1、濕式雙離合變速器 【摘 要】：雙離合變速器(Dual Clutch Transmission) DCT有別于一般的自動變速器系統(tǒng)，它基于手動變速器而又不是自動變速器，除了擁有手動變速器的靈活性及自動變速器的舒適性外，還能提供無間斷的動力輸出。本文從濕式雙離合器的工作特點入手 ，在分析多片離合器的摩擦類型和潤滑機理的基礎(chǔ)上，對濕式離合器的摩 擦過程進(jìn)行了分析 ，加深對濕式雙離合變速器的認(rèn)知與了解?！娟P(guān)鍵詞】：濕式雙離合器 ； 雙離合特點；雙離合故障及排除方法引言目前廣泛使用于汽車的自動變速器主要有機械 變速器 （ manual transmission，MT） 、自動機械變速器 （ automa

2、ted manual transmission，AMT） 、自動變速器 （ automatic transmission，AT） 、無級變速器 （ continu- ously variable transmission ，CVT） 和雙離合器自動變 速器 （ dual clutch transmission，DCT） 等。雙離合器 自動變速器 DCT 是目前世界上最先進(jìn)的、具有革命 性的自動變速器。它可以像自動變速器 AT 那樣實 現(xiàn)動力換檔 ，從而克服機械手動變速器 MT 換檔時 動力中 斷 的 缺 點 ； 而且 DCT 有機地集成了 AT 和 AMT 在舒適性和經(jīng)濟(jì)性方面的優(yōu)點 ，具有較

3、好的換 檔品質(zhì)和車輛動力性、經(jīng)濟(jì)性 1。DCT 的研究雖然在國內(nèi)起步不久，但是由于其優(yōu)良的性能及對現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備條件很好的繼承性而備受重視，具有寬廣的發(fā)展前景。DCT 的工作原理如圖 1 所示。DCT 使用兩個離合器，除了空檔之外，穩(wěn)定工作時有一個離合器處于接合 狀 態(tài)，另一個離合器則處于分離狀態(tài)。即DCT 各檔位主動齒輪按奇、偶數(shù)檔位分別與輸入軸上設(shè)置的兩個濕式離合器 1、2 連接，離合器 1、2 交替?zhèn)鬟f工作動力以實現(xiàn)分別負(fù)責(zé) 1、3、5 檔和 2、4、6檔的檔位變換2。1.雙離合器變速器離合器是連接發(fā)動機和自動變速器以實現(xiàn)動力傳遞的關(guān)鍵部件。 雙離合變速器一般。分為干式單片和濕式片兩大類。

4、干式單片離合器具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、傳遞效率高、儲備系數(shù)大的優(yōu)點。而濕式多片離合器則具有摩擦系數(shù)穩(wěn)定、磨損小和使用壽命高； 結(jié)構(gòu)尺寸較小、易于布置、操作性和控制品質(zhì)好； 用油冷卻，可長時間滑摩；換檔沖 擊 小，換檔品質(zhì)好等優(yōu)點3。按照兩個濕式雙離合器的布置通常分為軸向平行式和徑向嵌套式兩種布置方式。兩種濕式雙離合器在換檔時一個離合器分離，另一個離合器接合，實現(xiàn)輪流將發(fā)動機的動力傳遞到自動變速器的兩根輸入軸上。軸向平行式濕式雙離合器的特點是接合時較平穩(wěn)、柔和、徑向尺寸較小、軸向尺寸較大、結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。徑向嵌套式濕式雙離合器因內(nèi)離合器嵌套在外離合器環(huán)形摩擦片組內(nèi)，具有軸向尺寸較小、體積較小、結(jié)構(gòu)

5、相對簡單的特點。2. 濕式雙離合變速器結(jié)構(gòu)工作原理2.1濕式雙離合變速器結(jié)構(gòu)雙離合變速器主要由多片濕式雙離合器、三軸式齒輪變速器、自動換檔機構(gòu)、電子控制液壓控制系統(tǒng)組成。其中最具創(chuàng)意的核心部分是雙離合器和三軸式齒輪箱。雙離合變速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)雙離合變速器有2根同軸心的輸入軸，輸入軸1裝在輸入軸2里面。輸入軸1和離合器1相連，輸入軸1上的齒輪分別和1檔齒、3檔齒、5檔齒相嚙合；輸入軸2是空心的，和離合器2相連，輸入軸2上的齒輪分別和2檔齒、4檔齒、6檔齒相嚙合；倒檔齒輪通過中間軸齒輪和輸入軸1的齒輪嚙合。通俗地講，離合器1管1檔、3檔、5檔和倒檔，在汽車行駛中一旦用到上述檔位中任何一檔，離合器1是

