1、汽车底盘构造与维修项目项目4 4 自动变速器自动变速器液力自动变速器概述液力自动变速器的主要部件 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器故障诊断与排除无级变速器 项目项目4 4 自动变速器自动变速器 自动变速器又称机械液力变速器，常见的有4种形式，分别是液力自动变速器、无级变速器（continuously variable transmission，CVT）、机械式自动变速器和双离合器自动变速器。其中，液力自动变速器和无级变速器是目前在汽车上应用最广泛的变速器类型。项目项目4 4 自动变速器自动变速器 自动变速器和自动传动桥是按发动机布置和驱动形式不同而分类的，当用于FR汽车时，称其为自动变
2、速器，如图4-1所示；当用于FF汽车时，称其为自动传动桥，如图4-2所示。项目项目4 4 自动变速器自动变速器 图图4-1 4-1 自动变速器（自动变速器（FRFR汽车）汽车）图图4-2 4-2 自动传动桥（自动传动桥（FFFF汽车）汽车）任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述 液力自动变速器的分类及其特点 一、一、液力自动变速器的分类1.液力自动变速器是汽车上采用最广泛的变速器，根据电控与否可分为全液力自动变速器和电控液力自动变速器（electronically controlled transaxle，ECT）。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器
3、概述液力自动变速器的传动机构常用行星齿轮机构，也有少量的液力自动变速器的传动机构采用定轴式普通齿轮机构（与手动变速器一样），行星齿轮机构一般分为辛普森（Simpson）式、拉维娜（Ravigneaux）式两种。辛普森式行星齿轮自动变速器在液力自动变速器中使用最为广泛，它是由美国福特公司的工程师HW辛普森发明的，本任务主要以ECT中的辛普森式行星齿轮自动变速器为基础进行自动变速器的认识和检修学习。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述液力自动变速器的特点2.相比于手动变速器，液力自动变速器具有明显的优越性。手动变速器又称机械式变速器，当驾驶员驾驶手动变速器汽车时，为提高车速
4、，驾驶员要操作离合器踏板和换挡杆换高挡位，并辅以踩下加速踏板，或当功率不够爬不上坡时，就要换低速挡位。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述驾驶员必须时刻注意发动机的载荷、车速和行驶条件。驾驶员驾驶液力自动变速器汽车时，无须时刻调整挡位、操作离合器踏板，液力自动变速器会根据发动机功率及车速等，在最合适的时刻自动升、降挡,缓解了驾驶员的驾驶疲劳，也减小了驾驶难度，而且经过多年发展，液力自动变速器的生产成本已经相当低。当前液力自动变速器的挡位越来越多，从以前的3挡发展到现在的8挡，随之改变的还有换挡速度和舒适性的提升及油耗的降低。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力
5、自动变速器概述目前，80的自动挡车型都是采用液力自动变速器，国内主流液力自动变速器车型都是5速液力自动变速器，有部分中高档车已搭载6速甚至7速液力自动变速器，而像雷克萨斯、宝马、奥迪和奔驰的一些高档进口车型，已经用上8速液力自动变速器。可以预见，随着生产成本降低，更多挡位的液力自动变速器将被装备到更多车型上，而且由于技术成熟和成本优势，液力自动变速器在未来很长时间里都将是自动挡车型的主流技术，具有很好的发展前景。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述液力自动变速器有自身的不足，如换挡顿挫感明显、相对耗油高等。虽然挡位增加（齿轮增加）可以减轻液力自动变速器的天生缺陷，不过，
6、挡位的增多也意味着体积和重量的增大，因此其在未来挡位可能更多的汽车上的应用还是有一定的局限性。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述 液力自动变速器的结构与工作原理 二、全液力自动变速器在早期使用，目前汽车采用的都是电控液力自动变速器。从结构上看，电控液力自动变速器就是在全液力自动变速器的基础上增加了电子控制系统。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述液力自动变速器的结构1.（1）全液力自动变速器的结构。全液力自动变速器由传动部分、换挡操作部分和液压控制部分组成，其结构如图4-3所示。传动部分。换挡操作部分。液压控制部分。任务任务4.1 4.1 液力
7、自动变速器概述液力自动变速器概述图图4-3 4-3 全液力自动变速器的结构全液力自动变速器的结构 11油泵；油泵；22液力变矩器；液力变矩器；33发动机；发动机；44加速踏板；加速踏板；55油门拉索；油门拉索；66行星齿轮机构；行星齿轮机构；77速控液压阀；速控液压阀；88换挡杆；换挡杆；99换挡拉索；换挡拉索；1010阀体阀体任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述（2）电控液力自动变速器的结构。电控液力自动变速器由传动部分、换挡操作部分、液压控制部分和电子控制系统组成，其结构如图4-4所示。传动部分。换挡操作部分。液压控制部分。电子控制系统。图图4-4 4-4 电控液力
