去年四月，于北京國際車展上亮相的克萊斯勒JEEP 備受矚目，其配備的九速自動變速箱正是由ZF（采埃孚）公司生產配置，有9HP28 和9HP48 兩款型號，扭矩分別為280N.m、480N.m，重量分別為78Kg 和86Kg，為前輪驅動。這標志著國內汽車“正式步入九速時代”。

 

 九速自動變速箱在設計上采用多項先進的新結構和控制技術，如首次使用爪形離合器，行駛中可以越級升檔。離合器元件共有六組，傳統離合器和制動器、新型爪形離合器均有兩組，共計六組執行元件完成前進九檔和倒檔的轉換工作，見表1。

 

表1 九速（9HP）自動變速器動力元件工作表

 

 9HP 自動變速器使用四組行星齒輪，它們有這些特點：

 

 1、二排行星齒輪組的行星架共用（并且行星架聯接到三行星齒輪組環齒圈）；

 2、一排行星齒輪組環齒圈與二排行星齒輪組的太陽輪可受A 爪形離合器動力輸入；

 3、四排行星齒輪組的太陽輪同時被F 爪形離合器控制（固定或放松），三排行星齒輪組行星架又與四排行星齒輪組環齒圈聯接。所以四組行星齒輪都關聯一起，如圖1 所示。

 

圖1 9HP 動力元件傳遞路線全圖

 

 GWK 帶鎖止離合器的變扭器 E 輸入離合器 B 輸入離合器 F 爪形離合器 A 爪形離合器 C 制動器D 制動器

 

 S1-P1-H1：分別為第一行星組（RS1）太陽輪、行星架、環齒圈

 S2-P2-H2：分別為第二行星組（RS2）太陽輪、行星架、環齒圈

 S3-P3-H3：分別為第三行星組（RS3）太陽輪、行星架、環齒圈

 S4-P4-H4：分別為第四行星組（RS4）太陽輪、行星架、環齒圈

 Z1 輸出齒輪

 Z2 輸出過橋齒輪端

 Z3 輸出過橋齒輪端

 Z4 差速器

 

 一、9HP P、N 檔動力傳遞路線分析

 

圖2 1、工作元件：D 固定，爪形離合器F 固定第三、四行星組太陽輪。
2、F+D=P/N( 待命工作)

 

 二、9HP 倒檔動力傳遞路線分析

 

 1、工作元件：D 固定，爪形離合器F 固定第三、四行星組太陽輪。B 輸入，傳遞第一（RS1）/ 第二（RS2）行星組-至第三排行星組- 由第四行星架輸出。

 

 2、F+D+B=R（倒檔工作，3.80:1）

 

圖3

 

 3、具體工作過程：

 

 a、在P 檔時，D 固定，爪形離合器F 固定第三、四行星組太陽輪，等待駕駛操作，即“處在待命狀態”。此處的D制動器將第二排行星組（RS2）環齒圈固定，當變速桿撥到R檔時，離合器B加入工作，將輸入軸的動力傳送至第一行星組（RS1）的太陽輪，則第一行星組（RS1）、第二排行星組（RS2）的共用行星架反向轉動，將動力傳遞至第三行星組的環齒圈。

 

 b、反向轉動輸入至第三行星組的環齒圈，由于爪形離合器F 的工作，將第三行星組（RS3）和第四排行星組（RS4）共用太陽輪固定，動力由第三行星組（RS3）的行星架反向輸出到第四排行星組（RS4）的環齒圈。

 

 c、反向轉動輸入至第四行星組的環齒圈，由于爪形離合器F 的工作，將第四排行星組（RS4）太陽輪固定，動力由第四行星組（RS4）的行星架反向輸出到差速器，實現倒檔。

 

 三、9HP 一檔動力傳遞路線分析

 

 圖4

 

 1、工作元件：D 固定，爪形離合器F 固定第三、四行星組太陽輪。B 退下工作。爪形離合器A 輸入，傳遞第一（RS1）/ 第二（RS2）行星組- 至第三排行星組- 由第四行星架輸出。

