變速箱過濾器壓力降流量脈沖試驗系統研究

牛一群 白濤 劉楊

(蚌埠產品質量監督檢驗研究院，安徽 蚌埠 233000)

0 引言

隨著汽車工業的逐步發展，人民生活水平的不斷提高和對家用轎車駕駛便捷性更高的要求，自動擋汽車越來越多地取代了手動擋汽車，變速箱過濾器作為自動擋變速箱齒輪油的重要過濾元件，直接影響著整個變速箱的使用壽命。

據相關數據顯示，大部分變速箱故障都是由于變速箱油的污染造成的，因此，為了減少變速箱的故障率，單獨為變速箱增加了獨立的過濾系統。變速箱過濾器作為整個過濾系統的關鍵零部件，其質量的好壞直接影響著整個變速箱的使用壽命。

1 概念

汽車變速箱主要用來改變發動機傳到驅動輪上的扭矩和轉速[1]，目的是使汽車在各種行駛工況下，獲得不同的牽引力和速度，同時保證發動機在最佳的工作范圍內使用，變速箱試驗既可為產品設計提供理論依據，又可對設計改進結果進行驗證，在變速箱設計以及制造技術發展過程中起著至關重要的作用。

自動變速箱濾清器是自動變速箱潤滑系統中負責清潔油液、分離與儲存污染的一個零部件。濾清器變速箱工作提供經過過濾的變速箱油液保證變速箱的正常工作、延長變速箱使用壽命。變速箱濾清器作為整個變速箱過濾系統的關鍵零部件，其好壞程度直接決定了變速箱的壽命。常見的主要危害有：

(1)加速零件的磨損，降低變速箱內部零部件的使用壽命，從而影響整機的壽命；

(2)損傷閥等液壓件的運動間隙面等，增加泄漏，影響系統的效率和性能；

(3)導致運動類液壓件，如油泵、電磁閥等元件運動卡滯或卡死，使其功能喪失，直接影響到整車，甚至帶來安全問題。

鑒于以上原因，本文針對變速箱濾清器的壓力降流量和脈沖試驗進行研究，以盡可能地降低變速箱濾清器對整個變速箱系統以及整車的影響。

2 主要參數

根據目前國內外汽車變速箱要求，本系統主要研究高低溫的變速箱過濾器總成壓力降、流量脈沖的實驗方法，對高低溫的變速箱過濾器總成壓力降試驗、流量脈沖試驗檢驗設備進行研發。主要涉及參數如下：

(1)流量輸出范圍：4～80L/min，黏度40mm2/s，輸出壓力：2MPa(Max)，負壓輸出30kPa(Max)

(2)壓力測試范圍：0～2Mpa，精度0.5%；

(3)絕壓測試范圍：0～110Kpa,精度0.5%；

(4)溫度測試范圍：0～100℃，精度±1℃；

(5)流量測試范圍：10～100L/min，精度1%，整數顯示，10L/min以下數值僅供參考；

(6)管路過濾器：5μm過濾精度，自帶高壓差報警功能。

3 系統組成

變速箱過濾器壓力降流量脈沖試驗系統主要由變頻油泵、流量計、壓力傳感器、溫度傳感器、液位傳感器、安全閥、板式換熱器及其它控制系統組成[2]。變速箱過濾器壓力降流量脈沖試驗系統原理圖如圖1所示。

圖1 變速箱過濾器壓力降流量脈沖試驗系統

試驗臺整體鈑金噴塑殼體，內部不銹鋼襯板，三螺桿泵組，電機變頻控制調節。泵組輸出端放置壓力傳感器，用于在試驗過程中監控系統壓力。圓弧齒輪流量計用于測試各類黏度的油品的通過流量。管道過濾器對管路中的實驗用油進行過濾，保證進入各元器件的實驗用油清潔，從而保證各元器件的使用壽命和精確度。板式換熱器用于降低介質與管路摩擦或者泵組齒輪嚙合攪拌造成的介質溫升，保持介質在實驗要求的溫度范圍內。變速箱過濾器壓力降流量脈沖試驗系統實物圖如圖2所示。

圖2 變速箱過濾器壓力降流量脈沖試驗系統實物圖

5 試驗對比

為了驗證試驗系統的準確性，我們與變速箱過濾器廠家的試驗臺進行數據比對試驗。實驗采用同批次同型號的變速箱過濾器，采用相同的實驗用油，從而保證實驗數據的準確性。其實驗數據如下表1、表2。

表1 A、B型號變速箱過濾器流量阻力匯總表

表2 A、B型號變速箱過濾器額定流量下脈沖匯總表

如上表所示，其中A測試件為企業試驗臺測試數據，B測試件為本系統試驗臺測試數據。從表中的數據可以看出，兩個零件測試的數據比較接近，誤差在許可范圍內。通過試驗對比可以看出，本實驗系統對于變速箱過濾器的壓力降流量脈沖測試是準確可靠的。

6 結語

本文針對變速箱過濾器的壓力降流量脈沖性能要求，設計滿足測試要求的試驗系統，通過不同試驗臺的數據比對，驗證變速箱過濾器的壓力降流量脈沖測試滿足相關要求，從而為變速箱過濾器的壓力降流量脈沖測試提供可靠準確的檢測方法。