自动变速器教程 第四章 自动变速器的传动原理正版 - 图文

自动变速器之第四章传动原理

第四章 自动变速器传动原理

第一节 辛普森自动变速器传动原理

一、丰田A130L、A131L、A132L型

适用车型：花冠、克罗纳

A131型自动变速器传动原理圈 图4－1－1

A131型自动变速器传动原理线 图4－1－2

1－2档滑行带式制动器，2－高速档/倒档离合器，3－前进档离合器， 4－2档制动器，5－1号单向离合器，6－2号单向离合器，7－低速档单向离合器

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自动变速器之第四章传动原理

各元件得的连接关系： C1离合器：

离合器鼓与变速器输入轴为一体，钢片通过外花键与离合器鼓上的花键相连接，摩擦片通过内花键与前行星排齿圈上的滑键向连接，当C1离合器加压动作便会将变速器转入轴与前行星齿圈连为一体。 C2离合器：

摩擦片通过内花键与C1离合器鼓上的滑键相连接，钢片通过外花键与离合器鼓上的滑槽相连接，而离合器鼓与制动带制位一体，在制动鼓上加工有凸齿，制动带鼓有通过凸齿与太阳轮驱动鼓相连接，所以当C2离合器动作就会将变速器输入轴与前太阳轮连为一体。 B1带式制动器：

制动器围绕在制动鼓外围，当其投入工作后，便会将前太阳轮固定。 B2片式制动器：

钢片通过外花键与变速器壳体上的花键槽相连接，，摩擦片通过内花键与F1单向离合器外座围上的花键相连，当B2制动器一动作后，便会将单向离合器外座围固定。 F1单向离合器：

内缘与太阳轮接触，外援与外做圈接触，当B2制动器一动作，单向离合器外做圈被固定后，其允许太阳轮顺时针旋转。 F2单向离合器：

内缘与行星架上的内做圈相接触，而单向离合器上午外做圈通过凸齿与变速器外壳上的键槽相连接，F2单向离合器允许后行星架顺时针旋转，但不能允许后行星架逆时针旋转。 B3制动器：

钢片通过外花间槽与变速器外壳上的花键槽相连，摩擦片通过内花键与后行星架上的滑键相连，当B3制动器一动作，便将后行星排的行星架固定。

A130型自动变速器执行元件各档位作用

离合器C1 换挡杆位置 档位 C1 1档 D 2档

制动器 B1 49

单项离合器 B3 F1 ● F2 ●

C2 B2 ● ● ● 自动变速器之第四章传动原理

3档 1档 2 2档 1 R 1档 倒档 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● D位一档动作元件 C1、F2 具有滑行功能：

D位一档传动路线 图4－1－3

D位一档,当收油门动力回传时具有滑行功能。

当选档杆置于D位时，控制油路控制前进离合器C1结合，此时C1离合器动作，连接动力输入轴与前排齿圈，输入轴带动齿圈作顺时针运动，齿圈带动行星架也作顺时针转动，由于汽车未起步，前排行星架被暂时固定，此时前排齿圈带动行星小齿轮顺转，行星小齿轮带动太阳轮作逆时针运动，动力经前行星排传到后行星排，后行星排太阳轮逆转，带动后行星架逆转，此时F2起作用，将后排行星架反向锁死，太阳轮强制驱动齿圈作顺时针转动，将动力输出，此位一档传动比为2.735：1。

收油门时,输出轴转速要高于输入轴转速,也就是前行星架转速会高于前排齿圈转速,此时前行星架的行星小齿轮环绕前齿圈做逆时针自转,同时太阳轮受到行星轮的驱动后由原来的逆时针变为停止,接着由行星小齿轮驱动其顺时针转动,因为此时后排齿圈也沿顺时针转动,太阳轮和齿圈都想带动后行星架顺转,而后排F2单向离合器允许后行星架顺转,因此三个元件出现同向转动打滑现象,回传力不能传给发动机,使汽车能滑行较长距离,从而达到节油的目

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的,回传时,后排行星架转速低于太阳轮转速后排行星架高于齿圈转速。 2)D位二当 (C1、B2、F1)

D位二档传动路线 图4－1－4

当随车速的提高，达到升二档车速时，由阀板内部自动控制2档执行元件动作C1离合器保持接合，B2制动器动作，将F1单向离合器的外缘于变速器壳体连为一体，前齿圈顺转，将带动行星轮顺转，因行星轮作为动力输出由阻力,所以行星轮试图带动太阳轮逆转，而太阳轮却被B2\\F1反向固定，所以只能由行星轮带动行星架顺转将动力输出，以输入前排齿圈输出行星架的装速输出，传动比：1.7:1。 D位二档滑行:

当收油门或下坡时，动力回传，前行星架的转速会高于前排齿圈的转速，行星架沿内齿圈顺时针转，将行星轮沿内齿圈逆时针自转，,从而驱动太阳轮顺转，而此时F1单向离合器允许体样轮顺转，所以会传动力便由太阳轮的顺转打滑而消失，动力不能回传置发动机也部能利用发动机的制动功能，从而使收油门的工况下，使汽车行驶较长的距离，从而达到降低油耗的目的。

注:B2在D位三档时,仍参与工作,因为如B2在D位三档时,退出工作的话,档降档至D位二档时,B2仍需工作,B2仍需一段的建立油压的时间,而如在D位三档B2仍需工作的话,就可以省去B2频繁的工作建立由油压的时间,可以提高换档品质,而且部影响D位三档的正常工作。

3)D位三档 (C1、C2、B2) 随着车速的升高,当达到升三档车速时,由阀板内自动控制3档各执行元件动作,C1,C2离合器工作,使前排齿圈和太阳轮以输入轴的转速旋转,两各元件以同

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方向同速旋转,使整组行星排连为一体,以1:1传动比输出转速。

D位三档传动路线 图4－1－5

4）R档 动作元件 C2、 B3

当手控连杆至于倒档位置时，阀板内部直接将倒档各执行元件油路接通，C2离合器动作再将输入轴与太阳轮连为一体，使太阳轮随输入轴一起旋转，此时因B3制动器工作，使后行星排的行星架被固定，其顺逆都部能转动，太阳轮顺转，行星架被B3制动器固定，所以只能由行星轮带动齿圈做逆向转动，因后齿圈与输出轴相连所以动力被逆时针输出，传动比为：1.5：1。

R档传动路线 图4－1－6

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2位一档 动作元件 C1 F2工作原理与D位一档相同。 二档 动作元件C1\\B1\\F1\\B1具有发动机制动功能

2位2档传动路线 图4－1－7

当动力由发动机向外输出时,动力传至变速器输入轴其工作原理与D位二当相同,但当收油门或下坡时,动力回传,因B1动作使太阳轮顺逆方向都部能旋转,输出轴传回的动力能回传至发动机,从而可以充分利用发动机的制动功能,从而防止上坡较长比较缓的坡路而发生频繁换档,提高了变速器使用寿命,防止下波时汽车无限加速,从而提高了行车安全性。 L档: 动作元件 C1 F2 B3具有发动机制动功能。

L位1档传动路线 图4－1－8

当选档杆移入L档后,阀板内部自动控制其一,二档换档阀部能工作,使汽车保持在一档部能升档,并其比D位一档多加了B3制动器投入工作,动力由发动机向位传时,其工作原理与D

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位一档基本相同,当收油门时B3参加工作，使后行星架顺逆都不能转动，此时输出轴的转速高于输入轴的转速，因B3参加工作使后行星架固定，那么，当后齿圈高速顺转时，后太阳轮被行星架驱动告诉逆转，而前行星架做为输出轴的连接元件也在告诉顺转，但转速高与前齿圈（动力输出）动力可以通过前齿圈传给发动机利用发动机制动功能，从而提高了下坡时行车安全性。

