DCT

雙離合器自動變速器(Dual Clutch Transmis

雙離合變速箱簡稱DCT,英文全稱為Dual Clutch Transmission,因為其有兩組離合器,所以有人稱“雙離合變速器”。雙離合變速箱起源於賽車運動,它最早應用在80年代的部分賽車上,時至今日這項技術已經有20餘年的歷史,在技術方面已經非常成熟了。

定義


傳統的自動變速箱結構對動力方面的損失較大,發動機有相當一部分的動力在變速箱的動力傳遞過程中被吞噬掉了。與手動變速箱相比,自動變速箱在損失動力的同時也會相應的增加油耗。淺談雙離合自動變速器如何能在便捷和性能方面找到更合理的解決方式呢?雙離合自動變速箱也許是一條比較好的出路。今天我們就來簡要的了解一下這種較先進的變速箱形式。
淺談雙離合自動變速器
淺談雙離合自動變速器
我們先來大致了解一下,這種簡稱DCT的雙離合自動變速器。
20世紀90年代末期,大眾公司博格華納攜手合作生產第一個適用於大批量生產和應用於主流車型的雙離合變速器。雙離合DualTronic技術使得手動變速箱具備自動性能,同時大大改善了汽車的燃油經濟性。應用該技術可以保證變速箱在換擋時消除汽車動力中斷現象。
手動變速箱解剖圖
博格華納為雙離合自動變速箱開發的DualTronic雙離合自動變速濕式離合器和控制系統已於2003年批量生產,配套於大眾奧迪革新產品DSG(直接換檔變速器) ,最先應用於2003款大眾高爾夫R32和奧迪TT上。博格華納的雙離合自動變速器因其產品創新和加工精細而贏得了2005年度北美供應商超級大獎。
手動變速箱解剖圖
手動變速箱解剖圖

工作原理


雙離合自動變速器(簡稱DCT)基於手動變速箱基礎之上。而與手動變速箱所不同的是,DCT中的兩幅離合器與二根輸入軸相連,換擋和離合操作都是通過一集成電子和液壓元件的機械電子模塊來實現。而不再通過離合器踏板操作。就像tiptronic液力自動變速器一樣,駕駛員可以手動換擋或將變速桿處於全自動D擋(舒適型,在發動機低速運行時換擋)或S擋(任務型,在發動機高速運行時換擋)模式。此種模式下的換擋通常由擋位和離合執行器實現。兩幅離合器各自與不同的輸入軸相連。如果離合器1通過實心軸與擋位1、3、5相連,那麼離合器2則通過空心軸與擋位2、4、6和倒擋相連。雙離合變速箱解剖圖 通俗的說就是,這種變速箱形式就有兩個離合器,一個控制1、3、5檔,一個控制2、4、6檔。使用一檔的時候二檔已經準備好了,所以換檔時間大大縮短,沒有延時。
雙離合變速箱解剖圖
雙離合變速箱解剖圖

