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原创新浪汽车全面解析双离合器变速箱

http://auto.sina.com.cn   2011年04月28日 14:39   新浪汽车   字号:

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  双离合器变速箱(Dual Clutch Transmission,以下简称DCT)是当前发展最迅速的新型变速箱,它以传统手动变速箱为基础加入双离合器和电控组件,获得优异的性能表现和良好的燃油经济性。已经成为继可变气门正时、可变气门升程、涡轮增压缸内直喷之后的又一个技术亮点。

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  简单说来DCT是两个传统手动变速箱的集合体(分别为奇数和偶数挡),拥有两个离合器,两根输入轴,但仅有一根输出轴。离合器的分离与接合,以及挡位切换都在电脑的掌控下通过液压机构进行控制,因此也能提供手动换挡模式。动力传递效率高(意味着油耗低)、挡位切换迅速和成本低于传统自动变速箱是双离合器变速箱的三大优势,因此得到越来越广泛的应用。

  

  双离合器变速箱的起源

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  双离合器变速箱由法国人Adolphe Kégresse在二战前发明,计划用于配备充满传奇色彩的雪铁龙Traction,但当时的市场状况并不适合商业应用。双离合器变速箱在等待了半个世纪后才开始配备民用车。

  上世纪80年代初,保时捷自行研发了全球首台双离合器变速箱,利用电控系统将双离合器变速箱的结构变得足够紧凑,称为Doppelkupplungsgetriebe(德语,简称PDK)。首款PDK双离合器变速箱抢先配备956和962勒芒赛车,以及奥迪Sport Quattro S1拉力赛车,并获得不俗战绩。但赛场与市场毕竟存在不小的距离,双离合器又花费了二十年降低成本和提升耐用度才成功实现商用。

  大众于2002年为高尔夫R32(第四代高尔夫,PQ34平台,2003款)配备DSG(Direct-Shift Gearbox)双离合器变速箱,这是双离合器变速箱首次配备量产车。与传统自动变速箱相比,大众的这台DSG省去了液力变矩器和行星齿轮组,取而代之的是湿式双离合器和简单的斜齿轮。随后,大众集团成为DCT普及速度最快,应用最为广泛的汽车制造商,从A0级小车Polo到全球最强悍的超级跑车布加迪威龙都有配备。

  双离合器变速箱的原理

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  双离合器是一个非常紧凑而精密的部件,也是DCT的核心,外部稍大一些的离合器负责奇数挡的动力接合和中断,内部稍小一些的离合器负责偶数挡的动力接合和中断。两个离合器的分离和接合同时进行,因此传递到驱动轮的动力几乎不会出现中断。当奇数挡离合器分离的同时,接合偶数挡离合器,反之亦然。控制电脑根据发动机转速、车速和节气门开度等信息对挡位进行预判,例如在二挡加速时,三挡已进入预备状态,从二挡切换到三挡的过程只是偶数挡离合器分离和奇数挡离合器接合的过程,并且两个动作同时间进行。因此DCT的换挡速度通常说来相比仅有一个离合器的半自动变速箱(结构基于手动变速箱,用于高性能轿跑车和跑车)更快。

  双离合器变速箱的特点

  优点:

  1.相比传统行星齿轮式自动变速箱更利于提升燃油经济性,油耗大约能够降低15%

  2.在换挡过程中,几乎没有扭矩损失

  3.当高挡齿轮已处于预备状态时,升挡速度极快,达到惊人的8毫秒

  4.无论油门或者运转模式处于何种状况,换挡时间至少能达到600毫秒(从奇数挡降到奇数挡,或者从偶数挡降偶数挡时,耗时约为900毫秒,例如从第5挡降到3挡)

  缺点:

  1.由于电控系统和液压系统的存在,双离合器变速箱的效率仍然不及传统手动变速箱,特别是用于传递大扭矩的湿式双离合器变速箱更是如此

  2.双离合器变速箱的研制费用较高,双离合器精密而复杂,导致车价偏高

  3.当需要切换的挡位并未处于预备状态时,换挡时间相对较长,在某些情况下甚至超过1秒

  4.双离合器变速箱相比传统手动变速箱更重

  5.双离合器变速箱的最大传递扭矩偏低,限制了发动机的改装空间

  6.早期的双离合器变速箱可靠性欠佳

  7.变速箱润滑油需要根据厂家要求定期更换,并且更换费用并不便宜

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(编辑:车讯-二马)

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