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双离合器变速箱工作原理详解
作者:凤凰游戏    发布日期:2021-03-05 09:37


  双离合自动变速器(简称DCT)基于手动变速箱基础之上。而与手动变速箱所不同的是,DCT中的两幅离合器与二根输入轴相连,换挡和离合操作都是通过一集成电子和液压元件的机械电子模块来实现。而不再通过离合器踏板操作。就像tiptronic液力自动变速器一样,驾驶员可以手动换挡或将变速杆处于全自动D挡(舒适型,在发动机低速运行时换挡)或S挡(任务型,在发动机高速运行时换挡)模式。此种模式下的换挡通常由挡位和离合执行器实现。两幅离合器各自与不同的输入轴相连。如果离合器1通过实心轴与挡位1、3、5相连,那么离合器2则通过空心轴与挡位2、4、6和倒挡相连。

  发动机的输入轴通过缓冲器与两幅离合器外片相连。发动机启动后自动挂1挡。由于离合器1处于打开状态,因而没有扭矩传到驱动轮。当离合器1关闭时,离合器1的外片逐渐贴合内片并开始通过第一挡的实心轴、齿轮组和同步器传动发动机扭矩至差速器,最终至驱动轮。同时,由于离合器2此时并不传递扭矩,因此第二挡已被预先选定。从第一挡换到第二挡时,由于第一挡的解除和第二挡的挂挡在同一速度,车辆有足够的前冲力。当第离合器2完全接合后,第三挡已被预先选定,因为此时离合器1没有接合,不传导扭矩,挂挡原理依次类推。此时驾驶员仅感觉到离合器转换。对快速换挡操作来说,换下一挡即意味着与之相连的离合器开放,但此挡位预先选定。通过变速箱控制软件的复杂算法,根据驾驶员各自的需要调整换挡类型和换挡速度确保了选定正确挡位。通过设计,双离合变速器中的最大差速小于传统的液力自动离合器,该类离合器操作起来简便快速,与传统的液力自动离合器相比,其舒适感也更高,或不低于液力自动变速器。通过简单的控制软件即可实现从运动型到高舒适型驾乘体验的改变,因此可有效的控制成本以满足不同层次市场、客户的需求。

  双离合变速箱原理

  双离合自动变速箱产品背景及发展历程

  汽车变速箱发展经历了100多年,从最初采用侧链传动到手动变速箱,及至液力自动变速箱和电控机械式自动变速箱,再到现在无级自动变速箱的普及,在汽车工业技术不断前进的同时,变速箱也向着更平顺、更省油、更富驾驶乐趣的方向不断发展。直至双离合自动变速箱的出现,变速箱技术又伴随着速度和梦想,迈向了一个全新的高度。

  开发双离合自动变速箱技术的核心在于双离合器模块、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箱中的关键零部件,是这种先进的自动变速箱的心脏和大脑。一汽-大众全新迈腾所采用的双离合自动变速箱,即是大众集团与掌握双离合变速器核心技术的美国博格华纳(BorgWarner)和德国舍弗勒( Schaeffler )集团共同合作开发的产物,因为其产品标有注册商标,所以,只有大众品牌的双离合变速箱产品可以使用DSG这一称谓,而其他品牌的双离合器产品多使用“DCT”,或其他称谓。

  基于DCT技术的各公司不同的双离合变速箱

  大众DSG (Direct Shift Gearbox)提到双离合变速箱,大多数车友首先想到的是大众的DSG双离合变速器技术。确实,大众汽车的DSG是当今车坛使用最为普遍也是最先适用于量产的双离合变速器技术,它采用了6个或者7个前进档的传统齿轮变速箱作为动力的传送部件,主要与具有高扭矩平台的发动机配合使用。

  大众汽车在2002年于德国沃尔夫斯堡首次向世界展示了这一技术创新的代表作品高尔夫GTI。它的DSG传动轴被分为两条,一条是放于内里实心的传动轴,而另一条则是外面空心的传动轴;内里实心的传动轴连接了1、3、5 及后档,而外面空心的传动轴则连接2、4及6档,两具离合器各自负责一条传动轴的齿合动作,引擎动力便会由其中一条传动轴作出无间断的传送。从布局上看,这套变速箱长度很短(相当于传统6速变速箱的一半长度),所以可以用于前置前驱的车型上。

