湿式双离合变速器

湿式双离合变速器

【摘要】：双离合变速器(Dual Clutch Transmission) DCT有别于一般的自动变速器系统，

它基于手动变速器而又不是自动变速器，除了拥有手动变速器的灵活性及自动变速器的舒适性外，还能提供无间断的动力输出。本文从湿式双离合器的工作特点入手，在分析多片离合器的摩擦类型和润滑机理的基础上，对湿式离合器的摩擦过程进行了分析，加深对湿式双离合变速器的认知与了解。

【关键词】：湿式双离合器；双离合特点；双离合故障及排除方法

引言

目前广泛使用于汽车的自动变速器主要有机械变速器（manual transmission，MT）、自动机械变速器（automated manual transmission，AMT）、自动变速器（automatic transmission，AT）、无级变速器（continu- ously variable transmission ，CVT）和双离合器自动变速器（dual clutch transmission，DCT）等。双离合器自动变速器DCT 是目前世界上最先进的、具有革命性的自动变速器。它可以像自动变速器AT 那样实现动力换档，从而克服机械手动变速器MT 换档时动力中断的缺点；而且DCT 有机地集成了AT 和AMT 在舒适性和经济性方面的优点，具有较好的换档品质和车辆动力性、经济性［1］。DCT 的研究虽然在国内起步不久，但是由于其优良的性能及对现有生产设备条件很好的继承性而备受重视，具有宽广的发展前景。DCT 的工作原理如图1 所示。DCT 使用两个离合器，除了空档之外，稳定工作时有一个离合器处于接合状态，另一个离合器则处于分离状态。即DCT 各档位主动齿轮按奇、偶数档位分别与输入轴上设置的两个湿式离合器1、2 连接，离合器1、2 交替传递工作动力以实现分别负责1、3、5 档和2、4、6档的档位变换［2］。

1.双离合器变速器

离合器是连接发动机和自动变速器以实现动力传递的关键部件。双离合变速器一般。分为干式单片和湿式片两大类。干式单片离合器具有结构简单、价格便宜、传递效率高、储备系数大的优点。而湿式多片离合器则具有摩擦系数稳定、磨损小和使用寿命高；结构尺寸较小、易于布置、操作性和控制品质好；用油冷却，可长时间滑摩；换档冲击小，换档品质好等优点［3］。

按照两个湿式双离合器的布置通常分为轴向平行式和径向嵌套式两种布置方式。两种湿式双离合器在换档时一个离合器分离，另一个离合器接合，实现轮流将发动机的动力传递到自动变速器的两根输入轴上。轴向平行式湿式双离合器的特点是接合时较平稳、柔和、径向尺寸较小、轴向尺寸较大、结构相对复杂。径向嵌套式湿式双离合器因内离合器嵌套在外离合器环形摩擦片组内，具有轴向尺寸较小、体积较小、结构相对简单的特点。

2. 湿式双离合变速器结构工作原理

2.1湿式双离合变速器结构

双离合变速器主要由多片湿式双离合器、三轴式齿轮变速器、自动换档机构、电子控制液压控制系统组成。其中最具创意的核心部分是双离合器和三轴式齿轮箱。双离合变速器的内部结构

双离合变速器有2根同轴心的输入轴，输入轴1装在输入轴2里面。输入轴1和离合器1相连，输入轴1上的齿轮分别和1档齿、3档齿、5档齿相啮合；输入轴2是空心的，和离合器2相连，输入轴2上的齿轮分别和2档齿、4档齿、6档齿相啮合；倒档齿轮通过中间轴齿轮和输入轴1的齿轮啮合。通俗地讲，离合器1管1档、3档、5档和倒档，在汽车行驶中一旦用到上述档位中任何一档，离合器1是接合的；离合器2管2档、4档和6档，当使用2、4、6档中的任一档时，离合器2接合。

