2020/11·汽车维修与保养57
◆文/河北 商爱朋
上汽通用VT40E变速器简介(一)
一、CVT变速器简介
目前市面上各车系搭载的CVT类型的变速器多为钢带式，如国产南京邦奇的VT2/3系列，以及市场占有率比较高的日本JACTO公司的JF010/011/015/017系列均为钢带式。在日常维修中能经常见到的只有奥迪公司的01J/01T/0AN/0AW 系列C V T 变速器以及日本斯巴鲁的TR/580/690系列无级变速器使用钢链式。
上汽通用汽车集合全球优势技术资源，研发出CVT无级变速器(图1)，为钢链类型的CVT变速器家族再添新成员。该变速器的P R O 代码为M R Q ，简称CVT250。CVT理论上没有具体挡位，相比其他类型变速器(图2)，CVT的传动比可实现连续变化。CVT250变速器是一款结构紧凑、技术先进的无级变速器，其主要技术特点如图3所示。VT40E变速器型号为VT40E，其中V指连续可变传动比、T 指橫置、40指产品序列、E指电子控制。该款变速器其主要技术参数如图4所示。MRG变速器的主要机构与VT40E变速器相同，但MRG变速器没有采用电子换挡，因此在液压阀体和电磁阀上与MRQ有所不同，本文将以MRQ为例进行介绍。
图1 CVT250无级变速器
1.VT40E变速器识别标签
VT40E变速器的识别标签粘贴于变速器外壳上(图5)，主要信息有：生产线ID、班次ID、制造年份、儒略日期(是以格林威治标准时中午12:00的儒略日加上那一天的瞬时时间的分数。儒略日期是儒略日添加小数部分所表示的儒略日数。例如，2013年1月1日00:30:00(UT)是儒略日期2,456,293.520833)、车型年、车型款式、变速器系列主动带
轮、站点ID和序列号。
图2 其他类型变速器比较
图3 技术特点
图4 技术参数变速器型号VT40E(简称CVT250)
RPO代码MRQ或MRG
倒挡传动比 1.763前进挡传动比范围 2.645-0.378
总传动比范围7.0:1重量(Kg)89(带油)变矩器直径(mm)
220壳体材料压铸铝挡位模式PRNDM 驱动形式
前轮驱动
DOI:10.hina.2020.11.017
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2.VT40E变速器挡杆基本操作
VT40E变速器挡杆的基本操作(图6)如下：
P：驻车挡，此挡位可锁定驱动轮，启动发动机时最好使用驻车挡，因为车辆不会轻易移动；
R：倒挡，向后行驶，变速器传动比受限；
N：空挡，发动机动力与车轮脱离，此挡位下可启动发动机；
D：前进挡，变速器在全部传动比范围工作，提高最大效率和燃油经济性；
M：手动模式，变速器设置7个挡位级别供手动选择，提供了更多的驾驶乐趣。
图6 VT40E变速器挡杆的基本操作
图5 VT40E变速器的识别标签
二、VT40E变速器机械结构
VT40E变速器内部结构概况如图7、图8所示，我们知道汽车发动机的动力是经过液力变矩器、离合器和行星齿轮组、主动带轮、钢链和从动带轮，再传递到中间轴、主减速器和差速器，最后经过驱动轴传递到车轮。
图7 结构概览
图8 内部机械部件
1.带轮
VT40E变速器内部机械部件如图9所示。带轮用于驱动钢链连续改变传动比，也可以将传动比固定在需要的点。VT40E变
图9 VT40E变速器内部机械部件
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速器内部有两组带轮，一组是主动带轮，另一组是从动带轮，每组带轮包含一个固定锥盘和一个活动锥盘(图10)，活动锥盘由液压或弹簧力驱动，可进行轴向移动；锥盘之间的宽度和压力将直接关系到钢链的位置和传动效率。带轮机构的传动原理是：主动带轮和从动带轮作用在钢链上的力将改变带轮与传动链的接触半径，从而改变传动比(图11)。
2.行星齿轮
VT40E变速器的内部安装有一组行星齿轮，包括一个太阳轮、一个行星架和一个内齿圈。它主要用于改变主动带轮的旋转方向，实现倒挡。太阳轮钢性连接主动带轮，并可通过前进挡离合器连接到变速器的涡轮轴。行星架可通过倒挡离合器连接到壳体，内齿圈则刚性连接变矩器涡轮轴(图12)。
3.多片式离合器
在VT40E变速器内部还安装有两组多片式离合器，分别是：前进挡离合器C1和倒挡离合器B1，在这两组离合器的作用下，发动机动力输入到带轮机构并形成前进挡和倒挡。C1离合器片与变矩器涡轮轴刚性连接，而C1离合器内毂则与太阳轮制成一体。
B1离合器片安装于变速器壳体内，而B1离合器内毂则与行星架制成一体(图13)。图14所示为行星齿轮
组与两组离合器的结构示意图。发动机的动力通过液力变矩器涡轮轴直接传递到内齿圈，而太阳轮则与主动带轮刚性连接。当B1离合器结合时，行星架被制动，来自发动机的动力经液力变矩器涡轮轴传递到内齿圈。此时，太阳轮反向转动从而驱动主动带轮旋转形成倒挡。当C1离合器结合时，将内齿圈与太阳轮直接连接起来，来自发动机的动力就可以直接通过太阳轮传递到主动带轮形成前进挡(图15)。
图13 离合器
图14 倒挡示意图
图15 前进挡示意图
4.机械油泵
机械油泵为变速器提供工作油压，它是一个叶片式双作用机械泵，由液力变矩器通过链条驱动，采用偏置式安装，节省了轴向空间。双作用叶片泵的油路特点如图16所示，它有两路油压输出，其中一路始终向主油路提供油压，另一路在必要时，通常是高转速下可被控制泄压回到油泵低压侧，从而降低发动机负荷和
油泵自身的机械负担。
图10 传动钢链
图11 带轮机构传动原理
图12 行星齿轮
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5.滤清器
变速器设置有两个滤清器(图17)，分别位于油泵入口(低压)和主油路(高压)中。如非变速器大修或发现变速器油变质，两个滤清器无需保养更换。
图17 滤清器
6.机械温控式液压控制阀
VT40E变速器通过一个安装在阀体下方的机械温控式液位控制阀对变速器液面进行控制。油温高时，液位控制阀关闭，阀体侧油位高于齿轮箱侧；油温低时，液位控制阀打开，两侧液位保持平稳(图18)。液力变矩器是四元件结构(图19)，即泵轮、涡轮、导轮(带单向离合器)、TCC。TCC摩擦片带有长行程曲线
图16 机械油泵
弹簧，减震效果更佳，降低NVH(振动、噪音、声振粗糙度)。VT40E变速器整体机械结构和离合器执行器表如图20所示。
图19 液力变矩器上汽汽车
图20 VT40E变速器整体机械结构和离合器执行器表
三、系统控制
MRQ变速器上安装有三个转速传感器(图21)，分别是：输入转速传感器、中间转速传感器和输出转速传感器。它们均为两线霍尔效应传感器。由TCM提供9V的参考电压，输出频率型信号，并由TCM进行监测。TCM通过监测这些转速信号，可以判断变速器的带轮机构传动比、液力变矩器滑差、离合器打滑量和最终传动比等。
图21 转速传感器 (未完待续)
图18 液压控制阀
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