图4-44 宝来轿车的01M型自动变速器的构造

1—锁止离合器 2—液力变矩器 3—行星轮变速器 4—惰轮 5—惰轮轴 6—主减速器 7—差速器 8—凸缘盘

1.液力变矩器与行星轮变速器组成的液力机械自动变速器

下面以宝来（BORA）轿车的01M自动变速器为例予以介绍。捷达王都市先锋轿车采用的自动变速器与此完全相同。

01M型自动变速器是采用一个带锁止离合器的单级双相三元件的液力变矩器与可自动换档的拉维娜式行星轮机构组成的液力机械变速器，如图4-44所示。行星轮变速器的第一轴（涡轮轴）通过花键与变矩器的涡轮相连接。与行星轮变速器齿圈相连接的齿轮与惰轮4相啮合。行星轮变速器输出的动力经惰轮和惰轮轴5传给主减速器6和差速器7。最后通过凸缘盘8将动力传给两半轴和前轮。

当锁止离合器1处于锁止状态时，液力变矩器不起作用，整个液力传动系统成为一个机械整体，则曲轴直接将动力传给行星轮变速器。其变速传动部分工作原理如图4-45所示。

图4-45 01M型自动变速器传动部分

1—长行星轮 2—齿圈 3—行星架 4—短行星轮 5—主减速器 6—差速器 7—小太阳轮 8—大太阳轮

P—泵轮 W—涡轮 D—导轮 C₁——前进档离合器 C₂—倒档离合器 C₃—直接档离合器 C₀—锁止离合器 F₀—导轮单向离合器 F—行星架单向离合器 B₁—倒档制动器 B₂—2、4档制动器

该变速器共有7个档位，如图4-46所示，4个前进档D（D₁、D₂、D₃、D₄），1个倒档（R）、1个空档（N）、1个驻车档（P）。各档动力传递路线如图4-47所示。

图4-46 01M自动变速器7个档位

一档如图4-47a所示，离合器C₁接合，单向离合器F工作，阻止行星架逆时针转动。其动力传递路线为：泵轮→涡轮→涡轮轴→离合器C₁→小太阳轮7→短行星轮4→长行星轮1→驱动齿圈2输出。行星轮变速器该档的传动比i约为2.71。

二档如图4-47b所示，离合器C₁接合，制动器B₂制动大太阳轮8。其动力传递路线为：泵轮→涡轮→涡轮轴→离合器C₁→小太阳轮7→短行星轮4→长行星轮1围绕不动的大太阳轮8公转并驱动齿圈2输出。行星轮变速器该档的传动比i约为1.44。

三档（直接档）如图4-47c所示，锁止离合器C₀接合，液力变矩器锁死，离合器C₁和C₃接合，使行星轮副被锁止，则该系统成为一个整体转动。其动力传递路线为：泵轮→锁

图4-4 701M型自动变速器各档传动路线

1—长行星轮 2—齿圈 3—行星架 4—短行星轮 5—主减速器 6—差速器 7—小太阳轮 8—大太阳轮

W—涡轮 D—导轮 C₁—前进档离合器 C₂—倒档离合器 C₃—直接档离合器 C₀—锁止离合器 F₀—导轮单向离合器 B₁、B₂—换档制动器

止离合器C₀→离合器C₁和C₃→整个行星轮副转动。其传动比i为1。

四档（超速档）如图4-47d所示，锁止离合器C₀锁止，离合器C₀接合，制动器B₂工作。其动力传递路线为：泵轮→锁止离合器C₀→离合器C₃→行星架3→长行星轮绕大太阳轮旋转，并驱动齿圈，形成超速档。其传动比i约为0.74。

倒档（R位）如图4-47e所示，变速器置于“R”档位置，倒档离合器C₂接合，驱动大太阳轮转动。制动器B₁工作，使行星架制动。其动力传递路线为：泵轮→涡轮→涡轮轴→离合器C₂→大太阳轮→长行星轮反向驱动齿圈，形成倒档。其传动比i约为2.88。

空档（N位）各换档离合器、制动器均处于不工作状态，此时行星轮机构各元件也不受约束而可以自由转动，故行星轮机构不传递动力，即处于空档（N位）位置。在点火开关打开状态下，车辆静止或车速低于5km/h时，挂入该档后，变速杆会被锁止电磁铁锁止。若想退出该档，须踩下制动踏板，同时按下手柄按钮方可退出，在车速高于5km/h时，只需按下手柄按钮即可将变速杆挂入或退出空档（N位）。

驻车档（P位），只有在车辆安全停稳时，才可挂入该档。挂入该档后，驱动车轮被机械装置锁止。若想将变速杆退出此档位，须踏下制动踏板并按下变速杆手柄上的按钮。

上述行星轮变速器各档的传动比i是按行星轮机构一般运动规律的特性方程式而算出的。

液力机械变速器的总传动比（指行星轮变速器第二轴输出转矩与泵轮转矩之比）为液力变矩器的变矩系数K与齿轮变速器传动比i的乘积。其中变矩系数K的变化是无级的，而齿轮变速器传动比i的变化则是有级的。二者配合工作，则使液力机械变速器在几个区段范围内无级变速，故称为部分无级变速器。

液力机械自动变速器中变矩器的工作油液、液压操纵系统的工作油液以及行星轮变速器的润滑油液都是专用的液力传动油，由同一油泵供给。油泵由变矩器泵轮轮毂驱动。

为了使变矩器内油液在最有利的温度范围内（80℃）工作，变矩器内一部分高温油流到置于发动机散热器下储水箱内的专用管式冷却器中进行冷却，冷却后的油液又经过细滤器并由后盖流入变速器作为润滑油，然后回到变速器的油底壳冷却器位于发动机散热器下储水箱之中，所以油液不仅得到必要的冷却，而且在发动机起动后的预热过程中也能得到预热，使其粘度减小，以提高变矩器的效率。