8、自动变速器的结构电控液力自动变速器的结构 11液力变矩器；液力变矩器；22油泵；油泵；33车速车速传感器；传感器；44中间轴齿轮转速传感器（输中间轴齿轮转速传感器（输出轴）；出轴）；55行星齿轮机构；行星齿轮机构；66涡轮转涡轮转速传感器（输入轴）；速传感器（输入轴）；77换挡杆；换挡杆；88阀体；阀体；99电磁阀；电磁阀；1010传感器；传感器；1111发发动机和动机和ECTECT的的ECUECU任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述（1）全液力自动变速器的工作原理。全液力自动变速器的工作原理如图4-5所示。全液力自动变速器将汽车行驶时的车速、节气门开度分别通过速控液压
9、阀（调速器）和节气门液压控制阀转变为油压来控制和调节阀体总成工作，阀体总成根据调速油压和节气门油压变化，按照设定的换挡规律，通过控制阀体总成中节气门液压控制阀的油压来操纵换挡执行元件，实现自动换挡。液力自动变速器的工作原理2.任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述图图4-5 4-5 全液力自动变速器的工作原理全液力自动变速器的工作原理任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述（2）电控液力自动变速器的工作原理。电控液力自动变速器的工作原理如图4-6所示。电控液力自动变速器是将节气门开度、车速等信号输入自动变速器ECU，自动变速器ECU根据这些信号向换挡电
10、磁阀和油压电磁阀等发出控制信号，控制和调节阀体总成工作，按照设定的换挡规律，通过控制阀体总成中换挡阀的油压来操纵换挡执行元件，实现自动换挡。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述 图图4-6 4-6 电控液力自动变速器的工作原理电控液力自动变速器的工作原理任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述 电控液力自动变速器的换挡操作 三、三、下面以普通型和手自一体型电控液力自动变速器为例，进行电控液力自动变速器换挡操作的学习。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述普通型电控液力自动变速器1.以配置U241E电控液力自动变速器的凯美瑞轿车为
11、例（4速）进行换挡杆操作，如图4-7所示。自动变速器换挡杆具有换挡锁止机构，其作用是降低错误操作的可能性。只有踩下制动踏板且点火开关设置在ON时，才能将换挡杆从P挡移出。图图4-7 4-7 换挡杆操作（配换挡杆操作（配置置U241EU241E电控液力自动变速器电控液力自动变速器的凯美瑞轿车）的凯美瑞轿车）任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述（1）移动换挡杆，组合仪表上会显示对应的挡位图，如图4-8所示。P：驻车挡。R：倒挡。N：空挡。D：前进挡域。3：3挡域。2：2挡域。L：仅在1挡行驶。图图4-8 4-8 组合仪表（配置组合仪表（配置U241EU241E电控液力自动变
12、速器的凯电控液力自动变速器的凯美瑞轿车）美瑞轿车）任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述（2）正常行驶。在P挡或N挡起动发动机。踩下制动踏板，将换挡杆换至D挡。当换挡杆设置在D挡时，自动变速器系统将根据行驶条件自动选择最适宜的挡位。经常使用D挡可节省燃油并有助于平稳驾驶。如果发动机冷却液温度低，即使在D挡，也不能将变速器换至超速挡。注意：换挡时，严禁把脚放在加速踏板上。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述（3）使用发动机制动。要使用发动机制动，可采用如下方法降低变速器挡位：移动换挡杆至3挡。移动换挡杆至2挡。移动换挡杆至L挡。注意：在光滑路面上降挡
13、时要小心，突然换挡会导致车辆滑动或车轮空转。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述在D挡时，如果汽车下坡，车轮转速快，能反向带动发动机转动，但是车轮的运动不能传递到发动机。对于自动变速器汽车，在3挡域的第3挡时、2挡域的第2挡或在L挡域的第1挡时，动力可以反向传递，实现发动机制动。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述（4）换挡杆从D移至3挡时。在D挡时，汽车在4挡（超速挡）行驶（车速在145 km/h以下），这时将换挡杆从D移至3挡，能强制自动变速器切换为3挡行驶，有手动换挡的作用。注意：不要让发动机超速运转。观察发动机转速表，不要使指针进入红色区
