液力变矩器锁止离合器性能及滑差控制

　　液力变矩器出现于1906年,是船舶工业发展过程中的产物。由于其具有对外界负载的自动适应性,更适合于地面行驶车辆的要求。上个世纪30年代,瑞典的里斯豪姆与英国利兰汽车公司的史密斯合作,创立了三级液力变矩器,并成功应用于公共汽车上,随后又用于其它车辆。

　　然而,液力变矩器存在着效率不够高的问题。从上个世纪50年代起,装备液力自动变速器(AT)的汽车开始增多,由于自动变速器的效率低于手动变速器,使得装备自动变速器的汽车存在燃油经济性较差的问题,从而限制了它的发展。为了解决液力变矩器效率低的问题,汽车界的工程技术人员做了大量的工作。上个世纪60年代的研究重点是采用多元件工作轮来提高液力变矩器的效率。70年代末80年代初开始使用闭锁离合器来提高液力变矩器在高速时的效率[1]。90年代后,随着电子技术的大量应用,液力变矩器的发展进入了一个新的时期,世界各著名汽车公司的液力自动变速器几乎都采用了闭锁离合器滑差控制技术,通过对闭锁离合器摩擦片上压紧油压的调节,实现闭锁离合器微小滑差的精确控制。当闭锁离合器存在微小滑差而非完全闭锁时,一部分动力经液力传动,另一部分经闭锁离合器机械传动。闭锁离合器不完全闭锁可以大幅度降低传动系统的振动和噪声,使闭锁领域得到充分的扩展。滑差控制时闭锁离合器的滑差量很小,所以摩擦损失也很少。闭锁离合器滑差控制技术的应用,解决了燃油经济性和行驶平顺性的矛盾,大大地提高了AT的性能[2-3]。

　　1　滑差控制锁止离合器

　　1.1　滑差控制锁止离合器的结构

　　目前的液力变矩器种类很多,其锁止离合器的结构也不尽相同,但就锁止离合器的结构型式来说主要有两种:一种置于液力变矩器壳体内部,称为内置式;另一种置于液力变矩器壳体的外部,称为外置式。文中讨论的液力变矩器锁止离合器是指内置式锁止离合器。

　　对锁止离合器进行滑差控制已成为提高液力变矩器综合传动效率的一个有效途径。图1为具有滑差控制功能的锁止离合器及其控制油路[4]。变速器电子控制单元通过电流信号控制电子压力控制阀(EDS),并产生一个比例压力,流向锁止离合器的压力由与摩擦面所传递扭矩成比例的调节阀来调节,变矩器壳与锁止活塞之间的油液被挤出,从而使变矩器壳与锁止活塞连为一体,将扭矩传递给变速器[5]。

　　1.2　锁止离合器的工作过程

　　当前的车用液力变矩器锁止离合器大多采用内置式的湿式离合器,这种锁止离合器通常是在液力变矩器封装焊接之后就成了不可拆卸的整体,所以对这种锁止离合器性能的可靠性及寿命较普通的湿式离合器就有更严格的要求。摩擦材料的摩擦系数是影响湿式离合器性能的一个因素。然而,在温度上升后,摩擦材料依然能维持与结合面的吸附和良好贴合的能力则显更为重要。了解摩擦材料的这些重要的性质,将有助于理解离合器在油液中的工作情况。