自动变速器传动原理与故障诊断:拉维娜式图解

1.D1档传动路线和档位分析

(1)前、中排拉维娜行星排 图2-1-8是01V自动变速器D1档传动示意(D1档也叫经济1档)。涡轮将旋转动力传给输入轴,前进档离合器C1(K1)接合,由小太阳轮顺转输入,短行星轮与小太阳轮外啮合(反转)并将反力传给行星架,行星架有反转的趋势,但被单向离合器F单向卡住,短行星轮自转将动力传给长行星轮,长行星轮与短行星轮外啮合(顺转自转)将动力传给公共齿圈,公共齿圈与长行星轮内啮合减速(顺转)向后排齿圈输出。前、中排为减速输出。

图2-1-8 D1档传动示意

(2)后输出行星排 由于中排齿圈连接后输出行星排齿圈,动力由后行星排输入,B3固定了后输出行星排太阳轮,动力由齿圈输入,经行星架再次减速顺转输出,实现1档动力传递。这里需要注意的是,前排长行星轮虽然是在顺转传动,但前排大太阳轮与它外啮合反向空转。

D1档的主要执行及控制元件有C1(K1)、F、B3。在D1档时,车轮产生的惯性力无法传递,会在F的内圈上顺转打滑(称之为无发动机制动)。D1档传动简图如图2-1-9所示。

图2-1-9 D1档传动简图

2.1位动力1档传动路线和档位分析

(1)前、中排拉维娜行星排 图2-1-10是01V自动变速器动力1档传动示意(动力1档也叫手动1档)。如果动力是从发动机向车轮传递则与D1档完全相同(行星架不会动)。

图2-1-10 动力1档传动示意

(2)后输出行星排 由于中排齿圈连接后输出行星排齿圈,动力由后行星排输入,B3固定了后输出行星排太阳轮,动力由齿圈输入,经行星架再次减速顺转输出,实现1档动力传递(输出行星排与D1档完全一样)。

动力1档的主要执行及控制元件有C1(K1)、B2、B3。在动力1档时车轮产生的惯性力由于B2工作,公共行星架不能顺转打滑,会通过行星轮机构传给输入轴(称之为有发动机制动)。动力1档传动简图如图2-1-11所示。

图2-1-11 动力1档传动简图

3.D位D2档传动路线和档位分析

(1)前、中排拉维娜行星排 图2-1-12是01V自动变速器D2档传动示意(D2档也叫经济2档,这里的经济2档不再有单向离合器起作用,而是利用电磁阀控制执行元件来实现的)。涡轮将旋转动力传给输入轴,前进档离合器C1(K1)接合,由小太阳轮顺转输入,短行星轮与小太阳轮外啮合(反转)。由于短行星轮反转将动力传给长行星轮,又由于前排太阳轮的制动,长行星轮在被短行星轮(外啮合)驱动顺转的同时又以前排固定太阳轮为支点得到另一个顺时针推动的杠杆力,这个杠杆力推动公共行星架顺时针转动(行星架不再受反力影响,而是产生顺时针推动力),行星架顺转在小太阳轮的外围向公共齿圈输出(此时的行星架虽然在顺转输入,但旋转速度并不快,不能简单地理解成行星架输入,公共齿圈会超速输出)。前、中排为减速输出。

(2)后输出行星排 由于中排齿圈连接后输出行星排齿圈,动力由后行星排输入,B3固定了后输出行星排太阳轮,动力由齿圈输入,经行星架再次减速顺转输出,实现2档动力传递。

D2档的主要执行及控制元件有C1(K1)、B1、B3。D2档传动简图如图2-1-13所示。

图2-1-12 D2档传动示意

图2-1-13 D2档传动简图

4.D位D3档传动路线和档位分析

(1)前、中排拉维娜行星排 图2-1-14是01V自动变速器D3档传动示意(D3档也叫经济3档,这里的经济3档不再有单向离合器起作用,而是利用电磁阀控制执行元件来实现的)。涡轮将旋转动力传给输入轴,前进档离合器C1(K1)接合,由小太阳轮顺转输入,短行星轮与小太阳轮外啮合(反转)。由于短行星轮反转将动力传给长行星轮,又由于前排太阳轮的制动,长行星轮在被短行星轮(外啮合)驱动顺转的同时又以前排固定太阳轮为支点得到另一个顺时针推动的杠杆力,这个杠杆力推动公共行星架顺时针转动(行星架不再受反力影响,而是产生顺时针推动力),行星架顺转在小太阳轮的外围向公共齿圈输出(此时的行星架虽然在顺转输入,但旋转速度并不快,不要简单地理解成行星架输入,公共齿圈会超速输出)。前、中排为减速输出。

图2-1-14 D3档传动示意

(2)后输出行星排 由于中排齿圈连接后输出行星排齿圈,动力由后行星排输入,后输出行星排离合器C4(K4)接合,将太阳轮与齿圈连接起来,将前面大于1的转速再1∶1输出,实现3档动力传递前、中排传动比×后排传动比>1。

D3档的主要执行及控制元件有C1(K1)、B1、C4(K4)。D3档传动简图如图2-1-15所示。

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图2-1-15 D3档传动简图

5.D位D4档传动路线和档位分析

图2-1-16是01V自动变速器D4档传动示意。涡轮将旋转动力传给输入轴,前进档离合器C1(K1)接合,由小太阳轮顺转输入,离合器C3(K3)也接合将动力传给公共行星架,这样,两个大、小不等的齿轮相互锁定以1∶1的公转速度向后输出。后输出行星排离合器C4(K4)接合,又将齿圈与太阳轮连接起来再次1∶1输出,整个行星排一起公转输出。

图2-1-16 D4档传动示意

D4档的主要执行及控制元件有C1(K1)、C3(K3)、C4(K4)。D4档传动简图如图2-1-17所示。

图2-1-17 D4档传动简图

6.D位D5档传动路线和档位分析

图2-1-18是01V自动变速器D5档传动示意。离合器C3(K3)接合公共行星架顺转输入,由于制动器B1制动了前排大太阳轮,动力由行星架输入,齿圈以小于1的速度超速顺转向后齿圈输出。后输出行星排C4(K4)接合,将太阳轮和齿圈连接起来直接输出,最终的结果是输出轴与输入轴比仍小于1。

图2-1-18 D5档传动示意

D5档的主要执行及控制元件有C3(K3)、B1、C4(K4)。D5档传动简图如图2-1-19所示。

图2-1-19 D5档传动简图

7.R位传动路线和档位分析

图2-1-20是01V自动变速器R位传动示意。倒档离合器C2(K2)接合,前排大太阳轮顺转,B2制动了公共行星架,长行星轮与大太阳轮外啮合(反转)并自转将动力传给公共齿圈,公共齿圈与长行星轮内啮合(旋转方向相同)减速反转向后排输出。后输出行星排B3制动了太阳轮,动力由齿圈反转输入,经行星架再次减速反转输出实现倒档传动。01V自动变速器关键执行组件工况见表2-1-2,各档传动比见表2-1-3。

R位的主要执行及控制元件有C2(K2)、B2、B3。R位传动简图如图2-1-21所示。

图2-1-20 R位传动示意

图2-1-21 R位传动简图

表2-1-2 01V自动变速器关键执行组件工况

表2-1-3 01V自动变速器各档传动比

01V自动变速器故障实例分析见表2-1-4。

表2-1-4 01V自动变速器故障实例分析