不断增加的城市空气污染 经过20年的改革开放,中国私人汽车数量迅速增加,汽车开始进入普通人的家庭生活。汽车需求的迅猛增长是推动2002年中国经济增长的重要力量。去年汽车制造商制造并销售了325万辆,比2001年增长了37%。此外,去年载客汽车的销售首次突破了100万大关,猛增56%,达到了万辆。 2001年后加入世界贸易组织(WTO),中国已经将汽车的进口关税从70-90%降低到44-51%,到2005年将进一步降低到25%。随着汽车价格的下降以及中国人较低的汽车拥有量,中国的汽车市场将会进一步繁荣。 随着轿车进入家庭,主要城市及近郊的交通拥挤状况会进一步加剧,从而使汽车废气排放问题更加严重。中国有2000万辆汽车和1亿辆摩托车,而其中大多数都在城市。在城市环境污染物中,汽车所排放的氮氧化物占到了45至60%,而一氧化碳则占到了85%。因此,中国城市居民所吸入的劣质空气主要是由汽车所排放的废气造成的。 除非政府愿意牺牲这方面的经济支柱产业,限制上路汽车数量。因此,要控制汽车废气排放问题,利用电子技术来减少汽车的废气排放是解决方案之一。 排放标准 2001年底,中国政府宣布对中国三大汽车制造商降低30%的汽车消费税,前提是他们所制造的汽车得满足欧II标准。六个月后,在第三届中国亚洲清洁燃料国际会议上,政府的另一项声明进一步表明了控制汽车排放的决心。声明称,北京将从2003年1月开始对在北京销售的机动车辆实行欧II标准,并计划于2005年实施欧III标准。 要控制废气排放所面临的挑战并不仅仅是要设计一个具有清洁燃烧能力的完美发动机,还要利用合适的半导体电子器件对发动机的燃烧过程进行合理的控制。英飞凌为今天的发动机管理平台提供了所需要的单片机、传感器和功率半导体器件。 用于动力总成系统的半导体器件 为控制废气排放量,可利用半导体传感器来精确测量吸入空气的成份。利用单片机快速计算出所使用的燃料数量,然后再起动燃料喷射器。由于有正确的空气-燃料比,因此可以达到近乎完美的燃烧状态,从而使废气的排放达到最少。 汽车动力总成应用中需要多个传感器来将"真实"环境与电子部分连接起来。基于半导体的传感器专用于测量速度、位置、温度和压力。对于动力总成应用来说,最大的变化趋势是利用集成了传感器单元和信号处理部分的有源传感器来代替过去的被动式传感器。由于需要更精确地测量发动机的状态,因此这一趋势发展很快。 在通过传感器测量到发动机的状态以后,单片机就可以处理这些数据并提供合适的控制信号来控制致动器的动作。单片机是利用逻辑技术制造的,而集成度的提高使得可以将功能强大的处理器与外设集成在一起。目前的趋势是将DSP功能集成进来,从而允许实现更为复杂和精确的信号处理软件算法。这样就可用软件实现以前采用硬件实现的功能。 一旦单片机"知道"下一步该做什么,单片机就发送合适的信号到致动器。通常,致动器需要高电压或者大电流才能动作。因此,需要利用功率半导体器件来驱动致动器,如燃料喷射器或火花塞。过去几年里,功率半导体技术的发展主要集中于优化现有系统的成本和部分集成。这产生了能够集成功率输出级(DMOS或双极)、模拟电路和数字逻辑的混合集成技术(BCD)。高集成度功率器件的优势是可以支持诊断,从而可使系统具有更好的可靠性(动力总成是汽车中的关键应用)。同时,这还可使最终产品所需要的外部器件数量大大降低。 系统解决方案 目前的动力总成电子控制单元(ECU)中,电子器件部分主要是半导体器件。 半导体传感器 传感器位于动力总成系统的前端。传感器用来测量物理参数,如水温、空气压力以及发动机曲轴的转动速度。这些数据非常关键,它们为闭环控制系统提供了关键信息。除了温度传感、压力传感和霍尔传感器以外,微机械技术还带来了崭新的加速和偏向角速度传感器,同时还允许利用标准晶圆制造工艺集成信号处理电路和数字化电路。 1.温度传感器 根据扩展电阻原理,线性和稳定的半导体传感器可低成本地替代镍或铂金属膜传感器,同时还可提供比PTC热电阻技术上更优越的器件。 2.位置和速度传感器 动态差分霍尔IC可以测量曲轴或凸轮轴速度、传动速度和车轮速度。通过使用位于单个芯片上的两个霍尔单元,一个差分放大器和处理电路,可以测量到磁场差。