自動(dòng)變速器動(dòng)力傳遞路線分析(圖)

    德國(guó)ZF公司的4HP-16型自動(dòng)變速器

    4HP-16型自動(dòng)變速器是由專業(yè)制造變速器的ZF公司開(kāi)發(fā)，與前輪驅(qū)動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)橫置的車(chē)輛配套使用。4HP-16為電控4速自動(dòng)變速器，被裝備在上海通用公司生產(chǎn)的凱越（1.8）、雪弗蘭景程、大宇美男爵等乘用車(chē)上。由于4HP-16型自動(dòng)變速器內(nèi)沒(méi)有單向離合器，使變速器的結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、且換擋零件數(shù)目減少，使拖滯損耗降低，傳動(dòng)效率增高，作用在部件和傳動(dòng)系上的峰值扭矩低。但這種設(shè)計(jì)需要加工精密的機(jī)械部件、高性能的軟件和精確的發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)來(lái)保證，采用重疊換擋控制技術(shù)。4HP-16自動(dòng)變速器的基本技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1，動(dòng)力傳遞路線見(jiàn)圖1。

   由圖1可知，4HP-16自動(dòng)變速器采用改進(jìn)型辛普森行星齒輪機(jī)構(gòu)，即后排行星架與前排齒圈為一體；后排齒圈與前排行星架為一體，是動(dòng)力輸出端；前、后排兩個(gè)太陽(yáng)輪獨(dú)立。在變速器內(nèi)部有2個(gè)離合器和3個(gè)制動(dòng)器，各換擋執(zhí)行元件的作用見(jiàn)表2，不同擋位時(shí)各換擋執(zhí)行元件的狀態(tài)見(jiàn)表3。

一、P/N擋動(dòng)力傳遞路線

    在P或N擋，離合器B工作，驅(qū)動(dòng)后排太陽(yáng)輪，但無(wú)制動(dòng)部件，整個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)空轉(zhuǎn)，故沒(méi)有動(dòng)力輸出，動(dòng)力傳遞路線簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2。動(dòng)力傳遞路線是：發(fā)動(dòng)機(jī)→變矩器泵輪→渦輪→輸入軸→離合器B工作，驅(qū)動(dòng)后排太陽(yáng)輪→行星齒輪機(jī)構(gòu)空轉(zhuǎn)，無(wú)動(dòng)力輸出。

二、R擋動(dòng)力傳遞路線

    R擋時(shí)，離合器B工作，驅(qū)動(dòng)后排太陽(yáng)輪；制動(dòng)器D工作，固定后排行星架，后排齒圈/前排行星架反向減速輸出，動(dòng)力傳遞路線見(jiàn)圖3。動(dòng)力傳遞路線是：發(fā)動(dòng)機(jī)→變矩器泵輪→渦輪→輸入軸→離合器B工作，驅(qū)動(dòng)后排太陽(yáng)輪→制動(dòng)器D工作，固定后排行星架→后排齒圈/前排行星架反向減速輸出→差速器。

三、1擋動(dòng)力傳遞路線

    在D、3、2、1之1擋，換擋執(zhí)行元件的動(dòng)作完全相同，即離合器B工作，驅(qū)動(dòng)后排太陽(yáng)輪；制動(dòng)器F工作，固定前排太陽(yáng)輪，后排齒圈/前排行星架同向減速輸出，動(dòng)力傳遞路線簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖4。動(dòng)力傳遞路線是：發(fā)動(dòng)機(jī)→變矩器泵輪→渦輪→輸入軸→離合器B工作，驅(qū)動(dòng)后排太陽(yáng)輪→制動(dòng)器F工作，固定前排太陽(yáng)輪→后排齒圈/前排行星架同向減速輸出→差速器。

四、2擋動(dòng)力傳遞路線

    在D、3、2之2擋，換擋執(zhí)行元件的動(dòng)作完全相同，即離合器E工作，驅(qū)動(dòng)后排行星架/前排齒圈；制動(dòng)器F工作，固定前排太陽(yáng)輪，后排齒圈/前排行星架同向減速輸出，動(dòng)力傳遞路線見(jiàn)圖5。動(dòng)力傳遞路線是：發(fā)動(dòng)機(jī)→變矩器泵輪→渦輪→輸入軸→離合器E工作，驅(qū)動(dòng)后排行星架/前排齒圈→制動(dòng)器F工作，固定前排太陽(yáng)輪→后排齒圈/前排行星架同向減速輸出→差速器。

五、3擋動(dòng)力傳遞路線

    在D、3之3擋，換擋執(zhí)行元件的動(dòng)作完全相同，即離合器E工作，驅(qū)動(dòng)后排行星架/前排齒圈；同時(shí)，離合器B工作，驅(qū)動(dòng)后排太陽(yáng)輪，沒(méi)有部件被固定。因行星齒輪機(jī)構(gòu)中后排行星架與后排太陽(yáng)輪兩個(gè)部件被同時(shí)驅(qū)動(dòng)，則整個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)以一個(gè)整體同向等速旋轉(zhuǎn)，為直接傳動(dòng)擋，由后排齒圈/前排行星架同向等速輸出，傳動(dòng)比為1:1。3擋動(dòng)力傳遞路線見(jiàn)圖6，動(dòng)力傳遞路線是：發(fā)動(dòng)機(jī)→變矩器泵輪→渦輪→輸入軸→離合器E工作，驅(qū)動(dòng)后排行星架/前排齒圈；同時(shí)，離合器B工作，驅(qū)動(dòng)后排太陽(yáng)輪→后排齒圈/前排行星架同向等速輸出→差速器。

六、4擋動(dòng)力傳遞路線

    4擋時(shí)，離合器E工作，驅(qū)動(dòng)后排行星架/前排齒圈；制動(dòng)器C工作，固定后排太陽(yáng)輪，則后排齒圈/前排行星架同向增速輸出，動(dòng)力傳遞路線見(jiàn)圖7。動(dòng)力傳遞路線是：發(fā)動(dòng)機(jī)→變矩器泵輪→渦輪→輸入軸→離合器E工作，驅(qū)動(dòng)后排行星架/前排齒圈→制動(dòng)器C工作，固定后排太陽(yáng)輪→后排齒圈/前排行星架同向增速輸出→差速器。

    因4HP-16自動(dòng)變速器內(nèi)部沒(méi)有單向離合器，故在各擋均由發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。