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1、雙離合器式自動(dòng)變速器 DCT 山東交通學(xué)院 陳德陽(yáng) 概述 雙離合器式自動(dòng)變速器（ Dual Clutch Transmission）簡(jiǎn)稱： DCT。是基于雙軸式 常嚙齒輪，手動(dòng)變速器 Mt演變而成，保留了 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)，并升華為電 控液動(dòng)換檔控制，改善了換檔品質(zhì)，降低了 油耗及故障率和制造成本，它己在大眾車系 和福特車系中成功的使用。又因繼承性好， 降低了加工設(shè)備的投資，適合國(guó)情需要，前 景十分可觀。 例如： Golf-R32轎車性能參數(shù)比較表如下： 大眾公司對(duì) Golf-R32分別裝用手動(dòng)變速器 MT 與 DCT自動(dòng)變速器進(jìn)行了性能對(duì)比試驗(yàn)，結(jié) 果證明： DCT式自動(dòng)變速器，具
2、有優(yōu)良的燃 油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性能。 一、 DCT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 1. 兩個(gè)油浴濕式摩擦式離合器 C1和 C2，通過(guò) 扭轉(zhuǎn)減振盤連接飛輪，其輸出端分別驅(qū)動(dòng)齒 輪組的奇數(shù)檔和偶數(shù)檔。用 C1和 C2的分離與 接合，交替轉(zhuǎn)換傳力檔位，滿足自動(dòng)換檔的 需求。 即： 第一離合器 C1 控制 1、 3、 5、 R檔位； 第二離合器 C2 控制 2、 4、檔位或 6檔位。 一、 DCT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 兩個(gè)輸入軸，一個(gè)輸出軸的五擋變速器 a）奧迪 Q5轎車上使用的 OB 7擋雙離合器自動(dòng)變速器外形 奧迪七速變速器 兩個(gè)輸入軸，兩個(gè)輸出軸的六擋變速器 一、 DCT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 2. 和手動(dòng)式變速器 MT一
3、樣，用三個(gè)鎖環(huán)式慣性同步 器 A1、 A2、 A3分別控制各檔位常嚙齒輪的連接， 組成五個(gè)或六個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔 R。 3. 離合器 C1和 C2的離合控制，和同步器與常嚙齒輪 的連接控制，采用電控液動(dòng)方式，通過(guò)液壓缸充油 或泄油進(jìn)行快速繼動(dòng)換檔控制。 4. 多片濕式雙離合器的滑磨熱，利用自動(dòng)變速器的 ATF油來(lái)吸收，使摩擦片得到良好的冷卻，接合柔 和，磨損均勻，使用壽命長(zhǎng)，扭矩傳遞能力好。 駕駛員的體驗(yàn)是 DCT很多優(yōu)點(diǎn)的一個(gè)。少于 8 毫秒的升檔時(shí)間使很多人感覺(jué)到在市面上所 有的整車中裝備 DCT的能提供最價(jià)的動(dòng)態(tài)加 速性。當(dāng)然通過(guò)減少換檔沖擊， DCT也提供 了更為平順的換檔。 可能 D
4、CT最引人注目的優(yōu)勢(shì)是改善了燃油消耗。 由于換檔過(guò)程中沒(méi)有動(dòng)力中斷，燃油效率顯 著提高。有數(shù)據(jù)表明 6檔 DCT與傳統(tǒng) 5檔自動(dòng) 變速箱相比，燃油效率可增加 10%.與無(wú)級(jí)變 速的 CVT變速箱相比， DCT可以承受更高的 扭矩要求。 一、 DCT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 5. 離合器在換檔時(shí)的滑磨熱量和傳動(dòng)件的運(yùn)動(dòng) 摩擦熱量，使控油溫升高，仍需通過(guò)冷油器 進(jìn)行散熱冷卻。并用油溫傳感器監(jiān)測(cè)報(bào)警， 正常油溫應(yīng)為 +30 +90 。 一、 DCT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 6. 去消了結(jié)構(gòu)復(fù)雜和傳動(dòng)效率低的液力式變矩 器，采用扭轉(zhuǎn)減振盤的彈簧來(lái)傳遞動(dòng)力，并 吸收傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和噪聲，形成了一 個(gè)“雙質(zhì)量扭轉(zhuǎn)減振
