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大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理

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。
大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理(图1)
    (图1)01M自动变速器结构图
    由(图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(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。
大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理(图2)
    (图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)。
大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理(图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。
大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理(图4)
        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。  
     大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理(图5)
       在拉维那式行星齿轮变速机构中有2个太阳轮,它们独立运动,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
大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理(图6)
    各离合器制动器位置见示意图(图5)
2 自动变速器的动力传递路线
    2.1行星齿轮机构
大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理(图7)
    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。
大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理(图8)
    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。
大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理(图9)
    (图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。
大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理(图10)
    (图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。
大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理(图11)
    (图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。
大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理(图12)
    (图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10)。
大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理(图13)
    (图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11)。
大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理(图14)
    (图11)型星齿轮机构
    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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大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理(图15)
大众01M型自动变速器的结构组成及工作原理(图16)
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