湿式双离合变速器

湿式双离合变速器【摘要】：双离合变速器(DualClutchTransmission)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（manualtransmission，MT）、自动机械变速器（automatedmanualtransmission，AMT）、自动变速器（automatictransmission，AT）、无级变速器（continu-ouslyvariabletransmission，CVT）和双离合器自动变速器（dualclutchtransmission，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，这四个动作打滑，则为前进单向超越离合器打滑。若不论操纵手柄位于D位或L位或1位时，1挡都有打滑现象，则为低挡及倒挡制动器打滑。

③若自动变速器只在操纵手柄位于D位时的2挡有打滑，而在操纵手柄位于S位或2位时的2挡不打滑，则为2挡单向超越离合器打滑。若不论操纵手柄位于D位或S位或2位时，2挡都有打滑现象，则为2挡制动器打滑。

④若自动变速器只在3挡有打滑现象，则为倒挡及高挡离合器打滑。

⑤若自动变速器只在超速挡时有打滑现象，则为超速制动器打滑。

⑥若自动变速器在倒挡和高挡时都有打滑现象，则为倒挡及高挡离合器打滑。

⑦若自动变速器在倒挡和1挡时都有打滑现象，则为低挡及倒挡制动器打滑。

（4）对于有打滑故障的自动变速器，在拆卸分解之前，应先检查自动变速器的主油路油压，以找出造成自动变速器打滑的原因。自动变速器不论前进挡或倒挡均打滑，其原因往往是主油路油压过低。若主油路油压正常，则只要更换磨损或烧焦的摩擦元件即可。若主油路油压不正常，则在拆修自动变速器的过程中，应根据主油路油压，相应地对油泵或阀根据进行检修，并更换自动变速器的所有密封圈和密封环。5.双离合自动变速器技术支持和发展前景5.1双离合自动变速箱技术优势正是这样的两个离合器配合换挡的结构，在挡位切换时齿轮早已衔接，DSG双离合自动变速箱实现了，平顺换挡、快速换挡、动力“无间断”地输出，节约燃油的设计目的。据大众官方数据，目前普及型的双离合变速器换挡时间只有0.2秒左右。即使是全球最好的赛手换挡速度也不可能与双离合变速器相比。双离合变速器换挡时间也远超出人类操作的极限。5.1.1双离合器自动变速箱研发和使用成本双离合器自动变速箱是脱胎于半自动变速器技术的一项衍生技术，目前大众已经在高尔夫汽车上成功使用了的DSG-7双离合器自动变速器，其技术核心是从机械传动的手动变速器发展而来，内部构造却与传统手动变速器相似。因此它继承了手动变速器工作可靠和便于维护的技术优势。同时，双离合器变速器在使用方面与普通自动变速器并无太大差别，方便省力。5.1.2双离合器自动变速箱产品分类目前在市场上用用广泛的是大众汽车的DSG系列双离合器变速器。主要有DSG-6档双离合器变速器和DSG-7档双离合器自动变速箱。DSG-6档双离合器自动变速箱采用“湿式”双离合器，“湿式”是指双离合器安装于一个充满液压油的封闭油腔里。这种“湿式”结构具有更好的调节能力和优异的热容性，因此能够传递比较大的扭矩。DSG-7档双离合器变速器可匹配最大扭矩350牛米的发动机。DSG-7档双离合器变速器采用“干式”双离合器，“双离合器”由3个尺寸相近的离合器片同轴相叠安装组成。因为它的“双离合器”不是像DSG-6档双离合器变速器那样安装于封闭油腔里，所以，被称为“干式”双离合器。“干式”双离合器结构简单，因而效率更高。但是“干式”离合器自身结构的固有特性使它能够承受的最大扭矩比“湿式”离合器要低。DSG-7档双离合器变速器用于匹配最大扭矩不超过250牛米的小排量发动机。5.2双离合器自动变速箱发展展望在大众汽车DSG一马当先的带领下，其他国家厂商纷纷投入人力物力加入”双离合器变速器”的队伍。与大众不同的是，其他厂商更专注于提高双离合器变速器所承受的最大扭矩，将双离合器变速器装备到跑车上。宝马M部门在第3代SMG(SequentialManualGearbox)顺序式手动变速器的基础上开发出了最新的专门为最高转速可达9000r/min的V8发动机而设计的M-DCT(DualClutchTransmission)7挡双离合器变速器。M-DCT双离合器变速器已经率先装备在宝马最新一代M3轿跑车和敞篷跑车上。保时捷一直是使用手动变速器和Tiptronic手/自动一体变速器的。目前，保时捷将自己“雪藏”多年的PDK双离合器变速器应用于民用跑车领域。保时捷PDK双离合器变速器的结构和运行原理与大众汽车公司DSG双离合器变速器相同。除了宝马和保时捷，日产研发出配合GT-R跑车的双离合器变速器，三菱汽车研发出用于EVO跑车的双离合器变速器。不久的未来，以大众DGS为领头羊的双离合器变速器将成为变速箱技术的主流，各种级别的轿车都将会广泛应用双离合器自动变速箱。6.参考文献［1］刘振军，秦大同，叶明，等．车辆双离合器自动变速传动技术研究进展分析［J］．农业机械学报，2005，36(11):161－164．［2］赵志强，周云山，曹成龙．双