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㈡ 自動變速箱論文 結論
我是去年從汽車工程系畢業的,
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前言 隨著科學技術的不斷進步,汽車工業相應得到了迅速發展。如何快速而平穩地把發動機的動力傳遞到驅動車輪上,是影響汽車操縱方便性與平順性的關鍵之所在,要想解決好這些問題,首先要了解自動變速器技術特別是液力變矩器等相關技術的發展。
1.自動變速器技術的發展
目前汽車所使用的自動變速器大致可分為三類[1]:一類是由液力變矩器、行星齒輪機構及電液控制系統組成的液力自動變速器[2];一類是由傳統固定軸式變速箱和乾式離合器以及相應的電-液控制系統組成的電控機械式自動變速器;另一類是無級自動變速器。
1.1 液力自動變速器
液力自動變速器其基本形式是液力變矩器與動力換擋的旋轉軸式機械變速器串聯。這種自動變速器的主要優點有[1]:液力變矩器的自動適應性使其具有無級連續變速及變矩能力,對外部負載有自動調節和適應性能,從根本上簡化了操縱;液體傳動本身特有一定的減振性能,能夠有效地降低傳動系的尖峰載荷和扭轉振動,延長了傳動系的壽命;汽車起步平穩,加速迅速、均勻、柔和;提高了乘坐舒適性與行駛安全性;車輛的通過性好。
1.2 電控機械式自動變速器
這是一種由普通齒輪式機械變速器組成的有級式機械自動變速器。機械式自動變速器是在普通固定軸式齒輪變速器的基礎上,把選擋、換擋、離合器操縱及發動機油門操縱由控制器完成,代寫畢業論文實現自動變速。基本控制思想是:根據汽車運行狀況、路面情況和駕駛員的意圖,依據事先制定的換擋規律、離合器接合規律及發動機油門變化規律,對變速器進行最佳擋位判斷、離合器動作控制及發動機油門動作控制,實現發動機、離合器及變速器的聯合操縱。
由於機械式自動變速器是非動力換擋,變速器輸出扭矩與轉速變化比較大,易造成沖擊比較大,以及換擋期間動力中斷等缺點,必須對其進行改進,因此提出了扭矩輔助型機械自動變速器和雙離合器式機械自動變速器。前者通過輔助齒輪機構來實現,後者使變速器相鄰擋位的扭矩傳遞,分別受控於兩個獨立的離合器,這樣可以實現動力不中斷換擋。
1.3 機械無級變速器
前面提到的兩種自動變速器都是有級或分段無級自動變速、無級變速器、帶式無級變速器利用由許多薄鋼片穿成的鋼環,使其與兩個錐輪的槽在不同的半徑上「咬和」來改變速比,以達到無級變速的性能。它克服了前面兩種自動變速器固有的齒輪傳動比不連續和零件數量過多的缺點,具有傳動比連續、傳遞動力平穩、操縱方便等特點,實現了無級變速。由於CVT 是摩擦傳動,導致效率低,所使用的傳動鏈製造技術難、加工精度要求較高,使用的材質要求更高,維修更是困難,對這些難點仍在繼續攻關中。
1.4 液力變矩器+AMT 的自動變速器
將液力變矩器(TC)與固定軸機械式齒輪變速器(AMT)組合[2],得到一種新型的自動變速系統,即:TC+AMT。TC 與AMT 共同工作,不但具有AT 的優點,大大提高了軍車的通過性、越野性操縱方便性,而且具有成本低與易製造的特點。在保證汽車動力性、燃油經濟性、操縱方便性等特性外,還可以實現發動機、液力變矩器和機械式自動變速器合理匹配,找到最佳工作點,達到總體效果最佳,不僅越野性、通過性好、操縱方便,而且使影響乘坐舒適性的沖擊度最小,具有良好的乘坐舒適性。是一種具有良好發展前途的自動變速器,世界各國正致力於此項技術的研究和開發。
1.5 帶閉鎖與滑差的TC+AMT 的自動變速器