第二节 丰田A140型自动变速器

丰田A140E自动变速器施力装置位置 图4－2－1

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丰田A140E自动变速器传动线 图4－2－2

1－2档滑行带式制动器，2－高速档/倒档离合器，3－前进档离合器，4－1号单向离合器，

5－2档制动器，6－2号单向离合器，7－低速档/倒档制动器， 8－超速档单向离合器，9－超速档离合器，10－超速档制动器

2档1号变速杆位置 滑行档位 带式制动器 1档 2档 D 3档 4档 1档 2 接合 接合 接合 接合 接合 制动 制动 锁止 锁止 接合 制动 接合 锁止 高速档离前进单向档离离合合器 合器 器 器 器 器 锁止 接合 锁止 接合 制动离合制动合器 2档单向倒档向离合器 动器 2号档/档单档离档制低速超速超速超速接合 锁止 制动 锁止 接合 锁止 接合 锁止 接合 2档 制动 3档 1档 接合 锁止 制动 制动 接合 接合 接合 锁止 制动 锁止 接合 制动 锁止 接合 接合 L 2档 制动 R 倒档 驻车P/N 档/空档 OD排元件结构：

输入轴：OD排行星架；输出轴；OD排齿圈

超速档单向离合器：超速档单向离合器内缘连接太阳轮，外缘连接行星架，当顺时针转（输入轴）时，超速档单向离合器使输入轴和太阳轮连为一体，实现整体传动。

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接合 锁止 制动 自动变速器之第四章传动原理

超速档离合器：超速档离合器刚片与行星架相连，摩擦片OD排行星架（输入轴）相连，超速档离合器动作将OD行星架及OD太阳轮连为一体，实现整体传动。

超速档制动器：超速档制动器钢片与变速器壳体相连，摩擦片OD太阳轮相连，超速档制动器动作将OD太阳轮固定。

1、D位1档：C1，F2，C1、F0

当挂入D档位时，动力从发动机→涡轮→动力输入轴，由于C1工作将输入轴于前齿圈连为一体，此时车轮未动，相当于前行星架暂时固定，此时太阳轮逆转，将动力传递到后行星排，后行星小齿轮顺转，带动行星架逆转，F2自动投入工作，将其反向锁死，故此，行星小齿轮会驱动后齿圈顺转，将动力输入超速行星排的行星架，C0F0工作将超速行星排连为一体，同时向外输出动力

2、D位2档：C1，F1，B2，C0，F0

当接通C1,B2的油路，汽车升入2档，此时动力继续经C1传递给前齿圈，由于F1，B2工作将太阳轮反方向锁止，因此动力从前行星架传递导超速行星排，在超速行星排C0F0工作将其连为一体，因此将动力直接传递。

3、D位3档：C1，C2，C0，F0

C1，C2工作分别将前齿圈和前行星架均于输入轴相连，前排行星架连为一体，而O/D档在C0、F0的作用下连为一体，因此，动力回从输入轴1：1传到输出轴，驱动汽车以3档行使。

4、O/D档：C1，C2，B0

C1，C2工作使动力1：1传递至O/D行星排，此时由于B0的作用，将O/D太阳轮固定，因此在O/D行星排中，相当于行星架主动，固定太阳轮，这时齿圈将会增速顺转，将动力输出，实现O/D档，其传动比为0.7：1

5、倒档：C2，B3,C0，F0

C2工作将输入轴与公共太阳轮相连，而B3工作则把后行星架固定，此时在后排行星排中，相当于太阳轮主动顺转，将动力输入，固定行星架，此时动力会以后齿圈反向输出到O/D行星架，此时C0、F0工作，O/D行星排为一整体相当于一根轴，因此反向的动力直接传至差速器→半轴→车轮，实现倒档，传动比为1.5：1。

*注：当太阳轮被固定时，行星架为主动件，即110个齿，齿圈为从动件，即79个齿，此时为怎速传动。

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6、L位1档、C0、F0、C1、F2、B3

输出齿轮逆转，带动O/D行星架逆转，带动O/D行星轮顺转，带动O/D太阳轮逆转，F0

处于跑空状态。C0动作固定太阳轮，动力经过前后行星排传至发动机。

7、2位2档C0、F0、F1、B2、B1

2档时前行星架顺转，带动前行星轮逆转，带动太阳轮顺转，B1动作固定太阳轮所以带动行星轮顺转，带动前齿圈顺转，动力输入发动机。

第三节 丰田A240L型自动变速器

一、简介

A240E型自动变速器用于丰田克鲁娜、卡利娜Ⅱ轿车上。该变速器有四个前进档，液力变距器闭锁离合器，行星齿轮变速器为三行星排辛普森式，采用液压控制方式，内部还装有圆柱齿轮式主减速器和差速器，是用于前轮驱动轿车的变速器，因此也称为变速驱动桥。该四档行星齿轮变速器是由一个超速行星排和一个双行星排的辛普森三档行星齿轮变速器组成，它有十个换档执行元件。超速档行星排位于三档行星齿轮变速器之后，超速档行星排在1、2、3档时均处于减速状态，而在超速档时处于直接传动状态，因为两中间轴之间的常啮合齿轮为增速传动，从而使行星齿轮变速器获得超速档。

丰田A240E自动变速器施力装置位置 图4－3－1

1－输入轴，2－第一中间轴及前行星架和后齿圈组件，3－前行星排，4－后行星排

5－超速行星排，C0-超速档离合器，C1-前进离合器，C4－倒档及高档离合器 B0-非超速档制动器，B1-2档强制制动器，B4－2档制动器，B3-低档及倒档制动器

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F0-非超速档单向离合器，F1-2档单向离合器，F4－低档单向离合器

丰田A240E自动变速器施力装置位置线 图4－3－2

1-2档滑行带式制动器B1，2－高速档/倒档离合器C2，3－前进档离合器C1，4－2档制动器B2，

5－1号单向离合器F1，6－2号单向离合器F2，7－低速档/倒档制动器B3， 8－超速档离合器C0，9－超速档单向离合器F0，10－超速档制动器B0

二、变速器换档执行元件

2档滑变速行带高速前进档/倒档离杆位档位 式制置 动器B1 1档 2档 D 3档 4档 1档 2 2档

低速2档制动器 B2 1号单向离合2号档/倒单向档制合器离合动器C1 器F1 器F2 B3 接合 接合 C0 合器档离超速超速超速档单档制向离动器合器B0 F0 锁止 制动 锁止 制动 锁止 制动 档离合器C2 制动 接合 制动 接合 接合 制动 接合 接合 制动 接合 锁止 制动 锁止 制动

接合 制动 58

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3档 1档 L 2档 R 倒档 驻车P/N 档/空档

制动 接合 接合 制动 接合 接合 制动 制动 锁止 制动 锁止 制动 锁止 制动 制动 接合 制动 A240L各元件连接关系：

前行星架，后排齿圈作为输出元件，前行星排齿圈和太阳轮作为输入元件。

前进档离合器C1：离合器鼓与变速器为一体，钢片通过外花键与离合器鼓内花键相连，摩擦片夹持在两钢片中间，通过内花键与前排齿圈相连。

高倒档离合器C2：摩擦片通过内花键与C1离合器鼓外缘的滑槽相连，C2离合器鼓与制动器带鼓为一体，制动带鼓通过凸齿与太阳轮驱动鼓相连，所以C2离合器一动作，太阳轮就会同变速器输入轴一起旋转。

