王穩(wěn)，王庫房，尹興林，賈文

（1.西京學(xué)院機(jī)電工程系，陜西西安 710123;2.西安工程技術(shù)學(xué)校，陜西西安 710054;

3.西安公共交通總公司第二公司，陜西西安 710043;4.長安大學(xué)汽車學(xué)院，陜西西安 710064）

雙離合器自動(dòng)變速器潤滑油性能要求和試驗(yàn)方法

王穩(wěn)1，王庫房2，尹興林3，賈文4

（1.西京學(xué)院機(jī)電工程系，陜西西安 710123;2.西安工程技術(shù)學(xué)校，陜西西安 710054;

3.西安公共交通總公司第二公司，陜西西安 710043;4.長安大學(xué)汽車學(xué)院，陜西西安 710064）

綜述了雙離合器自動(dòng)變速器（dual clutch transmission，簡稱DCT）的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了離合器、液壓系統(tǒng)、齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的工作特點(diǎn)，并與AT、MT、CVT、AMT變速系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，提出了DCT用潤滑油（dual clutch transm ission fluid，簡稱DCTF）的性能要求，并介紹了DCTF的試驗(yàn)方法，隨著汽車節(jié)能及駕駛舒適對(duì)變速系統(tǒng)的要求，研制專用化、國產(chǎn)化高質(zhì)量DCTF是DCT推廣和工作穩(wěn)定的重要保證。

雙離合器自動(dòng)變速器;濕式離合器;雙離合器自動(dòng)變速器油;摩擦;潤滑;磨損

0 引言

隨著汽車技術(shù)水平的提高，節(jié)能減排的限制以及人們對(duì)汽車駕駛性能的不斷要求，汽車變速箱技術(shù)水平也在不斷進(jìn)步。雙離合器自動(dòng)變速器（DCT）技術(shù)對(duì)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性和換擋平順性有較大的提高，所以其在汽車上的裝配率不斷上升，有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測DCT市場需求在2015年將達(dá)到10%［1］，國外DCT技術(shù)發(fā)展較早，如保時(shí)捷PDK（Porsche Dual Klutch）技術(shù);大眾DSG（Direct Shift Gearbox）技術(shù)，福特歐洲公司GETRAG－Ford技術(shù)，沃爾沃Powershift技術(shù)，三菱TC－SST技術(shù)均屬于雙離合器自動(dòng)變速箱技術(shù);我國汽車技術(shù)發(fā)展較晚，汽車變速箱技術(shù)較為落后，DCT的發(fā)展基本屬于起步階段，一汽汽車、上汽汽車、浙江吉利汽車、江淮汽車、杭州前進(jìn)齒輪箱集團(tuán)、重慶青山、吉林大學(xué)等企業(yè)與高校開展了DCT的研究，國家863計(jì)劃對(duì)DCT的研發(fā)也正式立項(xiàng)，2009年，博格華納（中國）投資有限公司與中國中發(fā)聯(lián)投資有限公司（由一汽、上汽、東風(fēng)、長安、奇瑞、華晨、江淮、長豐、吉利、廣汽、北汽、天海、長城組成）共同投資成立合資公司，生產(chǎn)和開發(fā)雙離合器自動(dòng)變速器中的核心產(chǎn)品:雙離合器模塊、扭振減震器模塊和控制模塊。國產(chǎn)車裝配雙離合變速器的類型較少，大眾的DSG雙離合技術(shù)應(yīng)用最廣，如:一汽大眾邁騰2.0TSI、高爾夫第六代1.4TSI、GTI、新帕薩特、均可配備6速DSG變速箱，速騰1.4TSI、新寶來、途安、斯柯達(dá)新明銳、昊銳1.4TSI均配備7速 DSG變速箱，此外，沃爾沃S40、長安福特2011款蒙迪歐－致勝GTDi200配備6速Poworshift變速器，國產(chǎn)奧迪Q5采用7速S－tronic雙離合變速器，部分民族汽車企業(yè)也在向雙離合技術(shù)不斷靠攏。由于DCT在國內(nèi)應(yīng)用的時(shí)間不長，在實(shí)際中也出現(xiàn)了一定的問題，如大眾裝配DSG的汽車使用過程中出現(xiàn)了以下故障:換擋時(shí)出現(xiàn)明顯間斷或連續(xù)的異響;換擋時(shí)頓挫感明顯超出正常范疇;低速或勻速行駛時(shí)突然加速或轉(zhuǎn)速突然升高;行駛時(shí)擋位只能停留在1、3、5、7四個(gè)奇數(shù)擋上等，這些故障的造成除了DSG本身的設(shè)計(jì)外，它所使用的潤滑油對(duì)其有很大影響［2－3］。DCT系統(tǒng)的工作特點(diǎn)不同于已有的AT、MT、CVT和AMT系統(tǒng)，相比傳統(tǒng)的自動(dòng)變速器油（ATF），雙離合器自動(dòng)變速器油（DCTF）需要滿足齒輪、軸承、軸類等零件的潤滑以及同步器摩擦特性的要求，用于DCT的潤滑油要同時(shí)具有手動(dòng)變速器油和自動(dòng)變速器油的功能和技術(shù)要求。

