艾里遜3000-4000系列變速箱應(yīng)用與安裝

3000-4000系列變速箱簡介２０10．5．14主要內(nèi)容

型號

3000系列及變扭器4000系列及變扭器變速箱結(jié)構(gòu)和工作原理變扭器

行星齒輪組和動力輸出電子控制和車輛電子系統(tǒng)界面緩速器

Allison計(jì)算機(jī)輔助分析系iSCAAN

iSCAAN的功能變扭器的匹配匹配性能分析計(jì)算實(shí)例分析變速箱及控制系統(tǒng)的安裝要求

變速箱的安裝固定傳動系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)

電器連接I/O功能

預(yù)知功能及燃油經(jīng)濟(jì)性功能調(diào)試及注意事項(xiàng)

3of10

型號3000ProductFamily30003000SP32003200MH3200ORS3200SP35003500ORS3500SP37003700SP4000ProductFamily40004000MH4000ORS4000SP42004200ORS44304430SP4430ORS444045004500ORS4500SP4600ORS47004700OFS4700SP48004800SP變扭器TC411,TC413,TC415,TC417TC521,TC531,TC541,TC418,TC419.TC421TC551,TC561變速箱結(jié)構(gòu)和工作原理輸入組件連接發(fā)動機(jī)與變速器齒輪箱組件.由變速器/發(fā)動機(jī)連接件及變扭器/閉鎖離合器組成齒輪箱組件齒輪箱組件包括行星齒輪組件,離合器及主油泵.取決車型和用途,齒輪箱可提供4至6個(gè)前進(jìn)擋和1個(gè)倒擋輸出組件變速器后部輸出部件以傳遞變速器的功率/扭矩到車輛的傳動系統(tǒng).由減速器,停車駐動器,冷卻器接口,輸出法蘭及后支撐支架組成控制組件位于變速器底部.控制變速器的工作.包括油底殼(2吋及4吋),變速器油及濾清器,控制換檔的閥體及電磁閥變速箱結(jié)構(gòu)和工作原理3000-4000系列變速器附件ShiftSelectorTCMHarness變速箱結(jié)構(gòu)和工作原理7of10變速箱結(jié)構(gòu)和工作原理發(fā)動機(jī)與變速器間提供液壓-機(jī)械式偶合由泵輪,導(dǎo)輪,渦輪及閉鎖離合器組成泵輪–

以發(fā)動機(jī)速度轉(zhuǎn)動渦輪–

與變速器渦輪軸連接導(dǎo)輪–

將循環(huán)液體的流向重新導(dǎo)向泵輪增大扭矩閉鎖離合器–

在發(fā)動機(jī)與變速器間提供1:1的機(jī)械偶合變扭器結(jié)構(gòu)和工作動畫變扭器行星齒輪和動力輸出3K-4K6SPEED系列變速器利用3個(gè)行星齒輪組(P1,P2,P3)產(chǎn)生不同速比的輸出離合器組(C1,C2,C3,C4,C5)驅(qū)動和固定相關(guān)的部件(行星齒輪組)以產(chǎn)生不同的輸出旋轉(zhuǎn)動力經(jīng)主軸/輸出軸和相關(guān)部件傳遞電控液壓系統(tǒng)控制離合器的應(yīng)用和釋放行星齒輪組由太陽輪(中部),齒架(連接4個(gè)行星齒輪)和齒圈(外部)構(gòu)成行星齒輪組中的一個(gè)部件固定另一部件被轉(zhuǎn)動(或稱為輸入),第三個(gè)部件成為輸出部件變速箱結(jié)構(gòu)和工作原理行星齒輪組和動力輸出

C1

C3

C2C4C5

P1P2P3行星齒輪組和動力輸出離合器組離合器組按操作所需對行星齒輪組提供輸入及固定離合器分旋轉(zhuǎn)(C1,C2)及固定(C3,C4,C5)兩種類型兩組離合器同時(shí)作用獲得前/后檔位