F1单向离合器：其内缘与前后太阳轮相连，外缘与B2制动器摩擦片相连，当B2制动器工作时，F1单向离合器与B2制动器联合控制太阳轮反转。

2档滑行带式制动器B1：为带式制动器，围绕在制动鼓周围，因为制动带鼓通过凸齿与太阳轮驱动鼓相连，所以B1制动器一动作，使太阳轮顺逆都不能旋转。

2档制动器B2:其钢片通过外花键与变速器壳体上的花键相连，摩擦片通过内花键与F1

单向离合器外缘上的花键槽相连，当B2投入工作，便将F1单向离合器外缘与变速器壳体连为一体。

低速档/倒档制动器B3：其钢片外花键与变速器外壳相连，摩擦片通过内花键与后排行星架的花键相连，当B2制动器工作后，将使后排行星架顺逆都不能旋转。

F2单向离合器：其内缘与后排行星架相连，外缘与变速器外壳相连，其作用是制止后排行星架逆时针转动，但允许其顺时针转动。

超速档离合器C0：其钢片通过外花键与离合器鼓上的花键槽相连，摩擦片通过内花键与超速行星架的滑槽相连，离合器鼓又通过内键齿与太阳轮相连，所以当C0离合器工作后，会

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使超速行星排太阳轮与行星架连为一体。

超速档制动器B0：其钢片通过外花键与变速器外壳相连，摩擦片通过内花键与C0离合器鼓外缘相连，又因太阳轮通过键齿与C0离合器鼓相连，所以当B0工作后，便会将C0及太阳轮制动，使太阳轮顺逆都不能旋转。

F0单向离合器：外座圈通过花键与变速器外壳连接，内座圈通过C0离合器鼓与太阳轮连接，F0单向离合器辅助B0制动器工作，制止太阳轮顺时针运转。

三、各档工作原理

1.前进（D）位 （1）1档

丰田A240E“D”位1档 图4－3－3

前进离合器C1、非超速档制动器B0、低档单向离合器F2和非超速档单向离合器F0工作。动力由输入轴经过C1传给前排齿圈，使齿圈作顺时针旋转，传至行星轮的部分动力通过前排行星架带动第一中间轴也作顺时针旋转；另一部分动力则听国公共的太阳轮带动后排行星轮，因后排行星架被单向离合器F2固定住，不能作逆时针旋转，因而太阳轮通过行星轮驱动后排齿圈顺时针转动，与前排行星架来的动力汇合，共同驱动第一中间轴。而后经过第一中间轴和第二中间轴的常啮合齿轮，将动力传至超速档行星排的齿圈，由于太阳轮被制动器B0制动，行星排按死比小于1工作，动力经由行星架传至主减速器齿轮。

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（2）2档

丰田A240E“D”位2档 图4－3－4

前进离合器C1、2档制动器B2、非超速档制动器B0、2档单向离合器F1和非超速档单向离合器F0工作。发动机动力由输入轴经离合器C1传给前排齿圈，齿圈作顺指针旋转，因太阳轮被制动器B2和单向离合器F1固定，前排行星轮带动行星架作顺时针旋转，驱动第一中间轴也做顺时针旋转，金国第一中间轴和第二中间轴的常啮合齿轮，将动力传至超速档行星排的齿圈，同样因太阳轮被制动器B0制动，动力可经行星架传至主减速器齿轮。 （3）3档

前进离合器C1、倒档及高档离合器C2、2档制动器B2、非超速档制动器B0和非超速档单向离合器F0工作。发动机动力由输入轴经过离合器C1、C2分别传至前排齿圈和太阳轮，带动第一中间轴作顺时针旋转，因齿圈与太阳轮同速，故为直接档。动力最终经超速档行星排的行星架输出。

丰田A240E“D”位3档 图4－3－5

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（4）4档（超速档）

丰田A240E“D”位4档 图4－3－6

离合器C1、C2、C0及2档制动器B2工作。发动机动力由输入轴经离合器C1、C2分别传至前排齿圈和太阳轮，带动第一中间轴作顺时针旋转，通过常啮合齿轮，带动第二中间轴及超速档行星排齿圈逆时针旋转。因超速档离合器C0的作用，将超速档行星排的行星架和太阳轮联成一体。该行星排按直接档工作，从行星架输出动力。

2、前进（2）位2档

丰田A240E“2”位2档 图4－3－7

前进离合器C1、2档强制制动器B1、2档制动器B2、非超速档制动器B0、2档单向离合器F1和非超速档单向离合器F0工作。发动机动力由输入轴经离合器C1传给前排齿圈，因太

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自动变速器之第四章传动原理

阳轮被制动器B2固定，动力经前排行星轮、行星架、第一中间轴、常啮合齿轮传至超速档行星排和输出轴。因强制制动器B1进入工作，该档可利用发动机的制动作用。 3、前进（L）位1档

丰田A240E“L”位1档 图4－3－8

前进离合器C1、低档及倒档制动器B3、非超速档制动器B0、低档单向离合器F2和非超速档单向离合器F0工作。动力传递路线与前进D位1档时相同，只是因制动器B3的工作，该档可利用发动机进行制动。 4、倒档

丰田A240E“R”位1档 图4－3－9

倒档及高档离合器C2、低档及倒档制动器B3、非超速档制动器B0工作。发动机动力经离合器C2至太阳轮，前行星排不工作，后行星排的行星架被制动器B3固定，顺时针转动的太阳轮通过行星齿轮驱动齿圈做逆时针旋转，从而带动第一中间轴同向旋转，最终由常啮合齿轮带动超速档行星排齿圈、行星架，使输出轴作反向转动，得到倒档。

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第四节 丰田A340型自动变速器

从90年代起，丰田公司推出了A340系统，这是一个电控、四控带锁止离合器的系列。多用于高级轿车。其中A341E和A342E的电液控制系统为智能型控制系统；且采用前行星架连后环齿圈的结构，但它的行星齿轮机构却基本没有改变。

丰田A341E、A342E自动变速器施力装置位置 图4－4－1

1－超速档制动器B0，2－超速档离合器C0，3－超速档单向离合器F0，4－2档滑行带式制动器B1， 5－高速档/倒档离合器C2，6－前进档离合器C1，7－2档制动器B2，8－1号单向离合器F1，

9－2号单向离合器F2，10 －低速档/倒档制动器B3

超速超速变速档制杆位档位 动器置 B0 1档 2档 D 3档 接合 锁止 CO FO 接合 锁止 接合 锁止 合器合器档离向离超速档单2档滑行带式制动器B1 制动 64

高速前进档/倒档离档离合器合器C1 C2 接合 B2 器制动2档1号单向离合器F1 低速档/倒档制动器B3 2号单向离合器F2 锁止 锁止

接合 制动 锁止 接合 接合 制动 接合 接合 制动 接合 4档 制动 1档 2 2档

接合 锁止 接合 锁止 接合 制动 锁止 自动变速器之第四章传动原理

3档 1档 L 2档 R 倒档 驻车P/N 档/空档 接合 锁止 接合 锁止 接合 锁止 接合 锁止 制动 接合 接合 制动 接合 接合 制动 锁止 制动 接合 制动 锁止 接合 A341E型各元件连接位置：超速档行星排中行星架作为动力输入，齿圈作为输出 单向离合器F0：内缘与超速行星排中太阳轮相连，外缘与超速档行星架相连，F0单向离合器的内缘不允许太阳轮顺转，其作用是连接超速行星排的太阳轮和行星架，辅助C0离合器动作，如果F0单向离合器打滑，将使C0离合器很快烧坏。

B0制动器：钢片通过外花键与变速器壳体相连，摩擦片通过内花键与C0离合器鼓外缘的花键相连，而太阳轮和C0离合器鼓为一体，所以当B0制动器工作的时候，便会将超速行星排的太阳轮固定，使太阳轮顺逆都不能转。

C0离合器：钢片通过外花键与离合器鼓相连，离合器鼓又和太阳轮为一体，摩擦片通过内花键与行星架外缘上的花键相连，当C0动作，便将超速排的太阳轮和行星架连为一体。

C1离合器：离合器鼓与超速行星排齿圈输出的小轴为一体（一般称为辛普森小轴），钢片与离合器鼓相连，摩擦片内花键与前齿圈相连，当C1离合器动作，前齿圈和输入轴连为一体，同步旋转。

C2离合器：离合器鼓通过凸齿与太阳轮驱动鼓相连，钢片与离合器鼓相连，摩擦片与C1

离合器鼓的外缘滑槽相连，当C2工作前后太阳轮与输入轴相连。

B1带式制动器：制动器带围绕在C2离合器鼓外围，B1工作时，将太阳轮固定，顺逆都不能旋转。

B2带式制动器：钢片通过外花键与变速器壳上的滑槽相连，摩擦片通过内花键与与F1单向离合器外缘上的滑槽相连，B2制动器工作便将F1单向离合器的外缘与变速器壳连为一体。

