雙離合器變速器低溫拖曳扭矩?fù)p失分析

任翔，劉春峰，葉文俊

?

雙離合器變速器低溫拖曳扭矩?fù)p失分析

任翔，劉春峰，葉文俊

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

變速器作為整車傳動(dòng)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(yán)重。文章通過對(duì)低溫下雙離合變速器的拖曳扭矩影響因素進(jìn)行分析，并對(duì)某濕式6檔雙離合變速器進(jìn)行測試驗(yàn)證，得出低溫下雙離合變速器拖曳扭矩的優(yōu)化改進(jìn)方向。

濕式雙離合器變速器；低溫；拖曳扭矩；試驗(yàn)

引言

拖曳扭矩在指輸出端不加載的情況下，驅(qū)動(dòng)變速器達(dá)到一定轉(zhuǎn)速所需的最小輸入扭矩，即變速器空轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的阻力矩。拖曳扭矩的增加會(huì)導(dǎo)致整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)效率的降低，并且，拖曳扭矩增加，在啟動(dòng)時(shí)可能會(huì)拖拽發(fā)動(dòng)機(jī)，導(dǎo)致啟動(dòng)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(dòng)機(jī)響應(yīng)，防止出現(xiàn)啟動(dòng)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(jìn)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(dòng)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(qiáng)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(jí)、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(jì)加油量一般為6L以上，齒軸以及雙離合器在工作時(shí)均需要大量潤滑油進(jìn)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(jì)時(shí)可以通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化減少加油量進(jìn)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(qiáng)相關(guān)，本文重點(diǎn)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(shí)需要建立壓力，并且齒軸以及軸承等旋轉(zhuǎn)件也需要主動(dòng)潤滑，雙離合器在工作時(shí)也需要提供冷卻油對(duì)其進(jìn)行冷卻，較傳統(tǒng)手動(dòng)變速器增加了對(duì)于壓力油以及冷卻油的控制。因此，對(duì)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(fù)載也就是拖曳扭矩的大小。

2 試驗(yàn)驗(yàn)證

2.1 油品粘度的影響驗(yàn)證

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

圖1 不同油品粘溫特性曲線

圖2 拖曳扭矩對(duì)比測試

通過低溫拖曳扭矩試驗(yàn)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(jì)時(shí)，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(yàn)證

油泵做為雙離合變速器的動(dòng)力來源，在整機(jī)運(yùn)行過程中需要通過不斷運(yùn)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(dāng)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(duì)低溫下不同主壓力拖曳扭矩進(jìn)行對(duì)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(duì)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(duì)低溫下拖曳扭矩影響因素重點(diǎn)分析，通過臺(tái)架測試驗(yàn)證理論分析與實(shí)際結(jié)果的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并且確認(rèn)了幾個(gè)相關(guān)因素對(duì)拖曳扭矩的影響程度，可在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)拖曳扭矩進(jìn)行優(yōu)化，具有實(shí)際的意義。

[1] 余志生.汽車?yán)碚揫M].4版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009,40-51.

[2] 孫晉松,焦紅蓮,王志強(qiáng),于堯.潤滑油對(duì)手動(dòng)變速器傳動(dòng)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(qiáng),吳傳虎.齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)攪油損失的試驗(yàn)研究[J].機(jī)械傳動(dòng).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(tuán)股份有限公司技術(shù)中心。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.18.039