双离合变速器的优势有以下几点:
变速操作迅速。该车型的双离合变速器换挡时间极短,甚至超越了手动变速箱的换挡速度,仅需不到0.2秒即可完成。
燃油效率高。双离合变速器通过消除扭矩的间歇,确保发动机动力持续发挥,并始终处于最理想的工作状态,从而显著减少燃油消耗。与传统行星齿轮式自动变速箱相比,它更有助于提高燃油效率,预计油耗可降低约15%。
DCT的换挡过程因速度之快而显得尤为平顺,每一次的换挡动作都如此流畅,以至于人体几乎难以察觉到任何顿挫感的存在。
4. 在换挡过程中,几乎没有扭矩损失。
当高挡齿轮已经准备就绪,其升挡过程极为迅速,速度之快令人惊叹,仅需8毫秒即可完成。
不论油门或运转模式处于何种状态,换挡所需时间不得少于600毫秒;若是从奇数挡降至奇数挡,或是从偶数挡降至偶数挡,耗时大约为900毫秒,比如从第5挡降至第3挡。
成本考量。由于双离合变速器的构造较为复杂,且对制造工艺有较高要求,因此其成本相对较高。这也解释了为何配备此类变速器的车型通常属于中高档系列。
扭矩方面的问题。尽管在承受范围内,双离合变速器确实能够充分满足大多数车辆的基本需求,但在剧烈使用条件下,其性能则显得不足。具体来说,若是采用干式离合器,容易产生过多的热量;而若选用湿式离合器,则摩擦力又显得不足。
电控与液压系统的配备使得双离合器变速箱的效能并未超越传统手动变速箱,尤其在需要传递较大扭矩的湿式双离合器变速箱方面,这一差距尤为明显。
若待换的挡位尚未达到预设状态,操作换挡的时间便会相应延长,有时甚至可能超过一秒钟。
5. 双离合器变速箱相比传统手动变速箱更重。
6. 早期的双离合器变速箱可靠性欠佳。
湿式双离合变速器、干式双离合变速器
两者的差别:
在考察工作原理与基本构造时,干式双离合与湿式双离合变速器并无根本区别;它们之间的差异主要体现在冷却摩擦片的方式上:湿式离合器的两组离合器片置于一个封闭的油槽内,借助浸泡离合器片的变速器油来吸收热量;相对地,干式离合器的摩擦片缺乏密封油槽,必须依赖风冷来散热。
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工作原理
顾名思义,双离合变速器的核心技术在于其双离合结构,即装备了两个离合器,一个离合器负责驱动奇数档位(如1、3、5、7挡),而另一个离合器则负责偶数档位(如2、4、6挡)。这相当于将两台手动变速器的功能合并,并集成在一个系统之中,该系统不包含液力变矩器和行星齿轮组。齿轮部分初看颇似手动变速器,尤其是其同步器的存在,然而,其显著区别在于它采用了“双”离合器来调节与发动机动力的连接与断开。这两台离合器能够自动控制,并受到电子和液压的双重驱动,它们能够同时操控两组离合器的运行。
在切换至二挡之后,奇数档位的红色离合器会断开,动力转而传递至偶数档位的绿色离合器,此时2挡开始工作。在变速箱运作过程中,一组齿轮开始啮合,而在即将换挡的瞬间,下一组挡位的齿轮已经被预先选定。然而,此时离合器仍然保持分离状态。当进行换挡操作时,正在使用的齿轮会被一个离合器分离,与此同时,另一个离合器则会啮合那些已经被预选的齿轮。这四个动作均由电控单元同步控制和执行,因此变速过程极为迅速。在整个换挡过程中,始终保证至少有一组齿轮在输出动力,从理论上讲,动力输出不会出现中断的情况。
为了实现上述功能,DSG的传动轴被拆分为两部分,其中一部分是位于内部的实心传动轴,另一部分则是外部的空心传动轴;内部的实心传动轴负责连接1、3、5挡位以及倒挡,而外部的空心传动轴则负责连接2、4、6挡位;两套离合器分别负责各自传动轴的接合动作,从而确保引擎动力能够通过其中一条传动轴实现不间断的传递。
右图所展示的是一款福特生产的6速DCT型齿轮箱,该齿轮箱内部装备了两台自动控制的离合器,这两台离合器通过电子系统的操控以及液压的驱动,实现了对离合器动作的同步控制。变速器运行之际,齿轮群相互咬合,临近换挡节点,下一挡位的齿轮群已预先选定,然而离合器保持未结合状态;进行换挡动作时,一台离合器负责将正在使用的齿轮分离,与此同时,另一台离合器则将预先选定的齿轮咬合,确保在整个换挡过程中至少有一组齿轮持续输出动力,避免动力中断现象的发生。为了适应上述操作,DCT的传动轴在运动过程中被划分为两个部分,即实心传动轴和空心传动轴。实心传动轴负责连接1、3、5挡位以及倒挡,而空心传动轴则与2、4、6挡位相连。每台离合器分别控制一根传动轴的接合动作,从而确保引擎动力能够通过某一根传动轴实现不间断的传递。

