雙離合器變速器低溫拖曳扭矩損失分析

任翔，劉春峰，葉文俊

?

雙離合器變速器低溫拖曳扭矩損失分析

任翔，劉春峰，葉文俊

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

變速器作為整車傳動系統(tǒng)的重要組成部分，其阻力矩也就是拖曳扭矩的大小直接影響到整車的油耗以及駕駛性表現(xiàn)，在低溫下這一影響更加嚴重。文章通過對低溫下雙離合變速器的拖曳扭矩影響因素進行分析，并對某濕式6檔雙離合變速器進行測試驗證，得出低溫下雙離合變速器拖曳扭矩的優(yōu)化改進方向。

濕式雙離合器變速器；低溫；拖曳扭矩；試驗

引言

拖曳扭矩在指輸出端不加載的情況下，驅(qū)動變速器達到一定轉(zhuǎn)速所需的最小輸入扭矩，即變速器空轉(zhuǎn)時對發(fā)動機所產(chǎn)生的阻力矩。拖曳扭矩的增加會導(dǎo)致整個傳動系統(tǒng)傳動效率的降低，并且，拖曳扭矩增加，在啟動時可能會拖拽發(fā)動機，導(dǎo)致啟動困難，甚至?xí)霈F(xiàn)熄火現(xiàn)象，在低溫下（0℃以下）表現(xiàn)尤其明顯。因此，降低變速器的拖曳扭矩可以改善低溫下的發(fā)動機響應(yīng)，防止出現(xiàn)啟動熄火現(xiàn)象。本文分析低溫下濕式雙離合變速器拖曳扭矩的影響因素，通過相關(guān)測試掌握影響因素及程度。并提出改進的方向。

1 拖曳扭矩的影響因素分析

拖曳扭矩的影響因素有很多，而濕式雙離合變速器由于有液壓系統(tǒng)以及主動冷卻潤滑需求的存在，其拖曳扭矩的影響因素更為復(fù)雜。主要影響因素可以分為零部件的影響、油品的影響以及控制策略的影響等。

1.1 零部件的影響

與拖曳扭矩強相關(guān)的零部件主要分為齒軸軸承等旋轉(zhuǎn)件、雙離合器以及油泵等功能零件，降低拖曳扭矩的方向主要是提高齒輪精度等級、采用低滾阻軸承、軸承預(yù)緊量的優(yōu)化以及減小油泵排量等，在此不做具體分析。

1.2 油品的影響

濕式雙離合變速器由于雙離合器冷卻潤滑的需求，設(shè)計加油量一般為6L以上，齒軸以及雙離合器在工作時均需要大量潤滑油進行冷卻。因此，攪油損失也是拖曳扭矩的主要影響因素之一，在系統(tǒng)設(shè)計時可以通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化減少加油量進而降低拖曳扭矩。在確定加油量以及油位后，油品本身的粘度特性直接影響到攪油損失的大小，而油品粘度特性與溫度強相關(guān)，本文重點分析油品粘度與拖曳扭矩的影響關(guān)系。

1.3 控制策略的影響

濕式雙離合變速器工作時需要建立壓力，并且齒軸以及軸承等旋轉(zhuǎn)件也需要主動潤滑，雙離合器在工作時也需要提供冷卻油對其進行冷卻，較傳統(tǒng)手動變速器增加了對于壓力油以及冷卻油的控制。因此，對于潤滑油壓力以及冷卻流量的控制策略直接影響到系統(tǒng)負載也就是拖曳扭矩的大小。

2 試驗驗證

2.1 油品粘度的影響驗證

變速箱油的粘溫性能是潤滑油的重要性能指標之一。好的潤滑油品特點是在低溫環(huán)境下或者起動溫度低的時候，油的粘度不致太高；而在高溫環(huán)境下起動或者工作溫度較高時，油的粘度不致太低。通過對某兩種油品各溫度下的粘溫曲線進行對比，發(fā)現(xiàn)主要區(qū)別在于-40℃~0℃時，二號油品粘度明顯低于一號油品，開展低溫拖矩測試，驗證粘度與拖曳扭矩的對應(yīng)關(guān)系。

圖1 不同油品粘溫特性曲線

圖2 拖曳扭矩對比測試

通過低溫拖曳扭矩試驗可以發(fā)現(xiàn)，在相同溫度下，粘度較低的油品拖曳扭矩明顯低于粘度較高的油品，在設(shè)計時，可以選用低粘度潤滑油改善低溫拖曳扭矩。

2.2 主油路壓力影響驗證

油泵做為雙離合變速器的動力來源，在整機運行過程中需要通過不斷運轉(zhuǎn)來維持系統(tǒng)的壓力，也就是主油路壓力。而在相同轉(zhuǎn)速下，維持不同主油路壓力需要的能量也不相同。主壓力的大小主要與當前所需的離合器壓力以及換擋壓力有關(guān)，在保證系統(tǒng)工作所需的壓力情況下，降低主油路壓力，可以有效降低拖曳扭矩。通過對低溫下不同主壓力拖曳扭矩進行對比測試，可以發(fā)現(xiàn)在相同溫度以及轉(zhuǎn)速下，降低主壓力可以降低拖曳扭矩。

圖3 不同主壓力下拖曳扭矩對比測試

3 總結(jié)

通過理論分析得出拖曳扭矩的影響因素，并對低溫下拖曳扭矩影響因素重點分析，通過臺架測試驗證理論分析與實際結(jié)果的對應(yīng)關(guān)系，并且確認了幾個相關(guān)因素對拖曳扭矩的影響程度，可在設(shè)計時對拖曳扭矩進行優(yōu)化，具有實際的意義。

[1] 余志生.汽車理論[M].4版.北京:機械工業(yè)出版社,2009,40-51.

[2] 孫晉松,焦紅蓮,王志強,于堯.潤滑油對手動變速器傳動效率影響的研究[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2015,53(4):74-77.

[3] 霍曉強,吳傳虎.齒輪傳動系統(tǒng)攪油損失的試驗研究[J].機械傳動.2007, 31(1):63-65.

Resistance torque loss analysis upon low-temperature DCT

Ren Xiang, Liu Chunfeng, Ye Wenjun

（Anhui Jianghuai Automobile group Co. LTD., Anhui Hefei 230601）

Resistance torque of transmission, which is also called drag torque, influences a lot on vehicle oil consumption and drivability, and the situation would be even worse under low temperature, as the transmission is always an important component in powertrain. This article is focusing on influence factors of DCT low temperature resistance torque, and points out its optimize methods via tests on a wet-type 6DCT.

wet-type DCT; low-temperature; resistance torque; tests

B

1671-7988(2018)18-116-02

U467

B

1671-7988(2018)18-116-02

CLC NO.: U467

任翔，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司技術(shù)中心。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.18.039