本田MPOA自动变速器机械传动部分的总体结构及各挡传动原理如图3-2所示。从机构传动图可知,此自动变速器的各挡的主、从动齿轮均是靠常啮合来完成的,只要通过各自的离合器使发动机的转矩传至主动齿轮,则与之常啮合的从动齿轮便可将发动机的转矩输出;为获得D位1挡汽车滑行时发动机对滑行无制动作用,在输出轴上还安装有一个单向离合器。因此平行轴式齿轮自动变速器内无需制动器,只要有离合器和单向离合器,就可自动完成挡位的升降,因此,它比行星轮式自动变速器的构造简单。
特别说明:装用本田MPOA自动变速器的发动机曲轴是逆时针旋转的,因此,变速器输入轴为逆时针转动。
本田平行轴式自动变速器结构简图如图3-3所示,最近,本田公司也采用了没有单向离合器的4挡自动变速器,结构简图如图3-4所示,它是利用离心油压解除机构,全直接控制和换挡逻辑控制机构代替了单向离合器与第1挡固定离合器的功能。
1.D位1挡传动原理
(1)D位1挡汽车加速时传动原理 当变速杆置于D位,车速在D位1挡范围内时,电脑根据挡位开关信号、车速信号,使换挡电磁阀A断电,关闭泄油口,使电磁阀B通电打开泄油口,使换挡阀动作,接通1挡离合器的油路通道,使1挡离合器接合,由于l挡齿轮的旋转方向,导致此时单向离合器锁止,将输出轴上的1挡齿轮与输出轴锁成一体。
图3-2 机构传动图
图3-3 本田平行轴式自动变速器结构简图
1—液力变矩器 2—油泵 3—最终驱动齿轮 4—锁定离合器 5单向离合器 6—副轴1挡齿轮 7—l挡离合器 8—2挡离合器 9—伺服阀 10—输出轴4挡齿轮 11—倒挡滑套 12—输出轴2挡齿轮 13—副轴2挡齿轮 14—剐轴惰轮 15—剐轴 16—驻车锁销 17—输出轴 18—驻车齿轮 19—输出轴惰轮 20—输出轴2挡齿轮 21—输入轴 22—输入轴惰轮 23—倒挡惰轮 24—输入轴倒挡齿轮 25输入轴4挡齿轮 26—4挡离合器 27—3挡离合器 28—输入轴3挡齿轮 29—输出轴3挡齿轮 30—输出轴l挡齿轮
图3-4 本田新型自动变速器结构图
当1挡离合器接合后,便将中间轴与中间轴上的1挡主动齿轮连成一体。发动机通过液力变矩器将动力传到变速器输入轴时,输入轴为逆时针转动,则输入轴常啮合齿轮为逆时针转动。通过输出轴上的惰轮使中间轴常啮合齿轮也为逆时针转动。输入轴和中间轴上的常啮合齿轮是通过花键与轴连接的,齿轮与轴只能一起转动,而输出轴上的惰轮是通过滚针轴承套在轴上的,齿轮转动时输出轴是不转的,这种起到中间传力作用而不改变传动比的齿轮被称作惰轮。
由此可知,只要发动机旋转,中间轴便逆时针旋转。中间轴逆时针旋转时,因为1挡离合器工作,把中间轴1挡齿轮通过1挡离合器与中间轴连成一体,于是中间轴上的1挡齿轮也逆时针旋转,与中间轴1挡齿轮常啮合的输出轴上的1挡齿轮便顺时针旋转,输出轴1挡齿轮顺时针旋转,使单向离合器锁止,单向离合器锁止便把输出轴上的1挡齿轮与输出轴连成一体,于是输出轴便顺时针旋转,并通过输出轴上的输出齿轮将发动机转矩传递给差速驱动桥,使汽车以1挡前行。
综上所述,D位1挡时输入轴及与其一体的3、4挡离合器鼓逆时针转动。输出轴惰轮顺时针旋转,因3挡离合器与4挡离合器没动作,所以3挡与4挡离合器鼓空转,对D位1挡传递无干涉;输出轴上的惰轮作顺时针转动,对输出轴无干涉。
输出轴在中间轴1挡齿轮带动下顺时针旋转,因此输出轴上的2挡齿轮顺时针旋转,但因为此时2挡离合器没动作,所以中间轴上的2挡齿轮逆时针空转,对1挡传动无干涉;输出轴顺时针旋转,使与之相结合的输出轴3挡齿轮顺时针旋转,但因3挡离合器没动作,所以输入轴3挡齿轮逆时针空转,对传动不干涉;输入轴上的倒挡齿轮因离合器没动作,且倒挡拨叉没结合,故该齿轮静止不动,对传动不干涉。
汽车加速时,变速器的传递路线如图3-5所示:输入轴→输入轴常啮合齿轮→输出轴惰轮→中间轴常啮合齿轮→1挡离合器→中间轴1挡齿轮→输出轴1挡齿轮→单向离合器→输出轴。
