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自动变速器阀体的液压控制----抵挡感觉和蓄压器
来源:汽车与驾驶维修  作者:佚名  2019-07-24 08:07:39

     当变速器的换挡品质出现问题时,用户经常用冲击或打滑等词来形容不舒适的换挡感觉,这可能是升挡时、降挡时、某一挡位上或在所有挡位上都有不舒适的感觉。自动变速器多年来一直使用蓄压器和液压控制油路作为控制换挡感觉的主要手段。其原理主要是对作用在离合器上的液压冲击进行减振,吸收一部分的冲击能量,从而使离合器能够逐渐结合而不是一下子硬碰硬的结合。这些年来,蓄压器的设计一直在改变,其背后的推动力是对汽车有着更高节油性能、驾驶舒适性和更低制造成本的要求,同时也要求变速器的尺寸和质量变得更小。

    在传统完全液压控制的3挡和4挡变速器中,蓄压器活塞的尺寸通常被设计的很大,弹簧也很硬,而且多个控制阀芯需要配合蓄压器一起来控制液压和流量。当电磁阀出现在变速器里的时候,电磁阀会对蓄压器进行控制,从而使变速器可以根据驾驶状态来动态调整换挡感受,在设计上就直接取代了一些阀体的控制阀芯,使阀体的液压控制结构更简洁。丰田和爱信在5挡和6挡变速器中都还使用传统的、体积较大的蓄压器设计,但在很多6挡和8挡以及更新的变速器中,传统的蓄压器和相关的液压控制阀已经不再需要了。控制单元和电磁阀可以直接控制离合器的结合与释放油压,更精确地调节换挡感受。
    然而无论变速器设计如何改变,离合器结合时的蓄压始终会发生,但是与之相关的装置却发生了改变。为了成功解决换挡品质的问题,人们需要理解各种控制元件(包括电子元件和液压元件)是如何工作的,以及它们的典型失效模式,这样才能找到问题根源。
    首先从早期的全液压控制的变速器开始,理解蓄压器是如何做到对换挡品质进行控制的。如图1所示,这是一款全液压控制的通用4挡变速器。当车辆从P挡换入D挡时,前进挡离合器开始结合,手控阀将系统油压导入。当车辆处于低速或怠速状态时,油压较低,通过节流孔,然后逐渐推动蓄压器克服弹簧的阻力,从而使液压先得到缓冲然后再流向前进挡离合器。当踩下加速踏板,节气门开度增加时,油压增加,推动前进挡控制阀克服弹簧阻力运动,从而打开油路的开口,使油压绕过原来的节流孔,直接流向蓄压器和离合器。这种设计就使变速器在气门开度较大时,可以使前进挡离合器更快地进行结合。
    离合器油压必须随节气门开度和车辆行驶速度的变化而随之改变。车辆在高速行驶时,离合器结合要更快,这样换挡感受才会更好,也可以避免换挡时间过长,离合器因为打滑而造成热量堆积,缩短离合器寿命。实际的情况是,图1中前进挡控制阀会由于磨损而导致油压泄漏,或者蓄压器的销子与活塞之间产生磨损而导致油压泄漏(这种带销子的蓄压器设计在后来的变速器中逐渐消失,较新款的蓄压器都不再带有中心销子)。油压的泄漏造成蓄压器活塞不能被足够推动,蓄压器失去了应有的蓄压和压力缓冲的作用,造成入挡冲击。大量的泄压也会使离合器的结合油压不足,造成离合器过早失效。
    当车速继续增加时,变速器需要从1挡升到2挡,这时2-4制动带需要开始作用。如图2所示,显示了换挡油压从1-2换挡阀那里流过来,流向伺服器中的2挡活塞(伺服器就是用来作用制动带的,这种设计以后也逐渐被制动器取代),以及1-2蓄压器。可以看到,油压在推动2挡伺服器时通过1-2蓄压器得到了缓冲,使伺服器能平顺地推动制动带。油压克服1-2蓄压器的弹簧力以及蓄压器背后的一个随节气门变化而变化的背压,这个背压由蓄压器阀来控制,而蓄压器由节气门控制阀(MTV)和弹簧力来控制。这样设计的目的是使车辆随着车速的变化而调节蓄压器的蓄压能力,从而在车速变化过程中可以达到更好的换挡感受。比如,当车速增加时,图2中绿色的蓄压器活塞背压就会提高,这样就可以产生更快速和更结实的换挡感觉。如果出现1-2和2-1换挡问题,维修人员就可以分析出与之相关的可能失效因素,包括蓄压器阀的磨损、1-2蓄压器活塞以及伺服器的问题。

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