重型汽车变速器散热器简析

王 魏

近年来，随着我国重型汽车的发展趋势，发动机功率不断提升，与之匹配的变速器输入转矩也越来越大，随之带来的问题是经常出现因为油温过高而使变速器工作失效；主要表现为机械直接损坏，如橡胶密封件的老化和同步器摩擦片的烧蚀等造成泄露、润滑不良、脱挡或卡挡。虽不像发动机对散热器散热功能要求那么高，但是在一些特殊工况和一些大功率变速器上采用散热器已变得非常紧迫和必要。

由于各种变速器的结构原理不同，有一些变速器上也必须安装散热器，如液力自动变速器(AT)、双离合自动变速器(DCT)、重型手动变速器等，如不然，可能会因为油温过高而导致润滑油氧化失效，进而使变速器零部件损坏或总成损毁等重大事故。

从图1～图3的实例可以看出，不同种类的变速器对润滑油冷却的需求不同，散热器越来越多地应用在不同的变速器上。散热器一般分为水冷式和气冷式2种，水冷式是使用发动机前方水箱的水和变速器的润滑油作热交换，气冷式是利用周围空气经过散热片和管内的润滑油进行热交换。

变速器在使用中引发油温过高的原因有很多，如长时间低速运转、工作环境温度过高、散热不良、变速器周围的空气流通受到限制、排气系统靠近变速器、长时间在高转速下运行、重载爬坡过长过陡、润滑油品质不佳，等等，都会使变速器油温超过120 ˚C，当油温超过120 ˚C时，润滑油就会迅速氧化而丧失润滑效果，使变速器零部件损坏，工作失效。对变速器加装油泵和散热器可增加油的流动和冷却，使油温降低到正常值，以延长润滑油的使用周期和变速器寿命。

近年来，陕西法士特传动公司设计生产的重型汽车变速器已经开始考虑加装油泵强制润滑，但是散热器还是空白。由于该公司产品与伊顿公司产品结构相似，下面介绍伊顿公司变速器安装散热器的条件和注意事项，为产品设计人员提供参考。

(1)变速器安装油泵和散热器的条件。对于发动机功率超过257 kW的超速挡变速器，建议加装油冷却装置。以下情况必须加装油冷却装置：发动机功率293 kW以上的超速挡变速器和车辆总质量超过45 t；发动机功率超过257 kW，转矩1 800 Nm以上；发动机功率超过331 kW；车速低于30 km/h，周边温度高于35 ˚C，连续行驶超过30 min。

(2)油散热器安装注意事项。车辆结构和运行温度可能伤害润滑油的效能时，就必须使用油散热器。建议油散热器装在未被加热而又通风良好的地方(如发动机水箱前方)，最能发挥功效。油滤器装在油泵的出油口和散热器入油口之间。

在国外，大功率发动机匹配的变速器必须安装散热器，否则，一旦变速器润滑油超过120 ℃，将会导致润滑油迅速氧化而丧失润滑效果，致使变速器早期损坏。变速器安装散热器对遏制由于环境温度高、重载大坡度、长距离运行、散热不良等外部因素引起的温度过高特别有效。

变速器生产企业在为用户设计变速器时，要考虑变速器所匹配的发动机功率、输入转矩和车辆运行环境等因素。如果需安装油泵和散热器，有2种方式可供选择：其一，可以考虑采用油泵加外置式散热器结构，即油泵内置，为外接散热器设计有连接口；其二，可以考虑采用内置散热器，这种情况下，可以省去油泵，直接连接整车冷却水即可。第1种安装和连接方式较复杂，成本高，但是冷却效果较好。第二种方式安装连接冷却水简单，省去了油泵，结构紧凑，成本较低，但是冷却效果一般。具体设计可根据变速器的散热需要来选择。