(2)D位1挡滑行时传动原理 当汽车在D位1挡滑行时,在发动机刚放开加速踏板(后文中简称收油)期间,因惯性汽车仍以原速滑行,所以变速器的输出轴仍以原来的转速顺时针旋转,导致与输出轴一体的输出轴上的2、3挡齿轮和4/倒挡拨叉以原速顺时针旋转,但因发动机已在行驶中放开加速踏板,中间轴的转速已降低,此时1挡离合器仍在工作,所以中间轴上的1挡齿轮也必减速逆时针旋转,使与之相啮合的输出轴上的1挡齿轮顺时针旋转的速度下降,这样便形成了输入轴上的3挡齿轮逆时针原速旋转,而输出轴上的1挡齿轮减速顺时针旋转,使单向离合器解锁,输出轴与输入轴分离,发动机在行驶中放开加速踏板,对滑行无制动作用。可见,汽车滑行时单向离合器解锁。只有1挡才有两种工作状态,加速状态和滑行状态。
图3-5 D位1挡传递路线
2.D位2挡传动原理
(1)D位2挡加速时传动原理 当变速杆在D位,汽车车速已进入D位2挡范围时,电脑根据挡位开关信号、车速信号等,使换挡电磁阀A与B均通电,使电磁阀泄油口打开,于是通往2挡离合器的油道打开,使2挡离合器接合。发动机通过液力变矩器将动力传到变速器输入轴,使输入轴常啮合齿轮逆时针转动。通过输出轴惰轮传到中间轴常啮合齿轮,逆时针转动,2挡离合器接合,将动力传到中间轴2挡齿轮,输出轴2挡齿轮通过花键与输出轴连接,使输出轴2挡齿轮顺时针转动,带动输出轴顺时针转动。
综上所述,D位2挡的传递路线如图3-6所示:输入轴→输入轴常啮合齿轮→输出轴惰轮→中间轴常啮合齿轮→2挡离合器→中间轴2挡齿轮→输出轴2挡齿轮→输出轴。
从以上传动可知,输入轴上的4挡、倒挡齿轮因4/倒挡离合器没工作,所以静止不动,又因4-倒挡接合套没有和输出轴上的4挡或倒挡齿轮结合,所以输出轴上的4挡齿轮和倒挡齿轮也是静止不动的。1、2、3、4挡离合器鼓均随中间轴与输入轴旋转,无运动干涉。
(2)D位2挡滑行时传动原理D位2挡行驶,发动机收油汽车滑行时,因1挡和2挡离合器仍结合,而在发动机收油瞬间,汽车仍以惯性原速滑行,因此输出轴在汽车惯性拖动下,成为滑行时的主动件,且以原来的转速顺时针旋转,所以输出轴上的2挡齿轮以原速顺时针旋转,传给与之啮合的中间轴2挡齿轮,由于2挡离合器接合,传到中间轴2挡齿轮,对滑行起制动作用,另一方面,因1挡离合器的结合使中间轴1挡齿轮原速顺转,输出轴上的1挡齿轮原速顺时针旋转。但其旋转速度高于中间轴1挡齿轮转速,使单向离合器解锁,对滑行不干涉。
图3-6 D位2挡传递路线
3.D位3挡传动原理
(1)D位3挡加速时传动原理 当变速杆在D位时,汽车车速在D位3挡范围时,电脑根据挡位开关信号、车速信号、节气门位置信号等,向换挡电磁阀A通电,使电磁阀打开泄油口,将1、2换挡阀左端油压泄掉,同时又将换挡电磁阀B关闭,分别将主油压送到1、2换挡阀及2、3换挡阀的右端,使两个换挡阀均向左端移动,使3挡离合器的油道打开,3挡离合器接合。
动力传递过程:输入轴由发动机通过液力变矩器带动,逆时针输入,3挡离合器接合将输入轴的动力传到输入轴3挡齿轮,通过输出轴3挡齿轮将动力传到输出轴。输入轴3挡齿轮与3挡离合器摩擦片以花键连接,而输出轴3挡齿轮通过花键直接与输出轴连接,与输出轴一起转动,且与输入轴3挡齿轮常啮合,只要3挡离合器接合,即可完成3挡动力传递。
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图3-7 D位3挡传递路线
传递路线如图3-7所示:输入轴→3挡离合器→输入轴3挡齿轮→输出轴3挡齿轮→输出轴。
虽然1挡离合器工作,中间轴上的1挡齿轮随中间轴逆时针旋转,使与之常啮合的输出轴1挡齿轮顺时针旋转,由于输出轴上的1挡齿轮转速比中间轴上的1挡齿轮转速快,使单向离合器内外圈脱离开。因此,虽然1挡离合器仍然结合,但单向离合器解锁,使1挡离合器虽工作,但对传动不起干涉作用。
