双离合器变速器是在手动变速器的基础上增加了电液控制装置,用来控制离合器的接合与分离、换挡拨叉的移动。实际上双离合器变速器可视为采用了两个相互独立的分变速器,使用两个离合器分别控制分变速器,如图3-1-1所示,可以实现更多挡位变换,离合器的控制相对复杂。双离合器按照离合器结构形式可分为干式和湿式两种。干式双离合器采用两套手动变速器的摩擦式离合器,安装在双离合器壳体内。湿式离合器采用多片式离合器,离合器浸在油液内,故称湿式离合器。 湿式双离合器比干式双离合器能更好地散热,工作可靠性更强,但结构更为复杂。
(1)千式双离合器的结构：
大众DQ200(0AM、0CW)变速器双离合器由两个尺寸相近的离合器片同轴相叠安装组成。离合器K1通过花键与输入轴1相连,并将1挡、3挡、5挡、7挡的转矩传递到输出轴1上。离合器K2通过花键与输入轴2相连,并将2挡4挡、6挡以及倒挡的转矩传递到输出轴2或3上。操纵杆K1和K2在液压驱动机构的驱动下通过分离轴承K1和K2分别分离和接合离合器K1、K2。因为它的双离合器不是安装于封闭油腔里,所以被称为干式双离合器。大众DQ200干式双离合器变速器的双离合器构造如图3-12所示。
干式双离合器结构简单,因而效率更高。但干式离合器自身结构的固有特性使它能够承受的最大转矩比湿式离合器要低。大众DQ200千式双离合器变速器可匹配最大转矩250N·m的“较小”的发动机。
干式双离合器变速器以换挡迅速、传动效率高、经济、省油等特点被广泛应用在中小型汽车上。尽管干式双离合器变速器型号众多,但结构原理大致相同。图3-1-3和图3-1-4所示分别为广汽传祺干式双离合器安装示意和构造。
如图3-1-3所示,发动机转矩通过发动机曲轴、双质量飞轮、双离合器进行传递。双质量飞轮装备有内齿花键,与双离合器的外壳上的外齿花键相啮合。
这样,转矩就被传递到双离合器上。
(2)干式双离合器的分离与接合：
这里以大众DQ200干式双离合器变速器为例。发动机停机和怠速时,两个离合器都分离。行驶过程中,两个离合器中总是只有一个接合。离合器通过花键与变速器的输入轴相连。通过离合器执行器将带有分离轴承的操纵杆压在膜片弹簧上,从而将各个离合器从动盘压在旋转着的主动盘上。
离合器K1未接合状态如图3-1-5(a)所示。需要接合时液压控制机构推动离合器KI操纵杆,将离合器K1的分离轴承压在膜片弹簧上,膜片弹簧拉伸压盘将其压紧在离合器主动盘上。离合器主动盘与发动机曲轴相连,从而将转矩通过离合器K1传递到输入轴1上,如图3-1-5(b)所示。
离合器K2未接合状态如图3-1-6(a)所示。需要接合时,液压控制机构推动离合器K2操纵杆,离合器K2分离轴承将压盘压向膜片弹簧。因为膜片弹簧由离合器壳体支撑,从而将压盘压在主动轮上,并将转矩传递到输入轴2上,如图3-1-6(b)所示。
(3)干式双离合器变速器的工作原理：
输入轴由输入轴1和输入轴2组成,输入轴1空套在输入轴2里面。输入轴1与离合器KI相连,输入轴1上的常啮合齿轮分别与奇数挡齿轮相啮合,输入轴2为空心轴,与离合器K2相连,输入轴2上的常啮合齿轮与偶数挡齿轮相啮
合,倒挡齿轮通过倒挡轴齿轮与输入轴2的常啮合齿轮啮合,也就是说,离合器K1负责奇数挡,离合器K2负责偶数挡和倒挡。大众DQ200t速干式双离合器变速器的工作原理如图3-1-7所示。
当使用不同挡位时,相应离合器接合。在1挡起步行驶时,离合器K1接合通过输入轴1到1挡齿轮,再通过中间轴传递到差速减速器输出。同时,2挡的接合套已经接合,2挡已经被选中,但是由于此时离合器K2是分离的,所以2挡的动力实际上并没有进行传递,只是预先选好挡位,为接下来升挡做准备。
当需要升入2挡时,ECU指令电磁阀将离合器K1断开,离合器K2接合,变速器自然进入2挡,退出1挡,同时3挡的接合套预先进行接合,但同样没有传递动力。
在双离合器的工作过程中,总是有两个挡位是接合的,一个正在工作,另一个则为下一步做好准备。整个换挡过程可以快速、平顺地进行,不会出现转矩中断的现象。换挡通过电液操控机构完成,驾驶员几乎感觉不到瞬间换挡和单个离合器的分离与接合。
