双离合器自动变速器油轨的流场模拟及其润滑效果评价
湿式双离合器自动变速器蠕动控制及性能分析
湿式双离合器自动变速器蠕动控制及性能分析张友皇【摘要】文章首先提出对蠕动控制的需求,基于此需求进行基于目标车速的PI蠕动控制策略的设计和蠕动切换策略的设计,然后对蠕动控制性能指标进行了识别和定义,最后通过实车调试对软件策略进行验证,验证结果表明蠕动控制策略能够满足需求也能达到性能指标的要求.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)015【总页数】3页(P159-161)【关键词】双离合器自动变速器;蠕动;性能【作者】张友皇【作者单位】安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心,安徽合肥 230601【正文语种】中文【中图分类】U462.1CLC NO.:U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)15-159-03 典型的湿式双离合器自动变速器(dual clutchtrans mission，DCT)由两个同轴嵌套或平行布置的离合器，同轴且内外嵌套布置的两根输入轴，两根平行布置的输出轴，布置在输出轴上的多个同步器装置、多个换挡拨叉以及1个差速器组成。
变速器奇、偶数档输入齿轮分别布置在两根输入轴上，通过两个离合器的切换以及不同同步器动作，经由不同输出轴实现扭矩变换和输出。
湿式双离合器自动变速器的蠕动控制功能是指驾驶员将换挡杆从驻车档（P档）移动到倒档（R档）或者前进挡（D档、M档、S档）模式后，松开制动踏板且油门踏板开度不超过一定门限值时（一般小于5%），控制相应的离合器压力在Kisspoint点（半联动点）附近使得车辆能平稳启动且达到车辆最低稳定车速的过程。
本文主要阐述了一种可以应用于湿式双离合器自动变速器的基于车速的蠕动PI控制策略，并制定蠕动性能指标，通过实车调试验证，策略可行有效，且性能达标，满足驾驶需求。
1.1 蠕动控制需求分析1）考虑到行驶档位都需要有蠕动控制，因此蠕动功能应该具备前进挡蠕动、R档蠕动，其中前进挡除具备1档蠕动外，还需要考虑跛行模式下的蠕动，因此需要具备2档蠕动功能；2）考虑驾驶员的操作习惯和误操作，可能会出现蠕动过程切换换挡杆的情况，因此需要考虑前进蠕动与R档蠕动切换控制；3）蠕动过程中因离合器的结合增加了发动机的怠速负荷，会导致发动机怠速不稳情况，因此需要发动机提供足够的储备扭矩提高其能力，因此需要有怠速控制；4）蠕动作为一种驾驶工况，是驾驶过程中必须要经历的，因此存在从蠕动到其他驾驶工况或从其他驾驶工况到蠕动的过渡控制。
双离合器自动变速器润滑油性能要求和试验方法
双离合器自动变速器润滑油性能要求和试验方法王稳1，王库房2，尹兴林3，贾文4【摘要】摘要:综述了双离合器自动变速器（dual clutch transmission，简称DCT）的发展现状，介绍了离合器、液压系统、齿轮传动系统的工作特点，并与AT、MT、CVT、AMT变速系统进行对比，提出了DCT用润滑油（dual clutch transm ission fluid，简称DCTF）的性能要求，并介绍了DCTF的试验方法，随着汽车节能及驾驶舒适对变速系统的要求，研制专用化、国产化高质量DCTF是DCT推广和工作稳定的重要保证。
【期刊名称】润滑油【年(卷),期】2012(000)001【总页数】6【关键词】关键词:双离合器自动变速器;湿式离合器;双离合器自动变速器油;摩擦;润滑;磨损0 引言随着汽车技术水平的提高，节能减排的限制以及人们对汽车驾驶性能的不断要求，汽车变速箱技术水平也在不断进步。
