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浅析双离合变速器(DCT)

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  摘 要:一直以来自动变速箱(简称AT)以避免频繁踩踏离合器,换档顺畅,给汽车驾驶员带来很大的舒适感和便利。但由于档位偏少,换档的反应速度整体偏慢,同时也会在换档过程中造成大量的动力流失导致整体的传动效率低。所以现在越来越多的车型使用了双离合变速器。
  关键词:汽车;动力流失;双离合变速器
  1 双离合变速器概要
   双离合变速器,英文Dual Clutch Transmission,简称DCT。它是一种集手动变速器的灵活性与自动变速器的舒适性相结合在一起的自动变速箱,可以提供无间断的动力输出,是手动变速器上结合双离合器与电机式执行器通过变速箱控制单元(TCU)自动进行变速的结构。
  2 双离合变速器工作原理
   当驾驶员踩油门踏板时,TCU接受信号判断最佳变速时机发出变速控制指令,并给离合执行器和齿轮执行器发出工作信号,离合执行器接收信号后自动进行离合器结合或解除,同时齿轮执行器接收到变速操作信号自动进行变速功能。
  3 双离合变速器特征
   双离合变速器(DCT)媲美手动变速器的结构,在最佳点通过执行器进行变速的结构,相比自动变速器在油耗方面更有优势,同时还具有手动变速器特有的顺畅感及优秀的加速特性。
   DCT与利用发动机的一部分动力来产生工作液压的自动变速器不同,而是利用电子式电机执行器生成液压,且毫无动力损失效率高。DCT是使用2个离合器(奇数/偶数档)连续的进行变速,因此不存在驱动力的阻力,行驶性能优秀且驾驶性更加平稳。
  4 双离合变速器与自动变速器差异
   双离合变速器是通过离合器摩擦传递动力,执行器结合同步齿执行齿轮变速,自动变速器是通过扭矩逆变器液体传递动力,通过液压接触多瓣离合器执行齿轮变速。(见图1)
  5 双离合变速器构成
   双离合变速器主要由壳体、离合器执行器、双离合器、齿轮执行器、齿轮系统、停车系统及附属支架组成。
   (1)双离合变速器齿轮系统。1)输入轴是中空式双重结构,奇数和偶数档位上独立传递动力(前进7档,倒车1档)。输入轴结构分为输入轴1和输入轴2。其中输入轴1为奇数档齿轮(1/3/5/7),输入轴2为偶数档(2/4/6/R)。齿轮系统是奇数/偶数档离合器上输入的动力传递给各个档位上,其中2个输入轴结构是变速时以预选功能来确保提升油耗及性能。2)动力传达流程(变速过程):①当1档行驶时,1档齿轮齿合后,离合器1動力传递(车辆起步),行驶中2档齿轮准备齿合(离合器2解除状态)。②当2档行驶时,离合器2动力传递,根据加速/减速条件,3档/1档齿轮进入预齿合状态(离合器1是解除状态)。③当向上变速时(2档→3档)。2档行驶离合器2动力传递时,行驶中3档齿轮预齿合(离合器1是解除状态)。离合器1动力传递,根据加速/减速条件,4档/2档预齿合(离合器2是关闭状态)。④当降档变速时(2档→1档)。2档行驶时,离合器2动力传递,行驶中1档齿轮预齿合(离合器1是解除状态)。1档行驶离合器1动力传递,2档齿轮维持进入状态(离合器2是关闭状态)。
   (2)齿轮执行器。齿轮执行器结构是电子式电机工作方式,齿轮执行器特征是奇数档及偶数档变速指令相互分离而进行独立变速。
   (3)双离合器。双离合器结构为奇数档及偶数档各离合器构成,发动机的动力通过变速器传输或阻断的作用。
   双离合器结构分离合器1和离合器2。其中离合器1为奇数档齿轮(1/3/5/7),离合器2为偶数档齿轮(2/4/6/R)。
   双离合器特征是干式双离合器,采用专用摩擦材质及高扭矩对应。
   (4)离合器执行器。离合执行器作用是操作奇数档及偶数档的离合器并进行离合器磨损量自动弥补的作用。
   离合器执行器是电子式电机工作方式,奇数档及偶数档拉杆分离独立工作,进行离合器结合及解除作用。
   离合执行器特征是离合器片的磨损自动补偿弥补装置。
  6 双离合器固有特性
   (1)变速工作音。以手动变速器为基板的系统,间歇性的能听到机械操作音,比方启动开/关时系统自诊断操作音,启动开/关时系统自诊断操作音,但是这些声音都是正常现象不是故障。
   (2)变速粗糙及前进延迟感。与通过液体传送动力的自动变速器不同,是通过干式摩擦剂传递动力的系统,前进时能感觉到细微的震动、前进延迟感及在低速区间推进/出时能感觉到抖动。
   (3)双离合器保护逻辑警告。离合器异常过热时(坡路频繁前进过程等),保护离合器的安全模式就会工作。一般厂家会通过警告音及警告文字提醒给顾客,若离合器过热状态,引导车辆停靠安全处,冷却后再行驶。保护逻辑警告在生产厂家大众,福特,雷诺DCT车辆上也适用类似功能提醒。
   (4)斜坡保持驾驶员警告。使用加速踏板,停靠上坡路时,离合器及变速器会过热,导致变速器故障,向驾驶员显示警告文字并传达警告性震动,比方上坡路停车时使用脚刹或者停车制动。
   (5)其他。以手动变速器为基础的系统,前进/后退/变速时通过踩踏制动踏板,待车辆完全停止后进行变速操作(D或者R)。初期1,000英里磨合期间,在低速区间感觉多少会有点粗糙。
  7 结论
   随着汽车技术的不断发展,双离合变速器技术会变得更加完善成熟。它使手动变速器具备自动性能,大大改善了汽车的燃油经济性,使换档更快速、顺畅,动力输出不间断。它将应用在越来越多的汽车上,使驾驶者体验更舒适的感受。
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