終止于飛輪殼內(nèi)的分離軸承。按照分離離合器的操縱能源的不同，操縱機(jī)構(gòu)分為人力式和助力式兩類。人力式按所用傳動(dòng)媒介的不同又分機(jī)械式和液壓式兩種；助力式又可以分為氣壓助力式和彈簧助力式。人力式操縱機(jī)構(gòu)以駕駛?cè)俗饔迷谔ぐ迳系牧ψ鳛槲ㄒ坏牟倏v能源。助力式操縱機(jī)構(gòu)除了駕駛?cè)说牧σ酝猓话阒饕云渌问降哪茉醋鳛椴倏v能源。在轎車中應(yīng)用較多為機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)、液壓式操縱機(jī)構(gòu)和彈簧助力式操縱機(jī)構(gòu)，其中液壓式操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)用最廣。（1）機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)有桿式傳動(dòng)和繩索式傳動(dòng)兩種。1）桿式操縱機(jī)構(gòu)由一組桿系組成，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，故障少，但桿件間接點(diǎn)多，摩擦損失大，車架或車身變形會(huì)影響其工作，遠(yuǎn)距離工作時(shí)桿系布置困難，這種操縱機(jī)構(gòu)主要用于重型汽車離合器。2）繩索式操縱機(jī)構(gòu)(見圖2-24)。它通過操縱繩索，拉動(dòng)分離叉?zhèn)鲃?dòng)臂，使分離叉轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使分離軸承移動(dòng)進(jìn)行離合?？上龡U系式傳動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的一些缺點(diǎn)，并能采用便于駕駛?cè)瞬倏v的吊掛式踏板。但繩索使用壽命較短，拉伸剛度較小，故只適用于輕型微型汽車和轎車。（2）液壓式操縱機(jī)構(gòu)液壓式操縱機(jī)構(gòu)以油液作為傳力介質(zhì)。如圖2-25所示，它一般由離合器踏板、主缸、工作缸等組成。目前，液壓式操縱機(jī)構(gòu)在各類車型上均有廣泛應(yīng)用。（3）彈簧或氣壓助力式操縱機(jī)構(gòu)在中型或重型汽車上，離合器壓緊彈簧力很大，為了在減小所需踏板力的同時(shí)不加大踏板行程，可在機(jī)械式或液壓式操縱機(jī)構(gòu)上加設(shè)各種助力裝置。目前常用的有彈簧助力機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)、氣壓助力液壓式操縱機(jī)構(gòu)和氣壓助力機(jī)械式操縱機(jī)構(gòu)三種。2.2.3離合器常見故障分析故障故障現(xiàn)象故障原因離合器打滑汽車不能起步或起步困難，行駛無力，車速提不高，上坡打滑，嚴(yán)重時(shí)可嗅到摩擦片燒蝕的焦味，拉緊駐車制動(dòng)手柄，用低擋起步，發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火，油耗上升。(1)離合器調(diào)整不當(dāng)：踏板無自由行程或自由行程過?。环蛛x杠桿與分離軸承之間無自由間隙或間隙過??；分離杠桿高度不符合要求。(2)離合器裝配不符合要求：離合器蓋與飛輪連接松動(dòng)；操縱機(jī)構(gòu)機(jī)械故障，如分離軸承不能回位，拉索卡滯，自調(diào)裝置失效等。（3）離合器零件損壞：壓緊彈簧壓緊力不足，如斷裂或彈力下降；工作表面狀況不良，如摩擦片、壓盤或飛輪磨損嚴(yán)重、表面有油污，從動(dòng)盤變形等；液壓操縱離合器的主缸不良，有堵塞現(xiàn)象。離合器接合發(fā)抖汽車在起步時(shí)，離合器接合時(shí)出現(xiàn)抖動(dòng)。汽車不能起步，伴有沖撞，嚴(yán)重時(shí)車身明顯抖動(dòng)。（1）分離杠桿高度不一致。（2）離合器彈簧彈力分布不均或個(gè)別彈簧折斷。（3）從動(dòng)盤或壓盤翹曲不平，或變形，從動(dòng)盤破裂（4）從動(dòng)盤花鍵嚴(yán)重磨損及變速器一軸彎曲變形。（5）離合器蓋與飛輪的連接螺栓松動(dòng)。離合器分離不徹底發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，踩下離合器踏板，掛檔時(shí)有齒輪撞擊聲，且難以掛上檔；如果勉強(qiáng)掛上檔，則在離合器踏板尚未完全分離放松時(shí)，汽車就開始行駛或發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。（1）離合器調(diào)整不當(dāng)：離合器踏板自由行程過大；離合器分離杠桿高度調(diào)整不一致；分離杠桿調(diào)整螺母松動(dòng)或其浮動(dòng)銷脫出；液壓操縱系統(tǒng)油液不足、滲進(jìn)空氣，以及出現(xiàn)泄漏等現(xiàn)象。（2）壓盤翹曲變形。（3）從動(dòng)盤盤轂與變速器第一軸花鍵磨損、銹蝕而使從動(dòng)盤軸向移動(dòng)不暢，分離時(shí)從動(dòng)盤不能離開壓盤；從動(dòng)盤翹曲變形，鉚釘松動(dòng)。（4）離合器壓盤和飛輪工作表面磨損不均。（5）彈簧失效，如離合器壓緊彈簧折斷、脫落、過軟或高度不一致。（6）新?lián)Q摩擦片過厚，造成分離杠桿和分離軸承之間的間隙過大；離合器從動(dòng)盤裝反。離合器異響當(dāng)離合器分離或結(jié)合時(shí)，發(fā)出不正常的響聲，當(dāng)踏板放松時(shí)，異響消失，有時(shí)踏下或放松踏板時(shí)，都有不正常的聲響的現(xiàn)象。

（1）分離軸承缺油，損壞發(fā)響。（2）分離軸承回位彈簧過軟，伸長(zhǎng)或脫落。（3）踏板回位彈簧折斷、軟弱，使分離軸承與分離杠桿相碰擊。（4）從動(dòng)盤減振彈簧損壞。（5）從動(dòng)盤盤轂花鍵與第一軸花鍵配合間隙過大發(fā)響。（6）中間壓盤與傳動(dòng)銷之間配合間隙過大發(fā)響。（7）發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器連接軸心線不在同一直線上。2.3手動(dòng)變速器1.變速器的作用1)改變傳動(dòng)比，擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍，以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件，如起步、加速、上坡等，使發(fā)動(dòng)機(jī)在有利的工況下工作。2)在發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向不變的前提下，使汽車能倒退行駛。3)利用空檔，中斷動(dòng)力傳遞，以使發(fā)動(dòng)機(jī)能夠啟動(dòng)、怠速，并便于變速器的換檔或進(jìn)行動(dòng)力輸出。2.3.1變速器概述2.變速器類型（1）按傳動(dòng)比變化變速器可分為有級(jí)式、無級(jí)式和綜合式三種。1）有級(jí)式變速器具有若干個(gè)數(shù)值一定的傳動(dòng)比，根據(jù)所采用的的齒輪機(jī)構(gòu)，變速器不同又可分為普通齒輪變速器（也稱為固定軸線式齒輪變速器或者定軸輪系變速器）和行星齒輪變速器（也稱為旋轉(zhuǎn)軸線式齒輪變速器或周轉(zhuǎn)輪系變速器）兩類。2）無級(jí)式變速器的傳動(dòng)比可以在一定數(shù)值范圍內(nèi)連續(xù)變化。有電力式、液力式和機(jī)械式三種。電力式傳動(dòng)部件為串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，液力式傳動(dòng)部件為液力變矩器，機(jī)械式有摩擦傳動(dòng)好鋼帶傳動(dòng)兩種。3）綜合式變速器也稱為液力機(jī)械式變速器，由液力變矩器和齒輪式有級(jí)變速器組成，其傳動(dòng)比可以在最大值和最小值之間的幾個(gè)間斷的范圍內(nèi)做無級(jí)變化是目前車用自動(dòng)變速器的主要結(jié)構(gòu)類型。（2）按操縱方式變速器可分為強(qiáng)制操縱式變速器、自動(dòng)操縱式變速器和半自動(dòng)操縱式變速器三種。1）強(qiáng)制操縱式變速器。靠駕駛?cè)酥苯硬倏v變速桿換檔。2）自動(dòng)操縱式變速器。傳動(dòng)比的選擇和換檔是自動(dòng)進(jìn)行的，駕駛?cè)酥恍璨倏v加速踏板，變速器就可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷信號(hào)和車速信號(hào)來控制執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)檔位的變換。3）半自動(dòng)操縱式變速器。分為兩種:一種是部分檔位自動(dòng)換檔，部分檔位手動(dòng)換檔；另一種是預(yù)先按鈕選定檔位，在踩下離合器踏板或松開加速踏板時(shí)，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)換檔。（3）按前進(jìn)時(shí)變速器的檔位數(shù)分類，可分為三檔手動(dòng)變速器、四擋手動(dòng)變速器、五擋手動(dòng)變速器和六檔手動(dòng)變速器。3.普通齒輪變速器的工作原理汽車用手動(dòng)變速器都采用齒輪傳動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)變速、變矩、變向及切斷動(dòng)力傳遞等作用。（1）變速、變矩原理如圖2-28所示為一對(duì)外嚙合齒輪傳動(dòng)原理示意圖。齒輪1為主動(dòng)齒輪，其轉(zhuǎn)速為n1，齒數(shù)為z1，其輸入的轉(zhuǎn)矩為M1；齒輪2為從動(dòng)齒輪，其轉(zhuǎn)速為n2，齒數(shù)為z2，其輸入轉(zhuǎn)矩為M2。主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速與從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速之比值稱為傳動(dòng)比，用i12表示:i12=n1/n2=z2/z1，當(dāng)i12>1時(shí)，輸出轉(zhuǎn)速降低，為減速傳動(dòng)；當(dāng)i12<1時(shí)，輸出轉(zhuǎn)速升高，為增速運(yùn)動(dòng)。