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大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理


大众 01M 型自动变速器的结构组成及工作原理
1.1 大众 01M 型自动变速器内部总体结构 大众 01M 自动变速器由三部分组成。 (图 3—1) (1) 液力元件:包括液力变扭器及油泵等,用于动力传递及提供液压元件 (如各离合器和制动器)的动力源。

(图 3—1)

01M 自动变速器结构图

由(图

3—1)可知变速器内部有两个分隔的箱体,上部是变速器,内装 ATF 油; 下部是差速器, 内装齿轮油。 在小齿轮轴 3 上有一个油封, 把两种油分离开。 a. 液力变扭器
液力变扭器由壳体、锁止离合器、涡轮、导轮和泵轮组成,分解图见(3—2) 。泵轮与壳体 焊接为一体,由发动机飞轮驱动,工作时其内充满自动变速器油(ATF 油),其动力传递路线 是: 发动机飞轮→变扭器壳体→泵轮→涡轮→变速器输入轴, 导轮的作用是增大低转速时的 输出扭矩。涡轮和泵轮之间是靠液压油传递动力的,两者之间有一定的转速差,不但使油温 升高,还降低了传动效率,锁止离合器可以把涡轮和泵轮连接为一体,形成刚性连接。锁止 离合器由电控单元控制,电控单元通过电磁阀控制 A、B、C 3 个油道的油压交替变化,按 要求在锁止离合器的前、后面产生压力或卸压,控制锁止离合器接合或断开。锁止离合器接 合时,因油压作用,其带有摩擦片的一面与变扭器壳体接合,另一面通过齿牙与涡轮连接为 一体。

(图 3—2)

液力变扭器结构图

b. 油泵 油泵位于变扭器和变速器之间,由变扭器壳体驱 动,其作用是建立油压,并通过滑阀箱控制各离合器 和制动器的动作。它采用转子齿轮泵,其结构见(图 3 —3) 。 (2)控制机构:采用电子、液压混合控制,电控 部分包括电子控制单元 J217 及其相应的传感器和执行 元件;液压控制部分包括滑阀箱等。 (3) 变速机构: 采用拉维那式行星齿轮变速机构, 2 个太阳轮独立运动,齿圈输出动力,通过对大、小太 阳轮及行星架的不同驱动、制动组合,实现 4 个前进 档及一个倒档。

(图 3—3)

油泵结构图

01M 型自动变速器采用拉 维娜式行星轮式变速机构, 基本 的行星轮机构包括太阳轮、星 轮、 行星架和齿圈, 其中行星轮 是惰轮,不能输入、输出动力。 在太阳轮、行星架和齿圈三者 中, 驱动其中一个, 制动另一个, 则第三个输出动力, 通过不同的 组合,达到改变传动比的目的。 在拉维那式行星齿轮 变速机构中有 2 个太阳轮, 它们
(图 3—4) 行星轮机构构图

独立运动, 齿圈输出动力, 通过对大、 小太阳轮及行星架的不同驱动、 制动组合, 动力由齿圈输出,实现 4 个前进档及一个倒档。01M 型自动变速器的行星轮机构 见(图 3—4) ,小太阳轮与短行星轮啮合,短行星轮与长行星轮的小端啮合,长 行星轮小端与齿圈啮合输出动力,同时长行星轮的大端与大太阳轮啮合。在 01M 型自动变速器中有 3 个离合器、2 个制动器和一个单向离合器,离合器和制动器 在外形上可能相似但作用不同:离合器啮合时传递力矩,驱动某元件运动;制动 器啮合时阻止某元件运动;单向离合器只允许元件向某一个方向运动。就 01M 型变速器而言,各离合器、制动器的作用如下: 离合器 K1 一驱动小太阳轮 离合器 K2 一驱动大太阳轮 离合器 K3 一驱动行星架 制动器 Bl 一制动行星架 制动器 B2 一制动大太阳轮 各离合器制动器位置见示意图(图 3—5) 1.2 自动变速器的动力传递路线 单向离合器 F 一单向制动行星架电、 液控制就是电控单元给各电磁阀发出指 令,通过电磁阀控制这些离合器和制动器的动作,实现传动比的变化,各档位的 形成如下: D位1档 在 D 位 1 档时,离合器 K1 接合,驱动后排小太阳轮,单向离合器 F 单向制 动行星架,则齿圈同向减速输出,其动力传动路线为:泵轮→涡轮→离合器 K1 →小太阳轮→短行星轮→长行星轮→输出齿圈(图 3—6) 。D 位 1 档滑行时,输 出齿圈由被动件变为主动件,行星架顺时针空转,单向离合器解锁,小太阳轮不 干涉发动机的低速运转,因此发动机对滑行无制动作用。

