WDCT變速箱密封性研究測(cè)試

李向兵，葛宗強(qiáng)，楊偉龍，劉佃濤，劉春峰

（安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

WDCT變速箱密封性研究測(cè)試

李向兵，葛宗強(qiáng)，楊偉龍，劉佃濤，劉春峰

（安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章以某國(guó)產(chǎn)自主濕式雙離合自動(dòng)變速箱（Wet Dual Cluth Transmission，WDCT）為研究對(duì)象，通過(guò)殼體面壓測(cè)試及變速箱內(nèi)部壓力測(cè)試來(lái)確認(rèn)變速箱的整體密封性。

雙離合自動(dòng)變速箱；WDCT；面壓測(cè)試；密封性

CLC NO.:U461.9 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)08-137-02

引言

隨著汽車(chē)在人們生活中的日益普及，人們對(duì)汽車(chē)的駕駛及乘坐舒適性的要求越來(lái)越苛刻，整個(gè)汽車(chē)市場(chǎng)對(duì)搭載自動(dòng)檔變速箱的汽車(chē)的需求也日益增加。而雙離合自動(dòng)變速箱（Dual Cluth Transmission，DCT）作為自動(dòng)變速箱的一員在繼承了手動(dòng)變速箱傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也具有自動(dòng)變速箱在起步以及換擋品質(zhì)優(yōu)良的特性，同時(shí)可傳遞扭矩范圍廣（最大500N·m以上）、動(dòng)力性好、燃油經(jīng)濟(jì)性高，在國(guó)內(nèi)具有很好的發(fā)展前景，也是目前國(guó)內(nèi)部分整車(chē)及整機(jī)廠的重點(diǎn)研發(fā)對(duì)象。但從前期部分已投入市場(chǎng)的DCT的市場(chǎng)表現(xiàn)來(lái)看，由于離合器溫度保護(hù)引起的動(dòng)力中斷的原因，干式雙離合變速箱的成績(jī)并不是特別優(yōu)秀，反而引起了客戶(hù)對(duì)DCT產(chǎn)品的抱怨和懷疑。而濕式雙離合自動(dòng)變速箱（Wet Dual Cluth Transmission，以下簡(jiǎn)稱(chēng)為WDCT）的固有特性決定了其在離合器溫度控制上的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)油液對(duì)離合器的主動(dòng)潤(rùn)滑來(lái)達(dá)到降溫的目的，在與干式的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)了上風(fēng)。

本文主要通過(guò)某國(guó)產(chǎn)WDCT的殼體面壓測(cè)試及變速箱內(nèi)部壓力測(cè)試來(lái)確定變速箱內(nèi)部的整體密封性。

1、理論分析

1.1 試驗(yàn)必要性

WDCT的基本運(yùn)行機(jī)理為：由輸入轉(zhuǎn)速帶動(dòng)油泵輸出高壓油，通過(guò)TCU控制液壓模塊中對(duì)應(yīng)電磁閥的開(kāi)關(guān)來(lái)引導(dǎo)控制調(diào)節(jié)油壓、流量、走向，動(dòng)力傳遞由高壓油推動(dòng)撥叉移動(dòng)及壓緊離合器片來(lái)實(shí)現(xiàn)。WDCT保持持續(xù)動(dòng)力輸出的關(guān)鍵在于換擋之際，內(nèi)部實(shí)際上是有兩個(gè)檔位在檔，通過(guò)兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的離合器片的同步交替分離與接合，保證扭矩的傳遞。同時(shí)，變速箱內(nèi)部軸系的潤(rùn)滑及包含離合器在內(nèi)的冷卻也都由油液來(lái)完成。由此可看出，保證變速箱內(nèi)部油液的油量穩(wěn)定及正常循環(huán)流動(dòng)關(guān)乎變速箱乃至整車(chē)的正常使用。一旦油液存在泄露，變速箱即不能保持正常工作，進(jìn)而影響整車(chē)。在變速箱研發(fā)過(guò)程中，對(duì)變速箱密封性進(jìn)行測(cè)試研究也就顯得非常重要了。

1.2 試驗(yàn)理論

研究測(cè)試變速箱的密封性主要分為殼體面壓測(cè)試和內(nèi)部壓力測(cè)試兩部分。變速箱的殼體主要是離合器殼體（主要容納雙離合器）和主殼體（容納齒軸、閥體、油泵及其他附件）通過(guò)螺栓連接緊固并加涂密封膠保持端面密封，面壓測(cè)試主要是測(cè)量螺栓打緊后兩個(gè)殼體之間的壓力表現(xiàn)。

內(nèi)部壓力測(cè)試即通過(guò)試驗(yàn)手段使變速箱內(nèi)部壓力不斷上升至變速箱最大許用壓力或測(cè)試變速箱在最?lèi)毫拥墓r下所能達(dá)到的最大壓力，對(duì)壓力變化過(guò)程以及之后的壓力保持情況進(jìn)行測(cè)量監(jiān)控，并檢查確認(rèn)變速箱內(nèi)外各處油道相關(guān)處油液滲漏情況來(lái)確認(rèn)變速箱對(duì)內(nèi)部壓力的表現(xiàn)性能。

