汽車自動(dòng)傳動(dòng)油的應(yīng)用探討

潘津煉　凌輝　楊善杰　曾維思雨

摘要：汽車變速器用傳動(dòng)油對變速器的傳動(dòng)效率、摩擦磨損、順滑平穩(wěn)性能以及降低噪音等至關(guān)重要。文章介紹了AT、CVT、AMT和DCT變速系統(tǒng)的組成以及其優(yōu)缺點(diǎn)，綜述了汽車自動(dòng)傳動(dòng)油的類型、特點(diǎn)以及油品性能要求，提出了不同的自動(dòng)變速器應(yīng)用專用的自動(dòng)傳動(dòng)油，并分析了原因。

關(guān)鍵詞：汽車；自動(dòng)傳動(dòng)油；自動(dòng)變速器；傳動(dòng)效率；摩擦磨損 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TH117 文章編號(hào)：1009-2374（2016）23-0106-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.051

變速器被譽(yù)為汽車的“靈魂”，而汽車自動(dòng)傳動(dòng)油則是汽車的“血液”。汽車變速器用傳動(dòng)油對變速器的傳動(dòng)效率、摩擦磨損、順滑平穩(wěn)性能以及降低噪音等至關(guān)重要。隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，車型種類也不斷增多，自動(dòng)變檔的車輛以其方便、省事、輕松的駕駛感覺越來越受到人們的青睞。它主要用于轎車、城市客車等車型的自動(dòng)變速裝置上。筆者就自動(dòng)傳動(dòng)油的應(yīng)用、特點(diǎn)和性能要求進(jìn)行了討論。

1 汽車自動(dòng)變速器的類型

1.1 AT自動(dòng)變速器

AT變速器主要是由液力變矩器、濕式離合器、帶式制動(dòng)器、行星齒輪、電子液壓控制系統(tǒng)組成。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作條件苛刻，需要用到專用的ATF自動(dòng)傳動(dòng)油，目前AT變速箱的檔位都在4以上，而每個(gè)檔位的級(jí)數(shù)完全不是一個(gè)難度等級(jí)。因此ATF自動(dòng)傳動(dòng)油也有等級(jí)之分，如市場的型號(hào)分為ATF220、ATF330甚至更高級(jí)別。AT變速器的突出特點(diǎn)是利用行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行變速，它能根據(jù)油門踏板程度和車速變化，自動(dòng)地進(jìn)行變速。AT變速器的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單、方便使用，易于新手上路，汽車能根據(jù)路面的狀況自動(dòng)變速變矩。缺點(diǎn)是傳動(dòng)效率低、經(jīng)濟(jì)性不好、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、變矩范圍有限、維修成本高。

1.2 CVT自動(dòng)變速器

CVT無級(jí)變速箱的全稱是Continuosusly Variable Transmission，從功能上看它也是自動(dòng)變速箱的一種，但和其他自動(dòng)變速箱采用液力耦合的傳動(dòng)方式不同，CVT無級(jí)變速箱采用傳動(dòng)鋼帶和工作直徑可變的主、從動(dòng)輪相配合來傳遞動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)改變。它突出的特點(diǎn)是沒有傳統(tǒng)自動(dòng)變速器換檔時(shí)會(huì)出現(xiàn)的頓挫感，傳動(dòng)帶由金屬鏈條組成。其優(yōu)點(diǎn)是無級(jí)控制輸出的速比，在行駛中達(dá)到行云流水的感覺，沒有換檔的頓挫感，重量輕、體積小、零件少、油耗少、傳動(dòng)效率高。缺點(diǎn)是傳動(dòng)鋼帶或鏈帶易損壞，不能承受較大載荷，多使用在低功率和低扭矩汽車上。

1.3 AMT自動(dòng)變速器

手自一體自動(dòng)變速器（AMT）是對傳統(tǒng)干式離合器和手動(dòng)齒輪變速器進(jìn)行電子控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換檔的新式變速器，其控制過程基本是模擬駕駛員的操作。其特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速和收到換檔的樂趣。優(yōu)點(diǎn)是操作簡單、使用方便、燃油經(jīng)濟(jì)性好，綜合了AT和MT的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是換檔品質(zhì)不高，容易出現(xiàn)頓挫感。電控?fù)Q檔或離合部位比較容易損壞，后續(xù)維修價(jià)格高。

1.4 DCT變速箱

DCT雙離合變速器有一個(gè)由兩組離合器片集合而成的雙離合器裝置，同時(shí)有一個(gè)由實(shí)心軸及其外部套筒組合而成的雙傳動(dòng)軸機(jī)構(gòu)，并由智能電子控制及液壓裝置同時(shí)控制兩組離合器及齒輪組的動(dòng)作，分為干式雙離合器和濕式雙離合器。DCT變速器的特點(diǎn)是系統(tǒng)的工作狀態(tài)，相當(dāng)于兩套手動(dòng)的變速器在智能電子液壓換檔控制系統(tǒng)的操作下實(shí)現(xiàn)變速。優(yōu)點(diǎn)是加速連續(xù)性非常好，沒有換檔的頓挫感，綜合了AT和AMT的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)配成本較高，設(shè)計(jì)技術(shù)還不是很成熟。

