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汽车底盘构造与维修图解教程2024目录CONTENTS1底盘概述2传动系统3行驶系统4转向系统5制动系统汽车底盘是整个汽车的机体,支撑着发动机、车身等。同时对发动机的动力进行传递和分配,并按照驾驶人的意图操纵汽车。底盘的组成部分有传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统等。第一章底盘概述第一节底盘组成标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改,顶部“开始”面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改,顶部“开始”面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。传动系统:发动机输出的动力传递给驱动车轮,并实现减速增距等功能。主要组成部分:离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器以及半轴等。传动系统行驶系统行驶系统:产生驱动力并承受各个方向的力,对全车起支撑作用,保证汽车的正常行驶。主要组成部分:车轮与轮胎、车桥、车架、悬架等。转向系统转向系统:在驾驶员的控制下实现转向。主要组成部分:操纵机构、转向器和转向传动机构。制动系统制动系统:行驶的汽车减速以至停车,以及使已停驶的汽车保持不动。主要组成部分:供能装置、制动控制装置、传动装置、制动器。第二节驱动形式
按照发动机与驱动桥的相对位置,可以将汽车的驱动形式分为:优点:前后轮的质量分配比较理想。缺点:需要一根较长的传动轴不仅增加了车重而且也影响传动系统的效率。1.发动机前置后轮驱动(FR)方案此方案是4×2型汽车的传统布置方案,主要应用于大、中型货车上,在部分高级轿车以及微型汽车上也有采用。2.发动机前置前轮驱动(FF)方案发动机、离合器与主减速器及差速器等装配成十分紧凑的整体,布置在汽车的前面。前轮为驱动轮;这样在变速器和驱动桥之间就省去了万向节和传动轴。发动机既可纵置也可横置,在发动机横置(发动机曲轴轴线垂直于车身轴线)时,由于变速器轴线与驱动桥轴线平行,主减速器可以采用结构和加工都较简单的圆柱齿轮副。发动机纵置时,多数采用弧齿锥齿轮副。由于前轮是驱动轮,有助于提高汽车高速行驶时的操纵稳定性。3.发动机后置后轮驱动(RR)方案发动机、离合器和变速器都横置于驱动桥之后,驱动桥采用非独立悬架,主减速器与变速器之间距离较大。其相对位置经常变化,由于这些原因,有必要设置万向传动装置和角传动装置。4.发动机中置后轮驱动(MR)方案此布置方案有利于实现前后轮较为理想的质量分配,是赛车普遍采用的方案。优点:车厢内噪声低;空间利用率等。缺点:发动机在汽车后部,发动机冷却条件差;发动机、离合器和变速器的操纵机构都较复杂。其优缺点介于FF和RR方案之间。5.全轮驱动(nWD)方案表示传动系统为全轮驱动方案,对于要求能在坏路或无路地区行驶的越野汽车,为了充分利用所有车轮与地面之间的附着条件,以获得尽可能大的牵引力,总是将全部车轮都作为驱动轮。汽车传动系统的基本功用是将发动机输出的动力传递给驱动车轮。现代汽车普遍采用的是活塞式内燃机,与之相配的传动系统大多数是机械式的,发动机纵向安置在汽车前部,并且以后轮为驱动轮。发动机发出的动力依次经过离合器、变速器、万向节与传动轴组成的万向传动装置,以及安装在驱动桥中的主减速器、差速器和半轴,最后传到驱动车轮。机械式传动系统的组成及布置(以桑塔纳轿车为例)如下图所示。第二章传动系统第一节传动系统概述一、汽车传动系统的组成和功能1.实现汽车减速增矩2.实现汽车变速当作用在驱动轮上的牵引力足以克服外界对汽车的阻力时,汽车方能起步和正常行驶。由试验得知,即使汽车在平直的沥青路面上以低速匀速行驶,也需要克服数值相当于1.5%汽车总重力的滚动阻力。因此必须使传动系统具有减速增矩的作用,即驱动轮的转速降低为发动机转速的若干分之一,相应地驱动轮所得到的转矩则增大到发动机转矩的若干倍。汽车的变速要求汽车牵引力和速度有相当大的变化范围。为了使发动机能保持在有利转速范围内工作,而汽车牵引力和速度又能在足够大的范围内变化,就应当使传动系统传动比能在最大值与最小值之间变化。即传动系统应具有变速功能,该功能由变速器来实现。二、汽车传动系统的作用4.必要时中断传动系统的动力传递5.应使车轮具有差速功能汽车需要倒向行驶时,内燃机是不能反向旋转的。故与内燃机共同工作的传动系统必须保证在发动机旋转方向不变的情况下使驱动轮反向旋转。一般结构措施是在变速器内加设倒挡(具有中间齿轮的减速齿轮副)。3.实现汽车倒车内燃机只能在无负荷情况下起动,起动后的转速必须保持在最低稳定转速以上,否则就可能熄火。所以在汽车起步之前必须将发动机与驱动轮之间的传动路线切断,发动机进入正常怠速运转后再逐渐地恢复传动系统的传动能力,以保证发动机不熄火,且汽车能平稳起步。此外在换挡以及对汽车进行制动之前,有必要暂时中断动力传递。
当汽车转弯行驶时左右车轮在同一时间内滚过的距离不同,如果两侧驱动轮仅用一根刚性轴驱动,则在汽车转弯时必然产生车轮相对于地面滑动的现象。这会使转向困难,汽车的动力消耗增加,传动系统内某些零件和轮胎加速磨损。所以,驱动桥内装有差速器,使左右两驱动轮可以以不同的角速度旋转。第二节汽车离合器一、离合器的作用与分类
