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双离合变速箱
作者:亚美官网    发布日期:2020-08-08 05:34


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  DCT是英文Dual Clutch Transmission的简写,中文直译为“双离合变速器”(与DSG“直接换挡变速器”相同,但DSG只是大众公司的叫法),因其是通过两套离合器工作,所以一般被称为双离合变速器。

  离合器位于发动机与变速器之间,是发动机与变速器动力传递的“开关”,它是一种既能传递动力,又能切断动力的传动机构。

  随着配备LuK干式双离合器的7档DSG变速箱投入量产,DSG变速箱又迈入了一个新的台阶,而双离合器变速箱DSG的双离合器从湿式到干式用了5年时间 ,DSG双离合器干式较湿式的区别是干式更为先进,更耐用。湿式是靠液压推动,所以有延时,DSG(Direct Shift Gearbox)中文表面意思为“直接换挡变速器”。起源 DSG的起源就如其他汽车高科技一样,其设计都来自赛车运动,而其实际应用早在80年代初的保时捷Prosche 962C和1985年的奥迪Audi sport quattro S1 RC赛车上。

  双离合变速箱简称DCT,英文全称为DualClutchTransmission,中文翻译过来应该为“双离合

  ”,因为其有两组离合器,所以也有不少人干脆就叫它双离合变速器。离合器位于发动机与变速器之间,是发动机与变速器动力传递的“开关”,它是一种既能传递动力,又能切断动力的传动机构。它的作用主要是保证汽车能平稳起步,变速换挡时减轻变速齿轮的冲击载荷并防止传动系过载。在一般汽车上,汽车换档时通过离合器分离与接合实现,在分离与接合之间就有动力传递暂时中断的现象。这在普通汽车上没有什么影响,但在争分夺秒的赛车上,如果离合器掌握不好动力跟不上,车速就会变慢,影响成绩。

  为了解决这个问题,早在上世纪80年代,汽车工程界就弄出了一个双离合系统变速器,简称DSG(英文全称:DirectShiftGearbox),装配在赛车上,能消除换档离合时的动力传递停滞现象。例如布加迪EBl6。4Veyron的新型7速变速器是装置了双离合器,从一个档位换到另一个档位,时间不会超过0.2秒。这种双离合器已经从赛车广泛应用到一般家用轿车上。奥迪汽车公司的新型奥迪TT跑车和新奥迪A3都已经装置了这种DSG。大众全系车型都安装了6速或者7速双离合变速箱,一些国产汽车品牌甚至把双离合作为新车型的卖点。这些汽车装配DSG的目的是可以比自动变速器更加平顺地换档,不会有迟滞现象。

  双离合变速箱(DCT),也称直接换挡变速箱(DSG)。算下来它也有近70年的历史,但很长一段时间内这种变速箱并不为人所知,而真正应用在量产车上也是不久以前的事情。双离合变速箱优势很明显,但其内部结构相比下非常复杂。首先它有两组离合器分别由电子控制并由液压系统推动,而两组离合器分别对应两组行星齿轮,这样传动轴也相应复杂的被分为两部分,中心的实心传动轴负责一组齿轮,而空心传动轴负责另一组。可见双离合的内部构造几乎彻底颠覆了传统的变速箱形式。

  可以简单理解为一个离合器对应奇数挡,另一离合器对应偶数挡。当车辆挂入一个挡位时,另一个离合器及对应的下一个挡位已经位于预备状态,只要当

  前挡位分离就可以立刻接合下一个挡位,因此双离合变速箱的换挡速度要比一般的自动变速箱甚至手动变速箱还快。此外双离合变速箱虽然内部复杂,但实际体积和重量相比自动变速箱而言并没有比手动变速箱增加多少,因此装备双离合变速箱的车型不会为自己平添过多的负担。

  截至2013年,中国国内在售的装备双离合变速箱的车型屈指可数,具代表性的是大众旗下的迈腾GTI、EOS以及尚酷,而装备双离合变速箱的速腾及朗逸也会在不久的将来上市。此外沃尔沃S40也有双离合版本。而保时捷的众多车型也都采用了双离合变速箱。

