淺論自動變速器液壓系統清潔度工藝控制

任 翔，熊英勇

（安徽江淮汽車集團股份有限公司 技術中心，安徽 合肥 230601）

當前自動變速器控制模塊一般采用液壓系統，液壓系統中最核心的零部件是作為電-液-機轉換橋梁的電磁閥，而電磁閥作為一種高精度小間隙的運動件，其對于清潔度有較高的要求，若清潔度不滿足其工作環境要求，有很大概率會出現閥的卡滯現象，造成功能性的失效。

要保證液壓系統運行環境的清潔，需要從液壓系統相關零件的加工、清洗、裝配、測試各個過程對液壓系統的清潔度予以嚴格控制。而對于自動變速器生產過程來說，最關鍵的是保證在液壓系統的整個裝配過程中清潔度有效的管控。因此必須嚴格控制所有與液壓油接觸的零部件的清潔度，從零部件、分總成到整機，層層把關，控制好污染源的源頭，進而提高液壓系統的清潔度。

1 變速箱對清潔度的要求

控制清潔度需從兩個方面著手，一方面要控制污染源，抑制污染的產生；另一方面是在污染物產生后，降低污染的程度。其中以控制污染源為主，降低污染程度為輔。

控制污染源在設計、生產、物流、裝配、測試等環節均有相應的方法，比如設計過程考慮零部件耐磨性，生產過程中零部件的清洗，流轉過程的防塵，裝配過程避免雜質產生，測試過程油液的清潔度管控等。通過有效的預防手段，能夠從源頭上切斷污染源。在污染產生后也可以通過過濾系統過濾雜質，或者更換清潔油液的方式來控制清潔度。

2 零件制造過程控制要求

零件制造過程控制要求主要包括零件外觀檢查、清洗以及清潔度檢測。

2.1 外觀檢查

對液壓模塊部件、離合器部件、殼體等與液壓油液接觸的部件進行外觀檢查，主要要求如下：

（1）零件表面不允許有飛邊、毛刺、焊渣等加工缺陷；

（2）零部件表面不允許有可見的鋁屑、鐵屑、絮狀物、顆粒物、銹斑等污染物；

（3）零件精加工面不允許有可觸知的劃痕、磕碰、翻邊等缺陷。

2.2 零件清洗

零部件的加工流轉過程可能導致污染物的聚集，因此，在裝配前需要對零件進行清洗。

When potential factors affecting OS and DFS were analyzed, nodal down-staging was found to have a positive correlation with OS and DFS (Table 5). OS and DFS were better in patients who achieved nodal downstaging (OS: 78% vs 52.1%, P = 0.001; DFS: 72.3%vs 43.1%, P = 0.001) (Figure 3).

2.2.1 超聲波清洗

超聲波清洗作為一種當前常用的清洗方法。其主要機理是利用超聲波在液體中的空化作用。形成一個個微小空腔，即空化泡。由于空化泡內維壓力相差十分懸殊，待空化泡破裂時，會產生局部壓力沖擊波，氣壓可達到幾百個大氣壓。在這種壓力作用下，被清洗零件表面、內腔、小孔附著的污染物會被剝落。同時清洗液在攪拌力的作用下，會加速溶解污垢，強化零件的清洗效果。

2.2.2 高壓沖洗

對于像殼體（如圖1所示）這一類較大型，不易移動，且內部存在各種腔體或者油道，并且清潔度要求比較高的零件，不適合應用超聲波清洗。需要通過高壓噴嘴把清洗溶液噴射到腔體或者油道孔內、利用高壓液流將污染去除后，徹底消除污染物。這類清洗方法一般稱為高壓沖洗。

殼體類零件結構復雜，腔體、油道數量多，且加工工序復雜。內部集聚較多污染物，常規清洗方法難以完全去除。因此，在機加工過程及最終上線裝配前，都可考慮增加高壓沖洗工序，以去除污染物、使零件達到合格的清潔度要求。

