CN106289765B - 自动变速器油分配试验方法 - Google Patents

自动变速器油分配试验方法 Download PDF

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Abstract

自动变速器油分配试验方法，属于变速器技术领域。本发明的技术要点：具体步骤为：①油位确认试验－确认自动变速器油位；②润滑试验－确认轴承、齿轮处润滑油分配情况；③通气孔漏油试验－确认工作时通气孔处是否漏油；④油泵低温吸油试验－确认低温时有无吸空及主油压下降。本发明通过对变速器进行油分配试验，使设计人员在自动变速器研发初期准确掌握ATF在自动变速器中的状态，并且能够及时做出更改。不仅可以提升研发效率，而且大大降低了研发成本。

Description

自动变速器油分配试验方法
技术领域
本发明涉及一种变速器油分配试验方法，具体来说，是在自动变速器研发初期，为了确认自动变速器在各个工况下ATF的状态及润滑效果，所研发的试验方法，属于变速器技术领域。
背景技术
ATF与自动变速器的关系相当于人体与血液的关系一样，它对自动变速器发挥着重要作用：①它是进行能量转换的工作介质；②对锁止离合器和换档执行机构实现液压式控制或电液式控制；③润滑；④冷却；⑤清洗；⑥密封。
ATF作为整个变速器的一个重要部分，通过其控制的离合器、制动器和液力变矩器，严重影响着整个自动变速器的换档舒适性。目前在国内AT研发能力比较薄弱，ATF试验领域还处于空白期，没有完整的油分配试验标准，无法对ATF进行全面的、准确的、系统的检测，所以需要一种综合性的试验方法来检测自动变速器中的ATF是否符合需求。
发明内容
在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
鉴于此为了克服已有技术存在的不足，本发明旨在提出一种自动变速器油分配试验方法。目的是用来确认自动变速器需求的油位、确保润滑油分配到变速器的各个位置和通气孔处不漏油、油泵在各个运转点及低温环境下工作正常。
本发明所采取的方案为：自动变速器油分配试验方法，具体步骤为：
①油位确认试验－确认自动变速器油位；②润滑试验－确认轴承、齿轮处润滑油分配情况；③通气孔漏油试验－确认工作时通气孔处是否漏油；④油泵低温吸油试验－确认低温时有无吸空及主油压下降。
其中：所述①油位确认试验具体步骤：
(1)ATF油位的温度特性试验
将ATF油位设定为机油尺的中央及上下限；
差速器要事先固定以使其不发生转动；
使试验用自动变速器倾斜至相当于其在平坦路面及变速器搭载整车实际使用时的最大坡路的状态；
将试验用自动变速器的油底壳内ATF温度冷却至-30℃，恒温1小时以上；
恒温后，空档，输入转速为怠速转速下运转，在油底壳内ATF温度升至130℃的预热过程中，测量不同温度下的ATF油位；
(2)确认低温时有无空气吸入及主油路压力下降的试验
将ATF油位设定为机油尺的下限及下限-10㎜；
使试验用自动变速器倾斜至相当于其在平坦路面及该变速器搭载整车实际使用时的最大坡路的状态；
将试验用自动变速器的油底壳内ATF温度冷却至-30℃，恒温1小时以上；
恒温后，在各档位下，输入轴转速为1500rpm固定值状态下，完全预热油底壳ATF温度，在此过程中确认有无空气吸入及主油路压力下降现象；
(3)确认高温、高速时搅拌损失是否增大的试验
将ATF油位设定为机油尺的上限及上限+10㎜；
将试验用自动变速器的油底壳内ATF温度预热至130℃，使各档在3000rpm输入转速条件下运转，确认有无搅拌损失增大现象，比较出相同温度下不同油位的扭矩损失情况，也比较出不同温度下相同油位的扭矩损失情况；
(4)AT本体的总ATF量测量试验
使试验用自动变速器及变矩器处于完全干性状态；
测量按设计指示的ATF量；
从测得的总ATF量中减去已知的变矩器内油量，即为自动变速器本体的总ATF量。
其中：所述②润滑试验具体步骤：
自动变速器按照发动机转速从怠速到高转速以每500rpm的增长运转；
试验档位：所有档位；
使试验用自动变速器倾斜至相当于其在平坦路面及变速器搭载整车实际使用时前后左右18.4°状态；