如傳動(dòng)時(shí)無效率損失，則傳動(dòng)比i12還可以表示為：i12=M2/M1，可見傳動(dòng)比既是變速比又是變矩比。降速則增矩，増速則降矩。當(dāng)多級(jí)齒輪傳動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)比為：（2）變向原理齒輪傳動(dòng)的旋轉(zhuǎn)方向與齒輪的合方式和嚙合對(duì)數(shù)有關(guān)。當(dāng)外嚙合的齒輪對(duì)數(shù)為奇數(shù)對(duì)時(shí)，轉(zhuǎn)向相反；當(dāng)外嚙合的齒輪對(duì)數(shù)為偶數(shù)對(duì)時(shí)，轉(zhuǎn)向相同。內(nèi)嚙合的齒輪轉(zhuǎn)向相同。在手動(dòng)變速器中通常采用外嚙合齒輪傳動(dòng)。因此，只要改變外嚙合齒輪的對(duì)數(shù)，就可在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的條件下實(shí)現(xiàn)汽車的前進(jìn)或后退。（3）切斷動(dòng)力原理在汽車行駛的過程中，變速器傳遞動(dòng)力時(shí)都是在齒輪嚙合的狀態(tài)下進(jìn)行的，因此要切斷動(dòng)力就需將原先嚙合的齒輪退出嚙合狀態(tài)，即可實(shí)現(xiàn)切斷動(dòng)力傳遞的目的。2.3.2手動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)與原理1.手動(dòng)變速器分類汽車手動(dòng)齒輪變速器的結(jié)構(gòu)包括變速機(jī)構(gòu)和操作機(jī)構(gòu)兩部分。變速機(jī)構(gòu)的功能是實(shí)現(xiàn)扭矩、轉(zhuǎn)速等數(shù)值大小和方向的改變；操作機(jī)構(gòu)的功能是實(shí)現(xiàn)換檔。手動(dòng)變速器傳統(tǒng)的分類方式分為二軸式和三軸式，現(xiàn)在按照檔位的數(shù)量又分為4檔5檔或6檔變速器。手動(dòng)變速器基本上是由齒輪、軸、軸承、軸承同步器等傳動(dòng)部件組成。2.兩軸式手動(dòng)變速器基本結(jié)構(gòu)圖2-31為桑塔納2000GS轎車用的330型兩軸式變速器的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

第一軸1又稱為輸入軸或主動(dòng)軸，第一軸前端用軸承支承在曲軸中心孔內(nèi)，前端與離合器從動(dòng)盤通過花鍵聯(lián)接，中段及后段3處通過軸承支承在變速器殼體上。第一軸上共有6個(gè)齒輪，兩個(gè)同步器。其中3、4、5擋齒輪(分別見圖中4、2、8)分別用滾針軸承空套在第一軸上，3、4擋中間有個(gè)同步器3，5擋有一個(gè)同步器9，它們通過花鍵轂與軸聯(lián)接，并能在撥又作用下左右移動(dòng)。1、2、倒擋齒輪(分別見圖中7、5、6)與第一軸固定。第二軸15又稱為輸出軸或從動(dòng)軸，第二軸前、后端兩處通過軸承安裝在殼體上，第二軸上有7個(gè)齒輪，一個(gè)同步器。其中，6個(gè)圓柱齒輪與第一軸齒輪對(duì)應(yīng)，一個(gè)錐齒輪作為主減速器的主動(dòng)齒輪。3、4、5擋齒輪(分別見圖中14、16、10)與第二軸固定，1、2檔齒輪(分別見圖中11、13）用滾針軸承空套在第二軸上，同步器12位于1、2擋中間，第二軸上倒擋齒輪6與同步器接合套連成一體。在第二軸中部一側(cè)，還裝有一根較短的倒擋軸。它是固定式軸，倒擋齒輪6空套在倒擋軸上，它可在倒擋按叉的作用下左右移動(dòng)。3.動(dòng)力傳遞路線（1）1檔每當(dāng)離合器接合時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳到人軸使得輸入軸轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相同。主傳動(dòng)小齒輪與中間軸齒輪嚙合，驅(qū)動(dòng)中間軸轉(zhuǎn)動(dòng)。中間軸上的1檔齒輪驅(qū)動(dòng)主軸上的1檔從動(dòng)齒輪。當(dāng)駕駛員選擇1檔時(shí)，1檔/2同步器向后移接合1檔從動(dòng)齒輪將其鎖定在輸出軸上，1檔從動(dòng)齒輪帶動(dòng)輸出軸、輸出軸將動(dòng)力經(jīng)輸出軸傳遞到差速器。當(dāng)慢速行駛或爬坡時(shí)，汽車通常降到低檔以取得較大的扭矩。（2）2檔從1檔換到2檔時(shí)，換檔撥又將1檔/2檔同步器與1檔從動(dòng)齒輪分離，并移動(dòng)它直到它將2檔從動(dòng)齒輪鎖定到輸出軸上。動(dòng)力傳遞路線依然是通過輸入軸和2檔齒輪到達(dá)中間軸。然而，此時(shí)2檔齒輪將動(dòng)力傳遞到鎖在輸出軸上的2檔從動(dòng)齒輪。動(dòng)力從2檔變速齒輪經(jīng)輸出軸傳遞到差速器齒圈，并到達(dá)差速器，繼而輸送到半軸.當(dāng)變速器處于2檔時(shí)，要求汽車速度和加速度應(yīng)明顯增加。為滿足這些要求，輸出軸上的2檔從動(dòng)齒輪結(jié)構(gòu)上稍小于1檔從動(dòng)齒輪。這使傳動(dòng)比成1.944:1，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩下降，速度增加。（3）3檔從2檔換到3檔時(shí)，換檔撥使1檔/2檔同步器退到空檔位置，同時(shí)使3檔/4檔同步器滑動(dòng)，直到它將3檔從動(dòng)齒輪鎖到輸出軸上。此時(shí)，動(dòng)力傳遞路線通過中間軸3檔齒輪到達(dá)3檔從動(dòng)齒輪，通過輸出軸到達(dá)差速器，并進(jìn)入半軸。變速器要求3檔齒輪進(jìn)一步降扭增速。3檔從動(dòng)齒輪結(jié)構(gòu)上小于2檔從動(dòng)齒輪，可以注意到3檔傳動(dòng)比為1.3:1。（4）4檔變速器處于4檔時(shí)，輸出軸與輸入軸機(jī)械鎖定，動(dòng)力流以1:1的傳動(dòng)比直接從輸軸傳到輸出軸。因此4檔也稱為直接檔。換檔撥叉使3檔/4檔同步器滑動(dòng)，直到它將4檔從動(dòng)齒輪鎖到輸出軸上。此時(shí)，動(dòng)力傳遞路線通過中間軸4檔齒輪到達(dá)4檔從動(dòng)齒輪，通過輸出軸到達(dá)差速器，并進(jìn)入半軸。（5）5檔從4檔換到5檔時(shí)，換檔撥叉使4檔/5檔同步器退到空檔位置，同時(shí)使5檔/倒檔同步器滑動(dòng)，直到它將5檔從動(dòng)齒輪鎖到輸出軸上。此時(shí)，來自輸入軸的動(dòng)力通過中間軸5檔齒輪到達(dá)5檔從動(dòng)齒輪，傳遞至輸出軸后到達(dá)差速器，并進(jìn)入半軸。5檔為超速檔，在超速檔運(yùn)行時(shí)，變速器要求輸出軸的轉(zhuǎn)速高于輸入軸的轉(zhuǎn)速，故5檔傳動(dòng)比為0.838:1。（6）倒檔倒檔時(shí)要求主軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，通過將倒檔惰輪引入動(dòng)力流通路線來達(dá)到這一目的。情輪位于中間軸倒檔齒輪和第二軸上的倒檔從動(dòng)齒輪之間。惰輪組件由短的傳動(dòng)軸構(gòu)成該軸與中間軸平行，獨(dú)立地裝在變速器殼體中。選擇倒檔時(shí)，5檔/倒檔換檔撥叉軸和換檔撥叉移動(dòng)5檔/倒檔同步器。該同步器將倒檔齒輪與第二軸鎖在一起。輸人軸和離合器齒輪的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，反時(shí)針地帶動(dòng)中間齒輪。中間齒輪順時(shí)針驅(qū)動(dòng)倒檔惰輪裝置，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的倒檔惰輪反時(shí)針地驅(qū)動(dòng)倒檔變速齒輪、同步器、輸出軸和傳動(dòng)軸。這樣，汽車就可以倒車。4.同步器(1)同步器的作用變速器在換擋過程中，必須使所選擋位要嚙合的一對(duì)齒輪輪齒的圓周速度相等，才能平順地嚙合而掛擋。同步器的功用就是使接合套與待嚙合的齒圈迅速同步，實(shí)現(xiàn)無沖擊換擋，縮短換擋時(shí)間，簡(jiǎn)化駕駛員換擋操作。(2)同步器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理同步器有常壓式、慣性式、自行增力式等種類。目前廣泛采用的同步器是慣性式同步器，它有鎖環(huán)式和鎖銷式等形式。1）鎖環(huán)式慣性同步器。其結(jié)構(gòu)如圖2-32所示，它由鎖環(huán)、滑塊、彈簧圈、花鍵轂和接合套等組成。接合套的外圓柱面加工有與換擋撥叉配合的環(huán)槽，在換擋撥叉的撥動(dòng)下，接合套可以沿花鍵轂(固定在第二軸上)作軸向移動(dòng)?；ㄦI轂的內(nèi)孔和外圓柱面上都加工有花鍵。外花鍵與接合套的內(nèi)花鍵作滑動(dòng)聯(lián)接，花鍵轂通過內(nèi)花鍵與第二軸聯(lián)接，并用墊圈和卡環(huán)作軸向定位。花鍵轂的兩端與齒輪之間各有一個(gè)鎖環(huán)。鎖環(huán)的外圓柱上有短花鍵齒圈，其斷面輪廓及尺寸與齒輪上的接合齒圈的外花鍵齒相同。接合齒圈可以與齒輪加工成一體，也可單獨(dú)加工后與齒輪焊接在一起。所有外花鍵齒在對(duì)著接合套的一端都有倒角，鎖環(huán)上的倒角稱為鎖止角，并且與接合套內(nèi)花鍵齒端的倒角相同。鎖環(huán)的內(nèi)孔加工成內(nèi)圓錐面，它與接合齒圈的外圓錐面相配合組成錐面摩擦副。通過這對(duì)錐面摩擦副的摩擦，可使轉(zhuǎn)速不等的兩輪齒在接合之前迅速達(dá)到同步。