这意味着可以将温度漂移、制造容差和外部电磁环境等破坏性环境影响降到最小。同样的信号水平,与单片机的接口要比采用旧式的有感线圈简单得多、便宜得多。 英飞凌新开发的TLE4925C特别适合曲轴应用。其集成电路(基于霍尔效应)提供了频率与转速成正比的数字信号输出。额外的自校正模块提供最优的精度。利用新的模块型封装所集成的滤波器电容器可以减少干扰。 3.进气管绝对压力/大气绝对压力传感器 在新一代传感器中,复杂的处理电路完全集成在传感器芯片上。随着表面微机械技术得以在标准BiCMOS工艺进行微机械加工,利用其技术制造的传感器称为MEMS(微电子机械系统)。利用微机械技术,可以制作出厚度仅有400 m的多晶硅薄膜。这些薄膜构成在芯片上的多个电容器和两个参考电容器。信号则源于压感区域和参考区域的差别。 由于需要利用模拟的绝对压力传感器来测量进气管绝对压力和大气绝对压力,因此标准BiCMOS技术就特别重要。这是因为需要复杂的电路来提供模拟输出信号,进行线性化和偏差补偿。一个MAP传感器测量进气管中空气的绝对压力,并为发动机管理系统提供一个重要的参数(空气体积)。另一方面,一个BAP传感器则测量环境空气压力(是汽车高度的函数),这也是发动机管理系统所需要的同样重要的一个参数(空气密度)。有了这两个参数,就可算出空气的质量,并利用算出的空气质量来决定喷入多少燃料以实现最佳的燃烧。英飞凌的BAP传感器KP120适用于柴油和汽油发动机的管理。 单片机 单片机是动力总成系统的大脑。实时运行的高度复杂的算法用来在各种情况下管理发动机及传送动作。由于系统位于发动机罩下的恶劣环境中,因此除了合适的CPU以外,单片机的整个系统架构对于系统性能来说非常重要。目前在动力总成应用中使用的CPU架构有8位、16位和32位。 8位架构主要用于非常低端的汽车产品,但在摩托车ECU中的应用前景看起来很好。英飞凌提供低成本的增强8位C500核心,以及适合在成本敏感的摩托车市场中应用的高性能外设。由于相应的软件和工具集与业界标准的80C51单片机完全兼容,因此可加快软件开发周期。 32位单片机的市场份额正越来越大。但是,大批量生产的16位产品仍然在目前的汽车中有很大的市场。英飞凌的16位C167系列旨在满足实时嵌入式控制应用的高性能要求。该系列单片机的架构针对大指令吞吐量和对外部刺激(中断)的快速响应而优化。集成的智能外设子系统可将所需要的CPU干预降低到最低的程度。这还减少了对通过外部总线接口进行通信的需要。C167系列的成功源于其CPU,以及对于动力总成应用的要求来说非常理想的外设组合。 称为C166v2内核的新一代C166内核采用了单时钟周期执行技术,因此性能提升了一倍。内置的高级乘法和累加指令(MAC)执行单元极大地提高了DSP性能。 目前功能最强大的单片机采用了32位CPU。此类CPU中的一些源于单片机架构。而象英飞凌TriCore这样的CPU则是针对实时环境中的嵌入式控制应用而设计的,因此非常适用于象动力总成这样的应用。 功率半导体器件 在动力总成应用中,需要开关驱动喷射器、氧气传感器加热器、放气阀、冷却风扇以及一些继电器等负载。在单片IC中集成多个开关可以缩小电路板尺寸,从而降低成本。目前可提供2至18通道的多通道开关器件。根据特定的应用,可驱动从50mA直到30A的电流。负载可以是欧姆负载、容性负载或感性负载。 越来越多的数字逻辑可以在功率输出级一起实现。随着BCD技术的发展,可以在器件中集成许多此前必须由专用ASIC或单片机完成的新功能。 除了这一控制功能外,目前的开关器件还集成了保护和检测功能,如短路、过载、超温、过压、负载开路、静电放电(ESD)和反向电流保护等。此外,还可通过实现在过载时断路以及限流模式等故障保护模式来进一步提高系统可靠性。多通道开关器件通常可利用标准通信接口(SPI)进行控制。诊断信息通过SPI传输回单片机。英飞凌公司还提供了一种高速点到点通信接口,可为未来时间关键的应用(如PWM电流调整)提供更大的数据带宽,并降低微控制器和功率开关器件(如超过 8通道的器件)的I/O端口数量。
