集成化过滤系统解析

2022-05-05 10:29

对于全新的福特／通用10速RWD变速箱，Tier 1供应商Filtran设计了一个非常特殊的过滤模块。无需使用额外的压力过滤器来分离小尺寸的临界颗粒，所需的细滤料被放置在泵的吸入侧，集成到水池过滤器中。该系统集成了多项功能，在过滤器的整个使用寿命中提供了高水平的过滤效率、污垢容纳能力和压差。滤料被打褶以增加相对于压降和颗粒捕获能力的有效面积。过滤介质为中等效率，压差较低，与高效介质平行放置（具有自然较高的压差），以实现平行流动。中等效率介质的流动路径是否由流量控制激活阀，它有一个瓣阀设计，取决于压力，如图1所示。

图1 过滤系统流路示意图

虽然在寒冷的条件下，允许油在较粗的介质上绕过细介质，但几乎所有的流体都必须在较暖的温度下通过细过滤介质。滤清器使用了激光焊接的外壳。激光焊接技术提供了高强度，并避免了制造过程中的残留污染，这通常是替代焊接程序（如摩擦焊）的一个问题。这种创新的概念确保杰出的过滤性能，这是需要保护的敏感部分内现代变速箱。这特别适用于传动控制单元内部的直接控制阀，也适用于其他部件，如离合器片和泵，这必须受相关过滤保护，如图2所示。

图2 过滤系统油路示意图

吸力侧过滤器模块提供了高水平的过滤性能，消除了对分离压力过滤器的需要。压力过滤器需要额外的安装空间和额外的组件，如作为压力过滤器的外壳或帽，连接通道和适配器，以及额外的加工，组装和后勤要素，在以实现成本节约，如图3所示。

图3 奔驰9G液过滤系统油路示意图

另一个例子是由Filtran公司设计的复杂过滤模块，该公司在泵的吸入侧设计了高效过滤的塑料油底壳模块，被应用在奔驰9G－tronic （Daimler ag －3）汽车上。在这种情况下，可用的安装空间意味着需要另一种解决方案，将精细过滤介质集成到水池过滤器中。多个平面层，以渐进的方式装订，以改进过滤器效率，被放置在中等效率的过滤介质的前面，而精细的过滤介质层包含部分流动开口（旁路孔），作为一个自我调节系统。在寒冷的条件下，自动液体高度粘性的，大多数的流将绕过媒体层，但在操作条件，油的粘度要低得多，一定量的流流经细滤器媒体层，所以高水平的清洁可以通过时间来实现，如图4所示。

图4 奔驰9G液过滤系统示意图

供应商称这种吸入式过滤器内部的精细过滤装置为“SmartMedia”。这个聪明的解决方案增加了过滤器通过结合不同媒体类型的优点来提高性能在一个紧凑的房子里。它还在抽气方面提供了好处，避免泵气蚀，从而降低噪音。在开发阶段，滤清器分析了1000多个油样和数百个经过耐久性传输测试的过滤器，确认不需要额外昂贵的压力过滤器。SmartMedia结构只考虑在机械泵前面的大的、全集成的主吸过滤器，而较小的次吸过滤器安装在电动泵前面，这样位置公差就可以在模块装配到变速器时偏移。这两种过滤器都是使用清洁的激光焊接技术制造的。今天，油底壳模块作为功能载体－在这里该锅包括可重复使用的扭锁插头；油位管理装置；用于捕获铁颗粒的轻质塑料粘结磁体；集成垫片；和外固定元件。这种塑料油底壳模块显示了模块化和系统供应的行业趋势，接口和单一组件被淘汰。这意味着所需的供应商数量减少，后勤工作和装配过程也减少，这有助于满足预算要求。滤液通过对最终产品的设计、材料和功能的改进，不断优化这一技术。

图5 SmartMedia示意图

与前任相比，（7G－tronic），采用分离式过滤器的金属油底壳，新型塑料油底壳模块，严格按照注塑工艺和塑料部件设计，重量轻1．3kg，附加集成功能。在未来，可以实现更高层次的功能集成。热交换器、传感器、阀门和泵可以安装在传动盘或侧盖上。自2001年滤网将塑料油底壳模块推向市场以来，已生产近2000万台。为应对未来的需求，公司在德国、美国、中国、日本、韩国等地增加了生产能力，并新建了工厂在墨西哥的圣路易斯波托西。