变速器挡位传递路线
F4A42自动变速器
自动变速器动力传递路线分析（十一）——F4A42自动变速器(图)一、F4A42自动变速器概述索纳塔、伊兰特、欧蓝德和奇瑞东方之子等车均装用F4A42型自动变速器，其构造基本相同，只是某些参数和电控制系统略有不同，其主要技术参数如表1所示，动力传递路线示意图如图1所示。
F4A42自动变速器采用改进型辛普森行星齿轮机构，其前排齿圈与后排行星架为一体；前排行星架与后排齿圈为一体，是动力输出端，两个太阳轮独立运动。
在变速器内部有3个离合器、2个制动器和1个单向离合器，各换挡执行元件的作用如表2所示，不同挡位时各换挡执行元件的作用如表3所示。
二、F4A42自动变速器动力传递分析1. R挡动力传递分析倒挡动力传递路线如图2所示，倒挡时，倒挡离合器（REV）结合，将输入轴动力传递到倒挡太阳轮；低/倒挡制动器（L/R）工作，固定低/倒挡齿圈和超速挡行星架，输出行星架反向减速旋转。
2. 1挡动力传递分析1挡动力传递路线如图3所示，1挡时，减速离合器（UD）结合，将输入轴动力传递到减速太阳轮；单向离合器（OWC）锁止，单向固定低/倒挡齿圈和超速挡行星架，在手动1挡或D位1挡且车速低于10km/h时，低/倒挡制动器（L/R）工作，双向固定低/倒挡齿圈和超速挡行星架，输出行星架同向减速旋转。
3. 2挡动力传递分析2挡动力传递路线如图4所示，2挡时，减速离合器（UD）结合，将输入轴动力传递到减速太阳轮；2挡制动器（2ND）工作，固定倒挡太阳轮，输出行星架同向减速旋转。
4. 3挡动力传递分析3挡动力传递路线如图5所示，3挡时，减速离合器（UD）结合，将输入轴动力传递到减速太阳轮；超速挡离合器工作，将输入轴动力传递到超速挡行星架，行星齿轮机构中有两个部件被同时驱动，则整个行星齿轮机构以一个整体旋转，传动比为1:1。
5. 4挡动力传递分析4挡动力传递路线如图6所示，4挡时，超速挡离合器（OD）工作，将输入轴动力传递到超速挡行星架；2挡制动器（2ND）工作，固定倒挡太阳轮，则输出行星架同向增速旋转。
大众01M和01N型自动变速器
大众01M和01N型自动变速器01M和01N型自动变速器是德国大众汽车公司自行研制开发的产品，它们的前身分别是VW 096和VW 097，相对于原来的老款变速器，01M、01N在原来的变速器的基础上进行了一系列的革新，如增加了变矩器的脉冲锁止控制功能，换挡控制上较多地应用了计算机控制技术。
正是通过这些改进，使得安装了新款变速器的车辆行车更舒适、更具人性化。
另外，很多维修人员对这2款变速器的区分感到困惑，其实它们在外形上是有所区别的。
01M属于常规的横置前驱型自动变速器，较为广泛地应用于捷达、宝来及斯柯达等车型上；01N是纵置前驱自动变速器，多用于奥迪A4、帕萨特B5及桑塔纳2000等车型上。
然而，这2款变速器在内部结构上却是几乎相同的，都是采用了拉维娜式行星齿轮结构，通过3组离合器、2组制动器及1个单向离合器的不同组合，实现4个前进挡和1个倒挡。
大众01N型自动变速器故障检修上海大众生产的帕萨特B5、桑塔纳2000GSi AT俊杰轿车，都配备了01N型自动变速器。
该款变速器是一种4速全电控自动变速器，其液力变矩器具有锁止功能。
1.控制系统结构特点01N型自动变速器的控制模块TCM通过监控液压控制单元、车速传感器、多功能开关、节气门位置传感器、发动机转速传感器、换挡锁止电磁阀、数据传输接线器、线路控制开关、制动灯开关、低速挡开关、起动机保持继电器、制动开关、强制降挡开关、ATF油温传感器及自动变速器挡位显示等信号，来准确地确定自动变速器的换挡时间与换挡品质。
当上述某一系统发生故障时，TCM将执行紧急运行模式(ERM)。
此时变速器所有其他电控功能将无法起作用，变速器只能处于液力3挡接合状态，不过R挡、1挡依然可以使用。
另外，当自动变速器处于紧急运行模式时不能检查油位。
在变速器的执行元件中有7个电磁阀(图15)，它们受TCM控制，将来自油泵的油压直接分配给相应的换挡元件。
