什么是双离合器变速箱?干式与湿式又有什么区别

2020-03-17 19:01:41 32点赞 304收藏 109评论

所谓离合器,就是通过“分离”与“结合”的方式来传递动力,其位于引擎和变速箱之间,负责将引擎动力传递给变速箱,同时也负责切断动力的传递。离合器属于手动挡车型必备的传动部件,不但可以用来传递动力驱动车辆,切断动力后还能让手动挡变速箱可进行换挡操作。

 

不过并非只有手动变速箱有离合器,自动变速箱也需要使用离合器来承担传递和切断动力的工作。比如大众品牌惯用的DSG(DirectShiftGearbox)自动变速箱,就属于DCT(DualClutchTransmission)双离合器变速箱的一种,这种变速箱继承了手动变速箱的主要结构,但因为其带有两组离合器,因此而得名。

什么是双离合器变速箱?干式与湿式又有什么区别 

相对于AT与CVT这两种自动变速箱来说,双离合器变速箱采用了与手动变速箱内部结构相似的设计,而与单离合器结构的手动变速箱所不同,其所采用两组离合器来完成不同档位的动力传递。双离合器变速箱的TCU(变速箱电脑)会控制两组离合器对应的输出轴处在不同档位,当一组离合器正在某个档位处于结合转态传递动力时,另一组离合所结合的输出轴会处在更低或更高的档位,每一次换挡时只需切换到另一套离合器即可。

 

这样设计的好处显而易见,其将能够实现手动挡变速箱一样的高传动效率,同时两套离合器切换速度非常快,如果电脑对于工况判断正确的话就能实现快的换挡速度。另外除了高效传动和极短的换挡时间外,由于变速箱本体的体积和重量相比传统自动变速箱来说更小更轻,因此让其成为兼顾性更好的自动变速箱类型。

 

  • 双离合器变速箱是如何工作的

什么是双离合器变速箱?干式与湿式又有什么区别 

双离合变速箱优势明显,但两组离合器的设计也导致其内部结构相对复杂,其内置的两组离合器由电子控制并由液压系统推动,分别对应两组行星齿轮组。两组离合器对应的不同的输入轴,为同心嵌套的设计方式,其中实心传动轴负责带动一组齿轮,空心传动轴则带动另一组齿轮,相当于将两套手动变速箱整合在一起。简单的来说,双离合器其中一组对应奇数挡、另一组对应偶数挡,当车辆在某档位行驶时,其下一挡位已处于预备状态,当前挡位一旦脱离就立刻可以接合到下一个挡位。

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因此,其工作原理与AT和CVT自动变速箱完全不同,双离合器变速箱仿佛是两个人控制车辆的档位切换一般。当正常行驶时,一组离合器与变速箱中某一档位相连,将引擎动力传递到驱动轮,TCU会配合ECU来根据速度和转速等数据对换档意图做出预判,提前将另一组离合器与另一个档位相连并处于预备状态。当需要换档时,当前负责传动的离合器断开,同时在预备状态的另一组离合器则进行结合来传动引擎动力。因此换挡速度不但比传动自动变速箱更快,甚至比一些专业驾驶员操作的手动变速箱还要快不少。

 

  • 双离合器变速箱主要有哪几类

 

虽然继承了基本一致的结构,但出于成本考量以及为应对不同的工况和使用需求,主流的双离合变速箱还分为”干式“和”湿式“两种,主要在于离合器部分和散热的设计不同,以及是否能适应更大的动力输出需求。那么,”干式“和”湿式“这两种双离合器变速箱区别在哪里呢?

 

1、干式双离合器变速箱

什么是双离合器变速箱?干式与湿式又有什么区别 

干式双离合通过多片摩擦片和连接在输入轴上的金属膜片来进行动力传输,当摩擦片和膜片被压紧时传递动力,分离时则中断动力传递,这一点与手动变速箱采用的方式相同。使用摩擦片直接接触来进行传动,带来的好处是动力响应方面会更快,但缺点是不能承受过大的扭矩输出,因此通常不会配合动力很强的引擎使用。

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此外,干式双离合器变速箱散热部分也存在一定的问题。由于两组摩擦片和摩擦部分被封闭在小空间,内且只能依靠风冷散热,因此散热相对手动变速来说要差不少。再加上缺少湿式双离合器变速箱那种油液参与散热的设计,在遇到长时间拥堵路况而导致的低挡位频繁切换时,就可能会导致热量迅速累积导致离合器温度快速升高,从而触发过热保护系统提示变速箱故障。

 

2、湿式双离合器变速箱

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湿式双离合器变速的离合器部分主要由钢膜片、摩擦片和内/外膜片组成,两组离合器的外膜片与引擎端的主动盘连接,而内膜片则与变速箱的输出轴相连,当内/外膜片和摩擦片等部分在油压推动下紧压在一起时,动力从引擎端输入到变速箱。与干式不同的是,湿式双离合器中的每一组离合器都带有多组摩擦片和钢膜片,因此实际摩擦面积更大,能够传递更大扭矩的同时,还能更好的分散热量。同时由于离合器摩擦部分被封闭在油腔内,因此有了变速箱油参与散热的好处就,是散热将不再是问题。

什么是双离合器变速箱?干式与湿式又有什么区别 

湿式双离合器在承受扭矩方面要比干式双离合器更强,散热性能又更好,因此也能匹配动力输出更强大的引擎使用。所以大众家族内的1.4T增压引擎通常会搭配干式双离合器变速箱,而2.0T及以上扭矩更强的车型,通常会搭配湿式双离合器变速箱。

 

“干式”双离合器结构简单,因而更经济,但相对结构稍复杂的“湿式”而言故障率相对较高。而“湿式”则显得动力更为强劲,虽然最基本的“双离合”原理是一样的,但实现的方式却相差甚远。

 

  • 双离合器变速箱有哪些优缺点

 

优点: 

1、双离合器变速箱很好继承了手动变速箱和自动变速箱的优点,在两套离合器交替工作下,可以达到极快的换挡速度,当车速快起来时,甚至难以察觉其换挡动作。

2、由于采用手动变速直接的摩擦接触方式,没有液力变矩器的参与能换来更直接的动力传递,因此传动时的损失更小,所以在动力输出与燃油消耗表现都也更为出色。

 

缺点: 

1、常规双离合器变速箱由于没有传统AT自动变速箱的液力变矩器,又不能人工控制离合器实现“半联动”,因此往往会在低速情况下频繁切换低档位,更容易出现顿挫感,就如同不熟练的驾驶员操作手动挡一般。

 

2、由于采用电脑控制和液压系统,需要依靠ECU和TCU变速箱电脑的来完成工作,因此相对手动变速箱来说需要更多的电控单元和液压控制系统和管路,因此相对故障机率更高,对于变速箱油的品质也更加敏感。

什么是双离合器变速箱?干式与湿式又有什么区别 

对于双离合器变速箱来说,虽然其继承了手动和自动变速箱的诸多优点,但其自身的缺点事实上也较为显著,主要则集中在低速顿挫明显,以及更容易出现过热等问题。不过在经过多年的发展和升级,以及在厂商们精心调教的ECU/TCU程序和内部结构优化的加持下,如今的双离合器变速箱已经逐渐削弱了这些原有问题,也成为了可以放心选择的变速箱类型。


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