0B5变速器的机械部分
在0B5变速器的机械部分我们主要学习的是双离合器与机械齿轮传动的连接,既然是双离合器变速器,因此就会形成两个子系统:分变速器1和分变速器2,此时变速器的机械齿轮部分一定会是两套装置。具体来讲我们可以通过图954会更直观的来认识。
从图954中我们不难看出,双离合器由K1和K2组成,与其连接的分别是两根输入轴:一根实心轴(黄色)和有个空心轴(蓝色),两根轴上分别被设计了奇数挡和偶数挡的主动齿轮,然后再与输出轴上的从动齿轮通过同步器的连接就形成了变速器的不同挡位的动力传递。这样整个变速器就被分为两个变速器了:分变速器1用来实现所有奇数挡部分,奇数挡(1、3、5、7)可通过中间输入轴1(黄色实心轴上有1、3、5、7挡的主动齿轮)并用离合器K1来驱动完成这些挡位的动力流的传递;而分变速器2则用来实现所有偶数挡和倒挡,偶数挡((2、4、6)和倒挡可通过输入轴2(蓝色空心轴上有2、4、6、R挡的主动齿轮)用离合器K2来驱动。
双离合器(K1和K2)是该变速器的一个核心部件,主要用来传递发动机的动力,而且形成的两条动力流(奇数挡动力流和偶数挡动力流),它相当于是连接发动机和变速器的桥梁,为了安全起见但两条动力流不能同时生成,因此两个离合器不能同时参与工作。
双离合器结构特点:两个离合器被集成在一个离合器外传鼓中(如图955所示),从结构上看与带有液力传递装置的自动变速器(AT)中的离合器结构是一样的,也是由离合器活塞、摩擦组件、活塞回位弹簧、离合器油道、密封环等组成。从离合器作用上看双离合器要执行两个任务:第一在车辆起步时接通驱动力;在车辆停住时中断驱动力。第二就是换挡过程(切换到相应的分变速器)。
从双离合器结构图(图955)来看,双离合器设计成让离合器K1处于外侧这样一种结构,这种结构可以使得离合器K1的直径较大些,因为离合器K1用做起步离合器(1挡),所以这种结构就能满足K1的这种较高的要求了。
这两个离合器都使用了小压紧缸和活塞螺旋回位弹簧组件,这使得起步和换挡都具有良好的调节性。不再需要液压压力平衡过程了,在高转速时因离心力而产生的所谓“动态压力”形成也由离合器调节进行了修正。因此使用了一个压力特性曲线,通过这个曲线来对各种情况下的动态压力形成进行补偿。
离合器具体的工作过程是这样的,首先就是原地挂挡的起步过程:当选挡杆在位置P或N启动发动机时,变速器内部的同步器挂入的就是1挡和倒挡(预选挡位)。这样就不会出现起步延迟的问题了,根据驾驶员决定是倒车还是前行,已经预选了正确的挡位。
其次就是行驶起来的换挡过程:现在驾驶员想向前起步,他将选挡杆推至位置D,变速器便以1挡起步。当车速超过了约15km/h时,分变速器2内的同步器就挂上了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就会闪电般地脱开而与此同时离合器K2会飞快地接合(两个离合器在相互切换时有短暂的重叠过程,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。整个换挡过程在不到百分之一秒就结束了。现在在分变速器1内挂入的是3挡(预选的)。再往下的2-3直至6-7的换挡过程就都是重复上述过程了。那么整个变速器在执行前进挡时自始至终都是两个挡位在啮合(因为只有一个离合器在参与,因此不必担心存在运动干涉),那么变速器在换挡过程最为关键的就是预选挡位的提前选择,这主要取决于驾驶员右脚的位置信息,例如当前变速器以4挡(K2离合器参与)来行驶,那么与其相邻的两个挡位3挡和5挡都有可能是预选挡位,但3挡和5挡又不可能同时出现(在一个离合器管辖范围内坚决不能出现两个挡位),此时如果驾驶员右脚放在加速踏板上,那么就一定是5挡作为预选挡位出现,如果驾驶员右脚放在了制动踏板上,那么3挡则以预选挡位出现,如果驾驶员的右脚既没有驱动加速踏板也没有驱动制动踏板的话,此时优先选择3挡为预选加速位(考虑汽车行驶阻力及车速的对应关系),只有例如下坡那样行驶惯力较大时,才有可能是5挡为预选挡位(这种情景很少会出现,一般驾驶员不会做出这种操作)。
在机械方面还有就是P挡位的驻车功能了(如图956所示),结构上仍然与传统白动变速器(AT)类似,也是通过停车后的挂挡拉索位置来实现的。不过该变速器液压阀体中没有手动阀,因此该换挡拉索除了驱动挡位开关信息(变速器内部挡位传感器)外,剩下的就是实现P挡位置的驻车功能了。
驻车锁:因为在发动机不工作时没有动力传递(两个离合器均脱开),所以与普通自动变速器一样,0B5变速器需要有一个驻车锁。驻车锁齿轮与输出轴啮合在一起,棘爪是由换挡操纵机构(选挡杆)通过选挡杆拉索以纯机械的方式来操纵的,挡位(选挡杆位置)传感器G676也是由换挡轴和驻车锁杠杆来操纵的,为此该杠杆(用于操纵驻车锁)上有一个永久磁铁,它的磁场作用到传感器上。变速器控制单元根据挡位传感器G676所确定出的信号来识别选挡杆位置P、R、N、D、S等几个位置(关于挡位传感器G676会在后面的内容有详细的介绍)。