當前位置:卡車網(wǎng)> 養(yǎng)車 > 技巧 >

雙離合變速器的先天缺陷在哪

  轎車的雙離合器技術(shù)現(xiàn)在相當普及,已經(jīng)不是什么高大上的技術(shù),甚至有國外卡車廠商也拿出了裝備雙離合器的卡車。

  雙離合變速器是采用兩個離合器協(xié)同完成變速過程。需要變速時,離合器1和離合器2都進入半離合狀態(tài),“退出盤”逐步分離的同時“進入盤”逐漸結(jié)合,使整個離合過程在動力連續(xù)傳輸?shù)那疤嵯峦瓿?。?jīng)過多年的發(fā)展,這種變速器已經(jīng)發(fā)展出干性和濕性兩種類型,與初期產(chǎn)品相比也更加完善,不過,還是有車友在駕駛過程中發(fā)現(xiàn)了諸如頓挫感、變速箱發(fā)熱、異響、甚至熄火等問題。這就是雙離合變速器的“軟肋”。

  1、基本結(jié)構(gòu)

雙離合器的基本結(jié)構(gòu)
雙離合器的基本結(jié)構(gòu)

  從原理角度看,雙離合器就是兩個手動單離合器組合在一起。當離合器1準備分離時,離合器2就進入準備結(jié)合狀態(tài),兩組離合器以半聯(lián)動狀態(tài)進行交接。這樣的設計方式可以保證輸出動力在不間斷的情況下完成擋位互換過程,所以,雙離合變速器基本符合自動變速器的基本功能。

  通常情況下,離合器1相連接的傳動軸配置1、3、5等奇數(shù)擋,離合器2配置2、4、6等偶數(shù)擋。順序升擋時,離合器1和離合器2通過半聯(lián)動進行互換。現(xiàn)在有的雙離合器可以完成“跳擋”,換擋在同一側(cè)離合器進行。

  雙離合器換擋時的交接過程很像接力跑運動員交接棒,接棒運動員在交棒前已經(jīng)做好準備

動力傳遞如同接力
動力傳遞如同接力

  雙離合變速器仍然沿用了離合器盤摩擦傳輸(半聯(lián)動時)動力的方式。與AT的液力變矩器、CVT的連續(xù)變矩設計相比,這個設計在解決變矩+動力傳輸過程中并不完美,有很大的提高空間。

  2、輸入軸和輸出軸的轉(zhuǎn)速差

  雙離合器在換擋時,面對的最大問題是發(fā)動機一側(cè)的輸出軸和變速箱一側(cè)的輸出軸轉(zhuǎn)速不同(轉(zhuǎn)速差)的問題。可以把轉(zhuǎn)速差分為正向轉(zhuǎn)速差(發(fā)動機轉(zhuǎn)速大于變速箱轉(zhuǎn)速)和反向轉(zhuǎn)速差(發(fā)動機轉(zhuǎn)速小于變速箱轉(zhuǎn)速)。

  (1)正向轉(zhuǎn)速差

  正向轉(zhuǎn)速差有兩個含義:一是發(fā)動機輸出軸轉(zhuǎn)速大于變速箱輸入軸;二是發(fā)動機輸出軸的扭矩大于變速箱輸入軸的阻力。汽車在行駛時具有相應的慣性,換擋時,發(fā)動機輸出軸在于離合器輸入軸結(jié)合的過程中既是一次轉(zhuǎn)速匹配的過程、也是一次驅(qū)動力和阻力的的匹配過程。

  正向轉(zhuǎn)速差代表了升擋過程,把擋位由低升高、發(fā)動機的轉(zhuǎn)速一定大于變速箱的轉(zhuǎn)速;同時,發(fā)動機的扭矩也大于變速箱的阻力。例如:某車型的汽車用4擋(離合器 2工作)以50km/h速度行駛時,發(fā)動機轉(zhuǎn)速為1800rpm;用5擋(離合器1工作)以50km/h速度行駛時,發(fā)動機轉(zhuǎn)速為1500rpm;現(xiàn)在需要由4擋升到5擋,發(fā)動機轉(zhuǎn)速在換當前是1800rpm(4擋、離合器2)、離合器2(5擋)一側(cè)的轉(zhuǎn)速是1500rpm,通過離合器盤結(jié)合瞬間發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降到1500rpm。此時發(fā)動機側(cè)的扭矩大于變速箱(車身慣性),會將行駛的車身向前拉一下;大多數(shù)駕駛者可能感受不到這種細微的變化是因為它與前進方向一致,加上車身減震系統(tǒng)等綜合因素疊加后傳遞到駕駛者身體已經(jīng)很微小。