常見形式


大眾——DSG雙離合器變速箱
大眾EOS採用的就是DSG雙離合變速箱
大眾EOS採用的就是DSG雙離合變速箱
很多國人對於雙離合變速器的認識也是從DSG開始。當然,大眾的“雙離合”也是比較有代表性的,旗下大部分進口車也都配有DSG,如高爾夫GTI,EOS,邁騰和尚酷等。大眾EOS採用的就是DSG雙離合變速箱不過,現今大眾其實共有兩款DSG雙離合變速器,在大眾內部代號分別為DQ250和DQ200,從直觀數據上分析,代號DQ250的DSG有六個擋位,能承受最大扭矩為350NM,主要用於高排量或主打操控性的車型,如高爾夫GTI和即將上市的09款邁騰;而DQ200則是七速雙離合變速器,能承受最大扭矩為250NM,主要搭載於中低排量的車型,如下半年上市的高爾夫6速騰等。
沃爾沃——POWERSHIFT雙離合器變速箱
POWERSHIFT雙離合器變速箱
POWERSHIFT雙離合器變速箱
與大眾所採用的乾式離合器的DSG變速箱不同,Powershift所採用的是濕式雙離合器,是將離合器片浸泡在機油當中,來對其進行冷卻。離合器可以將動力輸送給六個檔位中的任何一個,由電腦控制的離合器根據汽車速度和轉速對駕駛者的換檔意圖做出判斷,可以預選擇下一擋位從而實現檔位的快速切換。POWERSHIFT雙離合器變速箱 由於Powershift變速箱可以設定在電腦控制的“自動”模式之下,或者利用方向盤上的撥片來實現手動換檔。搭載2.0升四缸渦輪柴油的C30、S40和V50是首批配備這種變速箱的車型。雖然這台發動機的最大功率和扭矩分別為136馬力和320牛米,但這種雙離合變速箱可承受的最大扭矩輸出達到450牛米。
保時捷——PDK雙離合器變速箱
保時捷——PDK雙離合器變速箱
保時捷——PDK雙離合器變速箱
PDK雙離合器變速箱其原名為保時捷Doppel Kupplungen,當然就是雙離合器變速系統的德文,而PDK便是取名自德文原名中三個單字的前綴字母的組合。根據消息顯示,這個全新的雙離合器變速系統工作原理與VW集團的DSG相同,也同樣具備附在方向盤後方的換檔撥片,讓駕駛者手不需離開方向盤就可以進行換檔控制的功能。保時捷——PDK雙離合器變速箱PDK雙離合器變速箱同樣具備兩組離合器,分別負責奇數與偶數檔位,換檔速度要比現在大多數普通的手排變速箱快很多,保時捷的大多數車款將把這個雙離合器變速箱作為選購配備。
三菱——TC-SST雙離合器變速箱
三菱——TC-SST雙離合器變速箱
三菱——TC-SST雙離合器變速箱
其實三菱SST雙離合變速箱在工作原理上也是和DSG非常相似的,也同樣是在奇數擋位和偶數擋位上各採用一個離合器,兩個離合器會在同一時間各選擇一個檔位。這樣一來,汽車在脫離一個檔位后自動掛上下一檔,其換檔速度遠遠快於手動操作速度,從而縮短了換檔延遲和動力損失。除換檔更加平穩外,TC-SST還提高了EVO的加速度。
三菱的TC-SST提供了三種換檔控制模式,分別適應不同的路面情況或駕駛風格。駕駛者通過操作桿底座旁邊的開關既可輕鬆實現模式切換。在市區內行使時,可使用“普通模式“該模式下換檔速度相對較慢,檔位切換更加溫和平穩,燃油經濟性較好。在此模式下發動機的聲音相對比較溫柔。
“運動模式”下檔位變化速度較快,適用於在蜿蜒的山路上進行手動操作。在此模式下發動機渦輪的轟鳴聲才漸顯出來。
“超級運動模式”在此模式下才能真正發揮出EVO的精髓,在小於10公里的時速下切換超級運動模式(為了是駕駛者更好的適應和駕駛所以建議在低於10公里時的速度時切換)在這時從一檔起步塌上油門在7000轉時自動換檔這個時候才能真正體會到EVO的魅力所在。轟鳴聲、推背感、緊張刺激的感覺在短短的兩三秒鐘隨之而來150碼以上的速度過彎也許有人說我誇張,也許會有人反對我的意見,但如果你真的駕駛過你就會明白。
雖然目前看雙離合變速箱由於技術和成本方面的問題離我們稍稍有一段距離,但是作為變速箱設計領域中一種新的更好的解決方式,雙離合系統已經成為了一種潮流。不久前已經傳出了,搭載PowerShift變速箱的兩廂運動版福克斯就將登場的消息,看來雙離合變速箱大規模普及的時代即將到來!

詳細介紹


DCT
DCT
雙離合器自動變速器(DCT)是一種機械式自動變速器,它保持了AMT的各種優點,但其動力傳遞通過兩個離合器聯結兩根輸入軸,相鄰各檔的被動齒輪交錯與兩輸入軸齒輪嚙合,配合兩離合器的控制,能夠實現在不切斷動力的情況下轉換傳動比,從而縮短換檔時間,有效提高換檔品質。而且這種換檔方式也可以方便的應用於混合動力車輛,具有優異的性能和廣闊的應用前景,是一種很新的技術。雙離合器自動變速器既繼承了手動變速箱傳動效率高、安裝空間緊湊、重量輕、價格便宜等許多優點,而且實現了換檔過程的動力換檔,即在換檔過程中不中斷動力,保留了AT,CVT等換檔品質好的優點,這對電控機械式自動速器來說,是一個巨大的進步。
2003年初率先在GolfR32和AudiTT32兩款車型上使用。博格華納因其產品創新和加工精細而贏得了2005年度北美供應商超級大獎。雙離合器自動變速技術使得手動變速器具備自動性能,同時大大改善了汽車的燃油經濟性,應用該技術可以保證變速器在換檔時消除汽車動力中斷現象。
DCT工作時,車輛先以某個與一個離合器相連的檔位運行,車輛自動變速器電控單元可以根據相關感測器的信號判斷即將進入工作的與另一個離合器相連的下一檔位,因該檔位還未傳遞動力,故指令液壓控制電磁閥十分方便的控制換檔執行機構,預先嚙合這一檔位,在車輛運行達到換檔點時,只需要將正在工作的離合器分離,同時將另一個離合器接合,則使汽車以下一個檔位行駛。在換檔過程中,發動機的動力始終不斷的被傳遞到車輪,所以這樣完成的換檔過程為動力換檔。車輛實現了動力換檔過程,將大大提高換檔舒適性,同時也保證車輛具有良好的燃油經濟性,使車輛油耗和排放等方面得到改善。

