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雙離合器式自動(dòng)變速器DCT,山東交通學(xué)院陳德陽(yáng),概述,雙離合器式自動(dòng)變速器（DualClutchTransmission）簡(jiǎn)稱：DCT。是基于雙軸式常嚙齒輪，手動(dòng)變速器Mt演變而成，保留了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)，并升華為電控液動(dòng)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(shè)備的投資，適合國(guó)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(duì)Golf-R32分別裝用手動(dòng)變速器MT與DCT自動(dòng)變速器進(jìn)行了性能對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果證明：DCT式自動(dòng)變速器，具有優(yōu)良的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性能。,一、DCT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,1.兩個(gè)油浴濕式摩擦式離合器C1和C2，通過(guò)扭轉(zhuǎn)減振盤連接飛輪，其輸出端分別驅(qū)動(dòng)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(zhuǎn)換傳力檔位，滿足自動(dòng)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,兩個(gè)輸入軸，一個(gè)輸出軸的五擋變速器,a）奧迪Q5轎車上使用的OB7擋雙離合器自動(dòng)變速器外形,奧迪七速變速器,兩個(gè)輸入軸，兩個(gè)輸出軸的六擋變速器,一、DCT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,2.和手動(dòng)式變速器MT一樣，用三個(gè)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(gè)或六個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)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(dòng)方式，通過(guò)液壓缸充油或泄油進(jìn)行快速繼動(dòng)換檔控制。4.多片濕式雙離合器的滑磨熱，利用自動(dòng)變速器的ATF油來(lái)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(zhǎng)，扭矩傳遞能力好。,駕駛員的體驗(yàn)是DCT很多優(yōu)點(diǎn)的一個(gè)。少于8毫秒的升檔時(shí)間使很多人感覺(jué)到在市面上所有的整車中裝備DCT的能提供最價(jià)的動(dòng)態(tài)加速性。當(dāng)然通過(guò)減少換檔沖擊，DCT也提供了更為平順的換檔?？赡蹹CT最引人注目的優(yōu)勢(shì)是改善了燃油消耗。由于換檔過(guò)程中沒(méi)有動(dòng)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(dòng)變速箱相比，燃油效率可增加10%.與無(wú)級(jí)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,5.離合器在換檔時(shí)的滑磨熱量和傳動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)摩擦熱量，使控油溫升高，仍需通過(guò)冷油器進(jìn)行散熱冷卻。并用油溫傳感器監(jiān)測(cè)報(bào)警，正常油溫應(yīng)為+30℃～+90℃。,一、DCT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,6.去消了結(jié)構(gòu)復(fù)雜和傳動(dòng)效率低的液力式變矩器，采用扭轉(zhuǎn)減振盤的彈簧來(lái)傳遞動(dòng)力，并吸收傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和噪聲，形成了一個(gè)“雙質(zhì)量扭轉(zhuǎn)減振系統(tǒng)。因減振彈簧的位置半徑大、剛度小、壓縮轉(zhuǎn)角大，使多自由度傳力系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，得到有效地衰減。所以，動(dòng)力傳遞柔和、平穩(wěn)、可靠，傳動(dòng)效率高，故障率少。,一、DCT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,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(dòng)換檔開(kāi)關(guān)，在D檔位時(shí)，手柄也可利用手動(dòng)通道上下微動(dòng)，手動(dòng)依次升檔或降檔行駛。,一、DCT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,8.兩個(gè)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(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。因離合器的最大摩擦力矩Mc為下式：Mc=ZPμRc（n.m）Z—摩擦面數(shù)；P—壓盤上的油壓作用力；μ—摩擦系數(shù)；Rc—摩擦片的平均摩擦半徑。所以，兩個(gè)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(dú)傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩Memax，即：Mc>Memax。,一、DCT系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：,9.故障率低和使用壽命長(zhǎng)的原因？有三：（1）離合器與齒輪組前后布局，相距較遠(yuǎn)，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(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了傳動(dòng)效率，ATF油溫低。（3）省略了多個(gè)換檔用的制動(dòng)器和離合器，減少了密封件和漏油點(diǎn)。