雙離合器變速箱傳遞效率分析

李丹，任翔

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

引言

傳動(dòng)效率是變速箱總成的重要技術(shù)指標(biāo)之一，它體現(xiàn)了變速箱的技術(shù)先進(jìn)性，對整車油耗有較重要的影響。

當(dāng)前國內(nèi)外變速箱行業(yè)，各主機(jī)廠及零部件企業(yè)無不在提升變速箱傳動(dòng)效率的技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行著積極的深耕和探索，如多檔化、輕量化技術(shù)、電子油泵、電機(jī)驅(qū)動(dòng)換檔、低泄漏液壓系統(tǒng)、低粘度潤滑油、高效冷卻潤滑、溫度補(bǔ)償軸承、低滾阻油封、降低齒輪嚙合損失、精細(xì)化換檔策略等等。

DCT變速箱傳動(dòng)效率技術(shù)研究，以分析變速箱各部分功率損失及優(yōu)化方案可行性為重點(diǎn)，致力于提升傳動(dòng)效率、并掌握其影響因素及設(shè)計(jì)方法。

1 各零部件功率損失測試

試驗(yàn)分為拖矩試驗(yàn)，主要測試齒軸、離合器、油泵三大模塊，齒軸模塊包含齒輪、軸、軸承。拖矩試驗(yàn)分析對比了1檔工況下齒軸攪油功率損失、離合器的滑摩功率損失、空載齒軸件功率損失三部分，以及6檔工況齒軸攪油功率損失在不同溫度下的差異。

1.1 測試方法

圖1

當(dāng)測量離合器功率損失時(shí)，原始狀態(tài)變速箱裝有雙離合器進(jìn)行測試拖矩與效率，然后用尺寸相同的特制工裝替換離合器進(jìn)行測試，把兩次測量結(jié)果做差值得到雙離合器的功率損失。以此方法類推，測量出油泵功率損失及空載件功率損失以及攪油損失等，如圖1所示。

1.2 拖矩試驗(yàn)結(jié)果分析

根據(jù)拖矩試驗(yàn)結(jié)果，如下圖2-圖4所示，可以看出：離合器結(jié)合后的摩擦功率損失、離合器壓力損失、離合器機(jī)械損失、油泵負(fù)載損失、油泵機(jī)械損失、齒軸攪油損失、齒軸空載機(jī)械功率損失，這7個(gè)部分。

圖2

圖3

圖4

從上圖可以看出：

（1）7部分功率損失中與轉(zhuǎn)速線性相關(guān)的是齒軸攪油功率損失、油泵機(jī)械功率損失、齒軸機(jī)械功率損失，其他部分與油壓有關(guān)。

（2）在1檔40℃拖矩中油泵的損失之和占比最大，其次是離合器的功率損失。6檔工況40℃下齒軸攪油與齒軸機(jī)械功率損失占比較大，是由于6檔速比小，主減齒輪轉(zhuǎn)速要高，故攪油損失高。

（3）在1擋及6擋情況下，油泵總損失及離合器總損失差別不大，導(dǎo)致兩種擋位差別的主要因素在于齒軸空載損失及攪油損失，溫度越高攪油損失越低，油粘度越低；

2 優(yōu)化措施

空載及負(fù)載情況下的 DCT變速器的主要的功率損失是油泵，DCT采用定排量機(jī)械油泵，其排量是根據(jù)最低輸入轉(zhuǎn)速工況下系統(tǒng)工作需求來定義，因此排量相對較大造成了功率的浪費(fèi)，導(dǎo)致油耗增加，故需降低現(xiàn)有機(jī)械泵功率損耗，采用機(jī)械泵結(jié)合電子泵的方案優(yōu)化。另外一種方式是通過減小潤滑油粘度，降低攪油損失。