自动变速器基本原理与应用

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1、自动变速器的基本原理与应用 　　城市公共汽车运行中起步、换挡、制动等操作频繁，对车辆最大的影响就是离合器和制动器故障率高，使用寿命短。深圳市公共交通(集团)有限公司从1996年开始使用液力自动变速箱，解决了离合器故障率高的问题，走出了成功的一步。并在如何解决制动器故障率高的问题上进行了有效的技术探索，在1998年底使用带液力缓速器的B300R自动变速箱。根据本公司3路线1999年1～9月的统计数字，由于使用了液力缓速器，制动器平均故障率降低了48.12％，光鼓次数减少了50.41％，制动片和制动鼓用量分别减少了42

2、.04％和50.78％。 　　一、汽车缓速器的种类　汽车缓速器按其工作原理通常分为发动机排气缓速、电涡流缓速和液力缓速三大类。 　　1、发动机排气缓速　对行驶中的汽车停止供给燃油，并将变速器挂入某一前进挡，汽车通过车轮和传动系带动发动机曲轴继续旋转，使发动机变成空气压缩机，消耗车辆的动能，或是在发动机怠速时一定程度关闭排气管道，使气缸压力升高；其产生的阻力矩通过传动系放大传给车轮，实现车辆的缓速。这种缓速器价格低，结构简单，不需改动汽车传动系。但对发动机有一定的不良影响，缓速能力较小。 　　2、电涡流缓速　电涡流缓

3、速器的结构原理与发电机相似，在汽车传动轴上装置盘状金属转子，当定子组的励磁线圈有电流通过时，便产生磁场，阻止切割磁力线的转子旋转，形成制动力矩，同时，转子中产生的电涡流将汽车动能转换为热能。电涡流缓速器工作可靠，制动力矩平稳。但价格较高，需要在传动轴上有一定的布置空间。后置发动机的公共汽车传动轴部位空间较小，不好布置。 　　3、液力缓速　液力缓速器一般与液力传动变速器组合使用，以油液为工作介质，固定叶轮通过油液流动反作用于旋转叶轮的阻力矩即为制动力矩，汽车的动能由油液的阻尼作用转换为热能。 　　液力缓速器工作可靠，

4、结构布置容易，价格较低。根据其在变速器的不同位置，又可分为输入缓速器和输出缓速器。输入缓速器作用于变速器输入轴，制动力矩可经变速器放大，但随挡位不同而变化较大，且在变速器换挡的瞬间会中断缓速作用，不适用于城市公共汽车。输出缓速器作用于变速器输出轴，制动力矩平稳，理论上可以连续可调，容易控制，较适用于城市公共汽车。 　　二、B300R自动变速箱缓速器结构和工作原理 　　1、B300R自动变速箱结构(带ATDMD缓速器)　B300R液力缓速器布置在变速箱输出轴一端，采用类似液力偶合器形式的双循环圆结构。一个对称结构的双

5、面叶轮转子与变速箱输出轴固定联接，随输出轴转动。两个带叶片的导轮在转子内侧与变速箱体刚性联接，固定不转。转子与导轮的叶片方向相对，二者之间形成双循环圆空腔，其径向尺寸较小，并消除轴向力，改善轴承受力。 　　2、液力缓速器的基本原理　液力缓速器的作用与车辆的制动系联动，由变速箱的电脑控制器(ECU)调节控制。我们从其工作和控制两方面来讲述：　　液力缓速器的工作原理　缓速器转子随变速箱输出轴转动，而导轮不动。当缓速器内充有油时，随输出轴转动的转子作用于油液一个动量矩M1，带动油液绕轴旋转，同时，油液沿叶片运动作内循环圆

6、旋转，甩向导轮。即油液有两个方向的运动；绕轴向的“公转”和绕径向的“自转”。油液甩向导轮时，油液的“公转”对导轮叶片产生冲击作用，将转子作用于油液的动量矩M1传递到导轮叶片上。同时，固定的导轮叶片也对油液产生一个反向作用的动量矩M2。油液流出导轮再流入转子时，同样将M2传递到转子上，形成对转子的阻力矩，阻碍转子的转动，从而实现对车辆的减速作用。由于油液在循环流动中没有受到任何其它附加外力，根据力学平衡原理，油液甩向导轮和流向转子的动量矩关系有M1=－M2。转子转动的能量经油液的阻尼作用转变成热量，通过散热器散发到空

7、气中。 　　液力缓速器的控制原理　缓速器与车辆制动系联动，在车辆制动管路上，电脑(ECU)控制线联接制动灯开关，同时安装有三个压力传感器控制(P/N)。这三个压力传感器的工作压力分别为0.15、0.3、0.5MPa。　　缓速器内的变速器油平时储藏在储能器中，当司机踩下制动踏板时，制动灯开关给ECU一个信号，使ECU的缓速器控制处于待命状态。在制动管路的气压达到015MPa时，压力传感器信号通过ECU传给N电磁阀使其动作，压缩空气经电磁阀进入储能器，推动活塞将储能器内的变速器油经油路6压进缓速器内，缓速器起作用。此

8、时进入缓速器的油量较少，减速能力为最大值的1/3。制动踏板继续下踩，气压升高至03MPa时，第二个压力传感器信号指令N电磁阀，控制储能器增大供油量给缓速器，减速能力达最大值的2/3。当气压升高到05MPa以上时，第三个压力传感器信号控制进入缓速器的油量最多，减速能力达到100％。　　车辆解除制动时，N电磁阀在ECU信号的作用下，关闭压缩空气，并排出储能器