雙離合器式自動變速器DCT山東交通學院 陳德陽 概述 雙離合器式自動變速器（Dual Clutch Transmission）簡稱：DCT。是基于雙軸式常嚙齒輪，手動變速器Mt演變而成，保留了結構簡單、傳動效率高的優(yōu)點，并升華為電控液動換檔控制，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，降低了加工設備的投資，適合國情需要，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Golf-R32分別裝用手動變速器MT與DCT自動變速器進行了性能對比試驗，結果證明：DCT式自動變速器，具有優(yōu)良的燃油經(jīng)濟性和動力性能。 一、DCT系統(tǒng)的結構特點：1. 兩個油浴濕式摩擦式離合器C1和C2，通過扭轉減振盤連接飛輪，其輸出端分別驅(qū)動齒輪組的奇數(shù)檔和偶數(shù)檔。用C1和C2的分離與接合，交替轉換傳力檔位，滿足自動換檔的需求。 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)的結構特點： 兩個輸入軸，一個輸出軸的五擋變速器 a）奧迪Q5轎車上使用的OB 7擋雙離合器自動變速器外形 奧迪七速變速器 兩個輸入軸，兩個輸出軸的六擋變速器 一、DCT系統(tǒng)的結構特點：2. 和手動式變速器MT一樣，用三個鎖環(huán)式慣性同步器A1、A2、A3分別控制各檔位常嚙齒輪的連接，組成五個或六個前進檔和一個倒檔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，采用電控液動方式，通過液壓缸充油或泄油進行快速繼動換檔控制。4. 多片濕式雙離合器的滑磨熱，利用自動變速器的ATF油來吸收，使摩擦片得到良好的冷卻，接合柔和，磨損均勻，使用壽命長，扭矩傳遞能力好。 駕駛員的體驗是DCT很多優(yōu)點的一個。少于8毫秒的升檔時間使很多人感覺到在市面上所有的整車中裝備DCT的能提供最價的動態(tài)加速性。當然通過減少換檔沖擊，DCT也提供了更為平順的換檔。可能DCT最引人注目的優(yōu)勢是改善了燃油消耗。由于換檔過程中沒有動力中斷，燃油效率顯著提高。有數(shù)據(jù)表明6檔DCT與傳統(tǒng)5檔自動變速箱相比，燃油效率可增加10%.與無級變速的CVT變速箱相比，DCT可以承受更高的扭矩要求。 一、DCT系統(tǒng)的結構特點：5. 離合器在換檔時的滑磨熱量和傳動件的運動摩擦熱量，使控油溫升高，仍需通過冷油器進行散熱冷卻。并用油溫傳感器監(jiān)測報警，正常油溫應為+30+90。 一、DCT系統(tǒng)的結構特點：6. 去消了結構復雜和傳動效率低的液力式變矩器，采用扭轉減振盤的彈簧來傳遞動力，并吸收傳動系統(tǒng)的扭轉振動和噪聲，形成了一個“雙質(zhì)量扭轉減振系統(tǒng)。 因減振彈簧的位置半徑大、剛度小、壓縮轉角大，使多自由度傳力系統(tǒng)的扭轉振動，得到有效地衰減。所以，動力傳遞柔和、平穩(wěn)、可靠，傳動效率高， 故障率少。 一、DCT系統(tǒng)的結構特點：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換檔開關，在D檔位時，手柄也可利用手動通道上下微動，手動依次升檔或降檔行駛。 一、DCT系統(tǒng)的結構特點：8. 兩個不同尺寸的離合器，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)動機的轉矩。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壓盤上的油壓作用力；摩擦系數(shù)；Rc摩擦片的平均摩擦半徑。 所以，兩個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，都能單獨傳遞發(fā)動機的最大扭矩Memax，即：McMemax。 一、DCT系統(tǒng)的結構特點：9. 故障率低和使用壽命長的原因？有三：（1）離合器與齒輪組前后布局，相距較遠，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，簡化了系統(tǒng)結構，提高了傳動效率，ATF油溫低。