2、試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果

2.1 面壓測(cè)試

按照離合器殼體及主殼體接觸面基本特征，按照1:1的比例裁剪富士感壓紙（富士感壓紙?jiān)诓煌膲毫ο聲?huì)有不同程度的顏色表現(xiàn)，使用低壓和中壓兩種型號(hào)同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，中壓在受到較大壓力情況才會(huì)有顏色反應(yīng)，主要考察螺栓連接處的壓力表現(xiàn)），對(duì)應(yīng)放置感壓紙，按變速箱裝配要求打緊殼體間連接螺栓。靜置2分鐘，將殼體拆下，取出面壓紙，記錄試驗(yàn)結(jié)果，比對(duì)顏色對(duì)比圖分析試驗(yàn)結(jié)果。

圖1 感壓紙壓力表現(xiàn)示意圖

結(jié)果分析：

殼體連接面除頂部小部分區(qū)域外，其他部位低壓面壓紙壓痕較深且壓痕連續(xù)，中壓面壓紙壓痕淺且不連續(xù)，壓力測(cè)試結(jié)果整體良好。由于連接面頂部與最高油位相距甚遠(yuǎn)，且此區(qū)域壓力在1～2MPa之間，也可判定無(wú)油液泄露風(fēng)險(xiǎn)。另外也可通過(guò)內(nèi)部壓力測(cè)試驗(yàn)證頂部區(qū)域密封性表現(xiàn)。

2.2 內(nèi)部壓力測(cè)試

正常情況下，在變速箱頂部會(huì)留有通氣閥，保證變速箱在內(nèi)部壓力過(guò)大的時(shí)候可以與外界通氣以避免內(nèi)部長(zhǎng)時(shí)間保持高氣壓工作。為進(jìn)行內(nèi)部壓力測(cè)試，此次測(cè)試將通氣閥改制堵死并加裝壓力傳感器以采集變速箱內(nèi)部壓力。為保證變速箱內(nèi)部能獲得最大程度的壓力，在試驗(yàn)前需將變速箱冷凍至-30℃，之后快速安裝至試驗(yàn)臺(tái)架，然后進(jìn)行高檔位高轉(zhuǎn)速高扭矩的工況以使變速箱升溫至最高溫度。在變速箱升溫過(guò)程中，內(nèi)部壓力隨之上升，監(jiān)控記錄變速箱在最高許用溫度下內(nèi)部壓力能達(dá)到的最大值，在達(dá)到峰值之后再逐漸冷卻變速箱，監(jiān)控變速箱壓力是否能跟隨溫度變化且無(wú)突變。

內(nèi)部壓力測(cè)試結(jié)果如下圖（紅色單細(xì)線(xiàn)為變速箱溫度，藍(lán)色粗線(xiàn)為內(nèi)部壓力，顏色對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸顏色）：

圖2 內(nèi)部壓力測(cè)試數(shù)據(jù)圖

結(jié)果分析：

變速箱溫度由-30℃升至143℃，內(nèi)部壓力從0Bar升至最大1.08Bar，在變速箱降溫過(guò)程中，內(nèi)部壓力緩慢降低。整個(gè)過(guò)程中，壓力與溫度整體的跟隨趨勢(shì)較好，且不存在壓力驟降（即內(nèi)部壓力泄露）。試驗(yàn)完成后，檢查變速箱各處油路連接密封處（關(guān)注面壓測(cè)試結(jié)果中，壓力表現(xiàn)略低于平均值的頂部連接區(qū)域），無(wú)油液滲出，無(wú)滴狀油液匯集，可判定變速箱內(nèi)部測(cè)試結(jié)果較好，無(wú)內(nèi)部壓力泄露。

綜合面壓測(cè)試及內(nèi)部壓力測(cè)試結(jié)果，可判定變速箱密封性較好，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

3、總結(jié)

本文通過(guò)面壓測(cè)試和變速箱內(nèi)部壓力測(cè)試在極端苛刻的試驗(yàn)室工況下來(lái)確認(rèn)WDCT的密封性能，變速箱的密封性能得到了驗(yàn)證確認(rèn)。同時(shí)也闡述了一種驗(yàn)證變速箱密封性的試驗(yàn)方法供其它同行參考。

[1] 葛宗強(qiáng),王科,翟青泉.WDCT冷卻系統(tǒng)測(cè)試與探究[C].合肥工業(yè)大學(xué)出版社.2010.

[2] 李向兵.基于CANape與LabVIEW搭建DCT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J].汽車(chē)實(shí)用技術(shù).2015.06.

[3] 劉佃濤.基于LabVIEW的DCT變速箱發(fā)熱功率測(cè)試系統(tǒng)[J].汽車(chē)實(shí)用技術(shù).2015.08.

WDCT gearbox sealing research test

Li Xiangbing, Ge Zongqiang, Yang Weilong, Liu Diantao, Liu Chunfeng
( Anhui Jianghuai Automobile group Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )

The article with a domestic independent Wet Dual clutch automatic Transmission (Wet Dual Cluth Transmission, WDCT) as the research object, through the surface pressure testing and internal pressure test to confirm the Transmission gearbox overall sealing.

dual clutch automatic transmission; WDCT; Surface pressure test; sealing

U461.9

A

1671-7988 (2017)08-137-02

李向兵，男，就職于安徽江淮汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心變速箱研究院。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.08.047