双离合器自动变速器（DCT）技术对汽车燃油经济性和换挡平顺性有较大的提高，所以其在汽车上的装配率不断上升，有关机构预测DCT市场需求在2015年将达到10%［1］，国外DCT技术发展较早，如保时捷PDK（Porsche Dual Klutch）技术;大众DSG（Direct Shift Gearbox）技术，福特欧洲公司GETRAG－Ford技术，沃尔沃Powershift技术，三菱TC－SST技术均属于双离合器自动变速箱技术;我国汽车技术发展较晚，汽车变速箱技术较为落后，DCT的发展基本属于起步阶段，一汽汽车、上汽汽车、浙江吉利汽车、江淮汽车、杭州前进齿轮箱集团、重庆青山、吉林大学等企业与高校开展了DCT的研究，国家863计划对DCT的研发也正式立项，2009年，博格华纳（中国）投资有限公司与中国中发联投资有限公司（由一汽、上汽、东风、长安、奇瑞、华晨、江淮、长丰、吉利、广汽、北汽、天海、长城组成）共同投资成立合资公司，生产和开发双离合器自动变速器中的核心产品:双离合器模块、扭振减震器模块和控制模块。
轮轨润滑剂的性能评价方法和指标
研究探讨1 概述当列车运行到小曲线路段时，外轨侧导向轮轮缘将与钢轨轨距角/轨距面接触，由于接触压力大并伴随有冲击，同时接触斑内的滑动速度分量较大，因此将导致严重的轮轨磨损，同时还会增加列车运行阻力，带来噪声污染等问题[1-4]。
根据美国铁路协会的估算，由于没有润滑或润滑失效造成的轮轨磨损每年给美国铁路行业带来的损失多达20亿美元[5]。
目前普遍采用轮轨润滑方式减小轮轨间的有害摩擦并降低磨损。
轮轨润滑是指在轮缘表面或钢轨轨距角/轨距面上涂覆润滑剂，从而降低轮轨摩擦系数，减小轮轨磨损。
此外，轮轨润滑还可以显著节约列车牵引能耗，降低轮轨噪声和车轮爬轨倾向，提高列车运行安全性[5-10]。
轮轨润滑剂可分为润滑油、润滑脂和固体润滑剂三种[4]，需要与相应润滑装置配套使用。
选择轮轨润滑剂时，往往只凭借技术人员的经验或只考虑润滑剂的价格因素[11]。
虽然润滑剂的生产厂家提供了润滑剂的部分性能指标，但这些指标的测试条件与实际轮轨接触摩擦工况差别较大，很难用来评价润滑剂的润滑有效性[5]。
实际应用中，应针对不同线路、车辆及运行工况条件选择综合性能最优的轮轨润滑剂，但目前缺乏系统全面的润滑剂性能评价方法和指标。
近年来，国内外研究人员通过搭建轮轨摩擦润滑试验台进行模拟试验或直接对轮轨润滑效果进行线路实测的方法，建立了一些评价轮轨润滑剂性能的方法和指标，有些甚至已经成为铁路公司内部筛选轮轨润滑剂的规范[12]。
轮轨润滑剂的性能评价方法和指标张金煜：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，高级工程师，山东 青岛，266111虞大联：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，教授级高级工程师，山东 青岛，266111刘韶庆：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，高级工程师，山东 青岛，266111摘 要：轮轨润滑是减小轮轨磨损、降低轮轨噪声、节约列车牵引能耗及提高列车运行安全性的一种有效措施。
对近年来国内外学者在轮轨润滑剂性能评价方面的工作进行梳理，归纳一些常用的评价方法和指标，为系统全面、准确地评价轮轨润滑剂性能提供借鉴。
变速器润滑系统的优化设计与效果评估研究进展与应用
变速器润滑系统的优化设计与效果评估研究进展与应用在现代机械工程中，变速器被广泛应用于各种交通工具和机械设备中，起到调节驱动轴转速和扭矩的重要作用。
而变速器的润滑系统则是确保变速器正常运行和提高工作效率的关键。
本文将探讨变速器润滑系统的优化设计与效果评估的研究进展及其应用情况。
1. 选材与润滑油的选择在变速器润滑系统的设计中，选材和润滑油的选择是非常关键的一步。
优质的材料和适当的润滑油可以有效减少磨损和摩擦，延长变速器的使用寿命。
在选材方面，应根据变速器的工作条件和负荷情况选择耐磨损、耐腐蚀的材料。
在润滑油的选择方面，应考虑到温度范围、黏度、抗氧化性等因素，并与变速器的设计参数相匹配。
2. 润滑系统的布局设计润滑系统的布局设计直接影响到润滑油的流动和传递效果。
在设计中，应尽量减少润滑副间的油流阻力，提高润滑油的流动速度和流量。
常见的设计措施包括：合理设置油道，减少环流区域的损失；增加换热器的数量，提高热交换效率；考虑油泵的位置和功率，保证润滑油能够快速供给。
