双离合传输如何工作

经过:威廉·哈里斯(William Harris)|

大多数人知道汽车配有两种基本传输类型:手册,这要求驾驶员通过压下离合器踏板并使用棍子换档来换齿轮,然后自动化,为驾驶员使用所有转移的工作离合器, 一个扭矩转换器和一组行星齿轮。但是介于两者之间也有一些最好的世界 -双离合器传输,也称为半自动变速器,“无离合器”手动变速箱和自动手动变速器。

在赛车世界中,半自动传输,例如顺序手动变速箱(或SMG)多年来一直是主食。但是在生产车世界中,这是一项相对较新的技术 - 它是由一种非常特定的设计(称为双离合器或直接换档的变速箱)定义的。

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本文将探讨双离合传输的工作原理,与其他类型的传输相比,以及为什么有些人预测它是未来的传输。

动手或手提

双离合器变速箱可提供两个手动变速箱的功能。要了解这意味着什么,回顾传统的手动变速箱的工作方式很有帮助。当驾驶员想在标准的撞车车中从一个齿轮更换到另一齿轮时,他首先按下离合器踏板。这是一个单个离合器,该离合器将发动机与变速箱断开并中断传输的电源流。然后,驾驶员使用摇杆换档来选择一个新的齿轮,该齿轮涉及将齿轮从一个齿轮将齿轮移动到另一个尺寸不同的齿轮轮。设备调用同步器在接合之前匹配齿轮以防止磨削。一旦接合新齿轮,驾驶员就会释放离合器踏板,该踏板将发动机重新连接到变速箱并将电源传输到车轮上。

因此,在传统的手动变速箱中,从发动机到车轮没有连续的动力流。相反,电力传递从离开在变速箱期间,引起一种称为“ Shift Shock”或“扭矩中断”的现象。对于一个非熟练的驾驶员,这可能会导致随着齿轮的更换,乘客会再次向前扔。

相比之下,双离合器变速箱使用了两个离合器,但没有离合器踏板。就像在标准自动变速箱中一样,复杂的电子和液压控制了离合器。但是,在DCT中,离合器独立运行。一个离合器控制奇数齿轮(第一,第三,第五和反向),而另一个控制齿轮(第二,第四和第六)。使用这种布置,可以更换齿轮,而不会中断从发动机到变速器的功率流。顺便说一句,它是这样的工作:

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双离合变速箱轴

两部分的传输轴是DCT的核心。与传统的手动变速箱不同,该变速箱将其所有齿轮都放在单个输入轴上,而DCT则将奇数拆分,甚至在两个输入轴上。这怎么可能?外轴被挖空,为内部嵌套的内轴提供了空间。外空轴供应第二和第四齿轮,而内轴则以第一,第三和第五为食。

下图显示了典型五速DCT的这种布置。请注意,一个离合器控制第二和第四档,而另一个独立离合器控制第一,第三和第五齿轮。这就是允许闪电般的齿轮变化并保持动力传递恒定的技巧。标准的手动变速箱无法执行此操作,因为它必须使用一个离合器来完成所有奇数甚至齿轮。

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多板离合器

因为双离合变速器类似于自动变速器,所以您可能认为它需要一个扭矩转换器,这就是自动将发动机扭矩从发动机传输到变速箱的方式。但是,DCT不需要扭矩转换器。相反,当前市场上的DCT使用湿多板离合器。“湿”离合器是沐浴离合器成分润滑流体以减少摩擦并限制热量产生的离合器。几家制造商正在开发使用干离合器的DCT,例如通常与手动变速器相关的DCT,但是所有配备了DCT的生产车辆都使用湿版本。许多摩托车都有单板离合器。

像扭矩转换器一样,湿多板离合器使用液压压力驱动齿轮。流体在上图中看到的离合器活塞内部的工作。当离合器接合时,活塞内部的液压压力迫使一组线圈弹簧部分,该部分将一系列堆叠的离合器板和摩擦盘推向固定压力板。摩擦盘的内部牙齿大小,并与与花键在离合器鼓上。反过来,鼓连接到接收传输力的齿轮集。奥迪的双离合器变速箱既有小的线圈弹簧,又有湿多板离合器中的较大的隔膜弹簧。

为了脱离离合器,活塞内部的流体压力降低。这使活塞弹簧可以放松,从而减轻离合器包和压力板上的压力。

接下来,我们将研究双离合传输的利弊。

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双离合传输的优缺点

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奥迪TT Roadster,这是几种带双档传输的奥迪车型之一
照片礼貌奥迪按数据库

希望为什么DCT被归类为自动手动变速器已经越来越清楚。原则上,DCT的行为就像是标准的手动变速箱:它具有输入和辅助轴,可以容纳齿轮,同步器和离合器。它没有的是离合器踏板,因为计算机,螺线管和液压药可以进行实际转移。即使没有离合器踏板,驾驶员仍然可以“告诉”计算机何时通过拨片,按钮或换档行动。