因此，研發(fā)DCT專用的自動(dòng)變速器油是保證DCT可靠運(yùn)行的迫切需求。

1 雙離合器自動(dòng)變速器油發(fā)展概況

DCTF和ATF發(fā)展類似，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，不同的變速器，各OEM廠商、汽車廠商、潤滑油公司都有不同的要求。BP石油與德國格特拉克（GETRAG）、美國福特發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司共同開發(fā)了BOT 341DCT專用油，該油可在高、低溫條件下正常工作，并滿足離合器、液壓、齒輪等機(jī)構(gòu)的要求。路博潤公司2003年就申請(qǐng)了用于雙離合器油的專利US6528458［4］，主要成分為適宜黏度的基礎(chǔ)油、摩擦改進(jìn)劑、清凈分散劑、專用DMTD添加劑，該發(fā)明在日本（JP2010196063 （A））［5］、歐洲（EP1499701（A1）、EP1499701（B1））、世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)局（WO 03089553（A1））均已申請(qǐng)專利;美國雅富頓公司2006年在中國申請(qǐng)了《用于雙離合器傳動(dòng)裝置的流體組合物》，潤滑流體包括基礎(chǔ)油、琥珀酰亞胺無灰分散劑、琥珀酰亞胺摩擦改進(jìn)劑和磷酸酯，分散劑中含有磷和硼元素，并提出該油品對(duì)同步器的抗磨損保護(hù)性能明顯，減小了摩擦系數(shù)［6］。在DCTF的研發(fā)和應(yīng)用方面，國外也沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，德國的Pentosin公司在DCTF的生產(chǎn)應(yīng)用中較為領(lǐng)先，并針對(duì)不同的雙離合變速箱生產(chǎn)了不同系列的DCTF（如表1所示）。

表1 德國Pentosin公司不同系列DCTF

續(xù)表

國內(nèi)適用于雙離合器自動(dòng)變速器的潤滑油種類較少，而且大部分以路博潤、殼牌、BP等國外公司的產(chǎn)品為主，國產(chǎn)品牌較少，中國石油化工集團(tuán)面市有雙離合器自動(dòng)變速器專用油，地方企業(yè)更是寥寥無幾。中國石化北京石油化工科學(xué)院、中國石油蘭州潤滑油研發(fā)中心、中國石油大連潤滑油研發(fā)中心均有自動(dòng)變速器油的研發(fā)體系?？傮w上講，國內(nèi)對(duì)DCTF的研發(fā)較晚，基本處于開始階段，國內(nèi)裝配率相對(duì)較高的雙離合變速箱技術(shù)屬大眾的DSG技術(shù)，DCTF的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該以適應(yīng)DSG為主，并輔以兼顧其他變速箱技術(shù)。

