自动变速器效率提升方法

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　　摘 要：文章对自动变速器效率影响因素进行分析，阐述了拖曳损失、油泵排量、搅拌损失对自动变速器效率的影响。
　　關键词：拖曳损失;油泵排量;搅拌损失
　　中图分类号：U463.22  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2019）10-143-02
　　Abstract： This article analysised the factor of automatic transmission efficiency， and expound how the transmission is effected by the friction， OP’s displacement， gear’s stir.
　　Keywords： friction of clutch; displacement of oil pump; gear’s stir
　　CLC NO.： U463.22  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2019）10-143-02
　　1 引言
　　随着国家油耗法规日益严格，自动变速器传动效率更加被重视。在乘用车领域，自动变速器的机械传动效率是评判自动变速器优劣的一项重要指标。本文主要对AT自动变速器进行效率影响因素进行分析，阐述了减少拖曳、减小油泵排量、减小搅拌损失对自动变速器效率提升的重要性。
　　2 自动变速器效率提升原理
　　自动变速器（AT）在工作时，面临很多种损失：液力变矩器的损失、油泵损失、离合器摩擦组件拖曳损失、高速搅油损失等等。损失的多少最终体现在自动变速器传动效率上。通常的机械效率不涵盖液力变矩器，本文主要研究油泵损失、离合器摩擦组件拖曳损失、高速搅油损失。
　　分别拆掉变速器不同零部件，进行损失试验，进行比对，得到以下结论：
　　（1）低转速条件下：损失构成主要是离合器摩擦组件拖曳损失、油泵扭矩损失、齿轮搅油损失。
　　（2）高转速条件下：在档状态下逐一拆掉摩擦片，损失降低幅度有限，并不明显。油泵损失随转速上升，损失的构成中，搅油损失急剧增加。
　　产生的结果与损失原理吻合，摩擦片的拖曳扭矩在一定转速内，随转速升高而升高，到达一定转速，随着离心力的逐渐增大，油膜破裂，导致拖曳扭矩下降，直至无油膜状态。而搅拌损失，主要由差速器、主减齿轮产生，损失的大小与搅拌的油量、搅拌的转速呈正相关关系。
　　3 自动变速器效率提升方法
　　着重解决拖曳损失、油泵损失、搅拌损失，对3种损失均提出改善方案，整体减少损失，提升自动变速器效率。
　　3.1 摩擦片组件拖曳损失减少方法
　　拖曳损失主要由于摩擦片与钢板间油膜形成，造成扭矩的损耗。基于此原理，改善方向为缩短油膜存在的时间。对于摩擦片组件，更改了油槽形状，增加离合器间隙0.5mm，使得油膜加速破裂。对改善前、后的拖曳损失，进行离合器单体拖曳试验，得到以下结果。
　　3.2 油泵损失减少方法
　　通过减小内转子外径、增加内转子齿数等具体方案，将油泵排量14.7cc/r降低到10cc/r，排量的减小，有效降低了油泵损失，在发动机怠速工况下大幅减少机械损失。降低排量之后，对比了油泵单体的损失，效果显著。
　　3.3 高速搅拌损失的降低
　　ATF油在自动变速器中充当重要的介质，既要为液压系统提供动力介质，又要为发热零件、易磨损部位进行润滑，一旦缺少则会影响变速器的正常功能，例如润滑不足导致烧蚀、油量缺少导致液压系统故障等。但是过多的ATF油会增加差速器、主减齿轮旋转时的阻力，造成损失。考虑这两方面的影响，既满足正常的油量需求，又要减小高速搅拌的影响，设置一处挡油板，将差速器包裹起来，在其高速旋转的时候，将多余的油通过飞溅，导向，最终储存在无搅拌体的空间内，既减小了高速工况的搅油损失，又不变更原始的油量，满足基础需求。
　　4 结果与讨论
　　自动变速器效率的提升可以从机械损失入手，损失小了，效率自然提升。对于传动AT，主要的损失为拖曳损失、油泵损失、搅油损失，通过降低这些损失，达到提升变速器效率的效果。
　　参考文献
　　[1] 陈家瑞.汽车构造.[M]吉林工业大学机械工业出版社.
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