在鎖環(huán)的內(nèi)錐面加工出螺紋槽，使兩錐面接觸后破壞油膜，使兩錐面直接接觸，增強(qiáng)錐面之間的摩擦作用?；瑝K分別裝在花鍵轂的軸向槽中，滑塊可沿槽作軸向移動(dòng)?；瑝K的中部有凸起，在兩個(gè)彈簧圈的徑向彈力作用下，將滑塊壓在接合套的內(nèi)表面上，使滑塊中部凸起正好嵌在接合套中部的內(nèi)環(huán)槽中。此外，滑塊的兩端伸入鎖環(huán)的缺口中，只有當(dāng)滑塊位于缺口的中央時(shí)，接合套方能穿過鎖環(huán)掛擋。以3擋掛入4擋(直接擋)為例說明其工作過程。當(dāng)接合套剛從3擋退出到空擋位置時(shí)(圖2-33a)，接合齒圈(與齒輪制成一體)、接合套與鎖環(huán)在慣性作用下，繼續(xù)沿原方向轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)它們的轉(zhuǎn)速分別為n4、n7和n5，則此時(shí)n5=n7，n4＞n7即n4＞n5。鎖環(huán)的內(nèi)錐面與接合齒圈的外錐面并不接觸。掛入4擋時(shí)，駕駛員通過操縱機(jī)構(gòu)撥動(dòng)接合套并帶動(dòng)滑塊一同向左移動(dòng)。當(dāng)滑塊左端面與鎖環(huán)缺口的內(nèi)端面接觸時(shí)，便推動(dòng)鎖環(huán)移向接合齒圈，使具有轉(zhuǎn)速差(n4＞n3)的兩錐面一經(jīng)接觸便產(chǎn)生摩擦作用。接合齒圈便通過摩擦作用帶動(dòng)鎖環(huán)相對(duì)于接合套超前一個(gè)角度，到鎖環(huán)缺口的另個(gè)側(cè)面與滑塊接觸時(shí)，鎖環(huán)便與接合套同步轉(zhuǎn)動(dòng)。由于滑塊已緊靠鎖環(huán)缺口的一側(cè)，較位于缺口中央時(shí)，接合套花鍵齒相對(duì)于鎖環(huán)花鍵齒錯(cuò)開了約半個(gè)齒厚，使接合套的齒端倒角與鎖環(huán)相應(yīng)的齒端倒角正好互相抵觸而不能接合(見圖2-33b)。若接合齒圈4與鎖環(huán)5沒有達(dá)到同步，則存在旋轉(zhuǎn)方向相同的慣性力矩。該力矩阻礙了鎖環(huán)相對(duì)接合套后退，使接合套無法進(jìn)步左移與鎖環(huán)進(jìn)入嚙合。當(dāng)繼續(xù)增加操縱力于接合套上，摩擦作用就迅速使接合齒圈的轉(zhuǎn)速n4降低到與鎖環(huán)轉(zhuǎn)速n5相等，兩者保持同步旋轉(zhuǎn)，慣性力矩便消失。由于軸向分力F1的作用，兩個(gè)摩擦錐面還是緊密接合。因而，此時(shí)切向分力F2所形成的撥環(huán)力矩便使鎖環(huán)連同接合齒圈及與之相連的所有零件一起相對(duì)于接合套向后退轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使滑塊又移到鎖環(huán)缺口的中央，兩花鍵齒不再抵觸，此時(shí)接合套壓下彈簧圈繼續(xù)左移與鎖環(huán)的花鍵齒進(jìn)入接合(見圖2-33c)，鎖環(huán)的鎖止作用即行消失。接合套與鎖環(huán)接合后，軸向分力F1已不復(fù)存在，錐面之間的摩擦力矩也就消失。如果此時(shí)接合套花鍵齒與接合齒圈的花鍵齒發(fā)生抵觸，作用在接合齒圈的花鍵齒端斜面上切向分力，使接合齒圈及其與之相連的所有零件一起相對(duì)于接合套向后退轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使接合套與接合齒圈的花鍵齒圈進(jìn)入接合(見圖2-33d所示)，最后完成了換入4擋的全過程鎖環(huán)式慣性同步器在汽車上廣泛采用，但鎖環(huán)式慣性同步器因結(jié)構(gòu)上的限制，其錐面間的摩擦力矩不大。轎車變速器由于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，主要是以鎖環(huán)慣性式同步器為主。2）鎖銷式慣性同步器。圖2-34所示鎖銷式慣性同步器為東風(fēng)EQ109型汽車5擋變速器裝4、5擋同步器。它有兩個(gè)內(nèi)錐面的摩擦錐盤2，其內(nèi)齒分別固裝在帶有齒圈的齒輪1和6上，隨齒輪一同旋轉(zhuǎn)。帶外錐面的摩擦錐環(huán)3，通過在圓周上間隔均布的3個(gè)鎖銷8和3個(gè)定位銷4與接合套5相聯(lián)。定位銷4與接合套5的相應(yīng)孔為間隙配合，即接合套可沿定位銷軸向移動(dòng)。定位銷4正中間一小段沿圓周方向切有凹槽，依次裝入接合套5斜孔內(nèi)的彈簧鋼球10(圖2-34的A-A剖面)。5.手動(dòng)變速器操縱機(jī)構(gòu)變速器操縱機(jī)構(gòu)用來執(zhí)行駕駛員的換檔操作，將變速器掛入某個(gè)檔位，并根據(jù)路況使之退到空檔。根據(jù)變速器變速桿與變速器的相互位置的不同，可分為直接操縱式和遠(yuǎn)距離操縱式兩種類型。(1)變速器操縱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理各種變速器的操縱機(jī)構(gòu)基本相同，都包含兩個(gè)重要部分:換檔撥叉和定位鎖止裝置。1）直接操縱式操縱機(jī)構(gòu)。直接操縱式變速操縱機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是:變速器布置在駕駛員座位旁變速桿由駕駛室地板伸出，變速桿及所有操縱裝置都設(shè)置在變速器殼體上，駕駛員直接操縱變速桿撥動(dòng)變速器蓋內(nèi)的換檔操縱裝置進(jìn)行換檔。這種形式的操縱機(jī)構(gòu)多用在后輪驅(qū)動(dòng)車型上如圖2-34所示為典型的直接式操縱機(jī)構(gòu)。2）遠(yuǎn)距離操縱式。當(dāng)變速器距離駕駛員座位較遠(yuǎn)時(shí)，變速桿及其他操縱裝置不能安置在變速器殼上，而是需要加裝一些輔助傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，稱為遠(yuǎn)距離操縱式操縱機(jī)構(gòu)。轎車變速器的操縱機(jī)構(gòu)大多采用遠(yuǎn)距離操縱機(jī)構(gòu)，其變速桿大多安置于轉(zhuǎn)向柱旁。遠(yuǎn)距離操縱式操縱機(jī)構(gòu)由內(nèi)、外兩部分操縱機(jī)構(gòu)組成。外部操縱機(jī)構(gòu)由杠桿或拉線組成，它們通過控制撥叉軸的運(yùn)動(dòng)與變速器殼體內(nèi)的操縱機(jī)構(gòu)連接從而實(shí)現(xiàn)選檔和換檔。(圖2-35)所示為變速器桿件式操縱機(jī)構(gòu)，由換擋操縱桿、鉸鏈、限位及防護(hù)裝置、換擋連接桿件等構(gòu)成。變速桿通過一系列中間連接桿件操縱變速器的內(nèi)操縱機(jī)構(gòu)，以球形鉸鏈為支點(diǎn)，可以直線前后、左右擺動(dòng)，以便進(jìn)行選擋、換擋。(2)變速器安全裝置變速器操縱機(jī)構(gòu)要保證變速器在任何情況下都能準(zhǔn)確、安全、可靠地工作，應(yīng)滿足下列要求：防止變速器自行掛擋或掛擋后自行脫擋，并能保持傳動(dòng)齒輪全齒寬嚙合；防止同時(shí)掛入兩個(gè)擋；防止誤掛入倒擋。為了達(dá)到上述要求，在變速器操縱機(jī)構(gòu)中設(shè)置了自鎖裝置、互鎖裝置和倒擋鎖裝置。1）自鎖裝置。在掛擋過程中，若操縱桿推動(dòng)撥叉前移或后移的距離不足時(shí)，則滑動(dòng)齒輪(或接合套)與相應(yīng)的齒輪(或接合齒圈)將不能在全齒寬上嚙合，因而降低齒輪的使用壽命。即使達(dá)到全齒寬嚙合，也可能由于汽車振動(dòng)或其他原因，使滑動(dòng)齒輪或接合套自行軸向移動(dòng)，因而使嚙合寬度減小，甚至完全脫離嚙合，即自動(dòng)脫擋。采用自鎖裝置就是用來防止自動(dòng)脫擋并保證齒輪以全齒寬嚙合。在每根撥叉軸上制有3個(gè)自鎖定位凹槽(見圖2-37)，移動(dòng)撥叉軸，掛入某一擋位(或回到空擋)后，自鎖鋼球1在自鎖彈簧2的推力作用下，正好落入撥叉軸的凹槽內(nèi)，撥叉軸的軸向位置即被固定，不能自行脫出，從而滑動(dòng)齒輪或接合套也被固定在某一擋位的工作位置或空擋位置，形成自鎖。撥叉軸上相鄰凹槽之間的距離，等于為保證全齒寬上嚙合或是完全退出嚙合所必需的撥叉及其軸的移動(dòng)距離。當(dāng)需要換擋時(shí)，駕駛員通過變速桿對(duì)撥叉軸施加一定的軸向力，克服自鎖彈簧2施加于自鎖鋼球1的壓力，將鋼球經(jīng)凹槽邊緣擠回孔內(nèi)，撥叉軸進(jìn)行軸向移動(dòng)，直至鋼球又落入相鄰的另一凹槽，就掛上了另一擋位或退回空擋。2）互鎖裝置。鋼球式互鎖裝置一般與自鎖裝置在一起，該結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠。它由互鎖鋼球和互鎖銷組成。每根撥叉軸朝向互鎖鋼球的側(cè)面都有一個(gè)深度相等的凹槽，任一撥叉軸處于空擋位置時(shí)，其側(cè)面凹槽都正好對(duì)著互鎖鋼球。兩個(gè)互鎖鋼球的直徑之和正好等于相鄰兩撥叉軸表面之間的距離加上一個(gè)凹槽的深度。中間撥叉軸上兩個(gè)側(cè)面凹槽之間有孔相通，孔中有一根可以滑動(dòng)的互鎖銷，互鎖銷的長(zhǎng)度等于撥又軸的直徑減去個(gè)凹槽的深度?；ユi裝置的工作原理是(如圖2-38):每次換擋時(shí)只允許移動(dòng)一根撥叉軸，同時(shí)自動(dòng)地鎖住其他撥叉軸。當(dāng)變速器處于空擋時(shí)，所有撥叉軸的側(cè)面凹槽同互鎖鋼球，互鎖銷均處在一條直線上。當(dāng)移動(dòng)中間撥叉軸3時(shí)撥叉軸3兩側(cè)的內(nèi)鋼球從其側(cè)凹槽中被擠出，而兩外互鎖鋼球2和4則分別嵌入撥叉軸1和5的側(cè)面凹槽中，將撥叉軸1和5剛性地鎖止在空擋位置(見圖2-38a)。欲移動(dòng)撥叉軸5時(shí)，則應(yīng)先將撥叉軸3退回空擋位置。在移動(dòng)撥叉軸5時(shí)，互鎖鋼球4從撥叉軸5的側(cè)凹槽中被擠出，同時(shí)通過互鎖銷和其他鋼球?qū)懿孑S1和3鎖止在空擋位置上(見圖2-38b)。同理，移動(dòng)撥叉軸1時(shí)，撥叉軸3和5被鎖止在空擋位置(見圖2-38c)。3）倒擋鎖裝置。汽車在前進(jìn)行駛中，換擋時(shí)由于疏忽而誤掛入倒擋，將會(huì)使輪齒間產(chǎn)生極大的沖擊。此外，若汽車起步時(shí)誤掛倒擋則容易發(fā)生事故。為防止誤掛倒擋，操縱機(jī)構(gòu)中應(yīng)設(shè)有倒擋鎖。它有彈簧鎖銷式、鎖片式、扭簧式、鎖簧式等多種形式，應(yīng)用最多的是彈簧鎖銷式。倒擋鎖裝置由倒擋撥塊、倒擋鎖及倒擋鎖銷彈簧組成。當(dāng)駕駛員要掛倒擋時(shí)，必須用較大的力使變速桿下端壓縮倒擋鎖彈簧，將倒擋鎖銷推人鎖銷孔內(nèi)，才能使變速桿的下端進(jìn)入倒擋撥塊的凹槽內(nèi)，以撥動(dòng)倒擋撥叉軸而掛入倒擋。2.3.3手動(dòng)變速器常見故障分析故障故障現(xiàn)象故障原因換擋困難離合器技術(shù)狀況良好，但汽車行駛中進(jìn)行換擋時(shí)不能順利掛入擋位，常伴隨有齒輪撞擊聲。