雙離合器的研究分析

吳佳星

（山東科技大學(xué) 山東 青島 266590）

1 引言

離合器對那些驅(qū)動力是內(nèi)燃機的車輛來說是傳動系中與發(fā)動機直接相聯(lián)系的部件。摩擦離合器現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用在大部分的汽車上，它實現(xiàn)相互分離和動力傳遞是通過主、從動部分間的摩擦。離合器在換擋過程中的主要作用是分開傳動系和發(fā)動機并防止變速器中換擋齒輪間互相發(fā)生振動沖擊；傳動系在工作過程中能承受的最大轉(zhuǎn)矩會因為離合器承受的動載荷較大而受到限制，因此要避免載荷過大造成的傳動系各個零部件發(fā)生損壞。如今膜片彈簧模式被廣泛使用在離合器上，憑借不需要操作者逐步手動換擋優(yōu)點的自動離合器成為目前市場上的新寵。干式離合器在扭矩和排量輸出都相對而言比較小的輕型轎車上使用較多。而濕式離合器多數(shù)用在輸出的扭矩和排量相對而言都比較大的中大型車上。我國經(jīng)濟的騰飛和人們的生活條件明顯得到改善，汽車的更新?lián)Q代越來越快，車輛每年的銷量也在大幅度增加，這是導(dǎo)致離合器銷量增加的直接原因。

2 雙離合器的產(chǎn)生及發(fā)展狀況

關(guān)于雙離合器變速器的理念差不多能夠追溯回上個世紀三四十年代以前。早在20世紀40年代末期，一個名叫加爾奇的德國人憑仗著開發(fā)了半履帶車而被人們銘記，這種半履帶車是能夠在任何地形中越野前進的裝置了橡膠履帶的一種汽車。加爾奇的理念是分開傳遞奇數(shù)檔和偶數(shù)檔，并且發(fā)動機的動力在經(jīng)過這兩個離合器內(nèi)相互銜接的兩根輸入軸被傳遞。這兩個輸入軸的齒輪和彼此錯開的臨近檔位的非主動輪輪齒互相嚙合，在保持動力輸出的狀況下可以相互切換各個傳動比，換檔間隔被有效地縮短，改善了換擋效率。兩個離合器的設(shè)計理念被奧迪和保時捷都采用了?！氨r捷雙離合器”被使用在了多輛賽車上。隨著變速箱相關(guān)領(lǐng)域的研究開發(fā)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進步，它向著省油平順的方向連續(xù)發(fā)展。隨著對雙離合自動變速箱研究開發(fā)水平的不斷提高和勇于創(chuàng)新，這項技術(shù)會更上一層樓，提升了一個新臺階。

自從加入WTO之后中國經(jīng)濟發(fā)展飛速，人們的生活水平也很大程度上得到了改善，目前我國汽車擁有者占大多數(shù)，而這在一定程度上導(dǎo)致了離合器需求數(shù)量的增加。離合器的不斷發(fā)展是研究人員付出的腦力和汗水換來的。這些年來汽車的重心逐漸向著舒適化和經(jīng)濟化的方向發(fā)展。汽車的經(jīng)濟性取決于變速箱傳遞的效率，汽車的舒適性直接由ECU的精準控制。除了在自動控制的領(lǐng)域外，汽車上各種不斷提升的功率扭矩，愈來愈快的汽車行駛速度，汽車變速箱承受的愈來愈高的負荷等都是科學(xué)技術(shù)需要提高的方面。為此，市場上越來越廣泛需求具有高性能的離合器。換句話說，變速箱以后的主要研究開發(fā)方向?qū)⑹请x合器能夠傳遞的轉(zhuǎn)矩、自動控制、使用壽命以及換擋過程的平順性。

