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双离合器自动变速器的组成与工作原理（图解）

发布于 05-30 22:22:30
双离合器式自助变速器（doubleclutchtransmission，DCT）的动力传递是通过两个离合器分别连接两根输入轴，两个离合器交替工作，换挡过程中通过离合器的打滑控制使得动力持续传递，能够实现在不切断动力的情况下转换传动比，从而缩短换挡时间，有效提高换挡品质。DCT的产生及其在车上的应用，兼顾了AMT和AT的优点，实现了动力换挡，具有较好的起步品质和换挡质量，满足车辆平顺性的同时又保证了燃油经济性。
 
双离合器式自动变速器（DCT）由两个离合器、与两个离合器分别相连接的两根输入轴、按奇偶数挡位分别布置在两根输入轴上的换挡同步器及相应齿轮组、自动换挡控制系统以及电控系统（TCU）等组成。它的主要特点是变速器各挡位主动齿轮按奇偶数挡位分别与输入轴上设置的两个离合器C1、C2连接，离合器C1、C2交替传递工作动力以实现挡位切换。
变速器工作时，车辆先以某个与一个离合器相连的挡位运行，车辆自动变速器电控单元可以根据相关传感器的信号判断即将进入工作的与另一个离合器相连的下一挡位，因该挡位还未传递动力，故控制指令十分方便地控制换挡执行机构，预先啮合这一挡位，在车辆运行达到换挡点时，只需要将正在工作的离合器分离，同时将另一个离合器接合，就使汽车以下一个挡位行驶。在换挡过程中，发动机的动力始终不断地被传递到车轮，所以这样完成的换挡过程为动力换挡。车辆实现动力换挡过程，将大大提高换挡舒适性，同时也保证车辆具有良好的燃油经济性，使车辆油耗和排放等方面得到改善。

01

双离合器式自动变速器构造图

奥迪Q5汽车6速双离合器式自动变速器（0B2）构造图 ▼

1—输出法兰，到后桥驱动装置；2—自锁式中间差速器，具有非对称式动态力矩分配功能；3—变速器油道；4—传动轴架在三个轴承上；5—专用接油盘，用于有针对性地润滑轴颈和齿轮；6—两根输入轴（和K2离合器连接的输入轴2中空，空套在与离合器K1连接的输入轴1，利用滚针轴承相对运动）；7—双离合器壳体；8—差速器行星齿轮；9—主传动/差速器壳体；10—差速器半轴行星齿轮；11—锥形齿轮（齿形特殊，同时用于斜向运动的半轴）；12—密封式双列角接触球轴承；13—1挡/2挡和R挡识别开关；14—在两个平面内斜向运动的半轴；15—斜面体齿轮（圆柱齿轮的齿形特殊，可让轴在两个平面内斜向运动）

 
7速双离合器变速器（0B5/Stronic）剖视图 ▼
1—传动盘；2—双质量飞轮；3—双离合器总成；4—制动阀；5—换挡杆；6—接油盘；7—滚珠轴承；8—所有轴油封的保养压入深度；9—自锁式中间差速器（具有非对称式动态力矩分配功能）；10—变速器机油加注和检查螺栓；11—换挡拨叉轴；12—泄油孔；13—供电插头；14—变速器控制单元；15—ATF冷却器连接模块；16—液压控制系统（电磁阀板）；17—中间差速器；18—全同步7挡齿套换挡式变速器；19—接油盘；20—双离合器总成；21—主传动，带有锥形齿轮；22—换挡杆；23—在两个平面内斜向运动的半轴；24—齿形特殊的圆柱齿轮，能让轴在两个平面内斜向运动（斜面体齿轮）
 