6、接合的；離合器2管2檔、4檔和6檔，當(dāng)使用2、4、6檔中的任一檔時，離合器2接合。雙離合變速器的多片濕式雙離合器的結(jié)構(gòu)和液壓式自動變速器中的離合器相似，但是尺寸要大很多。利用液壓缸內(nèi)的油壓和活塞壓緊離合器，油壓的建立是由ECU指令電磁閥來控制的，2個離合器的工作狀態(tài)是相反的，不會發(fā)生2個離合器同時接合的情形。雙離合變速器的檔位轉(zhuǎn)換是由檔位選擇器來操作的，檔位選擇器實際上是個液壓馬達(dá)，推動撥叉就可以進(jìn)入相應(yīng)的檔位，由液壓控制系統(tǒng)來控制它們的工作。在液壓控制系統(tǒng)中有6個油壓調(diào)節(jié)電磁閥，用來調(diào)節(jié)2個離合器和4個檔位選擇器中的油壓壓力，還有5個開關(guān)電磁閥，分別控制檔位選擇器和離合器的工作。2.2濕式雙

7、離合變速器工作原理雙離合變速器的技術(shù)關(guān)鍵就在于雙離合，也就是有兩個離合器，其中一個負(fù)責(zé)奇數(shù)檔（1、3、5、7擋），另一個離合器負(fù)責(zé)偶數(shù)檔（2、4、6擋）?？梢韵胂鬄閷膳_手動變速箱的功能合二為一，并建立在單一的系統(tǒng)內(nèi)，它沒有液力變矩器也沒有行星齒輪組。從齒輪部分乍一看很像一臺手動變速器，因為它有同步器，但不同的是它用“雙”離合器控制與發(fā)動機動力的通斷，這兩臺自動控制的離合器，由電子控制及液壓推動，能同時控制兩組離合器的運作。切換為2擋后 奇數(shù)檔離合器斷開 動力傳向偶數(shù)擋離合器2檔運轉(zhuǎn)當(dāng)變速箱運作時，一組齒輪被嚙合，而接近換擋之時，下一組擋段的齒輪已被預(yù)選，但離合器仍處于分離狀態(tài)；當(dāng)換擋時一具離

8、合器將使用中的齒輪分離，同時另一具離合器嚙合已被預(yù)選的齒輪，這四個動作都是在電控單元的控制和作用下同時進(jìn)行的，因此變速反應(yīng)極快，在整個換擋期間能確保最少有一組齒輪在輸出動力，理論上動力不會出現(xiàn)間斷的狀況。要配合以上運作，DSG的傳動軸被分為兩條，一條是放于內(nèi)里實心的傳動軸，而另一條則是外面空心的傳動軸；內(nèi)里實心的傳動軸連接了1、3、5 及倒擋，而外面空心的傳動軸則連接2、4及6擋，兩具離合器各自負(fù)責(zé)一條傳動軸的嚙合動作，引擎動力便會由其中一條傳動軸作出無間斷的傳送。3.雙離合變速器的優(yōu)缺點3.1雙離合器的優(yōu)點動力換擋是雙離合變速器的最大優(yōu)勢，從雙離合變速器的結(jié)構(gòu)分析可了解到它是傳統(tǒng)齒輪式的機械

9、傳動，可以充分利用現(xiàn)有的手動變速器生產(chǎn)設(shè)施開發(fā)和生產(chǎn)，因此國內(nèi)廠商紛紛研發(fā)雙離合變速器，并愿意花巨資去推廣它。當(dāng)然雙離合變速器本身也有著明顯的優(yōu)勢動過程動力損耗小，比手動擋省油換擋時無動力中斷，保證了動力性和操控性。由于雙離合變速器采用了齒輪的機械傳動（類似于手動變速器），但采用了電控方式，在換擋時機的選擇上更加合理，因此比手動變速器更加的省油；同時在換擋時，兩套離合器系統(tǒng)共同工作，保證了換擋過程始終有動力輸出，提高了駕駛的操控性和動力性。雙離合變速箱結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，相比自動變速箱，雙離合變速箱沒有復(fù)雜部件，結(jié)構(gòu)反而更加簡潔，并且尺寸可以做得更小巧。由于幾乎沒有動力的流失，因此自然提高了換擋

