王（wáng）中龍

（陝西法士特（tè）汽車傳動工（gōng）程（chéng）研究院）

一、改進（jìn）背景

隨著重卡大扭矩發動機逐漸成為主流，變速器的“潤滑”和“冷（lěng）卻’舊趨重要。2016年2月份，某型號變速（sù）器進行“潤滑（huá）一冷卻”係統測（cè）試時，發現其工作壓力約1.8MPa，高於係統設計壓力Z大值（Pmax=1.5MPa）。並且（qiě）在溫度較低時這個壓力值更大。為了避免因係統壓力高而導致油（yóu）管拔脫（tuō）或冷卻器漏油等不良現（xiàn）象，需在不影響係統功能的前提下對係統進（jìn）行改進，降低係統工作壓力、提高工（gōng）作效率。

二、初步分析並製定方案

從圖1（a）可以看出，油泵101出油（yóu）後由（yóu）內部油（yóu）道a經過外接油管a1進入風冷（lěng）油冷器2實現係統的“冷卻”功能；經過冷卻的油液再經過外接油管b1進（jìn）入變速器（qì）內（nèi）部油（yóu）道b，油液（yè）經過潤滑油路103實現“潤滑”功（gōng）能，Z終回油。經過試驗，油溫80℃、輸入（rù）流量25L/min時，油（yóu）泵建立的壓力約0.8MPa。但（dàn）當油溫較低且流量較大時，油泵建立的壓力會接近2MPa。為了保護係（xì）統及元件，必須（xū）限製其Z大壓（yā）力。因此需要（yào）在泵口並聯安全閥，溢（yì）流（liú）壓力設定在0.7～0.85MPa。即變速器“潤滑-冷卻”新係（xì）統I，如圖1（b）所示。

由於（yú）“潤滑一冷卻”係統的油管A1和b1比較長（zhǎng）（約4m/個），再加上風冷（lěng）油冷器的油阻，在油溫較低時，冷卻係統油阻很大。油液全部從油泵安（ān）全閥（fá）105流回變速器（qì），而不流經風冷油冷器2及潤滑油道103。因此這種工況下係統的潤（rùn）滑功（gōng）能和冷卻（què）功能（néng）失效，直到（dào）變速（sù）器持續工作使油溫上升，從而恢複係統的潤滑功能和冷卻功能。

油溫低時不需要冷卻，所以冷卻功能失效可以接受（shòu）。但是如果潤滑功能失效，會導致（zhì）變速器的潤滑不良（liáng）。所以需要1種方法能夠（gòu）在低溫時保證潤滑功能正常。因（yīn）此提出了變速器“潤滑一冷卻”新係統II，如圖1（c）所示。

新係統II在變速器內部建立帶有節流（liú）功能的（de）油道a2，即使油液沒有（yǒu）通過風冷油（yóu）冷器2，還會有部分油液通過油道a2流經潤滑油路（lù）103、從而保證係統的潤滑功能在低溫下或者風冷油冷器堵塞時也能正常工作。需要注意的是，新係統（tǒng）II油（yóu）溫高時，節流（liú）油路106必須保證係統也有足夠（gòu）的壓力使得油液可（kě）以克服（fú）冷（lěng）卻係統的油阻，流經風冷油冷器（qì），保證冷卻功（gōng）能正常工（gōng）作。因此節流油路106的（de）節流能（néng）力也很重要。

原係統長接頭安裝位置如圖2所示，可對細節A進行改進，實現圖（tú）1（c）所示的新係統II的功（gōng）能。

如圖（tú）3（b），長接頭與高低壓油隔牆上（shàng）的孔為間隙配合。通過取消長接頭上的O型圈圖3（a），使得油液可以從配合間隙流（liú）過。該配合間（jiān）隙很小，因此也能（néng）起到節流的作用。對應圖（c）中106的功能。

三、方案（àn）實施並進行試驗驗證

為了證明新係統（tǒng）II的有效性，分2種工（gōng）況試驗：

1.長（zhǎng）接頭帶O型圈（quān）（新係統I）；

2.長（zhǎng）接頭不帶O型圈（新係統II）。

試驗方（fāng）案：油溫在65℃左右（yòu）時。測試不同輸入轉速下經過冷（lěng）卻係（xì）統的流量。

試驗結果顯示：在8 =0.25±0.05mm時，新係統II冷卻係統流經的流量（liàng）是新係統I的（de）60%，這（zhè）是由於節流油路106分流的原（yuán）因。變（biàn）速（sù）器持續運轉，油溫接近70℃時到達（dá）平衡溫度（10min溫度上升小於1℃）。也就是說，取消O型圈使用縫隙節流的方法對係（xì）統（tǒng）的冷（lěng）卻效果影響很（hěn）小（縫隙的大小（xiǎo）8比較重要，經（jīng）過試驗（yàn）取值8=0.25±0.05mm）。

在齒輪油為0℃時車輛開始運行，新係統II中的油液更容易流經縫隙8進入變速器潤滑油道。經理論仿（fǎng）真，該工況下，新係統II的變速器潤滑油道流量是新係統I的130%。該工況常出現在較長時（shí）間放置（zhì）在（zài）低溫環境下的車輛（如（rú）在北方（fāng）冬天隔夜放置的車輛）初始起動運行時。

當車輛較長（zhǎng）時間運行（háng）再停車後在寒（hán）冷環境下放置（zhì）一段時間。這時變速器“冷卻-潤滑”係統的冷卻係統降溫較快，而變（biàn）速器（qì）內的齒輪油降溫較慢（màn）。此時起動車（chē）輛，流量會與之前分析的結果有所不同。在變速器內部油溫高於變（biàn）速器（qì）外部油溫較多時，新係統II的變速器（qì）潤滑油道流（liú）量明顯較多（duō），可以有效保（bǎo）證車輛（liàng）在初始起動後潤滑係統正常工作。比如（rú）在（zài）環境溫度為-10℃時，車輛運行較長時間再停車放置半小時後，冷卻係統管路和冷卻器內（nèi）的齒輪油溫度為0℃；變速器內部齒?油（yóu）溫（wēn）度為（wéi）20℃。經理論仿真，該工況（kuàng）下，新係統且的變（biàn）速器潤滑油（yóu）道流?是新係統I的264%。該工況常出現在車輛運行過程中短時間停車後，再繼續運行的工況（kuàng）（如司機停車短時（shí）間的休息、吃鈑等）。

四、總結

通過增加安全（quán）閥（fá），保證變速器“潤滑一冷卻”係統（tǒng）的壓力在合理範圍內；通過取消長接頭上的O型圈，並調（diào）整（zhěng）長接頭與隔牆孔的間隙（xì），保證在低溫時潤滑功能仍然有效（xiào），同時又不降低（dī）高溫時的冷卻性能（néng）。這2處改進，增加的成本很少，提高了產品可靠（kào）性，帶來了較（jiào）大的經濟效益和社會效益。

來（lái）源：《汽車維修》 2017年第2期