2 DCT結(jié)構(gòu)與油循環(huán)系統(tǒng)［7］

研究適合的DCT用油必須對(duì)DCT工作原理及其油循環(huán)系統(tǒng)有充分的認(rèn)識(shí)。其中國內(nèi)大眾的直接換擋雙離合變速器DSG最為著名，普及程度最高，DSG分為DQ250和DQ200兩種類型，分別是采用濕式離合器的6速和采用干式離合器7速，7速與6速變速箱相比所裝的變速箱油量較少，6速變速箱中標(biāo)準(zhǔn)裝油7.2 L，以下主要以6速DQ250變速箱為例介紹其工作結(jié)構(gòu)及原理，如圖1所示。DSG主要由輸入軸、輸出軸、離合器、冷卻液壓系統(tǒng)、電控單元組成。有個(gè)預(yù)掛擋的步驟:一個(gè)離合控制1、3、5、倒擋，另一個(gè)離合控制2、4、6擋。當(dāng)變速器處于工作狀態(tài)時(shí)，例如變速器在3擋運(yùn)行時(shí)，那么2擋和4擋已經(jīng)處于待命狀態(tài)，在整個(gè)換擋期間能確保最少有一組齒輪在輸出動(dòng)力，從而不會(huì)出現(xiàn)手動(dòng)擋換擋時(shí)的動(dòng)力中斷的狀況，動(dòng)力便會(huì)由其中一條傳動(dòng)軸作無間斷的傳送，使換擋更平順，響應(yīng)更快。

雙離合器模塊、扭振減震器模塊和控制模塊的技術(shù)是雙離合自動(dòng)變速箱的核心技術(shù)，這些模塊及關(guān)鍵零部件的工作狀態(tài)及控制精度對(duì)DCT的工作影響較大，油系統(tǒng)的性能好壞對(duì)DCT的潤滑、冷卻、壓力傳遞都有相當(dāng)大的影響，DCT對(duì)所有的傳動(dòng)功能有共同的循環(huán)油路，需要用DCTF潤滑的部件主要有:雙離合器、齒輪、軸、軸承、同步器、油泵等。

圖1 大眾6速DSG工作結(jié)構(gòu)

2.1 DCT離合器冷卻油系統(tǒng)［8］

片式離合器中的機(jī)械摩擦提高了雙離合器的溫度，但是溫度不得過高，否則必須進(jìn)行冷卻，在循環(huán)油系統(tǒng)內(nèi)部，有獨(dú)立的離合器冷卻油循環(huán)系統(tǒng)，變速器通過接收油溫傳感器檢測的油溫，控制冷卻油滑閥的打開，進(jìn)行冷卻油流量控制，從而降低離合器片的溫度。大眾6速DSG離合器冷卻油系統(tǒng)如圖2所示，DSG最大冷卻油壓為0.2 MPa，片式離合器中流出的油溫較高，測其溫度的油溫傳感器的工作范圍在－55～180℃之間;變速器電控機(jī)構(gòu)上也安裝有油溫傳感器，檢測機(jī)電控制機(jī)構(gòu)上的溫度，當(dāng)油溫超過138℃時(shí)，機(jī)電機(jī)構(gòu)使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，當(dāng)超過145℃時(shí)，不再向片式離合器供油，使離合器脫開，導(dǎo)致汽車動(dòng)力中斷，所以離合器工作溫度不能過高。

圖2 大眾6速DSG離合器冷卻油系統(tǒng)

