艾里逊T系列变速箱应用与安装.ppt

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1、系列变速箱应用与安装,主要内容,型号 额定参数 变速箱结构 技术规范 工作原理 整车匹配计算 变速箱及控制系统的安装要求 最新节油功能 调试及注意事项,T系列变速箱外型,3000系列 T255 T260 T260R 3000 T270 T270R 3200 T310 T310R T325 T325R T375 T375R 变扭器 TC411, TC413, TC415, TC417，TC418, TC419. TC421,型号,B300 B300R B400 B400R,1000/2000 1000 2100 2500 B210 B220 变扭器: TC210, TC211, TC221, T

2、C222 4000系列 T425 T425R T450 T450R T525 T525R B500 B500R 变扭器 TC521, TC531, TC541 , TC551, TC561,型号,额定参数,1000/2000/3000/4000系列的变速箱是根据不同的车辆用途和不同功率扭矩的发动机来确定不同的使用型号。 参考文件： 1K/2K/3K/4K Rating,7 of 10,变速箱结构,变速箱的基本构成 : 变扭器 闭锁离合器 齿轮箱 控制模块 电控系统 选装项 : 缓速器 取力器,输入组件 连接发动机与变速器齿轮箱组件. 由变速器/发动机连接件及变扭器/闭锁离合器组成 齿轮箱组件

3、齿轮箱组件包括行星齿轮组件, 离合器及主油泵. 取决车型和用途, 齿轮箱可提供4至6个前进挡和1个倒挡 输出组件 变速器后部输出部件以传递变速器的功率/扭矩到车辆的传动系统. 由减速器, 停车驻动器, 冷却器接口, 输出法兰及后支撑支架组成 控制组件 位于变速器底部. 控制变速器的工作. 包括油底壳(2吋及4吋), 变速器油及滤清器, 控制换档的阀体及电磁阀,T系列变速器结构,在发动机与变速器间提供液压-机械式偶合 由泵轮, 导轮, 涡轮及闭锁离合器组成 泵轮 以发动机速度转动 涡轮 与变速器涡轮轴连接 导轮 将循环液体的流向重新导向泵轮增大扭矩 闭锁离合器 在发动机与变速器间提供1:1的机械

4、偶合,变扭器,T系列变速器利用3个行星齿轮组(P1,P2,P3)产生不同速比的输出 离合器组(C1, C2, C3, C4, C5)驱动和固定相关的部件(行星齿轮组)以产生不同的输出 旋转动力经主轴/输出轴和相关部件传递 电控液压系统控制离合器的应用和释放 行星齿轮组 由太阳轮(中部), 齿架(连接4个行星齿轮)和齿圈(外部)构成 行星齿轮组中的一个部件固定另一部件被转动(或称为输入), 第三个部件成为输出部件,行星齿轮和动力输出,整体式液力缓速器,减速能量,减速性须与车辆匹配 考虑的主要因素: 车辆的GVW (满载/空载) 后桥速比 轮胎尺寸 乘客和司机的舒适度 加强冷却 加强车辆制动系统的

5、寿命 车辆的制动值: 一般制动值: 0.15g 0.20g 一般制动值(+): 0.25g 0.30g (乘客可能抱怨) 紧急制动值: 0.6g 0.7g (轮胎拉带) 常规设计原则: 减速度值 0.10g 0.15g (减速器) 若无天气条件影响可0.20g 车辆的冷却系统必须能够散除减速器工作产生的热能,减速性能设计,减速器控制系统 控制系统选择 三级缓速(与专用制动（阀）踏板配合） 手柄控制(城市间/旅游客车) 自动应用(油门关闭时) 减速器控制系统应提供可控制的及可接受的减速级别和最大的燃油经济性, 最长的制动系寿命或两者的平衡(较高的减速级别66% - 100%可能影响乘坐舒适性)

