双离合变速器DCT的原理和技术解析

2009-03-02 21:58:47来源: 互联网

      近一段时间,双离合变速器DCT(Dual Clutch Transmission)这个词汇不断的出现在我们眼前。先是有消息称大众DSG变速箱将在今年国产,结合大众先进的TSI发动机,实现所有在华产品油耗和排放降低20%的目标。接着,搭载着双离合变速器的沃尔沃S40在1月5日正式上市,其25.3万元的售价也使其成为是目前国内最便宜的搭载这一变速箱的车型。现在,我们又获悉江淮汽车双离合变速器计划被当地政府列入自主创新重大项目计划,无偿获助资金5000万元,项目建设期为2009年至2011年。

 

DCT

      从这一系列事件我们看出节能高效的双离合变速器已经逐步走入更多车主的视线,也许用不了多久,是否搭载了双离合变速器便会成为影响购车的又一重要因素。

 

干式双离合变速器

      大部分车迷都知道双离合变速器不仅有着优秀的燃油经济性同时换挡更快速、顺畅。至于双离合变速器是如何实现这一功效的可能并不是所有人都了解。下文中我们针对目前主流的双离合变速器工作原理做了一些简单的介绍。

    湿式双离合变速器

产品背景

      要知道什么是双离合变速器,首先我们先要了解一下它的背景:汽车自动变速器有多种不同的技术,其中最新的同时也是发展最快的是双离合器自动变速器。开发双离合器自动变速器技术的核心就在于双离合器模块、扭振减震器模块和控制模块的技术。这些模块是双离合器自动变速器中的关键零部件,是这种先进的自动变速器的心脏和大脑。2003年世界首款双离合器自动变速器投放市场,使用的就是博格华纳公司生产的模块。双离合器自动变速器具有卓越的效率和舒适性,自从问世以来,已经取得了巨大的市场成功。目前双离合变速器的核心技术仅掌握在美国博格华纳(BorgWarner)和德国舍弗勒(Schaeffler)集团手中。

双离合变速器的优势

      1.传动过程中的能耗损失非常有限,大大提高了车辆的燃油经济性。

      2.反应非常灵敏,具有很好的驾驶乐趣。

      3.车辆在加速过程中不会有动力中断的感觉,使车辆的加速更加强劲、圆滑。百公里加速时间比传统手动变速器还短。

双离合变速器的种类

      在家用车上常见的双离合变速器主要分为“干式”双离合变速器与“湿式”双离合变速器两类,两者可以说是各有所长。简单来说“干式”双离合器优点是比一般“湿式”双离合变速器的反应更加灵敏,但对于离合器片的磨损较严重。而“湿式”双离合器则减少了离合器片的磨损,不过由于是由电子液压控制系统来操控,所以使用中会有一定的延迟。

双离合变速器结构和工作原理

      双离合变速器之所以能够实现高效和节能,这有赖于其特殊的内部结构和工作原理。

      传统的手动变速箱使用一台离合器,换挡动作分为三个动作:离合器分离--变速拨叉拨动同步器换档(前档齿轮分离/新档齿轮胶合)--离合器结合,这三个动作,是分先后进行的,驾驶员须踩下离合器脚踏,令不同挡的齿轮作出齿合动作,而动力就在换挡其间出现间断,令输出表现有所断续。

      传统的自动变速箱没有控制与发动机输出轴通断的离合器,而是靠液力变矩器配合行星齿轮组进行换档。它与手动变速器除了在自动控制上的差异,机械方面最大的差异就是行星齿轮组的齿轮处于常胶合状态,通过给某些齿轮的离合-制动,产生不同的传动比。

      而双离合变速器可以想象为将两台手动变速箱的功能合二为一,并建立在单一的系统内。它没有液力变矩器也没有行星齿轮组,由电子控制及液压推动,能同时控制两台离合器的运作。双离合变速器内含两台自动控制的离合器,由电子控制及液压推动,能同时控制两台离合器的运作。当变速器运作时,一组齿轮被啮合,而接近换挡时,下一组挡段的齿轮已被预选,但离合器仍处于分离状态;当换挡时,一台离合器将使用中的齿轮分离,同时另一台离合器啮合已被预选,在整个换挡期间能确保最少有一组齿轮在输出动力,从而不会出现动力中断的状况。为配合以上运作,双离合变速器的传动轴运动时被分为两部分,一为实心的传动轴,另一为空心的传动轴。实心的传动轴连接了1、3、5及倒挡,而空心的传动轴则连接2、4及6挡,两台离合器各自负责一根传动轴的啮合动作,引擎动力便会由其中一根传动轴做出无间断的传送。

诞生背景

      1940年,Darmstadt大学教授Rudolph Franke第一个申请了双离合器变速器专利,该变速器曾经在卡车上试验过,但是没有投入批量生产。随后保时捷也发明了专用于赛车的双离合变速器(PDK Porsche Doppel Kupplungen)。然而,在那个时代,未能成功将DCT/PDK技术投入批量生产。
      1985年,奥迪将双离合器技术应用于赛车场上,当时被命名为“Audi Sport Quattro S1赛车配合双离合器技术”。双离合器技术使奥迪赛车驰骋于当时的各大越野赛场,获得多项赛事的胜利。
       到了20世纪90年代末期,大众公司和博格华纳携手合作生产第一个适用于大批量生产和应用于主流车型的DualTronic(R) 技术双离合变速器。

      博格华纳公司通过使用新的电子液压元件使DCT变成了实用性很强的变速器。2002年,DCT应用在德国大众高尔夫R32和奥迪TT V6上。2003年,其相继推广到高尔夫等其他车型上。 

      2004年,DCT在德国大众途安(Touran)车型上首次与TDI柴油发动机匹配。  

      DCT因其优秀的燃油经济性而在欧洲成为“新宠”。博格华纳的DCT新项目计划今年(2007年)投产,主要为豪华型乘用车、跑车配套,全年产能为60万套。


 

关键字:变速器  汽车  电子  离合器  发动机

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2009/0302/article_769.html
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