液力變矩器具有的起步平穩、減振、通過性和乘坐舒適性好等優越性能,但最大的缺陷是效率低,為了提高液力變矩器的傳動效率,而採用了閉鎖與滑差技術。它是指在液力變矩器的泵輪與渦輪之間,安裝一個可控制的離合器,當汽車的行駛工況達到設定目標時,控制離合器將泵輪與渦輪按設定的目標轉速差傳動(即滑差控制)或鎖成一體(即閉鎖控制),液力變矩器隨之變為半剛性或剛性傳動,這樣做一方面提高傳動效率[4]。閉鎖後消除了液力變矩器高速比時效率的下降,理論上閉鎖工況效率為1,從而使高速比工況效率大大提高;另一方面,在液力傳動向機械傳動轉換過程中,由於採用滑差控制,不但擴大了液力變矩器的高效率范圍,而且可以使傳動系從液力傳動平穩地過渡到閉鎖後的剛性傳動,特別是在閉鎖開始和閉鎖低速階段,可以吸收由於閉鎖產生的部分振動和沖擊,按照滑差和閉鎖的控制規律,使得渦輪轉速逐步接近泵輪,大大減少了沖擊和振動,使得乘坐舒適性得以提高。
2.帶有閉鎖與滑差控制的液力變矩器結構特點
2.1 液力變矩器結構的方案分析
圖1 液力變矩器方案一
圖2 液力變矩器方案二
以某公司開發的帶有閉鎖與滑差控制的某大型汽車液力變矩器結構簡圖如圖1和圖2所示,二者是原理相同而結構形式相異的兩種液力變矩器。對於圖1所示結構[5]:在液力傳動時,在分離離合器後,AMT 自動變速器輸入軸的轉動慣量由渦輪、閉鎖離合器、渦輪法蘭、渦輪軸等部件的慣量組成。而原車此時的轉動慣量僅為原乾式離合器的從動盤和變速器一軸的慣量,新系統的轉動慣量為原車的4倍。這將延長換擋時同步器接合時間,大大地影響了換擋品質的提高。圖中:1 為閉鎖離合器,2 為換擋離合器;
對於圖2所示結構[6]:在液力傳動時,AMT 自動變速器輸入軸的轉動慣量由換擋離合器的從動片、渦輪軸、花鍵軸等組成。這種布置使轉動慣量想比與手動裝置大大的減少,而且減少了同步器的接合慣量,這不僅有利於AMT 換擋,具有工作平穩、壽命長等特點,有利於提高換擋品質,而且更加巧妙地將閉鎖離合器1布置於渦輪同一側,使得方案二的結構緊湊。
2.2 閉鎖與滑差的控制
(1)閉鎖與滑差控制系統的液壓原理
圖4 電控系統示意圖
實現閉鎖與滑差控制的動力源是液壓控制系統所提供的系統壓力,根據閉鎖與滑差控制系統的工作原理和要求。在何時採取液力傳動、滑差控制的半剛性傳動還是閉鎖控制的剛性傳動,完全由各電磁閥綜合控制的系統油壓P1和P2的壓差(P1-P2)來決定。
(2)閉鎖與滑差電控系統
根據動態三參數控制理論,在保證TC+AMT 自動變速器的換擋品質的前提下,根據在線所採集的數據,監控車輛的行駛狀態,按照特定控製程序和規定的換擋規律,代寫畢業論文實現閉鎖與滑差的精確控制。具體電控系統方塊圖如圖4所示。
有了良好的帶有閉鎖與滑差控制的TC+AMT 自動變速器硬體,先進的控制技術來怎是確保它的優越性能實現的根本保證。總之,開展液力變矩器的研究是提高自動變速器技術的重要環節。
參考文獻:
1.葛安林 車輛自動變速理論與設計 北京:機械工業出版社1991
2. 葛安林 自動變速器(二)—液力變矩器 汽車技術 2001(6)
3.馬文星 液力傳動在汽車上的應用與展望 汽車技術 1991(2)
4.過學迅 汽車自動變速器 北京:機械工業出版社出版1999(1)
5.朱經昌等 車輛液力傳動 北京:國防工業出版社1983(1)
6.朱經昌等 液力變矩器的設計與計算 北京:國防工業出版社1991(1)