（1）同步器故障，不能保證換擋時(shí)接合套與待接合齒圈的迅速同步作用。（2）變速器撥叉軸彎曲變形，自鎖、互鎖機(jī)構(gòu)鎖銷損傷或彈簧過硬，變速器軸彎曲變形或花鍵損壞，換檔時(shí)增大撥叉軸、滑動(dòng)齒輪或接合套等有關(guān)機(jī)件的軸向移動(dòng)阻力。（3）變速器操縱機(jī)構(gòu)調(diào)整不當(dāng)或損壞，換檔時(shí)不能將滑動(dòng)齒輪或接合套靈活撥動(dòng)到規(guī)定位置。（4）變速器殼變形，變速器第一軸與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸不同心，變速器軸支承軸承磨損松曠等。（5）齒輪油不足或過量、齒輪油不符合規(guī)格。變速器跳檔汽車重載行駛、爬坡、加速行駛或負(fù)荷突然變化時(shí)，變速桿會(huì)從某檔自動(dòng)跳回到空檔位置或接合套脫離嚙合位置。(1)換檔操縱機(jī)構(gòu)變形、連接松曠等故障。(2)自鎖裝置凹槽與定位鋼球磨損松曠，定位彈簧過軟或折斷。(3)撥又彎曲、過度磨損，使齒輪不能正常嚙合。(4)同步器接合齒圈磨損，同步器接合套與撥叉軸軸向間隙太大。(5)常嚙合齒輪軸向間隙太大，各軸軸向間隙或徑向間隙太大，或齒套磨損嚴(yán)重。(6)主軸的花鍵齒和滑動(dòng)齒輪的花鍵槽磨損嚴(yán)重，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)上下擺動(dòng)而引起跳檔。(7)變速器一軸、二軸與曲軸不同軸，或軸承磨損嚴(yán)重，松曠或軸向間隙過大，使相互嚙合的齒輪在傳動(dòng)時(shí)擺動(dòng)或竄動(dòng)。變速器亂檔在離合器分離徹底的情況下，出現(xiàn)掛不上擋或摘不掉擋；有時(shí)要掛某擋，結(jié)果掛在別的擋上或者同時(shí)掛上兩個(gè)擋位。(1)互鎖裝置失效，撥叉軸、自鎖鋼球、互鎖銷等磨損嚴(yán)重，失去鎖止作用。(2)變速桿定位銷磨損松曠或折斷，失去定位作用。(3)變速器撥軸彎曲、互鎖銷槽磨損，不能起鎖止作用。(4)變速器撥彎曲或變速桿下端工作面磨損嚴(yán)重，不能正確撥動(dòng)換檔導(dǎo)塊而亂檔。(5)變速桿支承球頭座松動(dòng)。（6）同步器彈簧、滑塊脫出或損壞。變速器異響變速器齒輪的嚙合聲、軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)聲等噪聲太大；變速器發(fā)出干磨、撞擊等不正常響聲。(1)變速器內(nèi)齒輪油不足或品質(zhì)低劣。(2)變速桿彎曲或操縱機(jī)構(gòu)的各個(gè)連接部位松動(dòng)，撥叉變形或固定螺釘松動(dòng)。(3)變速器輪齒磨損，齒側(cè)間隙過大。(4)變速器常嚙合齒輪磨損成階梯或輪齒磨損。(5)變速器各軸的軸承磨損嚴(yán)重。(6)變速器第二軸、中間軸彎曲。(7)變速器第二軸花鍵與滑動(dòng)齒輪配合松曠。(8)變速器新更換的齒輪副匹配不當(dāng)。變速器漏油變速器蓋、側(cè)蓋、軸承蓋、油封等處出現(xiàn)齒輪潤(rùn)滑油，變速器齒輪箱的油量減少（1）側(cè)蓋太松、密封墊損壞、油封損壞、密封和油封損壞等。（2）各處固定螺栓松動(dòng)。（3）變速器殼體破裂。（4）里程表齒輪限位器松脫破損；變速桿油封漏油。（4）潤(rùn)滑油選用不當(dāng)或潤(rùn)滑油量太多，產(chǎn)生過多泡沫。2.4自動(dòng)變速器1.自動(dòng)變速器的定義自動(dòng)變速器（AutomaticTransmission簡(jiǎn)稱AT）是指汽車行駛時(shí)，離合器、變速器的操縱全部或部分實(shí)行自動(dòng)化的變速器。2.自動(dòng)變速器的特點(diǎn)與手動(dòng)變速器相比，自動(dòng)變速器具有操作簡(jiǎn)單省力、行車安全性好、生產(chǎn)率高、舒適性好、機(jī)件的使用壽命長(zhǎng)、動(dòng)力性、排放性能好等優(yōu)點(diǎn)；但也存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高、成本高、傳動(dòng)效率低、維修困難等缺點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展，自動(dòng)變速器的一些缺點(diǎn)正在克服之中。自動(dòng)變速器已經(jīng)在轎車、部分客車和貨車上得到大量應(yīng)用。2.4.1自動(dòng)變速器概述3.自動(dòng)變速器的分類自動(dòng)變速器可以按照結(jié)構(gòu)和控制方式、驅(qū)動(dòng)方式、齒輪變速器的類型、換擋桿類型等不同維度進(jìn)行分類：（1）按照結(jié)構(gòu)和控制方式自動(dòng)變速器按照機(jī)構(gòu)和控制方式的不同，可以分為液力式自動(dòng)變速器、機(jī)械式自動(dòng)變速器、無級(jí)自動(dòng)變速器、雙離合自動(dòng)變速器變速器。1）液力式自動(dòng)變速器（AT）。是目前應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)最成熟的自動(dòng)變速器，按照控制方式的不同，液力自動(dòng)變速器可以分為液控液力自動(dòng)變速器和電控液力自動(dòng)變速器，目前轎車上大多數(shù)采用電控液力自動(dòng)變速器。本書對(duì)自動(dòng)變速器的介紹也以液力式自動(dòng)變速器為主。2）機(jī)械式自動(dòng)變速器（AutomatedMechanicalTransmission，AMT）。是在原有手動(dòng)、有級(jí)、普通齒輪變速器的基礎(chǔ)上增加了電子控制系統(tǒng)，來自動(dòng)控制離合器的結(jié)合、分離和變速器檔位的變換。3）無級(jí)自動(dòng)變速器（ContinuouslyVariableTransmission，CVT）。是采用傳動(dòng)帶和工作直徑可變的主、從動(dòng)輪相配合來傳遞動(dòng)力，可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)改變。4）雙離合自動(dòng)變速器也稱直接換擋變速器（DirectShiftGearbox，DSG）。也被統(tǒng)稱為DCT（DualClutchTransmission）。它也是基于手動(dòng)變速器發(fā)展而來的，其工作原理是將變速器的檔位按奇、偶數(shù)分開，分別與兩個(gè)離合器連接，通過切換兩個(gè)離合器的工作狀態(tài)，就可以完成換擋動(dòng)作。它既具有手動(dòng)變速器的高傳動(dòng)率，又具有自動(dòng)變速器的舒適性、易用性。裝備DSG變速器的汽車可以獲得更好的燃油經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性以及更高的車速，而其城市工況和綜合工況油耗幾乎與搭載手動(dòng)擋變速器的車型相同。（2）按照驅(qū)動(dòng)方式按照車輛的驅(qū)動(dòng)方式的不同，自動(dòng)變速器分為后驅(qū)自動(dòng)變速器和前驅(qū)自動(dòng)變速器（圖2-40）。后驅(qū)自動(dòng)變速器的變矩器和齒輪變速器的輸入軸及輸出軸在同一直線上，因此軸向尺寸較大；前驅(qū)自動(dòng)變速器也稱自動(dòng)變速橋，除了具有與后驅(qū)自動(dòng)變速器相同的組成外，在自動(dòng)變速器殼體內(nèi)還裝有主減速器和差速器。前驅(qū)縱置發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)變速器機(jī)構(gòu)和布置與后驅(qū)自動(dòng)變速器基本相同，只是后端增加了一個(gè)主減速器和差速器；前驅(qū)橫置發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)變速器由于汽車橫向尺寸的限制，要求有較小的軸向尺寸，因此通常將輸入軸和輸出軸設(shè)計(jì)成兩個(gè)軸線的方式，以減小變速器的軸向尺寸。（3）按照齒輪變速器的類型自動(dòng)變速器按照齒輪變速器的類型不同，可以分為普通齒輪式和行星齒輪式兩種。行星齒輪式自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)緊湊，能夠獲得較大的傳動(dòng)比，目前使用較多；普通齒輪式自動(dòng)變速器的體積較大，最大傳動(dòng)較小，只有少數(shù)車型在使用，例如本田Accord等。嚴(yán)格意義上講，機(jī)械式自動(dòng)變速器（AMT）、無級(jí)自動(dòng)變速器（CVT）、雙離合自動(dòng)變速器（DSG）的也是屬于普通齒輪式變速器（4）按照換擋桿的位置和形式隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，自動(dòng)變速器換擋桿的位置和形式也越來越呈現(xiàn)多樣化。換擋桿經(jīng)常設(shè)置在中央通道（地板檔）、轉(zhuǎn)向柱（懷擋）（圖2-42）和儀表臺(tái)等等位置，其形式包括檔桿式和按鈕式（圖2-43）和旋鈕式(圖2-44)，而檔桿式又分為線性檔和蛇形檔（圖2-45）。

