自动变速箱油冷系统设计

图一：自动变速箱液力变矩器工作原理
二：变速箱冷却系统概述 ★ 变速箱冷却与发动机冷却： 变速箱冷却系统设计，布置及基本的工作原理同发动机冷却系统类似，主 要是冷却介质不同，变速箱冷却介质为其专用的ATF（变速箱润滑油） ★ 系统主要组成: 变速箱内置的油泵，变速箱内部润滑油的冷却润滑通道，液力变 矩器，变速箱润滑油油底壳，变速箱进出油管路，散热器。 见图二：变速箱油冷系统示意图
见图二：变速箱油冷系统示意图
★工作原理： 1，在自动变速箱未闭锁时：见图三：自动变速箱内部润滑油工作示意图 此时变速箱内部润滑油从油底壳经过油泵一部分流至系统各零部 件进行润滑并带走摩擦产生的热量最后返回油底壳完成一个循环，一 部分流至液力变矩器进行动力传递，同时会吸收动力传动过程中产生 的大量热量，然后经过散热器降温后，流至油底壳完成循环。润滑油 流量与发动机转速成正比，见图四：变速箱润滑油流量变化曲线（变 速箱出油流量） 注：变速箱的最大发热量发生在变速箱闭锁前或满足闭锁功能实 现的工况，此时的变速箱及发动机工况为变速箱冷却系统设计匹配的 关键考核点。
散热器分类 变速箱油冷器根据布置形式分： ★有外置(独立)油冷器：一般为铝制，管带式，基本结构形式与技术要 素与发动机常规散热器类似，只是冷却介质为ATF，如图：
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内置油冷器：一般为黄铜制品，管式。也有铝制的，管片式 比较而言，因铝制管片式油冷器工艺比较复杂，成本较高，因此应 用不是很广泛，主要采用黄铜制品。两款产品散热性能相当。如图
三：变速箱冷却系统设计匹配。 变速箱散热器设计匹配与发动机散热匹配类似，这里就不在进行x 详细叙述。其中的需要注意的几点不同是： ★变速箱的发热量应结合变速箱闭锁的几种工况，以及低档时（1.2档） 的工况进行计算对比 闭锁的几种工况： 1，在高档（3.4档）温度达到120度 2，在高档（3.4档）车速分别达到设计值。 低档（1.2档）工况： 3，低档各档位分别在最大扭矩，最大功率及最高转速时的散热量
★变速箱各工况的发热量主要根据变速箱的传动效率（相当的功率损失） 进行匹配计算。 ★变速箱润滑液最大流量发生在变速箱闭锁时或变速箱设定值 最终：结合变速箱标定文件，通过对以上 最终：结合变速箱标定文件，通过对以上1.2.3三种情况的散热量及流 三种情况的散热量及流 量的的计算对比，来选定散热器的主要散热参数。 量的的计算对比，来选定散热器的主要散热参数。 ★变速箱冷却系统的理想匹配目标： 1，满足整车在低档运行过程中的极限工况：最高车速，最大扭矩，功率点 2，满足变速箱在整车高档运行过程中车速达到闭锁条件以前，不因温度达 到闭锁条件闭锁 3，在最高的适应环境温度（国内43度，国外55度）下，满足1，2目标
润滑油介绍
自动变速箱润滑油
★液压传动：AT,CVT。在这两种变速箱的液力传动过程中，传动 介质为润滑油，润滑油除了本身的润滑左右以外，还承担了动力 传动的任务。液压传动示意图见图一：自动变速箱液力变矩器示 意图 ★液压传动整个过程变速箱传动效率为80%左右，其余接近20% 的能量以克服零部件阻力以及热量的形式消耗掉。这部分热量足 够润滑液吸收并升温至120度以上，甚至更高，直至润滑油产生 高温氧化，粘度急剧下降，润滑效果变差，最终增加功率损耗， 影响变速箱寿命。 ★为了保证变速箱及润滑油能够在正常的温度下工作，不至于温度 过高，我们就需要液压传动的自动变速箱进行专门的散热设计，
图三：自动变速箱内部润滑油工作示意图
见图四：变速箱润滑油流量变化曲线（变速箱出油流量） 变速箱闭锁 点
2，自动变速箱闭锁时： 闭锁时，变速箱传动模式转换为机械传动，此时功率损耗大幅下降，变 速箱的发热量也大幅下降，此时变速箱发热量主要来自摩擦发热 闭锁后，流过液力变矩器的润滑油会随着转速的提高而减少，以减少 润滑油在变矩器受到的剪切力，从而减少发热量。 注：变速箱闭锁后，变速箱油温会出现明显的下降，
冷却系统----变速箱油冷系统 冷却系统 变速箱油冷系统
一：变速箱的冷却需求
1，手动挡变速箱（MT）：传动效率一般在95%以上，其余能量以摩擦 发热， 克服零部件之间阻力的形式消耗掉，因此其中的润滑油主要作 用就是对各零部件进行润滑，减小摩擦阻力，提高传动效率。不需要专 门进行散热设计。 2，自动挡变速箱根据传动模式的不同分为： ★机械传动：AMT,DCT。这两种变速箱的传动模式与手动挡变速 箱相同，只是在换挡模式上进行了自动化的设计。因此其中的润 滑液的作用于手动挡变速箱中的一样。无需专门散热设计