王臻华，李杰

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

引言

汽车变速器是汽车传动系统中的重要部件，变速器的正常运行对整车行驶的动力性和燃油经济性都有着重要的影响。汽车变速器的结构紧凑，传递扭矩大，工况变化复杂，如果变速箱内部温度长时间过高会严重影响变速箱润滑油的性能及零部件的使用状态，进而影响变速箱的传动效率和使用寿命。尤其是汽车在高温季节行驶时会出现变速箱润滑油油温过高故障，自动变速箱更胜，从而导致车辆不能正常行驶或顾客抱怨。本文将变速箱和润滑油看做为一个热量传递整体进行建模对变速箱油温进行校核计算。

1 设备名称

底盘测功机，是一种高精度的可以用于测量汽车驱动轮输出功率、扭矩（或驱动力）和转速（或速度）的专用计量设备。它能够通过室内台架模拟汽车在各种特定载荷状态下的受力情况。可用于车辆动力性、经济性、热平衡等性能试验；

环境仓，是一种控制环境温度以达到模拟各种环境温度的专用设备。其在整车试验中，主要用于环境温度的控制。

1.1 建立模型

将变速箱做功以及变速箱润滑油温度度变化和变速箱散热进行模型建立。

根据上述公式可建立变速箱吸热和散热模型公式：

其中：Q做功为变速箱做功能量，dToil为变速箱润滑油温度变化率，Toil为变速箱润滑油温度，T环境为变速箱周围环境温度，α为变速箱比热值与质量的模型量，β为变速箱换热系数。

使用最小二乘法得出α与β值。

1.2 试验方法

车辆浸置4h以上（或变速箱润滑油温度达到25℃）。将车辆推至环境仓内，并固定在转毂上。设定环境温度25℃。转毂使用满载道路滑行法加载，车辆以五档 80km/h匀速行驶，直至变速箱油润滑油温度达到稳定。同时记录变速箱润滑油温度，变速箱周围环境温度，转毂轮边力，车速等数据。

2 试验分析

现以某公司某款车型手动挡变速箱为例，测试其以上述试验方法进行试验的各项数据,并进行求解α与β值。

2.1 样车测试数据与计算

控制环境仓温度在 25±0.5℃，将试验样车转移至底盘测功机上，使样车进行80km/h匀速行驶工况，得出相关数据。

图1 变速箱润滑油温度随时间变化曲线

经计算变速箱做功见图2。

图2 变速箱做功随时间变化曲线

表1

2.2 变速箱润滑油温度校核计算

现已知变速箱润滑油初始温度为Toil-0、变速箱做功W0-i、环境温度T环境0-i以及α与β值，可校核计算timin时的变速箱润滑油温度Toil-i。

根据测得的变速箱做功曲线以及环境温度进行计算并与实测结果进行对比，见图3。

图3 变速箱润滑油随时间变化曲线

3 结论

本文通过试验和建模对变速箱的比热值与质量的模型量及换热系数进行计算，并进行逆向校核计算，可见校核计算数据与试验实测数据基本一致。这一次分析研究时一次初步探索，后期还可以进行不同车速或不同环境温度下变速箱的比热值与质量的模型量及换热系数有何差异，不同质量与不同材质变速箱的比热值与质量的模型量及换热系数有何不同，可以分析不同边界条件下的变速箱的比热值与质量的模型量及换热系有何种规律等等。后期针对变速箱润滑油校核计算再做更详细的研究分析。

[1] 周继军,吴君威,麦瑞礼.GB/T 12542-2009汽车热平衡能力道路试验方法.

[2] 张文春. 汽车理论.[M]机械工业出版社,2010.