1檔:C1和C5離合器作用

2檔:C1和C4離合器作用

3檔:C1和C3離合器作用

4檔:C1和C2離合器作用

5檔:C2和C3離合器作用

6檔:C2和C4離合器作用倒檔(R):C3和C5離合器作用空檔(N):僅一組離合器(C5)作用3K-4K系列PTO發(fā)動機(jī)驅(qū)動，PTO與變扭器殼連接，１０個(gè)螺栓ｘ２側(cè)／側(cè)置PTO（8:00,4:00鐘位置），頂／側(cè)置PTO（1:00,8:00鐘位置）4K只有頂／側(cè)置PTO（1:00,8:00鐘位置）輸出扭力：變速箱結(jié)構(gòu)和工作原理PTO取力器選裝PTO取力器工作DV變速箱結(jié)構(gòu)和緩速器工作原理(選裝)DriverControls變速箱結(jié)構(gòu)和緩速器工作原理(選裝)AirfromAuxairTankMUSTbeCLEANandDRYAllAirlinesmustbecleanedoutpriortoassemblyBrakePedal(PressureSwitches)and/orLeverOptionalSumpCoolersAvailableEnableSwitchRMR變速箱結(jié)構(gòu)和緩速器工作原理(選裝)減速器能量變速箱結(jié)構(gòu)和緩速器工作原理(選裝)減速性能的匹配減速性須與車輛匹配

考慮的主要因素:

車輛的GVW(滿載/空載)

后橋速比輪胎尺寸乘客和司機(jī)的舒適度加強(qiáng)冷卻加強(qiáng)車輛制動系統(tǒng)的壽命車輛的制動值:一般制動值:0.15g–0.20g一般制動值(+):0.25g–0.30g(乘客可能抱怨)緊急制動值:0.6g–0.7g(輪胎拉帶)

變速箱結(jié)構(gòu)和緩速器工作原理(選裝)常規(guī)設(shè)計(jì)原則:減速度值0.10g–0.15g(減速器)若無天氣條件影響可0.20g車輛的冷卻系統(tǒng)必須能夠散除減速器工作產(chǎn)生的熱能減速器控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)選擇三級緩速(與專用制動（閥）踏板配合）手柄控制(城市間/旅游客車)自動應(yīng)用(油門關(guān)閉時(shí))減速器控制系統(tǒng)應(yīng)提供可控制的及可接受的減速級別和最大的燃油經(jīng)濟(jì)性,最長的制動系壽命或兩者的平衡(較高的減速級別66%-100%可能影響乘坐舒適性)

使用減速器主控開關(guān)冰滑路面關(guān)閉減速器具有ABS的車輛(輔助司機(jī)控制)

前置驅(qū)動絞接客車變速箱結(jié)構(gòu)和緩速器工作原理(選裝)Allison計(jì)算機(jī)輔助分析系統(tǒng)iSCAAN包括動力系在內(nèi)的各系統(tǒng)和各部件的選擇應(yīng)考慮到其相互間的兼容性,所需的工作循環(huán)和維修保養(yǎng)的要求以滿足車輛的綜合工作特性Allison的iSCAAN提供了一方式以評估不同部件/系統(tǒng)的選擇對車輛性能選擇的影響iSCAAN:計(jì)算機(jī)應(yīng)用分析系統(tǒng)(Web-siteBasedSystemforComputerizedApplicationANalysis)的縮寫Allison計(jì)算機(jī)輔助分析系統(tǒng)iSCAAN使用iSCAAN的目的預(yù)算可接受的整車性能利用Allison的經(jīng)驗(yàn)優(yōu)化車輛系統(tǒng)的性能輔助設(shè)計(jì)動力系統(tǒng)的輪廓選擇一適當(dāng)變速器的重要性變速器,變扭器,發(fā)動機(jī)和其它車輛系統(tǒng)間的適當(dāng)匹配是保證車輛性能和可靠性的關(guān)鍵．如下諸元將影響車輛的動力性

發(fā)動機(jī)特性變扭器特性發(fā)動機(jī)／變扭器的匹配變速器特性減速器能量Allison計(jì)算機(jī)輔助分析系統(tǒng)iSCAAN減速器控制車輛因素(GVW,驅(qū)動橋速比等）環(huán)境因素(車輛如何使用及使用地情況）車輛設(shè)計(jì)時(shí)下述因素應(yīng)被考慮