,二、DCT電控液動(dòng)換檔系統(tǒng)的組成：,DCT電控液動(dòng)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(dòng)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(jìn)行自動(dòng)換檔邏輯控制，并發(fā)令使換檔電磁閥動(dòng)作，完成檔位的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。本系統(tǒng)的傳感器信號(hào)和開(kāi)關(guān)信號(hào)，進(jìn)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(bào)警自診等內(nèi)容。,二、DCT電控液動(dòng)換檔系統(tǒng)的組成：,2、液動(dòng)部分—完成繼動(dòng)換檔控制，液壓動(dòng)力源為：油泵、油路板、液壓換檔滑閥、雙離合器和三個(gè)同步器的液壓缸。,三、DCT電控液動(dòng)換檔系統(tǒng)的原理：,1、發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)—液壓換檔系統(tǒng)無(wú)油壓，電磁閥斷電關(guān)閉，液壓滑閥在F力的作用下，處在中間位置，兩個(gè)離合器都是泄油狀態(tài)。,三、DCT電控液動(dòng)換檔系統(tǒng)的原理：,2、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)—液壓油作用在液壓滑閥的兩端，油壓平衡，滑閥不動(dòng)，仍為泄油狀態(tài)。,三、DCT電控液動(dòng)換檔系統(tǒng)的原理：,3.汽車起步時(shí)—變速手柄在D檔，電腦接到節(jié)氣開(kāi)度TPS起步信號(hào)，使電磁閥B通電開(kāi)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(dòng)換檔系統(tǒng)的原理：,4、汽車升檔時(shí)—當(dāng)需要升檔時(shí)，電磁閥A通電開(kāi)啟泄油，B閥斷電關(guān)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(guò)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(guò)程：,利用電控液動(dòng)方式，使雙離合器和同步器的液壓缸自動(dòng)交替充油、泄油而離合，將動(dòng)力輸入相關(guān)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(fù)交替，依次的升檔或降檔，這一過(guò)程在1s內(nèi)完成，動(dòng)力衰減的時(shí)間極短，保證了行駛的平穩(wěn)性。,四、DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程：,1、一檔—C1充油接合，同步器A1向前接合，動(dòng)力從Z1齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。2、二檔—C2充油接合，同步器A3向前接合，動(dòng)力從Z2齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。3、三檔—C1充油接合，同步器A1向后接合，動(dòng)力從Z3齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。,四、DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程：,4、四檔—C2充油接合，同步器A3向后接合，動(dòng)力從Z4齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。5、五檔—C1充油接合，同步器A2向前接合，動(dòng)力從Z5齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。6、R檔—C1充油接合，R檔齒輪與主、被齒輪嚙合，動(dòng)力從ZR齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。,四、DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程：,利用電控液動(dòng)方式，使雙離合器和同步器的液壓缸自動(dòng)交替充油、泄油而離合，將動(dòng)力輸入相關(guān)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(fù)交替，依次的升檔或降檔，這一過(guò)程在1s內(nèi)完成，動(dòng)力衰減的時(shí)間極短，保證了行駛的平穩(wěn)性。,四、DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程：,1.一檔—C1充油接合，同步器A1向前接合，動(dòng)力從Z1齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。,四、DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程：,2.二檔—C2充油接合，同步器A3向前接合，動(dòng)力從Z2齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。,四、DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程：,3.三檔—C1充油接合，同步器A1向后接合，動(dòng)力從Z3齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。,四、DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程：,4、四檔—C2充油接合，同步器A3向后接合，動(dòng)力從Z4齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。,四、DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程：,5.五檔—C1充油接合，同步器A2向前接合，動(dòng)力從Z5齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。,四、DCT系統(tǒng)各檔工作過(guò)程：,6.R檔—C1充油接合，R檔齒輪與主、被齒輪嚙合，動(dòng)力從ZR齒輪組輸出，其他齒輪空轉(zhuǎn)。,雙輸出軸自動(dòng)變速器,1檔：外部離合器—內(nèi)部驅(qū)動(dòng)軸—輸出軸1—差速器,2檔：內(nèi)部離合器—外部驅(qū)動(dòng)軸—輸出軸1—差速器,3檔：外部離合器—內(nèi)部驅(qū)動(dòng)軸—輸出軸1—差速器,4檔：內(nèi)部離合器—外部驅(qū)動(dòng)軸—輸出軸1—差速器,5檔：外部離合器—內(nèi)部驅(qū)動(dòng)軸—輸出軸2—差速器,6檔：內(nèi)部離合器—外部驅(qū)動(dòng)軸—輸出軸2—差速器,倒檔：外部離合器—內(nèi)部驅(qū)動(dòng)軸—倒檔軸—輸出軸2—差速器,