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带你认识双离合 双离合变速器应用及发展

2013年03月25日05:14
来源:搜狐汽车 作者:予墨

  在度娘里搜索,就会看到很多介绍双离合器变速箱的文章。不过,很多网友仍然反映千篇一律的介绍,依然不能让其充分理解什么是双离合器变速箱。其实,这对我而言,也是相当有难度。为了给广大消费者扫盲,我是否需要从齿轮开始讲起?那好吧。

  两个结合在一起的齿轮,因为直径大小不同,传递出去的速度和力矩都有所不同。若速度从大齿轮传递到小齿轮,那就是加速,大齿轮转一圈,小齿轮转几圈。相反的,如果速度是从小齿轮传递到大齿轮,那就是减速。而力矩的传递,则与速度成反比,即速度传递为加速时,力矩降低;速度传递为减速时力矩增高。

  手动变速箱的基本原理,就是利用不同半径的齿轮之间的速度和力矩的传递,来达到加减速、提升扭矩的目的。手动变速箱一般有两种,两轴式和三轴式。

  两轴式手动变速箱是一根输入轴和一根输出轴,发动机的输出经过离合器之后,直接与输入轴对接;三轴式则是发动机的输出齿轮通过另外一根输入轴,与输出轴相连。无论是哪种方式,其基本原理都是一样的。我们这里以手动变速箱为例。

  在手动变速箱里,直径大小不同的齿轮,一组组的分布在输入和输出轴上。齿轮之间处于常啮合状态。但是,输出轴上的齿轮在输出轴上是常转动状态。这样,如果是空挡的话,输出轴上的所有齿轮都在空转。

  当我们挂档时,换挡拨叉把同样在输出轴上的同步器,拨到相应档位的齿轮上。同步器是和输出轴一起转动的,当同步器和相应档位齿轮紧贴在一起之后,动力就通过发动机、离合器、变速箱输出轴、输入轴齿轮、输出轴齿轮、同步器、输出轴、传动轴、车轮这样的线路,传递到路面,推动汽车前进。这里,变速箱同步器就相当于一个动力传递的开关。

  从齿轮到手动变速箱,我们再来看今天要聊的主角——双离合器变速箱。通常我们解释双离合器变速箱,都将其看做是两台手动变速箱的组合。那么它又是如何组合到一起的呢?

  撇开双离合器和复杂的自动换挡机构,我们先来看双离合器内的齿轮变速基本原理。

  双离合器变速箱的齿轮变速机构,是由两根输出轴、两根输入轴组成。但是,工程师经过巧妙设计,将两根输入轴放到一根上,两轴使用相同轴线,一根轴在内,一根轴在外。每根输入轴上都有若干输入齿轮。输出轴仍然是两根,每根输出轴上都有若干输出齿轮,这些输入齿轮和输出齿轮也都是处于常啮合状态。由于有两根输出轴,那么一个输入齿轮可以对应两个输出齿轮。通过合理设计,这就让双离合器变速箱不需要像手动变速箱那样,有几个档位就必须要几组齿轮。

  双离合器变速箱的两根输出轴,对应的档位分别为135档,另外一根轴则是246加倒档。这样分布的好处,其目的正是双离合变速箱的精髓——当一个输出轴正处于传递动力的状态时,另外一根轴做好下一档的换挡准备。只要离合器一结合,换挡即完成。

  了解了双离合器变速箱的基本结构,我们再来看看这一变速箱区别于手动变速箱的地方。

  首先,当然是我们经常听到的双离合器。所谓双离合器,顾名思义就是有两个离合器。这两个离合器共用一个输入盘,其上有内外两组离合器片。变速箱内的两根同轴线的输入轴,分别连接着两组离合器片。当一组离合器片与输入盘结合时,动力就在这条输入轴上输出。相同的,换挡时,这一组离合器分开,另外一组离合器贴合。

  由于离合器有干式和湿式两种,双离合器也有这种区别。干式离合器内是空气,湿式离合器内是液压油。其实,手动变速箱曾经也有这两种离合器,但发展到今天,湿式离合器已经因为成本问题,逐渐在乘用车的手动变速箱内淘汰了。这两者的区别是冷却方式的不同。由于湿式能够适应更加恶劣的环境,所以一般湿式双离合器的输出扭矩更大。但随着技术的进步,目前干式离合器适应的扭矩也已经相当大了。

  其次,就是双离合器的换挡机构。手动变速箱的换挡是由人来完成,而双离合器变速箱则需要汽车根据各种传感器的信号反馈,来判断驾驶员的操作意图,进而做出换挡动作。目前,双离合器的换挡机构有两种,电控液压式和电动调节式。前者通过液压力来推动换挡拨叉进行换挡,后者则直接利用电机来驱动换挡拨叉(长安福特的六速双离合器)。相对来说,液压式是从更为常见的AT变速箱继承过来,所以现在应用更多一些。

  以上就是双离合器的简单介绍。在双离合器中,最关键的部件,是变速箱同步器、双离合器、换挡机构、电动这四大部分。齿轮机械结构其实已经不再没有多少技术难点,关键更多的是为了更好的平顺性,而对同步器、离合器等提出了越来越高的要求。电控部分,主要是变速箱的逻辑设计,是否合理,这也是各整车厂家彼此之间双离合器品质高低的一个决定因素。


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(责任编辑:纪旭)
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