(2)D位3挡汽车滑行时传动原理 当汽车在D位3挡车速下行驶,发动机收油,汽车滑行时,由于发动机刚刚收油,汽车靠惯性仍以原速前进,于是变速器输出轴在汽车惯性推动下仍以原来的速度顺时针旋转,并且由原来的被动件转为滑行时的主动件,同样有发动机的制动作用。
4.D位4挡传动原理
(1)D位4挡加速时传动原理 当变速杆置入D位,汽车车速升至D位4挡范围时,电脑根据挡位开关信号、车速信号等,将换挡电磁阀A与B关闭,使两个电磁阀停止泄油,于是换挡阀将4挡离合器的油道打开,4挡离合器动作,同时液压也使4挡拨叉动作,将接合套与4挡齿轮结合。4挡离合器工作后,使输入轴上的4挡齿轮与输入轴连成一体,成为该挡的主动件,与涡轮同速逆时针旋转,而4/倒挡接合套又将输出轴上的4挡齿轮与输出轴连成一体,于是输入轴4挡齿轮便把动力通过与之常啮合的输出轴上的4挡齿轮传递给输出轴,使离合器以4挡传动比输出。
D位4挡动力传递路线如图3-8所示:输入轴→4挡离合器→输入轴4挡齿轮→输出轴4挡齿轮→接合套→花键毂→输出轴。
输入轴逆时针输入,输入轴上的4挡齿轮通过花键与4挡离合器连接,输入轴上的4挡齿轮与输出轴上的4挡齿轮常啮合,输出轴上的4挡齿轮与输出轴间通过滚针轴承套在轴上,挡位拨叉在伺服机构作用下,将接合套推向4挡齿轮方向时,由接合套将4挡齿轮与花键毂连为一体,花键毂通过花键与输出轴连接,随输出轴一起转动,将动力输出。
图3-8 D位4挡传递路线
(2)D位4挡汽车滑行时传动原理
当汽车在D位4挡行驶,发动机收油汽车滑行时,因汽车惯性。输出轴仍使输出轴上的4挡齿轮顺时针旋转,又因此时接合套仍在结合,所以又使输入轴上的4挡齿轮也在逆时针旋转,输出轴上的2挡齿轮也随输出轴顺时针旋转,于是其传动路线与D位4挡路线相反。在4挡传动中,没有单向离合器工作,动力可以双向传递,使发动机压缩压力对滑行产生制动作用。
5.倒挡传动原理
当变速杆挂入R位,电脑根据挡位开关信号,使换挡电磁阀A通电,打开泄油口,换挡电磁阀B断电,关闭泄油口,换挡阀打开4挡离合器油道,4挡离合器工作,同时倒挡拨叉将接合套与倒挡齿轮结合。
倒挡传动路线如图3-9所示:输入轴→4/倒挡离合器→倒挡齿轮→倒挡惰轮→输出轴倒挡齿轮→接合套→花键毂→输出轴。
为了实现倒挡,在输入轴倒挡齿轮与输出轴倒挡齿轮间加了一个倒挡惰轮,以改变输出轴的转动方向,其中输入轴倒挡齿轮与输入轴4挡齿轮是一体的,倒挡惰轮通过一根单设的轴安装在变速器箱体上,此齿轮的安装有上下面之分,注意不得装反。当驾驶员使用倒挡时,在液压伺服机构的作用下,推动拨叉,使接合套向倒挡齿轮方向移动,将倒挡齿轮与花键毂连接在一起,将动力传到输出轴,由于在输入轴与输出轴之间加了一个倒挡惰轮,使输出轴的转动方向改变,实现倒挡。
图3-9 R位传动路线
6.1位1挡传动原理
当变速杆置于1挡1位,车速在1挡范围时,电脑根据挡位开关信号、车速信号,将换挡电磁阀A接通,打开泄油口,换挡电磁阀B断电,关闭泄油口,于是1挡离合器结合,单向离合器结合,1挡固定离合器工作。
为使1挡也有发动机制动作用,增加了1挡固定离合器,1挡固定离合器的钢片与离合器外壳连接,外壳通过花键与输出轴连接,与输出轴一同转动,1挡固定离合器的摩擦片与输出轴1挡齿轮连接,在D位1挡时1挡固定离合器不工作,当输出轴1挡齿轮顺时针转动时通过齿轮与轴之间的单向离合器驱动输出轴转动;当变速杆在1位时,1挡固定离合器接合,使输出轴与1挡齿轮间具有双向传力作用,有发动机制动功能。动力传递路线如图3-10所示。
7.各挡位参与工作的相关部件
图3-10 1位1挡传递路线
表3-1 各挡位参与工作的相关部件
(续)
注:○表示接合但不传递动力;●表示工作状态。
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