3. 摩擦副表面处理技术为了降低摩擦副间的磨损和摩擦系数，一种常见的方法是采用表面处理技术。
现阶段，常用的表面处理技术包括磨削、电火花加工、离子渗碳等。
这些技术可以在摩擦副表面形成陶瓷或金属间化合物的保护层，提高表面的硬度和抗磨损性能。
同时，适当的表面处理还可以提高润滑油的附着性和润滑性能。
4. 效果评估方法在研究变速器润滑系统优化设计效果时，需要借助一些评估方法来验证设计的合理性和性能提升情况。
目前常用的评估方法包括：温度测量、压力测量、润滑油分析、摩擦系数测试等。
这些方法可以通过实验数据来衡量润滑系统的工作效果，发现潜在问题，并指导进一步的优化设计。
5. 应用情况变速器润滑系统的优化设计和效果评估研究已在实际应用中取得了一定进展。
例如，在汽车行业中，通过优化设计润滑系统，可以减少能量损耗，提高燃油效率。
同时，一些新技术的应用也为变速器润滑系统带来了新的发展机遇，如纳米润滑油的应用、智能润滑系统的引入等。
拖拉机双离合器自动变速器换挡品质评价指标_徐立友
第31卷第8期农业工程学报V ol.31 No.8 48 2015年4月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Apr. 2015拖拉机双离合器自动变速器换挡品质评价指标徐立友，刘海亮，周志立※，王心彬（河南科技大学车辆与交通工程学院，洛阳 471003）摘要：针对双离合器自动变速器拖拉机在田间高负载作业工况下进行换挡时，原换挡品质评价指标不能充分考察对性能的影响，提出了变速器输出转矩传递系数和变速器输出转矩2个评价指标。
归纳了奇数挡和偶数挡离合器接合与分离时序对换挡品质影响规律，建立了拖拉机DCT换挡动力学模型和换挡品质仿真模型。
以东方红1804拖拉机为研究对象，对其犁耕工况进行了仿真分析，结果表明：当离合器油压上升滞后时间分别为0、0.1及0.2 s时，对应的变速器最小输出转矩传递系数分别为0.42、0.36及0.12，变速器最小输出转矩分别为2 257、1 932及725N·m，产生的动载荷逐渐增大，拖拉机动力性变差；提出的2个换挡品质评价指标可较好地对换挡过程中产生的动载荷和拖拉机动力性进行评价，对原换挡品质评价指标进行了补充，完善了拖拉机DCT换挡品质评价体系。
该研究为拖拉机双离合器自动变速器换挡控制策略制定提供了理论依据。
关键词：拖拉机；离合器；计算机仿真；评价指标；换挡品质doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2015.08.008中图分类号：S219 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2015)-08-048-06徐立友，刘海亮，周志立，等. 拖拉机双离合器自动变速器换挡品质评价指标[J]. 农业工程学报，2015，31(8)：48－53.Xu Liyou, Liu Hailiang, Zhou Zhili, et al. Evaluation indexes of shifting quality for dual clutch transmission for tractor[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(8): 48－53. (in Chinese with English abstract)0 引 言中国是农业大国，农业现代化和机械化是农业发展中需要迫切实现的目标，拖拉机作为主要的农业机械，其自动化程度是评价一个国家农业机械化水平的重要标准[1-6]。
纯电动汽车变速器内部流场分析及其润滑优化
变速器零件受到良好润滑时,不仅能避免零件接触表面之间发生 磨损,还起到清洗表面金属磨粒和冷却零件的作用,能够提高变 速器的传动效率和使用寿命。综上所述,润滑系统的好坏直接影 响变速器性能,因此变速器润滑系统的设计十分重要。