1保证汽车平稳起步。汽车起步是指从静止到行驶状态的整个过程。起步时,如果发动机与变速器之间没有离合器,而是刚性连接,则变速器一旦挂上挡位,汽车将因突然接受动力而猛烈向前冲,随之立即熄火。2使换挡时工作平顺。若无离合器配合,换挡将很困难,且会出现变速器“打齿”现象。通过离合器和加速踏板配合,可使换挡工作平顺。3(一)离合器的作用防止传动系统过载。离合器按照工作原理可以分为:(二)离合器的分类液力离合器靠工作液(油液)传递转矩。泵轮与外壳连为一体,是主动件,涡轮与泵轮相对,是从动件。当泵轮转速较低时,涡轮不能被带动,主动件与从动件之间处于分离状态。随着泵轮转速的提高,涡轮被带动,主动件与从动件之间处于接合状态。主动部分由带有膜片弹簧的压盘、飞轮、中间盘及分离盘等组成。压盘固定于发动机曲轴上,膜片弹簧为开有径向槽的碟形膜片弹簧,缩短了离合器的轴向尺寸,保证压盘上的压力均匀,接合平顺。离合器在接合状态时,膜片弹簧产生压紧力,使从动盘被夹紧在压盘和飞轮之间。电磁离合器靠线圈中电流的通断来控制离合器的接合与分离。在主动件与从动件之间放置磁粉,可以加强两者之间的接合力,这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。摩擦式离合器液力离合器电磁离合器摩擦式离合器电磁离合器液力离合器1.离合器接合离合器踏板处于自由状态时,从动盘在压紧弹簧作用下压紧在飞轮端面。发动机工作时,飞轮旋转,靠离合器从动盘摩擦片与飞轮端面之间的摩擦力将动力传给变速器。2.离合器分离离合器分离踩下离合器踏板,通过操纵机构,使分离轴承克服压紧弹簧作用力右移,带动从动盘右移,使从动盘与飞轮端面出现间隙,切断发动机动力传递。3.汽车平稳起步汽车平稳起步先踩下离合器踏板,切断发动机动力,挂上挡后,再缓慢松开离合器踏板。在压紧弹簧的作用下,从动盘逐渐与飞轮端面接触压紧,将动力由小到大传到变速器,达到平稳起步。
(一)摩擦式离合器的基本工作原理
二、摩擦式离合器的结构与原理4.配合换挡配合换挡先踩下离合器踏板,切断发动机动力。变速器齿轮不再传递转矩,这样容易退出原挡位,也容易挂上新挡位。5.过载保护(离合器打滑)当汽车紧急制动时,传动系统将产生很大的惯性力矩,并通过花键轴作用在离合器从动盘上,超出从动盘所能传递的最大转矩,则从动盘打滑。避免了传动系统与发动机产生扭转,保护了机件。(二)膜片离合器的结构与原理1.推式膜片弹簧离合器根据膜片弹簧受分离杠杆的作用力的不同分为2.拉式膜片弹簧离合器压紧弹簧是用薄弹簧钢板制成的带有锥度的膜片弹簧,它靠中心部分开有18条径向切口,末端接近外缘处加工成圆孔形成18根弹性杠杆,支承铆钉穿过膜片弹簧末端圆孔铆接在离合器盖上。膜片弹簧外缘抵靠在压盘的环形凸起上,膜片弹簧两侧有钢丝支承环作为膜片弹簧的支点,转矩通过传动片和离合器盖传至压盘。1.推式膜片弹簧离合器其结构特点当分离离合器时,分离轴承左移,膜片弹簧被压在前钢丝支承环上,其径向截面以支承环为支点转动(膜片弹簧呈反锥形),于是膜片弹簧外端后移,并通过分离钩带动压盘后移使离合器分离。可见,膜片弹簧起到压紧弹簧和分离杠杆的双重作用。膜片弹簧离合器的分离轴承与膜片弹簧小端同样也必须有一定的分离间隙,其间隙的调整是通过调整分离轴承的轴向位置实现的。推式膜片弹簧离合器工作原理当离合器盖未固定在飞轮上时,膜片弹簧不受力,处于自由状态。飞轮与离合器盖端面之间有一距离L。当用螺钉将离合器盖紧固在飞轮上时,离合器盖靠向飞轮,消除距离后钢丝支承环压紧膜片弹簧使之发生弹性变形(锥角变小)。同时,膜片弹簧外端对压盘产生压紧力,使离合器处于接合状态。2.拉式膜片弹簧离合器离合器盖用螺栓固定在发动机曲轴的法兰盘上,离合器压盘通过传力钢片与离合器盖相连,离合器盖和压盘的中间安装的是膜片弹簧,膜片弹簧的大端与离合器盖相接触,膜片弹簧碟簧部分的小端压在离合器压盘上,发动机飞轮通过螺栓固连到离合器盖上。离合器压盘和飞轮工作端面之间是离合器从动盘,离合器分离盘通过卡环固定在膜片弹簧分离指上,离合器分离推杆安装在变速器输入轴(第一轴)的中心,一端作用在分离盘中部的凹坑内;另一端作用于安装在变速器内的分离轴承端面上,捷达轿车离合器的结构如图。离合器压紧结构标题数字等都可以通过点击和重新输入进行更改,顶部“开始”面板中可以对字体、字号、颜色、行距等进行修改。离合器的压紧机构主要由螺旋弹簧或膜片弹簧组成,与主动部分一起旋转它以离合器盖为依托将压盘压向飞轮从而将处于飞轮和压盘间的从动盘压紧。压盘盖用螺栓固定在飞轮上并和飞轮一起旋转,膜片弹簧用于把离合器摩擦盘压紧在飞轮和压盘之间,因摩擦盘内花键与离合器输入轴相连。于是发动机的动力由飞轮传递至变速系统。离合器具有的弹性中心能吸收曲轴产生的扭振。钢制压缩弹簧使摩擦盘能平缓压盘扭转。离合器压紧结构带扭转减振器与不带扭转减振器的从动盘本体的外缘部分(即装摩擦片的部分)的结构基本相同,带扭转减振器的从动盘只是在中心部分附装有扭转减振器,因而从动盘本体与从动盘毂之间是通过减振器来传递转矩的。3.扭转减振器的构造与工作原理(1)结构在这种结构中,从动盘本体、从动盘毂和减振器盘都开有六个矩形窗孔,在每个窗孔中装有一个减振器弹簧,借以实现从动盘本体与从动盘毂之间在圆周方向上的弹性联系。减振器盘与从动盘本体用铆钉铆成一个整体,并将从动盘毂及其两侧的阻尼片夹在中间,从动盘本体及减振器盘上的窗孔有翻边,使六个弹簧不致脱出,在从动盘毂上开有与铆钉隔套相对的缺口,在缺口与隔套之间留有间隙,允许从动盘本体与从动盘毂之间相对转动一个角度。这样的从动盘不工作时,如图从动盘工作时,两侧摩擦片所受摩擦力矩首先传到从动盘本体和减振器盘上,再经六个弹簧传给从动盘毂,这时弹簧被压缩。借此吸收传动系统所受的冲击。传动系统中的扭转振动导致本体及盘同毂之间的相对往复摆动,从而可依靠两阻尼片与上述三者之间的摩擦来消耗扭转振动的能量,使扭转振动迅速衰减。(2)原理检查离合器从动盘是否磨损或损坏,其铆钉头在摩擦片中的深度应小于极限值,如果发现缺陷应更换摩擦片或从动盘总成。目视法检查离合器从动盘是否烧蚀,同时用专用工具测量从动盘的厚度是否超过极限值,如果超过极限值则更换。在离合器从动盘边缘测量其摆差,用同样的方法测量压盘的轴向间隙,如果超过极限值,则更换。从动盘铆钉深度从动盘厚度测量检查汽车离合器从动盘离合器操纵机构的作用是接合和分离离合器。当操作者踩下离合器踏板时,离合器分离轴承就推动分离杠杆使离合器分离。常见的几种离合器操纵机构有杠杆式、拉索式和液压式。当离合器踏板踩下时,离合器分离叉下部就向左移动(注意支枢点),当离合器分离叉左移时,离合器分离轴承就使得离合器分离。4.离合器操纵机构(1)杠杆式离合器操纵机构杠杆式离合器操纵机构简图拉索式操纵机构是用一根挠性拉索连接踏板到分离叉。当踩下踏板时,拉索使分离叉运动,如图拉索如何连接到分离叉的。(2)挠性拉索式离合器操纵机构挠性拉索式离合器操纵机构液压系统由主缸和工作缸组成.当踏板受到作用力时,在主缸中就建立起液压压力通过液压管送到工作缸。此压力用于移动分离叉来实现离合器的操纵。如图所示的是液压式离合器操纵机构系统的零部件。这个系统相似于制动系统,有主缸、操纵液压系统的踏板、轮缸和储液器(储存多余的液压油)。(3)液压式操纵机构液压式离合器操纵机构系统的零部件离合器分离轴承是安装在离合器壳内可以来回移动的推力球轴承。分离轴承是靠离合器踏板和操纵机构来完成操纵压盘的工作的。当离合器踏板踏下时,分离轴承就推动旋转着的压盘的分离杠杆,用来完成离合器的分离。当离合器踏板松开时,分离轴承就往后移动,压盘弹簧的压力就完成了从动盘的接合。分离轴承式操纵机构如图所示。(4)分离轴承式操纵机构
