濕式雙離合變速器【摘要】：雙離合變速器(DualClutchTransmission)DCT有別于一般的自動(dòng)變速器系統(tǒng)，它基于手動(dòng)變速器而又不是自動(dòng)變速器，除了擁有手動(dòng)變速器的靈活性及自動(dòng)變速器的舒適性外，還能提供無(wú)間斷的動(dòng)力輸出。本文從濕式雙離合器的工作特點(diǎn)入手，在分析多片離合器的摩擦類型和潤(rùn)滑機(jī)理的基礎(chǔ)上，對(duì)濕式離合器的摩擦過(guò)程進(jìn)行了分析，加深對(duì)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(diǎn)；雙離合故障及排除方法引言目前廣泛使用于汽車的自動(dòng)變速器主要有機(jī)械變速器（manualtransmission，MT）、自動(dòng)機(jī)械變速器（automatedmanualtransmission，AMT）、自動(dòng)變速器（automatictransmission，AT）、無(wú)級(jí)變速器（continu-ouslyvariabletransmission，CVT）和雙離合器自動(dòng)變速器（dualclutchtransmission，DCT）等。雙離合器自動(dòng)變速器DCT是目前世界上最先進(jìn)的、具有革命性的自動(dòng)變速器。它可以像自動(dòng)變速器AT那樣實(shí)現(xiàn)動(dòng)力換檔，從而克服機(jī)械手動(dòng)變速器MT換檔時(shí)動(dòng)力中斷的缺點(diǎn)；而且DCT有機(jī)地集成了AT和AMT在舒適性和經(jīng)濟(jì)性方面的優(yōu)點(diǎn)，具有較好的換檔品質(zhì)和車輛動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性［1］。DCT的研究雖然在國(guó)內(nèi)起步不久，但是由于其優(yōu)良的性能及對(duì)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(gè)離合器，除了空檔之外，穩(wěn)定工作時(shí)有一個(gè)離合器處于接合狀態(tài)，另一個(gè)離合器則處于分離狀態(tài)。即DCT各檔位主動(dòng)齒輪按奇、偶數(shù)檔位分別與輸入軸上設(shè)置的兩個(gè)濕式離合器1、2連接，離合器1、2交替?zhèn)鬟f工作動(dòng)力以實(shí)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(dòng)機(jī)和自動(dòng)變速器以實(shí)現(xiàn)動(dòng)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。干式單片離合器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、傳遞效率高、儲(chǔ)備系數(shù)大的優(yōu)點(diǎn)。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(zhǎng)時(shí)間滑摩；換檔沖擊小，換檔品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)［3］。按照兩個(gè)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(shí)一個(gè)離合器分離，另一個(gè)離合器接合，實(shí)現(xiàn)輪流將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞到自動(dòng)變速器的兩根輸入軸上。軸向平行式濕式雙離合器的特點(diǎn)是接合時(shí)較平穩(wěn)、柔和、徑向尺寸較小、軸向尺寸較大、結(jié)構(gòu)相對(duì)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)相對(duì)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。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(dòng)換檔機(jī)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(guò)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(shí)，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(dòng)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(lái)控制的，2個(gè)離合器的工作狀態(tài)是相反的，不會(huì)發(fā)生2個(gè)離合器同時(shí)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(lái)操作的，檔位選擇器實(shí)際上是個(gè)液壓馬達(dá)，推動(dòng)撥叉就可以進(jìn)入相應(yīng)的檔位，由液壓控制系統(tǒng)來(lái)控制它們的工作。在液壓控制系統(tǒng)中有6個(gè)油壓調(diào)節(jié)電磁閥，用來(lái)調(diào)節(jié)2個(gè)離合器和4個(gè)檔位選擇器中的油壓壓力，還有5個(gè)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(gè)離合器，其中一個(gè)負(fù)責(zé)奇數(shù)檔（1、3、5、7擋），另一個(gè)離合器負(fù)責(zé)偶數(shù)檔（2、4、6擋）?？梢韵胂鬄閷膳_(tái)手動(dòng)變速箱的功能合二為一，并建立在單一的系統(tǒng)內(nèi)，它沒(méi)有液力變矩器也沒(méi)有行星齒輪組。從齒輪部分乍一看很像一臺(tái)手動(dòng)變速器，因?yàn)樗型狡?，但不同的是它用“雙”離合器控制與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的通斷，這兩臺(tái)自動(dòng)控制的離合器，由電子控制及液壓推動(dòng)，能同時(shí)控制兩組離合器的運(yùn)作。切換為2擋后奇數(shù)檔離合器斷開動(dòng)力傳向偶數(shù)擋離合器2檔運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)變速箱運(yùn)作時(shí)，一組齒輪被嚙合，而接近換擋之時(shí)，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(shí)一具離合器將使用中的齒輪分離，同時(shí)另一具離合器嚙合已被預(yù)選的齒輪，這四個(gè)動(dòng)作打滑，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(shí)，1擋都有打滑現(xiàn)象，則為低擋及倒擋制動(dòng)器打滑。