由于时间成本和技术水平的限制,目前企业较多采用的是逆向设 计结合台架试验的方案进行润滑系统设计。随着近几年计算机 技术的发展,计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简 称CFD)技术逐步应用于变速器研发设计初期,通过CFD仿真计算 得到变速器流场的宏观信息,对变速器的前期设计做出指导,从 而提高研发效率。
变速器动力传递主要依靠相互啮合的齿轮组实现。变速器工作 时,内部零件接触表面之间相对运动,传递动力。
同时润滑油被随机搅动,散落到变速器内部的各个区域。部分油 液流动到接触表面之间,形成一层油膜保护零件表面,这就是变 速器润滑系统的作用。
变速器润滑不良时,无法形成足够厚的油膜,零件表面发生磨损, 导致变速器效率降低,同时伴随热量的积累,使得变速器温度升 高。当温度过高时,内部零件发生形变,零件间隙减小,导致其应 力大大增加,减少变速器的使用寿命。
本文依托于一款两挡变速器研发项目,对变速器润滑系统的设计 优化进行研究,主要研究内容如下:(1)对四种不同的CFD算法特 性进行比较。由于电动汽车变速器内部零件转速高,齿轮啮合过 程运动复杂,若采用传统基于网格划分的CFD算法求解,不仅导致 在网格的前处理过程中耗费大量时间,而且在运转时网格还容易 产生扭曲和变形,进而使得计算停止。
本文决定采用一种基于光滑粒子法(Smoothed Particle Hydrodynamics,以下简称SPH)的CFD软件nanoFluidX对变速器流 场进行仿真模拟。(2)按照步骤完成仿真工作并对计算结果进行 可视化处理。
变速器润滑试验国标
变速器润滑试验国标变速器作为一种重要的机械装置，在汽车、工程机械等领域扮演着关键的角色。
为了确保变速器的正常运行和寿命，变速器润滑试验国标被制定出来，以提供一套标准的润滑试验方法和评价指标。
本文将详细介绍变速器润滑试验国标的内容和意义。
变速器润滑试验国标是为了评估变速器润滑剂的性能而制定的。
润滑剂在变速器中起着润滑、冷却、密封、清洁和防腐等多种作用，因此其性能的优劣直接影响到变速器的工作效果和使用寿命。
通过润滑试验，可以了解润滑剂在不同工况下的性能表现，为选取合适的润滑剂提供依据。
变速器润滑试验国标包含了多种试验项目和评价指标。
其中，摩擦特性试验是评估润滑剂摩擦性能的重要手段。
通过测量润滑剂在摩擦片与摩擦片、摩擦片与钢板之间的摩擦系数，可以判断润滑剂的摩擦特性。
此外，还有耐磨性试验、极压性试验、氧化安定性试验等项目，用于评价润滑剂的耐磨性、极压性和抗氧化性能。
变速器润滑试验国标的制定过程严格按照科学、客观、公正的原则进行。
首先，需要确定试验方法的可行性和准确性。
试验方法应该能够真实模拟变速器工作条件下的润滑状态，并能够重复、可靠地获取试验结果。
其次，还需要确定评价指标的合理性和可操作性。
评价指标应该能够客观地反映润滑剂的性能差异，并且能够通过简单的实验手段获取。
变速器润滑试验国标的实施对于提高变速器润滑剂的质量和性能有着重要的意义。
首先，通过润滑试验，可以筛选出性能优良的润滑剂，为用户提供高质量的产品。
其次，润滑试验可以帮助润滑剂生产企业改进生产工艺和工艺条件，提高产品的一致性和稳定性。
此外，润滑试验还可以为润滑剂的研发提供参考和指导，促进技术进步和创新。
总结起来，变速器润滑试验国标是一套标准的润滑试验方法和评价指标，用于评估变速器润滑剂的性能。
通过润滑试验，可以了解润滑剂在不同工况下的性能表现，为选取合适的润滑剂提供依据。
变速器润滑试验国标的制定过程严格按照科学、客观、公正的原则进行，其实施对于提高变速器润滑剂的质量和性能有着重要的意义。
飞溅润滑CFD仿真在新能源变速箱润滑设计中的应用
飞溅润滑CFD仿真在新能源变速箱润滑设计中的应用摘要：由于新能源变速箱内部结构更加复杂，基于经验的飞溅润滑设计已经无法满足变速箱对润滑设计的要求，对此本文通过VOF两相流和旋转动网格建立了变速箱总成的飞溅润滑CFD模型，并且通过透明壳体润滑试验验证了该模型仿真结果的准确性；然后将该飞溅润滑仿真方法应用于某HEV并联式变速箱润滑设计，为产品润滑设计提供了针对性建议。