分离轴承式操纵机构(5)离合器踏板自由行程的调整①用踏板限位块或离合器开关调整踏板高度,如图a所示。踏板高度H为168~178mm。②通过主缸推杆调整踏板自由行程,如图b所示,然后拧紧螺母,踏板自由行程A1:1.0~3.0mm。踏板自由行程包括由连接叉销及离合器踏板上的连接叉销孔产生的空程、由活塞及推杆产生的空程的总和,其测点在踏板垫位置。离合器踏板自由行程的调整多簧式离合器周置弹簧离合器中央弹簧离合器螺旋弹簧式离合器螺旋弹簧式离合器与膜片弹簧式离合器的工作原理基本相同,只是结构有所不同。螺旋弹簧式离合器的压紧机构是螺旋弹簧。(三)螺旋弹簧式离合器的结构与原理三、(一)离合器的拆解三、离合器的拆解与检修(二)离合器的检查与调整1.离合器的分解(1)膜片弹簧式离合器的分解(2)周置弹簧离合器的分解(1)从动盘的检查与修理(2)压盘的检查与修理(3)离合器盖的检查与修理(4)压紧弹簧的检查与修理(5)分离件的检查与修理
2.离合器零件的检车与修理用纱布打磨从动盘用纱布打磨压盘3.离合器的装配装配时摩擦片要清洁,各活动关节及摩擦面应涂少许润滑脂。多簧式离合器的弹簧应按自由长度分组后再同向均匀搭配,以使压紧力均匀。装配时应用专用工具以防离合器变形。为保证从动盘与曲轴的同轴度和便于安装变速器,离合器安装时可用该车型的另一变速器第一轴或专用导向轴插入从动盘,并用曲轴后端导向轴承孔定位。(1)分离杠杆高度的调整(2)离合器踏板自由行程的调整
4.离合器的调整离合器的装配定位(三)注意事项1.注意离合器盖与压盘间、平衡片与压盘间、离合器盖与飞轮间的装配记号。2.安装时应注意从动盘的方向。3.大修的离合器应在装车前与曲轴飞轮组一起进行平衡。离合器的装配定位三、1.离合器分离不彻底的检查四、离合器常见故障检修方法与维修案例三、2.起步抖动的检查三、3.离合器打滑的检查三、4.离合器异响的检查故障现象一辆长安牌微型厢式面包车,行驶途中发现离合器不好使,继续前行直至回到驻地。离合器不分离,踏下离合器换挡,只能听见“咯咯”的打齿声。故障排除故障分析曲轴前后窜动严重,起动时,曲轴由飞轮的离心力带动向后窜动,踏下离合器踏板,曲轴会随分离轴承向前窜动。其窜动行程抵消了一部分压盘的分离行程。故检查离合器间隙已调至最小而离合器却不分离。由此可见,寻找此故障原因,不仅要检查主要可能出现故障的部件,同时要细心观察与其相关联的其他数据与部件,这样将有助于快速排除故障。
1.长安曲轴止推垫片引起的离合器故障五、离合器典型故障排除故障现象发动机怠速运转时,离合器踏板虽已踩到底,但换挡困难,变速齿轮有撞击声,勉强换上挡后,尚未放松离合器踏板,汽车已行驶或熄火。检查与排除
2.通用汽车离合器故障排除法3.宝来轿车离合器维修一例第三节手动变速器一、变速器的分类与作用1变速器的作用是以不同的转矩去驱动车轮。车辆需要在不同的负载下运行、停车和起步,重负载、高速和轻负载等都是对车辆不同的要求。变速器就是设计成根据不同的要求来改变传递到车轮的转矩。另外,变速器还要用于倒车和空挡。通常小转矩用于高速和轻负载。当在重负载和低速情况下时就需要更大的转矩。2要想通过输入输出来增加一定的转矩取决于齿轮相关的尺寸。输入和输出转速的比例叫作传动比。表明传动比的最好办法是用齿轮的齿数。图所示的一组齿轮,输入齿轮的齿数是12、输出齿轮的齿数是24。输入齿轮转两圈时,输出齿轮转一圈,也就是输出齿轮的转速是输入齿轮的一半,而输出的转矩却增加了一倍。这一齿轮传动比就定为24:12或2:1。这也就是说输入齿轮转两圈而输出齿轮转一圈。变速器的作用齿轮传动比齿轮传动比示意图手动变速器通常采用平行轴式,由齿轮传动的原理可知,一对齿数不同的齿轮啮合传动时可以变速变矩。如图所示,小齿轮作为主动轮、大齿轮作为从动轮时为减速传动,反之为加速传动。二、手动变速器的结构与原理(一)齿轮啮合原理齿轮啮合原理变速器就是通过主、从动齿轮齿数的不同来实现变速变矩的。汽车手动变速器通过多组一对或一对以上不同齿数的齿轮啮合来实现传动比的变化。根据主要轴的数目可分为两轴式和三轴式手动变速器。(二)手动变速器的结构两轴式与三轴式手动变速器典型的两轴五挡变速器。输入轴与一挡、倒挡、二挡主动齿轮做成一体。输入轴上还装有三、四、五挡主动齿轮,三、四、五挡主动齿轮与输入轴之间装有滚针轴承。输入轴上三、四挡主动齿轮之间装有三、四挡同步器。五挡同步器安装在输入轴末端。同步器齿毂与输入轴上的花键采用的是过盈配合结构。两轴五挡变速器斜齿轮(三)变速器齿轮的类型塔形齿轮内齿轮(四)同步器1.同步器的结构与原理在简单的变速器中换挡是靠变速器齿轮的啮合和分开来实现的,但是这种简单的变速器有一个缺点是容易引起变速齿轮打齿现象,因为各变速齿轮的转速不同,还存在换挡噪声问题。现代轿车变速器中都安装了同步器来实现齿轮的转速同步换挡。同步器的分解图2.同步器换挡的工作原理锁环式同步器的工作原理如图所示,花键毂4与第二轴用花键连接,并用垫片和卡环做轴向定位。在花键毂两端与齿轮1和4之间,各有一个青铜制成的锁环(也称同步环)9和5。锁环上有短花键内齿圈,花键齿的断面轮廓尺寸与齿轮1、4及花键毂7上的外花键齿均相同。在两个锁环上,花键齿对着接合套8的一端都有倒角(称锁止角),且与接合套齿端的倒角相同。1、4—齿轮;2—滑块;3—拨叉;5、9—锁环;6—弹簧圈;7—花键毂;8—接合套;10—接合套凹槽;11—花键毂轴向槽;12—锁环缺口锁环式同步器的工作原理3.同步器的检查与故障排除测量同步环背面与齿轮花键的间隙塞尺测量输入轴四挡同步环背面与齿轮花键的间隙一辆北京BJ2020S越野车,行驶中很难挂上三挡;一旦用力挂上又很难摘下,只有停车后,双手用力推拉或用锤子敲击变速杆才能摘下。4.同步器故障:行驶中难挂上三挡并且难摘挡故障分析与排除从车上拆下变速器(已挂上三挡),放掉其中的齿轮油;打开变速器盖,把变速器齿轮机构清洗干净,用铜质冲子顶住二三挡换挡啮合套,从三挡齿轮向着二挡齿轮的方向用锤子敲击,使啮合套从三挡啮合位置退到空挡位置。分解变速器,拆下二三挡同步器,对各零件进行检查,发现同步器与三挡齿轮的接合齿端面相接触后,锁环内锥面与齿轮外锥面之间还有间隙。