4.自動(dòng)變速器的型號(hào)一種自動(dòng)變速器可能被用在多個(gè)公司的不同款的汽車上，而同一車型根據(jù)其使用的地區(qū)和用途不同，也可能裝備不同型號(hào)的變速器。如果對(duì)于變速器的型號(hào)不了解，在維修中會(huì)對(duì)故障分析、資料查找、零配件采購(gòu)等造成障礙。（1）自動(dòng)變速器的編號(hào)規(guī)則（2）常見自動(dòng)變速器型號(hào)識(shí)別5.自動(dòng)變速器的檔位轎車自動(dòng)變速器通常有6或7個(gè)檔位，常見的功能如下：檔位名稱說明P駐車檔變速器輸出軸鎖死，駐車使用R倒擋倒車使用N空擋變速器齒輪機(jī)構(gòu)空轉(zhuǎn)，不能輸出動(dòng)力D前進(jìn)擋正常向前行駛3高速發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)檔自動(dòng)變速器只能在1、2、3擋換擋2中速發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)檔自動(dòng)變速器只能在1、2擋換擋L低速發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)檔自動(dòng)變速器被鎖定在1擋6.自動(dòng)變速器的總體組成如圖2-46所示，自動(dòng)變速器主要由液力變矩器、行星齒輪變速器、液壓控制系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)等組成。工作原理：工作時(shí)，汽車各種傳感器將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門開度、車速、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度、自動(dòng)變速器液壓油溫度等參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并輸入自動(dòng)變速器ECU；自動(dòng)變速器ECU根據(jù)這些電信號(hào)，按照設(shè)定的換擋規(guī)律，向換擋電磁閥、油壓電磁閥等發(fā)出電子控制信號(hào)；換擋電磁閥和油壓電磁閥再將電腦的電子控制信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤嚎刂菩盘?hào)，閥板中的各個(gè)控制閥根據(jù)這些液壓控制信號(hào)控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。2.4.2液力變矩器1.作用液力變矩器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)后端，可將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過工作油液傳給自動(dòng)變速器的輸入軸，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與自動(dòng)變速器用軟連接，有效避免發(fā)動(dòng)機(jī)超載，具有一定的變矩功能；同時(shí)具有飛輪的作用，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、齒圈用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)液壓控制系統(tǒng)的油泵。2.結(jié)構(gòu)液力變矩器如圖2-47所示。泵輪與變矩器殼連為一體與曲軸一起旋轉(zhuǎn)，渦輪通過軸承支承在變矩器殼體上并與自動(dòng)變速器的輸入軸相連。導(dǎo)輪布置在泵輪與渦輪之間，導(dǎo)輪通過單向離合器支承在導(dǎo)輪固定套管上。單向離合器的作用是只允許導(dǎo)輪單向轉(zhuǎn)動(dòng)。泵輪、渦輪、導(dǎo)輪上都有特定角度的葉片和導(dǎo)流槽，泵輪與渦輪之間約有3mm的間隙。整個(gè)液力變矩器內(nèi)部充滿自動(dòng)變速器油。3.工作原理（見圖2-48)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)變矩器殼和泵輪一起旋轉(zhuǎn)，在泵輪葉片的作用下，變矩器內(nèi)的工作油液一起繞軸線旋轉(zhuǎn)。在離心力的作用下，油液沿葉片向外側(cè)射出，高速?zèng)_向渦輪，驅(qū)動(dòng)渦輪以相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。由自動(dòng)變速器的輸入軸將動(dòng)力輸出給變速器。當(dāng)汽車起步時(shí)，渦輪的轉(zhuǎn)矩大于泵輪的轉(zhuǎn)矩，變矩器起增大轉(zhuǎn)矩的作用，以提高汽車起步時(shí)的驅(qū)動(dòng)能力。當(dāng)汽車速度逐漸上升時(shí)，從渦輪流出的液流方向發(fā)生變化，逐漸向?qū)л喌谋趁婵拷?，如圖2-49所示。當(dāng)車速達(dá)到一定值時(shí)，液流從導(dǎo)輪相鄰的兩葉片孔穿過，不沖擊導(dǎo)輪。在這一過程中液流給導(dǎo)輪的沖擊力也逐漸減少，直到等于零。當(dāng)車速繼續(xù)上升時(shí)，液流沖擊導(dǎo)輪葉片背面，由于單向離合器此時(shí)打滑，液流給導(dǎo)輪的沖擊力也近似地等于零。此時(shí)，液力變矩器不改變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。如圖2-50所示。目前，大部分汽車的液力變矩器內(nèi)還帶有鎖止離合器。當(dāng)車速上升到一定值時(shí)，鎖止離合器起作用，將液力變矩器的泵輪與渦輪直接連接起來，以提高汽車的傳動(dòng)效率。汽車起步時(shí)，變矩比最大，傳動(dòng)效率為零；隨著車速的提高，變矩比逐漸減小，傳動(dòng)效率逐漸提高；當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速達(dá)到泵輪轉(zhuǎn)速0.85倍時(shí)，變矩比為1，此時(shí)導(dǎo)輪開始自由旋轉(zhuǎn)，液力變矩器的變矩功能消失，傳動(dòng)效率已經(jīng)達(dá)到最高且有下降趨勢(shì)，此時(shí)成為耦合點(diǎn)；到達(dá)耦合點(diǎn)后，鎖止離合器開始工作，傳動(dòng)效率達(dá)到100%。2.4.3齒輪變速機(jī)構(gòu)雖然液力變矩器能進(jìn)行自動(dòng)和無級(jí)地改變轉(zhuǎn)矩和傳動(dòng)比，但存在變矩系數(shù)小、效率低等缺點(diǎn)，難以滿足汽車實(shí)際需要，目前廣泛采用的是液力變矩器后配齒輪變速機(jī)構(gòu)。齒輪變速機(jī)構(gòu)有行星齒輪式和平行軸式，目前絕大多數(shù)自動(dòng)變速器采用行星齒輪變速機(jī)構(gòu)。1.行星齒輪變速機(jī)構(gòu)的組成和變速原理（1）組成行星齒輪機(jī)構(gòu)由太陽輪、行星齒輪、行星架、齒圈組成（見圖2-51）。（2）變速原理1）行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。行星齒輪機(jī)構(gòu)為動(dòng)軸輪系，設(shè)太陽輪、齒圈、行星架的轉(zhuǎn)速分別n1、n2、n3（圖2-51中所示為參考方向，負(fù)值表示方向相反），通過分析，行星齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：n1+an2-(1+α)n3=0式中α為太陽輪與齒圈的齒數(shù)之比。2）行星齒輪機(jī)構(gòu)各種運(yùn)動(dòng)情況分析。對(duì)行星齒輪機(jī)構(gòu)施加不同的約束，可得到表2-6中的8種運(yùn)動(dòng)。序號(hào)太陽輪齒圈行星架傳動(dòng)比運(yùn)功特點(diǎn)適用檔位1固定輸入輸出i=(1+a)/ai＞1減速運(yùn)動(dòng)輸入與輸出同向減速檔2固定輸出輸入i=a/(1+a)1＞a＞0超速運(yùn)動(dòng)輸入與輸出同向超速檔（O/D）檔位3輸入固定輸出i=(1+a)i＞1減速運(yùn)動(dòng)輸入與輸出同向減速檔4輸入輸出固定i=-a|i|＞1；i＜0減速運(yùn)動(dòng)輸入與輸出反向倒擋（R檔）5輸出固定輸入i=1/(1+a)1＞i＞0超速運(yùn)動(dòng)輸入與輸出同向超速檔（O/D檔）6輸出輸入固定i=-1/a|i|＜1；i＜0超速運(yùn)動(dòng)輸入與輸出反向低檔（R檔）7任兩個(gè)連成一體1直接傳動(dòng)直接檔8即無任一元件固定又無任兩元件連成一體自由轉(zhuǎn)動(dòng)不傳遞動(dòng)力空檔若不施加約束，則太陽輪、齒圈、行星架各元件都可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，行星齒輪機(jī)構(gòu)不能傳遞動(dòng)力，即為空擋。若將3件中任兩件連成一體轉(zhuǎn)動(dòng)，即兩件轉(zhuǎn)速相等，則由式n1+an2-（1+α）n3=0可知，第3個(gè)元件必然與前三者轉(zhuǎn)速相同，即行星機(jī)構(gòu)中所有元件無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，為直接擋。若太陽輪固定（n1=0），齒圈輸入運(yùn)動(dòng)，行星架輸出運(yùn)動(dòng)，根據(jù)公式n1+an2-（1+α）n3=0得：an2-(1+α)n3=0傳動(dòng)比i=輸入組件轉(zhuǎn)速/輸出組件轉(zhuǎn)速=n2/n3=（1+a）/a，i>1，該運(yùn)動(dòng)為減速運(yùn)動(dòng)，輸入與輸出方向相同。同理可推出其他5種傳動(dòng)結(jié)果。（3）基本應(yīng)用自動(dòng)變速器為了獲得多個(gè)前進(jìn)擋位，需采用多排行星齒輪機(jī)構(gòu)，多排行星機(jī)構(gòu)組合方式有辛普森式、拉維娜式、CR-CR式、單相串聯(lián)式、組合式等種類。1）辛普森行星齒輪機(jī)構(gòu)。辛普森行星齒輪機(jī)構(gòu)是兩組行星齒輪的前后太陽輪連為一個(gè)整體，前排的內(nèi)齒圈和后排的行星架連為一體或前排的行星架和后排的內(nèi)齒圈連為一體，如圖2-52所示。圖2-52辛普森式行星齒輪機(jī)構(gòu)a）結(jié)構(gòu)圖b）機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖該行星機(jī)構(gòu)只有四個(gè)獨(dú)立元件：前排齒圈、前后太陽輪組件、后排行星架和前行星架后齒圈組件。根據(jù)前進(jìn)檔的檔數(shù)不同，可將辛普森式行星齒輪變速器分為三檔和四檔兩種。以豐田A341E為例，進(jìn)行檔位分析。圖3-36為A341E檔位傳動(dòng)圖。表3-4為A341E各檔執(zhí)行元件工作情況表。變速桿位置檔位換檔執(zhí)行元件C0C1C2B0B1B2B3F0F1F2D/R1檔●●

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●2檔●●

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3檔●●●

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OD檔