2.2 DCT液壓控制系統(tǒng)

離合器片結(jié)合程度的高低，直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞的效率。離合器主要分為干式離合器與濕式離合器，干式雙離合片之間在結(jié)合時(shí)沒有油液潤滑，片的摩擦系數(shù)較大，離合器片間不易發(fā)生滑轉(zhuǎn)，變速箱反應(yīng)更加靈敏，但離合器片的溫度容易上升，磨損較為嚴(yán)重;濕式雙離合器由于有油液的潤滑，減少了離合器片的磨損，但是片之間的潤滑油會(huì)使其發(fā)生打滑，一定程度上降低了反應(yīng)的靈敏度，并且液力系統(tǒng)在傳遞力時(shí)會(huì)有一定的延遲。大眾6速DSG油循環(huán)系統(tǒng)見圖3。DSG通過壓力傳感器檢測液壓系統(tǒng)油壓，保證離合器片之間的壓力，使油壓系統(tǒng)的壓力等于離合器片上的壓力，控制離合器結(jié)合時(shí)力的大小，所以要求潤滑油具有一定的承載減摩能力和扭矩傳遞能力。

圖3 大眾6速DSG油循環(huán)系統(tǒng)

2.3 其他潤滑部分

除了離合器的冷卻、潤滑及壓力控制以外，各齒輪、軸、軸承、同步器、襯墊也需要潤滑油的潤滑與保護(hù)，與手動(dòng)變速器、自動(dòng)變速器對(duì)潤滑油的要求基本相同，但由于油溫的升高和扭矩控制的不同，潤滑油工作條件更加苛刻，對(duì)潤滑油的要求也更高。

3 雙離合器自動(dòng)變速器對(duì)DCTF的要求

3.1 適宜的黏度和黏溫性能

DCTF在高溫條件下要保證良好的潤滑、冷卻性能，防止離合器片過熱，并且在低溫下要保證啟動(dòng)性能和泵送性能。

ATF的發(fā)展從DexronⅡD、DexronⅡE、M115、DexronⅢ、DexronⅥ、Mer LV、ATF3353、ATF134、ZF1375.4到福特的MER SP規(guī)格，油品的黏度總體上是變小的。低黏度油品在保證形成足夠油膜厚度的前提下可降低系統(tǒng)傳動(dòng)阻力和功率損耗，增加流體流動(dòng)速度，使系統(tǒng)散熱更快，DCT系統(tǒng)工作溫度較高，液壓、冷卻循環(huán)系統(tǒng)的效率對(duì)DCT工作穩(wěn)定性影響很大，一般要求DCTF比手動(dòng)變速箱齒輪油黏度小，高、低溫黏度性能與ATF的黏度相當(dāng)［9］。DCTF在滿足要求的前提下，黏度應(yīng)該越小越好，如果幾組研制油通過其他性能測試，那么選擇黏度最小的配方組成。

3.2 相宜的靜、動(dòng)摩擦特性

摩擦特性是DCTF的重要特性之一，由于回轉(zhuǎn)部件具有轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，離合器在結(jié)合時(shí)需要把這些轉(zhuǎn)動(dòng)慣量吸收，當(dāng)摩擦片間相對(duì)轉(zhuǎn)速接近于0時(shí)會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)高轉(zhuǎn)矩，即瞬時(shí)高摩擦系數(shù)，這往往會(huì)引起離合器和制動(dòng)器的振動(dòng)和噪聲，直接影響到換擋及制動(dòng)的平穩(wěn)性［10］。這可以通過靜摩擦系數(shù)和動(dòng)摩擦系數(shù)評(píng)價(jià)，動(dòng)摩擦系數(shù)過小，離合器結(jié)合時(shí)滑動(dòng)增大，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩?fù)p失大;靜摩擦系數(shù)過大，離合器在結(jié)合最后階段會(huì)引起轉(zhuǎn)矩的激烈增大，使換擋感覺不夠平順。所以，DCTF應(yīng)具有與摩擦材料相匹配的靜摩擦系數(shù)和動(dòng)摩擦系數(shù)［11］。

在減少扭矩傳遞中損失的同時(shí)，離合器在結(jié)合時(shí)要盡量提高離合器片間的摩擦系數(shù)，但摩擦系數(shù)不能太大，以免增大離合器間的摩擦，產(chǎn)生磨損，降低了接觸時(shí)的平滑性，增加了接觸扭振，在DCTF中加入摩擦改進(jìn)劑時(shí)既要考慮離合器的平滑接合、減小扭振，又要考慮結(jié)合時(shí)的扭矩?fù)p失，使兩者達(dá)到一個(gè)平衡。DCTF也要求具有與ATF相當(dāng)?shù)臐袷诫x合器的摩擦穩(wěn)定特性、滿足離合器接合特征。