B3制动器：钢片通过外花键与变速器壳体上滑槽相连，摩擦片通过内花键与后排行星架外缘上的滑槽相连，当B3制动器工作时，将后排行星架固定顺逆都不能转，B3制动器为倒档。

F1单向离合器：内缘与前后太阳轮相连，外缘与B2制动器摩擦片相连，F1单向离合器与

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自动变速器之第四章传动原理

B2制动器联合控制，制止太阳轮逆转，但不允许其顺转。

F2单向离合器：外缘与后排行星架相连，内缘通过轴套B2制动器液压缸与变速器外壳相连，F2单向离合器制止后行星架逆转，但不允许其顺转。

超速行星排组件图3-43为超速行星排组件的另部件分解图。它和A43D既相似又有不同之处。相似之处是：超速行星架（轮）、超速离合器毂、超速输入轴为一体，超速单向离合器仍安装于超速离合器毂内，超速离合器鼓和超速太阳轮也为一体。

不同之处是：A340E超速离合器鼓的外花键表面就是超速制动器的制动毂，所以A340E的离合器鼓是三件（离合器鼓、制动毂、太阳轮）一体。

超速行星排组件 图4－4－2

1座圈；2止推轴承；3离合器鼓；4活塞；5O型圈；6回位弹簧；7卡簧；8钢片；9摩擦片； 10法兰；11、12卡环；13挡板；14单向离合器；15外环；16止推垫圈；17超速行星架；

18、20座圈；19止推轴承；21唤齿圈；22齿圈法兰；23卡环

1、超速制动器B0

超速支架固连于自动变速器壳体上；超速制动器活塞安装于超速支架内；卡环依次把活塞回位弹簧（座）、活塞限制于超速支架内。

要注意的是，在超速制动器组件内并没有超速制动器鼓和超速制动毂。超速制动器鼓是自动变速器壳体而超速制动毂是超速离合器鼓的外表面。

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自动变速器之第四章传动原理

超速制动器组件 图4－4－3

记：B0钢片和自动箱外壳相连，摩擦片和太阳轮相连，太阳轮上还有O/D轴转速的信号齿，B0动作时固定O/D太阳轮 2、倒档及高档离合器分解图

在直接离合器内主要安装了直接离合器活塞、摩擦片等。

直接离合器毂不在该组件中，却在前进离合器组件中，它和前进离合器鼓为一体，在前进离合器鼓的左侧。

倒档及高档离合器分解图 图4－4－4

1－离合器鼓；2－活塞；3－O型圈；4－回位弹簧；5－卡环；

6－推力垫；7－钢片；8－摩擦片；9－法兰；10－卡环

记：C2又称倒档及高档离合器，C2钢片和前后太阳轮相连，摩擦片连接输入轴，C2动作时连接输入轴及前后太阳轮。

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自动变速器之第四章传动原理

3、前进离合器分解图

讲：前进离合器是超速行星排和双排行星齿轮机构的前环齿圈之间的动力传递纽带。

由于前进离合器要把动力传递至双排行星齿轮机构的前环齿圈，所以，前进离合器的离合器毂和双排行星齿轮机构的前环齿圈为一体

前进离合器分解图 图4－4－5

1封油环；2止推轴承；3离合器鼓；4、6O型圈；5活塞；7回位弹簧；8卡环；

9座圈；10止推轴承；11缓冲板；12钢片；13法兰；14卡环；15摩擦片

记：C1又称前进档离合器，C1钢片与离合器外壳相连，前端连接输入轴及O/D齿圈，摩擦片连接前齿圈C1动作时连接输入轴及前齿圈。

4、前行星架

讲：它主要包含前环齿圈和前行星架。前环齿圈的左端为前进离合器毂，动力经由前进离合器传递至前环齿圈。

记：作为辛普森双排行星齿轮机构的一个组件，前行星架通过内花键孔与输出轴和后环齿圈固连为一体，该组件即成为整个自动变速器中的输出元件。

前行星架分解 图4－4－6

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自动变速器之第四章传动原理

1座圈；2前环齿圈；3座圈；4止推轴承；5座圈；6前行星架（轮）；7座圈；8卡推轴承

5、共用太阳轮

讲：双排行星轮系有两个动力输入端口。

记：一个经由前进离合器把超速行星架排输出的动力传递至前环齿圈；另一个经由直接离合器把动力传递至共用太阳轮。所以，在共用太阳轮上有一个输入鼓，它和直接离合器鼓轴向啮合

共用太阳轮分解 图4－4－7

1－卡环；2－共用太阳轮；3－密封圈；4－输入鼓；5－卡环；

6－推力垫；7－第一单向离合器和二档制动毂总成

6、制动器B2和单向离合器F1

讲：制动器B2又称二档制动器。它是用来制动太阳轮。

需要指出的是，制动器B2和第一单向离合器是一个联动组件；第二制动器只能锁止太阳轮连同单向离合器F1外环的逆时针转动，而不能锁止太阳轮的顺时针方向转动。

制动器B2和F1分解 图4－4－8

1卡环；2法兰；3摩擦片；4、6钢片；5活塞套筒；7推力垫；8卡环； 9弹簧座；10回位弹簧；11制动活塞；12 O型圈；13二档制动毂

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自动变速器之第四章传动原理

B2和F1

B2又称二档制动器和单向离合器10F为串联状态，B2钢片和自动箱外壳相连，摩擦片和单向离合器10F1的外缘相连，内缘为太阳轮，B2动作时锁止太阳轮逆时针。 7、第一制动器B1

讲：第一制动器又称为二档滑行制动器；它是一个带式制动器，用来连接自动变速器壳体和太阳轮。

第一制动器B1 分解图 4－4－9

1E型环；2锁杆；3制动带；4弹簧；5活塞杆；6档圈；7弹簧； 8密封油环；9活塞；10E型环；11活塞；12卡环；13－0型圈

当汽车以二档下坡时，由于第二制动器不能完成对太阳轮顺时针方向的锁止，所以，需要第一制动器B1对太阳轮顺时针方向的旋转进行制动。使动力能顺利进行反向传递，则发动机制动减速的功能得以实现。 第一制动器

B1又称二档滑行制动器，它是带式制动器B1动作时，固定太阳轮使其不能顺转或逆转。 8、后行星排组件

再后行星排组件中主要有第二单向离合器、后行星架、后环齿圈和输出轴。

后行星架（轮）的左端为一档与倒档制动器B3的制动毂，在该制动毂内，装有第二单向离合器F2。F2的外环即为该制动毂的内表面；F2的内环是B2活塞外壳。

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自动变速器之第四章传动原理

后行星排组件分解 图4－4－10

F2又称一档单向离合器，F2外缘与后行星架相连，内缘为自动箱外壳（即B2活塞轮缸），F2动作时，防止后行星架作逆时针逆转。 9、一档及倒档制动器组件

讲：在该组件中，制动鼓是自动变速器壳体，而制动毂不在该组件中。

由于一档及倒档制动器是用来制动后行星架的，所以一档及倒档制动器的制动毂和后行星架为一体。这样，当该制动器结合时，后行星架即被制动。

一档及倒档制动器分解 图4－4－11

B3又称倒档及强制低档制动器，B3钢片与自动箱外壳相连，摩擦片与后行星架相连，B3动作时固定后行星架。

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自动变速器之第四章传动原理

A340E传动原理：

A340W传动原理 图4－4－12

1、P位和N位

讲：当操纵手柄置于P位或N位，电液控制系统使换档执行机构中的超速离合器C0处于工作状态。

由于前进离合器C1和直接离合器C2均不在啮合位置，超速行星排的动力无法传递至后续的双排行星齿轮机构。

记：超速行星排处于空转状态，而整个自动变速处于空档。 在P位时有停车闭锁装置

停车闭锁凸轮 图4－4－13

讲：在该档位动作的换档执行机构是C0、C2、B3和F0。

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自动变速器之第四章传动原理

2、R档

超速离合器C0的啮合把超速太阳轮和超速行星架连为一体而处于直接档状态。 C0的动作使超速行星排的输出通过输入轴轴19经该离合器传递至共用太阳轮11。 在后行星排中，后行星架被倒档制动器B3制动。当太阳轮顺时针旋转时，后行星架上的行星轮只能逆时针自转带动后环齿圈逆时针转动，所以输出轴也随之做逆时针方向旋转，形成倒档传动状态。