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自動變速箱的發展迄今為止,已經有60多年的歷史了。從1939年美國通用汽車公司研製的液力耦合器和行星齒輪變速機構組成的四檔液力變速箱開始。由於液力變速器的種種優點,吸引了世界各大汽車生產廠家都積極投入到了對自動變速箱的開發和研製。直到1950年美國福特公司成功的研製出了第一個採用三元件液力變速箱結構的三檔自動變速器,自動變速器從此開始走向成熟。
採用液力變矩器的自動變速箱與採用耦合器的自動變速箱相比,顯示出了更多的優良性能:起步扭矩大,加速性能好,降低了傳動系的沖擊,對發動機曲軸的扭矩震動且有隔震的作用等,由於傳動效率低的原因,福特公司又採用了鎖止離合器機構,從而克服了此問題。從而完成了從原始自動變速箱向現代自動變速箱的完全轉變。
20世紀80年代中期,日本第一大汽車生產廠家豐田公司成功的研製出了具有超速檔的電控液力自動變速箱。這一創造的出現,又為自動變速箱的發展推向了一個新的階段。到90年代後期,美國的三大汽車公司先後推出了自己的電控液力自動變速箱,從此自動變速器的發展開始進入電控階段,液控自動變速箱逐漸被淘汰出局。
隨著計算機的發展,電控自動變速器在電控方面的技術逐漸走向成熟。一些高尖端技術也逐漸被運用到自動化控制上,例如:模糊控制理論,藍牙技術,CAN匯流排等。例如大眾公司的01N,01M和01V型等均在不同程度上採用這些技術。雪鐵龍公司的AL4自動變速箱,實現了全自動控制,P,R,N,D以及倒檔位置均採用了電磁閥控制,並且創下了自動變速箱電磁閥最多的紀錄。這標志著從21世紀開始,自動變速箱在可靠性,換檔的平順性等各方面均有了很大的提高,滿足了人們對汽車人體化設計的理念的要求。
二、自動變速器的優點
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變速器是汽車傳動系的組成部件之一,在汽車行駛過程中,駕駛員為了適應路況要需要的不段的更換擋位,使汽車平穩的行駛,增加駕駛的舒適性.本文主要講的是汽車變速器在汽車上的一些作用以及它經常出現的一些故障,及解決這些故障的方法.(畢業設計網 )
關鍵詞: 汽車 自動變速器 操縱機構 故障分析 排除方法 擋位 維護變速器主要有下面幾個部分
1.經常檢查自動變速器油
油質的檢查〖資料來源:畢業設計(論文)網 www.56doc.com〗一般使用和維護人員因無檢測設備,只能從外觀上判斷,可用手指捻一捻,感覺一下粘度,用鼻子聞一聞氣味如何,若已變色或有燒焦的氣味,則應更換新油。
2.自動變速器油的更換
放完油後,視情況拆下機油盤,徹底清洗機油盤和過濾器濾網,然後再將機油盤裝好。加油時,先從加油口注入工作液達到規定的標准,起動發動機,在發動機怠速運轉的情況下,移動選擋桿經所有的擋位後回到P位,這樣可使變速器迅速地熱起,然後再加油。
3.檢查手動選擋機構
手動選擋機構從選擋桿到手動閥是通過連桿或拉線連接起來的,均有調整部位。手動手柄的位置應與自動變速器內的彈簧卡片位置一一對應,若不對應則需調整。手動選擋機構的調整往往被忽視,有時自動變速器修理結束後,由於沒有調整選擋機構,最後導致換擋沖擊力過大,甚至會造成事故。
4.制動帶的調整
自動變速器的制動帶為可調結構的均需調整,以補償其正常磨損。制動帶的調整應遵照廠家的技術規定,調整後可通過道路試驗判斷調整的結果。制動帶調整的作業位置,視變速器的型號而不同。
5.停車擋的制動性能檢查
在坡道上停車,應將選擋桿扳入P位,此時松開制動踏板,汽車應不會自行滑下。若需要將選擋桿從P位移開,應記住必須先踩下制動踏板,否則會摘不下來,因此在停車擋無制動性能時應檢查維修。