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图4-48 自动变速器变速杆位置

轿车自动变速器的变速杆通常有6个位置，如图4-48所示。其功能如下：

P位：驻车档，变速杆置于此位置时，驻车锁止机构将自动变速器输出轴锁止；

R位：倒档，变速杆置于此位置时，液压系统倒档油路被接通，驱动轮反转，实现倒向行驶；

N位：空档，变速杆置于此位置时，所有机械变速器的齿轮机构空转，不能输出动力；

D位：前进档，变速杆置于此位置时，液压系统控制装置根据节气门开度信号和车速信号自动接通相应的前进档油路，行星轮变速器在换档执行元件的控制下得到相应的传动比，随着行驶条件的变化，在前进档中自动升降档，实现自动变速功能；

2位：高速发动机制动档，变速杆置于此位置时，液压控制系统只能接通前进档中的一、二档油路，自动变速器只能在这两个档位间自动换档，无法升入更高的档位，从而使汽车获得发动机制动效果；

L位（也称1位）：低速发动机制动档，变速杆置于此位置时，汽车被锁定在前进档的一档，只能在该档位行驶而无法升入高档，发动机制动效果更强。

发动机只有在变速杆置于N或P位时，汽车才能起动，此功能靠空档起动开关来实现。

常见的变速杆的位置可布置在转向柱上或驾驶室地板上，如图4-49所示。

图4-49 变速杆的位置

a）布置在转向柱上 b）布置在驾驶室地板上

2.液力变矩器与固定轴线式齿轮变速器组成的液力机械自动变速器

图4-50所示为广州本田轿车采用的MAXA型自动变速器。该变速器是由带锁止离合器的液力变矩器和固定轴线式的常啮斜齿轮机械变速器以及液压控制系统和电子控制系统四部分组成。液力变矩器是带锁止离合器的单级双相三元件综合式液力变矩器。变矩器壳与泵轮P连成一体，且与发动机曲轴相连。环绕壳体外部的是一个供起动发动机用的齿圈，整个变矩器起着飞轮的作用。齿轮变速器有三根平行轴：第一轴、第二轴和中间轴。第一轴前端用花键与液力变矩器的涡轮W相连，其上面安装着三档、四档、倒档齿轮和三档、四档离合器。第二轴上安装着一档固定离合器和一、二、三、四档及倒档齿轮。第二轴上与第一轴上的对应齿轮常啮合。中间轴上安装有一、二档齿轮和一、二档离合器。中间轴上的齿轮与第二轴上的对应齿轮常啮合。三根轴上各安装有惰轮9、12、17。

该自动变速器共有5个换档离合器和1个单向离合器。各档位的变换是利用液压驱动离合器中的活塞压紧主、从动摩擦片以传递动力的。

广州本田轿车的MAXA型自动变速器也是有4个前进档、1个倒车档，1个驻车档和1个空档。各档动力传递路线如下：

一档：液力变矩器30→第一轴10→第一轴惰轮9→第二轴惰轮12→中间轴惰轮17→中间轴16→一档固定离合器27→中间轴一档齿轮25→第二轴一档齿轮1→单向离合器26→第二轴14→主减速器齿轮副28。

二档：液力变矩器30→第一轴10→第一轴惰轮9→第二轴惰轮12→中间轴惰轮17→中间轴16→二档离合器23→中间轴二档齿轮18→第二轴二档齿轮→主减速器齿轮副28。

图4-50 本田轿车的MAXA型自动变速器

1—第二轴一档齿轮 2—第二轴三档齿轮 3—第一轴三档齿轮 4—三档离合器 5—四档离合器 6—第一轴四档齿轮 7—第一轴倒档齿轮 8—倒档惰轮 9—第一轴惰轮 10—第一轴 11—第二轴二档齿轮 12—第二轴惰轮 13—驻车档齿轮 14—第二轴 15—驻车锁销 16—中间轴 17—中间轴惰轮 18—中间轴二档齿轮 19—第二轴倒档齿轮 20—倒档啮合套 21—第二轴四档齿轮 22—伺服阀 23—二档离合器 24—一档离合器 25—中间轴一档齿轮 26—单向离合器 27—一档固定离合器 28—主减速齿轮副 29—油泵 30—液力变矩器 31—锁止离合器 P—泵轮 W—涡轮 D—导轮

三档：液力变矩器30→第一轴10→三档离合器4→第一轴三档齿轮3→第二轴三档齿轮2→第二轴14→主减速器齿轮副28。

四档：液力变矩器30→第一轴10→四档离合器5→第一轴四档齿轮6→第二轴四档齿轮21→第二轴14→主减速器齿轮副28。

倒车档：液力变矩器30→第一轴10→四档离合器5→第一轴倒档齿轮7→倒档惰轮8→第二轴倒档齿轮19→倒档啮合套20→第二轴14→主减速器齿轮副28。

空档：液力变矩器→第一轴。此时，液压油不作用在离合器上，动力不能传递到第二轴上。

驻车档：各离合器不接合，动力不能传递到第二轴。第二轴上的驻车档齿轮13被驻车锁销15锁止。

单向离合器的作用是：当动力由中间轴16上的一档齿轮25传递给第二轴上的齿轮1时，单向离合器处于锁止状态，可传递动力。反之，单向离合器处于自由状态，不传递动力。

液力机械自动变速器因使用操纵离合器换档，故不存在齿轮冲击问题，所以齿轮变速器在同液力变矩器配合工作情况下，不需要保留摩擦式主离合器。