6、使用减速器主控开关 冰滑路面关闭减速器 具有ABS的车辆(辅助司机控制) 前置驱动绞接客车,缓速控制系统,16 of 10,技术规范,变速箱速比 变扭器变扭比 重量及重心位置 安装角度要求 变速箱用油标准 变扭器壳承受的弯矩 缓速器能力 等其他信息 参考文件： Transmission ata1K/2K, 3K, 4K,17 of 10,整车匹配计算 (SCAAN),使用iSCAAN的目的 估测整车性能 利用Allison的经验 优化车辆系统的性能 选择合适变速器的重要性 变速器, 变扭器, 发动机和其它车辆系统间的适当匹配是保证车辆性能和可靠性的关键以下因素将影响车辆的动力性 发动机特性 变

7、扭器特性 发动机变扭器的匹配 变速器特性 减速器能量,iSCAAN系统将考虑的问题 变速器与车辆种类的兼容性 变速器的额定值 变扭器匹配的适宜性 车辆的基准(爬坡度, 最高车速等) 特别性能要求(符合政府法规要求的特种车辆如消防车标准) 减速性及减速时产生的热量 iSCAAN数据输入表1及2,整车匹配计算 (SCAAN),根据发动机的要求和经验选择合适的变扭器,T系列变速器的换档点可在1700 rpm 2800 rpm间设定 针对一换档点TCM还可设其为下述各种模式: S1/S5(动力), 全油门升档近发动机额定转速 S2/S6(动力), 全油门升档近发动机额定转速大约90% S3/S7(经济

8、), 全油门升档近发动机额定转速大约86% S4/S8(经济), 全油门升档近发动机额定转速大约77% S9(经济), 升/降档低于S4/S8 SA(经济), 全油门类升/降档类似S1/S5, 但部分油门升/降档低于 S1/S5部分油门时 SB(经济), 全油门类升/降档类似SA, 但部分油门升/降档稍高于SA部 分油门时 S1-S4换档模式适用于全程调速发动机, S5-S8换档模式适用与两极调 速发动机,换档程序,换档点的设定应本着换档前/后发动机的转速落在发动机峰值扭矩转速和靠近发动机最大功率转速之间 考虑城市公交客车的运行条件, 换档点可设定在靠近发动机峰值扭矩转速高转速侧但换档后发动机

9、的转速有可能低于发动机峰值扭矩转速. 咨询发动机厂商以确定可接受的发动机(转速)工作区域,TCM可提供同时两个换档程序,22 of 10,安装输出法兰 变速箱安装长度的确定 发动机连接 变速箱的安装方式 传动轴安装 冷却系统 电控系统安装 整车电器接口 缓速器控制方式,安装变速箱,传动轴连接法兰 多种法兰可供选择, Allison 可以提供按用户的要求提供. 防尘罩的安装 变速箱总长度计算 传动轴安装校核,安装输出法兰或节叉,参考图：3000 AS66-441 和AS66-442,变速箱总长度计算,26 of 10,变速箱与发动机连接,发动机连接 1000/2000系列 标准匹配 -SAE N

10、o. 号 飞轮壳和SAE No. 号 T300系列 标准匹配 -SAE No.2 号 飞轮壳 可采用过渡方式连接 SAE No.1 号 飞轮壳 T400系列 标准匹配 -SAE No.1 号 飞轮壳 注: 通过挠性盘与发动机连接, 标准连接件由Allison 提供.,27 of 10,发动机连接示意图,28 of 10,变速箱的安装,变速箱的安装有如下方式： 悬置于发动机飞轮壳上 通过计算作用于飞轮壳连接面上的弯矩在发动机和变速箱的允许范围内 发动机飞轮壳连接变速箱后支撑 通过计算作用于飞轮壳连接面上的弯矩超过发动机允许范围 利用变速箱变扭器壳上的安装孔 “摇篮式”安装 远距离安装 对于客车大

11、都采用第一种方式 注意：远离热源以上，变速箱下方留有足够的拆装滤芯和放油塞的空间；变速箱的安装应保证拆卸变速箱的方便性 安装角度要求见 Transmission Data 计算参考文件,悬置安装,弯矩计算,32 of 10,T系列变速箱后辅助支撑安装要求,T系列变速器可使传动系产生较高的速度 不正确的传动系设计将增大传动系统的振动和噪音的产生并将损坏变速器及其它部件 衡量传动系设计的参数 扭转加速度 衡量综合的不均匀运动,如变速器加速/减速时作用在传动轴上的加速度. 反之亦然 惯量加速度 衡量传动轴的不均匀运动, 由U型接头驱动(输入)/非驱动(输出)端的产生的峰值加速度 传动系设计需主要考虑