最高車速爬坡度加速性燃油經(jīng)濟(jì)性潛在的換檔循環(huán)減速性能負(fù)載工作循環(huán)乘客舒適度Allison計(jì)算機(jī)輔助分析系統(tǒng)iSCAANiSCAAN將對特定的組合進(jìn)行應(yīng)用分析．如下諸元將被檢驗(yàn)：變速器與車輛種類的兼容性變速器的額定值變扭器匹配的適宜性車輛的基準(zhǔn)(爬坡度,最高車速等)特別性能要求(符合政府法規(guī)要求的特種車輛如消防車標(biāo)準(zhǔn))減速性及減速時(shí)產(chǎn)生的熱量

iSCAAN數(shù)據(jù)輸入表1及2Allison計(jì)算機(jī)輔助分析系統(tǒng)iSCAAN發(fā)動機(jī)與變扭器的匹配發(fā)動機(jī)與變扭器匹配性能的計(jì)算即變扭器渦輪軸輸出性能的計(jì)算Allison計(jì)算機(jī)輔助分析系統(tǒng)iSCAAN

發(fā)動機(jī)外特性（試驗(yàn)室扭矩曲線LUG-BACK）Allison計(jì)算機(jī)輔助分析系統(tǒng)iSCAAN變扭器吸收圖Allison計(jì)算機(jī)輔助分析系統(tǒng)iSCAAN

發(fā)動機(jī)與變扭器的匹配舉例Allison計(jì)算機(jī)輔助分析系統(tǒng)iSCAAN

輸入扭矩(N.m)輸出扭矩(N.m)Allison計(jì)算機(jī)輔助分析系統(tǒng)iSCAANAllison計(jì)算機(jī)輔助分析系統(tǒng)iSCAAN

輸入功率(kw)輸出功率(kw)Allison計(jì)算機(jī)輔助分析系統(tǒng)iSCAAN發(fā)動機(jī)外特性（加速扭矩曲線ACCL）Allison計(jì)算機(jī)輔助分析系統(tǒng)iSCAAN變扭器的匹配需考慮冒黑煙控制器的影響Allison計(jì)算機(jī)輔助分析系統(tǒng)iSCAAN根據(jù)發(fā)動機(jī)的要求和經(jīng)驗(yàn)選擇合適的變扭器Allison計(jì)算機(jī)輔助分析系統(tǒng)iSCAAN換檔時(shí)機(jī)T系列變速器的換檔點(diǎn)可在1700rpm–2800rpm間設(shè)定針對一換檔點(diǎn)TCM還可設(shè)其為下述各種模式:

S1/S5(動力),全油門升檔近發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)速

S2/S6(動力),全油門升檔近發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)速大約90%

S3/S7(經(jīng)濟(jì)),全油門升檔近發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)速大約86%

S4/S8(經(jīng)濟(jì)),全油門升檔近發(fā)動機(jī)額定轉(zhuǎn)速大約77%

S9(經(jīng)濟(jì)),升/降檔低于S4/S8

SA(經(jīng)濟(jì)),全油門類升/降檔類似S1/S5,但部分油門升/降檔低于

S1/S5部分油門時(shí)

SB(經(jīng)濟(jì)),全油門類升/降檔類似SA,但部分油門升/降檔稍高于SA部分油門時(shí)

S1-S4換檔模式適用于全程調(diào)速發(fā)動機(jī),S5-S8換檔模式適用與兩極調(diào)速發(fā)動機(jī)Allison計(jì)算機(jī)輔助分析系統(tǒng)iSCAANS1（實(shí)線）/S9（虛線）換檔模式比較

Allison計(jì)算機(jī)輔助分析系統(tǒng)iSCAAN換檔點(diǎn)的設(shè)定應(yīng)本著換檔前/后發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速落在發(fā)動機(jī)峰值扭矩轉(zhuǎn)速和靠近發(fā)動機(jī)最大功率轉(zhuǎn)速之間考慮城市公交客車的運(yùn)行條件,換檔點(diǎn)可設(shè)定在靠近發(fā)動機(jī)峰值扭矩轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)速側(cè)但換檔后發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速有可能低于發(fā)動機(jī)峰值扭矩轉(zhuǎn)速.咨詢發(fā)動機(jī)廠商以確定可接受的發(fā)動機(jī)(轉(zhuǎn)速)工作區(qū)域系列變速箱變扭器殼承受的彎矩為：1700Nm

