汽车双离合器(「科普」双离合器变速器工作原理)

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双离合器变速器在一个变速器中实现了两个手动变速器的功能。

为了帮助您理解这句话的含义，我们可以回顾一下传统的手动变速器的工作原理。 在使用标准换挡杆换挡的汽车中，如果驾驶员要从一个挡位换到另一个挡位，他先要踩下离合器踏板。 此动作可以操作一个离合器，使发动机与 变速器断开连接，中断输送到变速器的动力。 然后，驾驶员使用换挡杆选择新的挡位，这个过程涉及到将齿形联轴器从一个齿轮移动到另一个不同大小的齿轮。 称为“同步器”的设备会让齿轮在结合之前相匹配以防止磨齿。 一旦换入了新的挡位，驾驶员就可以松开离合器踏板，从而使发动机重新连接到变速器，并将动力传送给车轮。

由此可见，在传统的手动变速器中，从发动机到车轮没有连续的动力输出。 在换挡的过程中，动力传送将从“有”到“无”再到“有”进行变化，这样就会导致“换挡冲击”或“扭矩中断”现象。 对于技术不熟练的驾驶员，这种现象会导致车上的乘客在换挡过程中感到前后摇晃。

对比之下，双离合器变速器使用两个离合器，但没有离合器踏板。先进的电子系统和 液压系统像控制标准自动变速器那样对离合器进行控制。 但在双离合器变速器中，各离合器单独运转。 一个离合器控制奇数挡（一挡、三挡、五挡和倒挡），另一个离合器控制偶数挡（二挡、四挡和六挡）。 这样，不需要中断从发动机到变速器的动力传送就可以换挡。

其工作方式如下：

驾驶员也可以选择完全自动模式，从而将所有换挡工作交给计算机完成。 在这种模式下，驾驶体验非常类似于普通自动挡车。 由于双离合器变速器可以“逐渐退出”一个挡位并“逐渐接入”另一个挡位，因此减少了换挡冲击。 更重要的是，换挡是在负载下完成的，因此可以始终维持动力输出。 独创性的双轴构造使奇数挡和偶数挡分离，从而使这一切成为可能。 我们将在下一节了解有关这两个轴的知识。

变速器轴和多片离合器

在双离合器变速器的中央是一个由两个部分构成的变速器轴。 普通的手动变速器将所有挡位的齿轮安放在一根输入轴上，与此不同的是，双离合器变速器将奇数挡齿轮和偶数挡齿轮分别安放到两根输入轴上。 这是如何实现的呢？ 外轴是中空的，其中留有嵌套内轴的空间。 外部的中空轴为二挡和四挡提供动力，而内轴为一挡、三挡和五挡提供动力。

下图显示了典型的五速双离合器变速器的这种结构。 请注意，一个离合器控制二挡和四挡，而另一个独立的离合器控制一挡、三挡和五挡。 这就是可以实现瞬间换挡并保持连续动力传输的诀窍。 标准的手动变速器由于必须使用一个离合器来控制所有的奇数挡和偶数挡齿轮，因而无法做到这一点。

由于双离合器变速器与自动变速器类似，因此，您可能会认为，双离合器变速器会像自动变速器一样需要一个变矩器，以用来将发动机扭矩从发动机传送到变速器。 但是，双离合器变速器不需要变矩器。 市场上当前的双离合器变速器使用的是湿式多片离合器。 “湿式”离合器是指将离合器组件浸泡在润滑液中以减少摩擦并限制发热的离合器。 有几家制造商正在开发使用干式离合器（像那些通常与手动变速器关联的离合器那样）的双离合器变速器，但现在装备双离合器变速器的所有量产车使用的都是湿式 离合器。 许多摩托车使用了单一的多片离合器。

湿式多片离合器和变矩器一样，都是使用液压来驱动齿轮。 液体作用于离合器活塞内部，如上图所示。 当离合器结合后，活塞内部的液压迫使一组螺旋弹簧分离，从而将一系列离合器片和摩擦盘推向固定的压板。 摩擦盘有内部齿形，其大小和形状可与离合器从动鼓上的花键啮合。 而动鼓又连接到将接收传动力的齿轮。 奥迪的双离合器变速器在其湿式多片离合器中既有一个小的螺旋弹簧，又有一个大的膜片弹簧。

为了使离合器分开，活塞内部的液压会减少。 这样就可以让活塞弹簧松弛下来，从而减少离合器总成和压板上的压力。

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