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圖解汽車底盤技術(shù)4-雙離合器自動(dòng)變速器

一、雙離合器變速器的優(yōu)點(diǎn)

傳統(tǒng)自動(dòng)變速器一般使用變矩器作為發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間的連接,但這樣帶來的問題是傳動(dòng)效率的損失(尤其低檔位)。

手動(dòng)變速器使用離合器作為連接,但需要單獨(dú)的操縱機(jī)構(gòu)。雙離合變速器采用了扭轉(zhuǎn)減震器及雙離合器作為這種連接機(jī)構(gòu),兼顧了傳動(dòng)效率以及舒適性。

手動(dòng)變速器的優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)快、油耗低,但不夠方便舒適;傳統(tǒng)的自動(dòng)變速器雖然滿足了人們對(duì)方便舒適的追求,但存在動(dòng)力傳遞損失的缺點(diǎn),而且油耗高于手動(dòng)檔。應(yīng)該說雙離合變速器的設(shè)計(jì)解決了MT和AT之間的矛盾,即有MT的性能,又有AT的方便。

二、雙離合器變速器基本原理

雙離合器變速器可以形象地設(shè)想為將兩臺(tái)變速箱的功能合二為一,并建立在單一的系統(tǒng)內(nèi)。變速器內(nèi)含兩臺(tái)自動(dòng)控制的離合器,由電子控制及液壓推動(dòng),能同時(shí)控制兩組離合器的運(yùn)作。

當(dāng)變速器運(yùn)作時(shí),一組齒輪嚙合,而接近換擋之時(shí),下一組擋段的齒輪已被預(yù)選,但離合器仍處于分離狀態(tài);當(dāng)換擋時(shí)一臺(tái)離合器將使用中的齒輪分離,同時(shí)另一臺(tái)離合器嚙合已被預(yù)選的齒輪,在整個(gè)換擋期間能確保最少有一組齒輪在輸出動(dòng)力,令動(dòng)力沒有出現(xiàn)間斷的狀況。

三、雙離合器原理

1. 干式雙離合器

目前常用的雙離合器有干式和濕式兩種。干式雙離合結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,但長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)產(chǎn)生造成過熱降低運(yùn)行的可靠性。濕式雙離合離合器片浸在變速器油液中,可更好的散熱,工作可靠性高,但結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜。

干式雙離合器有兩套類似于手動(dòng)變速器的離合器裝置組件組裝在一起,兩個(gè)離合器摩擦片、兩個(gè)壓盤,兩個(gè)離合器分離桿。

干式雙離合器中有兩個(gè)獨(dú)立的干式離合器在工作。它們各自將扭矩傳輸給每個(gè)分變速箱??赡苡袃煞N離合器位置:

①發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)和怠速時(shí),兩個(gè)離合器都打開。

②行駛過程中,兩個(gè)離合器中總是只有一個(gè)關(guān)閉。

離合器通過花鍵與變速箱的驅(qū)動(dòng)軸相連。磨損后自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。通過離合器執(zhí)行器將帶有離合軸承的離合桿壓在蝶形彈簧上,從而將各個(gè)離合器盤壓在旋轉(zhuǎn)著的主動(dòng)輪上。

2. 濕式雙離合器

濕式雙離合器變速器的雙離合器一直在變速箱機(jī)油中運(yùn)轉(zhuǎn)。濕式雙離合器變速器的就夠如下圖所示。

通過從動(dòng)盤將發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞到位于每個(gè)外膜片體處的兩個(gè)離合器上。外膜片體與膜片式離合器的主輪轂相焊接,因此始終可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力嚙合。

每個(gè)離合器單元都是由鋼膜片和摩擦片組成,通過動(dòng)力嚙合,它可以將扭矩傳遞到離合器K1 或者離合器K2的內(nèi)膜片體上。

這些鋼膜片與離合器的外膜片體嚴(yán)絲合縫地連接在一起,摩擦片與內(nèi)膜片體也是如此。

膜片單元由液壓力壓合在一起,它將內(nèi)膜片體的扭矩通過嚙合齒傳遞到相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軸上。