 

 2、F+D+A=1（一檔工作，4.70：1）

 

 3、具體工作過程：

 

 a、在N 檔時，D 固定，爪形離合器F 固定第三、四行星組太陽輪，等待駕駛操作，即“處在待命狀態”。此處的D制動器將第二排行星組（RS2）環齒圈固定，當變速桿撥到D 檔時，爪形離合器A 加入工作，將輸入軸的動力傳送至第二行星組（RS1）的太陽輪，則由第二排行星組（RS2）的行星架將動力傳遞至第三行星組的環齒圈。

 

 b、動力輸入至第三行星組的環齒圈，由于爪形離合器F 的工作，將第三行星組（RS3）和第四排行星組（RS4）共用太陽輪固定，動力由第三行星組（RS3）的行星架輸出到第四排行星組（RS4）的環齒圈。

 

 c、動力轉動輸入至第四行星組的環齒圈，由于爪形離合器F 的工作，將第四排行星組（RS4）太陽輪固定，動力由第四行星組（RS4）的行星架輸出到差速器，實現D 位中的一檔。

 

 四、9HP 二檔動力傳遞路線分析

 

 1、工作元件：D 退下固定。C 固定，爪形離合器F 固定第三、四行星組太陽輪。爪形離合器A 保持輸入，傳遞第一（RS1）/ 第二（RS2）行星組- 至第三排行星組- 由第四行星架輸出。

 

 2、F+C+A=2（二檔工作，2.84：1）

 

圖5

 

 3、具體工作過程：

 

 a、變速桿在D 位、當車速等信號滿足升二檔時，D 制動器退出固定。爪形離合器F 保持固定第三、四行星組太陽輪，爪形離合器A 保持工作；加入C 制動器工作，將第一排行星組（RS2）太陽輪固定。將輸入軸的動力傳送至第一行星組（RS1）的環齒圈，則由第二排行星組（RS2）的共用行星架將動力傳遞至第三行星組的環齒圈。

 

 b、動力輸入至第三行星組的環齒圈，由于爪形離合器F 的工作，將第三行星組（RS3）和第四排行星組（RS4）共用太陽輪固定，動力由第三行星組（RS3）的行星架輸出到第四排行星組（RS4）的環齒圈。

 

 c、動力輸入至第四行星組的環齒圈，由于爪形離合器F 的工作，將第四排行星組（RS4）太陽輪固定，動力由第四行星組（RS4）的行星架輸出到差速器，實現D 位中的二檔。

 

 五、9HP 三檔動力傳遞路線分析

 

 1、工作元件：C 退下固定。爪形離合器F 固定第三、四行星組太陽輪。爪形離合器A 保持輸入，B 輸入，傳遞第一（RS1）/ 第二（RS2）行星組- 至第三排行星組- 由第四行星架輸出。

 

 2、F+B+A=3（三檔工作，1.90：1）

 

 圖6

 

 3、具體工作過程：

 

 a、變速桿在D 位、當車速等信號滿足升三檔時，C 制動器退出固定。爪形離合器F 保持固定第三、四行星組太陽輪，爪形離合器A 保持工作；加入B 離合器工作，將動力輸入到第一排行星組（RS1）太陽輪。由第一、二排行星組的共用行
星架將動力傳遞至第三行星組的環齒圈。

 

 b、動力輸入至第三行星組的環齒圈，由于爪形離合器F 的工作，將第三行星組（RS3）和第四排行星組（RS4）共用太陽輪固定，動力由第三行星組（RS3）的行星架輸出到第四排行星組（RS4）的環齒圈。

 

 c、動力輸入至第四行星組的環齒圈，由于爪形離合器F 的工作，將第四排行星組（RS4）太陽輪固定，動力由第四行星組（RS3）的行星架輸出到差速器，實現D 位中的三檔。（未完待續）