2.2.3 浸泡清洗

對于一般體積小、結構簡單且數量較多的零件（如標準件或者支架卡環類），可將被清洗零件直接放在溶液中浸泡，這種方法叫浸泡清洗。多次浸泡清洗可以得到很高的清潔度。

2.2.4 定點定位壓力清洗

對于閥體類零件（如圖2所示），表面油路較多，且結構復雜，清潔度要求較高。常規高壓清洗較費時。對于這種特殊要求的零件，常規的清洗手段往往不能滿足要求，可采用定點壓力清洗。即設計專門的工裝，對零件某特征或者某型面進行長時間、高壓力沖洗。這種方法對殼體或者液壓模塊閥體等液壓零件尤為適用。

2.2.5 零部件清洗方法

對于體積較大，同時結構較復雜的零件目前常規采用如表2所示的清洗順序。

2.3 零部件清洗后檢查、包裝和存儲規范

對清洗后零部件按表3所示方式和流程進行檢查、包裝和存儲。

2.4 零件檢測標準

目前汽車或者相關零件生產企業對于清潔度控制要求一般參照ISO 16232或者是VDA 19。

清潔度限值一般包括污染物顆粒大小及重量兩方面要求，指零部件內外表面經過清洗后殘留的污染物顆粒的數量以及總質量。零部件清潔度的要求通常設定為一個上限值，超過上限不一定會導致零件出現功能失效，但是會增加零件失效的風險。

不同零件的清潔度要求不同，如表4所示，常規按照零件所處的不同區域以及功能區分。

3 裝配過程控制要求

3.1 裝配環境

液壓系統零件裝配要求在清潔環境中進行，對零件裝配環境要求溫度為15 ℃～28 ℃；環境濕度≤60%；室內正壓力為5 Pa～10 Pa。

3.2 裝配注意事項

（1）裝配前檢查零件包裝是否完整，外觀有無污染；

（2）須確保工作臺、工裝、裝配工具的清潔；

（3）裝配期間盡量減少元件內腔的暴露時間；

（4）裝配時禁止使用易剝落的擊打工具（如銅棒）和易脫落纖維的清潔用品；

（5）裝配過程中若產生壓裝鋁屑、鐵屑，須及時清理干凈，清理過程中應防止鋁屑、鐵屑落入被裝配件腔體內；

（6）使用密封膠須適量，防止過多導致密封膠落入腔體內部；

（6）裝配時不得佩戴棉質手套，防止線頭落入部件腔體內部；

（7）變速器總成、分總成需二次拆解/裝配時須保持部件清潔度，并避免過程中的污染。

4 測試過程控制要求

自動變速器在完成裝配后一般需進行臺架測試，在測試過程中可能會產生磨損，并導致清潔度惡化，因此，一般需在測試完成后放油，并添加新油。測試油品的清潔度，直接影響到最終產品的清潔度狀態。

對某自動變速器產品工廠潤滑油集中過濾系統進行升級改造。其一，提升潤滑油過濾精度，原系統中循環油測試完畢后僅經過兩級14 μm/5 μm過濾就進入系統重新使用；依托原過濾系統進行改造，在臟油進入污油箱之前，增加一級50 μm紙袋過濾機進行粗過濾；在原兩級過濾前增加20 μm粗過濾；更換原14 μm/5 μm至5 μm/5 μm，提高過濾等級；在原兩級過濾后接入2.5 μm靜過濾小車，進一步提高過濾等級；對系統進行改造后，過濾精度提升至50 μm/20 μm/5 μm/5 μm/2.5 μm五級過濾。

二是增加測試油循環過濾次數，根據試驗，循環次數對油品的清潔度在一定次數中是線性相關的，過濾次數越多，油品中的污染物就越少，為此可增加中轉油箱，測試完油品不直接進入凈油箱，而是經過中轉油箱經過多次過濾后轉入凈油箱使用。

經過改造后的循環系統油液污染物顆粒數對比如圖3所示，可以看到升級后油液中4 μm～6 μm的污染物數量出現了明顯的下降。

5 總結

清潔度的控制作為一個系統性的工程，從毛坯、加工、清洗、檢測、裝配、測試各個環節進行控制。本文闡述了在整個過程中對清潔度的控制方法，在零件制造過程采用外觀檢查以及對零件上線清洗的方式，并定期檢測零件的清潔度指標。嚴格控制裝配過程，防止二次污染。在測試階段，通過改進循環油過濾系統以提高潤滑油本身的清潔度等級。通過這些方法使整個系統清潔度控制在一個合格水平。