其中有2个电磁阀在换挡期间起作用，以保证换挡的平顺性；1个电磁阀调节主油压；4个电磁阀分别控制离合器和制动器。
01M型自动变速器结构与动力传递路线分析全解
D
3 4 手动1
R
P/N
手动1档
具有发动机制动功能
R 位倒挡
离合器K2 接合，驱动前排大太阳轮，制动器B1 制动行星架
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
01M 型自动变速器各挡位执行元件的动作
变速杆 位置 挡位 1 2 离合器 K1 接合 接合 接合 接合 接合 接合 接合 所有离合器、制动器均不起作用 制动 制动 制动 制动 离合器 K2 离合器 K3 制动器 B1 制动器 B2 单向离 合器F 单向锁止
摩擦片片数 4 3 5 4 4
D 位l 挡
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
动力传动路线: 泵轮→涡轮→离合器K1→小太阳轮→短行星轮→长行星轮→输出齿圈
D 位2 挡
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
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
D 位3 挡
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
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 →齿圈
D 位4 挡
离合器K3 接合，驱动行星架，制动器B2制动大太阳轮
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
01M 型自动变速器结构与动力 传递路线分析
双排，单、双级复合式行星齿轮机构
前、后排共用1 个齿圈和1 个行星架
离合器/制动器 离合器K1 离合器K2 离合器K3 制动器B1 制动器B2
片组间隙 0. 8 ～ 1. 5 0. 8 ～ 1. 5 1. 6 1. 12 ～ 1. 8 1. 12 ～ 1. 8
变速箱换挡控制说明
结论 双涡轮液力变矩器相当于两挡自动变速箱，可相应减少变速箱挡数，以简化变速箱结构。
4-16
4-15
高速轻载时 超越离合器分离， 2Ⅱ单独传递动力。 低速重载时 超越离合器接合， 2Ⅰ和2Ⅱ共同传递动力。
行星变速机构由两个相同的简单行星排组成。
简单行星排六种方案传动比 表4-3
2.CL7铲运机行星变速箱
图4-14 CL7铲运机变速箱传动简图
变速箱组成 a.前行星变速箱 第一行星排。 b.后行星变速箱 第二、三、四行星排。 （2）自由度和挡数分析 a.前行星变速箱 两个操纵元件，可实现两个挡。 b.后行星变速箱 ①结构分析：五个旋转构件（B、C、D、E、2）。 ②自由度分析：Y = m – p = 5 – 3 = 2（m、p分别为旋转构件数和行星排数）。 ③挡数分析：二自由度，四操纵元件，可实现四个挡。
（4）“三合一”机构
01
几个齿轮同时传递动力，可采用小模数齿轮 。
02
零件受力平衡，轴承、轴、壳体等受力较小，结构紧凑，尺寸小 。
03
结构刚度大，齿轮接触良好，使用寿命长。
04
换挡主要采用制动器、固定油缸和固定密封，避免了大量的旋转油缸和旋转密封，操纵系统可靠性提高。
05
制动布置于变速箱外周，尺寸大，工作容量大。
组成 啮合套X和齿轮E、F、G、H等。
工作原理 将啮合套X接合，则车轮带动变速箱输出轴转动，通过齿轮E、F、自由轮9传给齿轮G、H，带动转向泵8和发动机转动，从而解决了发动机熄火后不能拖起动、拖转向和拖行时制动的问题。
发动机起动后，转速很快升高，动力传到不能反向传动的自由轮9时便被切断，以防止“三合一”机构被损坏；发动机起动后同时也应即行摘开啮合套X。
辛普森四档自动变速器档位路线图课件
