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TraXon变速器结构分析

 爱萨摩 2019-10-18

本期内容将对TraXon变速器的结构做一简要分析

变速器内部结构设计

TraXon 变速器内部采用了双中间轴加行星齿轮机构的传动方式。前置半档副箱和主箱采用了双中间轴设计,来自变速器输入轴的动力流通过常啮合齿轮分配给两根中间轴,再通过中间轴各自啮合的齿轮将动力流汇集到主箱的主轴上,然后经后置行星齿轮副箱传递到变速器输出轴。

由于两根中间轴各承担了输入扭矩的50%,齿轮,齿轮轴和轴承等传递的载荷减半,这样就减小了零件的尺寸并提高了可靠性。主轴齿轮无滚针轴承,在载荷的作用下,主轴齿轮会处于各自中间轴齿轮的中间位置浮动支撑。高低档后副箱采用行星齿轮机构使得结构紧凑,并能够获得较大的减速速比。

主箱采用结合套换档,升档时,通过安装在中间轴上的多片式制动器来降低输入轴的转速从而对输入轴转速进行同步调节。而在降档期间,通过控制发动机提升输入轴的转速来进行同步调节;半档副箱和高低档副箱采用同步器换档方式。

为了降低倒档齿轮在怠速时的敲击噪声,TraXon变速器在主轴倒档齿轮处设计了一个橡胶衬套,如下图所示:

变速器换挡系统

讲完变速器内部的齿轮传动结构,再来看看TraXon变速器换档系统的布置,换档系统包括半档前副箱、主箱和高低档后副箱的三个换档拨叉轴/换档拨叉及对应的三个换档气缸。

半档前副箱和高低档后副箱换档各使用一根拨叉轴控制。主箱使用一根换档拨叉轴控制1/R档拨叉和2/3档拨叉。主箱换档拨叉轴可以转动选择不同的换档拨叉(拨叉上有一槽口)。换档轴的转动即选档的动作是由选档执行器来完成的,选档执行器及工作原理如下图所示,选档执行器通电工作时,驱动块横向移动带动选档衬套旋转一个角度,从而选择1/R档拨叉或2/3档拨叉。

👆【选档模块】

👆【主箱选档的工作原理】

集成气动装置的连接盘

换档气缸集成在如下图所示的连接盘上。压缩空气通过连接盘上的气道进入换档气缸,推动活塞双向移动从而实现换档动作。

除了换档气缸,连接盘上还集成了一个油泵和变速器制动器。变速器制动器的作用是在升档时用于调节输入轴的转速从而达到主箱换档时的同步。油泵为整台变速器(齿轮、轴承等)提供润滑油润滑,必要时让变速器油通过一个单独的油冷器冷却润滑油,提高变速器的使用寿命。

TraXon变速器在油泵的出油口处新增了一个滤清器,从油泵出来的小部分油(约1/3)经由滤清器进行过滤,另外大部分油(约2/3)直接进入润滑油路。在油泵出口处增加了一块磁铁吸附油液中可能存在的铁屑,保证润滑油的清洁。

连接盘的前端用一隔板将排气腔与离合器腔分隔开。整车压缩空气从变速器压缩空气接口处进入变速器,从隔板与连接盘之间的排气腔经由变速器壳体底部排出。与AS Tronic排气口设计在变速器侧面相比,这种设计可以有效减少排气噪音。

换档执行器模块

与AS Tronic不同,TraXon变速器不再使用整体式的换档执行器,而是根据功能不同划分成三个模块:阀模块,传感器模块和选档模块。

阀模块安装在连接盘平面的上方,阀模块上一共有14个电磁阀,分别用于换档气压的调节,换档气缸控制,变速器制动器控制和离合器分离/结合控制。在阀模块上集成了一个气压传感器,用于监测变速器换档气压。

位于中间的是传感器模块,传感器模块包含有三个非接触式的位移传感器,用以监测三根换档拨叉轴的行程信号,另外还包含了一个油温传感器和一个转速传感器。

位于最右侧的是选档模块,选档模块通过电驱动来实现驱动块的横向选档动作,其原理前面已提及,不再赘述。

离合器执行器ConAct

与TraXon变速器配套使用的推式离合器通过集成在变速器输入端的离合器执行器来控制。TraXon离合器执行器如下图所示,离合器执行器将分离轴承,分离气缸和一个监测离合器分离/结合位置信号的行程传感器集成在了一起。离合器执行器内置在离合器壳里,与输入轴同心,分离气缸上的活塞直接作用于分离轴承,取消了传统的外置离合器分离气缸、推杆、分离拨叉及输入轴套管,减少了零件数量,工作更加可靠。

离合器执行器通过阀模块上4个电磁阀对离合器进行精确的运动控制, 变速器ECU通过行程传感器监测离合器的分离/结合位置,确保离合器在起步/换档过程中总是工作在理想的状态,有效减少离合器的磨损。

集成了电子控制单元ECU的壳体顶盖

TraXon变速器电子控制单元-ECU封装在变速器顶部的盖板上。ECU外部通过一个中央插头与整车线束相连,内部通过插接件直接与各个执行器模块相连,无连接线束。

在ECU的内部还集成了一个倾角传感器,用于监测车辆当前行驶道路的坡度,ECU根据坡度大小选择不同的换挡策略。

变速器壳体设计

TraXon变速器壳体由三个部分组成:离合器/变速器壳体,中间支承板和后副箱壳体。其中离合器壳与变速器壳体制成一体,保证了整个壳体具有很好的刚性。所有壳体均采用铝合金压铸制成。

此外,TraXon变速器还对透气塞进行了改进设计,透气塞内置在ECU顶盖下面并设计了专门的气路与排气腔相连。相比于直接安装在变速器壳体外部的透气塞,这种设计可有效降低透气塞吸入水汽导致油品乳化变质的风险。

END

通过本期介绍我们了解了TraXon变速器的主要结构,那么在具体的使用过程中如何操作TraXon变速器呢,下期内容将同大家一起分享TraXon变速器的操作,敬请期待。

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