汽車(chē)自動(dòng)變速系統(tǒng)的能源效益及可靠性

　　變速箱油的工作壽命

　　在高溫的環(huán)境下，變速箱油的工作壽命會(huì)被縮短。一旦溫度超出正常運(yùn)作的水平(90°C/195°F以上)，潤(rùn)滑油的氧化速度便會(huì)增加，導(dǎo)致其有效壽命被縮短?；趭弥付?，當(dāng)溫度超出正常運(yùn)作溫度12°C/20°F時(shí)，箱油的預(yù)期工作壽命便會(huì)減半。

　　工作表面的磨損

　　除上述的影響外，高溫還會(huì)對(duì)變速器活動(dòng)組件的工作表面構(gòu)成威脅。原因是當(dāng)溫度越來(lái)越高時(shí)，從磨擦區(qū)被帶走的熱力便越少，因此齒輪被卡住的機(jī)會(huì)便會(huì)大增。當(dāng)溫度上升超過(guò)175°C/350°F時(shí)，鋼鐵的硬度便會(huì)下降。假如我們考慮到齒輪和離合器工作表面的溫度通常都高于油溫時(shí)，我們便可預(yù)期齒輪的硬度會(huì)隨著油溫度而下降，即使油溫低于175°C/350°F。

　　橡膠密封件及流通管道

　　橡膠密封件及冷凍劑流通管道對(duì)高油溫極其敏感。當(dāng)橡膠密封件遇上高溫時(shí)便會(huì)變硬和變得脆弱，導(dǎo)致其工作壽命和可靠性大幅度降低。當(dāng)汽車(chē)不能安裝金屬制的冷凍劑管道時(shí)，便需采用由PA12塑料(酰胺12或尼龍12)制成的冷凍劑流通管道，該管道將轉(zhuǎn)矩器流通輸出端口與冷凍劑連接。在高溫(超出175°C/350°F)的環(huán)境下，塑膠制的冷凍管道可能會(huì)屈曲，以致箱油向上流并使冷凍劑失效。

　　ECU過(guò)熱

　　電子控制單元(ECU)的工作是監(jiān)視和控制自動(dòng)變速系統(tǒng)的運(yùn)作。在某些情況下，ECU會(huì)被放置于齒輪箱罩內(nèi)以盡量利用齒輪箱的現(xiàn)有空間，這表示控制單元會(huì)與自動(dòng)變速箱油長(zhǎng)期保持直接接觸。這種配置的優(yōu)點(diǎn)包括可把連接ECU、傳感器及起動(dòng)器的接線盡量縮短;減少插頭和連接器的數(shù)量;降低線路間的噪聲及使換檔的位置檢測(cè)更加準(zhǔn)確。

　　假如變速器環(huán)境及冷凍劑的溫度過(guò)高，汽車(chē)的動(dòng)力和控制電子元件便不能正常地運(yùn)作，以致其壽命縮短并出現(xiàn)損壞。因此，變速器系統(tǒng)必須對(duì)過(guò)熱情況進(jìn)行偵測(cè)甚至預(yù)測(cè)，并通過(guò)適當(dāng)措施減少所產(chǎn)生的熱力及/或改善過(guò)熱的情況。對(duì)于一些極端的情況，系統(tǒng)必須更精確地測(cè)量溫度并把敏感的電子元件關(guān)閉以防止控制電子被完全破壞。

　　結(jié)論

　　為了克服監(jiān)察自動(dòng)變速器溫度的各項(xiàng)挑戰(zhàn)，美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體特別對(duì)LM71進(jìn)行優(yōu)化，推出針對(duì)高溫應(yīng)用的LM71A1。

　　LM71A1是一個(gè)具備有SPI接口的數(shù)字溫度傳感器，其寬闊的工作溫度范圍(-40°C 到 +175°C或

　　-40 到350°F)，使溫度的監(jiān)察能同時(shí)于冷起動(dòng)及過(guò)熱情況下進(jìn)行。該器件現(xiàn)以裸片形式提供，并保證擁有更快的溫度響應(yīng)，從而對(duì)暖車(chē)過(guò)程有更佳的控制。然而，它的最大特點(diǎn)是可在高溫(130 到 150°C或165 到 300°F)及高分辨率(0.03125°C/LSB)下達(dá)到極高的精確度，以確保能于極高溫的環(huán)境下精確地感測(cè)溫度。

　　為了把箱油維持在正常的運(yùn)作范圍內(nèi)，以及正確地控制汽門(mén)和換檔時(shí)間及防止機(jī)件過(guò)快退化和損壞，精確的溫度檢測(cè)便不可或缺。如此，便可獲得較高的燃油效益和提高系統(tǒng)的可靠性。LM71A1可幫助設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出針對(duì)變速器電子控制單元的高性能熱管理系統(tǒng)。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　[5] J Vidi . Reliability in Automatic Transmission Systems[R]http://www.techonline.com/learning/techpaper/212700654