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本系列文章包括:一汽/海南马自达FN4A-EL、大众捷达/宝来01M、桑塔那/帕萨特01N、波罗001、奥迪A6/帕萨特(B5)5HP-19(5速手/自动一体化)、上海通用赛欧AF13、凯越(1.8)/雪佛兰景程4HP-16、凯越(1.6)/福特嘉年华81-40LE、别克4T65E、别克荣御/凯迪拉克5L40E(5速手/自动一体化)、金杯通用雪佛兰4L60E、长安福特蒙迪欧(2.0)CD4E、福特蒙迪欧(2.5)5F31J(5速手/自动一体化)、神龙富康(AL4)、奇瑞4HP-14、郑州日产帕拉丁RE4R01A、北京现代伊兰特F4A42等十几个车型及一些常见的进口车型。本刊上期介绍了自动变速器动力传递分析基础知识,目的是提高自动变速器修理人员的故障诊断能力,着重动力传递路线分析。FN4A-EL是一款电子控制4速自动变速器,用于一汽轿车生产的马自达M6和海南马自达轿车。一汽马自达M6和海南马自达装备的FN4A-EL的基本构造相同,动力传递路线相同,只是最终传动比及控制系统有所不同,所以在这里一并介绍。FN4A-EL自动变速器采用改进型辛普森行星齿轮机构,即前、后排两个太阳轮独立运动,后排行星架与前排齿圈为一体;后排齿圈与前排行星架为一体,是动力输出端。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。FN4A-EL自动变速器的基本技术参数见表1,动力传递路线示意图如图1所示,各换挡执行元件的作用见表2,不同挡位时换挡执行元件状态见表3。根据单排单级行星齿轮机构传动比计算方程式,分别代入前、后排行星齿轮系,得出如下方程组: (n11-n1H)/(n13-n1H)=-Z13/Z11式(1) (n21-n2H)/(n23-n2H)=-Z23/Z21式(2)式中:n11前排太阳轮转速;n1H前排行星架转速;n13前排内齿圈转速;n21后排太阳轮转速;n2H后排行星架转速;n23后排内齿圈转速;Z11前排太阳轮齿数;Z13前排内齿圈齿数;Z21后排太阳轮齿数;Z23后排内齿圈齿数因前行星排的行星架与后行星排的齿圈为一体,故有:n1H=n23;同时,前行星排的齿圈与后行星排的行星架为一体,故有:n13=n2H。各部件的齿数为:前排太阳轮:Z11=49;前排内齿圈:Z13=89;后排太阳轮:Z21=37;后排内齿圈:Z23=98。根据表3中各部件状态及齿数,联解以上方程(1)和(2),可求得不同挡位的传动比。一P/N挡动力传递路线在P或N挡,没有换挡执行元件动作,行星齿轮机构中各部件都没有被驱动或制动,故没有动力输出。二R挡动力传递路线 R挡时,倒挡离合器工作,驱动后排太阳轮;低挡和倒挡制动器工作,固定后排行星架/前排齿圈,后排齿圈/前排行星架反向减速输出,动力传递路线如图2所示。 由以上分析可知,倒挡时,只有后行星排参与动力传递,即:n2H=0,n1H=n23,n13=n2H,代入式(2)有:i=n21/n1H=n21/n23=-Z23/Z21=-98/37=-2.6486486三1挡动力传递路线1D1、S1(Non-HOLD)和L1(Non-HOLD)的1挡动力传递路线1挡时,前进挡离合器工作,驱动前排太阳轮;单向离合器锁止,单向固定前排齿圈/后排行星架,防止其逆时针方向旋转(从变矩器方向观察),则后排齿圈/前排行星架同向减速输出,动力传递路线如图3所示。由以上分析可知,1挡时,只有前行星排参与动力传递,即:n13=0,代入式(1)有:i=n11/n1H=(Z11+Z13)/Z21=(49+89)/49=2.81632651挡动力传递过程中,单向离合器锁止,防止前排齿圈逆时针方向旋转是动力传递不可缺少的条件。当动力反向传递时,前排齿圈会顺时针旋转,则单向离合器滑转,故在1挡没有发动机制动。2L1(HOLD)挡动力传递路线由以上分析可知,在L1(HOLD)挡,前进挡离合器工作,驱动前排太阳轮;低速和倒挡制动器工作,双向固定前排齿圈/后排行星架,则后排齿圈/前排行星架同向减速输出。因动力传动过程没有单向离合器参与工作,故有发动机制动。动力传递路线如图4所示。四2挡动力传递路线2挡时,前进挡离合器工作,驱动前排太阳轮;2-4挡制动带工作,固定后排太阳轮,后排齿圈/前排行星架同向减速输出。因2挡动力传动过程没有单向离合器参与,故有发动机制动。动力传递路线如图5所示。由以上分析可知,2挡时,前、后行星排均参与动力传递,即:n21=0,n1H=n23,n13=n2H,代入式(1)和式(2)有: i=n11/n1H=(Z11Z21+ Z11Z23+Z13Z21)/(Z11Z21+Z11Z23)=9909/6615=1.4979592五3挡动力传递路线 3挡时,前进挡离合器结合,驱动前排太阳轮;同时3-4挡离合器结合,驱动前排齿圈/后排行星架,因前排行星齿轮机构中齿圈与太阳轮两个部件被同时驱动,则整个行星齿轮机构以一个整体同向等速旋转,为直接传动挡,传动比为1:1。因动力传动过程没有单向离合器参与,故有发动机制动。3挡动力传递路线见图6。六4挡动力传递路线 4挡时,4挡离合器结合,驱动后排行星架/前排齿圈;同时2-4挡制动带工作,固定后排太阳轮,则后排齿圈/前排行星架同向增速输出,因动力传动过程没有单向离合器参与,故有发动机制动。4挡动力传递路线见图7。由以上分析可知,4挡时,只有后行星排参与动力传递,即:n21=0,代入式(2)有: i=n1H/n23=Z23/(Z21+Z23)=98/135=0.7259259
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