QDSJ186 AT变速箱工作原理

一、AT的组成
自动变速箱（AT）典型结构为液力变矩器（Torque Converter）+行星排（Planetary Units）。液力变矩器通过泵轮、导轮、涡轮实现非刚性连接的机械能-液能转换，并具备扭矩放大、防振隔振和过载保护功能；锁止离合器可在稳定工况下实现刚性连接，提升传递效率。

二、液力变矩器原理

1. 基本结构：泵轮（主动，与发动机飞轮连接）、涡轮（从动，连接输入轴）、导轮（固定，反作用力部件）。
2. 工作原理：泵轮旋转带动ATF油产生涡流（轴向循环）和环流（轴向主循环），通过液流冲击涡轮传递扭矩。导轮通过变向增强扭矩放大效果。
3. 扭矩放大：泵轮甩出的油流冲击涡轮和导轮，双重作用提升输出扭矩。

三、行星排设计演化

1. 单排行星排：由太阳轮、行星架、齿圈组成，可实现4种速比，但无法满足5速需求。
2. 辛普森行星排：两行星排共用太阳轮，需2离合器+2制动器+1单向离合器实现3速。
3. 拉维娜行星排：共用齿圈和行星架，结构紧凑，需2离合器+2制动器+1单向离合器实现3速。
4. 莱式行星排：1989年提出，通过组合拉维娜排和单排行星排实现6速，简化为5离合器设计，零件数减少29%，长度缩短12%。

四、典型AT产品结构

• 传统AT：
  • 爱信横置4AT：拉维娜行星排
  • 爱信横置6AT：莱式行星排
  • 爱信纵置8AT：改进莱式行星排
  • 爱信纵置6AT：串联三行星排
• 混动AT：
  • ZF 8AT+P2PUNCH 6AT+P2：基于行星排功率分流
  • 丰田Prius：双模式行星排（P2架构）
  • 蔡隆文多模式AVL 7模式

五、关键数据

• Prius发动机演进：
  • 第1代：发动机102Nm，电机305Nm
  • 第2代：发动机115Nm，电机400Nm
  • 第3/4代：发动机142Nm，电机163-207Nm
• 莱式行星排优势：ZF 6AT零件数从666减至470（减少29%），长度缩短12%。