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倒檔●

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2/L1檔●●

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2檔●●

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3檔●●●

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2）拉維娜行星齒輪機(jī)構(gòu)。拉維娜行星齒輪機(jī)構(gòu)的顯著特點(diǎn)是有一長(zhǎng)一短兩組行星齒輪，一大一小兩個(gè)太陽輪，共用一個(gè)行星架，共用一個(gè)內(nèi)齒圈，如圖2-54所示。2.換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)行星齒輪變速器中所有的齒輪都是處于常嚙合狀態(tài)，其檔位變換必須通過以不同的方式對(duì)行星齒輪機(jī)構(gòu)的基本元件進(jìn)行約束（即固定或連接某些基本元件）來實(shí)現(xiàn)。能對(duì)這些基本元件實(shí)施約束的機(jī)構(gòu)，就是行星齒輪變速器的換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)。換擋執(zhí)行元件的作用就是約束行星齒輪機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)不同檔位的傳動(dòng)比。換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)由離合器、制動(dòng)器和單向離合器3種不同的執(zhí)行元件組成。它有3個(gè)基本作用，即連接、固定和單向鎖止。所謂連接是指將行星齒輪變速器的輸入軸與行星排中的某個(gè)基本元件連接，以傳遞動(dòng)力，或?qū)⑶耙粋€(gè)行星排的某一個(gè)基本元件與后一個(gè)行星排的某個(gè)基本元件連接成一體運(yùn)動(dòng)；所謂固定是指將行星排的某一基本元件與自動(dòng)變速器的殼體連接，使之被固定住而不能旋轉(zhuǎn)；所謂單向鎖止是指把行星排中的某一個(gè)基本元件單向（順時(shí)針或逆時(shí)針）與殼體固定，或?qū)蓚€(gè)基本元件單向連接在一起，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞。自動(dòng)變速器換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)由液控或電液控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。自動(dòng)變速器換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)由液控或電液控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。（1）離合器1）離合器的作用。a連接作用：將行星齒輪機(jī)構(gòu)中某一組件與輸入部分相連。ｂ連鎖作用：將行星齒輪機(jī)構(gòu)中任意兩個(gè)組件連鎖為一體，使3個(gè)組件具有相同轉(zhuǎn)速，這時(shí)行星齒輪機(jī)構(gòu)作為一個(gè)剛性整體，實(shí)現(xiàn)直接傳動(dòng)。2）離合器的組成（見圖2-55）。3）離合器的工作原理ａ接合過程：當(dāng)需要某一離合器接合工作時(shí)，自動(dòng)變速器液壓控制系統(tǒng)將液壓油通過離合器鼓進(jìn)油道送到活塞后方，給活塞壓力，同時(shí)壓力油將單向閥關(guān)閉，活塞受力克服回位彈簧的彈力，逐漸將壓板與摩擦片壓緊產(chǎn)生摩擦力。離合器的接合過程要求平穩(wěn)柔和。ｂ分離過程：當(dāng)離合器分離時(shí)缸體內(nèi)主要油壓由原油道泄出，同時(shí)單向閥打開幫助泄出殘余油壓，活塞在回位彈簧的作用下迅速回位，離合器摩擦片與壓板分離。離合器的分離過程要求迅速?gòu)氐?。?）制動(dòng)器制動(dòng)器的作用是將行星齒輪機(jī)構(gòu)中某一組件與變速器殼體相連，使該組件受約束而固定。制動(dòng)器有盤式制動(dòng)器和帶式制動(dòng)器，盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)和工作原理與離合器完全相同。制動(dòng)器連接的是運(yùn)動(dòng)的組件與變速器殼體，而離合器連接的是兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組件。圖2-56所示的帶式制動(dòng)器主要組成部件包括：制動(dòng)帶、液壓缸和頂桿等，制動(dòng)鼓通常就是離合器的外殼。當(dāng)壓力油從活塞右端進(jìn)入時(shí)，作用在活塞上的油壓克服彈簧力及活塞左端的殘余油壓，活塞被推向左端，通過頂桿使制動(dòng)帶抱緊離合器的外殼，起制動(dòng)作用；當(dāng)需要解除制動(dòng)時(shí)，壓力油從活塞左端進(jìn)入，而活塞的右端卸壓，活塞在回位彈簧力的作用下迅速右移，制動(dòng)帶釋放。（3）單向離合器1）單向離合器在行星齒輪變速器中的作用和離合器、制動(dòng)器相同，也是用于固定或連接幾個(gè)行星排中的某些太陽輪、行星架、齒圈等基本元件，讓行星齒輪變速器組成不同傳動(dòng)比的檔位，它是依靠單向鎖止原理來發(fā)揮固定或連接作用的，其固定和連接也只能單方向。當(dāng)與之相連接的元件受力方向與鎖止方向相同時(shí)，該元件即被固定或連接；當(dāng)受力方向與鎖止方向相反時(shí)，該元件即被釋放或脫離連接。單向離合器也應(yīng)用在液力變矩器的導(dǎo)輪中，導(dǎo)輪中心孔內(nèi)的單向離合器的作用是使導(dǎo)輪與泵輪和渦輪同向可轉(zhuǎn)動(dòng)，反向則不能轉(zhuǎn)動(dòng)。單向離合器有多種型式，目前最常見的是滾柱式和楔塊式兩種。2）單向離合器的工作原理。ａ滾柱式單向離合器：工作原理如圖2-57所示。外圈1的內(nèi)表面上開有若干偏心的弧形空間與內(nèi)圈2外表面形成若干個(gè)楔形空間，滾柱4位于楔形空間內(nèi)，被碟形彈簧壓向較窄的一端。當(dāng)外圈相對(duì)內(nèi)圈逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)（見圖2-57a），滾柱在摩擦力作用下壓縮彈簧被推向楔形空間寬的一端而處于自由狀態(tài)，外圈和內(nèi)圈可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。若外圈相對(duì)內(nèi)圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則情況相反（見圖2-57b），滾柱在彈簧壓力和摩擦力作用下被推向楔形空間的窄端，于是內(nèi)、外圈被楔緊在一起而不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。ｂ楔塊式單向離合器：工作原理如圖2-58所示。楔形塊兩個(gè)方向的尺寸A、C與環(huán)形槽的寬度B之間關(guān)系是A>B>C。當(dāng)外圈相對(duì)內(nèi)圈逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)，楔塊以小端尺寸C介于內(nèi)、外圈之間自由轉(zhuǎn)動(dòng)；而作順時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)，則楔塊將內(nèi)、外圈鎖在一起，只能一起轉(zhuǎn)動(dòng)。2.4.4液壓控制系統(tǒng)1.液壓控制系統(tǒng)的總體組成與控制原理自動(dòng)變速器液壓控制系統(tǒng)主要由油泵、各種閥門組成的自動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)和鎖止機(jī)構(gòu)等組成。全液壓自動(dòng)換擋控制由節(jié)氣門閥、調(diào)速閥分別將負(fù)荷信號(hào)、車速信號(hào)轉(zhuǎn)化為油壓信號(hào)作用在換擋閥上，當(dāng)負(fù)荷、車速變化到某一特定范圍時(shí)，驅(qū)動(dòng)換擋閥動(dòng)作，接通或斷開換擋油路，控制相應(yīng)的離合器、制動(dòng)器閉合還是分離，改變行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。駕駛員通過操縱變速桿手動(dòng)閥位置，接通或斷開各換擋閥油路，控制某些擋位可以自動(dòng)變擋，有的擋位則被限制不允許自動(dòng)換擋。電控液壓自動(dòng)變速器，取消了節(jié)氣門閥和調(diào)速閥，電控單元根據(jù)節(jié)氣門信號(hào)和車速信號(hào)直接通過電磁閥控制換檔閥動(dòng)作，改變油路，實(shí)現(xiàn)換檔。2.液壓控制系統(tǒng)主要組成的結(jié)構(gòu)及功能（1）油泵它是自動(dòng)變速器液壓控制系統(tǒng)的壓力來源。油泵通常安裝在自動(dòng)變速器前方，由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，也有部分汽車油泵安裝在自動(dòng)變速器的后方（如馬自達(dá)6）。自動(dòng)變速器用油泵有齒輪泵、轉(zhuǎn)子泵、葉片泵幾種形式，目前廣泛采用的是齒輪泵和葉片泵。齒輪泵有內(nèi)嚙合和外嚙合式。圖2-59所示為內(nèi)嚙合齒輪油泵的結(jié)構(gòu)。主動(dòng)齒輪3是外齒結(jié)構(gòu)，從動(dòng)齒輪2是內(nèi)齒結(jié)構(gòu)，主、從動(dòng)齒輪采用內(nèi)嚙合偏心裝配。主動(dòng)齒輪用鍵與液力變矩器泵輪輪穀聯(lián)接，與泵輪一同由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)從動(dòng)齒輪同向旋轉(zhuǎn)。