靠近三挡齿轮的同步器弹簧圈弹力很弱,几乎没有弹性。三个滑块靠着三挡齿轮的一端已磨成片状。5.同步器故障:变速器三挡、四挡同步器三、手动变变速器换挡原理与动力传递(一)两轴五挡变速器换挡原理与动力传递输入轴与离合器的从动盘通过花键相连。动力通过离合器从动盘进入变速器,在输入轴上从左向右分别装有一挡、倒挡、二挡、三挡、四挡和五挡主动齿轮。两轴式变速器一挡动力流程图(一)两轴五挡变速器换挡原理与动力传递二挡动力流程图三挡动力流程图四挡动力流程图五挡动力流程图倒挡动力流程图(二)三轴五挡变速器的原理与动力传递三轴五挡变速器由第一轴(输入轴)、第二轴(输出轴)和中间轴以及在各轴上的齿轮组成。第一轴和第二轴在一条直线上,第一轴通过中间轴驱动第二轴以达到输出动力的目的。捷达轿车发动机与变速器的连接图三轴式变速器四挡齿轮在输入轴末端与输入轴制为一体,如下图。四挡齿轮安装位置一二挡动力流程图倒挡换挡原理与动力流程,如下图所示。五挡换挡原理与动力流程四挡齿轮安装位置四、手动变速器操纵机构(一)外部操纵机构1.远距离操纵式根据操纵杆与变速器的相互位置不同,可分为远距离操纵式和直接操纵式两种类型。常见的为远距离操纵式。远距离操纵机构2.直接操纵式四挡变速器直接操纵机构,三根拨叉轴的两端位于变速器盖的相应孔中,可以轴向滑动。一二挡拨叉和三四挡拨叉均以螺钉直接固定在相应的拨叉轴上。拨叉的顶部具有凹槽。倒挡拨叉的中部空套于固定的导向杆上,上端借螺钉与倒挡拨叉轴固定。该拨叉轴上另装一个顶部有凹槽的拨块。四挡变速器直接操纵机构(二)内部操纵机构拨叉与拨叉轴变速器的换挡手柄和选换挡拉索用来操纵变速器内部的换挡拨叉,从而实现换挡。典型的五挡变速器换挡拨叉与拨叉轴(三)手动变速保护装置变速器操纵机构要保证变速器在任何情况下都能准确、安全和可靠地工作,应满足下列要求:1.防止变速器自行挂挡或挂挡后自行脱挡,并能保持传动齿轮全齿常啮合。2.防止同时挂入两个挡。3.防止误挂入倒挡。为了达到上述要求,在变速器操纵机构中设置了自锁装置、互锁装置和倒挡锁装置。自锁装置互锁装置1.自锁装置在挂挡过程中,若操纵杆推动拨叉前移或后移的距离不足时,则滑动齿轮(或接合套)与相应的齿轮(或接合内齿圈)将不能在全齿宽上啮合,因而降低齿轮的使用寿命。即使达到全齿宽啮合,也可能由于汽车振动或其他原因,使滑动齿轮或接合套自行轴向移动,因而使啮合宽度减小,甚至完全脱离啮合,即自动脱挡。采用自锁装置就是用来防止自动脱挡并保证齿轮以全齿宽啮合的。
钢球式互锁装置的工作原理2.互锁装置(1)钢球式互锁装置(2)钳口式互锁装置钳口式互锁装置3.倒挡锁装置倒挡锁装置有弹簧锁销式、锁片式、扭簧式及锁簧式等形式,应用较多的是弹簧锁销式。其结构如图所示,弹簧锁销式的工作原理是驾驶人要挂倒挡时,必须要用较大的力使变速杆的下端压缩倒挡弹簧后,才能挂入倒挡;有的是要用较大的力使变速杆的下端压缩锁销弹簧,才能使变速杆的下端进入倒挡拨块的凹槽内,拨动倒挡拨叉挂入倒挡,以起到提醒作用。倒挡锁装置五、手动变速器的拆装和检修(一)手动变速器传动部分的拆装1.变速器传动部分的拆装(1)将变速器固定在装配台上,取出离合器推杆,放出变速器油。(2)用专用工具装配输入轴,旋紧螺母直至输入轴被固定。(3)拆下选挡、换挡止动螺栓和倒挡止动螺栓。(4)用专用工具拉出驱动法兰盘。(5)卸下离合器后端壳体。用专用工具拉出驱动法兰盘用专用工具固定输入轴(6)取下五挡同步器锁紧螺母和五挡调节螺栓,同时挂入倒挡,五挡,以锁住输入轴和输出轴。(7)将五挡同步器总成和五挡同步器齿轮、换挡拨叉一同取下。(8)用专用工具分离变速器壳体,并取下变速器壳体,取下时注意不要碰落拨叉。(9)取下拨叉和拨叉轴。(10)取下四挡卡簧,并取下四挡从动齿轮。(11)拔出输入轴总成。(12)取下三挡从动齿轮卡簧和倒挡轴。(13)用专用工具拉出三挡和二挡从动齿轮。(14)取下一挡从动齿轮和同步器总成。(15)拆下输出轴盖板并取下输出轴。同时挂入倒挡和五挡2.变速器输入轴总成的分界与组装(1)输入轴总成的分解。拆下挡圈,取下四挡齿轮,用压床压出三四挡同步器齿毂。(2)输入轴总成的组装。①组装好三挡齿轮和轴承,压入三四挡齿毂齿套,齿毂内花键的倒角朝向三挡齿轮的方向;最后装入五挡齿轮。②压入一二挡齿毂齿套,齿毂和齿套安装时,槽应对着一挡齿轮。③安装滑块弹簧时,其开口错开120°,弹簧弯曲端须固定在滑块内。3.变速器输出轴总成的分解与组装(1)先取出五四三挡从动齿轮,再取出一二挡、倒挡同步器和从动齿轮。(2)输出轴总成的组装。①压入五挡齿轮时,齿轮的凸肩应朝向轴承。②四挡齿轮的挡圈与挡圈槽的间隙应尽量小些,可通过选择厚度合适的挡圈来达到。③将三挡齿轮通过加热板加热至120°后压入,凸肩朝向四挡齿轮。④同步器的组装。一挡同步环有三个位置缺齿,这种同步环只能用于一挡,更换时,也可以使用不缺齿的,备件号为014311295D。组装一二挡同步器时,齿毂上有槽的一面朝向一挡,即朝向齿套拨叉环这一侧。⑤将一二挡同步器总成压入到轴上,齿毂有槽的一面朝向一挡齿轮(即朝后)。然后再装入一挡齿轮中的滚针轴承套一挡齿轮后,最后压入双列滚针轴承。⑥如果要更换输出轴前后轴承,那么应从变速器前后壳体中分别压出和压入轴承外座圈,应当平整地压入。4.变速器的装配(1)装入输出轴盖板和输出轴(含轴承)。(2)装入一挡、倒挡从动齿轮和同步器。(3)安装倒挡拨叉并旋紧其紧固螺栓。(4)安装倒挡轴及倒挡齿轮,并检查拨叉的工作情况。(5)装入二挡轴套和滚针轴承,并装入同步环和二挡从动齿轮,轴套可用橡皮锤轻击到位。(6)安装三挡从动齿轮,注意齿轮的凸缘向下,用专用工具和橡胶锤轻击到位,并装入三挡从动齿轮的卡簧。装入倒挡拨叉并旋紧紧固螺栓压入三挡从动齿轮(7)装入输入轴并检查齿轮的啮合情况。(8)装入四挡从动齿轮,注意齿轮的凸缘向上,并装入齿轮的卡簧。(9)装入拨叉,并小心地插入拨叉轴。(10)装上变速器壳体,并旋入紧固螺栓。(11)转入五挡主动齿轮和同步器,锁片要同时装入,旋紧五挡同步器的紧固螺栓,并放入离合器分离轴承。(12)装入变速器的后端壳体。(13)装入选挡杆和变速器的外部装置,如倒挡开关等。(14)在输入轴中插入离合器推杆。5.注意事项装入倒挡拨叉并旋紧紧固螺栓(二)手动变速器的检修1.变速器分解工作中的检修用塞尺测量各轴齿轮的止推间隙是否在标准范围内,否则更换。