无用第六章——知识点四离合器
,知识点四 湿式双离合器与干式双离合器,湿式DCT,汽车离合器可分摩擦式离合器、液力变矩器(液力偶合器)、电磁离合器等几种，而摩擦式离合器又分为干式和湿式两大类，目前用的大多属于干式离合器，湿式的用得较少。所谓干式，是指摩擦面暴露在大气中的普通结构型式，这种离合器依靠空气冷却散热，按其从动盘的数目，又分为单盘式、双盘式和多盘式等几种。而湿式是指整个离合器的摩擦面浸在油液中的结构型式，湿式离合器由于在摩擦面上形成油膜，所以不是干摩擦，而是依靠油膜的剪切抗力来传递扭矩。,根据DCT中双离合器部分所采用的离合器类型不同，可将其分为湿式DCT与干式DCT两大类。如图所示为干式与湿式双离合器,湿式离合器的可控性和控制品质好，结构比较单一,具有压力分布均匀、磨损小且均匀、传递扭矩容量大、不用专门调整摩擦片间隙等特点, 但其传动效率较低,且工作时需要辅助液压动力源，分离时有相对摩擦损失，特别是片数较多时，空转滑磨损失功率较大。,湿式DCT目前最具代表性的产品是博格华纳公司与德国大众公司合作开发的DQ250。该DCT采用了两个湿式离合器,6个前进挡设计。DQ250上市之初被应用在了高尔夫R32和奥迪TT两款车型上，如下图所示。由于其优越的性能，后来又被推广使用到帕萨特、捷达、甲壳虫等大众其它一系列车型上，并取得了用户的广泛认可。,干式DCT,在早期研发的干式离合器结构中，锥形离合器最为成功。它是将发动机飞轮的内孔做成锥体作为离合器的主动件，采用锥形离合器的方案一直延续到20 世纪20 年代中叶，对当时来说，锥形离合器的制造比较容易，摩擦面容易修复，摩擦材料曾用过驼毛带、皮革带等。那时也曾出现过蹄鼓式离合器来替代锥形离合器，该结构采用的是内蹄鼓式，这种结构型式有利于在离心力作用下使蹄紧贴鼓面，蹄鼓式离合器所用的摩擦元件为木块、皮革带等，其质量较锥形离合器小。无论锥形离合器还是蹄鼓式离合器，都容易造成分离不彻底甚至出现主、从动件根本无法分离的自锁现象。,现在所用的盘片式离合器的先驱是多片盘式离合器，是直到1925 年以后才出现的。其主要优点是：起步时离合器的接合比较平顺、无冲击。石棉基摩擦材料的引入和改进使得盘片式离合器可以传递更大的转矩，能耐受更高的温度。此外，由于采用石棉基摩擦材料后可用较小的摩擦面积，因而可以减少摩擦片数，这是由多片离合器向单片离合器转变的关键。如今，单片干式摩擦离合器在结构设计方面相当完善，广泛用于大、中、小各类车型中。从国外的发展动向来看，近年来车辆在性能上向高速发展，发动机的功率和转速不断提高，载重车趋于大型化，但是离合器允许加大尺寸的空间有限。为了提高离合器的传扭能力，可采用双片干式离合器。,原则上在传动效率和费用方面，干式离合器比湿式离合器要好且费用低得多。然而长期以来由于干式离合器的热负荷性能和使用寿命等原因，限制了干式离合器的应用。为了给选择离合器提供依据，产品研发工程师对负荷性能进行了计算。将计算结果纳入了负载指数并用于整个汽车、发动机和传动系的设计制造中。此外，还要考虑到离合器的功能性、可靠性、坚固性、油耗和性能等方面的要求，因此工程师将检测得到的数据与能力指数进行对比。能力指数取决于离合器的大小，同时又与离合器的冷却性能、热性能和磨损有关。例如，从LUK 公司皮卡车生产可行性研究中得到干式离合器可以达到的最大输出扭矩为800N.m。这一研究结果告诉人们在选择离合器时不仅要考虑有着决定意义的负载因素和能力因素，同时也要考虑离合器所传递的发动机功率而且还要考虑是否有足够的空间容纳坚固的、使用寿命持久的干式离合器。在安装空间较小的情况下，干式离合器可以传递非常大的驱动扭矩。,与湿式离合器相比，干式离合器具有从动部分转动惯量小、散热性好、结构简单、调整方便、分离彻底、转矩过载保护、效率高、成本相对较低、不需辅助动力等优点。