自動(dòng)變速器動(dòng)力傳遞路線分析東風(fēng)雪鐵龍公司AL4型自動(dòng)變速器

AL4自動(dòng)變速器是由法國(guó)PSA集團(tuán)（即Peugeot SA 標(biāo)致集團(tuán)）與雷諾公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的橫置、少維護(hù)、電子控制自動(dòng)變速器，具有4個(gè)前進(jìn)擋和一個(gè)倒擋，目前主要裝備在雪鐵龍公司XSARA、XANTLA第二階段車(chē)的XU汽、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和神龍公司生產(chǎn)的TU5JP/K發(fā)動(dòng)機(jī)上。在我國(guó)，該自動(dòng)變速器主要用于神龍公司生產(chǎn)的富康988、浪潮、愛(ài)麗舍、賽納及畢加索等乘用車(chē)上。不同車(chē)型裝用的AL4自動(dòng)變速器的機(jī)械構(gòu)造基本相同，只是電控系統(tǒng)有所不同。AL4自動(dòng)變速器采用辛普森Ⅱ型行星齒輪系，動(dòng)力傳遞示意圖見(jiàn)圖1。行星齒輪機(jī)構(gòu)由2個(gè)單排單級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)組成。后排內(nèi)齒圈（C1）與前排行星架（PS2）和一級(jí)減速主動(dòng)齒輪連在一起，是動(dòng)力輸出端；前排內(nèi)齒圈（C2）與后行星架（PS1）連為一體；兩個(gè)太陽(yáng)輪獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。不同擋位時(shí)，行星齒輪機(jī)構(gòu)各部件的狀態(tài)見(jiàn)表1，各離合器和制動(dòng)器的狀態(tài)見(jiàn)表2。

根據(jù)單排單級(jí)行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比計(jì)算方程式，分別代入前、后排行星齒輪系，得出如下方程組：
 (n11-n1H)/（n13-n1H）=-Z13/Z11……式（1）
 (n21-n2H)/（n23-n2H）=-Z23/Z21……式（2）
 式中：
 n11-前排太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速；n1H-前排行星架轉(zhuǎn)速；n13-前排內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)速；n21-后排太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速；n1H-后排行星架轉(zhuǎn)速；n23-后排內(nèi)齒圈轉(zhuǎn)速；Z11-前排太陽(yáng)輪齒數(shù)；Z13-前排內(nèi)齒圈齒數(shù)；Z21-后排太陽(yáng)輪齒數(shù)；Z23-后排內(nèi)齒圈齒數(shù)

 因前行星排的行星架與后行星排的齒圈為一體，故有：n1H=n23。同時(shí)，前行星排的齒圈與后行星排的行星架為一體，故有：n13=n2H。

各部件的齒數(shù)為：前排太陽(yáng)輪Z11=40；前排內(nèi)齒圈Z13=80；后排太陽(yáng)輪Z21=33；后排內(nèi)齒圈Z23=81。

1．1擋

 1擋時(shí)，離合器E1接合，動(dòng)力由輸入軸傳入后排太陽(yáng)輪P1，同時(shí)1-2擋制動(dòng)器F3工作，制動(dòng)前排太陽(yáng)輪P2，由后排齒圈/前排行星架C1-PS2輸出動(dòng)力，動(dòng)力傳遞路線見(jiàn)圖2。

 由以上分析可知，1擋時(shí)前、后行星排均參與動(dòng)力傳遞，即n11=0，n1h=n23，n13=n2h，代入式（1）和式（2）有： i=n21/n1h=(Z11Z21+Z11Z23+ Z13Z21)/Z13Z21=7200/2640=2.7272727

2．2擋

 2擋時(shí)，離合器E2接合，動(dòng)力由輸入軸經(jīng)離合器E2傳入后行星排行星架/前排內(nèi)齒圈（PS1-C2），1-2擋制動(dòng)器F3工作，固定前排太陽(yáng)輪P2，動(dòng)力由后排齒圈/前排行星架C1-PS2輸出，動(dòng)力傳遞路線見(jiàn)圖3。

 由以上分析可知，2擋時(shí)僅前行星排傳遞動(dòng)力，即：n11=0，代入式（1）有：
 i=n13/n1h=Z1h/Z11=（Z13+Z11）/Z13=（40+80）/80=1.5

3．3擋

 3擋時(shí)，離合器E1接合，動(dòng)力由輸入軸傳入后排太陽(yáng)輪P1；同時(shí)離合器E2接合，動(dòng)力由輸入軸經(jīng)離合器E2傳入后行星排行星架/前排內(nèi)齒圈（PS1-C2）。因行星齒輪機(jī)構(gòu)中有兩個(gè)部件被同時(shí)驅(qū)動(dòng)，則整個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)以同一轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，動(dòng)力由后排齒圈/前排行星架C1-PS2輸出，傳動(dòng)比為1:1。3擋動(dòng)力傳遞路線見(jiàn)圖4。

4．4擋

 4擋時(shí)，離合器E2接合，動(dòng)力由輸入軸傳入后排行星架/前排內(nèi)齒圈PS1-C2；同時(shí)4擋制動(dòng)器F1工作，固定后排太陽(yáng)輪P1，動(dòng)力由后排齒圈/前排行星架PS2-C1輸出，4擋動(dòng)力傳遞路線見(jiàn)圖5。

 由以上分析可知，4擋時(shí)僅后行星排傳遞動(dòng)力，即：n21=0，代入式（2）有：i=n2h/n23=Z23/（Z21+Z23）=81/（33+81）=0.7152632

5．R擋

 R擋時(shí)，離合器E1接合，動(dòng)力由輸入軸傳入后排太陽(yáng)輪P1；同時(shí)倒擋制動(dòng)器F2工作，制動(dòng)后排行星架/前排內(nèi)齒圈PS1-C2，動(dòng)力由后排齒圈/前排行星架PS2-C1輸出，動(dòng)力傳遞路線見(jiàn)圖6。

 由以上分析可知，R擋時(shí)僅后行星排傳遞動(dòng)力，即：n2H=0，代入式（2）有：i=n21/n23=-Z23/Z21=-81/33
=-2.4545455 

因AL4自動(dòng)變速器換擋執(zhí)行元件中沒(méi)有單向離合器，故在各擋位都有發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)。