2 自動(dòng)傳動(dòng)油在自動(dòng)變速器中的應(yīng)用

2.1 ATF自動(dòng)傳動(dòng)油

ATF的使用溫度范圍一般為-25℃～170℃，ATF自動(dòng)傳動(dòng)油具有以下特點(diǎn)：較高的黏度指數(shù)和優(yōu)良的低溫性能，具有相匹配的動(dòng)靜摩擦特性，穩(wěn)定的摩擦耐久特性。常規(guī)100℃的運(yùn)動(dòng)黏度為7.0～8.5mm?/s之間。因?yàn)檎扯仍叫。毫鲃?dòng)的效率越高，泵輪攪油動(dòng)力損失越小，但如果過小會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)換檔控制液壓系統(tǒng)的漏油量增大。黏度過大會(huì)降低傳遞的效率，因此需要合適的運(yùn)動(dòng)黏度。ATF自動(dòng)傳動(dòng)油一般為紅色，是為了更好地區(qū)別于其他油品，避免加錯(cuò)而導(dǎo)致變速箱損壞。

2.2 CVT無級(jí)變速箱自動(dòng)傳動(dòng)油

CVT無級(jí)變速箱因?yàn)椴捎玫氖翘刭|(zhì)鋼鏈傳動(dòng)能量，因此要求CVTF自動(dòng)傳動(dòng)油的流速、摩擦性能、膨脹系數(shù)都與其他自動(dòng)傳動(dòng)油要求不一樣。在無級(jí)變速器傳力元件接觸區(qū)內(nèi)，潤滑油膜承受高壓、高剪切應(yīng)變率，同時(shí)還由于受到剪切而發(fā)熱，因而對油品有許多特殊要求。CVTF自動(dòng)傳動(dòng)油側(cè)重于對傳送鋼帶鏈條的保護(hù)。對CVTF自動(dòng)傳動(dòng)油的要求具有較好的牽引系數(shù)，良好的抗泡沫性和承載能力。油品的常規(guī)100℃的運(yùn)動(dòng)黏度在6.5～8.0mm2/s之間。

2.3 AMTF手自一體自動(dòng)傳動(dòng)油

手自一體變速器是以自動(dòng)變速器為基礎(chǔ)，加裝了電子和液壓控制裝置。因?yàn)槠渚哂惺謩?dòng)變速功能和自動(dòng)變速功能，對油品的要求特殊，既不能用普通的ATF自動(dòng)傳動(dòng)油代替，又不能用MTF手動(dòng)變速箱油代替，因此需要開發(fā)出全新的AMTF手自一體自動(dòng)傳動(dòng)油，其具有良好的低溫流動(dòng)性，提供及時(shí)和可靠的潤滑，在寒冷冬季依然能夠確保嚙合順滑。匹配的潤滑黏度，形成良好的潤滑膜，良好的油膜強(qiáng)度和抗磨性能，能夠顯著地減少對手自一體變速器的磨損，延長使用壽命。優(yōu)異的液體摩擦系數(shù)有助于改善和擴(kuò)展傳輸效率，提高順滑性能和燃油經(jīng)濟(jì)性。油品的常規(guī)100℃的運(yùn)動(dòng)黏度為7.0～8.5mm2/s。

2.4 DCTF自動(dòng)傳動(dòng)油

DCTF自動(dòng)傳動(dòng)油是專門為雙離合器自動(dòng)變速器（DCT）而研發(fā)的一種變速箱油。DCT變速器是以手動(dòng)變速器作為基礎(chǔ)，加上離合器和液壓及電控系統(tǒng)。因此基本的齒輪潤滑既要滿足MTF的要求，耐承載特性、抗疲勞磨損特性，又要滿足ATF和AMTF油的要求，適宜的黏度和黏溫性能以及靜、動(dòng)摩擦性能。DCTF不可以用常規(guī)的MTF、ATF、CVTF和AMTF油代替，必須用專門研制的DCTF自動(dòng)傳動(dòng)油。油品的常規(guī)100℃的運(yùn)動(dòng)黏度為7.0～8.5mm2/s間。

2.5 汽車自動(dòng)傳動(dòng)液的對比

汽車自動(dòng)傳動(dòng)液的對比如表1所示：

由此可見，由于汽車自動(dòng)變速器組成結(jié)構(gòu)不同，因此需要不同性能的自動(dòng)傳動(dòng)油來進(jìn)行潤滑。

3 結(jié)語

各種自動(dòng)變速器所用的自動(dòng)傳動(dòng)油都是專用的，各自動(dòng)傳動(dòng)油中不可以混用或錯(cuò)用。因?yàn)樗鼈兊淖詣?dòng)傳動(dòng)油組成的成分不同、保護(hù)對象不同，對油品的要求也不同，最大的不同之處源于配方當(dāng)中的添加劑不同。如果混用或錯(cuò)用可能導(dǎo)致最嚴(yán)重的后果是添加劑相互反應(yīng)失效或者起不到很好的保護(hù)自動(dòng)變速器的功效，從而造成損壞。

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作者簡介：潘津煉（1986-），男，廣東清遠(yuǎn)人，供職于廣東三和控股有限公司，研究方向：潤滑劑。

（責(zé)任編輯：王 波）