5、系統(tǒng)。 因減振彈簧的位置半徑大、剛度小、壓 縮轉(zhuǎn)角大，使多自由度傳力系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)， 得到有效地衰減。所以，動(dòng)力傳遞柔和、平 穩(wěn)、可靠，傳動(dòng)效率高， 故障率少。 一、 DCT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 7. 變速手柄的檔位排列方式，仍是： P、 R、 N、 D、 S傳統(tǒng)方式。有的車系還加裝了手動(dòng)換檔 開關(guān)，在 D檔位時(shí)，手柄也可利用手動(dòng)通道 上下微動(dòng)，手動(dòng)依次升檔或降檔行駛。 一、 DCT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 8. 兩個(gè)不同尺寸的離合器，同軸心的套裝在一起，以 相同的摩擦力矩 Mc，交替?zhèn)鬟f發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。 因離合器的最大摩擦力矩 Mc為下式： Mc=ZPRc （ n.m） Z 摩擦面數(shù)； P 壓盤上的油壓作
6、用力； 摩擦系數(shù)； Rc 摩擦片的平均摩擦半徑。 所以，兩個(gè)尺寸不同的離合器套裝在一起，控 制油壓相同，因平均摩擦半徑不同，壓盤的壓緊力 不同，最終摩擦力矩 Mc是相同的，都能單獨(dú)傳遞發(fā) 動(dòng)機(jī)的最大扭矩 Memax，即： McMemax。 一、 DCT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 9. 故障率低和使用壽命長(zhǎng)的原因？有三： （ 1）離合器與齒輪組前后布局，相距較遠(yuǎn)， 滑磨熱影響量小，比傳統(tǒng)的行星齒輪式合理。 （ 2）少了液力變矩器，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提 高了傳動(dòng)效率， ATF油溫低。 （ 3）省略了多個(gè)換檔用的制動(dòng)器和離合器， 減少了密封件和漏油點(diǎn)。 二、 DCT電控液動(dòng)換檔系統(tǒng)的組成： DCT電控液動(dòng)換檔系
7、統(tǒng)與傳統(tǒng)的 ECT控 制系統(tǒng)類同，也分為兩部分： 二、 DCT電控液動(dòng)換檔系統(tǒng)的組成： 1、電控部分 電腦 DCT/ECU和 EFI/ECU聯(lián)網(wǎng) 工作，進(jìn)行自動(dòng)換檔邏輯控制，并發(fā)令使換 檔電磁閥動(dòng)作，完成檔位的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。本系 統(tǒng)的傳感器信號(hào)和開關(guān)信號(hào)，進(jìn)行信息反饋， 監(jiān)控雙離合器的工作質(zhì)量，如：換檔控制、 柔和控制、同步控制、報(bào)警自診等內(nèi)容。 二、 DCT電控液動(dòng)換檔系統(tǒng)的組成： 2、液動(dòng)部分 完成繼動(dòng)換檔控制，液壓動(dòng)力源 為：油泵、油路板、液壓換檔滑閥、雙離合 器和三個(gè)同步器的液壓缸。 三、 DCT電控液動(dòng)換檔系統(tǒng)的原理： 1、發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 液壓換檔系統(tǒng)無(wú)油壓， 電磁閥斷電關(guān)閉，液壓滑閥在
8、 F力的作用下， 處在中間位置，兩個(gè)離合器都是泄油狀態(tài)。 三、 DCT電控液動(dòng)換檔系統(tǒng)的原理： 2、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 液壓油作用在液壓滑閥的兩 端，油壓平衡，滑閥不動(dòng)，仍為泄油狀態(tài)。 三、 DCT電控液動(dòng)換檔系統(tǒng)的原理： 3. 汽車起步時(shí) 變速手柄在 D檔，電腦接到節(jié) 氣開度 TPS起步信號(hào)，使電磁閥 B通電開啟泄 油，液壓滑閥右移，離合器 C1充油接合，同 步器 A1也向前接合，換入一檔行駛。 三、 DCT電控液動(dòng)換檔系統(tǒng)的原理： 4、汽車升檔時(shí) 當(dāng)需要升檔時(shí)，電磁閥 A通電 開啟泄油， B閥斷電關(guān)閉充油，液壓滑閥左移， 離合器 C2充油接合，同步器 A2也向前接合， 換入二檔行駛。 5、其他檔