监控润滑油压和液压，冷却器流量及油温；
视觉上评价轴承、制动器、离合器、啮合齿轮在每一个测量点是否得到了充分的润滑。
其中：所述③通气孔漏油试验具体步骤：
将ATF油位设定为机油尺的上限及上限+10㎜；
将试验用自动变速器的油底壳内ATF温度冷却至0℃，恒温1小时以上；
恒温后，在最高速段，最高车速的输入转速下连续运转，预热至油底壳ATF温度至130℃，在此状态下，运转3分钟；在此过程中，确认通气装置、机油尺及线束部位是否漏油；
在ATF温度130℃的条件下，在各档的最高输入转速下换档，确认通气装置、机油尺及线束部位是否漏油；
在油底壳ATF温度130℃的条件下，在最高速段的最高车速时的输入转速下运转，使离合器重复ON-OFF操作10次，确认通气装置、机油尺及线束部位是否漏油。
其中：所述④油泵低温吸油试验具体步骤：
安装冷冻箱到试验台架；冷冻变速器油温到-30℃；卸下冷冻箱；按照指定的转速起机；在初始阶段检查油的运转情况；在温度到达+5℃的过程中观察通气和润滑情况。
本发明所达到的效果为：
通过对变速器进行油分配试验，使设计人员在自动变速器研发初期准确掌握ATF在自动变速器中的状态，并且能够及时做出更改。不仅可以提升研发效率，而且大大降低了研发成本。AT在研发初期就是以本发明为依据进行试验，对自动变速器的研发有着深远的指导意义。
附图说明
图1为ATF油位的温度特性曲线(平坦路面)；
图2为ATF油位下限-平坦路面，输入轴转速与前进离合压力的关系曲线图；
图3为ATF油位下限-1/3上坡，输入轴转速与前进离合压力的关系曲线图；
图4为油底壳ATF温度130℃，输入轴转速和损失功率的关系曲线图；
图5为油底壳ATF温度80℃，输入轴转速和损失功率的关系曲线图。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本发明公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
本实施方式的自动变速器油分配试验方法，自动变速器油分配试验方法，具体步骤为：
①油位确认试验具体步骤：
(1)ATF油位的温度特性试验
将ATF油位设定为机油尺的中央及上下限(是指油温在80℃时油位位置在机油尺hot中央及上下限，此三种ATF油位中图纸所示的中央及上下限不同油位状态均需进行ATF油位的温度特性试验)；
差速器要事先固定以使其不发生转动；固定差速器的目的是差速器如果旋转会造成液面波动，测量不准。差速器固定一般有三种方法：(1)在变速器壳体差速器齿轮位置开个孔，然后通过适当的工具将差速器齿轮卡住，使其不能转动；(2)做一个专用工具(一端为半轴，另一端可固定)从输出半轴安装位置装入将差速器固定住；(3)焊死；
使试验用自动变速器倾斜至相当于其在平坦路面及变速器搭载整车实际使用时的最大坡路的状态(哈尔滨东安发动机制造有限公司的AT目前所对应乘用车的最大坡度是为1/3坡度即18.4度，具体试验要求要和车厂协商确定)；
将试验用自动变速器的油底壳内ATF温度冷却至-30℃，恒温1小时以上；国内北方冬天温度比较低，DAE通常默认为-30℃，具体试验要求要和车厂协商确定。恒温1小时以上是因为油底壳温度达到设定值时，变速器内部温度因为热传递的影响有可能还没有达到要求值。DAE通常是制冷过程也包括在内共用时1小时以上，在达到设定温度后再继续冷冻一段时间，以保证内外一致；
恒温后，空档，输入转速为怠速转速下运转，在油底壳内ATF温度升至130℃的预热过程中，测量不同温度下的ATF油位；利用连通器的原理，在放油螺堵处通过转接同时安装油温传感器和接出一个透明管，在透明软管旁配一个刻度尺，并以AT的1轴中心为零点，观察液位；透明管在冷却状态时要将开口用工具或者夹子封死，这样做的目的是为了防止冷却时水汽凝结进入油内，从而影响ATF的品质，在正式试验时将封口打开。怠速转速以所搭载车辆的实际怠速转速为准；哈尔滨东安发动机制造有限公司通常是在达到冷冻温度后再将恒温槽撤掉，然后切换成空档并使电机在怠速状态下，此时观察液位位置，然后使AT在3档转速2500rpm左右运转，温度每5℃或10℃回怠速观察并记录一次液位,暖机过程中，差速器不固定，测量时过程固定；