爱信a341变速箱工作原理泵轮和涡轮均为盆状的。泵轮与变矩器外壳连为一 体,是主动元件。涡轮悬浮在变矩器内,通过花键与输出轴相连,是从动元件。 导轮悬浮在泵轮和涡轮之间,通过单向离合器及导轮轴套固定在变速器外壳上。 发动机启动后,曲轴带动泵轮旋转,因旋转产生的离心力使泵轮叶片间的工 作液沿叶片从内缘向外缘甩出,这部分工作液既具有随泵轮一起转动的圆周向
变速箱的工作原理是利用不同齿数的齿轮啮合和传动的组合来改变转速和扭矩。变速箱分为手动和自动。手动变速箱主要由齿轮和轴组成,不同的齿轮组合产生不同的转速和扭矩。自动变速器AT由液力变矩器、行星齿轮和液压控制系统组成,通过液力传动和齿轮组合实现变速和变扭矩。
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自动变速器能够根据发动机负荷和车速等情况自动变换传动比,使汽车获得良好的动力性和燃料经济性,并减少发动机排放污染。自动变速器操纵容易,在车辆拥挤时,可大大提高车辆行驶的安全性及可靠性。。
随着国民经济的迅猛发展,汽车产量逐年增加,2006年已达720万辆。我国汽车保有量越来越多,车型也越来越复杂。尤其是高科技的飞速发展,一些新技术、新材料在汽车上的广泛应用后,给汽车故障诊断与排除增加了一定难度。本篇论文重点讨论轿车离合器的故障分析及维修方法。离合器是手动变速汽车必备的一个重要总成。没有离合器手动挡汽车将无法起步,并且难以实现挡位变换。在汽车使用中,离合器难免出现这样、那样的故障,直接影响汽车的正常运行。现在汽车迅速进入家庭,汽车私有化程度提高,所以汽车故障将会影响到我们每一个人。分析研究离合器故障现象、原因、探索离合器故障的排除方法和离合器的维修工艺,具有重大而现实的意义。本文重点通过北京现代轿车离合器故障的探讨,正确认识离合器故障,更好的使用和维护离合器。2 离合器概述在汽车上,离合器是手动汽车和电控换档机械式自动变速器汽车传动系中的一个重要总成,是保证这样汽车能够起步和换档的一个必备的独立部件。 离合器的功用及发展概况 离合器的功用离合器安装在发动机与变速器之间,用来分离或接合前后两者之间动力联系。其功用是:1)使汽车平稳起步;2)中断给传动系的动力,配合换挡3)防止传动系过载 离合器的发展概况现今所用的盘片式离合器的先驱的多片盘式离合器,它是直到1925年以后才出现的。多片离合器最主要的优点是,在汽车起步时离合器的接合比较平顺,无冲击。20世纪20年代末,直到进入30年代时,只有工程车辆、赛车和大功率的轿车上使用多片离合器。多年的实践经验和技术上的改进使人们逐渐趋向与首选单片干式摩擦离合器,因为它具有从动部件转动惯量小、散热性好、结构简单、调整方便、尺寸紧凑、分离彻底等优点,而且在结构上采取一定措施,已能做到接合平顺,因此现在广泛用于大、中、小各类车型中。如今单片干式摩擦离合器在结构设计方面相当完善。采用具有轴向弹性的从动盘,提高了离合器接合时的平顺性。离合器从动盘总成中装有扭转减振器,防止了传动系统的扭转共振,减小了传动系噪声和动载荷,随着人们对汽车舒适性要求的提高,离合器已在原有基础上得到不断改进,乘用车上愈来愈多地采用具有双质量飞轮的扭转减振器,能更有效地降低传动系的噪声。 离合器工作原理种类以及要求 离合器的种类汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种。液力偶合器靠工作液(油液)传递转矩,外壳与泵轮连为一体,是主动件;涡轮与泵轮相对,是从动件。当泵轮转速较低时,涡轮不能被带动,主动件与从动件之间处于分离状态;随着泵轮转速的提高,涡轮被带动,主动件与从动件之间处于接合状态。电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。如在主动与从动件之间放置磁粉,则可以加强两者之间的接合力,这样的离合器称为磁粉式电磁离合器。目前,与手动变速器相配合的绝大多数离合器为干式摩擦式离合器,按其从动盘的数目,又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。摩擦式离合器又分为湿式和干式两种。