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7
6）倒档：C0、F0、C2、B3工作
传力过程： 5 －C2 －9 －13－7 －10
•
11－12
• B3制动使行星架14固定，此时后排行星齿轮机构处于空载状态。
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8
自动变速器
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1
2.辛普森式齿轮机构
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2
1）空档：B0、F0、C1、C2、B1、B2、B3、F1、F2不工 作，动力无法传递。（5与6不通，5与9不通）
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3
2）D－1档：C0、F0、C1、F2工作 传力过程：5－C1－6－8－11－12
9－13－7－ 10 F2防止前行星架14逆转
PPT学习交流43）D－2档来自C0、F0、C1、B2、F1工作
• 传力过程：5－C1－6－8－11－9－12－10
• 后齿圈顺转带动后行星齿轮顺转，试图使太阳轮逆转，由于太阳 轮被B2、F1单向锁止，故后行星齿轮绕太阳轮旋转，并带动后行 星架顺转。此时前排行星齿轮机构处于空载运行。
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5
4）D－3档（直接档）：C0、F0、C1、C2、B2工作 • 传力过程：5－C1－6－8－
C2－9－－11－12－10
8与9同向同样速度旋转，后排行星齿轮机构成为一个整体。
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6
5）超速档：C1、C2、B0、B2工作
• 传力过程：1 －15 －3－2 －5 －C1 － C2 －10
• B0制动，超速太阳轮4被固定，架15主动，圈2从动，为 超速档。
手动变速器换挡原理与动力传递
改善润滑系统：确保变速器内 部的润滑效果良好减少换挡时
的摩擦阻力
定期维护与保养：按照规定进 行变速器的维护和保养保证其
正常运转
换挡过程中的动力中断：平顺 的换挡应尽量减少动力中断
换挡过程中的振动和噪声：低 振动和低噪声是平顺性的重要 指标
换挡杆的操纵力：合适的操纵 力可以提升驾驶员的舒适感
换挡过程的响应时间：快速的 响应时间可以提高驾驶的响应
变速器内部零件松动：检查并紧固变速 器内部零件
变速器内部零件损坏：更换损坏的变速 器内部零件
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汇报人：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
性
试验设备：手 动变速器、测 试台架、传感
器等
试验步骤：安装 变速器到测试台 架连接传感器设 定测试参数进行 换挡操作并记录
数据
试验指标：换 挡力、换挡时 间、转速波动
等
试验结果分析： 对采集的数据 进行分析评估 换挡平顺性的
优劣
常见故障与排除方 法
离合器踏板故障：检查离合 器踏板是否正常必要时更换
同步器的工作原理：通过同步环与同步齿的摩擦力使同步齿与同步环同步旋转实现换挡时的同 步
同步器的优点：提高换挡平顺性降低换挡冲击提高驾驶舒适性
换挡杆：用于控制换 挡动作
换挡拨叉：用于传递 换挡杆的力
同步器：用于同步换 挡齿轮的速度
换挡齿轮：用于改变动 力传递的方向和速度
换挡杆支架：用于固 定换挡杆和换挡拨叉
左右半轴将动力 传递到车轮驱动
车辆前进
踩下离合器将变速器挂入三挡 发动机通过离合器将动力传递给变速器 变速器将动力传递给主轴主轴带动中间轴转动 中间轴带动副轴转动副轴带动差速器转动 差速器将动力传递给左右半轴左右半轴带动车轮转动 车轮转动车辆前进