双离合变速箱的核心技术究竟是什么?许多人可能想当然地认为是双离合器,然而事实并非如此。双离合器虽然是这种变速箱最为显著的特征,但其关键技术特性远不止于此。
空心轴:
发动机的功率输出必定是通过某个轴来实现的,同时,车轮的驱动亦需从同一轴上获取动力。然而,双离合系统的核心设计理念在于,通过一个离合器工作,另一个离合器待命,从而实现动力的双通道传递。设计者巧妙地采用了空心轴结构,实际上就是一个管状轴,其中再套有一个轴,以此实现动力的交替传递。
这种设计巧妙地平衡了动力传输与空间占用的问题,尽管称得上巧妙,但实际制造过程中对精度的要求极高,这也可能是该技术在发明40多年后才得以批量生产的原因所在。
美国博格华纳和德国舍弗勒集团独家掌握了DCT技术的核心。博格华纳作为大众第一代六速DSG(即大众的DCT)技术的关键供应商,为大众DSG提供了湿式双离合系统。在2009年春季,大众推出了新一代的干式七速双离合变速器,这一变速器是由德国舍弗勒集团旗下的LuK公司所提供的。2011年,我国汽车制造商比亚迪成功实现了双离合变速箱核心部件——双离合模块的自主生产,以及双离合电子控制软件的独立设计。此举使得比亚迪旗下的涡轮增压缸内直喷发动机得以应用于G6、速锐等新车型,从而缩小了国产汽车与世界领先车企在动力系统方面的差距。
1940年,德国达姆施塔特大学教授鲁道夫·弗兰克首次提出了双离合器变速器的专利申请。这种变速器曾在卡车上进行过测试,但并未实现大规模生产。紧接着,保时捷公司研发了一种专为赛车设计的双离合变速器,即PDK(保时捷双离合器)。在那个年代,DCT/PDK技术未能顺利实现大规模生产应用。
在1985年,奥迪将一项名为双离合器的新技术引入赛车领域,并将其与“Audi Sport Quattro S1”赛车相结合,这一组合被冠以“搭载双离合器技术的Audi Sport Quattro S1赛车”之名。这项技术助力奥迪赛车在当时的各类越野赛事中脱颖而出,赢得了众多比赛的桂冠。
在20世纪90年代末,大众汽车集团与博格华纳公司联合推出了首个专为大规模生产及主流车型设计的DualTronic(R)双离合器技术变速器。
博格华纳公司借助先进的电子液压部件,成功地将DCT变速器打造成为一种功能卓越的传动装置。
在2002年,德国大众的高尔夫R32以及奥迪的TT V6车型开始采用DCT技术。
2003年,其相继推广到高尔夫等其他车型上。
在2004年,DCT技术首次与德国大众生产的途安(Touran)车型所搭载的TDI柴油发动机实现匹配。
DCT凭借其卓越的燃油效率,在欧洲市场受到了广泛欢迎,被誉为“新宠”。博格华纳推出的DCT新型项目自2007年开始投入生产,主要服务于高端乘用车和跑车,年产量达到60万台。
在2007年11月,博格华纳正式启动了之前公布的战略规划,并预估每年将为约230万辆双离合式变速器提供其自主研发的DualTronic(R)技术。这一显著的增长得益于该公司双离合变速技术的首次上市,该技术在全球范围内的变速器和车辆制造商中获得了广泛认可,涉及的业务伙伴包括大众、奥迪、布加迪(Bugatti)、上海汽车工业总公司以及日产(Nissan)等知名企业,还有与格特拉克(Getrag)合作的五家国际汽车制造商。
基于DCT技术的各公司不同变速器
大众 DSG (Direct Shift Gearbox)
奥迪 S Tronic
宝马车型配备的M DKG(双离合器变速箱,即M双离合器变速箱)或M-DCT(双离合器变速系统)。
福特、沃尔沃 PowerShift
保时捷的PDK技术,即Porsche Doppel Kupplung,是一种独特的双离合器系统。
三菱TC-SST,即双离合超级运动变速器。
日产 GR6(Rear Gearbox 6 Speed)
比亚迪的双离合变速器(DCT)