仿真结果发现：混动低速工况下，通过设计接油筋和导油孔成功将电机冷却喷淋的润滑油输送至齿轮位置，且流量达到6 50ml/min，极大地降低了齿轮润滑风险；停车充电工况下，为充电齿轮设计的二级油池，虽然可以接到电机冷却后淋下的油和其他齿轮旋转飞溅的油，但是由于布置空间的限制，油池较浅，油池内集到的油量不足大约26ml，无法满足高速旋转齿轮的润滑需求，需要继续优化润滑设计。
关键词：新能源变速箱，飞溅润滑，VOF两相流，Star ccm+目录1.引言 (3)2.计算模型 (3)2.1.新能源变速箱介绍 (3)2.2.飞溅润滑物理模型介绍 (4)3.飞溅润滑模型试验验证 (5)4.计算工况与计算结果 (7)4.1.计算工况 (7)4.2.计算结果与分析 (8)5.结论 (9)1.引言众所周知，润滑对于变速箱有降低接触应力、减小摩擦磨损、缓和冲击、降低噪声等作用，如果润滑不良，齿轮很可能出现点蚀、胶合、磨损的现象，严重时甚至发生断齿的情况，因此，润滑设计在变速箱开发过程中至关重要[1]。
传统两轴式变速箱通常采用飞溅润滑的方式，依靠浸油齿将富油区的润滑油甩至贫油区的齿轮、轴承等传动件，保证整个变速箱润滑状态良好。
新能源变速箱集成了驱动电机后，齿轴布置位置发生了较大变化，动力流比之前变得复杂，使得平行轴、齿轮、轴承、同步器数量也随之增加，此时根据经验进行润滑设计往往很难满足变速箱各个齿轮的润滑需求，在产品开发后期需要进行大量的润滑试验和设计更改才能通过认证。
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双离合器自动变速器油轨的流场模拟及其润滑效果评价林银辉;臧孟炎;胡志华;陈勇【摘要】运用ANSYS Fluent对双离合器自动变速器的油轨进行了相关研究.对油轨单体进行CFD模拟,并以各出口的质量流量为评价指标,获得了与试验结果基本一致的仿真分析结果.在此基础上,分析了油温变化对各出口质量流量分布的影响.最后,建立了包含油轨的变速器CFD模型,仿真分析了油轨在变速器内部复杂油气两相流下的喷油状况及飞溅油液对油轨喷出油柱的影响,验证了油轨喷油润滑系统设计的合理性.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2013(024)022【总页数】5页(P3052-3056)【关键词】变速器油轨;润滑;CFD;效果评价【作者】林银辉;臧孟炎;胡志华;陈勇【作者单位】华南理工大学,广州,510640;华南理工大学,广州,510640;浙江吉利汽车研究院有限公司,杭州,311228;浙江吉利汽车研究院有限公司,杭州,311228【正文语种】中文【中图分类】U463.220 引言对变速器进行有效润滑，不但能够减轻运动零件（轴齿、齿轮、轴承、同步器等）接触表面的磨损，而且能够带走摩擦面上的杂质和热量，起到清洗和冷却的作用。
此外，润滑油还有密封、防锈和减振缓冲的作用，从而保证变速器的正常工作，延长变速器的使用寿命［1］。
一般情况下，变速器的润滑主要采用飞溅润滑和油浴润滑。
但对于具有双输出轴的双离合器自动变速器，位于油液面之上的输出轴各运动零件无法通过上述两种润滑手段进行充分的润滑，因而需要采用强制喷油润滑方式进行润滑［2］。
强制喷油润滑是以变速箱体为油箱，另附加一套润滑装置（如油轨），通过润滑油泵控制阀体，在一定压力的作用下将油池里中的润滑油经过滤器、冷却器供送到各润滑点，从而实现各工作零件的润滑冷却［3］。
目前对变速器油轨的流场研究甚少，大多数是针对发动机喷油系统进行相关研究。
王尚勇等［4］采用Flowmaster计算了高压共轨喷油系统的喷油特性。
蔡珍辉等［5］采用AMESim对高压共轨喷油器进行了模块化分析和仿真研究。
张功晖等［6］使用 ANSYS Fluent计算了管路流量。
强制喷油润滑是双离合器自动变速器润滑的重要方式之一，因而使用仿真分析方法评价油轨强制喷油润滑效果，具有重要的工程意义。