14、域，即不要超过各挡位的最大允许速度。不要在2挡或L挡长时间爬坡或拖曳重物，这可能导致自动变速器过热而严重损坏。要防止这些损坏，在爬坡或拖曳重物时应使用3挡。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述（5）倒车。完全停止车辆。踩下制动踏板的同时，将换挡杆移至R挡。车辆行驶时绝对不要换至倒挡。（6）驻车。完全停止车辆。踩下制动踏板的同时，要完全踩下驻车制动踏板，以牢固施加驻车制动。踩下制动踏板，将换挡杆换至P挡。车辆行驶时在任何情况下都不能将换挡杆换至P挡，否则将会导致严重的机械损坏和车辆失控。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述（7）良好的驾驶习惯。在爬
15、缓坡的驾驶中，如果变速器在第3挡和超速挡之间重复换挡，可将换挡杆换至3挡，之后一定要立即将换挡杆换入D挡。拖曳车辆时，为保持良好的发动机制动，不要使用超速挡。发动机运转中停车时，脚要始终放在制动踏板上，这样可防止车辆滑动。在坡道上要一直使用制动踏板或驻车制动器以控制车辆。不要使用加速踏板控制车辆，因为这会导致变速器过热。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述（8）不能将换挡杆从P挡移出。如果踩下制动踏板，仍不能将换挡杆从P挡移出，则须使用换挡按钮，应尽快检查和修理。（9）在PWR（动力）模式行驶。在PWR模式时，变速器会以比NORM（普通）模式下更高的车速进行降挡操作，可
16、以获得更大的加速度。要设定PWR模式，按下驾驶模式选择按钮即可，PWR指示灯点亮。普通驾驶时，丰田公司建议使用NORM模式来节省燃油。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述手自一体型电控液力自动变速器2.以配置U250E电控液力自动变速器（5速）的凯美瑞轿车为例，进行换挡杆操作，如图4-9所示。图图4 49 9 换挡杆操作（配置换挡杆操作（配置U250EU250E电控液力自动变速器的凯美瑞轿车）电控液力自动变速器的凯美瑞轿车）任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述（1）移动换挡杆，组合仪表上会显示对应的挡位，如图4-10所示。P：驻车挡。R：倒挡。N
17、：空挡。D：前进挡域。S：手动换挡模式。+：升挡。-：降挡。图图4-10 4-10 组合仪表（配置组合仪表（配置U250EU250E电控液力自动变速器的凯电控液力自动变速器的凯美瑞轿车）美瑞轿车）任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述（2）S挡位驾驶。在S挡位时可手动改变挡位。通过移动换挡杆向上至“+”侧或向下至“-”侧，可以在5挡和1挡之间进行切换。当换挡杆移至S位置时，第一个挡位是4挡。组合仪表上显示S挡指示灯和当前挡位，如图4-9、图4-10所示。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述 5：根据车速或行驶条件，在1挡和超速挡（5挡）之间自动选择
18、最适宜的挡位。4：根据车速或行驶条件，在1挡和4挡之间自动选择最适宜的挡位。在下坡时将获得轻微的发动机制动力。在上坡时减少换挡，可平稳行驶。3：根据车速或行驶条件，在1挡和3挡之间自动选择最适宜的挡位。当有必要进行强力制动时最好使用此挡位。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述 2：根据车速或行驶条件，在1挡和2挡之间自动选择最适宜的挡位。当需要比3挡位更强的发动机制动力时，使用此挡位。1：不管车速或行驶条件如何，挡位都固定在1挡。当需要最大的发动机制动力时，使用此挡位。车辆高速行驶不能实现降挡，即车速与强制换挡挡位不匹配时，手动换挡不能实现，如果试图将变速器换低挡，将会
19、发出两次警告声。任务任务4.1 4.1 液力自动变速器概述液力自动变速器概述即使移动换挡杆至S挡，S挡指示灯也不点亮，则系统内可能存在故障。要尽快检查、修理车辆。在此情况时，可在D位置驾驶。（3）换挡杆从D移至S挡时。在D挡时，汽车在5挡（超速挡）行驶，这时将换挡杆从D移至S挡，能强制自动变速器切换为4挡行驶。任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件有液力变矩器、齿轮变速机构、换挡执行机构、液压控制系统和电子控制系统等。任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件 液力变矩器 一、一、液力变矩器位于发动机和机械