  配备了DSG变速箱的发动机由于快速的齿轮转换能够马上产生牵引力和更大的灵活性,加速时间比手动变速箱更加迅捷。以Golf GTI为例,带有DSG的车型0到100公里加速只需6.9秒,这个成绩比手动档的车型更快,达到最高时速235公里的同时也在同一水平;搭载DSG变速箱的全新迈腾瞬间加速也有了明显提升,0~100公里加速时间由9.3秒提升至8.3秒,足足缩短了1秒,最高时速可达230公里/时。

  更加令人印象深刻的是,在性能提高的同时,配备DSG®的车型百公里油耗与手动档车型相当,全新迈腾2.0TSI车型相比原来的2.0TSI,百公里综合油耗可降低0.3L以上。

  要操控DSG变速箱,驾驶者可以利用排档杆或驾驶盘上的换档片进行序列式的手动换档,换档过程离合器的操作完全交由DSG电脑控制。不论在行驶中使用手动模式,还是D或S的自动换档模式,只要轻拍驾驶盘上的换档片,DSG立即切换至手动模式及进行换档程序,没有传统自动变速箱急加速时的滞后感。

  奥迪 S TronicS-Tronic技术被称为直接换档变速箱,S-Tronic采用两套离合器串联工作。这种变速箱换档速度极快与普通变速箱相比,搭载这种变速箱的汽车加速性和节油性大大提高。目前只有奥迪TT和奥迪A3配备了这项技术,可以使得它们在0.2秒内完成六个档位之间的任意切换,且不会切断动力输出。

  S-Tronic直接换档变器让你享受到不间断的动力传输以及众多的驾驶乐趣。这种创新性变速箱融合了手动变速箱的运动性以及自动变速箱的优势。因此,驾驶者可以自由体验非凡的运动性、经济性或者融合运动性和经济性的个性化组合。

  保时捷重新推出2009款保时捷911 卡雷拉这款产品。经过了技术更新,现款PDK产品有了根本性的区别,但其工作原理仍与DSG®基本一样。

  宝马M DKG宝马M DKG七速自动变速箱和大众最新的七速自动变速箱最大的区别就是:宝马M DKG七速自动变速箱采用湿式变速箱,而大众的七速自动变速箱采用干式变速箱,两者可以说是各有所长。

  各大厂商的DCT

  配备DKG变速箱的宝马M3 Coupe其从静止加速到100 km/h缩短到了4.6秒,相比手动变速箱快了0.2秒,百公里油耗减少到11.9L。宝马M3 Coupe的DKG变速箱拥有多达11种不同的控制模式,其中全自动模式有五种,手动换档模式有六种,新款宝马M3 Coupe的420马力4.0L V8发动机输出的动力将得到更充分更及时的调配。

  福特、沃尔沃 PowershiftPowershift变速箱具备两片独立的湿式离合器,并以类似两组手动变速箱的方式平行运作。一组离合器负责控制奇数档位 (1、3、5和倒档) ,另一组则负责控制偶数档位 (2、4、6档) 。受益于两组湿式离合器的设计,Powershift变速箱可承受最高达450牛米的扭力输出,同时理论上也不存在档位齿比的限制;因此Powershift变速箱被原厂视为柴油引擎的最佳搭配选择。

  三菱SST(Sport Shift Transmission)三菱的跑车的运动性向来比较激烈。对于双离合变速箱这种高性能的设备,日本人自然不会轻易放过。2007年7月,三菱在东京也发布了自己研发的双离合变速箱SST(Sport Shift Transmission)。2008年6月,搭载这一变速箱的第十代EVO已经引入中国,售价高达48.8万元。SST给驾驶者提供了三种模式分别为正常、运动及超级运动,以满足各种路面的需求。

  双离合变速箱在满足消费者对驾驶运动感和车辆节油的双重要求,为那些酷爱手动变速箱的驾驶者们提供了最佳选择,让更多车主的驾驶激情从此不再间断。

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