鉴定点26 自动变速器的结构和工作原理
问：自动变速器的结构和工作原理是什么？
答：目前，轿车绝大部分自动变速器采用电子控制辅助液压控制系统完成换档。它主要由液力变矩器、行星齿轮变速器、液压控制系统、电子控制系统、变速器壳体等组成（见图3-47）。发动机的动力经液力变矩器变速变矩，再经过行星齿轮变速器进一步变速变矩输出动力。
自动变速器的工作原理如图3-48所示。电子控制单元（ECU）根据发动机的节气门开度、汽车车速等各种运转参数，按照预先设定的控制程序发出换档等控制信号，通过各种电磁阀（换档电磁阀、油压电磁阀等）来操纵阀体总成的工作，完成换档等控制任务。
1.液力变矩器
液力变矩器主要由泵轮、涡轮和导轮等组成，如图3-49所示。液力变矩器的壳体通过螺栓固定在发动机飞轮上，而泵轮和壳体制成一体，涡轮上套装有从动轴（变速器输入轴），液力变矩器内充满工作液。飞轮转动时带动泵轮转动，泵轮将工作液甩出冲击涡轮，在液力冲击下，涡轮开始转动，从而带动从动轴转动，液力变矩器将发动机动力传给变速器。
图3-47 典型的自动变速器结构
1—泵轮 2—单向离合器 3—第二离合器 4—第三离合器 5—太阳轮 6—前行星齿轮组 7—后行星齿轮组 8—调速器 9—输出轴 10—速度表驱动齿轮 11—至传动轴 12—辅加外壳 13—制动带 14—变速器油底壳 15—阀体 16—手动变换机构 17—变矩器 18—涡轮 19—定子 20—导轮 21—输入轴
图3-48 自动变速器的工作原理
2.行星齿轮变速器
行星齿轮变速器主要由行星齿轮机构、离合器、制动器和单向离合器等组成。
（1）行星齿轮机构 行星齿轮变速器内一般设置2组或3组行星齿轮机构，以实现自动变速器的多档位控制。行星齿轮机构主要由太阳轮、内齿圈、行星齿轮和行星齿轮架等组成，如图3-50所示。
从太阳轮、内齿圈和行星齿轮架三个元件中选择一个元件作为主动件，再选择一个作为从动件，剩余的一个作为固定件，即可获得一个传动比（即一个档位）。
（2）离合器 离合器的作用是在太阳轮、内齿圈和行星齿轮架三个元件中选择一个元件作为主动件。
（3）制动器 制动器的作用是在太阳轮、内齿圈和行星齿轮架三个元件中选择一个元件作为固定件。
（4）单向离合器 单向离合器的作用是使自动变速器换档平顺。
3.液压控制系统
液压控制系统的作用是根据节气门开度、车速等信号，将自动变速器油（ATF油）送到不同的控制元件，操纵离合器、制动器等的动作，选择不同的主动件、从动件和固定件。
液压控制系统主要包括液压泵、主油路调压阀、手动阀、换档阀和油道等。
图3-49 液力变矩器
a）结构 b）外形
1—涡轮 2—壳体 3—泵轮 4—导轮 5—从动轴（变速器输入轴）
图3-50 行星齿轮机构
1—行星齿轮架 2—太阳轮 3—行星齿轮 4—内齿圈
4.电子控制系统
电子控制系统的作用是根据行驶要求来控制换档，使换档更精确、平顺，提高发动机燃油经济性，减少排放，同时还具有自诊断功能，方便故障诊断和维修。
电子控制系统主要由传感器、自动变速器ECU和执行器等组成。