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转摘:菲亚特的干式双离合变速器

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发表于 2012-4-3 13:55:20 | 只看该作者 回帖奖励 |正序浏览 |阅读模式
菲亚特(Fiat)推出双离合变速器汽车制造业界早已风闻菲亚特汽车公司(Fiat Powertrain ,FPT)在进行量产化的双离合变速器研发。 据传,该变速器将使用干式离合器。但是,尽管有消息说博格华纳(BorgWarner )会在该项目的控制系统方面助一臂之力,但其确切的规格和配置仍无法断定。
借着12月份在柏林举办的CTI变速器技术创新研讨会这个绝佳的机会,带着难掩的骄傲和无比的激动,菲亚特动力科技公司(Fiat Powertrain) 的工程师们终于揭示了他们的劳动成果。
在FTP的展位上,紧凑型高扭矩密度干式双离合变速器(HTD-DDCT)以其多重优势艳惊四座,给与会代表们留下了深刻的印象。 作为全新C635变速器系列的一员,该DDCT也属于手动四轮驱动变速系统,将成为批量生产变速器系列中不可或缺的组成部分。几年后,有望达到年产800,000台的生产量。 从行业角度看,这是一个重大进步。
DDCT的技术规格也非常诱人:可以处理高达350牛米的扭矩输入,这一特点使它跻身于目前扭矩最高的干式离合器行列;包括完整的液油和变速器控制组件在内的重量仅为81公斤;紧凑的三轴结构(尤其是采用了轴平行方向),便于安装在各式B级和C级轿车上。
FPT研究与技术部门变速器和混合动力总监、工程学博士Constantinos Vafidis,非手动变速器首席工程师、工程学硕士Francesco Cimmino等项目工程师也加入了该团队,他们决定为全新的变速器系列采用普通的布局。 这确保该变速器的结构非常紧凑,能够封装在朋多(Punto)等小型B级汽车中,但其扭矩容量使其可用于动力更强劲的更大车型,尤其是那些高扭矩涡轮增压柴油发动机。 Vafidis认为,这一切都归功于高扭矩密度布局,这是DDCT版本中一个尤为重要的因素,有可能用于各种豪华车和跑车的改装车型。
“体积大小对我们公司来讲非常重要,”Vafidis解释道, “所以四年前,当我们决定更新中速档手动变速器的时候,我们就不失时机地同时开发了手动档和双离合变速器。”
而此举又带来了很多通用产品的巨大变化,包括三轴布局、外壳、同步器,甚至拔叉。 所有变速器现在都在意大利北部Verrone工厂的一条单独的生产线上生产。
选择过程在权衡新一代变速器的各种选择方案时,FPT团队注意到,汽车的发展趋势是重量越来越大,而却要求空气动力学性能越来越好。 四轮驱动(AWD)车型不断增长,同时车轮直径也越来越大。 发动机方面,工程师们注意到了发动机组排量越来越小,而功率却越来越大的趋势,这意味着运行速度范围将越来越窄。
变速器曾被视为菲亚特(Fiat)传动系统中降低燃料消耗和CO2排放量的重要元素。 虽然手动变速器能够提供最大的机械效率,但却不易控制,也不易与传动系统集成获得整体峰值效率。 由于手自一体变速器(AMT)的公众接受度差,所以被排除了。而要满足FPT的目的,多级自动变速器的成本又太高、重量太大,且效率很低,具体的架构也不能很好地配合集团的计划。
相反,双离合变速器则被看作可以提供舒适高效驾驶体验、易于与动力传动系统集成、可采用基本手动变速器结构优势的中等成本变速器,因此可使生产流程得以简化。 Vafidis声明说:“DCT或许会成为未来的终极解决方案。”
决定使用DCT和普通结构的手动变速器后,该团队的下一个重大决策就是选择干式还是湿式离合器系统。 最终的选择是干式双离合器系统,因为该系统效率更高、成本更低、起停能力更好,并且与手动变速器有更多的共通性。 当然,它也有差强人意的地方,那就是自动模式的缓慢行进能力有所下降,并且直径较大的干式离合器需要更大的装配空间。
“当我们做出采用DDCT的决定时,面临的主要挑战就是将必要的扭矩容量封装在有限的空间中,特别是搭载到B级轿车上,”Vafidis解释道, “这就意味着我们需要最大程度地增大扭矩密度。”
虽然7速变速器亦有可能,但目前采用的是6速变速器,变速比范围为6.27。 较低的三个档位使用单锥面同步器,四档和倒档使用两个同步器,五档和六档依靠单锥面同步器。 虽然轴间中心距最低可达181毫米,但本变速箱采用的仍是197毫米轴间中心距。
变速箱内部结构中最应优先考虑的因素是尽力缩小轴向长度,让变速器能封装到B级车内。 要做到这一点,上传动轴要短,能让外壳卡进,在车体较窄的汽车上,还要留有足够的空间容纳汽车纵向碰撞梁结构。 在两件式外壳中,中间轴承支撑板使差速器组件更靠近发动机,进一步节省了宝贵的宽度空间。
电动液压泵齿轮传动装置向5个电磁阀提供的是自动变速器液压油(ATF),而不是变速器油。 像Vafidis所说的那样,由变速杆滑阀驱动活塞可最大限度地提高安全性,并最大限度地减少昂贵器件的数目。 系统提供起停功能,能量消耗很低,可在占空比不足25%的情况下运行。 工程师表示,蓄压器储存的能量足够用于三至四个完整的换档周期。