倒档传动原理 图4－4－14

R档：C0、F0动作将O/D排连为一整体，C2动作连接输入轴及前后太阳轮，太阳轮顺转带动，后行星轮逆转，带动后行星架顺转B3动作固定后行星架，所以带动后齿圈逆转。 D位或2位一档 3、D位或2位1档

当操纵手柄置于D档位时，整个自动变速器处于前进状态。

当发动机负荷很小或行驶阻力很大时，电液控制装置自动接通一档油路，换档执行机构中的C0、C1、F2工作。

记：换档执行机构中的C0、C1、F2工作。C0F0动作将O/D排连为一整体，C1动作连接输入轴及前齿圈，前齿圈顺转，带动前行星轮顺转，行星架暂固定带动太阳轮逆转，带动后行星轮顺转，带动后行星架逆转，F2动作固定后行星架，所以带动后齿圈顺转，传动比2.7∶1自动箱为一档。

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自动变速器之第四章传动原理

D位或2位一档传动原理 图4－4－15

4、D位二档

讲：汽车起步后，如果发动机的负荷增大（油门加大）或行驶阻力减小（这两种情况都 会在电液控制系统中产生不同的响应，详见后述），电液控制装置将自动接通二档控制油路。

D位二档传动原理 图 4－4－16

D位2档换档执行机构的动作元件在D位一档的基础上增加了二档制动器B2；二档制动器B2的啮合，使第一单向离合器F1的外环被固定。

记：该档位动作的换档执行机构是C0、C1、B2。

一档时太阳轮逆转，F1B2动作固定太阳轮，前齿圈顺转带动前行星轮顺转，带动前行星架顺转，动力输出传动比1.5∶1。 5、D位三档

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自动变速器之第四章传动原理

讲：在行驶过程中，如果发动机负荷更大，或行驶阻力更小时，电液控制系统自动接通三档油路。

换档执行机构的动作元件较之D位二档又增加了直接离合器C2的动作。整个换档执行机构的动作元件是：C0、C1、C2、B2。

D位三档传动原理 图 4－4－17

记：整个换档执行机构的动作元件是：C0、C1、C2、B2、F0。

三档时，C0F0动作将O/D排边为一整体，C1C2动作将O/D排连为一整体，此时自动箱作整体传动。

D位超速档 6、D位超速档

从D位三档转换到D位超速档时，作用于双排行星齿轮机构的换档执行机构元件并没有增加，仍是C1、C2、B2三个换档执行元件，而作用于超速行星排的换档执行元件却有变化。

电液控制系统使在前三个档位一直啮合的超速离合器脱开啮合，而使超速制动器进入啮合。 超速制动器B0的啮合使超速行星排中超速太阳轮被制动而成为超速行星排中的固定件。

超速档传动原理图 4－4－18

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自动变速器之第四章传动原理

记：整个换档执行机构的动作元件是：B0、C1、C2、B2、F0。

O/D档时B0动作，固定O/D太阳轮前行星架顺转带动前行星轮顺转，带动前齿圈顺转，动力经前后行星排输出，传动比0.735∶1。 7、2位二档

讲：2位二档和D位二档在形式上的区别主要在2位二档时，除了D位二档时动作的换档执行机构元件外，还多加了二档滑行制动器的动作B1动作。

在下坡时利用2位二档的发动机制动减速功能，由于整个传动方向发生变化，二档滑行制动器B1就起到关键的作用。使共用太阳轮在顺时针方向的旋转被制动。

2位二档传动原理图 4－4－19

记：该档位动作的换档执行机构是：C0、C1、B1、B2。

2位二档时输出轴顺转，带动前行星架顺转，齿圈暂固定带动前行星轮逆转，带动前太阳轮顺转，F1处于跑空状态，B1动作固定太阳轮，动力经O/D排传至发动机。 8、L位一档

L位是一个只能降档不能升档的位置。在上下坡时，手柄由D位或2位移至L位时，它可以由D位三档强制降档到L位二档。

L位二档和2位二档的原理一样具有发动机制动减速功能。如果上下坡度较大，它自动降为L位一档。上坡时在一档稳定行驶；而在下坡时，L位一档能利用发动机制动减速功能。

记：换档执行机构中的C0、C1、B3、F2工作。

L位一档时，输出轴顺转，带动前行星轮顺转，带动前行星架顺转，F2处于跑空状态B3动作固定后行星架，动力经O/D排传至发动机。

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自动变速器之第四章传动原理

L位一档 图4－4－20

第五节 丰田A43D自动变速器

丰田A43D自动变速器施力装置位置 图4－5－1

1－超速档制动器B0，2－超速档离合器C0，3－超速档单项离合器F0， 4－前进档离合器C1，5－超速档/倒档离合器C2，6－2档制动器B1， 7－1号单项离合器F1，8－2号单项离合器F2，9－低速档/倒档制动器B2

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自动变速器之第四章传动原理

（1）超速行星架、超速离合器和超速单向离合器组件 讲：超速输入轴和超速行星架是一体；行星架的输入轴即为超速离合器的离合器毂。超速离合器的离合器鼓和超速太阳轮为一体。

超速行星架、超速离合器和超速单向离合器组件 图4－5－2

1、超速离合器鼓 2、活塞 3、O型圈 4、回位弹簧；5、卡环；6、挠性板；7、法兰；8、卡环；9、摩擦片；10、超速制动器毂；11、卡环；12、止推轴承；13、座圈；14、卡环；15、齿形垫圈；16、卡推垫圈；17、单向离合器；18、单向离合器外环；19、档块；20、止推垫圈；21、超速行星架

1、超速单向离合器F0（O/D单向离合器）

讲：超速单向离合器在超速太阳轮和超速行星架之间配合超速离合器C0对超速太阳轮的转向，进行辅助控制。

当自动变速器由三档升为四档时，能改善换档的平顺性。

在超速离合器并列的位置上布置了超速单向离合器F0，它能有效地防止在超速离合器C0尚

未完全结合时，超速太阳轮逆时针转动而导致超速离合器地打滑。

记：F0又称超速单向离合器，F0内缘和O/D太阳轮相连，外缘为O/D行星架，F0用来锁止太阳轮

2、O/D直接离合器C0

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自动变速器之第四章传动原理

讲：C0连接超速行星排中的超速太阳轮19和超速行星架3。

当C0啮合时中，超速太阳轮19和超速行星架3连为一体，整个超速行星排以直接档（传动比为1）传动方式，将液力变矩器的动力传递至后续的双行星齿轮机构。

在自动变速器以倒档和1－3档运行时，超速离合器C0是结合的，只有在超速档（O/D档）时才脱开啮合。

记：C0又称超速离合器或直接离合器。C0钢片和太阳轮相连摩擦片行星架相连，C0动作时连接O/D输入轴及太阳轮。 3、超速制动器B0

超速制动器B0的制动鼓和变速器壳体是一体的，其制动毂和超速太阳轮相连。 当超速制动器啮合时，超速太阳轮被制动。超速行星架3和超速输入轴21相连，所以是主动件，则环齿圈是从动件，此时行星排得到最小的传动比，即是一个增速减扭的传动方式（O/D）档。

