B50自动变速箱AT工作原理、速度及油耗讨论
1 16 发布于 2011-02-28 22:08:19 只看楼主 热门标准
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自动变速箱工作原理

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。
电子控制自动变速器通常由液力变矩器、行星齿轮变速系统、换挡执行器、液压操纵系统、电子控制系统五部分组成。
液力变矩器的工作原理
目前轿车上广泛采用由泵轮、涡轮和导轮组成的单级双相三元件闭锁式综合液力变矩器。泵轮和涡轮均为盆状的。泵轮与变矩器外壳连为一体,是主动元件;涡轮悬浮在变矩器内,通过花键与输出轴相连,是从动元件;导轮悬浮在泵轮和涡轮之间,通过单向离合器及导轮轴套固定在变速器外壳上。
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。



从涡轮流出工作液的速度v可以看为工作液相对于涡轮叶片表面流出的分速度ω与随涡轮一起转动分速度u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。因为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。
随着涡轮转速的增加,分速度u也变大,当ω与u的合速度v开始指向导轮叶片的背面时,变矩器到达临界点。当涡轮转速进一步增加时,工作液将冲击导轮叶片的背面。因为单向离合器允许导轮与泵轮一同向前旋转,所以在工作液的带动下,导轮沿泵轮转动方向自由旋转,工作液顺利地回流到泵轮。当从涡轮流出的工作液正好与导轮叶片出口方向一致时,变矩器不产生增扭作用(这时液力变矩器的工况称为液力偶合工况)。






液力变矩器靠工作液传递转矩,比机械变速器的传动效率低。在液力变矩器中设置锁止离合器,可以在高速工况下将泵轮与涡轮锁在一起,实现动力直接传递,提高变矩器的传动效率。
行星齿轮变速器的工作原理
液力变矩器虽能传递和增 动机转矩,但变矩比不大,变速范围不宽,远不能满足汽车使用工况的需要。为进一步增大扭矩,扩大其变速范围,提高汽车的适应能力,在液力变矩器后面又装一个辅助变速器——有级式齿轮变速器。该齿轮变速器多数是用行星齿轮变速的。
行星齿轮变速器是由行星齿轮机构及离合器、制动器和单向离合器等执行元件组成。行星齿轮机构通常由多个行星排组成.行星排的多少与档数的多少有关。



星齿轮变速器的换档执行元件包括换挡离合器、换挡制动器和单向离器。
换挡离合器为湿式多片离合器,当液压使活塞把主动片和从动片压紧时,离合器接合;当工作液从活塞缸排出时,回位弹簧使活塞后退,使离合器分离。
换挡制动器通常有两种形式:一种是湿式多片制动器,其结构与湿式多片离合器基本相同,不同之处是制动器用于连接转动件和变速器壳体,使转动件不能转动。换挡制动器的另一形式是外束式带式制动器。
行星齿轮变速器的单向离合器与液力变矩器中的单向离合器结构相同。






行星齿轮变速器,是用行星齿轮机构实现变速的 。它通常装在液力变扭器的后面,共同组成 。
行星齿轮机构,有点好像太阳系。它的中央是太阳轮,太阳轮的周围有几个围绕它旋转的行星轮,行星轮之间,有一个共用的行星架。行星轮的外面,有一个大齿圈。这样,行星齿轮机构就具有三个彼此可以相对旋转的运动件:太阳轮、行星架和齿圈。它可以实现四种不同组合的挡位:
①低挡太阳轮主动,行星架被动,齿圈不动;
    ②中挡太阳轮不动,行星架被动,齿圈主动;
③高挡(超速挡)太阳轮不动,行星架主动,齿圈被动;
④倒挡太阳轮主动,行星架不动,齿圈被动。
所有运动件都不受约束时,变速器处于空挡。
行星齿轮变速器通常由两组到三组行星齿轮机构组成,并用多片离合器控制上述运动件的组合,实现不同的挡位。


液力机械传动式自动变速器的控制
液压自动操纵系统通常由供油、手动选挡、参数调节、换挡时刻控制、换档品质控制等部分组成。
供油部分根据节气门开度和选挡杆位置的变化,将油泵输出油压调节至规定值,形成稳定的工作液压。
在液控液动自动变速器中,参数调节部分主要有节气门压力调节阀(简称节气门阀)和速控调压阀(又称调速器)。节气门压力调节阀使输出液压的大小能够反映节气门开度;速控调压阀使输出液压的大小能够反映车速的大小。
换挡时刻控制部分用于转换通向各换挡执行机构(离合器和制动器)的油路,从而实现换挡控制。
锁定信号阀受电磁阀的控制,使液力变矩器内的锁止离合器适时地接合与分离。
换挡品质控制部分的作用是使换挡过程更加平稳柔和。




联系咱开的小五自动档,本菜的理解为什么自动档的最高速度没有MT最高速度高并且油耗相对高:
    在相同的功率,AT与MT最高档位在相同的齿轮比的情况下,AT损失要高,自动挡变速箱没有手动挡变速箱传递扭力的效率高,6档AT与5MT的齿轮比没有可比性。根据做工的原理W=FS=FVT,发动机的功率一样,6AT的6档要比5MT的5档F(牵引力)要小,相同时间,当然速度V越高,理论上6AT速度要高,当然匀速运动时,牵引力要克服汽车风阻产生的力,汽车与地面产生的摩擦力,速度高,牵引力小就受制约了,这就是传递扭力的效率问题了,AT在低速时是液力传递扭矩,高速时是机械咬合,传递的效率并不比手动档低。由于自动档车型要比手动档车型重,要克服多出的自重做功,因此车速要低于手动档。
    从做功的理论进行推导,相同的功率,还得考虑车的自重问题,自动比手动还得重上100多公斤,速度高的话直接和功率有关系,其实自动的最高速度差手动的由来是自重引起的。根据做工的原理W=FS=FVT,发动机的功率一样,自动档W=F"V"T,手动档W=FVT,自动档的F">手动档的F,速度成反比V"<V,最高速度自动低于手动是正常的。
    当然要是发动机更牛的话,AT还有更大的潜力,AT在6档时有自动保护,小五的发动机到4000转就不在向上跑了,速度刚好是160公里/小时,AT五档的齿轮比应该低于MT五档的齿轮比,因此在相同同为五档的转速,AT要低5公里/小时,AT的最快速度是在五档手动模式跑出来的,如果AT六档能放开转速的话,上200公里/小时应该问题不大。AT是一组行星齿轮,前面是液压变偶,在低速时靠液压油传递动力,动力损失较MT大,高速时是齿轮进行传递和MT区别不大,这就是为什么AT在低档位时比MT要多耗动能,油耗要大于MT,高速时油耗差不多,而且AT多一个档位在80至140时,要比MT少500转,AT油耗还低于MT,不过140以上主要的是抵抗风阻,跑快了油耗也高。


最后编辑于2011-03-01 23:01:44
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