在賽車界,半自動變速箱,如順序手動變速箱(或SMG)多年來壹直是主要產品。但在量產車領域,這是壹項相對較新的技術——壹種由壹種非常特殊的設計定義的技術,稱為雙離合或直接換擋變速箱。
本文將討論powershift的工作原理,它與其他類型變速器的比較,以及為什麽有人預測它將是未來的變速器。
要麽做,要麽不幹涉。
Powershift將兩個手動變速箱的功能合二為壹。為了理解這意味著什麽,回顧壹下傳統手動變速器的工作原理是有幫助的。當駕駛員想在標準換擋汽車中從壹個檔位換到另壹個檔位時,他必須首先踩下離合器踏板。這將操作單個離合器,斷開發動機與變速器的連接,並中斷流向變速器的動力。然後駕駛員使用變速桿選擇壹個新的檔位,這包括將齒圈從壹個檔位移動到另壹個不同尺寸的檔位。壹種叫做同步器的裝置在齒輪嚙合前對其進行匹配,以防止磨損。壹旦掛入新的檔位,駕駛員將松開離合器踏板,從而將發動機重新連接到變速箱並將動力傳輸到車輪。
因此,在傳統的手動變速器中,沒有從發動機到車輪的連續動力流。相反,在換擋過程中,動力傳輸將從接通變為斷開,從而產生壹種稱為“換擋沖擊”或“扭矩中斷”的現象。對於不熟練的駕駛員來說,這可能會導致乘客在換檔時被向前和向後甩出。
相比之下,雙離合變速箱使用兩個離合器,但沒有離合器踏板。精密的電子和液壓系統控制離合器,就像在標準自動變速器中壹樣。然而,在DCT中,離合器獨立工作。壹個離合器控制奇數檔(壹檔、三檔、五檔和倒檔),而另壹個離合器控制偶數檔(二檔、四檔和六檔)。通過這種布置,可以在不中斷從發動機到變速器的動力流的情況下換檔。按順序,它是這樣工作的:
內容
雙離合器傳動軸
動力換擋的優缺點
動力轉換:過去、現在和未來。
雙離合器傳動軸
兩件式傳動軸是DCT的核心。與傳統手動變速箱不同的是,它的所有齒輪都安裝在壹個輸入軸上,DCT將奇數和偶數齒輪分別安裝在兩個輸入軸上。這怎麽可能呢?外軸被挖空,為嵌套在內部的內軸騰出空間。外空心軸為二檔和四檔供油,內軸為壹檔、三檔和五檔供油。
下圖顯示了典型五速DCT的這種排列方式。請註意,壹個離合器控制二檔和四檔,而另壹個獨立離合器控制壹檔、三檔和五檔。這就是允許閃電般快速換檔並保持動力傳輸恒定的秘訣。標準的手動變速箱無法做到這壹點,因為它必須為所有奇數和偶數檔位使用壹個離合器。
多片離合器
由於powershift類似於自動變速器,您可能會認為它需要變矩器,這是自動變速器將發動機扭矩從發動機傳遞到變速器的方式。然而,DCT不需要變矩器。相反,目前市場上的DCT使用濕式多片離合器。“濕式”離合器是壹種將離合器零件浸入潤滑液中以減少摩擦和限制發熱的離合器。壹些制造商正在開發使用幹式離合器的DCT,例如通常與手動變速器相關的離合器,但現在所有配備DCT的量產車都使用濕式離合器。許多摩托車都有壹體式離合器。
與變矩器壹樣,濕式多片離合器也使用液壓傳動齒輪。如上圖所示,液體在離合器活塞中工作。當離合器接合時,活塞中的液壓推動壹組螺旋彈簧零件,將壹系列堆疊的離合器片和摩擦片推向固定的壓力盤。摩擦盤有內齒,內齒的大小和形狀與離合器鼓上的花鍵嚙合。反過來,滾筒連接到齒輪組,齒輪組將接收傳遞的力。奧迪的powershift在其濕式多片離合器中既有壹個小螺旋彈簧又有壹個大膜片彈簧。
為了分離離合器,活塞中的流體壓力降低。這使得活塞彈簧放松,從而減輕離合器總成和壓盤上的壓力。