-

2400Nm

變速箱的安裝固定T系列變速箱可提供后輔助支撐變速箱的安裝固定傳動系統(tǒng)T系列變速器可使傳動系產(chǎn)生較高的速度不正確的傳動系設(shè)計(jì)將增大傳動系統(tǒng)的振動和噪音的產(chǎn)生并將損壞變速器及其它部件衡量傳動系設(shè)計(jì)的參數(shù)扭轉(zhuǎn)加速度–衡量綜合的不均勻運(yùn)動,如變速器加速/減速時(shí)作用在傳動軸上的加速度.反之亦然慣量加速度–衡量傳動軸的不均勻運(yùn)動,由U型接頭驅(qū)動(輸入)/非驅(qū)動(輸出)端的產(chǎn)生的峰值加速度傳動系設(shè)計(jì)需主要考慮的因素:角度(變速器/橋)傳動軸尺寸/傳動系最大轉(zhuǎn)速其它,如:傳動軸萬向節(jié)十字頭中心至車架的距離,懸架的行程及傳動軸的動平衡等傳動系統(tǒng)Allison的計(jì)算軟件輔助傳動系的設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)變速器的工作溫度最小啟動溫度,TranSynd?:-35C油底殼最小連續(xù)工作溫度:40C油底殼常規(guī)連續(xù)工作溫度:93C油底殼最大連續(xù)工作溫度:121C變扭器最大斷續(xù)輸出溫度:149C減速器最大斷續(xù)輸出溫度:165C變速器外殼容許最大溫度:121CT系列水冷冷卻器的布置冷卻器合理的布置是OEM的責(zé)任Allison推薦的變速器的油冷卻器布置冷卻系統(tǒng)Allison推薦的變速器的油冷卻器布置冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的評估(計(jì)算)

平衡溫度熱負(fù)荷能力冷卻器Q’值滿足所有要求的最大熱負(fù)荷能力外部數(shù)據(jù)要求:發(fā)動機(jī)水流量,散熱器Q’值,進(jìn)入冷卻器的水溫度冷卻系統(tǒng)試驗(yàn)為了驗(yàn)證冷卻系統(tǒng)的效能,須對樣車進(jìn)行冷卻系統(tǒng)試驗(yàn).參見Allison的實(shí)驗(yàn)規(guī)范TD-15749of10

安裝輸出法蘭變速箱安裝長度的確定發(fā)動機(jī)連接變速箱的安裝方式傳動軸安裝冷卻系統(tǒng)電控系統(tǒng)安裝整車電器接口緩速器控制方式安裝變速箱傳動軸連接法蘭

多種法蘭可供選擇,Allison可以提供按用戶的要求提供.防塵罩的安裝變速箱總長度計(jì)算傳動軸安裝校核安裝輸出法蘭或節(jié)叉參考圖：3000AS66-441和AS66-442變速箱總長度計(jì)算53of10變速箱與發(fā)動機(jī)連接

發(fā)動機(jī)連接1000/2000系列

標(biāo)準(zhǔn)匹配--------SAENo.３號飛輪殼和SAENo.２號3000系列

標(biāo)準(zhǔn)匹配--------SAENo.2號飛輪殼可采用過渡方式連接SAENo.1號飛輪殼

4000系列標(biāo)準(zhǔn)匹配--------SAENo.1號飛輪殼注:通過撓性盤與發(fā)動機(jī)連接,標(biāo)準(zhǔn)連接件由Allison提供.

54of10發(fā)動機(jī)連接示意圖

55of10變速箱的安裝

變速箱的安裝有如下方式：１懸置于發(fā)動機(jī)飛輪殼上通過計(jì)算作用于飛輪殼連接面上的彎矩在發(fā)動機(jī)和變速箱的允許范圍內(nèi)．２發(fā)動機(jī)飛輪殼連接＋變速箱后支撐通過計(jì)算作用于飛輪殼連接面上的彎矩超過發(fā)動機(jī)允許范圍．３利用變速箱變扭器殼上的安裝孔．４“搖籃式”安裝．５遠(yuǎn)距離安裝．對于客車大都采用第一種方式注意：遠(yuǎn)離熱源２００以上，變速箱下方留有足夠的拆裝濾芯和放油塞的空間；變速箱的安裝應(yīng)保證拆卸變速箱的方便性．安裝角度要求見TransmissionData．計(jì)算參考文件

58of10后支撐60of10１安裝角度要求２傳動軸運(yùn)動校核參考文件：ＴＤ１６７和drivelinedesign

傳動軸的安裝61of10

冷卻系統(tǒng)的安裝油冷卻器的選擇

整體油冷器和分體油冷器冷卻系統(tǒng)安裝要求油-水冷卻器,串接在發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)中.OEM負(fù)責(zé)按Allison要求將分體冷卻器固定在合適位置.

