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汽车自动变速器检修技巧

【摘要】:CVT为Continuously Variable Transmission的缩写,意为(传动比)可连续变化的变速器,国内一般译作“无级变速器”。无级变速器构造简单,提高了汽车燃油经济性,改善驾驶的舒适性。下面以本田飞度轿车的无级变速器为例,说明无级变速器的结构、原理与检修。图6-2-6 本田飞度轿车无级变速器的结构2.主要部件飞度CVT主要的动力流程部件有:前进档离合器、倒档制动器、行星齿轮、带轮、起步离合器,如图6-2-7所示。

CVT为Continuously Variable Transmission的缩写,意为(传动比)可连续变化的变速器,国内一般译作“无级变速器”。国内采用CVT的车型有本田飞度和奥迪V62.8L等,传动过程都是基于“双活塞带式传动”原理。要了解传动原理,首先来看看CVT的结构。

图6-2-1为无级变速器与发动机连接,图6-2-2为无级变速器剖视图,图6-2-3为大众无级变速器剖视,图6-2-4为大众无级变速器传动。

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图6-2-1 无级变速器与发动机连接

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图6-2-2 无级变速器剖视

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图6-2-3 大众无级变速器剖视

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图6-2-4 大众无级变速器传动

目前,德国大众奥迪车以及其他公司的轿车已采用了钢带式无级变速器。无级变速器构造简单,提高了汽车燃油经济性,改善驾驶的舒适性。

最简单的无级变速器是V带无级变速器。V带将两个能够连续不断改变直径的带轮连在一起,通过改变输入、输出带轮的直径来实现无级变速,其变速原理如图6-2-5所示。

下面以本田飞度轿车的无级变速器为例,说明无级变速器的结构、原理与检修。

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图6-2-5 无级变速器变速原理

1.概述

(1)本田飞度CVT基本功能。CVT的基本功能和自动变速器的功能相似,其中最重要的是CVT能根据实际路况提供连续变化的传动比,以保证发动机在最佳的功率范围内运行。其档位有6个:P(PARK,驻车)、R(REVERSE,倒档)、N(NEUTRAL,空档)、D(DRIVE,行车档)、S(SECOND,第2档)和L(LOW,低速档)。其各档的主要功能见表6-2-1。

表6-2-1广州本田飞度CVT各档位的功能

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(2)飞度CVT的基本组成。飞度CVT采用主动与从动带轮以及钢带的电控系统,它具有无级前进档变速和二级倒档变速功能,装置总成与发动机直列布置。其基本组成可以分为机械传动、电子控制、液压控制、换档控制机构4个部分。其机械结构如图6-2-6所示。

①机械传动。带有4条平行轴:输入轴、主动带轮轴、从动带轮轴以及主传动轴。输入轴和主动带轮轴与发动机曲轴呈直线布置。主动带轮轴和从动带轮轴均由带活动和固定两种轮面的带轮构成,两个带轮通过钢带联接。

输入轴由太阳轮、行星齿轮、齿圈及行星架构成;主动带轮轴包括主动带轮以及前进离合器;从动带轮轴包括从动带轮、起步离合器以及与驻车齿轮一体的中间从动齿轮。主传动轴位于中间主动齿轮与主减速从动齿轮之间。主传动轴由主减速主动齿轮和中间从动齿轮组成,中间从动齿轮用以改变旋向,因为主动带轮轴和从动带轮轴的旋向相同。当行星齿轮通过前进离合器和倒档制动器接合后,动力即由主动带轮轴传递至从动带轮轴,从而提供了L、S、D和R档位。

②电子控制。电子控制系统由动力系统控制模块(PCM)、传感器电磁阀组成。变档采用电子控制方式,从而确保了所有条件下的驾驶舒适性。PCM位于仪表板下部、杂物箱的后面。

③液压控制。阀体类型包括主阀体、ATF泵体、控制阀体、ATF油道体以及手动阀体。ATF泵体用螺栓固定在主阀体上,主阀体则用螺栓固定在箱壳上。控制阀体位于箱体外部,ATF油道体定位在主阀体上,并与控制阀体、主阀体以及内部液压回路相连。手动阀体定位在中间壳体上。ATF油泵为摆线式,其内转子通过花键与输入轴联接。带轮和离合器分别由各自的供油管供油,倒档制动器由内部液压回路供油。

④换档控制机构。动力系统控制模块通过电磁阀,对带轮传动比变换进行控制,PCM接收来自车辆各种传感器和开关的输入信号。PCM操纵无级主动带轮压力控制阀和从动带轮压力控制阀,以改变带轮控制压力。主动带轮控制压力施加于主动带轮上,从动带轮控制压力施加至从动带轮上,以使带轮传动比在其有效范围内进行变换。