離合器K1的內(nèi)膜片體和驅(qū)動(dòng)軸1相連,離合器K2的內(nèi)膜片體和驅(qū)動(dòng)軸2相連。

四、輸入軸(以大眾DQ380、DQ500為例)

輸入軸被作為一個(gè)緊湊的單元布置在變速箱外殼內(nèi)。輸入軸2是中空的。輸入軸1穿過中空的輸入軸2運(yùn)轉(zhuǎn)。

輸入軸1與離合器之間通過嚙合齒相連。它根據(jù)掛入的檔位將發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩傳遞給輸出軸。每根軸上都有滾動(dòng)軸承,通過滾動(dòng)軸承可將驅(qū)動(dòng)軸導(dǎo)入外殼內(nèi)。

1. 輸入軸1

輸入軸1 和離合器K1 通過嚙合齒相連。通過離合器可以在第1、3、5 和7 檔之間切換。為了獲取驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速,在此軸上裝有用于驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速傳感器的傳感器輪。

2. 輸入軸2

輸入軸2是空心軸。它與離合器K2 通過嚙合齒相連。通過輸入軸2可以實(shí)現(xiàn)第2、4、6 檔和倒車檔之間的切換。為了獲取輸出軸的轉(zhuǎn)速,在此軸上裝有用于輸入軸轉(zhuǎn)速傳感2 的傳感器輪。

五、輸出軸

在變速箱外殼內(nèi)有兩根輸出軸。根據(jù)所掛入的檔位,發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩由驅(qū)動(dòng)軸傳遞到輸出軸上。

每一根輸出軸上都有滑動(dòng)齒輪,借助它可將扭矩通過從動(dòng)齒輪傳遞給車軸驅(qū)動(dòng)裝置的圓柱齒輪。

1. 輸出軸1

在輸出軸1上安裝有:第1、4、5 檔和倒車檔的滑動(dòng)齒輪、 第1 檔和倒車檔的同步器(三倍同步器)、第4 檔和第5 檔的同步器(單倍同步器)、停車制動(dòng)器輪。

2. 輸出軸2

在輸出軸2上安裝有:第2、3、6 和7 檔的滑動(dòng)齒輪;第2 檔和第3 檔的同步器(三倍同步器)和第6 檔和第7 檔的同步器(單倍同步器)。

六、動(dòng)力傳遞路徑

1. 第一檔

分變速箱1:

離合器K1→→輸入軸1→輸出軸1→→第1 檔的滑動(dòng)齒輪→→車軸驅(qū)動(dòng)裝置

2. 第二檔

分變速箱2:

離合器K2→→輸入軸2→→輸出軸2→→第2 檔的滑動(dòng)齒輪→→車軸驅(qū)動(dòng)裝置

3.第三檔

分變速箱1:

離合器K1→→輸入軸1→→輸出軸2→→第3檔的滑動(dòng)齒輪→→車軸驅(qū)動(dòng)裝置

4.第四檔

分變速箱2:

離合器K2→→輸入軸2→→輸出軸1→→第4檔的滑動(dòng)齒輪→→車軸驅(qū)動(dòng)裝置

5.第五檔

分變速箱1:

離合器K1→→驅(qū)動(dòng)軸1→→輸出軸1→→第5 檔的滑動(dòng)齒輪→→車軸驅(qū)動(dòng)裝置

6.第六檔

分變速箱2:

離合器K2→→輸入軸2→→輸出軸2→→第6 檔的滑動(dòng)齒輪→→車軸驅(qū)動(dòng)裝置

7.第七檔

分變速箱1:

離合器K1→→輸入軸1→→輸出軸2→→第7檔的滑動(dòng)齒輪→→車軸驅(qū)動(dòng)裝置

8. 倒車檔

分變速箱2:

離合器K2→→驅(qū)動(dòng)軸2→→輸出軸2→→第2檔的滑動(dòng)齒輪→→輸出軸1→→倒車檔的滑動(dòng)齒輪→→車軸驅(qū)動(dòng)裝置

在掛入倒檔后,扭矩會(huì)通過離合器K2和輸入軸2,經(jīng)過第2檔上的未換檔的滑動(dòng)齒輪傳遞到倒車檔上的已換檔的滑動(dòng)齒輪上,然后由此再傳遞到車軸驅(qū)動(dòng)裝置上。

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