检查输出轴上齿轮止推间隙检查中间轴五挡止推间隙2.变速器零部件的检修(1)操纵横杆的检修检查变速器横杆有无变形,在拨动外横杆时有无发卡,横杆轴与锁紧螺栓及锁紧钢丝能否锁紧,否则应更换外横杆或钢丝。若外横杆变形,可校正修复。检查变速器外横杆轴与衬套磨损情况,如磨损严重,则应更换。(2)变速叉的检查变速叉的损坏现象是其弯曲和扭曲,叉上端导动块以及叉下端端面磨薄成沟槽,从而影响齿轮正常啮合,导致“跳挡”的故障。变速叉弯扭后,可用敲击法校正。导动块和端面磨损严重,应进行焊修或更换。变速叉轴弯曲、锁销及定位球磨损,定位弹簧变软和折断均会引起“跳挡”。用游标卡尺测量输出轴凸缘厚度(3)输出轴和轴承内座圈的检查分别用游标卡尺测量输出轴凸缘的厚度和内座圈外径。用游标卡尺测量内座圈外径用千分尺测量输出轴轴颈外径用外径千分尺检查各轴的轴颈及用百分表检查各轴的径向圆跳动。用百分表测量输出轴的径向圆跳动注:以上测量如超过极限值,则更换。检查同步环的磨损或损坏3.各挡齿轮的检修①目视法检查齿轮轮齿有没有裂缝、打坏、齿面剥落、齿端毛刺或剥落。齿面有轻微斑点,或边缘有破损,在不影响质量的情况下可用磨石修磨。②用专用测量工具,如塞尺、百分表等工具测量同步环及各挡齿轮的游隙。③检查同步器齿毂的花键部位和同步器滑块的滑槽是否损坏或磨损,如图所示。把齿毂装配到齿套里,检查齿毂和齿套在上、下方向是否过松及齿毂、齿套是否歪斜。检查齿毂是否有严重损坏或磨损④目视法及配合使用专用工具检查同步器滑块和同步器弹簧的磨损情况,是否在极限值范围内,如果不在则应更换。⑤用塞尺测量齿轮各部位的端隙是否符合要求,如超过极限值,则应更换。测量齿轮各部位的端隙是否符合要求1—输入轴上齿轮端隙2—输出轴上齿轮端隙六、变速器常见故障排除方法与维修实例1.变速器异响的诊断方法2.变速器乱挡的诊断方法3.变速跳挡的诊断方法4.变速器漏油的诊断方法5.昌河北斗星变速器异响6.长安奥拓变速器异响一辆重庆长安奥拓轿车变速杆置于空挡位置,发动机起动后,即听到车辆中部有“嘎吱、嘎吱”的异常响声。在车辆行驶中,当将变速杆置入空挡后滑行时,仍能听到这种异响声,同时变速杆还会出现急剧抖动的现象。在空挡位置时,变速器发响的原因大多为:轴承磨损松动,轴向或径向间隙过大;轴承润滑不良;第二轴磨损或弯曲;止推垫片或垫片损坏等。7.桑塔纳99新秀轿车手动变速器在三四挡间易掉挡故障现象一辆桑塔纳99新秀轿车,手动变速器在三四挡间易掉挡,若踩下加速踏板掉三挡,若抬起加速踏板掉四挡。故障检修与排除8.桑塔纳时代超人轿车难挂挡故障现象一辆已行驶3万km的桑塔纳时代超人轿车,发现原地起步时,踩下离合器挂一挡,感觉吃力;若踩下离合器等待片刻后,挂一挡轻松。挂倒挡时与上述情况相似。但乘用车一旦起步,挂挡操作就正常。故障检修与排除离合器液压操纵系统第四节自动变速器一、自动变速器的分类
自动变速器是指在汽车行驶过程中,变速器的操纵和换挡全部或部分实现自动化控制的变速器。自动变速器能在行驶过程中根据发动机的转速、汽车的负荷情况、路况以及驾驶人的意愿实现自动换挡。自动变速器按照内部换挡机构的不同可分为行星齿轮式、平行轴式和无级变速器。1.行星齿轮变速器由三根相互平行的轴,即输入轴、输出轴和中间轴组成,轴上分别安装着几对常啮合的齿轮。2.平行轴式自动变速器行星齿轮式变速器平行轴式自动变速器工作时发动机输出轴输出的动力首先传递到无级变速器的主动轮,然后通过V形传动钢带传递到从动轮,最后经减速器、差速器传递给车轮来驱动汽车。通过主动轮与从动轮的可动盘做轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与V带之间的啮合工作半径,从而达到改变传动比的目的。由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节,从而实现了无级变速功能。工作原理
3.无极变速器的工作原理无级变速器二、行星齿轮自动变速器为了增加传动比的数目,可以通过增加行星齿轮机构来实现。在自动变速器中,两排或多排行星齿轮机构组合在一起,可实现满足汽车行驶需要的多种传动比。常见的复合式行星齿轮机构有辛普森(Simpson)式行星齿轮机构和拉维娜(Ravigneaux)式行星齿轮机构。组成:由两个内啮合式单排行星齿轮机构组合而成,能提供三个前进挡和一个倒挡。结构特点:前后两行星排的太阳轮连接为一个整体,称为共用太阳轮组件;前行星排的行星架与后行星排的内齿圈连接在一起,称为前行星架后内齿圈组件,作为机构的输出,动力可以从前排内齿圈或共用太阳轮输入。(一)辛普森式行星齿轮机构辛普森式行星齿轮机构由一个单行星轮式行星排和一个双行星轮式行星排组合而成。两个行星排共用一个内齿圈和一个行星架。因此,它只有四个独立元件,即前太阳轮、后太阳轮、行星架和内齿圈。可以组成有三个前进挡或四个前进挡的行星齿轮机构。(二)拉维娜式行星齿轮机构拉维娜式行星齿轮机构作用——连接,即将行星齿轮机构的输入轴和行星排的某个元件连接,或将行星排的某两个基本元件连接在一起,使之成为一个整体,以实现直接传动。组成——由活塞、回位弹簧、弹簧座、一组钢片、一组摩擦片、调整垫片、离合器毂及几个密封圈组成。原理——多片离合器既可用作驱动元,也可用作锁止元。换挡执行机构由离合器、制动器和单向离合器三种不同的执行元件组成。(三)换挡执行机构1.换挡离合器换挡离合器2.换挡制动器目前最常见的是湿式多片制动器和带式制动器。作用——将行星排中的太阳轮、内齿圈和行星架这三个基本元件之一加以固定。组成——湿式多片制动器由壳体毂、活塞、回位弹簧、钢片、摩擦片及制动毂等组成。原理——当液压缸中没有压力油时,制动毂可以自由旋转。当压力油进入制动器的液压缸后,通过活塞将钢片和摩擦片压紧在一起,制动毂以及与其相连的行星齿轮机构的某一元件被固定住而不能旋转。常见的制动器有带式制动器和片式制动器两种。作用:将行星排中太阳轮、行星齿轮和行星架三个基本元件之一加以固定,使之不能旋转,产生不同的传动方向或速比。带式制动器总成制动器直杆式驱动带动制动器由活塞推动直杆,直杆带动顶杆夹紧制动带。由活塞推动杠杆,直杆带动顶杆夹紧制动带。由活塞推动顶杆,顶杆又下压摇臂,摇臂带动推杆,推杆带动钳形杆,钳形杆弯曲收紧制动带的两个活动端,夹住制动毂。杠杆式驱动带动制动器钳形式驱动带动制动器直杆式杠杆式钳形杆式带式制动器组成:由制动毂、制动器活塞、回位弹簧、钢片和摩擦片等组成。