  (2)反向轉(zhuǎn)速差

  如果車輛用5擋在長上坡路段行駛,當速度降至50km/h需要降擋增加扭矩時,離合器2會準備好4擋進入換擋程序。這時發(fā)動機與離合器1的轉(zhuǎn)速為 1500rpm,離合器2(4擋位)輸入端的轉(zhuǎn)速1800rpm,顯然并不匹配。當離合器2進入半聯(lián)動狀態(tài)時,行車電腦需要將發(fā)動機的轉(zhuǎn)速提高到 1800rpm才和離合器2的輸入軸轉(zhuǎn)速匹配;還有一個因素是作用在離合器軸上的車身慣性形成的扭矩也大于發(fā)動機輸出的扭矩,這個匹配很更加困難。

  通常駕駛者會在離合器接合時感到“頓”了一下,也就是大家常說的“頓挫感”?;驹蚓褪请x合器在匹配反向轉(zhuǎn)速差時只能照顧到轉(zhuǎn)速因素,由于工況太復雜,使用離合器片的方式進行反向扭矩匹配難度太大。“頓挫”是發(fā)動機瞬間給了變速器(車身慣性)一個反向力引起的。因為反向力和前進方向相反、和整個減震系統(tǒng)的慣性也相反,駕駛者常常會感受到。

  很多人提到的油門踩到底(地板油)有頓挫感也和這個原因相關(guān),所以,在駕駛雙離合車型時,最好在加油時柔和一些,對延長車輛使用其很重要。

  3、離合器片的作用與問題

  AT 的液力變矩器和CVT的連續(xù)變矩完全放棄了使用古老的“離合器片”結(jié)構(gòu),除了本田8速雙離合變速器(也使用液力變矩器)外,絕大多數(shù)DCT仍然繼續(xù)沿用離合器片變矩設計,把手動變速器的單離合器組合成了“雙離合器”。這也是雙離合變速器名稱的由來。為了解決大扭矩動力總成的離合器片在摩擦過程中產(chǎn)熱量較大的問題,設計人員想到了用油降溫,所以,扭矩較小的DCT一般使用“干式離合器”、扭矩較大的DCT就使用“濕式離合器”。下面是這兩種離合器片的結(jié)構(gòu)圖片:

濕式離合器
濕式離合器

干式離合器
干式離合器

  兩種離合器類型的詳細介紹這要在網(wǎng)上收索一下就行,在這里只討論與駕駛相關(guān)的問題。有一款車型在說明書中注明使用DCT時,如果遇到離合器過熱報警,只需在路邊讓車輛停下來幾分鐘就行,目的是讓離合器中過多的熱量散去。

  在擁擠路段走走停停,離合器多數(shù)時間處于半聯(lián)動狀態(tài),離合器片摩擦產(chǎn)生的大量熱量使局部溫度明顯升高。高溫會導致離合器的分離與結(jié)合過程反應減慢、工作不到位等,此時可能出現(xiàn)抖動、異響或者頓挫,嚴重時出現(xiàn)報警、熄火。具體原因是多方面的、金屬受熱膨脹、變性、彈性下降,傳感器失效、變速箱油泵障礙…都可能影響離合器正常工作。

  有的說明書可能建議駕駛者在擁堵路段使用手動模式,因為在手動模式下只有一側(cè)離合器處于半聯(lián)動,產(chǎn)生的熱量要少許多。中低速條件下行車時,能夠預先判定減速時可以提前“點”一下剎車、讓離合器系統(tǒng)提前做好減速換擋準備有助于減少半聯(lián)動的使用時間。有的車型加裝了“自動駐車系統(tǒng)”可以通過自動剎車來緩解離合器半聯(lián)動的工作狀態(tài),停車時由自動駐車負責、起步時再轉(zhuǎn)變成半聯(lián)動負責。