(图 3—5)型星齿轮机构

(图 3—6)型星齿轮机构

D位2档

在 D 位 2 档时,离合器 K1 接合,驱动后排小太阳轮,制动器 B2 制动前排大 太阳轮,则齿圈同向减速输出,其动力传动路线为:泵轮→涡轮→离合器 K1→ 小太阳轮→短行星轮→长行星轮 (此时绕大太阳轮旋转) →输出齿圈 (图 3—7) 。 D 位 2 档滑行时,输出齿圈由被动件变为主动件,此时大太阳轮仍制动,长 行星轮、 短行星轮仍按原来的自传与公转转速旋转,这样小太阳轮被迫带动涡轮 按原来的转速旋转,因此发动机对滑行产生制动作用。

(图 3—7)型星齿轮机构

D位3档 在 D 位 3 档时,离合器 K1 接合,驱动后排小太阳轮,离合器 K3 接合,驱动 行星架, 因为小太阳轮和行星架同时被驱动, 所以行星齿轮机构以一个整体旋转, 此时为直接档其动力传动路线为:泵轮→涡轮→离合器 K1 和 K3→小太阳轮和行 星架→长行星轮→输出齿圈(图 3—8) 。D 位 3 档滑行时,输出齿圈由被动件变 为主动件,因离合器 K1 和 K 仍接合,所以在输出齿圈的带动下整个行星齿轮机 构仍按原来的转速旋转,这样小太阳轮和行星架同时驱动涡轮按原来的转速旋 转,因此发动机对滑行产生制动作用。

(图 3—8)型星齿轮机构

D位4档 在 D 位 4 档时,离合器 K3 接合,驱动行星架,制动器 B2 制动大太阳轮,则 齿圈同向增速输出,此时为超速档,其动力传动路线为:泵轮→涡轮→离合器 K3→行星架→长行星轮(此时绕大太阳轮旋转)→输出齿圈(图 3—9) 。 D 位 4 档滑行时,输出齿圈由被动件变为主动件,离合器 K3 仍接合,制动 器 B2 仍制动前排大太阳轮,此时长行星轮由输出齿圈带动仍按原来的转速自传 和公转, 并带动行星架和涡轮按原来的转速旋转,因此发动机对滑行产生制动作 用。

(图 3—9)型星齿轮机构

2位1档

2 位 1 档的动力传动路线与 D 位 1 档相同。 2位2档 2 位 2 档的动力传动路线与 D 位 2 档相同。 1位1档 在 1 位 1 档时, 离合器 K1 接合, 驱动后排小太阳轮, 制动器 B1 制动行星架, 则齿圈同向减速输出,其动力传动路线与 D 位 1 档相同。D 位 1 档滑行时,输出 齿圈由被动件变为主动件,此时制动器 B1 仍制动行星架,长行星轮在齿圈的驱 动下仍按原来的转速旋转,短行星轮在长行星轮的驱动下也按原来的转速旋转, 并驱动小太阳轮、涡轮也按原来的转速旋转,因此发动机对滑行产生制动作用, 其动力传动路线见(图 3—10) 。

(图 3—10)型星齿轮机构

8)R 位(倒档) 在倒档时,离合器 K2 接合,驱动前排大太阳轮,制动器 B1 制动行星架,则 齿圈反向减速输出,其动力传动路线为:泵轮→涡轮→离合器 K2→大太阳轮→ 长行星轮→输出齿圈(图 3—11) 。

(图 3—11)型星齿轮机构

1.3 自动变速器使用规则 (1)P 挡为停车挡 在停车和启动车辆时,应将变速杆置于此挡位。变速器置于此挡时,其内部 锁死,车辆将不能移动。在使用此挡位时应将刹车踏板踏下,禁止在车辆移动中 挂入此挡。 (2)R 挡为倒车挡 在挂入 R 挡前,一定要确保车辆完全停止不动,且要踩下刹车踏板,禁止车 辆在移动中挂入此挡。 (3)N 挡为空挡 将变速杆置于此挡位可以启动车辆,但车辆不能行驶。如果车辆因故不能行 驶需拖车时,必须选择此挡位,且时速不得超过 40k m,并不得长距离拖行(一 般不应超过 50km) ,以免损坏变速器。推荐拖车时最好将驱动轮架起。 (4)D 挡为前进挡 这是正常行车时的排挡位置, 置于此挡位变速器可根据驾驶员的需要自动升 挡或减挡。在挂入 D 挡前要确保车辆完全不动 (5)4、3 挡 前进挡在此挡位变速器最高只换入所显示挡位, 在丘陵地区或山区通常使用 此挡位,以避免变速器频繁换挡,注意车速不超过 120km/h。 (6)2 挡和 1 挡 前进挡 2 挡可提供较大的发动机制动力及扭力,1 挡可提供最大发动机制动 力及扭矩。当长距离上下陡坡、泥泞路段时,应根据路况选择此两挡位,以防车 辆失控,但不可长时间使用。


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