原理:当活塞受到控制油压的作用时,活塞在活塞缸内运动,使摩擦片与钢片互相接触,在每个摩擦片与钢片间产生很大的摩擦力,使行星架锁定在变速器壳体上;当控制油压降低时,由于回位弹簧的作用,活塞回至原位,使制动解除。片式制动器工作原理片式制动器3.单向离合器应用:在行星齿轮机构及综合式液力变矩器中,是行星齿轮机构的换挡元件之一。用于固定或连接几个行星排中的某些太阳轮、行星架和内齿圈等基本元件,让行星齿轮机构组成不同传动比的挡位。分类:滚柱式和楔块式。滚柱式单向离合器示意图楔块式单向离合器示意图锁定内圈齿以太阳轮为主动,行星齿轮架为从动。以行星齿轮架为主动,太阳轮为从动。知识链接行星齿轮的传动方式当太阳轮按顺时针方向旋转时,行星齿轮则按逆时针方向旋转,并试图使内齿圈也按逆时针方向旋转,但因内齿圈被锁定,故使行星齿轮架按顺时针方向旋转。当行星齿轮架按顺时针方向旋转时,行星齿轮试图带动内齿圈和太阳轮一起顺时针转动,但由于内齿圈已锁定,行星齿轮开始逆时针旋转,使太阳轮按顺时针方向旋转。太阳轮主动行星齿轮架主动锁定太阳轮以内齿圈为主动,行星齿轮架为从动。以行星齿轮架为主动,内齿圈为从动。当内齿圈按顺时针方向旋转时,行星齿轮也按顺时针方向转动,并试图使太阳轮按逆时针方向转动,但因太阳轮已被锁定,故使行星齿轮架按顺时针方向旋转。当行星齿轮架按顺时针方向旋转时,行星齿轮试图带动内齿圈和太阳轮一起顺时针转动,但由于太阳轮已锁定,所以行星齿轮顺时针旋转,使内齿圈也按顺时针方向旋转。内齿圈主动行星齿轮架锁定行星齿轮架以太阳轮为主动、内齿圈为从动。以内齿圈为主动、太阳轮为从动。当太阳轮按顺时针方向转动时,因行星齿轮架被锁定,行星齿轮逆时针旋转,进而带动内齿圈也逆时针转动。当内齿圈按顺时针方向旋转时,因行星齿轮架锁定,行星齿轮按顺时针方向转动,并带动太阳轮逆时针方向旋转。太阳轮主动内齿圈主动连接任意两元件,就会使行星齿轮不再有自转,此时三元件合为一体,三元件之间的传动比均为1,即为直接挡传动。将太阳轮与内齿圈连接在一起成为一体,作为主动件,按顺时针方向转动,带动行星齿轮架一起按顺时针方向转动,传动比i=1,且同方向。如下图所示,不锁定任何元件时,三元件可以随意转动,此时为空挡。太阳轮与内齿圈锁为一体时的传动情况不锁定任何元件的动力传动情况4.将任意两元件连接在一起5.不锁定任何元件三、平行轴自动变速器平行轴式自动变速器由三根相互平行的轴,即输入轴、输出轴和中间轴组成,轴上分别安装着几对常啮合的齿轮。两平行轴式自动变速器的结构示意图三平行轴式自动变速器的结构示意图特点在变速器壳体上装着两根或三根相互平行的轴,每根轴上都装着几个常啮合的齿轮,常啮合齿轮的动力传递是通过离合器或单向离合器完成。通过常啮合齿轮或主动轴驱动中间轴,再由中间轴通过常啮合齿轮把主动轴动力传递给输出轴,再由输出轴传递给驱动轮,主动轴惰轮旋转,带动中间轴上的惰轮一同旋转。输入轴通过轴上的花键与涡轮键配合,液力变矩器的涡轮旋转时,输入轴便旋转,轴上键配合着主动轴惰轮,与输出轴上的惰轮常啮合。中间轴上花键配合一中间惰轮。只要发动机运转,该齿轮便通过与之常啮合的输出轴惰轮在主动惰轮的带动下做与主动轴旋转方向相同的旋转运动。输入轴(主轴)输出轴(第二轴或副轴)中间轴(辅助轴)输入轴→输入轴常啮合齿轮→输出轴常啮合齿轮→一挡离合器→中间轴常啮合齿轮→中间轴一挡常啮合齿轮→输出轴一挡常啮合齿轮→输出轴。输入轴→输入轴常啮合齿轮→输出轴常啮合齿轮→中间轴常啮合齿轮→二挡离合器→中间轴二挡常啮合齿轮→输出轴二挡常啮合齿轮→输出轴。三挡输入轴→三挡离合器→输入轴三挡常啮合齿轮→输出轴三挡常啮合齿轮→输出轴。
各挡位动力传递流程输入轴→四挡、倒挡离合器→输入轴四挡、倒挡常啮合齿轮→输出轴四挡常啮合齿轮→输出轴。倒挡输入轴→四挡、倒挡离合器→输入轴四挡、倒挡常啮合齿轮→倒挡轴R位齿轮→输出轴四挡常啮合齿轮→输出轴。输入轴→输入轴常啮合齿轮→输出轴常啮合齿轮→一挡离合器→中间轴一挡常啮合齿轮→输出轴一挡常啮合齿轮→一挡固定离合器→输出轴。一挡二挡四挡L位平行轴式齿轮变速机是利用平行轴之间不同齿数的齿轮啮合,进行两轴间的动力传递。平行轴式齿轮变速机构知识链接平行轴式自动变速器与全同步式手动变速器的对比超速挡动力传递主动齿轮大,从驱动齿轮小,输入轴对输出轴是增速减矩传递,即汽车变速器的超速挡运动状态。
低挡动力传递主动齿轮小,从驱动齿轮大,输入轴对输出轴是减速增矩传递,即汽车变速器的低挡运行状态。直接挡动力传递主动齿轮与从驱动齿轮一样大,输入轴对输出轴是等速传递,即汽车变速器的直接挡运行状态。倒挡动力传递在主动轴、从动轴中间加一惰轮改变传动方向,就可获得倒挡。四、无级变速器(一)CVT基本结构金属带式机械式无级自动变速器,将轿车传动系的离合器、变速器、主减速器及差速器等装配成一个整体结构。机械式无级自动变速器是根据车速和节气门开度来改变机械式V带带轮的作用半径,实现无级变速。目前机械式无级自动变速器以金属带式为主。通过同时改变主动带轮和从动带轮的作用半径来改变传动比,常与其他传动机构配合使用。CVT使用的金属带是用多层钼合金薄钢带串上V形钢片制成,可承受很大的拉力和侧向压力,钢带装在工作半径可变的带轮上,靠液压力改变带轮的半径来改变传动比。CVT变速原理金属带结构(二)CVT基本工作原理1.动力传递路线发动机→电磁离合器→主动带轮→金属传动带→从动带轮→主减速器→差速器→半轴→驱动轮。2.变速原理当汽车起步、换挡或停车时,由计算机控制离合器实现分离和接合。发动机转速、车速、操纵杆位置及加速踏板位置等信息输入计算机,经过运算处理后,可以确定当前所处的运行工况,然后从计算机的只读存储器中读取相应的控制参数,输出给电磁离合器,使之处于预先设定的工作状态。