20、变速器之间，以自动变速器油（automatic transmission fluid，ATF）为工作介质，主要有以下功用:（1）传递转矩。（2）无级变速。（3）自动离合。（4）驱动油泵。液力变矩器的功用1.任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件液力变矩器的结构和工作原理2.图图4-11 4-11 液力变矩器的组成液力变矩器的组成任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件液力变矩器总成封在一个钢制壳体（变矩器壳体）中，内部充满ATF。液力变矩器壳体通过螺栓与发动机曲轴后端的飞轮连接，与发动机曲轴一起旋转。泵轮位于液力变矩器的后部，与
21、液力变矩器壳体连在一起。涡轮位于泵轮前，通过带花键的从动轴向后面的机械变速器输出动力。任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件锁止离合器可以将泵轮和涡轮直接连接起来，即将发动机与机械变速器直接连接起来，这样可以减少液力变矩器在高速比时的能量损耗，提高了传动效率和汽车在正常行驶时的燃油经济性，并防止ATF过热。锁止离合器的结构及工作原理如图4-12所示。任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件图图4-12 4-12 锁止离合器的结构及工作原理锁止离合器的结构及工作原理任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主
22、要部件当车辆起步、低速或在坏路面上行驶时，应将锁止离合器分离，使液力变矩器具有变矩作用。此时油液流至锁止离合器的前端，锁止离合器片前端与后端的压力相同，使锁止离合器分离。当车辆以中速或高速行驶时，油液流至锁止离合器的后端，使锁止离合器片与前盖一起转动。此时发动机的动力经液力变矩器壳体、锁止离合器和涡轮轮毂传给后面的机械变速器，相当于将泵轮和涡轮刚性连在一起，传动效率为100。任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件（2）液力变矩器的工作原理。液力变矩器的工作原理可以通过一对风扇的工作来形象描述。如图4-13所示，风扇A通电，将气流吹动起来，并使未通电的风扇B也转
23、动起来，此时动力由风扇A传递到风扇B。为了实现转矩的放大，在两台风扇的背面加上一条空气通道，使穿过风扇B的气流通过空气通道的导向，从风扇A的背面流回，加强风扇A吹动的气流，使吹向风扇B的转矩增加。风扇A相当于泵轮，风扇B相当于涡轮，空气通道相当于导轮，空气相当于ATF。任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件图图4-13 4-13 液力变矩器的工作模型液力变矩器的工作模型任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件液力变矩器工作时，发动机带动壳体旋转，壳体带动泵轮旋转，泵轮的叶片将ATF带动起来，并冲击到涡轮的叶片上；如果作用在涡轮叶
24、片上的冲击力大于作用在涡轮上的阻力，涡轮将开始转动，并使机械变速器的输入轴一起转动。由涡轮叶片流出的ATF经过导轮后再流回到泵轮，形成图4-14所示的循环流动。任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件图图4-14 ATF4-14 ATF在液力变矩器中的循环流动在液力变矩器中的循环流动任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件 齿轮变速机构 二、自动变速器的齿轮变速机构主要有行星齿轮式和平行轴齿轮式。齿轮变速机构与液力变矩器配合使用，执行机构根据自动变速器控制系统的命令来接合或分离、制动或放松齿轮机构的某个元件，通过改变动力传递路线得
25、到不同的传动比。任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件 如图4-15所示，单排行星齿轮机构主要由一个太阳轮（中心轮）、一个带有若干个行星齿轮的行星架和一个齿圈组成。由于太阳轮与行星轮是外啮合，所以两者的旋转方向是相反的；而行星轮与齿圈是内啮合，所以这两者的旋转方向是相同的。图图4-15 4-15 单排行星齿轮机构单排行星齿轮机构任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件 如果将太阳轮、齿圈和行星架中某个元件作为主动（输入）部分，让另一个元件作为从动（输出）部分，由于第三个元件不受任何约束限制，所以从动部分的运动是不确定的。因此，为
26、了得到确定的运动，必须对太阳轮、齿圈和行星架三者中的某个元件的运动进行约束和限制。通过对不同的元件进行约束和限制，可以得到不同的动力传递方式，单排行星齿轮机构在不同约束下的组合和速比关系如表4-1所示。任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件 表表4-1 4-1 单排行星齿轮机构在不同约束下的组合与速比关系单排行星齿轮机构在不同约束下的组合与速比关系任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件自动变速器中的行星齿轮变速器一般是采用23排行星齿轮机构传动，其各挡传动比就是根据上述单排行星齿轮机构的传动特点进行合理组合得到的。任务任务4.