  除了離合器片摩擦產(chǎn)生的熱量外,發(fā)動機低速運行產(chǎn)生的熱量傳遞到變速箱也是溫度過高的原因之一。

  4、控制系統(tǒng)(TCU)

  對于DCT的動力總成來說,如果沒有大量的信息采集傳感器、處理和控制程序,只有離合器硬件本身是無法正常工作的。其中,電控系統(tǒng)的處理策略設計更是衡量 DCT性能的核心指標。目前DCT的領跑企業(yè)(比如大眾DSG、保時捷PDK、福特Powershift等)所具備的核心競爭力主要體現(xiàn)在電控系統(tǒng)方面,至于變速器硬件部分的區(qū)別差別并不明顯。

  經(jīng)常有報道說某款車型的DCT出現(xiàn)故障后在4S店通過電腦程序更新獲得解決,就是因為研發(fā)企業(yè)在不斷更新設計程序來解決車輛行駛中的DCT工作缺陷問題。對于手動擋駕駛來說,一切路況都有駕駛者隨機選擇適當?shù)膿跷粦獙?對于雙離合變速箱來說,工程人員只能根據(jù)油門、剎車、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和車速等信號來設計變速箱工況。有時,完全矛盾的行車狀態(tài)會出現(xiàn)相同的信號,各種偶發(fā)性狀態(tài)又無法通過信號加以區(qū)別,所以,不斷更新控制程序比變速箱結(jié)構(gòu)本身還重要許多。

  已經(jīng)使用DCT車型的車友不妨多注意TCU更新信息。新的TCU程序不但可以減少故障發(fā)生的幾率,有時還可以使動力性能得以提升、或者降低耗油量。

  5、發(fā)動機因素

  發(fā)動機輸出的扭矩是在不斷變化中的,所以,變速箱的工作狀態(tài)、甚至上面提到的各種變速器故障也和發(fā)動機相關(guān)。

  (1)輸出扭矩

  全負荷與部分負荷下的輸出扭矩質(zhì)量如何都會對DCT造成影響;自然吸氣發(fā)動機與渦輪增壓發(fā)動機的扭矩輸出特性不同,也會對DCT產(chǎn)生影響。比如,在多高轉(zhuǎn)速時為最佳換擋時機?渦輪增壓發(fā)動機的換擋轉(zhuǎn)速會低一些,綜合耗油量也會低許多。

  在擁擠路段,小負荷輸出扭矩比較穩(wěn)定、充足的發(fā)動機可以給DCT提供更好的擋位選擇空間;反之,則需要用頻繁換擋來彌補輸出扭矩不足,容易引起故障。

  正常請況下,DCT雖然只有帶擋位的齒輪在工作,另一組空轉(zhuǎn)齒輪組也在空轉(zhuǎn),總體消耗的動力是相對穩(wěn)定的。如果輸出扭矩不同的兩臺發(fā)動機配置了同一型號的DCT,輸出扭矩較小的發(fā)動機總成輸出效率就更許多。

  (2)溫度傳遞

  DCT 的高溫故障是最大的軟肋所在,其實,發(fā)動機溫度也是引起離合器高溫的重要原因。原因有兩點:第一、在容易發(fā)生DCT高溫的長時間低速行駛中,發(fā)動機也處在產(chǎn)熱較多和散熱較差的易發(fā)高溫工況;第二、發(fā)動機和變速箱緊密相連形成一個整體,熱量相互傳導。如果可以控制發(fā)動機的工作溫度,同樣可以適度降低DCT高溫發(fā)生的幾率和程度,有利于DCT的正常工作。

  6、應該淘汰“離合器”?

  分析了這么多問題,其實都是“離合器結(jié)構(gòu)”惹的禍。

  在變速過程中,無論是手動擋還是雙離合變速器,離合器片都無法精確完成轉(zhuǎn)速匹配引起“頓挫”,離合器片相互摩擦產(chǎn)生的熱量引起故障、離合器片接觸式傳遞帶來的效率損失等都是難以克服的缺陷。如果不否定已經(jīng)使用了近百年的離合器設計,更合理的設計就難以出現(xiàn)。

來源:互聯(lián)網(wǎng) 作者:載文
文章關(guān)鍵詞: 雙離合變速器 DCT
掃描分享到微信好友或微信朋友圈
新聞反饋與咨詢
推薦車型更多
相關(guān)文章
熱招職位