超速制动器组件 图4－5－3

记： B0又称O/D制动器，B0摩擦片和O/D太阳轮相连，B0钢片和B0制动鼓（即自动箱外壳）相连，B0动作时固定O/D太阳轮。 4、前进离合器组件

讲：在前进离合器鼓内部依次装有前进离合器活塞、O型圈、回位弹簧、法兰盘、摩擦片、前进离合器毂以及直接离合器毂等元件。

前进离合器鼓左侧的小轴，小轴插入超速行星排中，它的外花键表面和超速环齿圈的内

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自动变速器之第四章传动原理

花键结合，超速行星排输出的动力就被传递至后续元件。

前进离合器组件 图 4－5－4

记：C1又称前进档离合器，C1钢片和输入小轴及O/D齿圈相连，磨擦片和中间轴相连，C1动作时连接输入轴及中间轴。

5、离合器C2（又称倒档及高档离合器）

讲：后离合器6把超速行星排的输出连接到双排行星齿轮机构的共用太阳轮13。前进离合器5的离合器鼓连接着后离合器6的离合器毂，后离合器的离合器鼓又和共用太阳轮13的一端用内外花键连接。所以当后离合器啮合时，超速行星排的输出经输入轴18、前进离合器的离合器鼓、后离合器传递至共用太阳轮13。

记： C2又称高档及倒档离合器，C2钢片和前后太阳轮相连，磨擦片和输入轴即

倒档及直接档离合器 图4－5－5

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自动变速器之第四章传动原理

C2外壳相连，C2动时连接输入轴及前后太阳轮。 6、中央支架组件

讲：中央支架组件主要由第一制动器、第二制动器、第一单向离合器及共用太阳轮组成。 第一制动器和第二制动器是用来固定共用太阳轮和锁止共用太阳轮的某个旋转方向。 中央支架通过螺栓被固定于自动变速器壳体之上。辛普森双排行星齿轮机构的共用太阳轮轴穿过中央支架和直接离合器鼓相连。 7、第一制动器B1

讲：第一制动器7的制动鼓和变速器壳体为一体，制动毂和双排行星轮的共用太阳轮13相连。

当它动作时，就使共用太阳轮13被制动。在低速前进档需要利用发动机制动时，第一制动器动作。

第一制动器分解图 图4－5－6

记： B1又称强制二档制动器，B1摩擦片和前后太阳轮相连，B1钢片和制动器总成即自动箱外壳相连，B1动作时固定前后太阳轮。

第二制动器分解 图 4－5－7

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自动变速器之第四章传动原理

共用太阳轮分解图 图4－5－8

8、第二制动器B2和F1（如图3—29所示）

讲：第二制动器8的制动鼓在变速器壳体上，制动毂和第一单向离合器15的外环相连，而第一单向离合器的内环和共用太阳轮13相连。

它和第一单向离合器15联合使用，对共用太阳轮进行控制。当第二制动器结合，第一单

前行星架组件 图4－5－9

向离合器的外环被固定不动，则使第一单向离合器内环所连接的共用太阳轮不能逆时针旋转，共用太阳轮逆时针方向受到锁止。

记：F1/B2 F1/B2为串联状态，F1内缘为前后太阳轮，F1外缘与B2磨擦片相连，B2钢片为自动箱外壳，B2动作时，逆时针固定太阳轮。

如图3－30所示。前行星架和第三制动器的制动毂为一体。 在制动毂内装有第二单向离合器。

第二单向离合器的外环即是制动毂的内表面，而内环通过其左端外缘上的花键齿固定在

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自动变速器之第四章传动原理

中央支架上。 9、第二单向离合器F2

它的内环通过中央保持架和变速器壳体连为一体，它的外环是和前行星架14连为一体的第三制动器制动毂的内圆表面。所以，它连接着前行星架和变速壳体。防止前行星架逆时针转动。

记： F2的内缘为B3钢片的一部分（即自动箱外壳）外缘后行星架，动作时防止后行星架作逆时针旋转。 10、第三制动器B3

第三制动器的制动鼓在自动变速器的壳体上，而制动毂在图3－30的前行星架的左端（和前行星架为一体）、但它们的执行机构即制动活塞却远离这个组件。制动器活塞在自动变速器壳体的底部。在制动器和制动活塞之间用一个制动器连接套管（见附图1）制动器活塞动作时，推动制动器连接套管，然后制动器动作，第三制动器把前行星架锁止。

记： B3又称倒档及强制低档制动器，B3活塞位于自动箱的最下端，B3钢片和自动箱外壳相连，磨擦片和前行星架相连，动作时固定前行星架。 11、后行星排和输出轴组件

在辛普森双排行星齿轮机构中，共四个基本元件这四个基本元件是共用太阳轮、前行星架、前环齿圈和后行星架组件、后环齿圈。共用太阳轮和前行星架装于中央支架组件内；其余前环齿圈及后行星架组件和后环齿圈两个基本元件装于如图3－31所示的后行星排和输出轴组件中。

后行星排和输出轴组件 图4－5－10

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自动变速器之第四章传动原理

图4－5－11

自动变速器通过驾驶室内的操纵手柄来操作。这个手柄一般有六个位置：P（停车档）、R（倒档）、N（空档）、S（低速档1）、L（低速档2）。

当操纵手柄处于其余位置时，换档执行机构使行星排处于不同的传动状态，输出不同的传动速比和旋转方向。A43D在各档位时换档执行机构的具体状态见图表。

A43D换档执行元件表

超速2档滑高速超速超速变速档制档离杆位档位 动器合器置 B0 1档 2档 D 3档 接合 锁止 制动 接合 接合 84

低速前进1号2档档离单向制动合器离合器B2 C1 器F1 B3 接合 锁止 锁止

2号档/倒单向档制离合动器器F2 档单行带档/倒向离式制档离合器动器合器CO FO 接合 锁止 接合 锁止 B1 C2 接合 制动 锁止 接合 制动 接合 制动 接合 4档 制动 1档 2 2档

接合 锁止 接合 锁止 接合 制动 锁止 自动变速器之第四章传动原理

3档 1档 L 2档 R 倒档 驻车P/N 档/ 空档 （1）P位和N位

接合 锁止 接合 锁止 接合 锁止 接合 锁止 制动 接合 接合 接合 制动 接合 制动 锁止 接合 制动 锁止 制动 接合 当操纵手柄置于P位和N位，而发动机又没有启动时，由于油泵没有旋转，整个液压系统没有工作。

但当在P位或N位点火时，情况就不一样了。在P位点火时，液压控制系统使超速直接离合器C0和第三制动器B3动作。

C0动作，使超速行星排的超速太阳轮和超速行星架连为一体，超速行星排就以直接传动（传动比为1）的方式输出。

D位1档 图4－5－12

（2）D位或2位一档：

动作元件C0、F0、C1、F2，输入轴顺转带动O/D行星架顺转，O/D齿圈暂固定带动O/D行星轮逆转，带动O/D太阳轮顺转经F0顺转等连接前行星架，C0动作将O/D排连为一整体动力经O/D齿圈输出。C1动作连接输入小轴及中间轴，中间轴顺转带动O/D齿圈顺转，带动后行星轮顺转，带动太阳轮逆转，带动前行星轮顺转，带动行星架逆转，F2动作固定前行星架，所以带动前齿圈顺转，动力经前齿圈后行星架输出。

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自动变速器之第四章传动原理

D位2档 图4－5－13

（3）D位2档：

一档时太阳轮逆转，B2动作固定前后太阳轮，后齿圈顺转带动前行星轮顺转，带动前行星架顺转，传动比1.5∶1

D位3档 图4－5－14

（4）D位3档：

C0\\F0动作将O/D排边为一整体，C1、C2动作将前后星行排连为一整体，此时变速箱为一整体传动比1∶1

D位4档图4－5－15

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自动变速器之第四章传动原理

（5）O/D档：

O/D档时，B0动作固定O/D太阳轮，输入轴顺转，带动前行星架顺转，带动O/D行星轮顺转，O/D齿圈转，传动比0.735∶1

S位2档 图4－5－16

（6）S位2档

L位一档图4－5－17

此时自动变速箱具有引擎制动功能，后行星架顺转，后齿圈暂固定，带动后行星轮逆转，带动前后太阳轮顺转，F1\\B2处于跑空状态，B1动作固定太阳轮所以带动后齿圈顺转，动力经O/D排传至发动机。 （7）L位一档：