原理CVT的控制系统由电磁离合器控制系统和变速控制系统两部分组成。3.控制原理CVT控制系统原理五、电控机械式自动变速器电控机械式自动变速器通过电控单元控制执行机构实现自动换挡,具有传动效率高、油耗低、经济性好等优点。充分利用计算机及控制技术,把选、换挡和离合器及发动机节气门的操纵控制自动化。其加装了一套由电子控制的液压操控系统,原来由驾驶人完成的踩离合器换挡动作,现在由速选器来完成,由速选器选择的换挡时机更准确。1直流无刷电动机作为选挡及换挡执行元件,节气门控制采用步进电动机,用电动机-机构方式控制离合器的接合与分离。2平地、坡地、重载、轻载、起步、变速和制动等各种工况下的良好的起步平稳性及离合器控制平稳性。3特点换挡执行机构和离合器控制执行机构的结构优化设计,保证换挡灵活准确、无干涉现象、离合器具有磨损补偿功能。1采用AMT控制系统与电喷发动机控制系统一体化技术,有利于进一步提高燃油经济性。锁紧控制轴时,先将控制轴适当压下,然后旋转90°,以卡住驱动模块。然后将控制轴盖板盖紧,并用0.6N·m的拧紧力矩拧紧固定螺栓。借助旋具将轴转1/4圈以松动换挡控制轴。注意细节:用旋具转动轴时,要在旋具的初始位置做记号,转动后与该记号成90°角。AMT系统拆卸AMT系统安装(一)AMT系统与拆装在现有机械变速器的基础上,附加一套电控液压装置来实现离合以及换挡的自动控制器。AMT变速器(二)电动液压机组电动液压机组结构◆组成:由齿轮泵上端盖、齿轮泵、齿轮组、齿轮泵下端盖、密封垫与电动机等组成。◆工作原理:工作线性压力范围为40~52bar,当蓄能器压力低于40bar时电动泵开始工作,50bar时关闭。操作温度为-30~125℃;在-30℃也能启动。电动泵采用12V电源,压力为5MPa(50bar),液体温度为60℃。◆检修:AMT系统更换时,一定要采用与原型号、原功率相同的电动泵。电动泵电动泵分解图(三)驱动机构◆电磁阀的工作原理:电磁阀具有以10bar为单位,最大为7L/min的流量;由控制单元直接控制电流的范围为0~2.5A,20℃时线圈的电阻为25Ω。◆系统压力:蓄能罐保证泵的间歇运行,蓄能罐的完全充气保证了使用分离离合器或离合器接合的三次换挡负载;运行的额定压力:20℃时45~50bar;-30℃时35~44bar。电磁阀换挡轴换挡驱动机构原理图六、电控系统的控制原理自动变速器计算机除用于控制变速器本身的工作外,还通常与其他系统的计算机相连。从这些计算机中获取与自动变速器有关的信号,或将自动变速器的工作情况通过电信号传给其他系统的计算机,使其他系统的工作与自动变速器相配合。有的车型的自动变速器与发动机共用一个计算机来控制,简化电路,并减少由于连接线路问题所引起的故障。换挡控制即控制自动变速器的换挡时刻,也就是在汽车达到某一车速时,让自动变速器升挡或降挡。原理:计算机控制可以让自动变速器在汽车的任何行驶条件下都按最佳换挡时刻进行换挡,从而使汽车的动力性和经济性等指标达到最佳。(一)换挡控制原理自动换挡控制汽车自动变速器的操纵手柄或模式开关处于不同位置时,对汽车的使用要求不同,换挡规律也不同,通常计算机将汽车在不同使用要求下的最佳换挡规律以自动换挡图的形式储存在存储器中。自动换挡控制原理框图在有模式开关的电子控制自动变速器上,可以通过该开关来改变自动变速器的控制模式。自动变速器可以取消模式开关,由计算机进行自动模式选择控制。计算机通过各个传感器测得汽车行驶状况和驾驶人的操作方式,经过运算分析,自动选择采用经济模式、动力模式或普通模式进行换挡控制,以满足不同的行驶要求。电子车速控制系统能自动控制车速,使汽车按选定的速度稳定行驶,无需驾驶人反复调节节气门开度。在必要时可脱开这种自动方式,转而由驾驶人控制车速。电子车速控制系统(二)车速控制原理(三)自动模式控制原理(五)换挡品质控制原理在自动变速器换挡时,计算机发出延迟发动机点火的信号,通过控制发动机转矩保证换挡平顺。计算机还可通过调压电磁阀调节行星齿轮系统执行机构的工作压力,使执行元件柔和地接合,进一步提高换挡质量。(六)油压控制原理电液式控制系统中的主油路油压是由主油路调压阀调节的,并且主油路油压应随发动机负荷增大而增高,以满足传递大功率时对离合器、制动器等执行元件液压缸工作压力的要求。第四部分汽车车身电子控制系统(四)锁止离合器控制原理计算机内储存根据车速传感器和节气门位置传感器发出的信号,计算机可以控制锁止电磁阀的开和关,从而控制锁止离合器的接合或分离。第四部分汽车车身电子控制系统(七)发动机制动控制原理计算机按照设定的控制程序,在变速杆位置、车速及节气门开度等满足一定条件时,向强制离合器电磁阀或强制制动器电磁阀发出电信号,打开强制离合器或强制制动器的控制油路,使之接合或制动,让自动变速器具有反向传递动力的能力,从而在汽车滑行时可以实现发动机制动。(八)故障自诊断和失效保护电控自动变速器一般在计算机内设有专门的故障自诊断电路,在汽车行驶过程中不停地监测自动变速器电子控制装置中所有传感器和部分执行器的工作,一旦发现故障,计算机将故障信息以故障码的形式储存在计算机的存储器内,只要不拆除汽车蓄电池,被测到的故障码就不会消失。◆当No.1、No.2车速传感器正常时,ECT、ECU只利用No.2车速传感器信号控制换挡。◆当No.2车速传感器或其电路发生故障时,ECT、ECU将利用No.2车速传感器信号控制换挡。◆当No.1和No.2车速传感器都发生故障时,ECT、ECU将无法控制自动换挡,汽车只能在一挡行驶而无其他挡位。◆ECT、ECU既不会使O/DOFF指示灯闪亮向驾驶人报警,也不会存储任何故障码。车速传感器和电磁阀是ECT电控系统的重要部件,当电磁阀或车速传感器及其电路出现故障时,ECT、ECU将利用其备用功能,配合变速杆和手控阀工作,使汽车继续行驶,此功能称为失效保护功能。ECT换挡电磁阀No.1、No.2失效保护功能1.电磁阀电路失效保护的控制2.车速传感器电路失效保护的控制七、电控系统的控制阀电液式控制系统的控制阀采用由各种控制阀组成的阀体。电液式自动变速器的阀板除了换挡阀和变矩器锁止离合器的锁止控制阀的工作由计算机通过电磁阀来控制之外,还取消了由节气门拉索操纵的节气门阀,而使用由计算机控制的油压电磁阀来产生节气门油压,并让主油路调压阀的工作受控于油压电磁阀。电液式控制系统换挡阀的工作完全由换挡电磁阀控制。控制方式◆加压控制,即通过开启或关闭换挡阀控制油路进油孔来控制换挡阀的工作。◆泄压控制,即通过开启或关闭换挡阀控制油路的泄油孔来控制换挡阀的工作。(一)换挡阀电液式控制系统换挡阀的工作原理此时电磁阀A断电,电磁阀B通电,一二挡换挡阀阀芯左移,关闭二挡油路;二三挡换挡阀阀芯右移,关闭三挡油路。同时使主油路油压作用在三四挡换挡阀阀芯左端,让三四挡换挡阀阀芯停留在右位。此时电磁阀A和电磁阀B同时通电,一二挡换挡阀右端油压下降,阀芯右移,打开二挡油路。一挡二挡