27、2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件 换挡执行机构三、行星齿轮变速器的换挡执行机构包括离合器、制动器和单向离合器。离合器和制动器以液压方式控制行星齿轮机构元件的旋转，单向离合器是以机械方式对行星齿轮机构的元件进行锁止。任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件离合器的功用是连接轴和行星齿轮机构中的元件或连接行星齿轮机构中的不同元件。离合器主要由离合器鼓、活塞、主动摩擦片、从动钢片和复位弹簧等组成，如图4-16所示。离合器1.任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件 图图4-16 4-16 离合器的组成离合器的
28、组成任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件 离合器的压紧装置由16个沿圆周方向分布的螺旋压紧弹簧组成，位于离合器盖和压盘之间，靠弹簧的压紧力将压盘压向发动机飞轮，并将从动盘夹在中间，使离合器处于接合状态。发动机工作时，输出的转矩一部分由发动机飞轮直接传给从动盘，另一部分则由发动机飞轮通过8个固定螺钉传到离合器盖，并由此经四组传动片传到压盘，再传给从动盘。从动盘通过从动盘毂的花键传给从动轴，由此输入变速器。任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件制动器的功用是固定行星齿轮机构中的元件，防止其转动。制动器的形式有片式和带式两种。片式
29、制动器与离合器的结构和原理相似，不同之处是离合器是起连接作用而传递动力，而片式制动器是通过连接而起制动作用。制动器2.任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件v带式制动器由制动带和控制油缸等组成。图4-17为带式制动器的零件分解图。制动带是内表面带有镀层的开口式环形钢带。制动带的一端支承在与变速器壳体固连的支座上，另一端与控制油缸的活塞连杆相连。任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件图图4-18 4-18 楔块式单向离合器的构造和工作原理楔块式单向离合器的构造和工作原理单向离合器的作用是使某元件只能按一定方向旋转，而在另一个方向
30、上锁止。常见的单向离合器有楔块式和滚柱式。楔块式单向离合器的构造和工作原理如图4-18所示，由内座圈、外座圈、楔块和保持架等组成。单向离合器动器3.任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件v内、外座圈组成的滚道的宽度是均匀的，采用不均匀形状的楔块，当内座圈固定、外座圈逆时针转动时，外座圈带动楔块逆时针转动，楔块的长径与内外座圈接触，由于长径长度大于内、外座圈之间的距离，所以外座圈被卡住而不能转动；反之，当外座圈顺时针转动时，外座圈带动楔块顺时针转动，楔块的短径与内、外座圈接触，由于短径长度小于内、外座圈之间的距离，所以外座圈可以自由转动。任务任务4.2 4.2
31、液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件滚柱式单向离合器由内座圈、外座圈、滚柱、叠片弹簧等组成，如图4-19所示。外座圈的内表面制有若干偏心的弧形滚道。因此，由光滑的内座圈和外座圈构成的滚道的宽度不均匀，滚子被弹簧压向小端。在内座圈固定的情况下，当外座圈顺时针转动时，滚柱进入楔形槽的宽处，内、外座圈不能被滚柱楔紧，外座圈可以顺时针自由转动。当外座圈逆时针转动时，滚柱进入楔形槽的窄处，内、外座圈被滚柱楔紧，外座圈固定不动，单向离合器锁止。任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件图图4-19 4-19 滚柱式单向离合器滚柱式单向离合器任务任务4.2 4.2
32、液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件 液压控制系统 四、液压控制系统的基本组成包括动力源、执行机构和控制机构。任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件液压控制系统的动力源是油泵（液压泵），它是整个液压控制系统的工作基础，如各种阀体的动作、换挡执行元件的工作等都需要一定压力的ATF。油泵的基本功用就是提供满足需求油量和油压的ATF。动力源1.任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件 执行机构主要由离合器和制动器油缸等组成，其功用是通过控制油压实现离合器的接合和分离、制动器的制动和松开以得到相应的挡位。执行机构2.任务任务