离合器的工作原理 离合器工作原理离合器的工作原理:离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用,或是用液体作为传动介质(液力偶合器),或是用磁力传动(电磁离合器)来传递转矩,使两者之间可以暂时分离,又可逐渐接合,在传动过程中又允许两部分相互转动。目前在汽车上广泛采用的是用弹簧压紧的摩擦离合器(简称为摩擦离合器)。 摩擦式离合器工作原理:发动机飞轮是离合器的主动件。带有摩擦片的从动盘和从动盘毂借滑动花键与从动轴(变速器主动轴)相连。压紧弹簧将从动盘压紧在飞轮端面上。发动机转矩即靠飞轮与从动盘接触面之间的摩擦作用而传到从动盘,再由此经过从动轴和传动系统中一系列部件驱动车轮。弹簧的压紧力越大,则离合器所能传递的转矩也越大。 摩擦离合器应满足的基本要求(1)保证能传递发动机发出的最大转矩,并且还有一定的传递转矩余力。(2)能作到分离时,彻底分离,接合时柔和,并具有良好的散热能力。(3)从动部分的转动惯量尽量小一些。这样,在分离离合器换档时,与变速器输入轴相连部分的转速就比较容易变化,从而减轻齿轮间冲击。(4)具有缓和转动方向冲击,衰减该方向振动的能力,且噪音小。(5)压盘压力和摩擦片的摩擦系数变化小,工作稳定。 (6)操纵省力,维修保养方便。 汽车常用典型离合器的结构与特点 膜片弹资料来源:
工作原理及维修 - 图文更新完毕开始阅读山东交通学院毕业设计(论文)前言自动变速器的运用对于汽车的发展已经成为一种趋势,近几年来装用自动变速器的轿车数量也很快增加。相比于传统的手动变速器,自动变速器虽然结构复杂、种类较多。但是装有自动变速器的汽车操作简便、经济、安全。但是,由于机械技术和液压技术、电子技术的结合,使得在维修方面更具挑战性。由于自动变速器有很好的自动调节和自我适应性,车辆在起步时更加平稳、加速时更加均匀。在减震方面的良好表现降低了传动系的动载荷和扭振,延长了传动系的使用寿命,使乘员在乘坐时也感觉更加舒适,行驶更加安全。在车辆行驶平均速度上也有所提高。虽然在很多方面自动变速器相对于手动变速器有非常优秀的表现,但效率低下也是自动变速器难以忽略的问题。所以,弄清楚自动变速的结构和工作原理,了解自动变速器各个部件的作用和工作原理成为发展自动变速汽车道路上的当务之急。同时对其故障诊断和维修方面,也要同步跟进,以确保自动变速汽车的正常使用和发展。自动变速器在遇到故障发生时,在维修时比较麻烦和耗费时间精力,因为其结构组成相比于传统的手动变速器而言更加紧密,也更加的复杂。一般很少有故障发生,这得益于它的性能更加优越,结构更加合理,设计更加完善。为了在维修时能够顺利的进行,熟悉其个部分结构和工作原理就非常的重要了。只有反复练习,熟练维修流程才能够更好的完成维修工作,才能在变速器发生故障时从容应对。本文将以丰田A341E自动变速器为对象,研究分析其结构和工作原理,并在故障诊断与维修方面做一定论述。A341E自动变速器简单的工作原理是动力由发动机输出,经过变矩器传递给自动变速器,通过自动变速器的行星齿轮机构,通过驾驶员对操纵手柄的操作实现不同的齿轮啮合,达到变速的目。故障诊断是用各种故障诊断方法,有时借用相应的仪器对自动变速器进行测试和分析,按照一定的方法和步骤对自动变速器的机械系统液压控制系统和电子控制系统进行诊断,确定故障发生的具体部位和零部件。1姜葛:丰田A341E自动变速器的结构、工作原理与维修1 自动变速器概述 自动变速器的发展汽车自动变速器的成长过程比较缓慢。液力变矩器的成长阶段是从1939年到1950年。在这一成长阶段中,通过行星齿轮机构完成变速,液力变矩器的液力传动部分没有使用液力耦合器。纵然这种结构形式简单,成本也不高,但是液力传动部分只是作为联轴器使用,达不到变矩的功用。传动转矩的变化都是依赖行星齿轮机构。20世纪50年代,Ford Motor Company顺利的研发制造了使用液力变矩的3档自动变速器,至此液力自动变矩器用于轿车迈进了成熟期。由于汽车的高速比、燃油经济性和噪音控制的要求逐渐严格,液力变速器的行星齿轮机构的档位数和速比范围有增加的趋势。1977年,日本丰田研发了具备4个档位的自动变速器、1977年后,又顺利研发了具有了超速档的自动变速器。