自动变速器动力传递路线分析
自动变速器动力传递路线分析(一)2007/4/12/09:55 来源：汽修之家一.自动变速器动力传递概述自动变速器由液力元件、变速机构、控制系统、主传动部件等几大部分组成。
变速机构可分为固定平行轴式、行星齿轮式和金属带式无级自动变速器（CVT）三种。
我国在用的车辆中，大多数自动变速器都采用行星齿轮式变速机构，这也是本文重点分析的对象。
行星齿轮机构一般由2个或2个以上行星齿轮组按不同的组合方式构成，其作用是通过对不同部件的驱动或制动，产生不同速比的前进挡、倒挡和空挡。
换挡执行元件的作用是约束行星齿轮机构的某些构件，包括固定并使其转速为0，或连接某部件使其按某一规定转速旋转。
通过适当选择行星齿轮机构被约束的基本元件和约束方式，就可以得到不同的传动比，形成不同的挡位。
换挡执行元件包括离合器、制动器和单向离合器3种不同的元件，离合器的作用是连接或驱动，以将变速机构的输入轴（主动部件）与行星齿轮机构的某个部件（被动部件）连接在一起，实现动力传递。
制动器的作用是固定行星齿轮机构中的某基本元件，它工作时将被制动元件与变速器壳体连接在一起，使其固定不能转动。
单向离合器具有单向锁止的特点，当与之相连接的元件的旋转趋势使其受力方向与锁止方向相同时，该元件被固定（制动）或连接（驱动）；当受力方向与锁止方向相反时，该元件被释放（脱离连接）。
由此可见，单向离合器在不同的状态下具有与离合器、制动器相同的作用。
由以上介绍可知，掌握不同组合行星齿轮机构的运动规律是自动变速器故障诊断的基础。
二.单排单级行星齿轮机构1．单排单级行星齿轮机构的传动比最简单的行星齿轮机构由一个太阳轮、一个内齿圈和一个行星架组成，我们称之为一个单排单级行星排，如图1所示。
由于单排行星齿轮机构具有两个自由度，为了获得固定的传动比，需将太阳轮、齿圈或行星架三者之一制动（转速为0）或约束（以某一固定的转速旋转），以获得我们所需的传动比；如果将三者中的任何两个连接为一体，则整个行星齿轮机构以同一速度旋转。
汽车变速器工作原理
汽车变速器工作原理
汽车变速器是负责调节发动机转速和车轮转速之间的匹配关系，使车辆在不同的驾驶条件下能够保持适当的动力输出和车速。
汽车变速器主要由输入轴、输出轴、齿轮、离合器和滑块等组件组成。
当驾驶员踩下离合器踏板时，离合器与发动机的动力传递断开，输入轴不再接受发动机的转动力。
当驾驶员松开离合器踏板，离合器与发动机的动力传递连接，发动机的转动力通过输入轴传递到变速器的齿轮系统。
变速器的齿轮系统由不同规格的齿轮组成，这些齿轮安装在输入轴和输出轴上，并通过滑块的移动来选择不同的齿轮组合。
当滑块处于中立位置时，输出轴不运动，此时车辆处于空档状态。
当滑块被移动到某个特定位置时，它会使特定的齿轮组合锁定在输出轴上，从而改变输出轴的转速和扭矩传递比例。
这样，就可以通过改变齿轮组合来实现不同的挡位和速度调节。
在行驶过程中，当需要加速时，驾驶员可以通过换挡杆将滑块移动到更高的挡位，使输出轴转速增加，车辆获得更大的动力输出。
相反，当需要减速或者倒车时，滑块可以被移动到更低的挡位，使输出轴转速降低。
通过这种方式，汽车变速器能够根据驾驶员的需要和驾驶条件，自动或手动地选择合适的齿轮组合，使发动机的转速和车轮的转速保持匹配，从而实现平稳的加速和稳定的行驶。
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教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
后（右）移接合套9与二轴（输出轴）二挡齿轮11的 接合齿圈10啮合。动力经齿轮2、23、20、11、10、9、 24，传到二轴（输出轴）使其顺时针旋转。
4）三挡：
前（左）移接合套9与二轴（输出轴）三挡齿轮7的 接合齿圈8啮合。动力经齿轮2、23、21、7、8、9、24， 传到二轴（输出轴）使其顺时针旋转。
