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自動變速器動力傳遞路線分析(十六)——奔馳.系列自動變速器

722.6自動變速器是電子控制5前進擋2倒擋轎車用自動變速器,用於奔馳多款轎車。該自動變速器行星齒輪機構由三排單級行星齒輪機構組成,分別稱為前行星齒輪機構、中間行星齒輪機構及後行星齒輪機構。行星齒輪機構與換擋執行元件示意圖如圖1所示。由圖可知,前行星架與後齒圈為一體;後行星架與中間齒圈為一體;中間行星架是動力輸出端。換擋執行元件包括三個離合器K1、K2、K3和三個制動器B1、B2、B3及二個單向離合器F1、F2,各換擋執行元件的作用見表1,不同擋位時各換擋執行元件的狀態見表2。




一、1擋動力傳遞路線

1擋動力傳遞路線如圖2所示,各行星齒輪機構的狀態如下所述。

1. 前行星齒輪機構:輸入軸驅動前齒圈順時針旋轉,前太陽輪有逆時針旋轉的趨勢,單向離合器F1鎖止(或制動器B1工作),阻止前太陽輪逆時針旋轉,則前行星架同向減速輸出,將動力傳遞給後齒圈。

2. 後行星齒輪機構:後齒圈順時針旋轉,是動力輸入端,後太陽輪有逆時針旋轉的趨勢,因制動器B2、單向離合器F2(或離合器K3)工作,阻止後太陽輪逆時針旋轉,則後行星架同向減速輸出,將動力傳遞給中間齒圈。

3. 中間行星齒輪機構:中間齒圈順時針旋轉,是動力輸入端,中間太陽輪有逆時針旋轉的趨勢,因制動器B2工作,阻止中間太陽輪逆時針旋轉,則中間行星架同向減速旋轉,是動力輸出端。

由以上分析可知,1擋時,三個行星機構都在執行減速運動,傳動比最大。

二、2擋動力傳遞路線

2擋動力傳遞路線如圖3所示,各行星齒輪機構的狀態如下所述。

1. 前行星齒輪機構:輸入軸驅動前齒圈順時針旋轉,離合器K1工作,連接前行星架和前太陽輪,則前行星齒輪機構以一個整體等速旋轉,前行星架將動力同向等速傳遞給後齒圈。

2. 後行星齒輪機構:後齒圈是動力輸入端,其與輸入軸同向等速順時針旋轉,後太陽輪有逆時針旋轉的趨勢,因制動器B2、單向離合器F2(或離合器K3)工作,阻止後太陽輪逆時針旋轉,則後行星架同向減速輸出,將動力傳遞給中間齒圈。

3. 中間行星齒輪機構:中間齒圈順時針旋轉,是動力輸入端,中間太陽輪有逆時針旋轉的趨勢,因制動器B2工作,阻止中間太陽輪逆時針旋轉,則中間行星架同向減速旋轉,是動力輸出端。

由以上分析可知,與1擋相比,2擋時只有後行星齒輪組和中間行星齒輪組在執行減速運動,傳動比小於1擋。

三、3擋動力傳遞路線

3擋動力傳遞路線如圖4所示,各行星齒輪機構的狀態如下所述。

1. 前行星齒輪機構:輸入軸驅動前齒圈順時針旋轉,離合器K1工作,連接前行星架和前太陽輪,則前行星齒輪機構以一個整體等速旋轉,前行星架將動力同向等速傳遞給後齒圈。

2. 後行星齒輪機構:後齒圈與輸入軸等速順時針旋轉,同時離合器K2工作,連接輸入軸和中間齒圈/後行星架,後行星齒輪機構的齒圈和行星架被同時以輸入軸轉速驅動,則後行星架同向等速輸出,將動力傳遞給中間齒圈。

3. 中間行星齒輪機構:離合器K2工作,連接輸入軸和中間齒圈,離合器K2和後行星架同時驅動中間齒圈順時針與輸入軸等速旋轉,是動力輸入端;中間太陽輪有逆時針旋轉的趨勢,因制動器B2工作,阻止中間太陽輪逆時針旋轉,則中間行星架同向減速輸出,是動力輸出端。