摩擦耐久性也是DCTF抗磨減摩的一個(gè)重要指標(biāo)，主要通過循環(huán)試驗(yàn)檢驗(yàn)。

3.3 較高抗磨減摩性能

抗磨性是機(jī)械傳動(dòng)時(shí)對(duì)油品的基本性能要求，變速器中的行星齒輪、軸瓦、防震墊、油泵、離合器圓盤、制動(dòng)閘帶要保證不發(fā)生異常磨損現(xiàn)象。DCT是以手動(dòng)變速器作為基礎(chǔ)，加上離合器和液壓及電控系統(tǒng)，所以基本的齒輪潤滑要滿足MTF要求，符合耐承載特性、抗疲勞磨損特性。但MT/AT在換擋時(shí)，同步器將輸入軸齒輪和輸出軸齒輪嚙合，而DCT的輸入齒輪與輸出齒輪是常嚙合狀態(tài)，同步器一直在輸入與輸出齒輪上結(jié)合，僅僅通過離合器動(dòng)作接合動(dòng)力，使換擋更快，同步器工作更為苛刻，所以DCTF的抗點(diǎn)蝕、抗擦傷、抗磨損保護(hù)要至少達(dá)到MTF的同等性能，與MTF相當(dāng)?shù)耐狡髂Σ撂匦裕⑶乙浜贤狡鞑牧?、結(jié)構(gòu)，使同步器發(fā)揮較高性能的同時(shí)保持穩(wěn)定性。

3.4 較好的抗氧化性能

因?yàn)镈CT離合器在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的熱量，所以DCTF的熱穩(wěn)定性和高溫下的抗剪切穩(wěn)定性是非常重要的，而高溫條件下油品的氧化速度對(duì)其有很大影響，潤滑油分子在高溫條件下氧化速度過快，油中容易產(chǎn)生油泥等高分子聚合物，增大油品的黏度、降低流動(dòng)性，同時(shí)，黏度指數(shù)改進(jìn)劑之類的高分子化合物分子結(jié)構(gòu)容易在載荷變化下發(fā)生破裂，承載能力降低，減小了油品的抗剪切性能，由于DCT具有三根軸，中間輸入軸和兩根輸出軸同時(shí)接觸，中間軸齒輪較AT、MT齒輪工作條件更為苛刻，在齒輪齒面接觸時(shí)要避免油膜在齒面剪切作用下發(fā)生破裂，以保證能夠承受高的機(jī)械負(fù)荷。DCT與AT相比溫度更高，DCTF的抗氧化性能至少與ATF性能相當(dāng)。

3.5 其他性能要求

液壓系統(tǒng)中油品含有氣泡會(huì)引起系統(tǒng)主油壓降低，導(dǎo)致離合器打滑、換擋滯后，齒輪磨損嚴(yán)重等故障發(fā)生，為了保證離合器控制和液壓控制安全可靠，DCTF必須具有一定的抗泡性，選擇合適的抗泡添加劑解決;同時(shí)DCTF要有一定的防腐性能，防止銅、鋼、鋁等金屬在低溫下產(chǎn)生腐蝕。

與MTF和ATF相比，國內(nèi)DCTF沒有明確的產(chǎn)品規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，綜合以上，DCTF的開發(fā)仍參照ATF標(biāo)準(zhǔn)，在某些性能上至少要與AT/MT用變速箱油分別相等，要具有適宜的黏度和黏溫性能，相宜的靜、動(dòng)摩擦特性，摩擦耐久性，較高抗磨減摩性能，較好的抗氧化性能，抗剪切性能，一定的抗泡性和防腐性。

