雙離合變速器的工作原理

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雙離合變速器在一個(gè)變速器中實(shí)現(xiàn)兩個(gè)手動(dòng)變速器的功能。

為了幫助大家理解這句話的意思，我們可以回顧一下傳統(tǒng)手動(dòng)變速器的工作原理。在使用標(biāo)準(zhǔn)變速桿換擋的汽車中，如果駕駛員想要從一個(gè)檔位換到另一個(gè)檔位，他必須首先踩下離合器踏板。這個(gè)動(dòng)作可以操作離合器，斷開發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器的連接，并切斷變速器的電源。然后，駕駛員使用變速桿選擇一個(gè)新的檔位，這包括將齒形聯(lián)軸器從一個(gè)檔位移動(dòng)到另一個(gè)不同尺寸的檔位。一種叫做“同步器”的裝置會(huì)在結(jié)合之前匹配齒輪，以防止磨齒。一旦換了新的檔位，駕駛員就可以松開離合器踏板，從而將發(fā)動(dòng)機(jī)重新連接到變速器上，并將動(dòng)力傳遞到車輪上。因此，在傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器中，沒有從發(fā)動(dòng)機(jī)到車輪的連續(xù)動(dòng)力輸出。在換擋過程中，動(dòng)力傳遞會(huì)由“是”變?yōu)椤胺瘛?，再變?yōu)椤笆恰?，?huì)導(dǎo)致“換擋沖擊”或“扭矩中斷”的現(xiàn)象。對于不熟練的司機(jī)來說，這種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致公交車上的乘客在換擋時(shí)感到前后搖晃。相比之下，雙離合器變速箱使用兩個(gè)離合器，但沒有離合器踏板。先進(jìn)的電子系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)像標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)變速器一樣控制離合器。然而，在雙離合器變速器中，每個(gè)離合器獨(dú)立運(yùn)行。一個(gè)離合器控制奇數(shù)檔，另一個(gè)離合器控制偶數(shù)檔。這樣，可以在不中斷從發(fā)動(dòng)機(jī)到變速器的動(dòng)力傳遞的情況下?lián)Q擋。

它的工作原理如下:

司機(jī)也可以選擇全自動(dòng)模式，這樣所有的輪班工作都可以由電腦完成。在這種模式下，駕駛體驗(yàn)與普通自動(dòng)擋汽車非常相似。由于雙離合器變速器可以“逐漸退出”一個(gè)檔位并“逐漸接合”另一個(gè)檔位，因此換檔沖擊減小。更重要的是，換擋是在負(fù)載下完成的，所以動(dòng)力輸出可以一直保持。最初的雙軸結(jié)構(gòu)將奇數(shù)齒輪和偶數(shù)齒輪分開，這使得這一切成為可能。我們將在下一節(jié)中了解這兩個(gè)軸。

傳動(dòng)軸和多片離合器

雙離合變速器的中央是由兩部分組成的傳動(dòng)軸。普通手動(dòng)變速器將所有檔位放在一個(gè)輸入軸上。與此不同，雙離合變速器將奇數(shù)檔和偶數(shù)檔分別放在兩個(gè)輸入軸上。這是如何實(shí)現(xiàn)的？外軸為中空，其中有空空間用于嵌套內(nèi)軸。外中空軸為二檔和四檔提供動(dòng)力，內(nèi)軸為一檔、三檔和五檔提供動(dòng)力。

下圖顯示了典型的五速雙離合變速器的結(jié)構(gòu)。請注意，一個(gè)離合器控制二檔和四檔，而另一個(gè)獨(dú)立離合器控制一檔、三檔和五檔。這就是實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)換擋，保持動(dòng)力連續(xù)傳遞的訣竅。標(biāo)準(zhǔn)的手動(dòng)變速器不能做到這一點(diǎn)，因?yàn)樗仨毷褂秒x合器來控制所有奇數(shù)和偶數(shù)檔位。

因?yàn)殡p離合變速器類似于自動(dòng)變速器，所以你可能會(huì)認(rèn)為雙離合變速器需要一個(gè)變矩器來將發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩從發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到變速器，就像自動(dòng)變速器一樣。但是，雙離合器變速箱不需要變矩器。目前市場上的雙離合變速器采用濕式多片離合器。“濕式離合器”是指離合器部件浸泡在潤滑液中以減少摩擦和限制發(fā)熱的離合器。幾家廠商都在開發(fā)使用干式離合器的雙離合變速器，但現(xiàn)在所有配備雙離合變速器的量產(chǎn)車都使用濕式離合器。許多摩托車使用單個(gè)多片離合器。

濕式多片離合器和液力變矩器一樣，利用液壓來驅(qū)動(dòng)齒輪。液體作用在離合器活塞內(nèi)部，如上圖所示。當(dāng)離合器接合時(shí)，活塞內(nèi)部的液壓迫使一組螺旋彈簧分離，從而將一系列離合器片和摩擦片推向固定壓板。摩擦盤具有內(nèi)齒形狀，其尺寸和形狀可以與離合器從動(dòng)鼓上的花鍵嚙合。移動(dòng)滾筒連接到接收傳遞力的齒輪上。奧迪的雙離合變速器在濕式多片離合器中既有小螺旋彈簧，也有大膜片彈簧。

為了分離離合器，活塞內(nèi)的液壓將降低。這樣，活塞彈簧可以放松，從而降低離合器總成和壓盤上的壓力。