乘用车自动变速箱液压系统防卡滞的几点解决方向

2019-04-06

大众汽车 2019年7期

关键词：油液过滤网毛刺

柳州上汽汽车变速器有限公司柳东分公司广西柳州 545000

1 液压系统卡滞的基本原理

在卡滞的实例中，除因滑阀和阀孔圆柱度和同轴度超差引起的阀芯运动不顺畅外，多数卡滞实例都是由于杂质进入和滑阀与阀孔之间的间隙，导致滑阀在阀孔中运动不畅，从而使得滑阀的输出压力不受控制，如图1所示。

图1 滑阀卡滞示意图

导致滑阀运动不畅的杂质包含两种可能：

1）因为有数量较多的小颗粒杂质，一般指杂质粒径小于100μm，大量堆积在滑阀和阀孔中间，使得滑阀运动的阻力变大，未能按照设定的参数及时到达滑阀设定位置，如图1位置a所示。这种现象的表现一般为液压系统输出压力迟滞或者压力非线性输出。

2）因为有尺寸较大的大颗粒杂质，一般指长度大于400μm的杂质，被夹入滑阀和阀孔的相对运动路径上，直接导致滑阀运动失效，如图1位置b所示，使得输出压力无响应或产生突变。

2 液压系统防卡滞的几点解决方案

2.1 设计解决方向

1）因卡滞直接影响了滑阀的运动，在滑阀和阀孔设计上可进行防范。

方法一：加大滑阀的外径尺寸，使滑阀所受的控制力更大，增强抵抗杂质侵袭能力。

方法二：加大滑阀与阀孔的设计间隙，让进入阀孔的杂质能尽快排出，不至于堆积在滑阀和阀孔之间。

方法三：使用轻量化材料和设计，减轻滑阀的质量，使滑阀的运动响应更快。

方法四：尽量减少深孔、多台阶阀芯孔设计，降低后续阀芯孔翻边毛刺处理难度。

2）对于滑阀运动副进行保护

在滑阀的前后油路上增加过滤网，阻止滑阀受杂质侵袭。过滤网的过滤参数设计和布置方式会影响液压油的流动，在保证液压系统正常工作的前提下，对过滤网系统的设计需要有详细论证，在本文中不再展开讨论。过滤网参数主要设置方法为：在液压系统前端的过滤网对杂质的过滤效率不能太高，也不能太低，一般选择在200目至300目之间，以过滤变速箱内部的大颗粒杂质；在液压系统后端的过滤网需要提高，一般为高精度的无纺布或过滤纸，过滤5-100微米的小颗粒杂质，使变速箱内部的液压油处于相对洁净的状态。

2.2 生产控制解决方向

1）加工零件的杂质控制。自动变速箱内部零件有大量需要进行机加工的零件，经过机加工后会产生大量的碎屑、翻边、毛刺等杂质，这些杂质需要经过反复清理。常用的方法有刀具加工圆角去毛刺、高压清洗技术、毛刷清理翻边毛刺、电化学腐蚀清理翻边毛刺、超声波清洗、振动光饰去毛刺、热能去毛刺等，可以有效的去除杂质。需要特别注意的是，对于有深孔加工的零件，因为比较隐蔽，这些杂质的处理比较困难，需要将清理方法深入到加工深处，而且需要反复清理。

2）零件包装运输控制。从零件加工完成到装配，中间需要经过复杂的包装、运输、拆包等许多环节，这就要求包装过程需要在清洁环境下完成，对包装袋的清洁度也需要进行防范，拆包过程仍然需要在清洁环境下完成。

3）变速箱装配现场的杂质控制。在所有的杂质中，对液压系统污染最为严重的成分为二氧化硅，即自然界的砂石，其次才是加工产生的铁、铝等杂质。

为了防止砂石对自动变速箱的污染，一般要求变速箱的装配环境为密闭的独立空间，在这个独立空间中设置空气微正压，使得装配空间的气体往外排出，避免自然界空气中夹带的砂石进入到装配现场。对于环境控制做得比较好的厂家，会将这个独立空间控制为清洁厂房。

在自动变速箱装配现场，因压装、碰撞、螺栓紧固、返修等各种动作，不可避免地会产生各种铁屑和铝屑杂质。对这种二次污染物，常用的控制方法为选用耐磨性较好的工装、吸尘器吸收杂质、现场定期5S控制等。

自动变速箱一旦经过运转，从运动副上会有部分杂质被磨合下来。在自动变速箱的出厂测试之后，可以将自动变速箱内部的油液抽出，以清理部分被磨损下来的杂质。同时对于测试台架试验上的试验用油为循环使用，需定期抽样监控和更换，保证试验用油不会带来二次污染。

2.3 售后维护方向

虽然当前自动变速箱的设计很多都可以实现终生免维护，但为了使得自动变速箱在长时间的运行之后还能有优良的性能，在车辆行驶一定的里程之后可以进行油液的更换和过滤系统的更换。经过长时间运转后，部分磨损的杂质会被自动变速箱内部的过滤系统所吸附，部分杂质会残留在油液中，还有部分杂质会残留在各个零件的表面。经过过滤系统和油液的更换可以很好的改善自动变速箱的清洁度，使得液压系统的工作更加顺畅。