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自动变速器的关键,精准控制液压,自动变速器阀体已有多年历史

 茂林之家 2023-09-05 发布于湖南

|小彭的灿烂笔记

编辑|小彭的灿烂笔记

前言

自动变速器阀体是现代汽车自动变速器的关键部件,它在控制液压流体的流动中起着至关重要的作用,将流体引导至各种离合器和制动带,这些离合器和制动带进而接合不同的档位并提供平稳的换档。本文对自动变速器阀体进行了深入分析,包括其设计、部件、操作和在该领域的进展。

自动变速器的历史可以追溯到20世纪初,通用汽车公司在20世纪30年代推出了第一台成功的自动变速器。这些早期的变速器使用简单的液压系统,只有几个阀门,与现代设计相比相对原始。随着汽车技术的发展,自动变速器也在发展,阀体变得越来越复杂,带来了更好的性能、燃油效率和更平稳的换档。

自动变速器的关键,精准控制液压,自动变速器阀体究竟有何作用?

基本介绍

自动变速器阀体由各种部件组成,这些部件协调工作以控制液压油的流量和调节换档,主要组件包括:控制阀是阀体的核心,负责调节液压流体的流量和压力。它们通常由变速器换档杆的运动或电子螺线管致动,允许变速器控制单元(TCU)基于各种参数如车速、发动机负载和驾驶员输入来调整换档。

电磁阀是控制阀体内特定阀门开启和关闭的机电装置,它们由TCU控制,在将液压流体精确地引导至合适的离合器或制动带,促进平稳换档方面起着至关重要的作用。止回球是小的球形部件,在阀体内起到单向阀的作用。它们允许流体向一个方向流动,同时阻止流体向相反方向流动。止回球有助于保持不同回路中的液压压力,确保变速箱有效运行。

隔板在控制阀和液压通道之间提供了屏障,它们具有与各种阀对齐的策略性放置的孔和通道,根据变速器的当前状态确定流体流动路径和档位选择。自动变速器阀体的操作是一个复杂的过程,涉及其部件之间的精确正时和协调。当驾驶员使用变速杆选择档位时,TCU会向相应的电磁阀发送信号,从而驱动必要的控制阀。

然后控制阀打开或关闭,使液压油流向相应的离合器或制动带,挂入所需的档位,流体流动产生的液压对于保持离合器接合和换档至关重要。各种传感器和反馈机制不断监测变速箱的性能,并调整液压压力,以确保平稳换档和最佳效率。汽车技术的最新进展已经导致自动变速器阀体设计和性能的显著改进。

主要功能

自动变速器阀体是现代汽车自动变速器的关键部件,其复杂的设计和精确的操作对于实现平稳换档、确保最佳性能和提高驾驶舒适性至关重要。自动变速器阀体的主要作用之一就是方便选挡和换挡。当驾驶员移动变速杆以选择特定的档位时,阀体将液压流体引导至相应的离合器和带,从而接合期望的档位。

每个档位都与特定的液压回路和控制阀相关联,这些回路和控制阀决定传动比和扭矩输出,在换档过程中,阀体协调齿轮之间的平稳过渡。它控制施加到离合器和制动带上的液压的时间和强度,使它们无缝接合和分离。正确的档位选择和平稳的换档对于高效传递动力和保持舒适的驾驶体验至关重要。

自动变速器阀体在调节变速器系统内的液压压力方面起着至关重要的作用,液压是离合器和制动带接合所必需的,它会影响换档。阀体利用控制阀、螺线管和止回球来精确控制液压流体的流量和压力。必须精确控制液压,以防止突然换档、打滑或啮合不良,否则会导致变速器磨损和降低驾驶性能。

通过仔细调节液压,阀体可确保变速器在各种驾驶条件下以最佳状态运行,变矩器是一种将发动机动力传递给变速箱的液力耦合器。在一些驾驶场景中,例如高速公路巡航,在发动机和变速器之间建立直接的机械连接是有益的,这被称为变矩器锁止。这种连接减少了动力损失,提高了燃油效率。

产品种类

自动变速器阀体是自动变速器的关键部件,负责控制液压油的流量和调节换档,多年来,已经开发了不同类型的阀体,每种阀体都有其独特的设计和特征,以满足特定的传动要求。本文探讨了各种类型的自动变速器阀体,阐明了它们的特点和在汽车工业中的应用。手动阀体,也称为“全手动”阀体,是最简单和最直接的阀体类型。

在手动阀体中,换档时间和换档完全是手动的,要求驾驶员使用变速杆控制每次换档,这种设计通常是性能发烧友和想要完全控制车辆传动装置的赛车手的首选。手动阀体通常用于需要精确和快速换档的高性能车辆、赛车和越野车中。通过取消自动换档功能,手动阀体允许闪电般快速的换档,提高了在赛道或崎岖地形上的加速和性能。