9、位的升檔和降檔過(guò)程和同步器的控制 原理，皆類同故略。 四、 DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程： 利用電控液動(dòng)方式，使雙離合器和同步 器的液壓缸自動(dòng)交替充油、泄油而離合，將 動(dòng)力輸入相關(guān)檔位的同步器和齒輪組，即： 前一檔位泄油、后一檔位充油，反復(fù)交替， 依次的升檔或降檔，這一過(guò)程在 1s內(nèi)完成， 動(dòng)力衰減的時(shí)間極短，保證了行駛的平穩(wěn)性。 四、 DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程： 1、一檔 C1充油接合，同步器 A1向前接合， 動(dòng)力從 Z1齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。 2、二檔 C2充油接合，同步器 A3向前接合， 動(dòng)力從 Z2齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。 3、三檔 C1充油接合，同步器 A1向后接合， 動(dòng)力從 Z3齒輪
10、組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。 四、 DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程： 4、四檔 C2充油接合，同步器 A3向后接合， 動(dòng)力從 Z4齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。 5、五檔 C1充油接合，同步器 A2向前接合， 動(dòng)力從 Z5齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。 6、 R檔 C1充油接合， R檔齒輪與主、被齒輪 嚙合，動(dòng)力從 ZR齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。 四、 DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程： 利用電控液動(dòng)方式，使雙離合器和同步 器的液壓缸自動(dòng)交替充油、泄油而離合，將 動(dòng)力輸入相關(guān)檔位的同步器和齒輪組，即： 前一檔位泄油、后一檔位充油，反復(fù)交替， 依次的升檔或降檔，這一過(guò)程在 1s內(nèi)完成， 動(dòng)力衰減的時(shí)間極短，保證了行駛的平穩(wěn)性。
11、 四、 DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程： 1. 一檔 C1充油接合，同步器 A1向前接合， 動(dòng)力從 Z1齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。 四、 DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程： 2. 二檔 C2充油接合，同步器 A3向前接合，動(dòng) 力從 Z2齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。 四、 DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程： 3. 三檔 C1充油接合，同步器 A1向后接合， 動(dòng)力從 Z3齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。 四、 DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程： 4、四檔 C2充油接合，同步器 A3向后接合， 動(dòng)力從 Z4齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。 四、 DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程： 5. 五檔 C1充油接合，同步器 A2向前接合， 動(dòng)力從 Z5齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。 四、 DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程： 6. R檔 C1充油接合， R檔齒輪與主、被齒輪嚙 合，動(dòng)力從 ZR齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。 雙輸出軸自動(dòng)變速器 1檔：外部離合器 內(nèi)部驅(qū)動(dòng)軸 輸出軸 1 差速器 2檔：內(nèi)部離合器 外部驅(qū)動(dòng)軸 輸出軸 1 差速器 3檔：外部離合器 內(nèi)部驅(qū)動(dòng)軸 輸出軸 1 差速器 4檔：內(nèi)部離合器 外部驅(qū)動(dòng)軸 輸出軸 1 差速器 5檔：外部離合器 內(nèi)部驅(qū)動(dòng)軸 輸出軸 2 差速器 6檔：內(nèi)部離合器 外部驅(qū)動(dòng)軸 輸出軸 2 差速器 倒檔：外部離合器 內(nèi)部驅(qū)動(dòng)軸 倒檔軸 輸出軸 2 差速器
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