自動變速器簡述
從40年代初,美國成功研制出兩擋的液力-機械變速器以來,自動變速器技術(shù)得到了迅速發(fā)展。80年代,美國已將液力自動變速器作為轎車的標準裝備。1983年時,美國通用汽車公司的自動變速器裝車率已經(jīng)達到了94%。近些年來,由于電子技術(shù)和電子計算機技術(shù)的發(fā)展,自動變速器技術(shù)已經(jīng)達到了相當高的水平。
自動變速器與機械式變速器相比,具有許多不可比擬的優(yōu)勢:提高發(fā)動機和傳動系的使用壽命;提高汽車的通過性;具有良好的自適應性;操縱更加方便。
ATF(自動變速器油)介紹
1.簡述
在自動變速器內(nèi)的傳動介質(zhì)稱為液力傳動油,俗稱自動變速器油或ATF。ATF被泵輪帶動旋轉(zhuǎn)并吸收由機械能轉(zhuǎn)換成液體能。當油流經(jīng)渦輪時又將液體能轉(zhuǎn)換成機械能,由渦輪輸出,實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換與傳遞。
ATF在自動變速器中工作時必須要滿足如下要求:
(1)傳遞功率的效率與油的粘度、起泡程度有關(guān)。所以要求油的粘度、起泡程度要合適。
(2)ATF在自動變速器中工作時,系統(tǒng)內(nèi)部工作溫度可達-40-170℃,油的流速可達20m/s,并且不斷與有色金屬、空氣相接觸,所以油的抗氧化性能要求高。
(3)ATF在系統(tǒng)中工作時,系統(tǒng)內(nèi)的軸承、齒輪等摩擦副也須用ATF進行潤滑,因此要求ATF應該具有一定的潤滑性能。
(4)隨著現(xiàn)代自動變速器技術(shù)的進步,其整體尺寸不斷縮小,但同時又必須保證其轉(zhuǎn)速和傳遞功率保持不變,因此,ATF的比重愈大愈好。
2.性能指標
美國通用汽車公司DEXRON標準和美國福特MERCON,這兩種最有代表性的規(guī)格中,給出了具體的性能指標:
(1)適當?shù)恼扯?br />
ATF的使用溫度為-40-170℃,范圍很寬,又因自動變速器對其工作油的粘度極其敏感,所以粘度是ATF重要的特性之一。不同種類變速器所需要的ATF粘度也不相同,因此不能隨意地更換汽車使用ATF的標準油,避免由于ATF粘度與自動變速器粘度要求不適應,導致出現(xiàn)不良反應。當使用ATF的粘度偏大時,不僅影響變矩器的效率,而且可能造成低溫起動困難;當使用ATF的粘度偏小時,會導致液壓系統(tǒng)的泄漏增加。特別是變速器在高速工作時,鋁制閱體膨脹量大,此時粘度小則可能引起換擋不正常。
(2)良好的熱氧化安定性
ATF的熱氧化安定性是使用中的一個極為重要的問題。和機油一樣,油品的氧化安定性直接決定著ATF的使用壽命和自動變速器的使用壽命。因為ATF的使用溫度很高,如果熱氧化安定性不好,就會導致形成油泥、清漆、積炭及沉淀物等,從而造成離合器片和制動片打滑,控制系統(tǒng)失靈等故障的發(fā)生。
美國專業(yè)公司測定了出租轎車和自用小轎車自動變速器中的油溫。自用車在高速公路上的油溫為82.2-87.8℃,而出租車在市內(nèi)停停走走時的油溫更高,一般在93.3-111.7℃之間。由于亞洲路況、駕駛因素等影響,可能有一定差別。但據(jù)科學估計,其ATF油溫保持在100℃左右,極端情況下可能會達到150℃。而在離合器片表面溫度可達393℃。因此亞洲車輛自動變速器的工作狀況更為惡劣。
(3)良好的抗泡沫性
自動變速器中的ATF產(chǎn)生泡沫對于傳動系統(tǒng)危害很大,這是由液力自動變速器油的工作性質(zhì)所決定的。目前普遍采用的液力變矩器和變速器是同一油路系統(tǒng)供油的。因此它既是變矩器傳遞功率的介質(zhì),又是變速器自動控制的介質(zhì)和潤滑冷卻的介質(zhì)。泡沫可導致變矩器傳遞功率下降,泡沫的可壓縮性導致液壓系統(tǒng)壓力波動和油壓下降,嚴重時可使供油中斷。油中混入大量空氣,實際是減少了潤滑油量。這些氣泡在壓縮過程中,溫度升高,又加速了油品老化,影響了油品使用壽命,且導致機件早期磨損。
(4)良好的抗磨性能
只有良好的抗磨性能才能保證:①行星齒輪中各齒輪傳動的需要。②離合器片工作效能的需要。③自動變速器壽命的需要。
(5)與系統(tǒng)中橡膠密封材料的匹配性好
目前自動變速器中多使用的是丁臘橡膠、丙烯橡膠及硅橡膠等,要求ATF使其不能有太明顯的膨脹,也不能使之硬化變質(zhì)。
(6)良好的摩擦特性(換擋性能)
這是保證傳動齒輪各件工作平順的關(guān)鍵,并能降低噪聲,延長壽命。
(7)防腐(防銹)性能優(yōu)良
在傳動裝置和冷卻器中安裝有銅接頭、黃銅軸瓦、黃銅過濾器及止推墊圈等部件。這些部件中均含有大量的有色金屬,因此ATF必須要保證不會引起銅腐蝕和其他金屬生銹。
(8)貯存安定性優(yōu)良
ATF在一定溫度范圍內(nèi)和一定時間應該保證均相,且沒有分解,而且是ATF各成分不應該出現(xiàn)分層或析出等現(xiàn)象。