笔者采用ANSYS Fluent，对某型号双离合器自动变速器油轨单体的喷油效果进行流场模拟，得到油轨各出口油液的质量流量和油柱形状，并将仿真所得各出口油液质量流量与试验结果进行对比。
在确认仿真结果与试验结果基本一致的基础上，分析了油温对油轨各出口质量流量分布的影响。
最后以整个变速器为研究对象，仿真研究了变速器的工作状况，并对变速器油轨的润滑效果进行了评价，说明了油轨喷油润滑系统设计的合理性。
1 变速器油轨模型某双离合器自动变速器的油轨模型如图1所示，包括1个入口和7个出口，且出入口均为圆形，各出入口内径和喷管长度如表1所示。
图1 油轨模型表1 各出入口内径及喷管长度 mm位置入口出口1 出口2 出口3内径 6.2 1.2 1.4 1.4喷管长度— 8.0 9.6 5.6位置出口4 出口5 出口6 出口7内径 1.4 1.41.4 1.4喷管长度 5.0 5.0 5.3 9.52 油轨单体的CFD分析及评价2.1 油轨单体的CFD分析理论双离合器自动变速器的润滑油为双离合器自动变速器油（以下简称变速器油），相比其他自动变速器油，具有更好的润滑特性［1］。
润滑分析中，通常认为变速器油为不可压缩流体，并忽略其热膨胀系数，以20℃时的油液物理特性为标准［3］。
考虑到油轨模型的内部扰动，使用k－ε湍流模型进行仿真分析，忽略能量交换等因素的影响［7］。
油轨单体喷油效果仿真计算中，流体需满足连续方程（质量守恒方程）和运动方程（动量守恒方程），采用RNGk－ε湍流模型模拟油轨内部的流动。
由于RNGk－ε湍流模型只适于充分发展的湍流，即大雷诺数的湍流计算模型，所以近壁区内的流动及雷诺数较小的流动需要通过壁面函数法进行处理［8］。
2.2 油轨喷油效果CFD仿真与试验油轨的工作环境是变速箱内油气混合的复杂两相流场，为确认油轨喷油效果和仿真分析方法的有效性，在油轨出口方向建立图2所示的长方体空间，各出口到壁面的距离与油轨在变速器整体模型中各出口到对应润滑对象的距离相近。
初始状态下，油轨内部为变速器油，外部为空气。
图2 油轨喷油效果仿真的两相流模型采用Gambit对图2所示的两相流模型进行四面体网格（Tetra4）划分，其中油轨的网格模型如图3所示。
通过ANSYS Fluent完成相关定义并生成CFD计算模型，进而进行瞬态仿真计算。
20℃下，变速器油的密度为839.7kg／m3，动力黏度为0.0324Pa·s；对应的空气密度为1.225kg／m3，动力黏度为1.789×10－5Pa·s；油轨入口处的设计体积流量为4L／min。
图3 油轨的网格模型t＝0.02s时，入口质量流量与各出口质量流量之和基本相等，且之后保持不变，说明油轨喷油系统开始进入稳定状态。
稳定状态下各出口的质量流量分布如表2所示。
其中，出口1流量最小，出口3、4、5、6流量较大，出口2、7流量居中。
图4所示为油轨单体喷油试验台（在各出口处装有流量计）。
试验条件：变速器油温度为20℃，入口的体积流量为4L／min（通过调节油泵压力获得，与仿真条件相同）。
通过试验可以观察到各出口的喷油状况，并获得各出口的体积流量。
为便于比较，将试验得到的体积流量转换为质量流量且列入表2。
由表2可知，仿真结果与试验结果基本一致，说明了仿真分析方法的有效性。
表2 各出口质量流量的仿真结果与试验结果 g／s位置出口1 出口2 出口3 出口4仿真值 4.300 7.348 9.390 9.200试验值 5.150 7.100 8.620 8.760位置出口5 出口6 出口7仿真值 9.121 9.232 7.177试验值 8.830 8.980 7.650图5为油轨部分出口在0.05s时变速器油液的体积分数云图。
与图4所示的喷油试验效果相似，各出口所喷油液均呈现连续柱状，油柱能够到达长方体的壁面。
图4 油轨单体喷油试验图5 出口1、2、3的油液体积分数云图2.3 油温对油轨各出口质量流量的影响为研究油温变化对喷油流量的影响［9］，笔者对两种极端温度（－40℃、100℃）进行仿真分析。
不同温度下变速器油的相关材料物性值如表3所示［1］。