  奥迪这种双离合系统变速器是一个整体,有6个档位,离合器与变速器装配在同一机构内,两个离合器互相配合工作。这好比喻一辆车有两套离合器,正司机控制一套,副司机控制另一套。正司机挂上1档松开离合踏板起步时,这时副司机也预先挂上2档但踩住离合踏板;当车速上来准备换档,正司机踩住离合踏板的同时副司机即松开离合踏板,2档开始工作。这样就省略了档位空置的一刹那,动力传递连续,有点象接力赛。双离合系统两套离合器传动系统,通过电脑控制协调工作。

  当汽车正常行驶的时候,一个离合器与变速器中某一档位相连,将发动机动力传递到驱动轮;电脑根据汽车速度和转速对驾驶者的换档意图做出判断,预见性地控制另一个离合器与另一个档位的齿轮组相连,但仅处于准备状态,尚未与发动机动力相连。换档时第1个离合器断开,同时第2个离合器将所相连的齿轮组与发动机接合。除了空档之外,一个离合器处于关闭状态,另一个离合器则处于打开状态。

  两根传动轴分别由第一、第二离合器控制与发动机动力的连接与断开,分别负责1、3、5档和2、4、6档的档位变换。考虑到零件使用寿命,设计人员选择了油槽膜片式离合器,离合器动作由液压系统来控制。

  DSG变速器主要是要满足消费者对驾驶感觉和车辆节油的双重要求,为喜欢手动变速器的驾驶者提供了最佳选择。配备了DSG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器更加迅捷。

  湿式双离合是指双离合器为一大一小2组同轴安装在一起的多片式离合器,它们都被安装在一个充满液压油的密闭油腔里,因此湿式离合器结构有着更好的调节能力和优异的热熔性

  它其实是在6速DQ250湿式双离合的技术基础上开发而来的,简化了相关的液力系统。

  它的工作原理为,双离合器由3个尺寸相近的离合片同轴相叠安装组成,位于两侧的2个离合器片分别连接1、3、5、7挡和2、4、6、倒挡,中间盘在其间移动,分别与2个离合器片“结合”或者“分离”通过切换来进行换挡。因为这套“双离合器”不像DQ250那样变速箱是安装于密闭的油腔里,动盘上的干式摩擦片相互结合固然可以带来最直接的传递效率,但是它也更容易发热,所以它热熔性不如湿式离合器,因此所承受扭矩也就相对较小。7速DQ200的最大承受扭矩为250牛米,一般与小排量的发动机配合使用。

  1、双离合变速箱结合了手动变速箱和自动变速箱的优点,没有使用变矩器,转而采用两套离合器,通过两套离合器的相互交替工作,来到达无间隙换挡的效果。

  2、因为没有了液力变矩器,所以发动机的动力可以完全发挥出来,同时两组离合器相互交替工作,使得换挡时间极短,发动机的动力断层也就非常有限。

  1、由于没有采用液力变矩器,又不能实现手动变速器“半联动”的动作,所以对于小排量的发动机而言,低转速下的扭矩不足的特性就会被完全暴露出来。

  2、由于双离合采用了电脑控制,属于一款智能型变速器,它在升/降挡的过程中需要向发动机发出电子信号,经发动机回复后,与发动机配合才能完成升/降挡。而大量电子元件的使用,也增加了其故障出现的机率。

  双重离合器的概念是比较先进,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,才真正被普通街车所用。 在实际驾驶中,DSG给人的感觉是在整个换挡过程感觉不到一点点顿挫或推拉,仅仅是从转速表上可以反映出挡位在变动。此外,DSG还有多种驾驶模式,比如运动模式,在电子程序的帮助下该模式的加挡明显迟缓而减挡则有了很大的改进,换挡时间也调得更短,犹如驾驶跑车一般。例如高速弯道时,手动换挡往往显得非常有必要,在DSG的帮助下,驾驶员在换挡的过程中还能体验到油门自动增加的特殊乐趣。

  在一般的车辆上只有手动和自动两种变速箱,手动变速箱换档常常出现动力传动暂时中断的现象,而自动变速箱换档却又存在响应迟缓的缺点。DSG变速箱综合了传统手动变速箱和自动变速箱的各自优点。

