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雙離合器式自動(dòng)變速器

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雙離合器式自動(dòng)變速器

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(Dual Clutch Transmission)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(pán)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):,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。,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(pán)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=ZPRc (n.m) Z摩擦面數(shù);P壓盤(pán)上的油壓作用力;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(pán)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:McMemax。,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)。,

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