这款具有超速档的变速器,不仅在变矩比和传动部分有所提高,同时换档圆滑。因为它采用了三元件液力变矩器和多档行星齿轮机构联合的设计理念。在自动变速器中使用范围最大的行星齿轮变速器是辛普森式(Simpson)行星齿轮变速器,是美国福特公司的一名叫辛普森的工程师发明的。1983年,NISSAN公司成功研发了4档液力自动变速器用的行星齿轮机构,它显著的优点是组织紧密,从而为多档化的液力自动变速器打下了基础。1989年,NISSAN汽车公司研制的具有5档的液力自动变速器成功装车使用,这两款变速器都是在原来的3档和4档液力变速器的条件上,加装一组行星变速齿轮机构而设计的。最近这些年,随着自动变速器各部分结构性能的改进和完善,尤其是电子技术和自动控制技术与传统技术的融合,诞生了电控自动变速器,它包括电控液力机械传动的自动变速器和电控齿轮式机械传动的自动变速器。提高了汽车的燃油经济性、动力性、安全性,同时使汽车变得更加绿色环保。实现了变速器与发动机的最佳组合,促进了汽车产业的健康发展。 自动变速器的种类依据传动比变化方式的不一样,自动变速器能够分为两个大类:有级式的自动变速器和无级式的自动变速器。常用的有级式自动变速器一般可以分为液力自动变速器(AT)、电控机械式自动变速器(AMT)和双离合器式自动变速器(DCT)三大类。丰田A341E自动变速器其实就是一款电控式液力自动变速器。现在轿车使用的液力自动变速器一般是四速、五速或者六速,但是液力变速器的档数可以是三速到八速。变速器的档位越多,结构也就会变得越复杂,对各项技术的要求也会越高。 电控机械式自动变速器同传统的机械变速器一样,传动效率都比较高,一般装配使用在小排量的乘用车和重型商用车上。双离合器式自动变速器的结构组成比较复杂,制造难度相对较大,但是具有机械变速器传动效率高的优点,具有很大的发展空间。而无级2山东交通学院毕业设计(论文)自动变速器,结构简单,体积小,工作速比范围宽,容易与发动机形成理想的匹配,具有相当理想的优势,是未来变速器发展的趋势。 自动变速器与手动变速器的区别(1)变速器操纵杆不同手动变速器的操纵杆如图所示。图 手动变速器操纵杆 manual transmission lever装有这两种变速器的汽车的操纵杆作用不同,手动变速汽车的操纵杆是用来改变档位的,档位的变化通过改变操纵杆的位置来实现的,档位与操纵杆的位置是一一对应的。装有手动变速器的汽车具有的档位为:一档、直接档、倒档、空档等。而装有自动变速器的汽车的操纵杆是用来改变工作模式变化的。装有自动变速器的汽车具有的工作模式为:停车(P)、倒车(R)、空档(N)、自动档(D)、限定范围的自动档等工作模式。正常行驶的自动变速汽车,操纵杆放在自动档(D)上,汽车能够自动完成高档和低档的转变。自动变速器的操纵杆如图所示。图 自动变速器操纵杆 automatic transmission lever3姜葛:丰田A341E自动变速器的结构、工作原理与维修其次,从踏板数量上,装有手动变速器的汽车有三个踏板:油门踏板、制动踏板和离合器踏板。而装有自动变速器的汽车只有两个脚踏板:油门踏板和制动踏板,无离合器踏板。装有手动变数器的汽车,也叫手动档汽车。装有自动变速器的汽车,也叫自动档汽车。手动档汽车,要改变车速,需要通过拨动变速操纵杆改变变速器内的齿轮啮合位置,改变传动比,从而改变车轮转速。而且只有在踩下离合时,才能拨动变速杆。只有当驾驶者技术熟练时,装手动变速器的汽车在加速、超车时才会比自动档汽车速度快,更省油。自动档汽车,能够自动的改变速度,驾驶员只要通过踩压加速踏板即可。自动变速器会根据踏板的变化和车速自动的进行变速。(2)自动变速器与手动变速器相比,自动变速器具有下列优缺点: 优点:①能够主动改变转速,扭矩变化不间断,换档时动力持续; ②通过性能好,起步简单,换档简单平顺圆滑,舒适性好 ; ③承受的冲击和动载荷小,机件寿命长。 缺点:①结构复杂,制造标准高,难度大,成本高; ②传动效率相对较低,价格高,耗油量大; ③对维修人员的技术水平要求更高。
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