33、4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件控制机构包括各种阀，如主调压阀、手动阀、换挡阀等。此外，液压控制系统还包括一些辅助装置，如用于防止换挡冲击的蓄能器、止回阀等。控制机构3.任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件 电子控制系统五、电子控制系统包括传感器、电子控制单元（ECU）和执行器，图4-20为丰田卡罗拉汽车电子控制系统框图。任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件 图图4-20 4-20 丰田卡罗拉汽车电子控制系统框图丰田卡罗拉汽车电子控制系统框图任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液
34、力自动变速器的主要部件传感器部分主要包括节气门位置传感器、车速传感器、转速传感器、发动机冷却液温度传感器、ATF温度传感器、驻车挡/空挡位置开关和制动灯开关总成等。节气门位置传感器安装在节气门体上，用于检测节气门开度的大小，并将数据传送给ECU，ECU根据此信号判断发动机负荷，从而控制自动变速器的换挡，调节主油压和控制锁止离合器等。传感器1.任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件车速传感器用于检测自动变速器输出轴转速，ECU根据车速传感器输入的信号计算出车速，并以此信号控制自动变速器的换挡和锁止离合器的锁止。常见的车速传感器有电磁式、舌簧开关式和光电式。温度传
35、感器一般都是负温度系数的热敏电阻，即温度升高，电阻下降。ECU接收温度传感器信号，当温度低于设定值时，可防止自动变速器换入超速挡，同时锁止离合器也不能工作。任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件 驻车挡/空挡位置开关有两个功用：一是给ECU提供挡位信息，二是保证只有换挡杆置于P位或N位时才能起动发动机。制动灯开关安装在制动踏板支架上。ECU通过制动灯开关检测制动踏板是否踩下，如果踩下制动踏板，ECU会取消锁止离合器的工作。任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件ECU主要有换挡控制、锁止离合器控制、油压控制、故障诊断和失效保护等
36、功能。ECUECU2.任务任务4.2 4.2 液力自动变速器的主要部件液力自动变速器的主要部件v执行器主要指各种电磁阀等。电磁阀根据功能的不同可以分为换挡电磁阀、锁止离合器电磁阀和油压电磁阀；根据工作原理的不同可以分为开关式电磁阀和占空比式电磁阀。绝大多数换挡电磁阀采用开关式电磁阀，油压电磁阀采用占空比式电磁阀，而锁止离合器电磁阀对开关式的和占空比式的均可采用。执行器3.任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养 液力自动变速器的维修与保养项目主要包括检查和更换ATF、检查和调整换挡杆位置及液力自动变速器的最终检查。任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修
37、与保养液力自动变速器的维修与保养 检查和更换ATF 一、一、ATF是专门用于变速器的油液。它是一种液压油，能传递动力，同时还有润滑、冷却和清洁的作用。早期的自动变速器没有专用油液，而是用发动机油代替。由于工作状况和技术要求差异很大，所以以发动机油作为自动变速器油液的方法很快被淘汰了。如今使用的自动变速器专用油液既是液力变矩器的传动油，又是行星齿轮机构的润滑油，还是换挡装置的液压油。任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养（1）传递功率的效率与油的黏度、起泡程度有关，所以要求油的黏度、起泡程度要合适。（2）ATF在自动变速器中工作时，系统内部工作温度可达170