③若自動(dòng)變速器只在操縱手柄位于D位時(shí)的2擋有打滑，而在操縱手柄位于S位或2位時(shí)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(shí)，2擋都有打滑現(xiàn)象，則為2擋制動(dòng)器打滑。

④若自動(dòng)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。

⑤若自動(dòng)變速器只在超速擋時(shí)有打滑現(xiàn)象，則為超速制動(dòng)器打滑。

⑥若自動(dòng)變速器在倒擋和高擋時(shí)都有打滑現(xiàn)象，則為倒擋及高擋離合器打滑。

⑦若自動(dòng)變速器在倒擋和1擋時(shí)都有打滑現(xiàn)象，則為低擋及倒擋制動(dòng)器打滑。

（4）對(duì)于有打滑故障的自動(dòng)變速器，在拆卸分解之前，應(yīng)先檢查自動(dòng)變速器的主油路油壓，以找出造成自動(dòng)變速器打滑的原因。自動(dòng)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(guò)低。若主油路油壓正常，則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(dòng)變速器的過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)主油路油壓，相應(yīng)地對(duì)油泵或閥根據(jù)進(jìn)行檢修，并更換自動(dòng)變速器的所有密封圈和密封環(huán)。5.雙離合自動(dòng)變速器技術(shù)支持和發(fā)展前景5.1雙離合自動(dòng)變速箱技術(shù)優(yōu)勢(shì)正是這樣的兩個(gè)離合器配合換擋的結(jié)構(gòu)，在擋位切換時(shí)齒輪早已銜接，DSG雙離合自動(dòng)變速箱實(shí)現(xiàn)了，平順換擋、快速換擋、動(dòng)力“無(wú)間斷”地輸出，節(jié)約燃油的設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)間也遠(yuǎn)超出人類操作的極限。5.1.1雙離合器自動(dòng)變速箱研發(fā)和使用成本雙離合器自動(dòng)變速箱是脫胎于半自動(dòng)變速器技術(shù)的一項(xiàng)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(dòng)變速器，其技術(shù)核心是從機(jī)械傳動(dòng)的手動(dòng)變速器發(fā)展而來(lái)，內(nèi)部構(gòu)造卻與傳統(tǒng)手動(dòng)變速器相似。因此它繼承了手動(dòng)變速器工作可靠和便于維護(hù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，雙離合器變速器在使用方面與普通自動(dòng)變速器并無(wú)太大差別，方便省力。5.1.2雙離合器自動(dòng)變速箱產(chǎn)品分類目前在市場(chǎng)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(dòng)變速箱。DSG-6檔雙離合器自動(dòng)變速箱采用“濕式”雙離合器，“濕式”是指雙離合器安裝于一個(gè)充滿液壓油的封閉油腔里。這種“濕式”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(dòng)機(jī)。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(gè)尺寸相近的離合器片同軸相疊安裝組成。因?yàn)樗摹半p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?！案墒健彪p離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(guò)250牛米的小排量發(fā)動(dòng)機(jī)。5.2雙離合器自動(dòng)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(guó)家廠商紛紛投入人力物力加入”雙離合器變速器”的隊(duì)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(dòng)變速器的基礎(chǔ)上開發(fā)出了最新的專門為最高轉(zhuǎn)速可達(dá)9000r/min的V8發(fā)動(dòng)機(jī)而設(shè)計(jì)的M-DCT(DualClutchTransmission)7擋雙離合器變速器。M-DCT雙離合器變速器已經(jīng)率先裝備在寶馬最新一代M3轎跑車和敞篷跑車上。保時(shí)捷一直是使用手動(dòng)變速器和Tiptronic手/自動(dòng)一體變速器的。目前，保時(shí)捷將自己“雪藏”多年的PDK雙離合器變速器應(yīng)用于民用跑車領(lǐng)域。保時(shí)捷PDK雙離合器變速器的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理與大眾汽車公司DSG雙離合器變速器相同。除了寶馬和保時(shí)捷，日產(chǎn)研發(fā)出配合GT-R跑車的雙離合器變速器，三菱汽車研發(fā)出用于EVO跑車的雙離合器變速器。不久的未來(lái)，以大眾DGS為領(lǐng)頭羊的雙離合器變速器將成為變速箱技術(shù)的主流，各種級(jí)別的轎車都將會(huì)廣泛應(yīng)用雙離合器自動(dòng)變速箱。6.參考文獻(xiàn)［1］劉振軍，秦大同，葉明，等．車輛雙離合器自動(dòng)變速傳動(dòng)技術(shù)研究進(jìn)展分析［J］．農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2005，36(11):161－164．［2］趙志強(qiáng)，周云山，曹成龍．雙