4 DCTF主要性能測試方法及要求［12－13］

DCTF性能兼顧了AT與MT的性能特點(diǎn)，在某些性能方面要求更高，各指標(biāo)試驗(yàn)方法與ATF大致相同，主要包括黏度、閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、腐蝕、泡沫、磨損等基本試驗(yàn)，以及摩擦特性、循環(huán)試驗(yàn)和氧化試驗(yàn)等重要嚴(yán)格試驗(yàn)項(xiàng)目。

4.1 黏度與黏溫性

福特公司Mercon規(guī)格要求100℃運(yùn)動(dòng)黏度不低于6.8 mm2/s，一般規(guī)定黏度指數(shù)在170以上，在不同的低溫條件下布氏黏度有相應(yīng)的限值。SAEJ306對(duì)車輛用齒輪油黏度分類還要求經(jīng)CEC L－45－T－93試驗(yàn)，20 h KRL圓錐滾子軸承剪切試驗(yàn)后，仍需符合該級(jí)油品100℃最低黏度規(guī)范的要求，評(píng)定高溫黏度的方法采用ASTM D445（GB/T 265）方法，低溫黏度一般采用ASTM D2983（GB/T 11145）方法測定。

4.2 閃點(diǎn)與燃點(diǎn)

閃點(diǎn)、燃點(diǎn)與DCTF所選用的基礎(chǔ)油中輕質(zhì)成分的多少有很大關(guān)系，通用汽車DEXⅡE，DEXⅢ規(guī)格的閃點(diǎn)分別不低于160℃和170℃，福特Mercon規(guī)格不低于180℃，通用DexronⅡE，DexronⅢ規(guī)格燃點(diǎn)分別不低于175℃和185℃，試驗(yàn)方法采用ASTM－92。由于DCT中片式離合器的油溫要求在－30～150℃之間，所以DCTF的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)至少應(yīng)達(dá)到ATF的水平。

4.3 腐蝕試驗(yàn)

通用Dexron和福特Mercon規(guī)格通過銅片腐蝕和銹蝕實(shí)驗(yàn)來評(píng)價(jià)抗腐蝕性，分別采用ASTM D130和ASTM D665試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，DEXⅡE規(guī)格要求銅片在150℃下保持3 h后無黑色、表面剝落。DexronⅢ和Mercon規(guī)格要求銅片腐蝕等級(jí)小于1b。DCT與AT的密封性相近，抗腐蝕性能要求基本相同。

4.4 抗泡性

通用汽車采用GM6137－M方法G測試抗泡沫性，DEXⅢE規(guī)格要求95℃時(shí)無泡沫，135℃時(shí)泡沫高度不超過10 mm，消泡時(shí)間不超過23 s;福特汽車采用ASTM D－892測起泡特性，New Mercon規(guī)格要求在24℃、93℃、150℃時(shí)100 mL中無氣泡。

4.5 磨損試驗(yàn)

通用、福特和埃列遜公司均采用葉片泵磨損失重試驗(yàn)評(píng)價(jià)抗磨損性能，試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為ASTM D2882，以試驗(yàn)后葉片泵和定子總失重的毫克數(shù)來表示，最大磨損不超過15 mg。我國SH/T 0307石油基液壓油磨損特性測定法（葉片泵法），英國IP 281 V－104葉片泵試驗(yàn)法也可評(píng)價(jià)。中國石油蘭州潤滑油研發(fā)中心頡敏杰［14］等也采用四球法對(duì)ATF進(jìn)行抗磨試驗(yàn)，與葉片泵法的相關(guān)度較高，DCTF建議使用葉片泵法。

4.6 摩擦特性試驗(yàn)

摩擦特性是全部性能中最重要、又最難達(dá)到的性能，它是換擋感覺、動(dòng)力矩負(fù)荷和摩擦耐久性的綜合平衡性能。摩擦特性試驗(yàn)主要包含:靜摩擦試驗(yàn)、動(dòng)周期摩擦試驗(yàn)、臺(tái)架實(shí)機(jī)周期試驗(yàn)、行車試驗(yàn)。

