李向兵 祁稳 杨伟龙 潘道勇 王威

摘 要：变速箱作为动力总成的一个重要部件，其功能及性能对整车表现影响非常大。在整车启动后，快速的将自动变速箱的温度升至正常温度不仅有助于提高变速箱的传动效率降低油耗，并且也能提供较好的驾乘感受。文章主要研究在整车冷机状态下启动时，两种节温阀控制机理的区别带来的对自动变速箱温升效果的影响。

关键词：节温阀;自动变速箱;温升

中图分类号：U463.21  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）22-97-02

Abstract： As an important part of the power assembly， the function and performance of the transmission have a great influence on the realization of the whole vehicle. After the vehicle is started， quickly raising the temperature of the automatic gearbox to the normal temperature will not only improve the transmissions efficiency and reduce fuel consumption， but also provide a better driving experience. This paper mainly studies the influence of the difference between the two kinds of thermostatic on the temperature rise effect of the automatic transmission when the vehicle is started in cold state.

Keywords： Thermostat; Automatic transmission; Temperature rise

CLC NO.： U463.21  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）22-97-02

1 引言

整車在低温环境工况或正常环境温度长时间静置启动时，由于发动机及变速箱均保持低温状态，会导致动力总成的拖矩增大、传递效率较低。依据某款变速箱效率测试表明，同样的扭矩和发动机转速，变速箱在80℃时的传递效率值大致比40℃时高4%左右。另外，对自动变速箱来说，较高的变速箱油温（通常指90±10℃）能使变速箱发挥出更好的性能表现（挡位切换、动力变化等）。所以在整车冷机启动时，发动机舱的热管理技术在保证发动机快速升温的前提下，也要及早的利用发动机冷却液对变速箱进行加热。

本文主要研究对比某搭载自动变速箱的整车上发动机冷却液对变速箱冷却支路上的两种节温阀（一种蜡式机械阀，一种电子阀）对自动变速箱温升效果的影响。

2 节温阀原理

节温阀的位置：节温阀位于变速箱热交换器发动机冷却液出口位置，即发动机冷却液自发动机缸盖引水，经变速箱冷却器热交换，然后再流经节温阀返回冷却液循环。

节温阀机理：

①蜡式节温阀：当流经节温阀的发动机冷却液温度达到设计温度时，阀会相应的逐渐开启并随温度上升而完全打开。本车上的蜡式节温阀初开温度80±2℃，全开温度90±2℃;节温阀在关闭状态下也存在一定的泄漏量，主要是为了让高温冷却液尽快的流动到节温阀位置来。

②电子节温阀：使用电控动作来驱动阀芯的开关。本次测试使用的是一个常开阀，在供给5V电压时，阀芯全关，电压降至2.5V以下时，阀芯全开。电子节温阀的开关由软件设定，即对发动机冷却液温度进行判定，当发动机冷却液温度达到设定的目标温度时，软件控制节温阀开启;当发动机冷却液温度低于目标温度时，控制节温阀关闭。

本次研究设定电子节温阀通过对CAN总线上采集的发动机冷却液温度T进行逻辑判断，控制方案设定如下：

3 测试验证

车辆在常温环境下正常启动，保持同样的油门开度和制动开度使车速保持0-50Km/h（保持5s）-0这样的循环，在冷却器进出水口和进出油口加装温度传感器，监测几个温度的变化趋势。

试验过程中，使用蜡式节温阀和电子节温阀（手动开启）的结果如图2和图3所示。

由测试结果对比可看出来，在这种工况下，变速箱自身产热功率有限，使用蜡式节温阀时，发动机冷却液温度在早早达到80℃以上之后，受变速箱油液降温影响，在达到节温阀处时温度大幅下降，不足以使节温阀开启。变速箱基本上只能靠自身产热来升温。

反观电子节温阀，通过CAN采集的发动机冷却液控制开关，在发动机冷却液达到目标温度之上时，可快速打开阀芯，能对变速箱进行有效的升温。

为了更精确的对比两种节温阀的效果，尽量消除其它变量对试验结果的影响，将同一辆整车分别装配两种状态的节温器在带环境仓的转毂试验室进行标准的NEDC工况测试（同意的环境温度），整个试验过程中，变速箱油及发动机冷却液温度的变化如图4所示。

结果很明显的表明，使用电子节温阀时，既可以及时有效的提升变速箱的油温，也不会对发动机冷却液产生明显的影响。

4 结论

本文通过试验对比蜡式节温阀和电子节温阀在变速箱温升过程中的影响，得出电子节温阀可以有效且快速的促进变速箱的温升。

参考文献

[1] 葛宗强，王科，翟青泉.WDCT冷却系统测试与探究[C].合肥工业大学出版社.2010.

[2] 李向兵.基于CANape与LabVIEW搭建DCT数据采集系统[J].汽车实用技术.2015.06.

[3] 刘佃涛.基于LabVIEW的DCT变速箱发热功率测试系统[J].汽车实用技术.2015.08.