寶馬GA8HP自動變速器解析（上）

2016-09-07 08:32:44北京馮永忠康永祿

汽車維修與保養 2016年1期

◆文/北京　馮永忠　康永祿

寶馬GA8HP自動變速器解析（上）

◆文/北京馮永忠康永祿

寶馬F系普遍配置了新型GA8HP八速自動變速器，可傳遞的扭矩較高，同時提高了效率，是高效動力系的一個重要組成部分。這種自動變速器帶有四個單排單行星架行星齒輪組、八個前進擋和一個倒擋，由各齒輪組相應連接形成；連接時需要五個換擋元件，即兩個多片式制動器和三個多片式離合器；形成每個擋位時都有三個換擋元件接合和兩個換擋元件分離；其控制通過機械電子模塊以液壓電子方式實現，液壓換擋機構和電子控制單元集成在機械電子模塊內，如圖1所示。

圖1 GA8HP自動變速器剖視圖

為進一步降低耗油量，自動變速器配有停車時使動力傳動系分離的停車分離功能。新開發了包括自適應變速器控制系統的變速器電子控制系統。液力變矩器使用了所謂的三管路變矩器，并使用了變矩器鎖止離合器。

一、技術規范

寶馬GA8HP自動變速器技術規范，如表1所示。

表1 GA8HP自動變速器技術規范

二、液力變矩器

GA8HP自動變速器上的液力變矩器同樣帶有泵輪、渦輪和導輪，但是三管路變矩器是一種針對功率優化的新開發產品，變矩器鎖止離合器通過一個獨立的液壓油管路來控制。即使變矩器鎖止離合器接合時，液壓油也能最佳地通過液力變矩器并進行冷卻。在所有行駛情況下都能更好地控制變矩器鎖止離合器，如圖2所示。

圖2 液力變矩器

管路1用于液壓油供給，管路2用于液壓油回流，管路3則為變矩器鎖止離合器提供壓力油。為了將發動機扭轉振動與變速器隔開，將壓力變矩器與現有減振系統組合在一起。

1.渦輪扭轉減振器

渦輪扭轉減振器是一種經典的扭轉減振器，其發動機側可以通過變矩器鎖止離合器與液力變矩器的渦輪以固定方式連接。因此提高了初級側的飛輪質量，從而明顯改善了減振特性，如圖3所示。

圖3 渦輪扭轉減振器

變矩器鎖止離合器分離時，即處于變矩器運行模式時，來自渦輪的動力不像通常那樣傳輸到變速器輸入軸上。渦輪將動力傳輸到扭轉減振器的初級側。渦輪扭轉減振器的次級側與變速器輸入軸連接在一起。因為液力變矩器不傳輸振動，所以扭矩減振器不必承擔減振功能。在這種情況下其工作方式與一個剛性傳動元件非常相似。

變矩器鎖止離合器接合時，動力直接從離合器傳輸到渦輪扭轉減振器的初級側。由于此時與變矩器渦輪之間為剛性連接，因此提高了初級側的飛輪質量。動力通過渦輪扭轉減振器傳輸到變速器輸入軸上。扭轉振動可以非常有效地過濾掉。通過這個系統可以在不降低舒適性的情況下，使變矩器鎖止離合器的接合時間明顯提前。這樣可以使變速器與發動機之間的連接更直接，從而提高動力性且降低了耗油量和尾氣排放。

2.液力變矩器鎖止離合器

變矩器鎖止離合器用于防止傳輸扭矩時打滑，有助于降低耗油量。在新型三管路變矩器中通過一個獨立的液壓油管路控制變矩器鎖止離合器，隔開離合器與渦輪室，如圖4所示。

圖4 液力變矩器鎖止離合器

變矩器鎖止離合器有調節范圍，即允許驅動側與從動側之間存在規定可調滑轉率的運行范圍。這種情況主要是指分離和接合時的過渡。這個滑轉率可降低從發動機傳遞到變速器上的扭轉振動。通過調節改善舒適性，要求變矩器鎖止離合器分離時以非常小的機械滑轉率行駛。

以前的變矩器鎖止離合器分離和接合通過變速器壓力控制實現。控制系統改變液力變矩器內液壓油的流動方向。液壓油流動方向使活塞兩側的壓力大小不同。因此使活塞向分離方向或接合方向移動。這種新型變速器可以通過獨立控制改善調節，從而能夠以調節變矩器鎖止離合器而不是以分離的方式擴大運行范圍。此外還能隨時根據冷卻等具體要求優化變矩器的流量。

（1）液力變矩器鎖止離合器分離

處于分離狀態時，變矩器鎖止離合器的壓力建立室幾乎無壓力。此時僅有0.03MPa的壓力用于預先注滿液壓油。渦輪室內的液壓油壓力將活塞壓到其靜止位置。如圖5所示。

圖5 液力變矩器鎖止離合器分離

變矩器鎖止離合器閥和變矩器壓力轉換閥位于靜止位置。由變矩器壓力閥調節的液壓油壓力從變矩器壓力轉換閥內的一個轉換位置通過并提供給渦輪室。壓力油從渦輪室出口經過變矩器壓力轉換閥第二個轉換位置進入變速器油冷卻器，用于潤滑。

（2）液力變矩器鎖止離合器接合

變矩器鎖止離合器閥直接為變矩器鎖止離合器活塞提供壓力油，如圖6所示。接通變矩器鎖止離合器閥，系統壓力保持閥的系統壓力直接作用在變矩器鎖止離合器活塞上，與此同時還要接通變矩器壓力轉換閥。因此系統壓力閥不再為變矩器提供液壓油，現在液壓油直接用于冷卻和提供給潤滑部位。通過變矩器鎖止離合器活塞與變矩器短路連接提供液壓油。