38、，油的流速可达20 m/s，并且不断与有色金属、空气相接触，所以油的抗氧化性能要好。对ATFATF的要求1.（3）ATF在系统中工作时，系统内的轴承、齿轮等摩擦副也须用ATF进行润滑，因此要求ATF应该具有一定的润滑性能。（4）随着现代自动变速器技术的进步，自动变速器整体尺寸不断缩小，但同时又必须保证其转速和传递功率保持不变，因此，ATF的密度越大越好。任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养美国通用汽车公司DEXRON标准和美国福特汽车公司MERCON标准，这两种最有代表性的ATF
39、标准，给出了ATF具体的性能指标。（1）适当的黏度。（2）良好的热氧化安定性。（3）良好的抗泡沫性。ATFATF的性能2.（4）良好的抗磨性能。（5）与系统中橡胶密封材料具有良好的匹配性。（6）良好的摩擦特性（换挡性能）（7）优良的防腐防锈性。（8）优良的储存安定性。任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养（1）ATF的分类。美国通用汽车公司DEXRON标准和美国福特汽车公司MERCON标准的自动变速器油为通用型油，另外，各汽车公司如丰田、奔驰、标致等都推荐使用自己牌号的或特殊的自动
40、变速器油。ATFATF的分类和选择3.（2）ATF的选择。尽量选用原厂的ATF。要严格按照汽车保养手册要求选用ATF，不能错用、混用，否则会造成打滑或零件早期磨损。ATF由于型号不同，摩擦系数也不同。某些汽车厂家是根据汽车变速器的技术指标设计出有针对性的油品，使用这样的油品可以保持变速器良好的机械性能，延长其寿命。例如，丰田采用DEXRON自动变速器油和自行生产的T型自动变速器油。任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养将DEXRON和MERCON自动变速器油与F型自动变速器油相比，
41、可知前两者含有摩擦改进剂而后者不含，所以随意更换ATF会引发不良甚至严重的后果。简而言之，含有摩擦改进剂的自动变速器油，其静摩擦系数较低，为与油品特性相匹配，使用这种油品的自动变速器的离合器摩擦片设计数目要稍多一些，制动带尺寸稍大一些。一旦这类自动变速器误用了F型自动变速器油，使用过程中会出现换挡冲击过大，同时自动变速器内部某些零部件的工作载荷加大，甚至因此造成零部件损坏等后果；相反地，当原设计使用F型油品的自动变速器误用含摩擦改进剂的DEXRON和MERCON油品时，在车辆上坡等需要大转矩传动的工况下，内部滑动摩擦力显著增加，离合器和制动器摩擦材料磨损加剧，使用寿命大幅下降。任务任务4.3
42、4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养将DEXRON和MERCON自动变速器油与F型自动变速器油相比，可知前两者含有摩擦改进剂而后者不含，所以随意更换ATF会引发不良甚至严重的后果。简而言之，含有摩擦改进剂的自动变速器油，其静摩擦系数较低，为与油品特性相匹配，使用这种油品的自动变速器的离合器摩擦片设计数目要稍多一些，制动带尺寸稍大一些。任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养因此，为了装有自动变速器的汽车有良好的工作性能和较低的使用与维修成本，用户或车主必须在车
43、辆的使用和维修过程中，加注车辆原厂家规定或推荐的自动变速器油。否则，不仅可能造成自动变速器的性能下降，甚至导致原本可以避免的故障发生，而且对新车主而言，还可能造成产品索赔及“三包”权利的丧失。任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养更换ATFATF的重要性4.ATF会随着使用时间增长而变质，更换ATF的重要性如图4-21所示。如果不及时更换ATF，将导致换挡时冲击变大、燃油经济性变差及变速器发出异常噪声等。图图4-21 4-21 更换更换ATFATF的重要性的重要性任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养因为难以通过目视来
44、判断ATF的变质程度，故根据行驶里程和时间长短进行检查/更换ATF。参照汽车维修保养手册，不同车型的检查/更换周期不同。一般每次保养时要进行油位检查，每40 000 km或2年要进行更换。现在有很多自动变速器油都无须更换，只需定期检查，如果检查后确实有必要才进行更换，如使用丰田ATF WS的车辆，只有在必要时才需更换自动变速器油。检查/更换周期5.检查ATF主要是对其油位和油质的检查。（1）检查油位。ATF油位不应当随着行驶里程或使用时间的延长而降低。如果ATF油位降低，毫无例外是由液体泄漏引起的，应当更换油封。一般在自动传动桥总成中，自动变速器油和差速器油是混在一起的。检查油冷却软管是否有裂