通過實(shí)際摩擦片、摩擦帶和鼓的嚙合試驗(yàn)來測定靜摩擦扭矩、動(dòng)摩擦扭矩、最大扭矩和嚙合時(shí)間來評(píng)價(jià)油液的摩擦特性。對(duì)紙質(zhì)、鋼片、石墨等類型離合器的摩擦特性，GM公司的DexronⅡD、ⅡE、Ⅲ及Ford公司的Mercon、NewMercon和埃里遜公司的A11ison C－3、C－4規(guī)格都要求用SAE No.2摩擦試驗(yàn)機(jī)來評(píng)定，通用與福特的標(biāo)準(zhǔn)為SD－1777。德國國家在歐洲理事會(huì)DKA也有相應(yīng)的試驗(yàn)方法，與SAE No.2非常相似。

對(duì)離合器的低速滑動(dòng)性能，通用公司用LVFA低速摩擦試驗(yàn)機(jī)評(píng)價(jià)，它的改進(jìn)型速度可變式摩擦試驗(yàn)儀（VSFT）、μ－v試驗(yàn)臺(tái)也可用來評(píng)價(jià)［15］。日本JASO M349自動(dòng)傳動(dòng)液防抖動(dòng)性能試驗(yàn)方法也采用LVFA試驗(yàn)機(jī)，該方法利用摩擦系數(shù)μ與滑動(dòng)速度v特性來評(píng)價(jià)自動(dòng)傳動(dòng)液的抗抖動(dòng)性能的好壞［16］。我國早期還通過中國船舶總公司第七研究院七一一研究所的離合器摩擦元件動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)臺(tái)測試過ATF的摩擦特性，并具有良好的區(qū)分性［17］。中科院蘭州化學(xué)物理研究所胡盛學(xué)等人采用改進(jìn)后的Flax－I型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了ATF試驗(yàn)［18］。

對(duì)齒輪的摩擦特性，通過齒輪及齒輪箱研究所FZG刮擦試驗(yàn)測試齒輪耐負(fù)重性能，通過FZG點(diǎn)蝕試驗(yàn)測試抗疲勞性能。將一對(duì)直齒輪浸沒在試驗(yàn)油池（約為1200 m L）中，并開始加熱至90℃。試驗(yàn)齒輪在1450 r/mm下運(yùn)轉(zhuǎn)，所加負(fù)荷共分12級(jí)（98～15680 N）每級(jí)運(yùn)行15 min。在各級(jí)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，檢查齒輪的膠合痕跡，并稱量齒輪質(zhì)量，確定因磨損而失掉的金屬量，根據(jù)質(zhì)量損失判定失效，并且該實(shí)驗(yàn)可考察齒輪的擦傷、點(diǎn)蝕和微點(diǎn)蝕。

對(duì)于同步器摩擦特性，可以采用μ－comb同步器測試臺(tái)和FZG SSP180臺(tái)架測試同步器性能，F(xiàn)ZG SSP180同步器單體測試機(jī)應(yīng)用較廣泛，試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為CEC L－66－T－99。

軸承磨損采用FAG實(shí)驗(yàn)法，通過FE8試驗(yàn)臺(tái)測試齒輪撞擊、同步器磨損、同步器黏著的程度，標(biāo)準(zhǔn)為DIN51819。

4.7 循環(huán)試驗(yàn)

循環(huán)試驗(yàn)指THCT透平液壓自動(dòng)循環(huán)臺(tái)架試驗(yàn)，它模擬汽車在城市停停開開的工況，考察變速箱油的抗氧化性能、摩擦穩(wěn)定性、潤滑性、黏度穩(wěn)定性和對(duì)冷卻器青銅的腐蝕情況，測試自動(dòng)變速箱整個(gè)運(yùn)行周期及使用溫度范圍內(nèi)摩擦特性的變化，考察摩擦耐久性。