双离合变速器的多片湿式双离合器的结构和液压式自动变速器中的离合器相似，但是尺寸要大很多。利用液压缸内的油压和活塞压紧离合器，油压的建立是由ECU指令电磁阀来控制的，2个离合器的工作状态是相反的，不会发生2个离合器同时接合的情形。

双离合变速器的档位转换是由档位选择器来操作的，档位选择器实际上是个液压马达，推动拨叉就可以进入相应的档位，由液压控制系统来控制它们的工作。在液压控制系统中有6个油压调节电磁阀，用来调节2个离合器和4个档位选择器中的油压压力，还有5个开关电磁阀，分别控制档位选择器和离合器的工作。

。

2.2湿式双离合变速器工作原理

双离合变速器的技术关键就在于双离合，也就是有两个离合器，其中一个负责奇数档（1、3、5、7挡），另一个离合器负责偶数档（2、4、6挡）。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。从齿轮部分乍一看很像一台手动变速器，因为它有同步器，但不同的是它用“双”离合器控制与发动机动力的通断，这两台自动控制的离合器，由电子控制及液压推动，能同时控制两组离合器的运作。

切换为2挡后奇数档离合器断开动力传向偶数挡离合器2档运转当变速箱运作时，一组齿轮被啮合，而接近换挡之时，下一组挡段的齿轮已被预选，但离合器仍处于分离状态；当换挡时一具离合器将使用中的齿轮分离，同时另一具离合器啮合已被预选的齿轮，这四个动作

都是在电控单元的控制和作用下同时进行的，因此变速反应极快，在整个换挡期间能确保最少有一组齿轮在输出动力，理论上动力不会出现间断的状况。要配合以上运作，DSG的传动轴被分为两条，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 及倒挡，而外面空心的传动轴则连接2、4及6挡，两具离合器各自负责一条传动轴的啮合动作，引擎动力便会由其中一条传动轴作出无间断的传送。

3.双离合变速器的优缺点

3.1双离合器的优点

动力换挡是双离合变速器的最大优势，从双离合变速器的结构分析可了解到它是传统齿轮式的机械传动，可以充分利用现有的手动变速器生产设施开发和生产，因此国内厂商纷纷研发双离合变速器，并愿意花巨资去推广它。当然双离合变速器本身也有着明显的优势

⑵动过程动力损耗小，比手动挡省油

⑵换挡时无动力中断，保证了动力性和操控性。

由于双离合变速器采用了齿轮的机械传动（类似于手动变速器），但采用了电控方式，在换挡时机的选择上更加合理，因此比手动变速器更加的省油；同时在换挡时，两套离合器系统共同工作，保证了换挡过程始终有动力输出，提高了驾驶的操控性和动力性。

双离合变速箱结构紧凑，重量轻，相比自动变速箱，双离合变速箱没有复杂部件，结构反而更加简洁，并且尺寸可以做得更小巧。由于几乎没有动力的流失，因此自然提高了换挡相应速度和加速表现。而其最大的优势就是换挡流畅，在运行的时候几乎没有换挡的顿挫感。。此外，最关键的是其工作油耗相比拥有同档位数的自动变速箱低了10%。相比传统的自动变速箱拥有更好的燃油经济性。

双重离合器概念在提出之时是非常先进的，但作为新科技都存在着耐用性不佳的问题，耐用性的好坏同样决定了其成本的多寡，于是其经过十余年的发展后，才真正被普通车所用。在时代发展的过程中双离合变速箱也有了干式、湿式之分。干式双离合变速箱结构简单、成本低廉而广受汽车厂商的青睐且被大量使用。但是干式双离合可承受输出扭矩小，在国内极端拥堵的城市路况，易使得干式双离合器片因长时间进行分离结合的动作，加之其又没有良好的散热性，易使得离合器遭到剧烈的磨损。而湿式双离合变速器能输出较大的扭矩，发挥了发动机较好的动力性能。

3.2 双离合变速器缺点