汽车机械式变速器同步器性能研究

2014-04-07姜相夺王莉娜

黑龙江科学 2014年9期

姜相夺，王莉娜

（陕西法士特汽车传动工程研究院，西安 710000）

1 汽车机械式换档品质评价指标

各种摩擦式同步器性能评价质量高低，一般都是由同步时间以及换挡力来控制和衡量的，可以看出换挡的冲量有着巨大的作用，它决定了同步器性能高低。车辆换挡质量评价标准，这主要是针对车辆行驶的综合情况考虑。在一般情况下，都会从换挡操作平顺性，燃油经济性以及换挡噪声来评价。第一，换挡时间是综合性的评价标准，它能够体现出换挡的品质。在换挡平顺条件下，如果换挡时间比较少，那么可以说换挡品质比较好。换挡时间一般都会包含：离合器分离时间、回空档时间、选档时间、换档时间及离合器结合时间。第二，换挡冲击度评价标准主要是体现了车辆舒适度，这是一个重要的指标，它的评价可以体现出人体的享受层次。一般排除了道路工矿还有驾驶人员人为因素影响之外，这可以真实的反映出换挡的品质。第三，换挡噪音也是建立在对人的服务基础上，它可以展现出换挡品质高低，还具有评价的瞬时性及直接性。换挡操作过程中，平顺性占据了换挡品质重要评价主体之一。相对于整车而言，如果车辆它的操作平顺性比较强，那么车辆的动力性以及耐久性都会受到影响，不应该不断延长离合器使用时间，因为当摩擦时间延长时，就会影响到设备的使用寿命。如果控制（压缩）换档时间，换档冲击度也会明显加剧，甚至造成车辆熄火。换档操纵的平顺性、燃油经济性及换档噪声之间找到或者建立最优换档点，从而得到最佳的换档品质。

2 汽车机械式同步性能评价指标

2.1 同步效果评价指标

换挡机构进行任意档位操作时，一般都需要观察同步器是否出现明显的齿端冲击现象，如果这个过程中出现了，表明同步过程已经失败，这个时候的同步器性能比较差或者已经失效。变速器在常规的换挡速度下，测到的同步时间一般都是在规定范围内。如果测量时间比较多，就会发现在常规条件下，同步测量时间比设计时间定值都比较长，这样就可以判断同步器性能比较差或者也已经失效了。变速器在常规的换挡速度之下，当测到的换挡力峰值比较大时，这个峰值不在常规数值内。如果在经过多次测量，还是发现大部分的换挡力都大于常规的定值。这个时候就可以说明，同步器性能比较差，或者已经失效了。变速档在正常的换挡速度之下，如果二次冲击力的峰值和同步啮合力值最大比小于70%。经过多次测量之后，大部分测量得到的设计常规值是在定值范围内的，这个时候可以表明同步器性能比较差或者已经出现了失效。

2.2 同步性能失效情况分析

在一般情况下，同步器工作时会出现以下四个常见的异常情况。第一，不同步啮合接合套和空转齿轮的转速，运动没有达到同步就开始出现啮合，产生了比较大的转矩冲击，出现换挡困难现象。这个时候的同步损坏结合套以及空转齿轮会形成新的结合面。第二，当锥环烧死的原因是因为换挡操作过程纵杆位置调整不当导致的，而且操作杆在进行调整过程中，不容易找到准确的位置，这样就会容易导致使锥盘和锥环间相互摩擦时间过长，时间一长就会积累大量的热能量，导致锥环烧死。第三，挂空挡速度不降低，变速器在运行过程中，没有选择到合适的挂空挡，这个时候的速度不会减少，这主要是因为摩擦锥面抱死没有及时分开之原因，容易导致锥盘的磨损。第四，挂档难是比较常见的问题，主要原因是在安装时，位置不对称导致，锥盘和锥环没有形成良好的接触面，当锥环不断加速磨损时，换挡出现不同步现象，齿套和结合齿外围会有新的火花。根据最新的数据结果分析，1档随着不断的提高转速，会因为同步性能失效而出现问题。根据最新探究发现，同步锁止角主要是起到锁止的作用，但是这个作用的发挥主要是以为设计不当时才会发挥。如果因为设计不当会出现啮合齿同接合套进行紧密结合，这个时候会形成巨大的冲击，虽然这个过程中已经进行了换挡，但是因为锁止角起到的作用不到，这样就会容易听到比较大的噪音，这样就可以断定出锁止角在设计过程中不合理导致，没有听到冲击噪声，这最常见的原因是因为失效导致。当同步器零件端面的缝隙比较小时，太过意进行换挡连接，这样时候就非常容易出现不同步环轴的驱动。当装配间隙过小时，就非常容易使得同步环与啮合齿环瞬间结合，这个时候就会因为性能失效而无法发挥出实际作用。另外，还可能因为磨损比较大而出现同步性能失效，当摩擦锥面有分开时，这样就会加速锥盘的磨损。