12、的因素: 角度(变速器/桥) 传动轴尺寸/传动系最大转速 其它, 如: 传动轴万向节十字头中心至车架的距离, 悬架的行程及传动轴的动平衡等,传动系统,35 of 10, 安装角度要求 传动轴运动校核 参考文件： 和 driveline design,传动轴的安装,油-水冷却器, 串接在发动机冷却系统中. OEM 负责按Allison要求将分体冷却器固定在合适位置. 变速箱- 冷却器间的油管连接 冷却器-发动机散热器间的水管连接 油和水流向相反. 发动机大小循环时油冷却器中都应有冷却水 散热器需加大散热能力。 油冷器和油管远离热源，油管可靠固定，不能与车架干涉磨擦 注: 油冷却器, 油管和油管接

13、头由Allison提供, 增加的水管由OEM厂负责.,冷却系统安装要求,38 of 10,油冷却器的选择,公交车的选择,旅游车的选择,冷却试验要求,冷却系统的评估(计算) 平衡温度 热负荷能力 冷却器Q值 满足所有要求的最大热负荷能力 外部数据要求: 发动机水流量, 散热器Q值, 进入冷却器的 水温度 冷却系统试验 为了验证冷却系统的效能, 须对样车进行冷却系统试验. 参见Allison的实验规范TD-157,缓速器控制系统,储能器的安装 专用的带缓速器控制的行车制动踏板 从车辆辅助储器罐取气. 缓速器控制油管连接 控制系统接线 参考图： ,缓速器系统安装,变速箱电控系统组成,电脑 换档器 继

14、电器盒 线束,车辆电器系统的接口,1000/2000示意图,3000/4000示意图,46 of 10,电控系统安装要求,电脑安装要求 最佳安装位置在在驾驶室内，易于接近和维修 线束接口向下或水平，不能向上下部留足够的空间插拔主线束 安装面已绝缘，可以安装在金属件上但散热面不是绝缘的，禁止接地 如果TCM安装在驾驶室外，则应保证： 防电磁干扰防水防飞溅物冲击远离热源300mm以上,并充分考虑车辆使用是否经常有涉水的情况 参考文件：CONTROLS COMPONENT INSTALLATION,注意：车辆焊接操作一定要分离和主线束插头,继电器盒VIM安装要求,VIM为选装项，如果选用，安装位置与

15、在同一个区域 1000/2000换档器 2 3000/4000换档器,换档器的安装要求,安装与驾驶员右手侧前方，与水平呈度倾角 在车辆行驶过程中方便驾驶员观察和操作换档器 尽量避免换档器上积累灰尘 有足够的间隙安装拆卸线束接头,48 of 10,变速箱线束,变速箱线束长度的确定 线束的布置和捆扎应保证在车辆的使用寿命期间 .1 线束避免电磁干扰的环境 2.2 线束中的线不受破坏 2.3 所有线束带的接头不受损坏 所以： 单独捆扎变速箱线束以避免与产生电磁干扰的线分开，同时也便于维修 避免与尖锐物体和活动物体直接接触 所有接头处线束须留有活动余量 每隔200-400mm的距离要有捆扎 线束不应捆

16、绑过于紧，更不能折叠捆绑过紧 不能将线束捆扎在液体管路和水管上 远离热源200mm以上，否则加隔热装置 其他 注意： 不能更改破坏变速箱带的线束和插接器！ 参考文件：CONTROLS COMPONENT INSTALLATION,50 of 10,油门位置传感器,51 of 10,基本接线 输入和输出功能接线 线束规格要求 及散线防护 总线 .,车辆电器系统的接口,52 of 10,3000/4000基本接线： TCM 电源线和负极线 点火电源 空挡启动 倒档回路 变速箱故障灯 车速里程表 换档器照明 油温表 或油温报警灯 参考文件 (包括1000/2000基本接线）,TCM电源线和接地线的接