优先考虑离合器FPT的工程师们把对干式双离合器部件的封装看作工程学的基准点,并把其视为实现变速器整体致密性的关键技术。 LuK生产的两类离合器采用同轴结构,直径相等。 据观察,人们在驾驶时50%以上的时间都使用的是奇数档,特别是在城市路况条件下。这就促使FPT对离合器1(K1)选择了常闭状态,该离合器控制起步,奇数档和倒档。 出于节能方面的考虑,常开式离合器被排除了。 “原来有人认为,运行液压动力组件使奇数离合器保持常闭是不节约[能量]的, ”Vafidis和Cimmino在他们的报告论文中写道。
此外,FPT工程师表示,配置一个常闭K1离合器和一个常开K2 离合器,能让布局更为紧凑,并且最终装配7速变速器的车辆在高速公路上行驶时,这种配置可以提高效率。
Vafidis对于K1起步离合器的驱动方式(即通过在传动轴中运转的拉杆实现传动)感到特别骄傲。 当偶数档离合器K2由离合器壳中的同轴从动缸(CSC)驱动时,就没有放置第二个气缸的空间了。 作者们这样解释:“尽管干式双离合器的轴向尺寸得到了优化,最终在离合器壳体内添加第二套传动机制亦会阻碍变速器在较低等级汽车中的安装。”
将也可以控制倒档齿轮的常闭起步离合器纳入其中,在理论上可以摒除驻车制动系统。 然而,法规规定仍然需要一个单独的机械制动系统,所以这样一个系统就被集成到了差速器装置中。
对于在大多临界应用条件下干式双离合器组件的热行为和散热能力,工程师们做了大量的分析研究。 从这些研究中获得的热模型已被纳入变速器控制单元的控制算法,并形成汽车扭矩传输及热保护策略的基础。
变速器控制策略和用于控制菲亚特(Fiat)全新MultiJet和MultiAir发动机上的微控制器系列一样,变速器控制单元有一个辅助监控系统,当主微控制器出现故障时,该辅助监控系统可确保机械装置仍能在安全模式下工作。 奇数档离合器K1采用位置控制,而K2离合器则是由从CAM传感器传来的压力反馈信号进行有效控制。 齿轮啮合传动器和选择器由力和速度进行控制,以连续不断的定位监视保障达到必须的安全级别。
其中启用的一个新功能就是松开制动器后的缓慢行进功能。 对于任何干式离合器系统来说,这都是一种极重要的情况。 在使用C635变速器时,该控制是由发动机产生的扭矩大小调制程序执行的。 这种慢速行进功能与坡道停车功能和起停机构结合在一起。 FPT声称这种结构提供了一个用户友好界面,当松开制动器时可以重新启动发动机。
在起步和换档策略方面,可根据车辆的需求和C635 DDCT安装的品牌量身定制。 可选择三种自动换挡模式,外加两种手动模式。 Cimmino表示,就发动机而言,每一种模式都有专门的控制策略和标准与之匹配。
FPT认为,通过实施所谓的“PB”(以动力为基础的)动力传动系统驾驶性能战略,可在性能方面取得最重要的进步。 Cimmino解释说:“通过各车系之间的合作实现卓越的车辆性能是一种广为人知的理念。 在PB概念中,在起步或换档的同时,所需的发动机扭矩由TCU(变速器控制单元)决定,并由发动机控制单元根据踩下加速器踏板时,司机要求在车轮上具有一定动力的概念加以实施。 要实现这一目标,需由TCU(变速器控制单元)来确定最佳的发动机扭矩和转速组合。”
车辆的执行情况装配全新DDCT的量产车型现在尚未出现,但是该系统预计很快将在菲亚特(Fiat)品牌的顶级车型,以及高端的阿尔法罗密欧(Alfa Romeo)和蓝旗亚(Lancia) 品牌中得到应用。 有希望使用该系统的早期代表车型可能是Alfa MiTo和新款的Giulietta,这些车型将分别在B级和C级车市场中占据较高位置。 菲亚特动力科技(Fiat Powertrain )是一家寻求将其销售业务最大程度地拓展到第三方组织的独立公司,所以,DCCT系统不仅有可能延展至菲亚特(Fiat)现在控股的Chrysler-Jeep,更有可能扩展至众多外部客户。
Vafidis和Cimmino声称,他们已经在其创新型MultiAir 1,4 升汽油涡轮增压发动机的第一款C635 DDCT变速器系统中成功地实施了PB战略。 他们声称:“这种装配应用现在已进入最后的开发阶段,并且在动态模式的驾驶乐趣和正常模式的燃料经济性方面所取得的效果都非常喜人。
来自DCTFACTS.COM
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地下室
发表于 2012-4-4 00:00:22 | 只看该作者
吾知成吾成熟,搞出另一个大众DSG就67啦,都系用番D成熟既野好D。
地板
发表于 2012-4-3 20:39:20 | 只看该作者
讲乜?!
板凳
发表于 2012-4-3 17:44:11 | 只看该作者
太多字了
沙发
发表于 2012-4-3 14:58:10 | 只看该作者
我部牛车求试用!
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