3 雙離合器的工作原理及特性

3.1 雙離合器的工作原理

根據(jù)雙離合器的基本組成能夠知道雙離合器具有各自獨立的電動機和分離軸承，能夠依靠各自控制電機動驅(qū)動下完成平順接合和徹底分離的過程。

3.2 雙離合器結(jié)構(gòu)特點

在離合器接合過程中需要的壓力因為有了離心力的影響而變大，而離心力是油液在發(fā)動機曲軸的旋轉(zhuǎn)時導(dǎo)致出現(xiàn)的。在發(fā)動機運轉(zhuǎn)階段由于離心力的作用導(dǎo)致了平衡油壓的出現(xiàn)，對它進行補償可以使油液充滿由一個離合器的活塞、碟形彈簧和另外一個離合器外片支架形成的兩個空腔。特點：被用于1檔和倒檔起步的離合器相比另外離合器上的載荷，它所承受載荷要大一些。離合器1的直徑設(shè)計時要相對大一些，離合器傳遞扭矩的大小和工作能力與離合器直徑的大小有關(guān)，直徑越大傳遞的扭矩越大，工作能力也越強。這樣的設(shè)計能夠符合各種要求。對于質(zhì)量比較大的鋼制摩擦片它按理來說是應(yīng)該回歸到外片支架上面去。雙離合器的襯片也應(yīng)該回位到對應(yīng)的內(nèi)片支架上，這樣能夠盡可能地減小換檔過程中同步的質(zhì)量。

AMT隨著不斷改善的車輛性能逐漸很難滿足轎車的需要，經(jīng)過長期的經(jīng)驗積累，人們關(guān)心的焦點和發(fā)展的重心是在結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域?qū)ふ乙环N既能夠提高汽車動力性又能改善車輛燃油經(jīng)濟性的自動變速型式。但是雙離合器自動變速器在那個時代電子產(chǎn)品的價格偏高的原因下失去能夠進入大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)的階段的機會。由于科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展以及人們不斷追求動力換檔性能高的變速器，雙離合自動變速器則憑借它獨特的優(yōu)勢在近幾年逐漸深受市場力捧并在激烈的市場上占有了一席之地。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，十幾年前，大眾公司將DCT應(yīng)用在平常的轎車市場，到現(xiàn)在為止已經(jīng)有將近百萬輛轎車被生產(chǎn)銷售。大約早在一百年以前DCT就已經(jīng)在賽車上使用，精妙的雙離合設(shè)計完全忽略在競爭激烈的賽車場上的換擋時間。經(jīng)過五年的刻苦研久，終于5年以后進行了大批量商業(yè)化生產(chǎn)?，F(xiàn)今DCT的發(fā)展前景被許多汽車制造商尤其是變速器制造商看好，他們都對DCT進行研究開發(fā)。

3.3 雙離合器發(fā)展趨勢

雙離合器自動變速器除了具有傳動效率高、燃油特性高等優(yōu)點外，還具有換擋時動力傳遞連續(xù)的特點。在國外，關(guān)于它的研究早就已經(jīng)獲得了很大的進步。干式雙離合器是在普通手動離合器基礎(chǔ)上開發(fā)的，它的結(jié)構(gòu)緊湊，成本較低，所以近十年得到了較大的關(guān)注和發(fā)展。反觀國內(nèi)，干式雙離合器的研究還處在初步發(fā)展的階段，各個方面還不是很完善，盡管獲得了一定的成功，然而跟歐美等國家的差距還是很大。目前我國對雙離合器的研發(fā)大多是在某些高校里。無論哪個國家或是哪個領(lǐng)域，獲得動力傳動系統(tǒng)動力傳遞的穩(wěn)定性和提高汽車駕駛的舒適性以及良好的換擋性能都是其對干式雙離合器研究的目的。但是，必須承認國外已經(jīng)研究出了雙離合器的產(chǎn)品并且那些已經(jīng)裝備了車輛性能也很良好。反觀國內(nèi)對干式雙離合器的研發(fā)還沒有研究出真正意義上的干式雙離合器，還需要進一步研究。

4 結(jié)語

目前雙離合器越來越多的在車輛上使用。如今科學(xué)發(fā)展的速度日益加快，雙離合器在汽車上的廣泛使用在很大程度上提高了車輛行駛時的平順性，傳統(tǒng)離合器逐漸被人們淘汰。我國每年都會投入大批量的資金對雙離合的進行研究，我國的技術(shù)雖然不能與發(fā)達國家比，但我國的發(fā)展速度很快，發(fā)展的空間也很大，應(yīng)用在汽車上雙離合器的性能也會越來越滿足人們的要求。