該試驗(yàn)是用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一臺(tái)自動(dòng)變速器，經(jīng)20000周期循環(huán)試驗(yàn)后，檢測自動(dòng)變速器各部件狀態(tài)，并測定換擋時(shí)間和油品性能變化，Dexron和Ford Mercon均要求順利通過20000次循環(huán)。

為了試驗(yàn)尤其在摩擦副持久滑動(dòng)情況時(shí)的換擋和摩擦行為，傳動(dòng)裝置制造廠商ZF研制了GK試驗(yàn)臺(tái)，它可以將被測油溫降低至－20℃，檢測油品的低溫啟動(dòng)性能;連續(xù)滑動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)換離合器臺(tái)架（CSTCC）也可以很好地模擬相應(yīng)的工作條件，評(píng)價(jià)摩擦穩(wěn)定性。

4.8 氧化試驗(yàn)

氧化試驗(yàn)方法較多，GM公司通過THOT（Turbo hydramatic oxidation test）氧化臺(tái)架來評(píng)定，采用一臺(tái)THM－350或4L－60自動(dòng)變速箱，在163℃通空氣90 mL/min下運(yùn)轉(zhuǎn)300 h，測定試樣酸值、碳基吸收峰變化、高、低溫黏度，并檢查傳動(dòng)部件狀態(tài)及冷卻器青銅合金腐蝕情況，但GM的THOT臺(tái)架試驗(yàn)每次需消耗一臺(tái)自動(dòng)變速箱，評(píng)定費(fèi)用較高;Ford的Mercon規(guī)格要求采用ABOT（Aluminum Beaker Oxidation Test）鋁杯氧化試驗(yàn)來評(píng)定，每次試驗(yàn)裝油250 mL，在155℃下通空氣5 mL/min運(yùn)轉(zhuǎn)300 h，測定油品黏度、酸值、戊烷不溶物、碳基吸收峰變化以及銅、鋁片外觀。

5 建議

開發(fā)新的適用于DCT系統(tǒng)的油品是非常必要的，既要滿足質(zhì)量的要求，也要不斷的降低成本，它的開發(fā)特性在于要達(dá)到齒輪油和自動(dòng)變速器油的兩方面性能，鑒于DCTF的開發(fā)成本及技術(shù)難度較大，潤滑油生產(chǎn)商、變速器企業(yè)、汽車生產(chǎn)商、高校以及科研單位應(yīng)共同協(xié)作，引入國外較先進(jìn)的評(píng)價(jià)方法和設(shè)備，建立DCTF開發(fā)流程和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為DCT的應(yīng)用提供保證。

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Quality Requirem ents and Test Methods of Dual Clutch Transm ission Fluid

WANGWen1，WANG Ku－fang2，YIN Xing－lin3，JIAWen4
（1.Department of Mechanical and Electrical Engineering，Xijing University，Xi＇an 710123，China;2.Xi＇an Institute of Engineering and Technology，Xi＇an 710054，China;3.The Second Company of Xi＇an Public Transport Company，Xi＇an 710043，China;4.College of Automobile，Chang＇an University，Xi＇an 710061，China）

The development statusof dual clutch transmission（DCT）is described.Theworking characteristics of clutch，hydraulic system and gear transmission system are introduced，which is compared with AT，MT，CVT and AMT systems.Quality requirements and testmethods for the dual clutch transmission fluid（DCTF）are presented also.With the growing requirements of automobile energy saving and driving com fort to the transmission system，developing a special，domestic and premium DCTF becomes very important to the DCT＇s promotion and stability work.

DCT;wet clutch;DCTF;friction;lubrication;wear

U473.74

A

1002-3119（2012）01-0050-06

2011－06－28。

王穩(wěn)（1984－），男，助教，2009年畢業(yè)于長安大學(xué)汽車學(xué)院載運(yùn)工具運(yùn)用系，現(xiàn)任西京學(xué)院機(jī)電工程系教師，研究方向?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)潤滑與節(jié)能。