變速箱-冷卻器間的油管連接冷卻器-發(fā)動機(jī)散熱器間的水管連接油和水流向相反.發(fā)動機(jī)大小循環(huán)時(shí)油冷卻器中都應(yīng)有冷卻水散熱器需加大散熱能力。

油冷器和油管遠(yuǎn)離熱源，油管可靠固定，不能與車架干涉磨擦．注:油冷卻器,油管和油管接頭由Allison提供,增加的水管由OEM廠負(fù)責(zé).

緩速器控制系統(tǒng)

儲能器的安裝專用的帶緩速器控制的行車制動踏板從車輛輔助儲器罐取氣.緩速器控制油管連接

控制系統(tǒng)接線參考圖：ＡＳ６６－４０６

緩速器系統(tǒng)安裝

變速箱電控系統(tǒng)組成電腦換檔器繼電器盒線束

車輛電器系統(tǒng)的接口1000/2000示意圖3000/4000示意圖68of10電控系統(tǒng)安裝要求ＴＣＭ電腦安裝要求１最佳安裝位置在在駕駛室內(nèi)，易于接近和維修．２線束接口向下或水平，不能向上．下部留足夠的空間插拔主線束．３ＴＣＭ安裝面已絕緣，可以安裝在金屬件上．但散熱面不是絕緣的，禁止接地．４如果TCM安裝在駕駛室外，則應(yīng)保證：防電磁干擾＼防水＼防飛濺物沖擊＼遠(yuǎn)離熱源300mm以上,并充分考慮車輛使用是否經(jīng)常有涉水的情況．參考文件：CONTROLSCOMPONENTINSTALLATION注意：車輛焊接操作一定要分離ＴＣＭ和主線束插頭．繼電器盒VIM安裝要求VIM為選裝項(xiàng)，如果選用，安裝位置與ＴＣＭ在同一個(gè)區(qū)域．１1000/2000換檔器23000/4000換檔器

換檔器的安裝要求

安裝與駕駛員右手側(cè)前方，與水平呈３０度傾角．在車輛行駛過程中方便駕駛員觀察和操作換檔器．盡量避免換檔器上積累灰塵有足夠的間隙安裝＼拆卸線束接頭．70of10變速箱線束１變速箱線束長度的確定２線束的布置和捆扎應(yīng)保證在車輛的使用壽命期間２.1線束避免電磁干擾的環(huán)境2.2線束中的線不受破壞2.3所有線束帶的接頭不受損壞．所以：１單獨(dú)捆扎變速箱線束以避免與產(chǎn)生電磁干擾的線分開，同時(shí)也便于維修．２避免與尖銳物體和活動物體直接接觸．３所有接頭處線束須留有活動余量．４每隔200-400mm的距離要有捆扎．５線束不應(yīng)捆綁過于緊，更不能折疊捆綁過緊．６不能將線束捆扎在液體管路和水管上．７遠(yuǎn)離熱源200mm以上，否則加隔熱裝置．８其他注意：不能更改破壞變速箱帶的線束和插接器！

參考文件：CONTROLSCOMPONENTINSTALLATION72of10油門位置傳感器73of10

基本接線輸入和輸出功能接線線束規(guī)格要求及散線防護(hù)ＣＡＮ總線.

車輛電器系統(tǒng)的接口74of103000/4000基本接線：TCM電源線和負(fù)極線點(diǎn)火電源空擋啟動倒檔回路變速箱故障燈車速里程表換檔器照明油溫表或油溫報(bào)警燈參考文件(包括1000/2000基本接線）TCM電源線和接地線的接法情況１：如果車輛不設(shè)手動電源總開關(guān)，則TCM電源線和接地線直接接到蓄電池的正＼負(fù)極樁頭上．情況２：如果車輛設(shè)置手動電源總開關(guān)，則接地線直接接到蓄電池的極樁頭上．TCM電源線接在開關(guān)的次點(diǎn)接線柱上．最佳方案：從蓄電池的正極極柱分開電子電路和電氣電路，ＴＣＭ接在電子電路中，用雙聯(lián)開關(guān)控制．注意：不能與其他用電設(shè)備共用同一個(gè)接線柱．10