5）四挡：
后（右）移接合套4与二轴（输出轴）四挡齿轮6的接 合齿圈5啮合。动力经齿轮2、23、22、6、5接、4、25， 传到二轴（输出轴）使其顺时针旋转。
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
6）五档：
前（左）移接合套4与一轴（输入轴）常啮合齿轮 2的接合齿圈3啮合。动力直接由一轴、2、3、4、25， 传到二轴（输出轴），传动比为1。由于二轴（输出轴） 的转速与一轴（输入轴）相同，故此挡称为直接挡。
3.手动变速器的特点 三轴式：传动比范围大，用于前置后轮驱动 两轴式：省去中间轴，挡位传递效率高，用于 前置前轮驱动。
四、三轴变速器的挡位传递路线
布置作业
1－第一轴 2－第—轴常啮合齿轮 3－第—轴结合齿圈 4、9－接合套；5－四挡齿 轮结合套 6－第二轴四挡齿轮 7－第二轴三挡齿轮 8－三挡齿轮结合齿圈 10－ 二挡齿轮接合齿圈 11－第二轴二挡齿轮 12－第二轴一、倒挡滑动齿轮 13－变 速器壳体 14－第二轴 15－中间轴 16－倒挡轴 17－油底壳螺栓 18－中间轴一、 倒挡齿轮 19－倒挡中间齿轮20－中间轴二挡齿轮 21－中间轴三挡齿轮 22－中 间轴四挡齿轮 23－中间轴常啮合齿轮 24、25－花键毂 26－第一轴轴承盖 27 －里程表传动齿轮
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
二、变速器的组成和变速原理
1.变速器的组成 1)变速器由变速传动机构、变速操纵机构组成。 2)变速传动机构主要作用:改变速比、旋转方向； 3)变速操纵机构主要作用：实现换挡。 2.变速原理
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
布置作业
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
布置作业
1.三轴式变速器和两式变速器的区别？ 2.请写出三轴式变速器直接挡的挡位传递路线？ 3.请写出三轴式变速器倒挡的挡位传递路线？
教学目标 教学过程 课堂小结
i=1，为直接挡； i<1，为超速挡； i>1，为低速挡。
布置作业
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
三、变速器按传动比的类型；
教学目标 教学过程
1.变速器业
2.按轴的数量的分类 教学目标 教学过程
课堂小结
布置作业
教学目标 教学过程 课堂小结
变速器的挡位传递路线
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
知识目标: 1.变速器的作用； 2.变速器的组成和变速原理； 3.变速器的类型； 4.三轴式变速器的挡位传递路线（重
点）；
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
一、变速器的作用
1）改变传动比； 2）设置空挡； 3）设置倒挡； 4）作为动力源；
变速齿轮
结合套
花键毂
教学目标 教学过程 课堂小结 布置作业
1）空挡：
二轴（输出轴）上的各接合套、传动齿轮均处于中间 空转的位置，动力不传给第二轴（输出轴）
2）一档：
前移一、倒挡直齿滑动齿轮12与中间轴一挡齿轮18啮 合。动力经一轴（输入轴）齿轮2、中间轴常啮合齿轮23、 中间轴齿轮18、第二轴（输出轴）一、倒挡齿轮12，传到 第二轴使其顺时针旋转(与第一轴同向) 3）二挡：
7）倒挡：
后（右）移二轴（输出轴）上的一、倒挡直齿滑动 齿轮12与倒挡齿轮17啮合。动力经齿轮2、23、18、 19、17、12，传给二轴（输出轴）使其逆时针旋转， 汽车倒向行驶。倒挡传动路线与其他挡位相比较，由
教学目标 教学过程
于多了倒挡中间齿轮的传动，所以改变了二轴（输出轴） 的旋转方向。
课堂小结