电控自动变速器换挡液压系统原理此时电磁阀A通电,电磁阀B断电,二三挡换挡阀右端油压上升,阀芯左移,打开三挡油路。同时使主油路压作用在一二挡换挡阀左端,并让三四挡换挡阀阀芯左端控制压力泄空。此时电磁阀A和电磁阀B均不通电,三四挡换挡阀阀芯右端控制压力上升,阀芯左移,关闭直接挡离合器油路,接通超速挡制动器油路。由于一二挡换挡阀阀芯左端作用着主油路油压,虽然右端有压力油作用,但阀芯仍保持在右端不能左移。三挡四挡锁止电磁阀采用脉冲式电磁阀,使计算机可以利用脉冲电信号占空比大小来调节锁止电磁阀的开度,以控制作用在锁止离合器控制阀右端的油压,由此调节锁止离合器控制阀左移时排油孔的开度,从而控制锁止离合器活塞右侧油压的大小。电控式自动变速器的锁止电磁阀采用开关式电磁阀,主油路压力油经节流孔作用在锁止离合器控制阀的右端,锁止离合器控制阀的左端作用着弹簧力。接合状态(开关式电磁阀)分离状态(开关式电磁阀)(二)锁止离合器控制阀当作用在锁止电磁阀上的脉冲电信号的占空比较小时,电磁阀的开度和作用在锁止离合器控制阀右端的油压以及锁止控制阀左移打开的排油孔开度均较小,锁止离合器活塞左右两侧油压差以及由此而产生的锁止离合器接合力也较小,使锁止离合器处于半接合状态。电控系统锁止离合器控制阀工作原理(脉冲式电磁阀)
第五节驱动桥一、驱动桥的结构形式组成:由主减速器、差速器、半轴和驱动桥壳等组成。功用:将万向传动装置传来的发动机动力经过降速,将增大的转矩分配到驱动车轮。结构形式:非断开式和断开式。为了与独立悬架相适应,驱动桥壳需要分为用铰链连接的几段,更多的是只保留主减速器壳部分,主减速器壳固定在车架或车身上。为了适应驱动轮独立上下跳动的需要,差速器与车轮之间的半轴也要分段,各段之间用万向节连接。由驱动桥壳、主减速器、差速器和半轴组成。驱动桥壳通过悬架与车身或车架相连。输入驱动桥的动力首先传到主减速器主动小齿轮,经主减速器减速后转矩增大,再经差速器分配给左右两半轴,最后传至驱动车轮。(一)非断开式驱动桥(二)断开式驱动桥非断开式驱动桥断开式驱动桥主减速器由一对大小啮合斜齿轮构成,小齿轮与输出轴制成一体,大齿轮通过铆钉与差速器的外壳连在一起。(一)主减速器二、主减速器和差速器按参加减速传动的齿轮副数,分为单级式主减速器和双级式主减速器。按主减速器传动比挡数,分为单速式和双速式。按减速齿轮副结构形式,分为圆柱齿轮式、锥齿轮和准双曲面齿轮等形式。结构种类工作原理依靠齿数少的齿轮带齿数多的齿轮来实现减速,采用锥齿轮传动可以改变转矩旋转方向。将主减速器布置在动力向驱动轮分流之前的位置,有利于减小其前面的传动部件所传递的转矩,从而减小这些部件的尺寸和质量。主减速器实物与安装位置(二)差速器(1)作用把转矩从传动轴传递到半轴和车辆的驱动轮,由发动机发出的转矩通过变速器传递到差速器,然后由差速器把转矩分开,传送到驱动轮。(2)分类按照差速器的工作特性可以分为普通齿轮式差速器和防滑限速式差速器。1.差速器的作用与分类为提高汽车的通过能力,在汽车中装上防滑差速器,从而提高汽车的通过性和操纵的稳定性。常用防滑差速器可分为人工强制锁止式和自锁式两大类。动力自主减速器从动锥齿轮依次经差速器壳、十字轴、行星齿轮、半轴齿轮及半轴输出给驱动轮。两半轴齿轮可带动两侧车轮以不同转速转动。差速器靠主减速器壳体中的润滑油润滑,在差速器壳体上开有窗口,供润滑油进出。(2)防滑差速器摩擦片式自锁差速器2.差速器的结构(1)普通齿轮式差速器差速器3.差速器原理组成:由两个行星齿轮、行星齿轮轴、驱动法兰轴齿轮、整体式差速器摩擦壳、差速器壳与主减速器从动齿轮一起组成的差速器安装壳体、驱动法兰、驱动法兰轴及驱动法兰轴组件的支承轴承和各种辅助连接件等组成。由差速器运动特性方程式可知:◆当差速器壳转速为0时,若一侧驱动法兰轴,齿轮受其他外来力矩而转动,则另一侧驱动法兰轴齿轮以相同转速反向运转。◆当任何一侧驱动法兰轴齿轮的转速为0时,另一侧驱动法兰轴齿轮的转速为差速器壳转速的两倍。差速器原理4.差速器的检修间隙调整要在环齿上用百分表进行。把百分表调零。前后拨动环齿检查间隙。调整螺母位于轴承盖旁边。主动锥齿轮也可检查和调整,一组垫片放置在主动锥齿轮顶和后轴承内座圈之间。增加垫片组使主动锥齿轮靠近环齿,减少垫片组使其离远环齿。用百分表检验内齿圈与主动锥齿轮的间隙主动锥齿轮调整示意图用百分表检查差速器壳内半轴齿轮与行星齿轮之间的间隙。组装差速器时,必须检查主动锥齿轮的深度。用垫片调整行星齿轮的位置,按规定的具体步骤进行。用一套塞尺检验半轴齿轮与变速器壳之间的间隙。通常的测量值为0~0.006in。如间隙超过规定值,则须更换差速器壳。差速器壳内半轴齿轮与行星齿轮之间的间隙半轴齿轮与壳体的间隙用塞规检查三、半轴与桥壳(一)半轴半轴是在差速器与驱动轮之间传递动力的实心轴,内端用花键与差速器的半轴齿轮连接,外端用凸缘与驱动轮的轮毂相连。半轴与驱动轮的轮毂在桥壳上的支承形式决定了半轴的受力状况。1.全浮式半轴支承2.半浮式半轴支承半轴外端锻出凸缘,借助螺栓和轮毂连接。轮毂通过两个相距较远的圆锥滚子轴承支承在半轴套管上,半轴套管与驱动桥壳压配一体,组成驱动桥壳总成。半轴内端不受力及弯矩。半轴外端的锥面上切有纵向键槽,最外端有螺纹。轮毂有相应的锥形孔与半轴配合,用键连接,并用螺母固紧。浮式半轴支承结构图半浮式半轴支承结构图(二)桥壳1.驱动桥壳的功用支承并保护主减速器、差速器和半轴等。使左右驱动车轮的轴向相对位置固定。同从动桥一起支承车架及各总成质量。汽车行驶时,承受由车轮传来的路面反作用力和力矩,并经悬架传给车架。2.驱动桥壳的分类(1)整体式桥壳常见的有整体铸造、钢板冲压焊接、中段铸造两端压入钢管、钢管扩张成形等形式。桥壳上有通气塞,保证高温下的通气,保持润滑油品质和使用周期。(2)分段式桥壳一般分为两段,由螺栓将两段连成一体。由主减速器壳、盖和两个半轴套管及凸缘盘等组成。驱动桥壳整体式桥壳钢板冲压焊接式桥壳分段式驱动桥壳(一)万向传动装置的组成与功用四、万向传动装置组成——由万向节和传动轴组成,有时还需加装中间支承。功用——实现汽车上任何一对轴线相交且相对位置经常变化的转轴之间的动力传递。万向传动装置在汽车传动系统中的应用与布置(二)万向节1.普通十字轴刚性万向节两个万向节叉上的孔分别活套在十字轴的两对轴颈上。当主动轴转动时,从动轴既可随之转动,又可绕十字轴中心在任意方向摆动。这样的刚性万向节可以保证在轴间夹角变化时可靠地传动,并有较高的传动效率。万向节磨损后驱动的汽车在由前进挡变倒挡时发出明显沉闷的金属声。此外,在前进挡和低速时,
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