宝马GA8HP自动变速器解析（上）

2016-09-07北京冯永忠康永禄

汽车维修与保养 2016年1期

◆文/北京　冯永忠　康永禄

宝马GA8HP自动变速器解析（上）

◆文/北京冯永忠康永禄

宝马F系普遍配置了新型GA8HP八速自动变速器，可传递的扭矩较高，同时提高了效率，是高效动力系的一个重要组成部分。这种自动变速器带有四个单排单行星架行星齿轮组、八个前进挡和一个倒挡，由各齿轮组相应连接形成；连接时需要五个换挡元件，即两个多片式制动器和三个多片式离合器；形成每个挡位时都有三个换挡元件接合和两个换挡元件分离；其控制通过机械电子模块以液压电子方式实现，液压换挡机构和电子控制单元集成在机械电子模块内，如图1所示。

图1 GA8HP自动变速器剖视图

为进一步降低耗油量，自动变速器配有停车时使动力传动系分离的停车分离功能。新开发了包括自适应变速器控制系统的变速器电子控制系统。液力变矩器使用了所谓的三管路变矩器，并使用了变矩器锁止离合器。

一、技术规范

宝马GA8HP自动变速器技术规范，如表1所示。

表1 GA8HP自动变速器技术规范

二、液力变矩器

GA8HP自动变速器上的液力变矩器同样带有泵轮、涡轮和导轮，但是三管路变矩器是一种针对功率优化的新开发产品，变矩器锁止离合器通过一个独立的液压油管路来控制。即使变矩器锁止离合器接合时，液压油也能最佳地通过液力变矩器并进行冷却。在所有行驶情况下都能更好地控制变矩器锁止离合器，如图2所示。

图2 液力变矩器

管路1用于液压油供给，管路2用于液压油回流，管路3则为变矩器锁止离合器提供压力油。为了将发动机扭转振动与变速器隔开，将压力变矩器与现有减振系统组合在一起。

1.涡轮扭转减振器

涡轮扭转减振器是一种经典的扭转减振器，其发动机侧可以通过变矩器锁止离合器与液力变矩器的涡轮以固定方式连接。因此提高了初级侧的飞轮质量，从而明显改善了减振特性，如图3所示。

图3 涡轮扭转减振器

变矩器锁止离合器分离时，即处于变矩器运行模式时，来自涡轮的动力不像通常那样传输到变速器输入轴上。涡轮将动力传输到扭转减振器的初级侧。涡轮扭转减振器的次级侧与变速器输入轴连接在一起。因为液力变矩器不传输振动，所以扭矩减振器不必承担减振功能。在这种情况下其工作方式与一个刚性传动元件非常相似。

变矩器锁止离合器接合时，动力直接从离合器传输到涡轮扭转减振器的初级侧。由于此时与变矩器涡轮之间为刚性连接，因此提高了初级侧的飞轮质量。动力通过涡轮扭转减振器传输到变速器输入轴上。扭转振动可以非常有效地过滤掉。通过这个系统可以在不降低舒适性的情况下，使变矩器锁止离合器的接合时间明显提前。这样可以使变速器与发动机之间的连接更直接，从而提高动力性且降低了耗油量和尾气排放。

2.液力变矩器锁止离合器

变矩器锁止离合器用于防止传输扭矩时打滑，有助于降低耗油量。在新型三管路变矩器中通过一个独立的液压油管路控制变矩器锁止离合器，隔开离合器与涡轮室，如图4所示。

图4 液力变矩器锁止离合器

变矩器锁止离合器有调节范围，即允许驱动侧与从动侧之间存在规定可调滑转率的运行范围。这种情况主要是指分离和接合时的过渡。这个滑转率可降低从发动机传递到变速器上的扭转振动。通过调节改善舒适性，要求变矩器锁止离合器分离时以非常小的机械滑转率行驶。

以前的变矩器锁止离合器分离和接合通过变速器压力控制实现。控制系统改变液力变矩器内液压油的流动方向。液压油流动方向使活塞两侧的压力大小不同。因此使活塞向分离方向或接合方向移动。这种新型变速器可以通过独立控制改善调节，从而能够以调节变矩器锁止离合器而不是以分离的方式扩大运行范围。此外还能随时根据冷却等具体要求优化变矩器的流量。

（1）液力变矩器锁止离合器分离

处于分离状态时，变矩器锁止离合器的压力建立室几乎无压力。此时仅有0.03MPa的压力用于预先注满液压油。涡轮室内的液压油压力将活塞压到其静止位置。如图5所示。

图5 液力变矩器锁止离合器分离

变矩器锁止离合器阀和变矩器压力转换阀位于静止位置。由变矩器压力阀调节的液压油压力从变矩器压力转换阀内的一个转换位置通过并提供给涡轮室。压力油从涡轮室出口经过变矩器压力转换阀第二个转换位置进入变速器油冷却器，用于润滑。

（2）液力变矩器锁止离合器接合

变矩器锁止离合器阀直接为变矩器锁止离合器活塞提供压力油，如图6所示。接通变矩器锁止离合器阀，系统压力保持阀的系统压力直接作用在变矩器锁止离合器活塞上，与此同时还要接通变矩器压力转换阀。因此系统压力阀不再为变矩器提供液压油，现在液压油直接用于冷却和提供给润滑部位。通过变矩器锁止离合器活塞与变矩器短路连接提供液压油。