為了防止吸油腔與排油腔之間的泄漏，在兩腔之間設(shè)置了月牙形隔板5。主從動(dòng)齒輪、月牙形隔板、前后蓋之間形成了多個(gè)分隔的密閉空間。當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)油容積由小變大，產(chǎn)生真空度，不斷吸油；同時(shí)出油容積由大變小，提高油壓，不斷泵油。（2）節(jié)氣門閥在行駛過程中，駕駛員會(huì)根據(jù)各種情況來控制節(jié)氣門開度，液壓控制系統(tǒng)中反映節(jié)氣門的開度的控制閥稱為節(jié)氣門閥，根據(jù)節(jié)氣門信號(hào)輸入的方式不同有機(jī)械式和真空式兩種。真空式節(jié)氣門閥是利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣總管的真空（負(fù)壓）使控制閥中的真空節(jié)流閥工作。真空式節(jié)氣門閥安裝在變速器的外殼上，用真空管與進(jìn)氣總管相通。其構(gòu)造如圖圖2-60所示。（3）調(diào)速閥它安裝在輸出軸上，位于油流分配器的后面，它由初級(jí)調(diào)速閥1和次級(jí)調(diào)速閥4所組成（見圖2-61）。隨輸出軸一同旋轉(zhuǎn)。調(diào)速閥能夠?qū)⒂吐穳毫φ{(diào)制成隨輸出軸轉(zhuǎn)速即車速變化的油壓，此油壓稱為調(diào)速油壓。調(diào)速壓力作為控制油壓去控制換擋閥的動(dòng)作。調(diào)速閥的工作原理如圖2-62所示。次級(jí)調(diào)速閥的作用是將主油路壓力調(diào)節(jié)成調(diào)速壓力。當(dāng)車速較低時(shí)，次級(jí)調(diào)速閥內(nèi)泄油孔的開度較大，因而，油路壓力較低，從而調(diào)速油壓也較低。當(dāng)車速提高時(shí)，次級(jí)調(diào)速閥閥芯受離心力的作用逐漸向外移動(dòng)，泄油孔開度變小，油路壓力上升，從而調(diào)速油壓也相應(yīng)提高。初級(jí)調(diào)速閥的作用是將次級(jí)調(diào)速閥所調(diào)節(jié)的調(diào)速壓力送往各控制閥。當(dāng)車速較低時(shí)，由于彈簧的作用力大于閥芯的離心力，初級(jí)調(diào)速閥的出油口被關(guān)閉。但是，隨著車速的提高，閥芯的離心力逐漸增大，推動(dòng)閥芯往外移動(dòng)，當(dāng)車速增大到一定程度時(shí)，使出油口開啟，從而將調(diào)速壓力送往各控制閥。（4）調(diào)壓裝置調(diào)壓裝置能將油泵泵出的油壓穩(wěn)定在一定的范圍（0.5∽1MPa）內(nèi)，以供液壓系統(tǒng)在各擋位工作時(shí)使用。調(diào)壓裝置通常采用階梯式滑閥（見圖2-63），它主要由主閥芯、調(diào)壓柱塞、調(diào)壓彈簧、彈簧座、套筒等組成。當(dāng)車速較高時(shí)，來自壓力校正閥的油壓較高，通過反饋油路3作用在主閥芯1的上部，使泄油道10的開度變大，主油路油壓下降；反之，車速較低時(shí)，主油路油壓上升；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升時(shí)，來自節(jié)氣門閥的反饋油壓上升，通過油路5作用在調(diào)壓柱塞底部，使泄油道10的開度變小，主油路油壓上升；當(dāng)操縱手柄位置處于R位時(shí)，來自手控閥的油壓通過倒擋反饋油路4作用在調(diào)壓柱塞的環(huán)形油腔內(nèi)，使泄油道10的開度變小，主油路油壓上升。另外主油路油壓還可以通過油腔B、油路11送到液力變矩器。調(diào)壓彈簧的彈力始終讓泄油道10的開度變小，增大油壓。（5）手控制閥手控制閥在自動(dòng)變速器液壓控制系統(tǒng)里相當(dāng)于油路總開關(guān)，由駕駛室內(nèi)的換擋手柄控制。當(dāng)操縱手柄位于不同的位置時(shí)，手控制閥將主油路的液壓油分配給不同的工作油道。自動(dòng)變速器操縱手柄常見的位置有5個(gè)、6個(gè)或7個(gè)。一般位置如下：①P、R、N、D、3、2、1（如本田車系）②P、R、N、D、2、L（如豐田車系)③P、R、N、D、2、1（如日產(chǎn)車系）④P、R、N、D、S、L⑤P、R、N、D、S（6）換擋閥它是自動(dòng)換擋操縱系統(tǒng)中的核心機(jī)件。它的制造質(zhì)量和磨損程度，不僅直接關(guān)系到自動(dòng)變速器的性能好壞，而且影響到整個(gè)車輛的使用性能。其主要功用是：1）自動(dòng)選擇擋位。按照換擋規(guī)律的要求，隨著控制參數(shù)（節(jié)氣門開度和車速）的變化，選擇最佳換擋時(shí)刻，發(fā)出換擋信號(hào)。2）完成換擋操縱。操縱換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)（換擋離合器和換擋制動(dòng)器）的分離或接合動(dòng)作。3）進(jìn)行換擋區(qū)范圍的人工選擇。隨著行車條件的變化，能讓駕駛員手動(dòng)選擇自動(dòng)換擋的擋區(qū)范圍。一般一個(gè)換擋閥只控制一個(gè)前進(jìn)擋油道，而前進(jìn)1擋油道直接由手控制閥控制，因此在一個(gè)液壓控制系統(tǒng)中換擋閥的總數(shù)比前進(jìn)擋總數(shù)少一個(gè)。通常把控制前進(jìn)2、3、4擋的換擋閥分別稱為1—2擋、2—3擋、3—4擋換擋閥。（7）鎖止離合器控制閥鎖止離合器控制閥的作用是當(dāng)車速上升到一定值時(shí)，將液力變矩器的泵輪與渦輪直接連接起來，實(shí)現(xiàn)液力變矩器直接傳動(dòng)，提高傳動(dòng)效率。鎖止離合器以電磁閥控制最廣泛，可分為開關(guān)式和脈沖線性式鎖止離合器控制閥。圖2-66所示為開關(guān)式鎖止離合器控制閥的工作原理。當(dāng)車速、節(jié)氣門開度等因素未達(dá)到鎖止條件時(shí)，鎖止電磁閥不通電，電磁閥的排油孔開啟，使作用在鎖止離合器控制闖右端的控制油壓下降，閥芯在彈簧的作用下右移，來自變矩器閥的壓力油經(jīng)鎖止離合器控制閥同時(shí)作用在變矩器內(nèi)的鎖止離合器活塞兩側(cè)，從而使鎖止離合器處于分離狀態(tài)（見圖10-69a）。當(dāng)車速、節(jié)氣門開度等因素滿足鎖止條件時(shí)，電子控制單元向鎖止電磁閥發(fā)出電信號(hào)，電磁閥的排油孔關(guān)閉，使作用在鎖止離合器控制閥右端的控制油壓上升，閥芯在右端控制油壓的作用下左移，此時(shí)鎖止離合器活塞右側(cè)的液壓油經(jīng)鎖止離合器控制閥泄空，活塞左側(cè)的變矩器油壓將活塞壓緊在變矩器殼上，使鎖止離合器處于結(jié)合狀態(tài)（見圖10-69b）。2.4.5電子控制系統(tǒng)電子控制系統(tǒng)是在原有液壓控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上新增加一套電子控制系統(tǒng)，比液壓控制更先進(jìn)、更準(zhǔn)確，目前，絕大部分自動(dòng)變速器控制系統(tǒng)采用電子控制系統(tǒng)輔助液壓控制系統(tǒng)完成換擋及調(diào)節(jié)油壓。電子控制與全液壓控制的主要區(qū)別是控制原理不同。全液壓控制是完全利用液壓自動(dòng)控制原理來完成其主要控制任務(wù)的，節(jié)氣門開度和汽車車速這兩個(gè)主要參數(shù)是以機(jī)械的方式傳入控制系統(tǒng)，并利用液體力學(xué)的原理轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的液壓控制信號(hào)，控制系統(tǒng)根據(jù)這兩個(gè)液壓控制信號(hào)的變化進(jìn)行各種控制工作。電子控制是利用電子自動(dòng)控制的原理來完成各種控制任務(wù)的。傳感器將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門開度、汽車車速等各種運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，電控單元（ECU）根據(jù)這些電信號(hào)，按照設(shè)定的控制程序發(fā)出換擋等控制信號(hào)，通過各種電磁閥（換擋電磁閥、油壓電磁閥等）來操縱閥體總成的工作，來完成換擋等控制任務(wù)。電子控制具有控制精度高、響應(yīng)快、控制靈活多樣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及故障易檢查與排除的優(yōu)點(diǎn)。電子控制系統(tǒng)主要包括電子控制單元（ECU）、傳感器、執(zhí)行元件（電磁閥）及控制系統(tǒng)等（見圖2-70）。電子控制系統(tǒng)中的傳感器及各種控制開關(guān)將發(fā)動(dòng)機(jī)工況、車速等信號(hào)傳遞給電子控制單元，電子控制單元發(fā)出指令給執(zhí)行元件，執(zhí)行元件和液壓系統(tǒng)按一定的規(guī)律控制換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，實(shí)現(xiàn)電控自動(dòng)變速器自動(dòng)換擋，圖2-71為豐田A340E型自動(dòng)變速器電子控制系統(tǒng)的零件位置。2.4.6其他類型自動(dòng)變速器1.電控機(jī)械式自動(dòng)變速器機(jī)械式自動(dòng)變速器（AutomatedMechanicalTransmission，AMT）與其他類型的自動(dòng)變速器相比成本低，其結(jié)構(gòu)與手動(dòng)變速器基本一致，換擋沖擊比較明顯，舒適性較差，主要用于重型載貨汽車、微型車、小型車中使用。（1）AMT的組成及工作原理圖2-72所示為電控機(jī)械式自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)示意圖。AMT主要由電子控制單元、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及傳感器等三部分組成。電子控制單元包括各種信號(hào)處理單元、微處理器、程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、驅(qū)動(dòng)電路、顯示單元、故障自診斷單元及工作電源等。