但轴向尺寸较大。,目前成功开发干式DCT的公司以LUK公司为代表，它与大众公司成功开发了DCT，如图所示为Luk公司与大众公司合作开发的DQ200干式双离合器自动变速器。,“湿式”双离合器，其双离合器为一大一小2组同轴安装在一起的多片式离合器，分别连接1、3、5档以及倒档和2、4、6档齿轮。“湿式”是指双离合器安装于一个充满液压油的封闭油腔里。这种“湿式”结构具有更好的调节能力和优异的热容性，因此能够传递比较大的扭矩。 6档DSG可匹配最大扭矩350牛米的发动机。目前在中国市场，迈腾1.8TSI和2.0TSI两款国产车型以及大众汽车CC、R36、EOS、Scirocco、迈腾3.2 FSI等大众汽车进口车型都装备了6档DSG。这也是目前发生技术问题的DSG。,“干式”双离合器，其双离合器由3个尺寸相近的离合器片同轴相叠安装组成。位于两侧的2个离合器片分别联接1、3、5、7档和2、4、6档以及倒档齿轮，中间盘在其间移动，分别与2个离合器片“结合”或“分离”，通过切换来进行换挡。因为它的“双离合器”不是像6档DSG那样安装于封闭油腔里，所以，被称为“干式”双离合器。“干式”双离合器结构简单，因而效率更高。但是“干式”离合器自身结构的固有特性使它能够承受的最大扭矩比“湿式”离合器要低。7档DSG可匹配最大扭矩250牛米的“较小”的发动机。一般认为，“干式”是较“湿式”更为先进的。 简单概括二者的长处就是：“干式”双离合器结构简单，因而效率更高，更平稳经济。相对结构繁琐的“湿式”而言，故障率也较少。而“湿式”则显得动力更为强劲。虽然最基本的“双离合”原理是一样的，但整体的工作原理却相差甚远。,6档 DSG 的多片式双离合器是在冷却油槽中以“湿式”运行，而LuK的双离合器为干式结构。湿式双离合器的扭矩传递通过浸没在油中的湿式离合器摩擦片来实现，而干式的则通过离合器从动盘上的摩擦片来传递扭矩。由于节省了相关液力系统以及干式离合器本身所具有的传递扭矩的高效性，干式系统很大程度地提高了燃油经济性。同样是1.9 TDI(105 PS/ 77 kW)的发动机，配备7档DSG变速箱的要比6档湿式双离合器变速节省超过10%的燃油。,“干式”双离合器这一设计带来了许多好处，最主要的是使变速箱系统的效率得以显著提高。另外，新一代 DSG变速箱省去了吸滤器、油冷器以及变速箱壳体中的高压油管，与普通手动变速箱一样，变速箱油只用于变速箱齿轮和轴承的润滑和冷却。因而7档DSG变速箱油仅需要1.7升变速箱油，而6档 DSG变速箱则需要 6.5升。“干式”双离合器好处虽多，但在扭矩传输上受到了限制，新一代 DSG变速箱适用于所有最大扭矩小于 250 Nm 的“小型”发动机。,* 0.4升：同样装备122马力TSI发动机的Golf轿车，配备7档DSG 的车型比配备 6 档手动变速箱的车型每百公里油耗少0.4升 * 1.7升：7档DSG变速箱需要1.7升变速箱油 * 6.5 升：6档DSG变速箱需要6.5升变速箱油 * 6 款车型：目前大众汽车有6款车型可配备 7 档 DSG变速箱 * 70公斤：7档 DSG变速箱重70公斤 * 93公斤：6档 DSG变速箱重93公斤 * 105马力：目前匹配DSG变速箱“最小”的发动机功率为105马力 * 300马力：目前匹配DSG变速箱“最大”的发动机功率为300马力 * 140：6档DSG 变速箱机电控制模块工作环境(变速箱油) 最高温度为140 * 250Nm：7档DSG变速箱匹配的发动机的最大扭矩为250Nm * 350Nm：6档DSG变速箱匹配的发动机的最大扭矩为350Nm 以上数据差异的最主要原因是采用了干式/湿式双离合器。,