45、纹、隆起或损坏，如图4-22所示。任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养检查ATFATF6.任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养 图图4-22 4-22 检查油冷却软管检查油冷却软管 任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养图图4-23 4-23 检查检查ATFATF是否泄漏是否泄漏检查变速器的下述区域是否有ATF泄漏，包括壳接触面、轴和拉索伸出的区域、油封、排放塞、管道和软管连接，如图4-23所示。起动汽车使发动机和传动桥处于正常工作温度（7080）。检查ATF液位，操作步骤如下
46、：将车辆停在水平表面上，并将驻车制动器固定住。在发动机空转且踩下制动踏板的情况下，将换挡杆由P挡位换至L的所有挡位，然后返回到P挡位。任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养 拔出量油尺，并将其擦拭干净。将量油尺放回。再次取出量油尺并检查油位是否处于HOT范围内，如图4-24所示；如果油位低于HOT范围，则添加新油并再次检查油位；如果油位超过HOT范围，将油排出并添加适量的新油，然后重新检查油位。如果有泄漏，则有必要修理或更换O形圈、密封胶、油封、油塞或其他零件。任务任务4.3 4.
47、3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养图图4-24 4-24 检查油位检查油位 （2）检查油质。从油质中可以了解自动变速器具体的损坏情况。油质的好坏主要从以下几个方面去判断：ATF的颜色。ATF正常的颜色为鲜亮、透明的红色，如果发黑则说明已经变质或有杂质，如果呈粉红色或白色则说明油冷却器进水。任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养 ATF的气味。正常的ATF没有气味，如果有焦煳味则说明ATF过热，有摩擦材料烧蚀。ATF的杂质。如果ATF中有金属切屑，说明有元件严重
48、磨损或损伤；如果ATF中有胶质状油，说明ATF因油温过高或使用时间过长而变质。检查ATF油质时，从油尺上闻一闻油液的气味，在手指上点少许油液，用手指互相摩擦看是否有颗粒，或将油尺上的油液滴在干净的白纸上，检查油液的颜色及气味。任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养更换ATFATF7.图图4-25 4-25 更换更换ATFATF（1）常规更换方法。ATF常规更换方法操作步骤如下：拆卸排放塞和垫片，排放自动变速器中的ATF。将液体排放之后，重新安装带有一个新垫片的排放塞。通过量油尺指示重新加注规定数量的ATF。起动汽车使发动机和变速器处于正常工作温度（7080
49、），检查油位。任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养（2）无注油管和油尺的自动传动桥的ATF更换方法。以配备2GR-FE发动机的丰田车自动传动桥为例，进行无注油管和油尺的自动传动桥的ATF更换。为了在调整或更换传动桥油时提高ATF液位的精准度，改变了ATF的填注步骤，填注时取代了传统自动传动桥的注油管和油尺而使用了重新加注塞、过溢塞、ATF温度传感器和换挡指示灯“D”，取消了常规维护中检查油液液位的步骤。任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养传
50、动桥重新加满ATF后，拆除过溢塞并在适当的油温下排放多余的ATF。这样就可以达到适当的ATF液位，如图4-26所示。图图4 4-26 26 更换自动传动桥的更换自动传动桥的ATF ATF 任务任务4.3 4.3 液力自动变速器的维修与保养液力自动变速器的维修与保养具体操作步骤如下：当需要加注大量的ATF时（拆卸和安装油底壳或变矩器后），从第步开始执行操作步骤；当需要加注少量的ATF时（拆卸和安装机油冷却器管及针对少量机油渗漏进行维修时），从第步开始执行操作步骤。水平举升车辆。拆下重新加注塞和过溢塞。通过加注塞孔给传动桥加注WS型ATF，直至油从过溢塞孔中溢出来。必须使用ATF WS来加注传动桥
