通用别克4T60E、4T65E自动变速器行星排结构完全相同。4T60E用于美国通用公司旗下的别克、凯迪拉克、雪佛兰等品牌车系,而4T65E则应用于上海通用别克GL8、君威等车型。该系列变速器可实现四个前进档、一个倒档。变速杆有P、R、N、D、3、2、1共七个位置。
本系列自动变速器采用CR-CR式行星齿轮机构。所谓CR-CR结构,是指在两组行星齿轮中,前排行星架与后排齿圈相连,后行星架与前排齿圈相连。4T60E自动变速器行星排结构如图3-16所示。
图3-16 通用别克4T60E自动变速器结构图
C1—2档离合器 C2—3档离合器 C3—输入离合器 B1—4档制动器 B2—倒档制动器 B3—低档制动器 B4—前进档制动器 F1—3档单向离合器 F2—输入单向离合器 F3—低档单向离合器
各档执行元件工作情况见表3-2。
表3-2 4T60E/4T65E自动变速器各档执行元件工作表
图3-17 4T65E自动变速器D位1档动力传递路线图
下面分析各档动力传递路线。
1.D位1档
D位1档动力传递路线如图3-17所示。工作的执行元件有C3、F2、B4、F3。C3和F2接合,使动力传入前排太阳轮,B4和F3工作将后排太阳轮固定。显然1档动力是由两排并联传输的。
假设:
前排太阳轮、齿圈和行星架转速分别为n1、n2、n3;前排齿圈和太阳轮的齿数比为α1;后排太阳轮、齿圈和行星架转速分别为n′1、n2′、n3′;后排齿圈和太阳轮的齿数比为α2。
显然有:
n1+α1n2=(1+α1)n3
n′1+α2n2′=(1+α2)n3′
n3=n2′
n2=n3′
n′1=0
可求得1档传动比:
车辆起步时前齿圈是不动的,动力传入前排太阳轮后,驱动前行星架顺时针转动,后齿圈与前行星架连为一体,因此也顺时针转动。后排行星架与驱动轮相连,保持不动,齿圈欲驱动后太阳轮逆转,此时F3接合,与B4共同作用将后太阳轮固定。后太阳轮被固定后,后齿圈便驱动后行星架顺时针转动,输出动力。
2.D位2档
D位2档动力传递路线如图3-18所示。工作的执行元件有C3、C1、B4、F3。2档时,后排具备动力输出条件。
后排特性方程为:n′1+α2n2′=(1+α2)n′3
后太阳轮被固定:n′1=0
2档传动比:
2档动力通过后排降速输出,因此后排齿圈转速高于后排行星架,即前排行星架转速高于前排齿圈。可以推断出前排行星轮逆时针自转(自驱动端看),所以前太阳轮转速要高于前行星架,此时F2超越。其结果是C3接合但没有F2配合,因此不传力。
3.D位3档
D位3档动力传递路线如图3-19所示。3档工作的执行元件有C1、C2、B4、F1。3档时C1接合,动力传入前行星架,前排行星轮有逆时针自转趋势,前太阳轮欲比前行星架转得更快。在此受力条件下,F1接合并与C2共同作用将前行星架与前太阳轮连在一起,其结果是前后两排被连为一体,实现直接档输出。
图3-18 4T65E自动变速器D位
2档动力传递路线图
图3-19 4T65E自动变速器D位3档动力传递路线图
3档时后太阳轮与1、2档相比改变了运动趋势,不再是逆转趋势,而是随整个轮系一同顺时针自转,此时F3超越。没有F3配合,B4不能固定后太阳轮,因此B4接合但不传力。(www.xing528.com)
4.D位4档
D位4档动力传递路线如图3-20所示。4档时工作的执行元件有C1、C2、B4、B1。4档时前排具备单独动力传输条件。
图3-20 别克4T65E自动变速器D位4档动力传递路线图
前排特性方程:n1+α1n2=(1+α1)n3
B1将前太阳轮固定:n1=0
4档传动比:
4档时后排行星架转速高于后齿圈,因此后排行星齿轮自转方向为逆时针,后排太阳轮转动方向为顺时针,此时F3超越,B4仍为接合不传力状态。
5.R位(倒档)
倒档动力传递路线如图3-21所示。倒档时工作的执行元件有C3、B2、F2。倒档时前排具备单独动力传输条件。
图3-21 别克4T65E自动变速器倒档动力传递路线图
前排特性方程:n1+α1n2=(1+α1)n3
B2将前行星架固定:n3=0
倒档传动比:
6.3位1档
3位1档时工作的执行元件有C3、F2、B4、F3。动力传递与D位1档完全相同,分析从略。
7.3位2档
3位2档时工作的执行元件有C3、C1、B4、F3。动力传递与D位2档完全相同,分析从略。
8.3位3档
3位3档时工作的执行元件有C1、C2、B4、F1、C3、F2。3位3档的动力传递路线见图3-22。由于C3和F2参与工作,实现了前排行星架和前太阳轮反向传力时的连接,发动机有制动作用。
图3-22 4T65E自动变速器3位3档动力传递路线图
9.2位1档
2位1档时工作的执行元件有C3、F2、B4、F3、B3。2位1档的动力传递路线见图3-23。与D位1档相比多了B3参与工作,但F2单向传力,因此发动机仍未制动。
图3-23 4T65E自动变速器2位1档动力传递路线图
10.2位2档
2位2档时工作的执行元件有C3、C1、B4、F3、B3。2位2档的动力传递路线见图3-24。与D位2档不同的是,B3参与工作,将后太阳轮无条件固定,发动机有制动。
图3-24 4T65E自动变速器2位2档动力传递路线图
11.1位1档
1位1档时工作的执行元件有C3、F2、B4、F3、B3、C2、F1。1位1档的动力传递路线见图3-25。与D位1档相比多了B3、C2、F1参与工作,发动机有制动。
图3-25 4T65E自动变速器1位1档动力传递路线图
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