简单分析大马力动力换挡变速箱

当前，大马力动力换挡技术已经大规模的进入到国内市场，对于国内的大部分用户和经销商来说，大马力动力换挡技术还不是很了解。其实相关的动力换挡技术在工程技术，尤其是装载机行业早已是很成熟的技术。但是考虑到行业差别，在农机行业，动力换挡技术相对于曾被大规模使用的同步器和结合套技术来说还是要先进很多。
笔者作为国内第一批接触、了解并深度参与到动力换挡变速箱技术服务中的人员，下面就和大家分享一下大马力动力换挡技术使用注意事项。

简单来说，动力换挡技术的精髓就是在换挡过程中动力不中断。对于同步器换挡技术大家都应该知道，在换挡的时，是需要通过离合器将发动机传递过来的动力切断之后，进行手动换挡，待换挡完成之后再释放离合器，完成换挡操作。那么如何实现在动力不中断的情况下实现换挡的呢？

如下图所示，为了满足大马力拖拉机速度的多样性要求，动力换挡变速箱一般由如下三个部分构成

动力换挡部分、机械变速箱部分和后桥等三部分构成，下面我们重点介绍动力换挡部分。



换挡控制过程如下图所示



以目前动力换挡相对比较成熟和稳定的ZF T7000系列变速箱为例，动力换挡部分主要是由三个离合器毂一共六组摩擦片来实现四个前进档和4个倒挡的组合。如下图所示




在正常的工作过程中，动力换挡一般由两组摩擦片来实现一个档位，同时由于是通过控制压力油的通断来实现湿式多片离合器片的分离以结合，所以档位的选择式通过控制相应电磁阀来实现动力换挡部分的档位切换。由于式通过电控液来实现的换挡，所以在换挡的瞬间，动力式不需要切断的，只要电控液部分的控制做到准确无误，可以实现动力无中断的换挡。 对于此种换挡方式的核心，由于缺少了离合器的参与，所以对于各组离合器内部活塞的压力建立的开始点、和压力建立的时间控制需要非常精准。



如上图所示，动力换挡的压力一组压力下降的同时，另外一组压力上升，如果是旧档位上的压力未完全释放的情况下，新档位的压力建立，则将会出现所谓挂双档的情况出现，此时要么是提供动力的发动机损坏，要么是变速箱内部损坏；若是旧档位上的压力已经完全释放，而旧档位上的压力尚未建立，则将会出现脱档的情况，此时发动机动力在变速箱内部中断，这对于大马力拖拉机来说是不能接受的，尤其是在进行耕地等重负荷作业时。所以动力换挡变速箱控制的核心就是离合器内部压力的建立过程和充压开始和压力释放的时间点。对于现在电子控制技术的发展，同样硬件条件下，可以通过软件不同的参数调整实现不同的功能，这在乘用车或者商用车上应用已经很成熟了。但是对于T7000这种老一些的动力换挡变速箱上锁配置的ECU由于上市时间超过30年，所以软件的拓展功能相对较少一些。

而对于新型的T7000PVS变速箱来说，不但控制的阀体已经从之前的普通开关阀完全蜕变为现在的比例电磁阀，更重要的是电路控制从普通的电路控制直接过度到目前已经在乘用车和商用车上主流的CAN总线控制系统，变速箱通过配置的提升，在操作的舒适性和换挡的柔和性方面都有了质的提升。


上图为全比例电磁阀控制的PVS动力换挡控制阀体


上图为普通开关阀控制的动力换挡控制阀体

综上所述，告诉我们一点大马力动力换挡变速箱油压控制是动力换挡变速箱换挡控制的精髓所在；所以油品的使用日常的保养就显得尤为的重要。以上只是动力换挡变速箱动力换挡部分的介绍，下面继续介绍动力换挡变速箱主箱部分的介绍。同理我们还是以比较油代表性的ZF T7000系列变速箱来介绍

主箱部分就是同步器换挡部分，说起同步器换挡，很多朋友都应该很熟悉，因为现在国内国产的大马力变速箱大部分都是同步器变速箱，同步器变速箱在更换档位的时候是需要通过离合器切断发动机动力之后才能实现换挡。也许有的用户会说，同步器部分的变速箱换挡我不踩下离合器也能换挡，那是因为有同步器的原因，正是由于同步器同步了变速箱内部主动齿和被动齿的转速，所以能挂上档，但是长期以往，将导致变速箱内部同步器的非正常磨损，最终的结果就是正常行驶中变速箱掉档。


主箱结构如图所示

在T7000系列变速箱中，变速箱的主离合器是一个多片湿式离合器，它是通过控制主离合器内部压力油的切断和接通来实现离合器的打开和闭合的，正是因为湿式多片离合器的存在，所以T7000变速箱可以实现在12.5km/h之下前进档和倒退档的直接切换，这一功能对于大马力拖拉机在地头切换方向时非常有用。

下面介绍T7000系列变速箱的第三部分，后桥



上如为后桥的一个结构简图，后桥包含的部分有中央传动、差速锁、终端传动、制动器等部分构成。后桥上需要一个特别注意的地方，就是差速锁的操作需要特别注意，一般来说只有在田间进行耕地等重负荷作业时需要开启差速锁，一般情况下，差速锁是不需要激活的。另外湿式制动器的调整也很重要，调整轮边制动器是一项要求细致的技术活，需要专用的扭力扳手来调整，建议用户不要自行调整，否则容易导致制动器损坏。另外一点需要特别的注意后桥左右两个终端传动的油和变速箱是不通的是两种级别的油品，一定不能混用。

以上是T7000系列变速箱的一个介绍，由于三部分的组合，使得T7000系列变速箱理论上可以实现4（动力换挡）X6（主箱）X2（爬行档）=48个前进档和48个倒挡的超级档位组合，几乎可以完全覆盖农业作业的各种要求。

以上是以ZF T7000系列变速箱为例对大马力动力换挡变速箱做一个简单的介绍和分析，由于变速箱很多部分都是通过液压来实现的档位功能，所以在后续的使用和保养过程中就不可避免的需要对主离合器、动力换挡离合器、取力器（动力输出）离合器进行离合器的一个电子标定，这就需要相关专业工具和专业人员的介入，所以建议用户在使用过程中多观察多注意，若是在使用过程中碰到换挡冲击过大，或者主离合器不工作就表面需要进行离合器的相关标定了。

虽然市场上动力换挡变速箱五花八门，种类较多，但是就本质上来说原理都是一致的，由于动力换挡变速箱内部组件众多，所以建议用户严格按照厂家的要求来操作和保养，不同厂家使用的摩擦片材质不一样，也就造成了油品使用的不一样，建议用户完全按照厂家的要求用油。

对于后续的维修等鉴于变速箱的复杂程度和以油压为基础的档位切换，建议用户找到正规的维修企业，最好具备变速箱维修台架，只有这样才能保证变速箱维修的质量，以免通过非正常维修造成更大的损失。