污染物对自动变速器的影响与控制方法研究

孙炜，高佩

（西安双特智能传动有限公司，陕西 西安 710119）

污染物对自动变速器的影响与控制方法研究

孙炜，高佩

（西安双特智能传动有限公司，陕西 西安 710119）

本文详细论述了自动变速器中的污染物形成根源及对自动变速器的危害，分析了目前变速箱中应用的清洁度标准，从而提出了控制污染的措施。

自动变速器；污染物；危害；清洁度；控制

CLC NO.: U461.11 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2014)10-14-02

1、综述

随着市场对自动变速器越来越大的需求，对其设计提出了更高的性能要求，这就要求在设计过程更精细，提高公差等级，同时要求在高压下工作，提高效率。然而在实际运行过程中，自动变速器的效率很难达到设计要求，发生故障的概率也非常高，严重时甚至导致自动变速器报废。经过大量的试验研究，发现污染物的存在严重影响自动变速器性能和寿命。

2、污染物的概念

自动变速器的污染物被定义为存在于自动变速器液压系统中或流体湿润零件上的有害的外来杂质。污染物能够改变流体的性能，对液压系统造成损害，同时阻止自动变速器达到预期的可靠性和耐久性（1）。

3、污染物类型

根据实际生产过程中对自动变速器的检验和试验，统计出主要的污染物有以下五种类别：

A．外来物，如磨损颗粒、纤维、污垢和灰尘。

B．化学物质，如悬置于变速器油液中的燃烧产物。

C．水、冷却剂和油间的交叉污染物。

D．微生物，如藻类和真菌。

E．氧化产物或热效应产物。

4、污染物来源

根据自动变速器加工、装配及维护进行分析，得知主要的污染物来源有：

A．自动变速器常规操作过程产生的颗粒和锈蚀剥落物。例如，离合器、制动器的摩擦片摩擦产生的磨料；离合器、制动器的弹簧与活塞、壳体等的频繁撞击产生的金属碎屑。

B．从外界环境卷入润滑系统的灰尘和杂质。正常情况下，变速器的润滑系统是密闭循环，但是长时间野外作业或在路上行驶，润滑系统的连接管路会发生磨损甚至泄漏，这样就会使环境中的灰尘和杂质进入润滑系统，形成污染。

C．充液过程进入润滑系统。根据变速箱中油液的清洁度要求，必须在无尘环境下进行充液，但是实际情况往往达不到完全无尘，同时充液的操作方式也可能造成污染物进入润滑系统，形成污染。

D．维修保养过程进入润滑系统。自动变速器中的油液长时间在高温环境工作，同时在变速器中存在着大量的零件相对运动。因此，需要定期进行变速器的维修保养，这样就会造成污染物进入润滑系统，形成污染。

5、污染物的危害

污染物的存在会对变速器造成巨大的危害。

A.污染物的存在使润滑油的润滑效果大大的降低，导致自然抗磨效果降低，一旦其抗磨性受到阻滞，各部件的使用寿命会大打折扣。

B.污染物滞留在润滑油中会形成一定的泥泞沉积，这些沉积会加大各部件之间的磨损，影响动力的传送。

C.污染物会影响油箱内的压力，严重时还会造成无油压阻滞的烧片现象，动力无法正常传出（2）。

6、自动变速器清洁度等级评定

润滑油污染度指单位体积中固体颗粒污染物的含量, 有的也称为润滑油清洁度。国际上应用的润滑油污染度检测标准有SAE、NAS 1638和ISO 4406三种。

SAE 标准是由美国汽车工程学会于1963年提出, 因标准应用范围较窄现已不适用。

NAS 1638标准是由美国国家宇航学会于1964年提出的。该标准在国际上应用较广泛。

ISO 4406标准是由国际化组织制定的。它以润滑油中大于5μm 和大于15μm 颗粒数为基础, 用两个代号表示清洁度等级。前面的代号代表1ml 油液中大于5μm 的颗粒数等级, 后面的代号代表每1ml油液中大于15μm 的颗粒数等级, 两个代号之间用一斜线分隔。例如，19/14，表示大于5 μm的颗粒数等级为19级，对应颗粒数范围2500-5000，大于15μm的颗粒数等级为14级，对应颗粒数范围80-160。

7、自动变速器的清洁度检测方法

A．在线粒子计数法 用自动粒子计数器(APC)进行在线检测，该方法是优先考虑的检测技术。

B．量杯取样法 不能进行在线计数检测时，进行量杯抽样检测。量杯抽样检测参考ISO 4021。

8、污染物的控制方法

为了保证变速器能在规定的润滑油清洁度条件下正常运转，常采取的有效控制润滑油污染的措施如下：

（1）工艺上在润滑系统中装设高效能的润滑油过滤器，使设备运行时可以不间断地滤除由于零件磨损产生的金属磨粒和外界侵入的杂质。

（2）组装机械设备的零件必须经过严格清洗，有条件的工厂还要在产品组装完成之后进行整机清洗，机械设备出厂前或大修后，应检测机油清洁度，避免加工残留物或零件表面粘附的尘埃混入机油。

（3）注入新油时必须经过过滤，同时进行必要的清洁度检测。

（4）装配应采用“干装配”法，零件清洗表面干燥后再进行装配；装配时如需打击，禁止使用铁锤敲打，可以使用木锤、橡皮锤、铜锤和铜棒；装配时不准带手套，使用纤维织品擦拭安装面。

（5）建立变速箱点检制度，制定润滑卡片，定期对变速箱进行点检和润滑。

（6）建立和完善润滑油清洁度的检测制度，定期检测运行设备的润滑油，一旦发现异常，立即采取必要的措施。

（7）结合润滑油的清洁度检测和理化检验结果，制定恰当的换油周期，定期换油。

[1]陈家瑞，《汽车构造》（第三版）下册,人民交通出版社，1996,10.

[2]高维山，《变速器》（第一版），人民交通出版社，1990,8.

Research on the impact of pollutants on the automatic transmission control method

Sun Wei, Gao Pei
（Xi'an double special intelligence Transmission Co. Ltd., Shaanxi Xi’an 710119）

Discuss reasons of pollutant in the automatic transmission and the damage of pollutant in the automatic transmission, analysis cleanliness standard of transmission, and propose control pollution measures.

Transmission; pollutant; damage; cleanliness; control

U461.11

B

1671-7988(2014)10-14-02

孙炜，就职于西安双特智能传动有限公司。