8第八章-双离合器自动变速器的构造与工作原理[7课件.ppt
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- 第八 离合器 自动变速器 构造 工作 原理 课件
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1、2022-6-3周志伟 韩彦明 顾雯斌 主编2022-6-3概述液力变矩器的构造与维修自动变速器齿轮变速机构的构造与维修自动变速器液压控制系统的构造与维修自动变速器电子控制系统的构造与维修第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章自动变速器性能测试无级变速器的构造与维修双离合器自动变速器的构造与工作原理学习目标第一节 双离合器自动变速器概述第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理. 掌握双离合器自动变速器的基本工作原理。. 掌握双离合器自动变速器的结构组成和工作原理。 学习目标 第一节 双离合器自动变速器概述 手动变速器的优点是传动效率高,动力性、经济性好,缺点是换挡时的劳动强度
2、大;自动变速器的优点是舒适性好,换挡平稳,无动力中断,缺点是传动效率低,经济性差;大众公司开发的全新一代双离合器自动变速器有效地解决了上述问题。 双离合器自动变速器(Dual Clutch Transmission,缩写为 ),也叫直接换挡变速器(Direct Shift Gearbox,缩写为 )。 双离合器自动变速器是基于手动变速器发展而来的,并且综合了手动变速器与自动变速器的优点。 第一节 双离合器自动变速器概述 一、 工作原理双离合器自动变速器的工作原理如图 - 所示,它是通过将变速器挡位按奇偶数分开布置,形成两个彼此独立的传动机构。 每个传动机构的结构都与一个手动变速器相同,每个传动
3、机构都配有一个湿式多片离合器,传动机构 通过湿式多片离合器 来选择一、三、五挡和倒挡,传动机构 通过湿式多片离合器 来选择二、四、六挡,因此,只需通过切换两个离合器的工作状态就可以完成换挡操作。 第一节 双离合器自动变速器概述图 -双离合器自动变速器工作原理图 第一节 双离合器自动变速器概述二、 双离合器自动变速器的结构特点双离合器自动变速器具有以下结构特点:()有两根输入轴,挡位按奇偶数分开布置在两根输入轴上。()换挡方式与换挡齿轮基本结构与手动变速器一样。()有两个离合器进行换挡控制。()离合器的切换和挡位变换由控制单元和执行机构进行自动控制。 第一节 双离合器自动变速器概述三、 优点()
4、传动效率高,油耗低。()换挡时没有动力中断,换挡平稳。()能跳过一个挡。()具有良好的驾驶舒适性、动力性和操控性。 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 下面以一汽大众公司的 双离合器自动变速器为例,介绍其主要结构特点和工作原理。 双离合器自动变速器的外形如图 - 所示,其内部结构如图 - 所示。 双离合器自动变速器主要由机械传动机构、电控系统、液压控制机构等几部分组成。图 - 双离合器自动变速器的外形图 - 双离合器自动变速器的内部结构 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 一、 机械传动机构机械传动机构的组成如图 - 所示,主要由双质量飞轮、两个多片离合器、输入轴及
5、齿轮、输出轴及齿轮等组成。 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 图 - 变速器机械传动机构的组成 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 . 双质量飞轮 双质量飞轮的结构如图 - 所示,由于在 中没有使用液力变矩器等可以吸收系统振动的元件,所以需要采用扭转减振器来吸收系统的扭转振动,采用这种带有双质量飞轮式的扭转减振器,可以非常有效地的控制汽车动力传动系的扭转振动及噪声,提高整车的舒适性。双质量飞轮有两个质量,即初级质量和次级质量,初级质量与发动机曲轴相连,起到原来普通飞轮的作用,次级质量与变速器相连,用于提高变速器的扭转惯量,初级质量和次级质量之间通过扭转减振器相连。