由以上分析可知,3擋時,前、後行星齒輪機構都是同向等旋轉,只有中間行星齒輪機構在執行減速運動,傳動比小於2擋。

四、4擋動力傳遞路線

4擋動力傳遞路線如圖5所示,4擋時離合器K1、K2、K3都工作。由以上1、2、3擋動力傳遞路線分析可知,離合器K1工作時,前行星齒輪機構為直接傳動;離合器K2工作時,後行星齒輪機構為直接傳動;離合器K3工作時,中間太陽輪和後太陽輪連接為一體,則中間太陽輪以輸入軸轉速旋轉,因中間行星齒輪機構的齒圈和太陽輪同時以輸入軸轉速旋轉,即中間行星齒輪機構也為為直接傳動,總傳動比為1:1。

五、5擋動力傳遞路線

5擋動力傳遞路線如圖6所示,各行星齒輪機構的狀態如下所述。

1. 前行星齒輪機構:輸入軸驅動前齒圈順時針旋轉,前太陽輪有逆時針旋轉的趨勢,單向離合器F1鎖止(或制動器B1工作),阻止前太陽輪逆時針旋轉,則前行星架同向減速輸出,將動力傳遞給後齒圈。

2. 後行星齒輪機構:後行星齒輪機構有兩組輸入,一是後齒圈順時針減速旋轉;二是離合器K2工作,連接輸入軸和中間齒圈/後行星架,即後行星架也與輸入軸等速旋轉,則後太陽輪順時針增速旋轉。

後太陽輪轉速可以這樣理解:後行星架被以輸入軸轉速等速驅動,如果後齒圈固定,則後太陽輪為同向增速旋轉;如果後齒圈也被以輸入軸轉速等速驅動,則後太陽輪為等速旋轉;現在後齒圈被減速驅動,則後太陽輪的轉速介於以上兩種情況之間。

3. 中間行星齒輪機構:中間行星齒輪機構也有兩組輸入,一是離合器K2工作,連接輸入軸和中間齒圈/後行星架,即中間齒圈與輸入軸等速旋轉;二是離合器K3工作,使中間太陽輪和後太陽輪連接為一體,即同向增速旋轉,則中間行星架同向增速旋轉,傳動比小於1,為超速擋。

中間行星架的轉速可以這樣理解:中間齒圈被以輸入軸轉速等速驅動,如果中間太陽輪固定,則中間行星架為同向減速旋轉;如果中間太陽輪也被以輸入軸轉速同向等速驅動,則中間行星架為同向等速輸出;現在,中間太陽輪被同向增速驅動,則中間行星架同向增速旋轉。

六、R1擋動力傳遞路線(標准模式)

R1擋動力傳遞路線如圖7所示,各行星齒輪機構的狀態如下所述。

1. 前行星齒輪機構:輸入軸驅動前齒圈順時針旋轉,前太陽輪有逆時針旋轉的趨勢,單向離合器F1鎖止(或制動器B1工作),阻止前太陽輪逆時針旋轉,則前行星架同向減速輸出,將動力傳遞給後齒圈。

2. 後行星齒輪機構:後齒圈順時針旋轉,是動力輸入端。制動器B3工作,固定後行星架,則後太陽輪反向增速旋轉,即逆時針增速旋轉。

3. 中間行星齒輪機構:離合器K3工作,將後太陽輪和中間太陽輪連接為一體,則中間太陽輪也逆時針旋轉,是中間行星齒輪機構的動力輸入端。制動器B3工作,固定中間齒圈,則中間行星架相對於中間太陽輪同向減速旋轉,即相對於輸入軸逆時針減速旋轉。

由以上分析可知,R1擋時,前行星齒輪機構為同向減速旋轉;後行星齒輪機構為反向增速旋轉;中間行星齒輪機構為同向減速運動。總的傳動比為反向減速,即中間行星架逆時針減速旋轉。

七、R2擋動力傳遞路線(冬季模式)

R2擋動力傳遞路線如圖8所示,在前行星齒輪機構,輸入軸驅動前齒圈順時針旋轉,離合器K1工作,連接前行星架和前太陽輪,則前行星齒輪機構以一個整體等速旋轉。前行星架同向等速輸出,將動力傳遞給後齒圈。後行星齒輪機構和中間行星齒輪機構與R1擋相同。與R1擋相比,R2擋時前行星齒輪機構由同向減速變為同向等速旋轉,故中間行星架為反向旋轉,傳動比絕對值比R1擋減小。

(編輯 李陽)