17、法,情况： 如果车辆不设手动电源总开关，则TCM电源线和接地线直接接到蓄电池的正负极桩头上 情况： 如果车辆设置手动电源总开关，则接地线直接接到蓄电池的极桩头上 TCM电源线接在开关的次点接线柱上 最佳方案： 从蓄电池的正极极柱分开电子电路和电气电路，接在电子电路中，用双联开关控制 注意： 不能与其他用电设备共用同一个接线柱 103和158线不能通电。,不设电源总开关的接法,设电源总开关的接法,点火电源线接法,点火电源线通过点火开关与蓄电池正极连接（与电源线要求相同） 保证该线在发动机启动和运行过程中不断电. 注意： 不能接在点火开关的“ACC”档,故障灯的接线及标识 灯炮电流不超过安培，如图

18、接法 灯炮电流超过安培，须加继电器,其他基本接线见文件,功能接线 ： 缓速器控制 启用控制开关 制动信号 缓速器输出信号-工作指示灯，制动灯 ABS RELS 停车降低发动机负荷 辅助功能抑制换档 其他功能 参考文件：,输入输出功能的选择,变速箱通讯-TCM ,变速箱,换档器和诊断口之间的通讯 与基于SAE J1939 控制系统的发动机通讯, 读取油门信号 与车辆总线仪表通讯 变速箱通过接收和广播的信息见文件,DATALINK COMMUNICATION TECHNICAL DATA,J1939 通讯线的作用,60 of 10,J1939 通讯线的制作,预诊断功能及燃油经济性功能,预诊断功能

19、TCM通过换档器显示屏提示是否应更换滤芯，变速箱油及离合器片。可 以通过换挡器来查询,预诊断功能查询 油液寿命监测 - 最大限度地使用了油液 OM 99% （1%） 滤芯寿命监测 - 延长滤芯的使用寿命，最大 限度地保护变速箱 FMOK（LO) 变速箱健康监测 - 减少日常保养，减少停车 时间 TMOK （LO),预诊断功能及燃油经济性功能,提高燃油经济性功能 6挡变速箱 停车时降低发动机的载荷（RELS） 当车辆停止时尽管档位仍在前进档TCM根据获取的信息自动降低变 扭器在发动机上的载荷。当释放刹车踩下加速踏板车辆自动恢复到前进挡 基于驻车制动的自动空挡功能 停车时当驾驶员拉上手刹时变速箱自

20、动切换到空挡,预诊断功能及燃油经济性功能,基于扭矩估算载荷的换档策略(LBSS) 利用发动机的扭矩信息估计车辆的载荷 当判断车辆轻载时，换档模式为经济模式 当判断车辆是重载或爬坡时，换档模式为动力模式 同时具有超级经济换档模式（因要求发动机具有SEM/LRTP） 基于加速度估算载荷的换档策略(ABMS) 利用判断输出转速的加速度来估计车辆的载荷 当计算决定了一轻的载荷，换档模式为经济模式反之亦然 超经济的换挡点 车辆巡航时如果发动机功率足够， 变速箱自动切换到更高的挡位 发动机转速低，降低油耗和噪声。,车辆加速度控制（VAC） 为了不让车辆超过预先设定的加速值，VAC限定发动机的扭矩 经控制逻辑，VAC监测和限定涡轮的加速度限定车辆的加速度 要求发动机具有SEM/LRTP功能 新的换档策略及换档速度 S9换档策略允许在各种油门开度下相比其他换档策略更提前的换档速度 SA和SB换档策略除全油门开度外，部分油门开度时相比其他换档策略更提前的换档速度 最低到1700rpm 的换挡点 最大的闭锁 取决于发动机的扭矩特性以及车重和加速性，可实现1档闭锁至2档,预知功能及燃油经济性功能,预知功能及燃油经济性功能,换档策略及换档速度,66 of 10,其他,调试 加油 检查油位 故障诊断 换档器的功用 注意事项 不空档滑行 拖车要求,问题!,68 of 10,谢谢!,