又称具有引擎制动功能的锁止一档，输出轴顺转，带动前齿圈顺转，带动前行星轮顺转，带动前行星架顺转，F2处于跑空状态，B3动作固定前行星架，所以带动前行星轮顺转，太阳轮逆转，后行星轮顺转，后齿圈顺转动力传至发动机。

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自动变速器之第四章传动原理

倒档图4－5－18

（8）R档：

R位时，C2动作连接输入轴及前后太阳轮，太阳轮顺转，带动前行星轮逆转，带动前行星架顺转，B3动作固定前行星架，所以带动前齿圈逆转，动力输出传动比2∶1。

第六节 日产RE4R01A自动变速器（改进后辛普森）

月桂树RE4R01A施力装置 图4－9－1

1－前进离合器C3，2－前进档单向离合器F1，3－超速档离合器C4，4－低速档单向离合器F2,5－制动带B1，6－高速档离合器C2，7－低速档/倒档制动器B2，8－倒档离合器C1

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自动变速器之第四章传动原理

选档杆位置 1档 2档 D 3档 4档 1档 2 2档 3档 1档 L 2档 R 倒档 ● 档位 C1 离合器 C2 ● ● C3 ● ● ● ● ● ● ● ● ● C4 ● ● ● ● ● 制动器 B1 ● ● ● ● B2 ● ● 单向离合器 工作元件 F1 ● ● ● F2 ● C3,F1,C2 C3,B1,F1 C2,C3,F1 C2,C3,B1 C3,C4, C3,C4,B1 C3,C4, C3,C4, C3,C4,B1 C1,B2 各档元件连接关系： B1带式制动器：

带制动器围绕在倒档离合器外围，当B1工作时可将太阳轮制动，

C1离合器：倒档离合器，它的钢片通过凸齿与离合器鼓的内滑槽相连，摩擦片通过内话键与C2离合器的外滑槽相连，当C1工作时，将输入轴与太阳轮连为一体，使太阳轮与输入轴同步旋转，C1离合器鼓上凸齿与前太阳轮驱动鼓相连。 输入轴：

输入轴通过花键直接与后行星排太阳轮和C2离合器鼓连接起来。 C2离合器：

钢片通过花键直接与离合器鼓相连，摩擦片通过内花键与前行星排行星架驱动鼓的外滑槽相连。前排行星架通过内花键与驱动鼓上的花键连接，而且还通过行星架的为花键与C3，C4离合器鼓上的内滑槽相连。当C2工作时，前行星架和C3 C4离合器就会与输入轴同步旋转，前齿圈和后行星架制为一体，作为动力输出元件。 C3离合器：

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自动变速器之第四章传动原理

钢片通过外花键与C3 C4离合器鼓上的滑槽相连，摩擦片通过内花键与的F1单向离合器外缘上滑槽相连。 F1单向离合器：

外缘与C3离合器的摩擦片相连，内缘与后行星排齿圈相连。F1单向离合器，当内缘比外缘的转速高时,单向离合器锁死，投入工作，如当外缘比内缘转速高时，（顺转），将锁死，投入工作，如外缘固定内缘不可逆转，如内缘固定外缘部可顺转，但允许逆转。 C4离合器：

钢片通过花键与C3，C4离合器鼓上滑槽相连，摩擦片通过内花键与后齿圈连接盘上的花槽相连。 F2单向离合器：

外缘与C3、C4离合器鼓相连，内缘与变速器壳上寻向轴相连，后不允许C3、C4离合器鼓逆转，但允许其顺时针转动。 B2制动器：

钢片通过凸齿与变速器壳上的滑槽相连，摩擦片通过内花键与C3、C4离合器上的滑键相连，当B2工作时，便会将C3、C4离合器鼓和前行星架与变速器外壳连接并固定。

D位1档图4－9－2

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自动变速器之第四章传动原理

1）D位一档 C3，F1，F2

在自动变速器选档杆处于前进档（D）位置而行星齿轮处于1档时，前进离合器C3结合，使前行星架和前进单项离合器F1的外环连接，当输入轴驱动后太阳轮朝顺时针方向转动时，带动后行星齿轮作逆时针方向的自转，由于后行星齿轮经输入轴和驱动轮相连，当汽车起步或以一档的行使时，其转速为0或很低，因此后行星齿轮在自转的同时对后齿圈产生一个朝逆时针方向转动的力矩，后齿圈在这一力矩的作用下产生朝逆时针方向转动的趋势，因前进档单项离合器F1的锁止作用及前进离合器C3的结合而被传至前行星架，前行星架随后齿圈有朝逆时针方向转动的趋势，但单项离合器F2防止了前行星架的逆转，相当于前行星架固定不动，后齿圈也固定不动，从而后行星齿轮在自转的同时朝顺时针方向公转，带动后行星架和输出轴朝顺时针方向转动。前、后行星架的工作情况如图所示，由此可知，在1档时，发动机的动力时经后太阳轮、后行星齿圈和后行星架传至输出轴的。

当汽车松开加速踏板滑行时，驱动轮经输出轴反向驱动行星齿轮变速器，此时在后行星排中，由于后太阳轮转速较低，而后行星架在输出轴和驱动轮的带动作用下转速较高，因此后行星齿轮在随同后行星架做顺时针方向公转的同时，还做顺时针方向的自转，从而带动后齿圈朝顺时针方向旋转，此时，前进单向离合器F1将脱离锁止状态，使后齿圈可以朝顺时针方向自由转动，后行星排因此而失去传递动力的能力，驱动轮上的反向驱动力无法经过变速器传给发动机，在这种状态下，自动变速器不能实现发动机制动作用。 2）发动机制动作用的1档

当自动变速器的选档杆位于前进低档（S、L或2、1）位置而行星齿轮变速器处于回档时，前进强制离合器C4和低、倒档制动器马同时工作，此时后齿圈经前进强制离合器C4和低、倒档制动器马与变速器壳体连接。汽车加速时，发动机动力经输人轴和后行星排传给输出轴，其传递路线及传动比和上述前进1档时完全相同。当汽车滑行时，驱动轮经输出轴反向驱动行星齿轮变速器，由于此时后齿圈在前进强制离合器C4和低、倒档制动器BZ的作用下仍保持固定不动，因此输出轴上的反向驱动力可以通过后行星排传给输人轴，完成反向动力的传递，使驱动轮和发动机互相连接，从而利用发动机怠速运转的阻力实现发动机制动 3）D位二档 C3 F1 B1

在自动变速器选档杆处于前进档（D）位置而行星齿轮变速器处于2档时，除了前进档离合器C3仍保持结合之外，2档及4档制动器B1也产生制动作用，使前太阳轮固定不动。在

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自动变速器之第四章传动原理

后行星排中，发动机动力经输入轴、后太阳轮、后行星齿轮驱动后行星架，使前齿圈和后行星架组建朝顺时针方向转动。在前行星排中，由于前太阳轮固定不动，而前齿圈朝顺时针方向转动，并通过前进离合器C3和前进单项离合器F1、后齿圈和后行星齿轮驱动后行星架朝顺时针方向转动，如图所示。由此可知，在2档中，发动机动力由输入轴传至后太阳轮之后，一部分直接经后行星齿轮传给后行星架，另一部分则先通过前行星排传至后齿圈，在经后行星齿轮传给后行星架和输出轴。

当汽车松开加速踏板滑行时，驱动轮经输出轴反向驱动行星齿轮变速器，在前行星排中，

D位二档图4－9－3

由于前齿圈在输出轴驱动下仍以较高的转速转动，因此前行星架的转速基本保持不变。在后行星排中，由于发动机怠速运转，后太阳轮转速随之下降，而后行星架在输出轴的驱动下转速仍较高，因此后齿圈在后行星架和后行星齿轮的驱动下朝顺时针方向转动时，其转速高于前行星架，从而使前进单向离合器F1脱离锁止状态，让后齿圈处于自由状态，导致行星齿轮机构失去传递动力的能力，驱动轮和发动机脱离连接，不能产生发动机制动作用。 4）有发动机制动作用的二档