6、双质量飞轮内有两个内花键,外侧内花键与离合器外花键毂相连,内侧内花键与油泵驱动轴相连。图 -双质量飞轮 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 . 多片离合器 离合器采用湿式多片离合器,其内部组成结构如图 - 所示。离合器的外花键毂与双质量飞轮的内花键相连,两个离合器的外片支架与离合器的花键毂相连,内片支架与输入轴 和输入轴 相连,当离合器接合时,便可将发动机的动力传递给变速器输入轴。图 -多片离合器结构 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 ()离合器的工作过程。 如图- 所示,是外离合器,离合器外片支架与离合器外花键毂连接,内片支架与输入轴 连接,用于连接发动机与输入
7、轴 ,可将转矩传递到与输入轴 相连的一、三、五挡和倒挡齿轮。当液压油进入离合器的压力腔时,离合器的活塞 沿轴向移动,使离合器片组压在一起,发动机转矩便可传给输入轴 ,并且带动一、三、五挡和倒挡齿轮,当压力腔没有压力油时,由膜片弹簧将活塞推回到离合器分离位置,使离合器分离。 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理图 -离合器 工作过程 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 ()离合器 的工作过程。如图- 所示,是内离合器,离合器外片支架与离合器 外片支架相连,离合器内片支架与输入轴 连接,用于连接发动机与输入轴 ,可将转矩传递到与输入轴 相连的二、四、六挡齿轮。当液压油进入
8、到离合器的工作缸时,离合器的活塞 沿轴向移动,使离合器片组压在一起,发动机转矩便可传给输入轴 ,并且带动二、四、六挡齿轮,当压力腔没有压力油时,由螺旋复位弹簧将活塞推回到离合器分离位置,使离合器分离。图 -离合器 工作过程 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 . 输入轴及齿轮 输入轴及齿轮结构如图 - 所示。 输入轴 与离合器 的内片支架相连,在输入轴 上有一挡和倒车挡公用斜齿轮、三挡斜齿轮、五挡斜齿轮,输入轴 转数传感器信号转子。 输入轴 与离合器 的内片支架相连,在输入轴 上有二挡斜齿轮,四、六挡共用斜齿轮,输入轴 转数传感器信号转子。图 -输入轴及齿轮结构 第二节 02E双
9、离合器自动变速器的构造与工作原理 . 输出轴及齿轮 ()输出轴 及齿轮。 如图 - 所示,输出轴 上有一、二、三、四挡换挡齿轮和各挡同步器组件,还有与差速器相连的输出齿轮。其中一、二、三挡使用三件式同步器,四挡使用单件式同步器。图 -输出轴 及齿轮结构 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 ()输出轴 及齿轮。 如图 - 所示,输出轴 上有五挡、六挡和倒挡换挡齿轮,与差速器相连的输出齿轮,变速器输出转速传感器信号转子。其中五、六挡使用单件式同步器,倒挡使用三件式同步器。图 -输出轴 及齿轮结构 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 ()三件式同步器。如图 - 所示,带有
10、钼涂层的黄铜同步环是转速同步的基础。三件式同步器与单件式同步器相比,所提供的摩擦面积要大得多,因此可提高同步效率。图 -三件式同步器结构 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 . 倒挡轴及齿轮 倒挡齿轮轴用于改变输出轴 的旋转方向,倒挡齿轮轴上有两个齿轮,即倒挡齿轮 和倒挡齿轮 ,两个齿轮均与倒挡轴制成一体,倒挡齿轮 与输入轴 上的一挡、倒挡共用齿轮相啮合,倒挡齿轮 与输出轴 上的倒挡齿轮相啮合,如图 - 所示。图 -倒挡轴及齿轮结构 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 . 换挡机构 换挡杆外形如图 - 所示,内部结构如图 - 所示。图 -换挡杆外形及挡位情况图 -换
11、挡杆内部结构 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 ()换挡杆传感器控制单元 。 换挡杆固定架内的霍尔传感器探测换挡杆位置,并通过 总线将这些位置传输给换挡杆传感器控制单元 ,并通过此信号来控制换挡杆锁电磁阀工作。 ()换挡杆锁电磁阀 。 电磁阀用于将换挡杆保持在 和 位,电磁阀由传感器控制单元 控制工作。 ()换挡杆“”位置锁止开关 。如果换挡杆位于位置 ,换挡杆“”位置锁止开关 则向控制单元 发送一个信号, 利用这个信号控制点火钥匙是否允许拔出点火开关。 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 ()换挡杆锁止在位置 时的工作情况。当换挡杆在 位时,锁销插在 位锁销孔内
