液力自动变速器结构详解

本章所说的自动变速器都是特指液力自动变速器。液力自动变速器主要由液力变矩器、行星齿轮变速机构、液压控制系统、冷却滤油装置等组成。

电控液力自动变速器除上述四部分外还有电子控制系统。其主要零部件结构如下：

（1）液力变矩器

①功用。液力变矩器实物如图4-10所示。液力变矩器位于发动机和机械变速器之间，以自动变速器油（ATF）为工作介质，主要有以下功用：

图4-9 无级式自动变速器

图4-10 液力变矩器实物

要点：

传递转矩。发动机的转矩通过液力变矩器的主动元件，再通过ATF传给液力变矩器的从动元件，最后传给变速器。

无级变速。根据工况的不同，液力变矩器可以在一定范围内实现转速和转矩的无级变化。

自动离合。液力变矩器由于采用ATF传递动力，当踩下制动踏板时，发动机也不会熄火，此时相当于离合器分离；当抬起制动踏板时，汽车可以起步，此时相当于离合器接合。

驱动油泵。ATF在工作的时候需要油泵提供一定的压力，而油泵是由液力变矩器壳体驱动的。

由于采用ATF传递动力，液力变矩器的动力传递柔和，且能防止传动系过载。

②结构。如图4-11所示，液力变矩器通常由泵轮、涡轮和导轮三个元件组成。

图4-11 液力变矩器结构

为提高汽车的传动效率，减少燃油消耗，现代很多轿车自动变速器采用一种带锁止离合器的综合式液力变矩器，如图4-12所示。

图4-12 带锁止离合器的综合式液力变矩器

1—变矩器壳 2—锁止离合器压盘 3—涡轮 4—泵轮 5—变矩器轴套 6—输出轴花键套 7—导轮

（2）行星齿轮变速机构

行星齿轮变速机构由行星齿轮机构和换档执行机构两部分组成，行星轮机构由2～3排行星轮构成2～5种传动比；换档执行机构实现传动比的变化，即自动换档动作。

行星齿轮机构一般由太阳轮、齿圈、行星架和行星轮组成，如图4-13和图4-14所示。换档执行机构一般由单向离合器、离合器和制动器组成。

图4-13 行星齿轮机构（1）

图4-14 行星齿轮结构（2）

1—齿圈 2—行星轮 3—行星架 4—太阳轮(www.xing528.com)

（3）单向离合器

要点：

单向离合器，又称为自由轮机构或超越离合器，其功用是实现导轮的单向锁止，即导轮只能顺时针转动而不能逆时针转动，使得液力变矩器在高速区实现偶合传动。常见的单向离合器有楔块式和滚柱式两种结构形式。

①楔块式单向离合器。楔块式单向离合器结构和工作原理如图4-15所示，它由内座圈、外座圈、楔块、保持架等组成。

图4-15 楔块式单向离合器

1—内座圈 2—楔块 3—外座圈 4—保持架

②滚柱式单向离合器。滚柱式单向离合器如图4-16所示，它由内座圈、外座圈、滚柱、叠片弹簧等组成。

（4）离合器

①功用。离合器的作用是连接轴和行星齿轮机构中的元件或是连接行星齿轮机构中的不同元件。

②结构。离合器主要由离合器鼓、花键毂、活塞、主动摩擦片、从动钢片、回位弹簧等组成，如图4-17所示。

图4-16 滚柱式单向离合器

1—叠片弹簧 2—外座圈 3—滚柱 4—内座圈

图4-17 离合器零件分解图

1—卡环 2—弹簧座 3—活塞 4—O形圈 5—离合器鼓 6—回位弹簧 7—碟形弹簧 8—从动钢片 9—主动摩擦片 10—压盘 11—卡环

（5）制动器

①功用。制动器的作用是固定行星齿轮机构中的元件，防止元件转动。制动器有片式和带式两种形式。片式制动器与离合器的结构和原理相同，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。下面仅介绍带式制动器的结构。

②结构。带式制动器由制动带和控制油缸组成，图4-18所示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杆相连。

图4-18 带式制动器的零件分解图

1—卡环 2—活塞定位架 3—活塞 4—止推垫圈 5—垫圈 6—锁紧螺母 7—调整螺钉 8—制动带 9—活塞杆 10—回位弹簧 11—O形圈

（6）液压控制系统

要点：

液压控制系统可根据驾驶人的意图（由手动阀反映，驾驶人通过变速杆控制手动阀）和汽车的行驶状况（由节气门阀和速控阀反映），控制齿轮变速机构内部的离合器接合或制动器制动，实现升档或降档。液压控制系统中的阀板如图4-19所示。

图4-19 液压控制系统中的阀板