(2)确认低温时有无空气吸入及主油路压力下降的试验
将ATF油位设定为机油尺的下限及下限-10㎜(该试验主要考虑在极端情况下空气吸入情况，DAE通常采用下限及下限-10㎜)；
使试验用自动变速器倾斜至相当于其在平坦路面及该变速器搭载整车实际使用时的最大坡路的状态；
将试验用自动变速器的油底壳内ATF温度冷却至-30℃，恒温1小时以上；
恒温后，在各档位下，输入轴转速为1500rpm固定值状态下，完全预热油底壳ATF温度，在此过程中确认有无空气吸入及主油路压力下降现象；完全预热是指ATF油温达到30℃或40℃，此试验主要是为了验证油位低及低温时油泵是否吸入空气。对于空气吸入判断：可以通过声音来判断，类似用吸管喝饮料喝到最后的声音或者是吃棒骨用吸管吸骨髓的声音，也可以通过油压压力曲线或者压力显示值来判断。对于有油底壳的AT可以将油底壳体用透明板制成的假油底壳来替代以便于观察油滤洗入口是否吸入油，对于无油底壳的机型也可以采取将变速器下部切去一块换上透明板来进行观察；
(3)确认高温、高速时搅拌损失是否增大的试验
将ATF油位设定为机油尺的上限及上限+10㎜，该试验主要考虑在极端情况下ATF搅拌损失情况，哈尔滨东安发动机制造有限公司通常采用下限及下限+10㎜；
将试验用自动变速器的油底壳内ATF温度预热至130℃，使各档在3000rpm输入转速条件下运转，确认有无搅拌损失增大现象，比较出相同温度下不同油位的扭矩损失情况，也比较出不同温度下相同油位的扭矩损失情况；
(4)AT本体的总ATF量测量试验
使试验用自动变速器及变矩器处于完全干性状态，防止变速器内残油影响总ATF量测量；
测量按设计指示的ATF量；
从测得的总ATF量中减去已知的变矩器内油量，即为自动变速器本体的总ATF量；
此时，不与ATF冷却器回路连接，防止冷却器及管路内残油影响总ATF量测量。
②润滑试验具体步骤：
自动变速器按照发动机转速从怠速到高转速(0.85倍的发动机最大转速)以每500rpm的增长运转；
试验档位：所有档位；
使试验用自动变速器倾斜至相当于其在平坦路面及变速器搭载整车实际使用时前后左右18.4°状态(相当于前后左右四个方向坡度和四个方向的加速、减速情况，具体试验要求要和车厂协商确定)；
监控润滑油压和液压，冷却器流量及油温；
视觉上评价轴承、制动器、离合器、啮合齿轮在每一个测量点是否得到了充分的润滑(变速器壳体为透明材料)。
③通气孔漏油试验具体步骤：
将ATF油位设定为机油尺的上限及上限+10㎜；
将试验用自动变速器的油底壳内ATF温度冷却至0℃，恒温1小时以上；
恒温后，在最高速段，最高车速的输入转速下连续运转，预热至油底壳ATF温度至130℃，在此状态下，运转3分钟，此时油温不用控制，让其自然变化；在此过程中，确认通气装置、机油尺及线束部位是否漏油；
在ATF温度130℃的条件下，在各档的最高输入转速下换档，确认通气装置、机油尺及线束部位是否漏油；漏油试验时DCC始终处于直接状态。一般是在平坦路面上进行确认。对于新品：判断时不仅要看是否漏，同时还要关注漏油量和漏油时的温度，对于130℃以上的漏油，还有注意到达130℃后多长时间内出现漏油。可以在试验前将容易漏油部分喷上显影剂，利用摄像头等对漏油情况进行监看；
在油底壳ATF温度130℃的条件下，在最高速段的最高车速时的输入转速下运转，使离合器重复ON-OFF操作10次，确认通气装置、机油尺及线束部位是否漏油。
④油泵低温吸油试验具体步骤：
安装冷冻箱到试验台架；冷冻变速器油温到-30℃；卸下冷冻箱；按照指定的转速起机；在初始阶段检查油的运转情况；在温度到达+5℃的过程中观察通气和润滑情况。
虽然本发明所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本发明的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化，但本发明所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。

