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雙離合為什麼不能承受大扭矩,手動擋離合器且可以。

🕖 by olmk

其實離合器的生熱原理很簡單,就是**傳遞的離合器扭矩 *(發動機轉速 - 離合器轉速)**由此摩擦生熱。

而要讓離合器過熱,無非有三種可能的情況:

  1. 大扭矩摩擦
  2. 大轉速差摩擦,也就是很大的(發動機轉速 - 離合器轉速)
  3. 相對比較弱的離合器熱容,也就是離合器很容易被加熱,很多情況下是因為離合器的尺寸比較小。

這麼來看導致這個問題的本質原因就是下面三個:

  1. DCT 和 AT 自動擋變速箱和手動擋以及 AMT 的最大最大區別在於:換擋過程中扭矩不間斷。

隨手畫了一個動力升檔的時候DCT換擋過程中兩組離合器的扭矩和轉速控制特性曲線,這裡主要有兩個步驟:

  • 扭矩交替(下半部分扭矩特性中紅藍兩個離合器扭矩交叉)
  • 發動機轉速同步(上半部分速度特性中綠色的發動機轉速從脫開的擋位同步到結合的擋位)

雙離合為什麼不能承受大扭矩,手動擋離合器且可以。

注意:

  1. 在上圖下方的扭矩特性曲線中,發動機(綠色曲線)在整個換擋過程中都會保持相對一致的扭矩輸出(類似於駕駛員一直在踩油門的情況),在全油門的情況下是個大扭矩
  2. 而在上圖上方的轉速特性中,藍色的離合器在徹底和發動機轉速同步之前都會有一個轉速差,於是持續的大扭矩 * 轉速差就容易發熱。

而手動擋離合踩下后,駕駛員不會持續維持全油門,自然也就不會有上面這種發熱問題。


2. 自動擋起步的時候,所追求的品質是類似電機一樣的線性扭矩輸出,而線性扭矩輸出所需要的是線性的離合器扭矩遞增,哪怕是在全油門的情況下,這種情況不可避免地會導致下面這樣的工況:

雙離合為什麼不能承受大扭矩,手動擋離合器且可以。

上圖離合器的初始轉速(藍色)和發動機的轉速(紅色)之間有個很大的速度差,而為了做到比手動擋更加精確和平順,離合器整體的轉速遞增過程(= 車速上升過程)都會相對線性。

於是和前面提到的一樣,相對手動擋更好的舒適性所帶來的代價就是長時間的離合器打滑,而且還是幾千轉轉速差的打滑。

還是上面的公式,大轉速差就會導致過多的熱量產出。


3. DCT 或者 AT 變速箱的離合器組有些因為佈置的原因所以尺寸很小。

比如DCT如果是並行的內外離合器組,則內部離合器組比外部要小一大圈,比如下圖:

  • 上面那組是DCT的內離合器組,大多和相對比較高的偶數擋位搭配。
  • 而下面這組是DCT的外離合器組,大多和相對比較低的奇數擋位搭配。

上面那組看得出來尺寸小得多吧,AT 變速箱有些離合器組尺寸甚至更小。

雙離合為什麼不能承受大扭矩,手動擋離合器且可以。

所以這種情況下,如果你頻繁 2 擋起步的話肯定比 1 擋更容易燒離合。

這種小離合器組會有多容易燒掉呢?

以前的一個台架實驗顯示在 200 牛和上千轉的轉速差下,離合器片的溫度可以每秒上升 100 多度。 如果徹底關掉冷卻,連續全油門起步,基本上幾下先是潤滑冷卻油燒掉,緊接著離合器就燒了。

所以手動擋一是無法保證連續扭矩輸出,而是在大部分情況下對舒適性的要求低得多,三是離合器尺寸限制沒有 DCT 和 AT 這麼複雜,於是自然不容易因為高扭矩而過熱。

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