四、自动变速器的操纵系统
    自动变速器的操纵是自动操纵系统。所谓自动操纵是指汽车前进行驶过程中，驾驶人按行驶需要控制加速踏板，变速器即可根据发动机负荷和汽车速度的变化，自动地换人不同档位工作。自动操纵可使驾驶操作大为简化轻便，有利于安全行驶，，并使换档过程中、速度变化平顺，从而提高了汽车的加速性和舒适性。因此，虽然自动操纵系统结构复杂，工艺要求高，但目前在国外的轿车上已得到比较普遍地应用。
自动变速器的操纵系统可分为液控式（全液压）操纵系统和电控式操纵系统两种。

    （一）、自动变速器的液控式（全液压）操纵系统
    自动变速器的液控式操纵系统是由动力源（供油系统）、执行装置、控制装置和换档品质控制装置以及滤清冷却系统等组成。
    1．动力源（供油系统）
    （1）自动变速器油（简称ATF ）自动变速器油（ATF ）是含有多种特殊添加剂的混合油液。自动变速器油应具有很好的流动性和改善系统内部摩擦所需要的润滑性能，并保证油液具有耐久性和其他一些综合性能。
    自动变速器油分为通用型和专用型两大类。通用型油可适用于大部分车型，例如，GM制定的标准的DEXRON- II油。而专用型油是汽车生产厂商指定使用的某一品牌规定型号的专用油，例如宝马（BMW）、奔驰（BENZ）、奥迪（AUDI）等车型的五速电控自动变速器均要求使用专用油。
    （2）液压泵 液压泵可以采用内啮合的齿轮泵或转子泵，其结构和工作原理同发动机润滑系统中的机油泵。液压泵除了向控制装置、执行装置供应压力油以实现换档外，还向液力变矩器供应工作油液，向行星轮变速器供应润滑油。液压泵的排量取决于变矩器尺寸及执行机构工作缸尺寸和数目以及油路的繁简，轿车的液压泵常用排量范围为10～20L/ （1000r/min）。
    1）功用：油泵是液压控制系统的动力源，其功用是产生一定压力和流量的ATF，供给液力变矩器、液压控制系统和行星轮机构。
    2）结构和和工作原理：常见的油泵为内啮合齿轮泵，其结构原理如图51所示。主要由主动齿轮、从动齿轮、月牙板、壳体等组成。主动齿轮为外齿轮，从动齿轮为内齿轮，在壳体上有一个月牙板，把主、从动齿轮不啮合的部分隔开，并形成两个工作腔，分别为进油腔和出油腔。进油腔与泵体上的进油口相通，出油腔与泵体上的出油口相通。主动齿轮内径上有两个对称的凸键，与液力变矩器后端油泵驱动毂的键槽或平面相配合。因此，只要发动机转动，油泵便转动并开始供油。

    油泵在工作过程中，主动齿轮带动从动齿轮转动，在齿轮脱离啮合的一端（进油腔），容积不断变大，产生真空吸力，把ATF从油底壳经滤网吸人油泵。在齿轮进入啮合的一端（出油腔），容积不断减小，油压升高，把ATF从出油腔挤压出去。这样，油泵不断地运转，就形成了具有一定压力的油液，供给自动变速器工作。
    这种油泵要求具有严格的加工制造精度。因为齿轮之间、齿轮与泵体之间，过大的磨损和间隙会导致油泵的性能下降，油压过低。而油压对于自动变速器的正常工作是非常重要的。
    2．执行装置
    执行装置包括换档离合器、换档制动器和单向离合器等。控制装置根据汽车不同行驶条件，分别在执行装置中建立或卸除油压，从而得到自动变速器的不同档位。
    （1）换档离合器图52所示为湿式多片换档离合器，宝来、捷达王轿车均采用此种结构形式的离合器作为换档执行装置。这种换档离合器因其位于变速器内部，径向尺寸受到严格限制，而传递的转矩又很大，故做成多片式的。主动片10和从动片9各有6片钢片。在主动片10的两面烧结有铜基粉末冶金的摩擦材料，与从动钢片组成钢一粉末冶金摩擦副。近年来，国外有以纸质浸树脂的材料取代铜基粉末冶金材料的趋势，因为前者的动摩擦因数大于静摩擦因数。为保证其柔和接合和散热，离合器的摩擦片都浸在油液中工作，因而称为湿式离合器。

