山東交通大學畢業設計(論文)
序
自動變速器的應用已經成為汽車發展的壹種趨勢,近年來配備自動變速器的汽車數量也迅速增加。與傳統的手動變速器相比,自動變速器結構復雜,種類繁多。但是自動擋的車操作簡單,經濟,安全。但由於機械技術、液壓技術和電子技術的結合,在維護方面更具挑戰性。
由於自動變速器具有良好的自動調節和自適應性,車輛起步更平穩,加速更均勻。良好的減震性能降低了傳動系統的動載荷和扭轉振動,延長了傳動系統的使用壽命,使乘客乘坐時感覺更舒適,駕駛時更安全。車輛的平均速度也得到提高。雖然自動擋在很多方面相比手動擋有著優異的性能,但其效率低下也是自動擋難以忽視的問題。因此,迫切需要了解自動變速器的結構和工作原理以及自動變速器各部件的作用和工作原理。同時,其故障診斷和維修也應同步跟進,以保證自動變速器汽車的正常使用和發展。
當自動變速器遇到故障時,由於其結構比傳統的手動變速器更加緊湊和復雜,維修起來更加麻煩和費時。壹般故障很少,這是因為它的性能更優越,結構更合理,設計更完善。為了順利進行維修,熟悉各部分的結構和工作原理是非常重要的。只有經過反復練習,熟練的維修流程才能更好的完成維修工作,從容應對變速器故障。本文將以豐田A341E自動變速器為對象,研究分析其結構和工作原理,並對故障診斷和維修做壹些探討。A341E自動變速器的簡單工作原理是動力由發動機輸出,通過液力變矩器傳遞給自動變速器。通過自動變速器的行星齒輪機構,由駕駛員操作操縱桿來掛擋不同的檔位,達到變速的目的。
故障診斷是用各種故障診斷方法對自動變速器進行測試和分析,有時還會借用相應的儀器,按照壹定的方法和步驟對自動變速器的機械系統、液壓控制系統和電控系統進行診斷,確定故障發生的具體部位和零件。
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江歌:豐田A341E自動變速器的結構、工作原理及維修。
1自動變速器概述
1.1自動變速器的開發
汽車自動變速器的成長過程比較緩慢。液力變矩器的成長階段是從1939到1950。在這個增長階段,變速由行星齒輪機構完成,液力變矩器的液力傳動部分不使用液力耦合器。即使這種結構簡單,成本不高,但液壓傳動部分只是作為聯軸器使用,不能實現變扭矩的功能。傳遞扭矩的變化依賴於行星齒輪機構。20世紀50年代,福特汽車公司成功開發制造了采用液力變矩的3速自動變速器,使液力自動變矩器在汽車上的應用進入了成熟階段。
由於汽車對高速比、燃油經濟性和噪聲控制的要求越來越嚴格,液壓傳動行星齒輪機構的齒數和速比範圍趨於增大。1977年,日本豐田開發出四擋自動變速器,1977年後,又成功開發出超速擋自動變速器。這種帶超速檔的變速器不僅提高了扭矩比和傳動部分,而且換擋平順。因為它采用了三元液力變矩器和多檔行星齒輪機構的設計理念。自動變速器中應用最廣泛的行星齒輪變速器是辛普森行星齒輪變速器,它是由美國福特公司壹位名叫辛普森的工程師發明的。
1983年,日產公司成功開發了4速液壓自動變速器的行星齒輪機構。其顯著優點是機構緊湊,從而為多速液壓自動變速器奠定了基礎。1989年,日產汽車公司開發的5檔液壓自動變速器成功投入使用。這兩種變速器都是在原有的3檔和4檔液壓變速器的基礎上增加了壹套行星傳動齒輪機構而設計的。
近年來,隨著自動變速器各部分結構性能的提高和完善,特別是電子技術和自動控制技術與傳統技術的融合,誕生了電控自動變速器,它包括電控液壓機械變速器和電控齒輪機械變速器。提高了汽車的燃油經濟性、動力性和安全性,讓汽車更加綠色環保。實現了變速器和發動機的最佳組合,促進了汽車工業的健康發展。
1.2自動變速器的類型
根據傳動比變化方式的不同,自動變速器可分為有級自動變速器和無級自動變速器兩大類。
常用的有級自動變速器壹般可以分為三類:液力自動變速器(AT)、電控機械式自動變速器(AMT)和雙離合自動變速器(DCT)。豐田A341E自動變速器其實就是電控液壓自動變速器。目前汽車上使用的液力自動變速器壹般是四速、五速或六速,但液力變速器的擋位可以是三到八。變速器的檔位越多,結構就會越復雜,對各種技術的要求也會越高。電控機械式自動變速器和傳統的機械式變速器壹樣,傳動效率高,壹般裝配使用在小排量乘用車和重型商用車上。雙離合器自動變速器的結構相對復雜,制造難度大,但它具有機械變速器傳動效率高的優點,發展空間很大。沒有臺階
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自動變速器具有結構簡單、體積小、工作速比範圍寬、易於與發動機形成理想匹配等優點,是未來變速器的發展趨勢。
1.3自動變速器和手動變速器的區別
(1)變速器桿不同。
手動變速器操縱桿如圖1.1所示。
圖1.1手動變速器桿圖1.1手動變速器桿
配備這兩種變速器的汽車的操縱桿有不同的功能。手動擋汽車的操縱桿是用來改變檔位的,是通過改變操縱桿的位置來實現的。檔位與操縱桿的位置壹壹對應。裝有手動變速器的汽車的檔位有:壹檔、直接檔、倒檔、空擋等等。裝有自動變速器的汽車的操縱桿用於改變工作模式。裝有自動變速器的汽車的工作模式有:駐車(P)、倒車(R)、空檔(N)、自動變速器(D)、有限自動變速器和其他工作模式。對於正常行駛的自動擋汽車,操縱桿放在自動擋(D)上,汽車可以自動完成從高檔到低檔的轉換。自動變速器操縱桿如圖1.2所示。
圖1.2自動變速器桿圖1.2自動變速器桿
三
江歌:豐田A341E自動變速器的結構、工作原理及維修。
其次,從踏板數量上來說,配備手動擋的車有三個踏板:油門踏板、剎車踏板、離合器踏板。自動擋的車只有兩個踏板:油門踏板和剎車踏板,沒有離合踏板。
裝有手動變速器的汽車也叫手動擋汽車。自動變速器的汽車也叫自動擋汽車。要想改變手動擋汽車的速度,需要通過換擋變速桿來改變變速器中齒輪的嚙合位置和傳動比,從而改變車輪轉速。只有踩下離合器,妳才能撥動變速桿。只有駕駛員熟練了,手動擋的車在加速和超車時才會比自動擋的車更快更省油。自動擋汽車可以自動變速,駕駛員只需踩下油門踏板。自動變速器會根據踏板和車速的變化自動變速。
(2)與手動變速器相比,自動變速器有以下優點和缺點:
(1)能主動變速,扭矩連續變化,換擋時動力持續;②通過性好,起步簡單,換擋簡單平順,舒適性好;③沖擊和動載荷低,使用壽命長。缺點:
①結構復雜,制造標準高,難度大,成本高;②傳動效率比較低,價格高,油耗高;③對維修人員的技術水平要求較高。