表3 不同温度下变速器油材料物性温度（℃）密度（kg／m3）动力黏度（Pa·s）－40 925 10.1 20 839.7 0.0324 100 791 0.005 24当油液进入喷油稳定状态后，不同油温下各出口质量流量分布情况如表4所示。
由表4的数据不难发现，出口1的质量流量随着温度的升高而增大，出口3、4、5、6则刚好相反，质量流量随温度的升高而减少，出口2、7基本保持不变。
这一仿真结果说明，油温对油轨各出口流量分布有明显的影响，所以在气温变化较大的使用环境下，需要采取有效措施保证油轨喷油润滑效果。
表4 不同温度下各出口的质量流量 g／s位置－40℃ 20℃ 100℃出口1 3.151 4.300 5.232出口2 7.436 7.348 7.108出口3 11.569 9.390 8.294出口410.947 9.200 7.984出口5 10.759 9.121 8.298出口6 10.637 9.232 8.472出口7 6.936 7.177 7.1463 油轨在变速器内的润滑效果评价3.1 变速器整体模型为评价油轨喷油的实际润滑效果，需分析油轨在双离合器自动变速器内的工作状况及飞溅油液对喷油效果的影响，因而需建立图6所示的双离合器自动变速器结构的整体CFD计算模型。
图6 双离合器自动变速器结构CFD计算模型建立的基本方法：首先对结构模型进行大量的几何清理，抽取零件表面，然后形成由齿轮表面和箱体等构成的封闭容腔。
变速器工作时，齿轮的动力传递通过齿轮对的啮合接触实现，齿轮表面附着的油膜起润滑和散热作用。
一对啮合齿轮的CFD计算容易实现［7，10］，但对如此复杂规模的变速器，要描述多对齿轮对的啮合过程是非常困难的。
因此，本文采用切齿法以简化计算模型，即在任何啮合齿对中切除一个齿轮的齿形，如图7所示。
在变速器整体模型中，输入轴（输入1轴、2轴重合）上的主动齿轮同时要与输出1轴、2轴的多对从动齿轮啮合，为减小切齿给油液飞溅效果造成的影响，切除位于变速器油面之上的输入轴主动齿轮的齿形，保留输出1轴、2轴上从动齿轮的齿形。
采用切齿法具有一定的局限性。
啮合齿对中一个齿轮的齿形被切掉，这导致无齿形齿轮表面上的油液流动情况与实际情况会有所差别，所以仿真结果具有一定的误差。
图7 啮合齿对的简化几何清理和简化后的变速器的整体模型如图8所示，变速器上部空间充满空气，下部空间充满变速器油，油轨各出口的方向正对着输出1轴上的不同齿轮和换挡同步器等，对这些工作零件进行相应的润滑。
各出口的喷油方向与啮合方向同向，图8中的箭头为输出1轴的旋转方向，其他各工作零件的旋转方向与之相对应。
图8 变速器整体模型3.2 整体模型CFD分析及油轨润滑效果评价对图8所示的变速器整体模型进行四面体网格划分，初始网格数目达到260万，如图9所示。
仿真分析条件如下：工作温度为20℃，重力沿z轴负方向，输入轴转速为1000r／min，工作挡位为1挡，油轨入口体积流量为4L／min，油液面位于主减速器齿轮中心面以下36.8mm处。
由于齿轮处于旋转状态，因而采用RNGk－ε模型描述变速器油液的湍流运动［11］。
齿轮的旋转运动会使流体区域发生变化，这需要采用动网格技术进行模拟。
通过动网格技术，使旋转区域周围网格在计算过程中不断调整，从而保证网格质量，使计算得以顺利进行［8］。
虽然采用切齿法最大限度简化了模型，但由于研究对象结构的复杂性，网格数量增加幅度较大，从而影响计算效率。
图9 变速器整体网格模型针对最关心的齿轮润滑效果问题，图10列出了t＝0.024s时，出口2、4、5、7的喷油情况。
由图10可知，各出口在油压的作用下，都能形成喷射液柱并到达相应的齿轮表面，这一结果在变速器样机试验中也得到了确认。
图11所示为t＝0.024s时，从变速器正面观测到的变速器油液分布情况，油轨出口2、4、5、7喷出的油液清晰可见。
由图11可知，输出2轴上的齿轮及主减速器齿轮甩起的油液并不会打断油轨出口喷出的油液。
图12所示为同一时刻，出口2喷出油液与齿轮一起转动的情形。
由图12可以看出，到达齿轮的喷射油液能够克服齿轮旋转产生的离心力，并同齿轮一起旋转至啮合处。