聊聊汽車自動(dòng)變速器保養(yǎng)那些事(三)—自動(dòng)變速器保養(yǎng)的原因

◆文/北京 薛慶文

聊聊汽車自動(dòng)變速器保養(yǎng)那些事(三)—自動(dòng)變速器保養(yǎng)的原因

◆文/北京 薛慶文

薛慶文

(本刊編委會(huì)委員)

北京陸兵汽車技術(shù)服務(wù)有限公司培訓(xùn)講師、北京清華大學(xué)國(guó)家骨干教師培訓(xùn)基地專家講師、北京理工大學(xué)客座教授、全國(guó)汽車維修專項(xiàng)技能認(rèn)證技術(shù)支持中心培訓(xùn)講師及命題專家、國(guó)家質(zhì)檢總局汽車產(chǎn)品缺陷管理中心特聘專家、中國(guó)汽車維修技術(shù)總監(jiān)俱樂(lè)部發(fā)起人、北京天元陸兵汽車科技有限公司總工程師、馬來(lái)西亞汽車公會(huì)特聘講師、2016年汽車自動(dòng)變速箱智能養(yǎng)護(hù)大賽總策劃兼總裁判長(zhǎng)。

(接上期)

我們需要重點(diǎn)了解沒(méi)有液力傳遞裝置(變扭器)的無(wú)級(jí)變速器的熱源及冷卻潤(rùn)滑條件。奧迪CVT變速器的液壓循環(huán)原理如圖11所示，雖然該變速器并沒(méi)有油底殼,但是變速器的底部有ATF的存儲(chǔ)。

首先變速器的油泵在發(fā)動(dòng)機(jī)帶轉(zhuǎn)下將變速器底部的油液通過(guò)內(nèi)部濾清器的過(guò)濾后抽上去，形成油泵油壓后再壓出去并輸送至液壓控制單元(奧迪CVT中習(xí)慣稱為“滑閥箱”，其實(shí)就是閥體)，由液壓控制單元調(diào)節(jié)好的系統(tǒng)油壓被分配到主從動(dòng)鏈輪缸內(nèi)，以保證傳動(dòng)鏈條有一個(gè)合適的接觸壓力，即夾緊力。

變速器在正常工作中鏈輪缸內(nèi)的ATF會(huì)在鏈條處形成滾動(dòng)摩擦且溫度越來(lái)越高，ATF再經(jīng)主動(dòng)鏈輪缸至冷卻系統(tǒng)進(jìn)行熱交換過(guò)程，經(jīng)過(guò)熱交換的ATF經(jīng)外部壓力濾清器的過(guò)濾，回到變速器內(nèi)部對(duì)鏈條進(jìn)行潤(rùn)滑，并回到液壓控制單元的冷卻閥處。當(dāng)離合器在過(guò)載或高溫狀態(tài)時(shí)冷卻閥在電腦的控制下為離合器進(jìn)行獨(dú)立冷卻控制，ATF最后又回到變速器底部，此時(shí)完成一次循環(huán)過(guò)程。

圖11 奧迪CVT變速器液壓循環(huán)流程圖

通過(guò)以上對(duì)奧迪液壓循環(huán)原理的分析，該變速器的熱源在哪里？冷卻系統(tǒng)熱交換過(guò)程的熱狀態(tài)下的ATF來(lái)自哪里？根據(jù)圖12我們知道奧迪CVT變速器最主要的熱源來(lái)自鏈輪缸內(nèi)的ATF。

圖12 奧迪CVT變速器的熱源部分

奧迪CVT變速器在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，傳動(dòng)比的變換靠主從動(dòng)鏈輪缸輪徑尺寸的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)增速和減速過(guò)程，在這一過(guò)程中鏈條必須要有一個(gè)合適的夾緊力控制，關(guān)鍵是鏈條在鏈輪缸及鏈輪面板之間采用的是滾動(dòng)摩擦，這樣的滾動(dòng)摩擦?xí)?lái)很多的熱，因此鏈輪缸內(nèi)的ATF必須要去冷卻系統(tǒng)進(jìn)行熱交換。

同時(shí)從冷卻器回來(lái)的ATF還要給鏈傳動(dòng)部分進(jìn)行良好的潤(rùn)滑過(guò)程，該變速器的潤(rùn)滑條件是金屬摩擦下的潤(rùn)滑。當(dāng)然還有濕式摩擦元件(離合器或制動(dòng)器)在工作中也會(huì)產(chǎn)生熱，一旦離合器處于高溫狀態(tài)電腦會(huì)適時(shí)進(jìn)行離合器的冷卻控制，防止離合器高溫而出現(xiàn)燒蝕情況。

4.電控濕式雙離合器變速器液壓循環(huán)原理

目前在雙離合器變速器(DCT)動(dòng)力連接結(jié)構(gòu)控制中，除本田帶有液力傳遞裝置(變扭器)外剩下的均采用濕式摩擦或干式摩擦。

目前僅在濕式控制雙離合器變速器中帶有液壓冷卻循環(huán)控制功能，而濕式雙離合器的控制與CVT變速器的濕式離合器控制有些類似，不同的是變速器在運(yùn)行中進(jìn)行擋位切換時(shí)雙離合器要不斷地完成接合與分離、分離與接合過(guò)程，在機(jī)械齒輪方面我們可以簡(jiǎn)單地將之理解為手動(dòng)變速器(MT)結(jié)構(gòu)那樣，那么它的液壓冷卻循環(huán)過(guò)程又是什么樣呢？接下來(lái)我們以?shī)W迪0B5型雙離合器變速器的液壓循環(huán)原理進(jìn)行分析。