真空调节阀体使用发动机真空压力来帮助确定最佳换档点,阀体内的真空膜片响应发动机负载和节气门位置,相应地调整换档时机。这些类型的阀体在老式自动变速器中很受欢迎,但在现代车辆中已被电子和计算机控制系统所取代。真空调节阀体提供了一种相对简单的方式来根据发动机负载调整换档点,但是它们缺乏电子控制的精度和适应性。

节流压力调节阀体,也称为“液压调节”阀体,利用节流压力来影响换档正时,随着驾驶员踩下油门踏板,油门压力增加,影响变速器的换档点。节气门压力调节阀体比真空调节阀体更复杂,因为它们考虑了实际的驾驶员输入来调整换档正时。然而,它们仍然缺乏电子控制系统的精度和适应性,导致在不同的驾驶条件下换档效率较低。

电子阀体代表了自动变速器技术的重大进步,它们结合了电子螺线管和传感器,以控制液压流体的流量,并根据来自各种车辆传感器的实时数据调整换档正时。在电子阀体中,变速器控制单元(TCU)接收来自测量发动机转速、车速、节气门位置和其他相关参数的传感器的输入。然后,TCU启动阀体内的相应电磁阀来控制换档,从而实现更平稳、更具适应性的换档。

电子阀体提供了几个优点,包括改进的燃油效率、增强的驾驶舒适性以及与其他车辆系统集成的能力,例如稳定性控制和牵引力控制。它们现在广泛应用于现代车辆,提供高效可靠的传动性能。双离合器变速器(DCT)阀体是专为双离合器变速器设计的专用装置。与使用变矩器的传统自动变速器不同,DCT使用两个独立的离合器用于奇数和偶数档位。

主要用途

正确的换档控制对于优化发动机性能和燃油效率至关重要,阀体有效管理换档的能力确保了变速器在各种驾驶条件下无缝运行,提供舒适愉悦的驾驶体验。液压调节是自动变速器阀体的另一个重要应用。阀体负责保持变速器系统内适当的液压,以有效地接合和分离离合器和制动带。

通过使用控制阀和止回球,阀体小心地控制液压,以防止可能导致过早磨损和降低传动效率的剧烈接合或滑动。精确的液压调节可确保变速箱以最佳状态运行,从而延长使用寿命并提高性能可靠性。变矩器是一种将发动机动力传递给变速箱的液力耦合器。在某些行驶条件下,为了提高燃油效率和减少动力损失,自动变速器阀体控制变矩器锁止。

当条件合适时,阀体激活电磁阀,使变矩器锁定,在发动机和变速器之间建立直接的机械连接。这种连接减少了打滑、发热和功率损失,有助于提高燃油经济性和驾驶平稳性。现代自动变速器阀体结合了自适应换档控制,这是一种提高驾驶性能和效率的复杂应用。阀体与变速箱控制单元一起持续监控各种传感器,包括发动机转速、车速、节气门位置和负载状况。

基于实时数据,阀体根据驾驶员的行为和路况调整换档点和正时,以优化换档,自适应换档控制允许变速箱动态调整其性能,提供更平稳的换档和更高的燃油效率。自动变速器阀体通常具有诊断能力,以识别变速器系统内的潜在问题。配备有压力传感器、温度传感器和其他监控设备,阀体可以检测异常和不规则情况。

结语

当检测到故障时,阀体与车辆的车载计算机通信,并且可以触发仪表板上的警告指示器来警告驾驶员。在严重故障的情况下,阀体可以启动“跛行回家”模式,允许车辆安全地行驶到服务设施。自动变速器技术的进步导致了阀体设计和性能的不断改进。工程师和研究人员探索创新材料、制造工艺和电子控制单元,以提高传输效率、响应能力和耐用性。

例如,在阀体结构中使用轻质高强度合金有助于提高燃油经济性。集成先进的电磁阀技术可实现更精确、适应性更强的变速器控制,进一步优化驾驶性能。在现代自动变速器中,自动变速器阀体作为控制液压系统的中央指令单元。它的应用包括换档控制、液压调节、变矩器锁止控制、自适应换档控制、诊断功能和性能增强,有助于实现平稳高效的动力传输。

参考文献

【1】《机械原理与机械零件》 屈国华、康介铎、黄文灿、何元庚 高等教育出版 2011年

【2】《机械零部件设计》 张金美 机械工业出版社 2019年6月

【3】《机械零件常识》黄文 机械工业出版社 2019年4月

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