（3）省略了多個換檔用的制動器和離合器，減少了密封件和漏油點。 二、DCT電控液動換檔系統(tǒng)的組成： DCT電控液動換檔系統(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，進行自動換檔邏輯控制，并發(fā)令使換檔電磁閥動作，完成檔位的自動轉換。本系統(tǒng)的傳感器信號和開關信號，進行信息反饋，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、報警自診等內(nèi)容。 二、DCT電控液動換檔系統(tǒng)的組成：2、液動部分完成繼動換檔控制，液壓動力源為：油泵、油路板、液壓換檔滑閥、雙離合器和三個同步器的液壓缸。 三、DCT電控液動換檔系統(tǒng)的原理： 1、發(fā)動機不運轉時液壓換檔系統(tǒng)無油壓，電磁閥斷電關閉，液壓滑閥在F力的作用下，處在中間位置，兩個離合器都是泄油狀態(tài)。 三、DCT電控液動換檔系統(tǒng)的原理：2、發(fā)動機運轉時液壓油作用在液壓滑閥的兩端，油壓平衡，滑閥不動，仍為泄油狀態(tài)。 三、DCT電控液動換檔系統(tǒng)的原理：3. 汽車起步時變速手柄在D檔，電腦接到節(jié)氣開度TPS起步信號，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電控液動換檔系統(tǒng)的原理：4、汽車升檔時當需要升檔時，電磁閥A通電開啟泄油，B閥斷電關閉充油，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、其他檔位的升檔和降檔過程和同步器的控制原理，皆類同故略。 四、DCT系統(tǒng)各檔工作過程： 利用電控液動方式，使雙離合器和同步器的液壓缸自動交替充油、泄油而離合，將動力輸入相關檔位的同步器和齒輪組，即：前一檔位泄油、后一檔位充油，反復交替，依次的升檔或降檔，這一過程在1s內(nèi)完成，動力衰減的時間極短，保證了行駛的平穩(wěn)性。 四、DCT系統(tǒng)各檔工作過程：1、一檔C1充油接合，同步器A1向前接合，動力從Z1齒輪組輸出，其他齒輪空轉。2、二檔C2充油接合，同步器A3向前接合，動力從Z2齒輪組輸出，其他齒輪空轉。3、三檔C1充油接合，同步器A1向后接合，動力從Z3齒輪組輸出，其他齒輪空轉。 四、DCT系統(tǒng)各檔工作過程：4、四檔C2充油接合，同步器A3向后接合，動力從Z4齒輪組輸出，其他齒輪空轉。 5、五檔C1充油接合，同步器A2向前接合，動力從Z5齒輪組輸出，其他齒輪空轉。6、R檔C1充油接合，R檔齒輪與主、被齒輪嚙合，動力從ZR齒輪組輸出，其他齒輪空轉。 四、DCT系統(tǒng)各檔工作過程： 利用電控液動方式，使雙離合器和同步器的液壓缸自動交替充油、泄油而離合，將動力輸入相關檔位的同步器和齒輪組，即：前一檔位泄油、后一檔位充油，反復交替，依次的升檔或降檔，這一過程在1s內(nèi)完成，動力衰減的時間極短，保證了行駛的平穩(wěn)性。 四、DCT系統(tǒng)各檔工作過程：1. 一檔C1充油接合，同步器A1向前接合，動力從Z1齒輪組輸出，其他齒輪空轉。 四、DCT系統(tǒng)各檔工作過程：2. 二檔C2充油接合，同步器A3向前接合，動力從Z2齒輪組輸出，其他齒輪空轉。 四、DCT系統(tǒng)各檔工作過程：3. 三檔C1充油接合，同步器A1向后接合，動力從Z3齒輪組輸出，其他齒輪空轉。 四、DCT系統(tǒng)各檔工作過程：4、四檔C2充油接合，同步器A3向后接合，動力從Z4齒輪組輸出，其他齒輪空轉。 四、DCT系統(tǒng)各檔工作過程：5. 五檔C1充油接合，同步器A2向前接合，動力從Z5齒輪組輸出，其他齒輪空轉。 四、DCT系統(tǒng)各檔工作過程：6. R檔C1充油接合，R檔齒輪與主、被齒輪嚙合，動力從ZR齒輪組輸出，其他齒輪空轉。 雙輸出軸自動變速器 1檔：外部離合器內(nèi)部驅(qū)動軸輸出軸1差速器 2檔：內(nèi)部離合器外部驅(qū)動軸輸出軸1差速器 3檔：外部離合器內(nèi)部驅(qū)動軸輸出軸1差速器 4檔：內(nèi)部離合器外部驅(qū)動軸輸出軸1差速器 5檔：外部離合器內(nèi)部驅(qū)動軸輸出軸2差速器 6檔：內(nèi)部離合器外部驅(qū)動軸輸出軸2差速器 倒檔：外部離合器內(nèi)部驅(qū)動軸倒檔軸輸出軸2差速器