優點


DCT也是基於傳統的平行軸式手動變速器發展而來的,從而以結構簡單的平行軸式結構達到了結構複雜的旋轉軸(行星齒輪)自動變速器的效果,它繼承了手動變速器傳動效率高、安裝空間緊湊、重量輕、價格便宜等優點。由於它可以充分利用原有手動變速器的生產設備,只需增加少量的生產設備即可,生產繼承性好,很適合現有的手動變速器生產廠家將產品升級到自動變速器。雙離合器式自動變速器的應用範圍很大,它既可以應用在大型車、中型車上,而且由於它換檔時間很短,也可以應用在賽車上。並且,通常在較大扭矩的車輛中,它的應用更為有利。這是因為,它的兩個傳動軸一般情況下是同心的,由於軸的剛度、強度以及結構尺寸等方面的原因,較大的傳動軸軸徑有利於雙離合器自動變速器的設計,多適合發動機排量較大的車輛。

內外現狀


DCT的技術基本被美國的borgerwarner公司給壟斷了,各家汽車公司都是和它合作研發,像VW。還有一個德國的luk公司做的乾式的雙離合器。
在中國,奇瑞汽車自2001年開始研發dct。2008年,國家863計劃的部分dct成功得到展示,奇瑞第一款乾式dct裝車在A520上,通過了國家科技部的評審驗收。經過十多年的探索,目前技術已經成熟,即將下線。目前,BYD G6、速銳搭配dct變速廂已經上市。
DCT的控制執行機構目前有兩種:一種是步進電機驅動換擋撥叉換擋,一種為液壓系統和滑閥箱來控制離合器的操作臂和換擋撥叉,這兩種技術路線各有優劣。詬病較多的是後者常出現滑閥箱故障,進而導致換擋過程存在明顯頓挫感,發動機轉速自行升高或無法加速等產品故障,但根本原因不是液壓系統和滑閥箱來控制離合器的問題,而是油液性能不過關,產生所謂結晶引起液壓系統工作不正常所致。

變化情況


我國國產乘用車市場上從2009年開始有配DCT的車款上市,之後(截至當前)配備DCT的車款快速增多。
2009年上市的只有4個車型(邁騰、高爾夫、速騰、沃爾沃S40)的14款車(如邁騰2009款 2.0TSI DSG豪華型、高爾夫2010款1.6L 自動豪華版、速騰2010款 1.4TSI 自動技術型、沃爾沃S40 2009款 2.0L 自動智雅版)配有DCT。
2010年配DCT的車型增至12個(邁騰、高爾夫、朗逸、速騰、CC、寶來途安奧迪Q5昊銳、明銳、沃爾沃S80L、沃爾沃S40),新上市DCT車款(包括小改款,下同)則更迅速增至50款。
2011年有9個車型的38款車新上市了DCT版。
2012年新上市的DCT車款數高達74款,分佈在18個車型,包括新福克斯和全新上市的菲翔、比亞迪速銳
2013年截至目前,有10個車型的36款車新上市了DCT版。
推出DCT版車款的企業中,主推該技術的大眾集團(含斯柯達、奧迪)是近幾年來DCT車款上市數量最多的。近四年,其在華兩個合資企業上市的DCT車款總數快速上升,由2009年的12款增至2012年的50款。
大眾推出眾多DCT車款后,其在華銷量實現高增長,屢創新高。在對未來前景的高預期下,大眾制定了激進的2018發展計劃,並在中國加大擴產。而其他企業包括自主品牌也開始加快推出DCT車款。2011年福特上市DCT版蒙迪歐致勝,2012年比亞迪、菲亞特也相繼上市DCT車型,今年上海汽車上市榮威550 DCT車型。
但是,DCT車款數的增多並不表示其前景光明。總的來說,推出DCT車的企業仍較少,並集中在少數歐美企業和自主品牌,市場上的DCT車在整個車市中的比例仍較低。通用、寶馬、賓士、大部分自主品牌,以及日、法、韓系車企,或不應用DCT技術,或沒有DCT車國產上市計劃,或不斷推遲DCT車上市的時間。某些合資或自主車企,甚至將已打算配DCT的車改配較傳統的AT。
即使是大眾,今年以來其推DCT(尤其是七速乾式)的速度也明顯放緩。今年截至目前,大眾集團僅有3個車型的6款車配有DCT,其中,在3月宣布召回配七速乾式DCT的車型后,該集團只有七速濕式的全新車型奧迪Q3和六速濕式的高性能車速騰GLI上市。
反倒是自主品牌,今年以來有15個配DCT的車款上市。但他們在宣傳這些車型時都極力避免DCT等敏感字眼。比亞迪今年新上市的車中,雖有4個車型、11個車款配備DCT,但為避免受大眾召回事件影響,其對這些車的變速器統一描述為"手自動一體"。