当自动变速器的选档杆位于前进低档（S、L或2、l）位置而行星齿轮变速器处于2档

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自动变速器之第四章传动原理

时，前进强制离合器Q、2档及四档制动器B；同时工作，前行星架经前进强制离合器C4和 后齿因连接。汽车加速时，发动机动力经输人轴、后太阳轮、后行星排和前行星排传给输出 轴，其传递路线及传动比和上述二档时完全相同。当汽车滑行时，驱动轮经输出轴反向驱动 行星齿轮变速器，由于此时后齿圈和前行星架在前进强制离合器Q的连接下仍以相同的转 速旋转，使前后行星排的各基本元件的运动状态和正向传递时相同，因此输出轴上的反向驱 动力可以通过后行星排传给输出轴，完成反向动力的传递，使驱动轮和发动机互相连接，利 用发动机制动作用。 5）D位三档 C2、C3、C4、F1

D位三档图4－9－4

在自动变速器选档杆位于前进档（D）位置而行星齿轮变速器处于3档时，除了前进离合器C3。仍保持接合之外，高档离合器C2同时接合，使前太阳轮、前行星架及前进单向离合器F1的外圈连接为一体，和输人轴一同转动。由于在2档中，输出轴及后行星架的转速低于输人轴的转速，因此后齿圈的转速也要低于输人轴的转速。进人3档后，和输出轴一同转动的前行星架及前进单向离合器F1的外圈的转速，要高于后齿圈及与之相连的前进离合器F1内圈的转速，从而使单向离合器F1处于锁止状态，把前行星架和后齿圈连接为一体。这样在后行星排中，后太阳轮和后齿留转速相同，即后行星排处于直接传动状态，其传动比为1，

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自动变速器之第四章传动原理

发动机的动力经后行星排直接传给输出轴。同时前太阳轮处于自由状态，使前行星排失去传递动力的能力，而处于自由状态。

汽车滑行时，由高档离合器C2连接在一起的后太阳轮、前行星架和前进单向离合器F1外圈的转速因发动机怠速运转而下降，但后行星架在输出轴的反向驱动作用下仍高速运转，

在后行星齿轮的带动作用下，后齿圈及前进单向离合器F1内圈朝顺时针方向的转速，大于前行星架及前进单向离合器F1外圈的转速，从而使前进单向离合器F1脱离锁止，后齿圈处于自由状态，后行星排也因此而失去传递动力的能力，驱动轮和发动机脱离连接，不能利用发动机制动作用。 6）有发动机制动作用的3档

当自动变速器的选档杆位于前进低档（S、L或2、1）位置而行星齿轮变速器处于3档时，前进强制离合器C4及高档离合器C2同时工作。汽车加速时，后太阳轮。前行星架和后齿圈连为一体，其传递情况和上述3档时完全相同，处于传动比为1的直接传动状态。当汽车滑行时，

后太阳轮、前行星架和后齿圈仍连为一体，使后行星排仍处于直接传动状态，驱动轮经输出轴反向驱动行星齿轮变速器，可以利用发动机的制动作用。 7）D位4档 C2、C3、B1

倒档图4－9－5

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在超速档时，2档及4档制动器B1和高档离合器C2一起工作。在前行星排中，前行星架经高档离合器C2和输人轴连接，为主动件，前齿圈和输出轴连接，为从动件。由于前太阳轮被2档及4档制动器B2固定，发动机的动力经前行星架和前行星齿轮传给与输出轴连接的前齿圈，完成动力的传递。此时，在后行星排中，后齿圈处于自由状态，无法传递动力。

由于在超速档中，单项离合器F1和F2都不参加工作，因此，不但可以正向传的动力，在汽车滑行时，能够反向传递动力，可以利用发动机制动作用。 8)R档：

在倒档时，倒档离合器C1低、倒档制动器B2工作，输人轴和前太阳轮连接，前行星架固定不动。在前行星排中，前太阳轮朝顺时针方向转动，前行星齿轮逆转，前齿圈和后行星架组件逆转，带动输出轴逆转，如图所示。此时后齿圈处于自由状态，后行星排不能传递动力，发动机的动力全部由前行星排传至输出轴。

图4－9－6

第七节 AL4型自动变速器

神龙汽车有限公司从1999年4月开始生产装备AL4型自动变速器的神龙·富康轿车，装备AL4型变速器的有AL-1、ALC-1型五门两厢式轿车和EL-1、ELC-1、EX-1、EXC-1型四门三厢轿车，其中ALC-1、ELC-1、EXC-1型轿车同时带有三元催化装置。

一、 AL4型自动变速器电子控制系统的特点：

AL4型自动变速器是电子控制4前进档自动变速器，自动变速器电子控制系统具有独立的计算机，采用模糊控制理论，可根据司机的驾驶风格、车辆的载荷及程序选择器所选择的

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程序进行换档控制。自动变速器计算机通过与发动机电子控制燃油喷射计算机信息的交流，使液力变矩器锁止、液压控制系统离合器、制动器的接合更加平稳，进一步提高了驾驶的舒适性和操纵的稳定性。当自动变速器出现故障时，自动变速器计算机系统可使车辆进入后备方式运行，以使司机能将汽车开到汽车维修厂，并可通过检测设备（ELIT或PROXLA）从计算机自诊断系统中取得故障信息，以迅速、方便地排除故障。自动变速器控制系统还通过对各种电磁阀的有效控制，防止司机的误操作，从而大大提高了使用的安全性。

二、AL4型自动变速器的结构特点

（1）机械变速器 机械变速及动力传递机构采用了辛普森II型行星轮系，结构紧凑。 （2）液力变矩器 液力变矩器具有锁止机构，提高了动力传递效率。

（3）液压控制器 离合器采用摩擦片式，制动器一个为摩擦片式，两个为带式，传递的转矩大。

（4）润滑方式 变速器中所有运动件及齿轮均为压力润滑，润滑条件良好。 （5）整体结构 变速器箱为全密封式，更换传动轴时不需放油。

三、AL4型自动变速器的技术特征

AL4型自动变速器有关的技术特性如下表所示：

AL4型自动变速器技术特性

发动机 变速器代号 变速器质量（含变速器油和计算机） 轮胎 TU5JP/K 20TP22 70kg 165/70R14（185/65R14） 最大输出转矩 210N·m （2000~4500r/min） 发动机转速为1档 8.89km/h 16.15km/h 24.32km/h 96

1000r/min时车速 2档 3档

自动变速器之第四章传动原理

4档 倒档 主减速比（主被动齿数） 中间轴速比（主被动齿数） 里程表速比（主被动齿数） 34.12km/h 9.98km/h 21×73 52×67 24×21 四、AL4型自动变速器档位与模式开关设置

AL4型自动变速器的档位与模式开关设置如下图所示。

AL4型自动变速器的档位与模式选择键布置 图4－11－1

1-变速器操纵杆 4－模式选择控制面板 3-运动键 4-雪地键 5-强制I档键 6-雪地模式指示灯 7-档位显示表 8-运动模式指示灯

（一）档位 ：

AL4型自动变速器设有6个档位，各档位的工作情况如下：

1）P档位，为停车档位，在停放车辆时使用。在此档位下变速器齿轮处于空转状态，不传递动力，但通过锁上机构将变速器输出轴锁止，以防止车辆移动。为确保安全，要退出P档须将点火开关转到M位，并踩下制动踏板。

2）R档位，为倒车档位，在倒车时使用。在此档位下，变速器输入轴与输出轴转向相反，使车辆向后行驶。

3）N档位，为空档位，在此档位下，变速器齿轮处于空转状态，不传递动力。 4）D档位，为自动前进档位，在此档位下，变速器可实现I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ档的自动升降。 5）3档位，为强制前进档位，在此档位下，变速器只在I、Ⅱ、Ⅲ档之间自动升降。

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