12、,从而将换挡杆锁止在 位,可避免换挡杆被随意移动到其他位置。如图 -)所示。此时如果想移动换挡杆至其他位置,需打开了点火开关,踩下了制动踏板,并按下换挡杆上的锁止按钮,传感器控制单元 将向电磁阀 供电,将锁销从锁销孔中拔出,换挡杆便可移动 如图 -)所示。图 -换挡杆在 位置 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 ()换挡杆锁止在位置 时的工作情况。 如果换挡杆位于 位置的时间超过 ,控制单元将向电磁阀供电,将锁销插入 位锁孔内,如图 - 所示。换挡杆无法在无意间移动到前进挡位置,踩下制动踏板时锁销便会自动松开。图 -换挡杆在 位置锁止与解锁 第二节 02E双离合器自动变速器的构造
13、与工作原理 ()应急开锁。如果出现故障使换挡杆锁电磁阀 供电中断,则将导致换挡杆无法移动,因为此时换挡杆锁保持启用状态。在紧急情况下,将一个较薄的物体压入锁销内,即可松开换挡杆锁,如图 - 所示。图 -应急开锁 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 . 点火钥匙防拔出锁 点火钥匙防拔出锁可以防止驻车锁未锁止时,点火钥匙转到拔出位置。该锁采用电控机械原理,由转向柱控制单元控制。当换挡杆位于位置,点火开关已关闭, 换挡杆位置开关打开, 探测到此信号,则停止向电磁阀 供电,电磁阀内的弹簧将锁销推到开锁位置,如图 - 所示。图 -点火钥匙防拔出锁开锁工作原理 第二节 02E双离合器自动变速
14、器的构造与工作原理 点火开关打开, 闭合,控制单元 向电磁阀 供电。电磁阀克服弹簧力将锁销推到锁止位置,此时锁销可以防止点火钥匙转回和拔下,如图 - 所示。图 -点火钥匙防拔出锁锁止工作原理 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 二、 电子控制系统电控系统的组成如图 - 所示,主要由输入装置(传感器和开关信号)、电子控制单元和执行机构组成。 . 输入装置 输入装置主要包括各种传感器和开关信号。 ()变速器输入转速传感器 。 该传感器用于计算变速器输入轴转速信号,电子控制单元通过此信号并根据变速器输入轴 和输入轴 转速传感器 和 的信号计算出多片离合器和滑转率,控制单元可以借助离合器
15、滑转率数据更精确地控制离合器的分离和接合。 如果该信号中断,控制单元将利用来自 总线的发动机转速信号作为替代信号。 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 图 -电子控制系统组成 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 ()输入轴 转速传感器 和输入轴 转速传感器 。两传感器分别用于计算输入轴 和输入轴 的转速信号,电子控制单元可通过此信号确定多片离合器 和的输出转速,并根据变速器输入转速信号计算出离合器 和的滑转率,根据滑转率电子控制单元可识别离合器的接合和分离的状况,可对其实现精确控制。另外,控制单元可根据此信号和变速器输出转速信号判定是否已挂入正确挡位。 如果该信号中
16、断,变速器的相应部分被切断,其中 损坏,汽车只能以二挡行驶, 损坏,汽车只能以一挡和三挡行驶。 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 ()变速器输出轴传感器 和 。 两传感器都装在机械电子装置上,与控制单元始终连接在一起,用来检测输出轴的转速,根据此信号,控制单元可以识别车速和行驶方向。两个传感器错开方式安装在一个壳体内,由一个信号转子驱动,如果改变行驶方向,信号以相反顺序到达控制单元。 如果该信号中断,控制单元将利用来自 控制单元的车速信号和转速信号作为替代信号。 第二节 02E双离合器自动变速器的构造与工作原理 ()液压压力传感器 和 。两传感器分别用于检测多片离合器 和 的液
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