換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)及油門開度執(zhí)行機(jī)構(gòu)。選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)用來完成摘擋、選位和換擋操作。油門開度執(zhí)行機(jī)構(gòu)由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，完成對(duì)油門開度踏板位置的跟蹤以及換擋過程中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)離合器的自動(dòng)分離和平穩(wěn)結(jié)合控制。傳感器用來采集控制數(shù)據(jù)，如速度、油門開度和滑轉(zhuǎn)率等參數(shù)，并將采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成ECU能夠識(shí)別、處理的信息，從而對(duì)車輛的運(yùn)行狀態(tài)做出及時(shí)反應(yīng)。駕駛員通過加速踏板和操縱桿向電子控制單元(ECU)傳遞控制信號(hào)；電子控制單元采集發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器等信號(hào)，時(shí)刻掌握著車輛的行駛狀態(tài)；電子控制單元(ECU)根據(jù)這些信號(hào)按存儲(chǔ)于其中的最佳程序，最佳換檔規(guī)律、離合器模糊控制規(guī)律、發(fā)動(dòng)機(jī)供油自適應(yīng)調(diào)節(jié)規(guī)律等，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)供油、離合器的分離與結(jié)合、變速器換擋三者的動(dòng)作與時(shí)序?qū)崿F(xiàn)最佳匹配。從而獲得優(yōu)良的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性能以及平穩(wěn)起步與迅速換擋的能力，以達(dá)到駕駛員所期望的結(jié)果。AMT變速箱的變速原理和直齒變速箱一樣，最大分別是AMT變速箱在換擋時(shí)只須簡(jiǎn)單地推上或拉下排擋桿，這設(shè)計(jì)不但加快了換擋速度，更大大減低了換錯(cuò)擋的可能。（2）AMT的類型根據(jù)選換擋和離合器的操縱方式的不同，AMT可分為氣壓驅(qū)動(dòng)式、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式和液壓驅(qū)動(dòng)式三種。1）氣壓驅(qū)動(dòng)式。氣壓驅(qū)動(dòng)式電控機(jī)械式自動(dòng)變速器中，選換擋和離合器的操縱由氣壓系統(tǒng)控制。重型汽車上多采用氣壓驅(qū)動(dòng)式。由于氣壓系統(tǒng)壓力波動(dòng)較大，對(duì)選換擋和離合器的精確控制不利。2）電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式電控機(jī)械式自動(dòng)變速器是采用直流電機(jī)來驅(qū)動(dòng)選換擋機(jī)構(gòu)和離合器。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能夠靈活控制、適應(yīng)能力強(qiáng)、制造簡(jiǎn)單、成本低、能耗小。其缺點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)的執(zhí)行動(dòng)作比液壓缸慢，而且不精確，對(duì)選換擋速度要求不太快的情況下可以選用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式。3）液壓驅(qū)動(dòng)式。液壓驅(qū)動(dòng)式電控自動(dòng)變速器中，選換擋和離合器的操縱靠液壓油來實(shí)現(xiàn)。液壓控制系統(tǒng)根據(jù)ECU的指令控制電磁閥，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地完成離合器分離、結(jié)合和變速器選、換擋等動(dòng)作。液壓驅(qū)動(dòng)式電控自動(dòng)變速器的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、容量大、易于實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)、方便空間布置、具有一定的吸收振動(dòng)和沖擊的能力；缺點(diǎn)是溫度變化會(huì)使執(zhí)行機(jī)構(gòu)中液壓油的年度發(fā)生變化，另外，液壓元件的加工精度要求高、成本大。（3）AMT的應(yīng)用經(jīng)典實(shí)例圖2-74所示為伊頓AMT變速器的結(jié)構(gòu)圖。伊頓AMT變速器具有離合器受損保護(hù)、發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)、起步檔位職能選擇、跳檔操作、倒溜保護(hù)、駐車空擋、停車空擋、爬行模式、牽引力控制、遠(yuǎn)程油門及發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)等操作特性。離合器控制技術(shù)和換擋控制策略確保車輛無論處于何種工況，總能把持最佳性能和效率，并且其良好的低速操控性能，實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)有效的低速行駛。伊頓AMT優(yōu)化了離合器控制，對(duì)離合器使用壽命的提高起到了很大的作用，并且通過設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)保護(hù)縮小了傳動(dòng)系統(tǒng)部件。伊頓AMT可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油曲線優(yōu)化換擋策略，提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。伊頓AMT還具有坡道起步輔助和集成數(shù)據(jù)記錄功能。AMT變速器換擋速度較快，在很多跑車上得到了應(yīng)用，例如蘭博基尼。圖2-75顯示的是蘭博基尼使用的機(jī)械式ISR變速器，這臺(tái)變速箱來自于知名的意大利變速箱制造商格拉奇亞諾(OerlikonGraziano)，作為一個(gè)專注于高性能跑車的變速箱制造商，格拉奇亞諾的目標(biāo)客戶為法拉利、瑪莎拉蒂，蘭博基尼和阿斯頓-馬丁等高性能跑車制造商。官方的數(shù)據(jù)顯示，這臺(tái)機(jī)械式變速器換擋速度比目前同檔次變速器快50%，換擋間隔只有驚人的50毫秒(幾乎和F1的序列式變速箱相差無幾)，而變速器總重卻只有70公斤，特別是與同類的雙盤式離合器相比時(shí)，這一優(yōu)勢(shì)更為明顯。在全新V12發(fā)動(dòng)機(jī)和7速ISR變速箱的幫助下，艾文塔多（Aventador，蘭博基尼旗下的旗艦超級(jí)跑車）（圖2-76）的0-100加速更是突破了3秒大關(guān)，僅需2.9秒就能完成破百。2.機(jī)械式式無級(jí)變速器機(jī)械式無級(jí)自動(dòng)變速器(ContinuouslyVariableTransmission，簡(jiǎn)稱CVT)是根據(jù)車速和節(jié)氣門開度來改變機(jī)械式V形傳動(dòng)帶輪的作用半徑，實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。（1）CVT基本結(jié)構(gòu)圖2-77為日本富土重工業(yè)公司使用的TB-40金屬帶式機(jī)械式無級(jí)自動(dòng)變速器，它將轎車傳動(dòng)系的離合器、變速器、主減速器及差速器等裝配成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)。（2）CVT基本工作原理1）CVT動(dòng)力傳遞路線發(fā)動(dòng)機(jī)一電磁離合器3→主動(dòng)帶輪11→金屬傳動(dòng)帶7→從動(dòng)帶輪6→主減速器→差速器→半軸→驅(qū)動(dòng)輪。2）變速原理金屬帶傳動(dòng)裝置的變速原理如圖2-78所示，通過同時(shí)改變主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪的作用半徑，來改變傳動(dòng)比，其變化范圍為0.497～2.503，最大傳動(dòng)比與最小傳動(dòng)比的比值為5.036，這個(gè)值與手動(dòng)換擋五擋變速器的值相當(dāng)。這樣的傳動(dòng)比變化范圍還不能滿足轎車行駛的需要，因此常與其他傳動(dòng)(液力耦合、電磁離合器等)配合使用。CVT使用的金屬帶是用多層合金薄鋼帶串上V形的鋼片制成(圖2-79)。這種金屬帶可承受很大的拉力和側(cè)向壓力，鋼帶裝在工作半徑可變的帶輪上，靠液壓力改變帶輪的半徑來改變傳動(dòng)比。3）控制原理CVT的控制系統(tǒng)由兩部分組成:電磁離合器控制系統(tǒng)和變速控制系統(tǒng)(見圖2-80)。用電磁離合器控制原理是當(dāng)汽車起步、換擋或停車時(shí)，由微機(jī)控制離合器實(shí)現(xiàn)分離和接合。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、操縱桿位置、加速踏板位置等信息輸人微機(jī)，經(jīng)過運(yùn)算處理后，可以確定當(dāng)前所處的運(yùn)行工況，然后從微機(jī)的只讀存貯器中讀取相應(yīng)的控制參數(shù)，輸出給電磁離合器，使之處于預(yù)先設(shè)定的工作狀態(tài)。電子控制系統(tǒng)還具有失效保險(xiǎn)、故障自診斷等功能。變速控制是采用液壓系統(tǒng)控制金屬傳動(dòng)帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，即通過主動(dòng)帶輪和從動(dòng)帶輪Ⅴ形槽寬度的變化，來控制帶輪可動(dòng)錐面盤的軸向位置。液壓控制系統(tǒng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比等輸入信號(hào)來控