10、相應(yīng)速度和加速表現(xiàn)。而其最大的優(yōu)勢就是換擋流暢，在運行的時候幾乎沒有換擋的頓挫感。此外，最關(guān)鍵的是其工作油耗相比擁有同檔位數(shù)的自動變速箱低了10%。相比傳統(tǒng)的自動變速箱擁有更好的燃油經(jīng)濟(jì)性。雙重離合器概念在提出之時是非常先進(jìn)的，但作為新科技都存在著耐用性不佳的問題，耐用性的好壞同樣決定了其成本的多寡，于是其經(jīng)過十余年的發(fā)展后，才真正被普通車所用。在時代發(fā)展的過程中雙離合變速箱也有了干式、濕式之分。干式雙離合變速箱結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉而廣受汽車廠商的青睞且被大量使用。但是干式雙離合可承受輸出扭矩小，在國內(nèi)極端擁堵的城市路況，易使得干式雙離合器片因長時間進(jìn)行分離結(jié)合的動作，加之其又沒有良好的散熱性，

11、易使得離合器遭到劇烈的磨損。而濕式雙離合變速器能輸出較大的扭矩，發(fā)揮了發(fā)動機較好的動力性能。3.2 雙離合變速器缺點很多駕駛過搭載雙離合變速器車型的消費者都表示，車輛加速時會產(chǎn)生“突、突、突”的振動。其實，這是由于擋位沒有及時降低，發(fā)動機低速扭矩不足的表現(xiàn)。 由于雙離合變速器的結(jié)構(gòu)問題，無論是哪個品牌的雙離合變速器，都只能對升擋做出趨向于完美的響應(yīng)；但是降擋的話，雙離合變速器只能把原來已經(jīng)掛入的高擋位脫離出來，重新掛入低檔位，再結(jié)合離合器，這樣一折騰，變速的降擋時間就會增長，甚至還會慢于某些自動變速器。所以在理論上，雙離合變速器只能快速升擋。濕式雙離合雖然有著眾多的優(yōu)點，然而較高的的制造成本、

12、制造工藝復(fù)雜尤其是電子控制部分復(fù)雜卻是讓其尚未能廣泛普及。4.雙離合變速器故障診斷4.1故障現(xiàn)象（1）起步時踩下油門踏板，發(fā)動機轉(zhuǎn)速很快升高但車速升高緩慢。（2）行駛中踩下油門踏板加速時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高但車速沒有很快提高。（3）平路行駛基本正常，但上坡無力，且發(fā)動機轉(zhuǎn)速很高。4.2故障原因（1）液壓油油面太低。（2）液壓油油面太高，運轉(zhuǎn)中被行星排劇烈攪動后產(chǎn)生大量氣泡（3）離合器或制動器摩擦片、制動帶磨損過甚或燒焦。（4）油泵磨損過甚或主油路泄漏，造成油路油壓過低。（5）單向超越離合器打滑。（6）離合器或制動器活塞密封圈損壞，導(dǎo)致漏油。（7）減振器活塞密封圈損壞，導(dǎo)致漏油。4.3故障診斷與排除

13、打滑是自動變速器中最常見的故障之一。雖然自動變速器打滑往往都伴有離合器或制動器摩擦片嚴(yán)重磨損甚至燒焦等現(xiàn)象，但如果只是簡單地更換磨損的摩擦片而沒有找出打滑的真正原因，則會使修后的自動變速器使用一段時間后又出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。因此，對于出現(xiàn)打滑的自動變速器，不要急于拆卸分解，應(yīng)先做各種檢查測試，以找出造成打滑的真正原因。:（1）對于出現(xiàn)打滑現(xiàn)象的自動變速器，應(yīng)先檢查其液壓油的油面高度和品質(zhì)。若油面過低或過高，應(yīng)先調(diào)整至正常后再做檢查。若油面調(diào)整正常后自動變速器不再打滑，可不必拆修自動變速器。（2）檢查液壓油的品質(zhì)。若液壓油呈棕黑色或有燒焦味，說明離合器或制動器的摩擦片或制動帶有燒焦，應(yīng)拆修自動變速器。

14、（3）做路試，以確定自動變速器是否打滑，并檢查出現(xiàn)打滑的擋位和打滑的程度。將操縱手柄撥入不同的位置，讓汽車行駛。若自動變速器升至某一擋位時發(fā)動機轉(zhuǎn)速突然升高，但車速沒有相應(yīng)地提高，即說明該擋位有打滑。打滑時發(fā)動機的轉(zhuǎn)速愈容易升高，說明打滑愈嚴(yán)重。根據(jù)出現(xiàn)打滑的規(guī)律，還可以判斷產(chǎn)生打滑的是哪一個換擋執(zhí)行元件：若自動變速器在所有前進(jìn)擋都有打滑現(xiàn)象，則為前進(jìn)離合器打滑。若自動變速器在操縱手柄位于D位時的1擋有打滑，而在操縱手柄位于L位或1位時的1擋不打滑，則為前進(jìn)單向超越離合器打滑。若不論操縱手柄位于D位或L位或1位時，1擋都有打滑現(xiàn)象，則為低擋及倒擋制動器打滑。若自動變速器只在操縱手柄位于D位時的

