梅赛德斯-奔驰轿车首次在前轮驱动车辆上装备722.8无级变速自动变速器(CVT,图1)。过去在W 169/W245车型系列上使用的前置自动变速器(FAT)被无级变速变速器(CVT)取代,CVT也成为了所有车辆的选装装备。
1 722.8无级自动变速器(CVT)的结构分析
722.8无级自动变速器(CVT)部件在车上的安装位置如图2所示,722.8无级变速自动变速器(CVT)的基本组成如图3所示。
1.1两路变矩器
带打滑控制锁止离合器(KUB)的新型两路液力变矩器(图4)有助于改善变速器换挡的舒适性,降低油耗,延长CVT的使用年限,并增强其可靠性。当车辆停止不动,发动机处于怠速状态时,液力变矩器可以将发动机和自动变速器之间的动力传递降至最低水平;当车辆起步时,液力变矩器增加发动机的转矩,并不断匹配旋转速度和转矩;在联轴节的范围内,能量传递的效率最高可达98%。液力变矩器中的自动变速器油不断交换,以便使运转阶段产生的热量被变速器油冷却器带走。
液力变矩器锁止离合器(KUB)是集成在液力变矩器中的一个单盘浸油离合器(图5),它可以减少液力变矩器的滑动,减小由液力变矩器造成的功率损失,阻尼器(扭力弹簧)用于减少液力变矩器锁止离合器工作振动的传递。CVT控制单元(Y3/9n 1)根据发动机负荷、车速、车辆加速状况、发动机油温度和摩擦功率的效应通过PWM信号控制液力变矩器锁止离合器的控制线圈,利用自动变速器油压改变锁止离合器传递的转矩,从而减少滑动。图6所示为液力变矩器锁止离合器工作原理图。如图6a所示,液力变矩器锁止离合器处于分开(OPEN)状态时,液力变矩器所需的自动变速器油通过自动变速器输入轴轴孔供给,自动变速器油流托起液力变矩器锁止离合器活塞,使之离开液力变矩器盖,机油流向叶轮。随着叶轮叶片的转动,自动变速器油在离心力的作用下被甩向涡轮,涡轮随即启动,开始旋转。涡轮叶片改变自动变速器油的方向,使之往回流向定子叶片,定子叶片再将机油导回叶轮。机油在定子(定子通过单向离合器固定在变速器壳体上)处改变流向,转矩增加。当叶轮和涡轮间的转速差达到最大值时,转矩变化达到了1.8-2.0的最高系数。当叶轮和涡轮的转速一致时,转矩变化的系数降至1:1。如图6b所示,液力变矩器锁止离合器处于接合(CLOSED)状态时,通过让自动变速器油回流使离合器开始工作,这不会影响液力变矩器的功能。自动变速器油被引导在定子轴和叶轮壳体至叶轮之间流动。随着液力变矩器锁止离合器活塞后压力腔中的压力增加,活塞受压向液力变矩器盖方向移动,与液力变矩器锁止离合器活塞相连的涡轮通过摩擦连接与叶轮相连,涡轮通过直接咬合与主轴相连,进而,液力变矩器在很大程度上被“锁止”(跨接)。当液力变矩器锁止离合器工作时,流过离合器内衬中细窄油槽的自动变速器油对其进行冷却。之后,自动变速器油可通过液力变矩器输入轴轴孔流入自动变速器油底壳。