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自动变速器锁止摩擦片材质演变及必威体育精装版技术 　　液力变矩器在早期的自动变速器中主要起到液力耦合和变矩的作用，使发动机动力可以有效地传递到变速器中。随着汽车对燃油经济性的要求不断提高，很多年前液力变矩器中就开始加入了锁止功能。液力变矩器在锁止时，其锁止离合器处于结合状态，发动机和变速器的输入轴转速相同，处于刚性连接状态，这样动力传递的损失就很小。汽车在启动时，通常需要较大的输出扭矩，这时液力变矩器就需要处于非锁止状态，锁止离合器释放，发动机的动力通过变矩器内的液体传递到变速器，同时将扭矩放大。汽车行驶到一定速度后，变速器会自动控制锁止离合器进入锁止状态，这样就可以大大节省油耗。 　　随着电控技术的飞速发展，锁止离合器的控制模式也在不断提升，于是对于锁止离合器所用的锁止摩擦材质的要求也不断提高。在维修市场中，了解锁止离合器的种类以及它所适用的摩擦片类型对于维修人员来说是十分必要的，知道锁止离合器的不同性能要求，从而选择正确的摩擦片，可以使维修工作事半功倍。 　　在早期的纯液控变速器中，液力变矩器内的锁止离合器属于开关型控制模式，它只有2种状态，即结合和释放。在这种简单的锁止离合器中，对摩擦片的要求相对较低，因为锁止离合器的工作并不频繁。比如在一个纯液控的4速变速器中，3档以后锁止离合器才开始工作，而且锁止结合的过程很短，因此，摩擦片只需要摩擦系数较大、能尽快锁止即可。 　　图1中的TAN材质(主要包含纤维素纤维和树脂)就是典型的液控变速器中所使用的摩擦材质，它的表面比较粗糙，摩擦系数大，最大的优点就是成本低，缺点是不耐磨也不耐热。 　　随着电控技术的引入，自动变速器中开始采用脉宽调制型(PWM)电磁阀，通过变化脉冲信号的占空比来调节锁止油压，这种控制比纯液控变速器要精确得多，可以微调锁止油压。锁止离合器在这种PWM控制模式下的锁止过程开始变得缓和，在一个较宽的占空比范围内，锁止摩擦片开始存在一定的半打滑结合状态，电脑根据滑差量来调节电信号的占空比，从而微调锁止油压。在这种状态下，摩擦片容易过热失效，表面会出现???亮的釉层，此时就表明摩擦材质已经烧损。于是锁止离合器开始加入杜邦公司的凯夫拉纤维(KEVLAR)，这种摩擦片也叫KEVLAR摩擦片，它比TAN材质要耐磨和耐热，摩擦系数也比较低，更适合PWM型锁止离台器，一般普通的4速电控变速器都属于这种类型。 　　但是从GM(General Motors，美国通用汽车公司)的4T65E变速器开始，由于它采用了复杂的ECCC锁止控制模式，比普通的PWM模式使用更多的半打滑控制，锁止离合器在更低速时就开始工作，而在高速时也不完全锁止，始终存在一定的滑差量，在不同的阶段，滑差量大小不同。由于大幅度的半打滑控制会产生大量的热量，普通的KEVLAR摩擦片无法承受这么多的热量，容易在表面产生光滑坚硬的釉质，使摩擦片特性完全丧失，因此通用公司采用了其专利设计的编制碳摩擦片。 　　这种编制碳摩擦片是由长的碳纤维像织布一样编制出来的(见图2左)，特点是极其耐热，摩擦系数小，锁止结合比KEVLAR和TAN材质都要平稳很多。但是它的制造成本很高，只有通用系列的变扭器才使用这种编制碳摩擦片。在维修市场上，是买不到这种原厂编制碳的摩擦片的，即便有后市场的编制碳摩擦片，成本也高得离谱。在这种情况下，用短的碳纤维制造的高碳摩擦片在维修市场上被广泛接受(见图2右)。它的性能与编制碳相当，但价格便宜很多，可是仍比纸基摩擦片成本高出3倍。图3为这些摩擦片的耐磨特性的比较。 　　以上介绍的这些摩擦片基本是10～20年以前的技术，主要适用于4速和5速自动变速器。自6速及更高挡位的自动变速器问世以来，摩擦片技术已发生了巨大变化。换挡和锁止的平稳舒适性成为主要的性能要求，要达到这个要求，可以由很多方面着手改进，但是出于成本的考虑，制造厂商发现从摩擦片上人手可以使改进的成本最低，这也使得摩擦片的技术在近年来发展迅速。比如用于BMW的6速变速器，它们的变扭器大量使用半打滑控制，耐磨和耐热的技术要求已已经被大滑差下锁止的平稳性取代。图4是宝马6HP变速器的锁止摩擦片，这种材质配合特殊设计的凹槽能满足了在大滑差控制下各工况的性能要求。 　　很多维修这种BMW6速变速器的变扭器的维修人员都有这样的经验：在很多情况下，如果不更换原厂摩擦片，或者使用副厂摩擦片(包括碳基摩擦片)来替代，维修后的变扭器很容易出现锁止颤抖的问题，而更换了新的原厂摩擦片，维修成功率就会大大提高。这说明了在新型的高级电控变速器中，生产厂在摩擦片上花费很多心血来改善在多种工况下保持锁止接合平稳的能力，而这正是当今摩擦片研发中的难点。这种新型摩擦片和碳基摩擦片比起来有以下特点：①制造成本大幅降低，这对于制造厂来说最具有吸引力了；②在凹槽的配合下，滑磨稳定性比碳基摩擦片好，