0B5型雙離合器變速器目前大量應(yīng)用在奧迪Q5及C7系列車型中，該變速器為7個(gè)前進(jìn)擋和1個(gè)倒擋。2個(gè)離合器各有分工：K1離合器管理技術(shù)擋位(1、3、5、7擋)，K2離合器則管理偶數(shù)擋(2、4、6)及R擋，從整個(gè)變速器的控制當(dāng)中，2個(gè)離合器的交叉切換控制(具有重疊控制功能)和4個(gè)同步器的切換控制最為重要。

過(guò)去在手動(dòng)變速器當(dāng)中離合器的控制由駕駛員通過(guò)左腳的驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間的動(dòng)力切斷或連接，而現(xiàn)在的雙離合器控制是在電腦的指令下完成接合與分離過(guò)程。在傳統(tǒng)手動(dòng)變速器中同步器的切換控制是通過(guò)駕駛員右手操作選擋桿來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而在雙離合器變速器中則是由電腦驅(qū)動(dòng)電磁閥，以液壓的形式來(lái)改變每一個(gè)同步器切換位置。通過(guò)圖13我們來(lái)了解一下0B5型雙離合器變速器的液壓冷卻循環(huán)原理。

變速器的油泵在發(fā)動(dòng)機(jī)帶轉(zhuǎn)下將變速器油底殼內(nèi)的ATF通過(guò)內(nèi)部濾清器的過(guò)濾后抽上去，形成油泵油壓后壓出去并輸送至液壓控制單元(閥體)，由液壓控制單元調(diào)節(jié)好的系統(tǒng)油壓被分配到K1離合器和K2離合器控制閥上，由2個(gè)離合器的控制電磁閥來(lái)管理2個(gè)離合器的工作過(guò)程。

變速器在正常工作中2個(gè)離合器不斷完成接合與分離過(guò)程，在頻繁的摩擦中ATF的溫度越來(lái)越高，因此ATF先經(jīng)一個(gè)外部壓力濾清器的過(guò)濾后，再去冷卻系統(tǒng)進(jìn)行熱交換過(guò)程。

圖13 奧迪0B5型DCT變速器液壓循環(huán)流程圖

經(jīng)過(guò)熱交換的潤(rùn)滑油回到變速器內(nèi)部液壓控制單元的冷卻閥處，當(dāng)離合器在過(guò)載或高溫狀態(tài)，冷卻閥在電腦的控制下為離合器進(jìn)行獨(dú)立冷卻控制，ATF最后又回到變速器油底殼內(nèi)部，此時(shí)完成一次循環(huán)過(guò)程。

通過(guò)以上對(duì)奧迪0B5型雙離合器變速器液壓冷卻循環(huán)原理的分析大家就會(huì)知道該變速器的熱源在哪里，從圖14來(lái)看我們就會(huì)更清楚地知道奧迪0B5變速器最主要的熱源來(lái)自雙離合器工作后的ATF，原因是奧迪0B5變速器在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中傳動(dòng)比的變換是靠2個(gè)離合器(K1和K2)不斷地切換，以及同步器的擋位切換共同實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比變換的結(jié)果，那么在這一過(guò)程中2個(gè)離合器會(huì)不斷地完成摩擦過(guò)程，特別是頻繁換擋時(shí)2個(gè)離合器在摩擦?xí)r就會(huì)發(fā)出很多的熱，因此離合器工作后熱的或高溫的ATF必須要去冷卻系統(tǒng)進(jìn)行熱交換。

另外，變速器在擋位切換當(dāng)中由于同步器撥叉也在不斷地改變位置，也在發(fā)生著在液壓驅(qū)動(dòng)下的摩擦過(guò)程，因此雙離合器是最主要的熱源，同時(shí)同步器撥叉摩擦移動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生一部分熱。而在0B5變速器當(dāng)中的潤(rùn)滑更多的還是齒輪的潤(rùn)滑，它仍然像手動(dòng)變速器那樣由專用的齒輪油來(lái)潤(rùn)滑，當(dāng)然也有的雙離合器變速器的離合器工作及齒輪的潤(rùn)滑是靠一種ATF來(lái)實(shí)現(xiàn) (如大眾02E變速器)。

從以上三種類型變速器的液壓循環(huán)原理分析中我們得知：三種類型的變速器都會(huì)制造“熱”，但都需要良好的“潤(rùn)滑”。因此，自動(dòng)變速器保養(yǎng)的核心就是因?yàn)椤盁帷焙汀皾?rùn)滑”。那么自動(dòng)變速器長(zhǎng)時(shí)間過(guò)熱及會(huì)有什么影響？自動(dòng)變速器的使用環(huán)境對(duì)變速器有什么影響？我們?cè)谙缕趦?nèi)容中繼續(xù)分析。

圖14 奧迪0B5型雙離合器變速器的熱源部位