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图6-2-6 本田飞度轿车无级变速器的结构

2.主要部件

飞度CVT主要的动力流程部件有:前进档离合器、倒档制动器、行星齿轮、带轮、起步离合器,如图6-2-7所示。

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图6-2-7 单排双级无级变速器原理及构造

1—主动带轮伺服油缸 2—主动带轮滑动盘 3—主动带轮固定盘 4—前进档离合器 5—倒档制动器 6—齿圈 7—行星架及行星齿轮 8—行星齿轮 9—太阳轮 10—输入轴 11—中间减速主动齿轮 12—起步离合器 13—主减速器主动齿轮 14—中间轴 15—主减速器从动齿轮 16—驱动轴法兰盘 17—差速器 18—中间减速从动齿轮 19—从动带轮滑动盘 20—从动带轮固定盘 21—钢带

(1)行星齿轮。飞度CVT的行星齿轮机构有单排单级和单排双级两种型式,如图6-2-8所示。它们均由三个元件组成,即太阳轮、齿圈、行星架与行星轮,如图6-2-9所示。

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图6-2-8 两种型式行星齿轮机构

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图6-2-9 行星排

太阳轮通过花键与输入轴连接,小行星齿轮安装在行星架上。行星架位于输入轴端部的太阳轮上。齿圈位于行星架内侧,它与前进离合器鼓相连。太阳轮通过输入轴将发动机动力输入至行星齿轮,行星架输出发动机动力。行星齿轮机构仅用于改变带轮轴的旋转方向。

在D、S和L档位(前进档范围)下,由于前进档离合器工作将使输入太阳轮和输出齿圈锁在一起旋转,这样行星齿轮不自转,也不绕太阳轮公转,因而行星架将以相同的速度转动(1∶1)。

在R档(倒档范围)时,倒档制动器将行星架锁定,太阳轮驱动行星齿轮转动,行星齿轮自转但不绕太阳轮公转,行星齿轮驱动齿圈沿太阳轮向相反的旋向旋转。

(2)离合器/倒档制动器

①起步离合器。起步离合器与中间主动齿轮啮合/分离,它位于从动带轮轴的端部,安装位置如图6-2-7所示。起步离合器所需液压通过其位于从动带轮轴内的自动油管提供。

该型自动变速器因无液力变矩器,因此失去了自动离合器的作用,为使在停车状态下发动机能带档怠速运转,且在起步加速时能有液力变矩器打滑调控的作用,采用了起步离合器,其作用相当于自动变速器中的液力变矩器,可以在起步加速或带档停车时保证发动机能稳定运转。

从以上分析中可知,这种作用是通过控制CVT起步离合器压力控制阀开闭大小,而间接控制电控系统加给起步离合器液压的大小,以使离合器有不同程度的打滑,因此加强起步离合器的润滑和冷却是十分必要的,为此在起步离合器的毂上钻有很多径向的小孔,如图6-2-10所示。

从图6-2-10可知,这些小孔是为加大离合器润滑油流量而设计的。如果起步离合器片磨损严重,或油压不足,汽车将无法行驶;如果起步离合器卡在结合位置,将导致发动机怠速熄火的故障。

②前进档离合器。前进档离合器与太阳齿轮啮合/分离,工作时将输入太阳轮和输出齿圈锁在一起,它位于主动带轮轴的端部,安装位置见图6-2-7。前进档离合器所需液压通过其位于主动带轮轴内的自动油管提供。

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图6-2-10 起步离合器毂钻孔示意图

③倒档制动器。处于R档位时,倒档制动器将锁定行星架,倒档制动器位于行星架周围的中间壳体内部,安装位置见图6-2-7。倒档制动器盘安装在行星架上,而倒档制动片安装在中间壳体上,倒档制动器的液压通过一个与内部液压回路相连的回路提供。

④带轮。主动带轮和从动带轮通过钢带连接,每个带轮均有一个活动面和一个固定面,如图6-2-11所示。

飞度无级变速器传动比的变化是靠改变主从动带轮的传动直径来实现线性变化的,带轮有效传动比将随接收到的来自车辆各种传感器和开关的输入信号而变化,主从动带轮直径的改变是靠电控液压来完成的。

要得到高带轮传动比时,从图6-2-12可知,只要增大主动带轮工作直径,相应减小从动带轮的直径,便可提高车速。当电脑控制主动带轮处于高油压而从动带轮处于低油压时,主动带轮V形槽便在液压作用下减小槽宽,使工作直径增大;而从动带轮因低压而增大槽宽,使从动带轮工作直径减小,于是便获得低高速。

需得到低带轮传动比时,从图6-2-13可知,此时主动带轮处于低油压作用,于是V形带轮的槽宽增大,工作直径减小;而从动带轮处于高油压作用,于是从动带轮槽宽减小,工作直径增大,因此实现高传动比输出,即减速输出。

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图6-2-11 带轮示意图

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图6-2-12 主从动带轮高速比工作直径变化原理示意图

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图6-2-13 主从动带轮低速比工作直径变化原理示意图

3.无级变速器的分解

(1)无级变速器结构。飞度无级变速器的分解如图6-2-14所示。

(2)所需专用工具

①起步离合器拆卸装置07TAE—P4VR120。

②倒档制动器弹簧压缩机07TAE—P4VR110。

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图6-2-14 飞度无级变速器的分解图