  DSG变速箱在换档过程中微小的液压功耗损失和极短的换档时间使整个换档过程达到了高效率,从而降低了能量的损耗,自然就提高了加速性和车辆燃油经济性。除了大众集团使用的DSG双离合器变速器外,像日产新的超级跑车GT-R也采用博格华纳的双离合器变速器,三菱新一代EVO也使用双离合器变速器,还有宝马将在自己的M系列运动轿车上采用7速的MDKG的双离合器变速器。

  综上,可以预计,在强调高性能的高档轿车和跑车上将会有越来越多双离合器变速器的身影出现。

  EVO是三菱旗下著名的高性能车型。这一代EVO也使用了双离合变速箱,官方名称为

  SST。这款变速箱能承受的最大扭矩为450Nm。进口到国内的EVO不提供手动版本。而多数购买EVO的消费者都会考虑对车辆动力进行改装。SST变速箱在原厂状态下虽然可以提供更快的加速性能,但却给性能改装带来了一点小麻烦,如果动力提升过大很可能造成变速箱超负荷。

  GT-R一直被誉为日本国宝级的超级跑车,07年发布的现款R35完全脱离了Skyline车系,成为一个独立的车系。在国内由于其相对便宜的售价和堪比顶级超跑的性能,因此受到追捧。这

  款车装备的双离合变速箱由博格华纳公司为GT-R专门研制,采用发动机前置、变速箱后置与后驱动桥联成一体的布局,使得车体前后重量分配达到更完美的状态。但后置的设计也使变速箱散热的问题变得更加棘手,以至于这款变速箱一直受到激烈驾驶容易导致温度过高现象的困扰。日产官方表示将GT-R引入国内已经提上日程,预计售价158万元,而国内市面上已有一部分的非官方进口的GT-R。

  长安沃尔沃S40在年初推出了全新的2。0L双离合器版本的车型,这款由Ford集团与变速箱大厂Getrag共同研发的全新六速变速系统,采用与VAG集团DSG变速箱相似的概念,提供有如自动变速箱的换档便利和舒适性,也兼顾手动变速箱在动力输出效能上的表现。

  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。2。0L双离合版本的S40上市使得它成为紧凑型车市场上唯一一款装配了双离合器变速箱的国产车型。

  California是有史以来第一款采用中-前置V8发动机的法拉利公路跑车

  。该发动机完全采用铝材,总排量为4。3升,最大输出功率为460马力/338千瓦,最大扭矩485牛米。法拉利California从静止加速到100km/h只需不到4秒钟,最高车速达310km/h。变速箱方面,California搭载了双离合器变速箱。

  PDK,是德文“PorscheDoppelKupplung”的缩写,即保时捷的双离合器变速箱。保时捷在1983年便已经将PDK双离合器变速箱用于956赛车上,并在1984年与1985年以962赛车在赛道上获得了极大的成功。

  虽然已经掌握技术多年,但是对于以舒适与实用导向的市场而言,PDK使用的便利性还不够成熟,也是让保时捷一直压箱25年后,并以自动变速箱结构的Tiptronic提供车主序列式换档的选择。

  随着电子控制技术与液压控制组件的成熟后,才正式在这次的911小改款中推出,以7速的PDK双离合器变速箱,全面取代Tiptronic变速箱,应用于市售产品。新款的911和Panamera都装备了PDK变速箱。

  从这一代起,宝马M3放弃了SMG变速箱,而采用全新的M-DCT双离合变速箱,由德国变速箱供应商格特拉克(Getrag)开发。这是全球第一款专为高转速V8发动机设计的双离合变速器,可

  以承受超过400Nm的扭矩和9000rpm的输入转速。借助M-DCT,M3四门版的百公里加速从手动的4。9秒降至4。7秒。上市的新款宝马Z435i也装备了双离合变速箱,但宝马官方并没将其命名为M-DCT,而是指出这是基于M-DCT设计的,可以更好的匹配涡轮增压发动机。

  Vincent D. Blondel: Recent Advances in Learning and Control, p. 233, Springer Science & Business Media, 2008, ISBN 41

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