    离合器以花键毂3的内花键与变速器第一轴（涡轮轴）连接。环形主动片10以内花键与花键毂3的外花键连接，并可轴向移动。从动片9的外边缘有8个渐开线形键齿与离合器鼓1内相应的键槽配合，也可做轴向移动。松套在第一轴（涡轮轴）上的凸缘盘2与离合器鼓也用同样方法连接。因而离合器主动片10与第一轴（涡轮轴）相连，从动片9则与凸缘盘2相连。凸缘盘通过与行星轮机构的不同元件相连接，可得到不同档位。例如，在宝来轿车的自动变速器中有3个换档离合器C1、C2、C3。离合器C1通过凸缘盘驱动小太阳轮，离合器C2用于驱动大太阳轮，离合器C3用于驱动行星架。
    下面以宝来轿车自动变速器倒档的湿式多片换档离合器为例说明其工作原理（见图52）。弹簧的一端抵住环形活塞8的内端面，另一端通过支承盘5和卡环4支承在离合鼓1上。当压力油经进油孔A进入活塞左面时，液压作用力便克服弹簧力使活塞右移，将所有主动片和从动片压紧，即离合器接合。
此时与凸缘盘制成一体的大太阳轮与第一轴成一体一同旋转。由于换档制动器B1也参加了工作，故该系统即挂上了倒档（见图47e）。在油压撤除后，活塞8在弹簧6作用下回复原位，离合器分离。该倒档离合器C：只有在挂倒档时才接合，其他情况下均处于分离状态。
    离合器鼓1左端面上设有安全阀（也称甩油阀）7，在离合器接合过程中，在油液压力作用下关闭。而离合器分离时，环形活塞8与离合器鼓左端内端面之间，不可避免地存在着一定的间隙。于是在转动过程中，此间隙中的油液在离心力的作用下，力图使离合器接合。设计中应保证安全阀钢球的离心力大于油压作用力而使安全阀处于开启位置，让间隙中的油液流出，以避免摩擦片间出现不正常滑磨。
    （2）换档制动器 换档制动器最常见的结构形式有带式和片式两种。片式换档制动器的工作原理与上述的多片湿式换档离合器基本相同。由于片式比带式制动器工作平顺，故目前在轿车自动变速器中采用片式制动器得越来越多。
    图53所示为片式换档制动器零件分解图。它由制动鼓1、制动活塞7、复位弹簧6、钢片和摩擦片等组成。钢片通过外花键齿安装在变速器壳体的内花键齿圈上。摩擦片则通过内花键齿和制动鼓上的外花键齿槽相配合。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紧压在一起，则制动鼓及与其相连的行星轮机构的某一元件被固定而不能旋转。

    宝来、捷达王都市先锋轿车的自动变速器皆采用这种片式换档制动器。
    带式换档制动器是将内侧粘有摩擦材料的钢带卷绕在制动鼓外表面上，故又称外束带式制动器。它由制动鼓3、制动带2、控制油缸及活塞等组成，如图54所示。

    制动带的一端固定在自动变速器的壳体上，另一端与控制油缸的推杆7相连接。不制动时制动带与制动鼓之间有一定间隙，此间隙可用调整螺钉8调整。
当液压油进入控制油缸后，推动活塞4及活塞推杆左移，消除制动带与鼓的间隙，并使制动带箍紧制动鼓，因而与制动鼓相连的行星轮机构中的某一元件被制动，使之挂上某一档位。
    当液压油卸除后，活塞在复位弹簧6的作用下复位，即摘掉某一档位。
    （3）单向离合器 在换档执行装置中的单向离合器与液力变矩器内的单向离合器一样，无需控制机构，它们都是依靠单向锁止原理来起固定或连接作用的。当与之相连接元件的受力方向与锁止方向相同时，该元件即被固定或连接；当受力方向与锁止方向相反时，该元件即脱离连接，不传递转矩。故它们是单向传力装置。

    控制装置由主油路系统、换档信号系统和换档阀系统等组成。
    （1）主油路系统 主调压阀是主油路压力调节阀的简称，也称为第一调压阀，其功用是根据车速、节气门开度和变速杆位置自动控制主油压（管道压力），保证液压系统油压稳定。
    油泵是由发动机驱动的，随着发动机转速的增加，油泵输出油量和油压就会增加，反之亦然。但自动变速器的正常工作需要相对稳定的油压。如果油压过高，会导致离合器、制动器接合过快而出现换档冲击。如果油压过低，又会导致离合器、制动器接合不紧而打滑、烧毁。所以必须要有油压调节装置。
    主油路系统包括主油路调压阀及高压油管路部分。为得到不同档位，主油路应具有不同油压。对于空档和前进档，当发动机转速为800r/min时，主油路压力应为0.6～0. 65MPa;倒档所需主油路压力，当发动机转速为1600r/min时，应在1.6～1. 9MPa范围内。
    1）主油路主调压阀（亦称一次调压阀）：主油路主调压阀的作用是将来自液压泵的油液压力精确地调节到规定值，再输入主油路，以保证主油路系统各装置的正常工作。当主油路油压过低时，会引起换档离合器、换档制动器打滑，影响自动变速器的动力传递。当油压过高时不仅会导致换档冲击，而且由于液压泵供油量的增加，而使发动机功率消耗增大。
主油路主调压阀一般是由调压阀阀体、反馈柱塞和调压弹簧等组成，如图55所示。

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