15、2擋有打滑，而在操縱手柄位于S位或2位時的2擋不打滑，則為2擋單向超越離合器打滑。若不論操縱手柄位于D位或S位或2位時，2擋都有打滑現(xiàn)象，則為2擋制動器打滑。若自動變速器只在3擋有打滑現(xiàn)象，則為倒擋及高擋離合器打滑。若自動變速器只在超速擋時有打滑現(xiàn)象，則為超速制動器打滑。若自動變速器在倒擋和高擋時都有打滑現(xiàn)象，則為倒擋及高擋離合器打滑。若自動變速器在倒擋和1擋時都有打滑現(xiàn)象，則為低擋及倒擋制動器打滑。（4）對于有打滑故障的自動變速器，在拆卸分解之前，應(yīng)先檢查自動變速器的主油路油壓，以找出造成自動變速器打滑的原因。自動變速器不論前進(jìn)擋或倒擋均打滑，其原因往往是主油路油壓過低。若主油路油壓正常，則

16、只要更換磨損或燒焦的摩擦元件即可。若主油路油壓不正常，則在拆修自動變速器的過程中，應(yīng)根據(jù)主油路油壓，相應(yīng)地對油泵或閥根據(jù)進(jìn)行檢修，并更換自動變速器的所有密封圈和密封環(huán)。5. 雙離合自動變速器技術(shù)支持和發(fā)展前景5.1雙離合自動變速箱技術(shù)優(yōu)勢正是這樣的兩個離合器配合換擋的結(jié)構(gòu)，在擋位切換時齒輪早已銜接，DSG雙離合自動變速箱實現(xiàn)了，平順換擋、快速換擋、動力“無間斷”地輸出，節(jié)約燃油的設(shè)計目的。據(jù)大眾官方數(shù)據(jù)，目前普及型的雙離合變速器換擋時間只有0.2秒左右。即使是全球最好的賽手換擋速度也不可能與雙離合變速器相比。雙離合變速器換擋時間也遠(yuǎn)超出人類操作的極限。5.1.1雙離合器自動變速箱研發(fā)和使用成本

17、雙離合器自動變速箱是脫胎于半自動變速器技術(shù)的一項衍生技術(shù)，目前大眾已經(jīng)在高爾夫汽車上成功使用了的DSG-7雙離合器自動變速器，其技術(shù)核心是從機械傳動的手動變速器發(fā)展而來，內(nèi)部構(gòu)造卻與傳統(tǒng)手動變速器相似。因此它繼承了手動變速器工作可靠和便于維護(hù)的技術(shù)優(yōu)勢。同時，雙離合器變速器在使用方面與普通自動變速器并無太大差別，方便省力。5.1.2雙離合器自動變速箱產(chǎn)品分類目前在市場上用用廣泛的是大眾汽車的DSG系列雙離合器變速器。主要有DSG-6檔雙離合器變速器和DSG-7檔雙離合器自動變速箱。DSG-6檔雙離合器自動變速箱采用“濕式”雙離合器，“濕式”是指雙離合器安裝于一個充滿液壓油的封閉油腔里。這種“濕

18、式”結(jié)構(gòu)具有更好的調(diào)節(jié)能力和優(yōu)異的熱容性，因此能夠傳遞比較大的扭矩。DSG-7檔雙離合器變速器可匹配最大扭矩350牛米的發(fā)動機。DSG-7檔雙離合器變速器采用“干式”雙離合器，“雙離合器”由3個尺寸相近的離合器片同軸相疊安裝組成。因為它的“雙離合器”不是像DSG-6檔雙離合器變速器那樣安裝于封閉油腔里，所以，被稱為“干式”雙離合器。“干式”雙離合器結(jié)構(gòu)簡單，因而效率更高。但是“干式”離合器自身結(jié)構(gòu)的固有特性使它能夠承受的最大扭矩比“濕式”離合器要低。DSG-7檔雙離合器變速器用于匹配最大扭矩不超過250牛米的小排量發(fā)動機。5.2雙離合器自動變速箱發(fā)展展望在大眾汽車DSG一馬當(dāng)先的帶領(lǐng)下，其他國家廠商紛紛投入人力物力加入”雙離合器變速器”的隊伍。與大眾不同的是，其他廠商更專注于提高雙離合器變速器所承受的最大扭矩，將雙離合器變速器裝備到跑車上。寶馬M部門在第3代SMG(SequentialManualGearbox)順序式手動變速器的基