Claims (4)

1.自动变速器油分配试验方法，其特征在于：①油位确认试验－确认自动变速器油位；②润滑试验－确认轴承、齿轮处润滑油分配情况；③通气孔漏油试验－确认工作时通气孔处是否漏油；④油泵低温吸油试验－确认低温时有无吸空及主油压下降；
所述①油位确认试验具体步骤：
(1)ATF油位的温度特性试验
将ATF油位设定为机油尺的中央及上下限；
差速器要事先固定以使其不发生转动；
使试验用自动变速器倾斜至相当于其在平坦路面及变速器搭载整车实际使用时的最大坡路的状态；
将试验用自动变速器的油底壳内ATF温度冷却至-30℃，恒温1小时以上；
恒温后，空档，输入转速为怠速转速下运转，在油底壳内ATF温度升至130℃的预热过程中，测量不同温度下的ATF油位；
(2)确认低温时有无空气吸入及主油路压力下降的试验
将ATF油位设定为机油尺的下限及下限-10㎜；
使试验用自动变速器倾斜至相当于其在平坦路面及该变速器搭载整车实际使用时的最大坡路的状态；
将试验用自动变速器的油底壳内ATF温度冷却至-30℃，恒温1小时以上；
恒温后，在各档位下，输入轴转速为1500rpm固定值状态下，完全预热油底壳ATF温度，在此过程中确认有无空气吸入及主油路压力下降现象；
(3)确认高温、高速时搅拌损失是否增大的试验
将ATF油位设定为机油尺的上限及上限+10㎜；
将试验用自动变速器的油底壳内ATF温度预热至130℃，使各档在3000rpm输入转速条件下运转，确认有无搅拌损失增大现象，比较出相同温度下不同油位的扭矩损失情况，也比较出不同温度下相同油位的扭矩损失情况；
(4)AT本体的总ATF量测量试验
使试验用自动变速器及变矩器处于完全干性状态；
测量按设计指示的ATF量；
从测得的总ATF量中减去已知的变矩器内油量，即为自动变速器本体的总ATF量。
2.根据权利要求1所述的自动变速器油分配试验方法，其特征在于：所述②润滑试验具体步骤：
自动变速器按照发动机转速从怠速到高转速以每500rpm的增长运转；
试验档位：所有档位；
使试验用自动变速器倾斜至相当于其在平坦路面及变速器搭载整车实际使用时前后左右18.4°状态；
监控润滑油压和液压，冷却器流量及油温；
视觉上评价轴承、制动器、离合器、啮合齿轮在每一个测量点是否得到了充分的润滑。
3.根据权利要求2所述的自动变速器油分配试验方法，其特征在于：所述③通气孔漏油试验具体步骤：
将ATF油位设定为机油尺的上限及上限+10㎜；
将试验用自动变速器的油底壳内ATF温度冷却至0℃，恒温1小时以上；
恒温后，在最高速段，最高车速的输入转速下连续运转，预热至油底壳ATF温度至130℃，在此状态下，运转3分钟；在此过程中，确认通气装置、机油尺及线束部位是否漏油；
在ATF温度130℃的条件下，在各档的最高输入转速下换档，确认通气装置、机油尺及线束部位是否漏油；
在油底壳ATF温度130℃的条件下，在最高速段的最高车速时的输入转速下运转，使离合器重复ON-OFF操作10次，确认通气装置、机油尺及线束部位是否漏油。
4.根据权利要求3所述的自动变速器油分配试验方法，其特征在于：所述④油泵低温吸油试验具体步骤：
安装冷冻箱到试验台架；冷冻变速器油温到-30℃；卸下冷冻箱；按照指定的转速起机；在初始阶段检查油的运转情况；在温度到达+5℃的过程中观察通气和润滑情况。
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