因此,驾驶员体验只是DCT的许多优势之一。随着升级仅需8毫秒,许多人认为DCT可以为市场上任何车辆提供最动态的加速。当然,它可以通过消除手动变速器甚至一些自动机的变速箱伴随的转移冲击来提供平稳的加速。最重要的是,它为驾驶员提供了选择是否喜欢控制转移还是让计算机完成所有工作的奢侈品。

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DCT最引人注目的优势也许是改善了燃油经济性。由于从发动机到变速箱的功率流并未中断,因此燃油效率会大大提高。一些专家说,与传统的五速自动变速箱相比,六速DCT相对燃油效率可提高10%。

许多汽车制造商对DCT技术感兴趣。但是,一些汽车制造商对修改生产线相关的额外费用保持警惕,以适应新型的变速箱。最初,这可能会增加配备DCT的汽车成本,这可能会阻止具有成本意识的消费者。

此外,制造商已经在替代传输技术上进行了大量投资。最值得注意的是无级变速器,或CVT。CVT是一种自动变速器,它使用移动的滑轮系统和皮带或链条无限地调节宽范围内的齿轮比。CVT还大大降低了移位冲击并大大提高燃油效率。但是CVT无法满足性能汽车的高扭矩需求。

DCT没有此类问题,也是高性能车辆的理想选择。在欧洲,由于其性能和燃油效率,手动变速箱是首选的,有些人预测DCT将占据25%的市场。到2012年,在西欧生产的汽车中只有百分之一将配备CVT。

接下来,我们将查看DCT的历史,看看未来的情况。

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双离合传输:过去,现在和未来

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保时捷962
照片礼貌保时捷汽车北美

发明双离合变速箱的人是汽车工程的先驱。Adolphekégresse以开发半道路而闻名,这是一种配备了无尽的橡胶胎面的车辆,使其可以在各种形式的地形上行驶。1939年,Kégresse想到了双离合变速箱的想法,他希望将其用于传奇的雪铁龙“牵引力”车辆。不幸的是,不利的业务环境阻止了进一步的发展。

奥迪(Audi)和保时捷(Porsche)都涉及双离合概念,尽管起初使用赛赛车。956和962C赛车包括保时捷双klutch或PDK。1986年,保时捷962赢得了Monza 1000公里世界体育原型锦标赛冠军赛 - 这是配备PDK半自动划桨变速器的汽车的首场胜利。奥迪还在1985年创造了历史,当时配备双离合器变速器的Sport Quattro S1拉力赛车赢得了Pikes Peak Hill Climb,这是一场4,300米高的山脉。

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然而,直到最近,双离合变速箱的商业化才是可行的。大众汽车一直是双离合传输的先驱,获得了Borgwarner的双重技术许可。配备了DCT的欧洲汽车包括大众甲虫,高尔夫,Touran和Jetta以及Audi TT和A3;斯柯达明锐;和座位阿尔塔(Aletea),托莱多(Toledo)和莱昂(Leon)。

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Volkswagon Jetta 2.0
照片礼貌VM媒体室

福特是第二个主要制造商,由欧洲的福特及其50/50合资传输制造商GetRag-Ford进行双离合器传输。它展示了2005年法兰克福国际车展上的PowerShift系统,这是一种六速双离合器变速器。但是,使用第一代PowerShift的生产车距离大约两年。

有关双离合传输和相关主题的更多信息,请查看以下链接。

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最初出版:2006年4月6日

双离合器常见问题解答

双离合器变速箱如何工作?
双离合器变速箱具有两个离合器:一个处理奇数齿轮的操作,另一个可以处理偶数齿轮。这两个离合器独立运行,不需要离合器踏板。
双离合器传输的优势是什么?
双离合器传输提供了更好的驾驶员体验,因为转移需要毫秒,并且更加无缝地完成。加速度也更顺畅,也更简单。通过双离合器传输,燃油经济性可以改善。
双离合器胜于自动吗?
双离合器传输可以比传统的自动传输具有一些优势。最值得注意的是,与自动变速箱相比,双离合器变速箱将获得更好的燃油经济性。
双离合器变速箱是自动还是手动?
双离合器变速箱基本上是由计算机控制的手动变速箱。但是,由于驾驶员没有踏板,几乎没有工作,因此从技术上讲,这是一种自动变速器。
您可以像自动一样驾驶双离合器吗?
您不能像自动驾驶双离合器一样驾驶双离合器。齿轮换档可以由计算机控制并迅速发生,但是您仍然需要处理自身的移动,以保持变速箱正常工作。

更多信息

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更多的链接

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  • 阿莫罗索,弗兰克。“ 2004年奥迪TT 3.2:变得顺利吗?得到了DSG?”Audiworld,2004年1月17日。http://www.audiworld.com/features/tests/2004TT32.SHTML
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