大众01N型自动变速器八个前进挡位动力传递路线的分析

胡天明

(兰州石化职业技术学院汽车工程系，甘肃兰州730060)

液力机械式自动变速器除了本田轿车采用平行轴式齿轮变速机构外，大多数轿车采用行星齿轮变速机构。广泛使用的行星齿轮变速机构有辛普森式和纳威挪式两种形式。丰田、日产、大宇、福特、通用等轿车使用辛普森式的较多，而大众轿车使用纳威挪式的较多。大众01N型自动变速器使用在帕萨特B5和桑塔纳2000(俊杰)轿车上，大众高尔夫、捷达和宝来选用01M型自动变速器;01N和01M型自动变速器结构相似。大众01N型自动变速器结构十分紧凑，换挡执行原件数目少，是一款典型的纳威挪式行星齿轮变速器。根据技术资料的介绍，01N型自动变速器可以实现四个机械挡、四个液力挡，共有八个不同的挡位;在低速挡能以直接机械传动运行，达到提高燃油经济性的目的。然而从目前现有的技术资料来看，并不能合理地解释01N型自动变速器八个挡位动力传递路线。文中从01N型自动变速器结构上进行剖析，提出合理的推断，并且对八个挡位动力传递路线进行分析。

1 现有技术资料介绍

1.1 动力传递方案简图

01 N型自动变速器动力传递方案如图1所示。有两根输入轴，分别是机械输入轴和液力输入轴。机械输入轴由闭锁离合器K0驱动，液力输入轴由涡轮驱动。K0和K3结合时动力由机械输入轴传到行星架，K1结合时动力由液力输入轴传到小太阳轮，K2结合时动力由液力输入轴传到大太阳轮。B2结合时固定大太阳轮，B1结合或F锁止时固定行星架。齿轮啮合情况如下:大太阳轮与长行星轮啮合，长行星轮与齿圈啮合;小太阳轮与短行星轮啮合，短行星轮与长行星轮啮合，长行星轮与齿圈啮合。齿圈为输出元件。

1.2 各挡位换挡执行原件工作表

大众01N型自动变速器具有八个前进挡和一个倒挡;其中前进挡有四个机械挡、四个液力挡。各挡位执行元件作用情况如表1所示。虽然表中列出了八个前进挡位，然而从其动力传递方案简图上来分析时，并不能全部实现。只能实现如下五个挡位:1H、2H、3H、3M、4M。同时这五个挡位中3H、3M、4M作用的换挡执行原件也要与原厂资料表1中所列的有所不同。表1中所列的1M、2M、4H三个挡位不能实现;原因是机械输入轴和液力输入轴之间没有连接关系，液力输入轴上的动力不能传到机械输入轴，同时当K0作用时 (即锁止离合器处于闭锁状态)机械输入轴上的动力不能传到液力输入轴。

表1 大众01N型自动变速器各挡位执行元件作用表

2 分析推断

要使液力输入轴上的动力有效地传到机械输入轴上，在K0释放时 (即锁止离合器处于解锁状态)必须使它有效地压靠在涡轮上，这样涡轮上的动力就能通过K0传递到机械输入轴上;才能实现1M和2M这两个挡位。要使机械输入轴上的动力传到液力输入轴上，可以在机械输入轴和液力输入轴之间安装一个单行离合器F1。这个单行离合器F1的内圈就是机械输入轴，外圈是液力输入轴。该单向离合器F1在机械输入轴输入动力时锁止，在液力输入轴输入动力时释放。这样在K0作用时，机械输入轴上的动力就会通过单向离合器K0和F1传到液力输入轴上;从而实现4H挡。表1所列的八个前进挡位均可实现。

3 动力传递路线分析

1H:作用的元件是K1、F;变矩器处于液力传动，液力输入轴输入;单向离合器F锁止，行星架固定不动;动力传递由液力输入轴 (顺)→离合器K1→小太阳轮 (顺)→短行星轮(逆)→长行星轮 (顺)→齿圈 (顺)。仅有长行星轮的自转驱动齿圈。

1M:作用的元件是K0、K1、F、F1;单向离合器F锁止，行星架固定不动;变矩器锁止离合器K0闭锁，变矩器处于直接机械传动，机械输入轴输入;动力由K0传递到机械输入轴，因K1锁止动力由机械输入轴传到液力输入轴 (顺)→离合器K1→小太阳轮 (顺)→短行星轮 (逆)→长行星轮 (顺)→齿圈 (顺)。仅有长行星轮的自转驱动齿圈。

2H:作用的元件是K1、B2;变矩器处于液力传动，液力输入轴输入;制动器B2将大太阳轮制动;动力传递由液力输入轴 (顺)→离合器K1→小太阳轮 (顺)→短行星轮 (逆)→长行星轮 (顺)→齿圈 (顺)。长行星轮的自转和公转驱动齿圈，齿圈的输出转速高于1挡。

3H:作用的元件是K1和K2作用;变矩器处于液力传动，液力输入轴输入;小太阳轮和大太阳轮被同时驱动，由于2个太阳轮的齿数不同，行星齿轮组被锁定，整个行星齿轮组就作为一个整体运转输出动力。

3M:作用的元件是离合器K0、K1、K2、K3;变矩器锁止离合器K0闭锁，变矩器处于直接机械传动，机械输入轴输入;离合器K3接合，直接驱动行星齿轮架，离合器K1、K2接合，行星齿轮组被锁定，整个行星齿轮组就作为一个整体输运转出动力。

4 H:作用的元件是B2、K3;变矩器处于液力传动，K0压靠在涡轮上，涡轮上的动力通过K0传到机械输入轴上，因此机械输入轴输入;动力通过离合器K3驱动行星架 (顺)，行星架带动长行星轮绕大太阳轮顺时针公转;此时大太阳轮被固定，长行星轮自转也是顺时针的，动力得以通过齿圈顺时针输出。

4 M:作用的元件是K0、K3、B2;变矩器锁止离合器K0闭锁，变矩器处于直接机械传动，机械输入轴输入;动力通过离合器K3驱动行星架 (顺)，行星架带动长行星轮绕大太阳轮顺时针公转;此时大太阳轮被固定，长行星轮自转也是顺时针的，动力得以通过齿圈顺时针输出。

4 结束语

大众01N型自动变速器作为纳威挪式自动变速器的典型代表，在多种有关自动变速器的著作和教材中被引用。但是对其动力传递路线的描述不尽统一，也没有对其八个前进挡的动力传递路线作出合理的解释。其他形式自动变速器大多数只有一根输入轴，在锁止离合器闭锁或解锁状态时，动力传递路线是比较明确的。虽然福特AOD型自动变速器采用两根输入轴，

但它使用的是分流式变矩器;由变矩器中的行星齿轮结构驱动机械输入轴。而大众01N型自动变速器有两根输入轴，采用压盘式锁止离合器;因此要分析其动力传递路线，就必须先搞清楚机械输入轴和液力输入轴之间的动力传递关系。从现有的资料出发，作出上述推论;在此基础上对01N型自动变速器八个前进挡的动力传递路线作出了合理的解释。

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【2】魏建秋，蒋耘农.国产大众系列轿车维修手册［M］.北京:金盾出版社，2009:246－247.

【3】王遂双.汽车电子控制系统的原理与检修［M］.北京:北京理工大学出版社，2008:157－161.