聊聊汽车自动变速器保养那些事(三)—自动变速器保养的原因

2016-11-29 05:56北京薛庆文
汽车维修与保养 2016年8期
关键词:同步器链轮湿式

◆文/北京 薛庆文

聊聊汽车自动变速器保养那些事(三)—自动变速器保养的原因

◆文/北京 薛庆文

薛庆文

(本刊编委会委员)

北京陆兵汽车技术服务有限公司培训讲师、北京清华大学国家骨干教师培训基地专家讲师、北京理工大学客座教授、全国汽车维修专项技能认证技术支持中心培训讲师及命题专家、国家质检总局汽车产品缺陷管理中心特聘专家、中国汽车维修技术总监俱乐部发起人、北京天元陆兵汽车科技有限公司总工程师、马来西亚汽车公会特聘讲师、2016年汽车自动变速箱智能养护大赛总策划兼总裁判长。

(接上期)

我们需要重点了解没有液力传递装置(变扭器)的无级变速器的热源及冷却润滑条件。奥迪CVT变速器的液压循环原理如图11所示,虽然该变速器并没有油底壳,但是变速器的底部有ATF的存储。

首先变速器的油泵在发动机带转下将变速器底部的油液通过内部滤清器的过滤后抽上去,形成油泵油压后再压出去并输送至液压控制单元(奥迪CVT中习惯称为“滑阀箱”,其实就是阀体),由液压控制单元调节好的系统油压被分配到主从动链轮缸内,以保证传动链条有一个合适的接触压力,即夹紧力。

变速器在正常工作中链轮缸内的ATF会在链条处形成滚动摩擦且温度越来越高,ATF再经主动链轮缸至冷却系统进行热交换过程,经过热交换的ATF经外部压力滤清器的过滤,回到变速器内部对链条进行润滑,并回到液压控制单元的冷却阀处。当离合器在过载或高温状态时冷却阀在电脑的控制下为离合器进行独立冷却控制,ATF最后又回到变速器底部,此时完成一次循环过程。

图11 奥迪CVT变速器液压循环流程图

通过以上对奥迪液压循环原理的分析,该变速器的热源在哪里?冷却系统热交换过程的热状态下的ATF来自哪里?根据图12我们知道奥迪CVT变速器最主要的热源来自链轮缸内的ATF。

图12 奥迪CVT变速器的热源部分

奥迪CVT变速器在整个运行过程中,传动比的变换靠主从动链轮缸轮径尺寸的变化来实现增速和减速过程,在这一过程中链条必须要有一个合适的夹紧力控制,关键是链条在链轮缸及链轮面板之间采用的是滚动摩擦,这样的滚动摩擦会带来很多的热,因此链轮缸内的ATF必须要去冷却系统进行热交换。

同时从冷却器回来的ATF还要给链传动部分进行良好的润滑过程,该变速器的润滑条件是金属摩擦下的润滑。当然还有湿式摩擦元件(离合器或制动器)在工作中也会产生热,一旦离合器处于高温状态电脑会适时进行离合器的冷却控制,防止离合器高温而出现烧蚀情况。

4.电控湿式双离合器变速器液压循环原理

目前在双离合器变速器(DCT)动力连接结构控制中,除本田带有液力传递装置(变扭器)外剩下的均采用湿式摩擦或干式摩擦。

目前仅在湿式控制双离合器变速器中带有液压冷却循环控制功能,而湿式双离合器的控制与CVT变速器的湿式离合器控制有些类似,不同的是变速器在运行中进行挡位切换时双离合器要不断地完成接合与分离、分离与接合过程,在机械齿轮方面我们可以简单地将之理解为手动变速器(MT)结构那样,那么它的液压冷却循环过程又是什么样呢?接下来我们以奥迪0B5型双离合器变速器的液压循环原理进行分析。

0B5型双离合器变速器目前大量应用在奥迪Q5及C7系列车型中,该变速器为7个前进挡和1个倒挡。2个离合器各有分工:K1离合器管理技术挡位(1、3、5、7挡),K2离合器则管理偶数挡(2、4、6)及R挡,从整个变速器的控制当中,2个离合器的交叉切换控制(具有重叠控制功能)和4个同步器的切换控制最为重要。

过去在手动变速器当中离合器的控制由驾驶员通过左脚的驱动,实现发动机与变速器之间的动力切断或连接,而现在的双离合器控制是在电脑的指令下完成接合与分离过程。在传统手动变速器中同步器的切换控制是通过驾驶员右手操作选挡杆来实现的,而在双离合器变速器中则是由电脑驱动电磁阀,以液压的形式来改变每一个同步器切换位置。通过图13我们来了解一下0B5型双离合器变速器的液压冷却循环原理。

变速器的油泵在发动机带转下将变速器油底壳内的ATF通过内部滤清器的过滤后抽上去,形成油泵油压后压出去并输送至液压控制单元(阀体),由液压控制单元调节好的系统油压被分配到K1离合器和K2离合器控制阀上,由2个离合器的控制电磁阀来管理2个离合器的工作过程。

变速器在正常工作中2个离合器不断完成接合与分离过程,在频繁的摩擦中ATF的温度越来越高,因此ATF先经一个外部压力滤清器的过滤后,再去冷却系统进行热交换过程。

图13 奥迪0B5型DCT变速器液压循环流程图

经过热交换的润滑油回到变速器内部液压控制单元的冷却阀处,当离合器在过载或高温状态,冷却阀在电脑的控制下为离合器进行独立冷却控制,ATF最后又回到变速器油底壳内部,此时完成一次循环过程。

通过以上对奥迪0B5型双离合器变速器液压冷却循环原理的分析大家就会知道该变速器的热源在哪里,从图14来看我们就会更清楚地知道奥迪0B5变速器最主要的热源来自双离合器工作后的ATF,原因是奥迪0B5变速器在整个运行过程中传动比的变换是靠2个离合器(K1和K2)不断地切换,以及同步器的挡位切换共同实现传动比变换的结果,那么在这一过程中2个离合器会不断地完成摩擦过程,特别是频繁换挡时2个离合器在摩擦时就会发出很多的热,因此离合器工作后热的或高温的ATF必须要去冷却系统进行热交换。

另外,变速器在挡位切换当中由于同步器拨叉也在不断地改变位置,也在发生着在液压驱动下的摩擦过程,因此双离合器是最主要的热源,同时同步器拨叉摩擦移动也会产生一部分热。而在0B5变速器当中的润滑更多的还是齿轮的润滑,它仍然像手动变速器那样由专用的齿轮油来润滑,当然也有的双离合器变速器的离合器工作及齿轮的润滑是靠一种ATF来实现 (如大众02E变速器)。

从以上三种类型变速器的液压循环原理分析中我们得知:三种类型的变速器都会制造“热”,但都需要良好的“润滑”。因此,自动变速器保养的核心就是因为“热”和“润滑”。那么自动变速器长时间过热及会有什么影响?自动变速器的使用环境对变速器有什么影响?我们在下期内容中继续分析。

图14 奥迪0B5型双离合器变速器的热源部位

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