02

双离合器式自动变速器输入、输出轴构造

驱动力通过传动盘传到双质量飞轮上。扭矩从这里被传递到电动液压调节的双离合器上，双离合器可根据选择来操纵偶数挡或者奇数挡。因此，变速器就分为两个分变速器：
分变速器1：奇数挡（1挡，3挡，5挡，7挡）可通过中间输入轴1用离合器K1来驱动。
分变速器2：偶数挡（2挡，4挡，6挡）和倒挡可通过输入轴2（一根空心轴）用离合器K2来驱动。
输出时采用一根公用的输出轴，该输出轴将扭矩直接传到中间差速器。中间差速器将这个扭矩的约60%分配给后桥法兰轴，约40%分配给齿形特殊的圆柱齿轮并经半轴传到前轮驱动装置换挡过程如下：
起步：选挡杆在位置P或N时挂入的是1挡和倒挡，这样就不会出现起步延迟了。根据驾驶员决定是倒车还是前行，已经预选了正确的挡位。
换挡：驾驶员想向前起步，将选挡杆推至位置D以1挡起步。当车速超过约15km/h时，分变速器2内就挂上了2挡（先前挂入的是R挡）。如果达到了1～2挡的升挡换挡点，
那么离合器K1就会闪电般地脱开，与此同时离合器K2会飞快地接合（因此不会出现牵引力中断）。为了改善换挡舒适性并保护离合器，在换挡过程（重叠）中发动机扭矩会降低。整个换挡过程不到1/100s就结束了。现在在分变速器1内挂入的是3挡（预选的）。再往下的2～3挡直至6～7挡的换挡过程都是重复上述过程。
同步器：为了能使换挡时间非常短，所有同步器都配备了具有碳涂层的同步环。1～3挡和倒挡因负荷较大，所以配备的是三锥同步器。4～7挡配备的是单锥同步器。 
 
奥迪Q5汽车7挡双离合器式自动变速器0B5/Stroni输入、输出轴剖视图 ▼
1—传动盘；2—双质量飞轮；3—驻车锁齿轮；4—4挡齿轮（输出轴）；5—6挡齿轮（输出轴）；6—2挡齿轮（输出轴）；7—R挡齿轮；8—1挡齿轮（输出轴）；9—3挡齿轮（输出轴）；10—7挡齿轮（输出轴）；11—5挡齿轮（输出轴）；12—中间差速器；13—输出到后桥驱动装置；14—圆柱齿轮/输出到前桥驱动装置；15—圆珠轴承；16—5挡同步齿轮（输入轴）；17—5挡、7挡同步器；18—7挡同步齿轮（输入轴）；19—1挡、3挡同步器；20—R挡中间轴齿轮；21—2挡、R挡同步器；22—6挡同步齿轮（输入轴）；23—4挡、6挡同步器；24—4挡同步齿轮（输入轴）；25—输入轴2；26—输入轴1；27—滚柱轴承；28—离合器K2；29—离合器K1
 
输入轴1通过花键与离合器K1相连，用于驱动1挡、3挡、4挡、7挡。变速器控制单元通过转速传感器监测变速器输入转速；
输入轴2为空心轴，安装在输入轴1的外侧。通过花键与离合器K2相连，用于驱动2挡、4挡、6挡、倒挡。变速器控制单元通过转速传感器2监测变速器输入转速。
 
大众0AM7挡双离合器式自动变速器输入、输出轴剖视 ▼
1,4,13—轴承；2—输入轴1；3—输入轴2；5—1挡齿轮；6—5档齿轮；7—输入轴转速传感器信号靶轮1；8—3挡齿轮；9—7档齿轮；10—4挡/6挡齿轮；11—输入轴转速传感器信号靶轮2；12—2挡/R挡齿轮；14,20,31,35—轴承；15—1挡齿轮；16—3挡齿轮；17—4挡齿轮；18—2挡齿轮；19—输出齿轮；21—2挡/4挡同步器；22—1挡/3挡同步器；23—5挡齿轮；24—7挡齿轮；25—6挡齿轮；26—R挡中间齿轮1；27—R挡中间齿轮2；28—输出齿轮；29—6挡/R挡同步器；30—5挡/7挡同步器；32—P挡锁止机构齿轮；33—R挡齿轮；34—输出齿轮；36—R挡同步器

03

双离合器构造及工作原理

为接合离合器，离合器叉要将压力轴承压到碟形弹簧上。按压运动转换为拉伸运动，压盘被推到离合器盘和主动轮上。扭矩传递至变速器输入轴上。K1的液压离合器执行器压力调节阀控制离合器叉。
推动离合器叉后，压力轴承沿与碟形弹簧作用力相反的方向按压压盘。因为碟形弹簧支撑在离合器壳体上，所以压盘会压向主动轮，扭矩便传递至输入轴2上。K2的液压离合器执行器的压力调节阀控制离合器叉。
 
双离合构造及工作原理 ▼

1—K2离合器；2—K1离合器；3—驱动盘；4—K2操纵杆；5—K1操纵杆；6—离合器K1未结合；7—离合器K1结合；8,21—压力轴承；9,20—碟形弹簧；10,22—离合器叉；11,23—离合器盘；12—主动轮；13—输入轴1；14,19—压盘；15—离合器K2未结合；16—输入轴2；17—主动盘；18—支撑点
双离合器自动变速器双离合器自动变速器的组成双离合器自动变速器的工作原理

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