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亚新新闻
作者:佚名    新闻来源:转载    点击数:19432    更新时间:2011-12-31

舍弗勒干式离合器同时实现小型化和长寿命,并用于混合动力车(转载)

舍弗勒干式离合器同时实现小型化和长寿命,并用于混合动力车
转载于http://cn.newmaker.com  日经BP社
以手动变速箱(MT)车型为主要用途的干式离合器,现在也越来越多地被采用在DCT(Dual Clutch Transmission,双离合器变速箱)及单马达式混合动力系统上。笔者前往从德国大众第一代“甲壳虫”起为各种车辆提供离合器系统的德国舍弗勒集团(Schaeffler Group),就该集团旗下LuK品牌的最新动向进行了采访。

在MT车型及AMT(Automated Manual Transmission,手自一体变速箱)车型上,干式离合器是将发动机扭矩传递给驱动系统时不可缺少的部件。干式离合器由离合器压盘、将离合器压盘推向飞轮的离合器盖、以及用于断开离合器的释放轴承构成。

离合器压盘在两侧贴有摩擦材料,夹在发动机的飞轮与离合器盖的压合面之间。离合器盖带有碟形弹簧,利用释放轴承推动支点位置,按照杠杆原理,离合器盖的压合面就会离开离合器压盘,使离合器断开。这就是离合器的一般原理。

LuK品牌涉及从摩擦材料到离合器系统的广泛产品,1965年开始首次作为离合提供给甲壳虫。之后,于1996年开发了在检测到释放轴承的负荷随着离合器压盘的磨损增加的状态后,能够自动调节碟形弹簧的支点,将踏板踏力及压合面负荷保持在固定水平的“SAC(Self Adjusting Clutch,自调式离合器)”。

普通离合器在扭矩变大时离合器直径与扭矩成比例变大。而SAC通过优化碟形弹簧的形状,能够以更小的直径满足大扭矩需求(图1)。


图1:离合器直径与扭矩容量的关系
与普通产品相比,带自动调节功能的SAC能够以小尺寸满足大容量需求。

干式离合器也开始被DCT采用。大众公司的DCT虽然最初使用的是湿式离合器,但之后也推出了干式离合器产品。LuK品牌于2008年开始生产干式离合器型DCT。该DCT不会产生湿式离合器那样的打滑损失,有利于高燃效(图2)。


图2:DCT(Dual Clutch Transmission)用离合器
使用奇数档和偶数档变速用的两个干式单板离合器。

而且,DCT还嵌入了SAC功能(图3)。DCT通常处于离合器断开的状态。当释放轴承推压绿色碟形弹簧时,弹簧就会向左移动,使离合器接合。这时,如果是离合器压盘磨损后导致支点位置不改变的普通产品的话,压盘的变薄会使碟形弹簧的角度发生改变。因此,就会出现释放轴承的可动区域偏移以及踏力加重的情况。而SAC嵌入了可自动调节支点的机构,踏力不会改变。


图3:DCT的SAC原理
在碟形弹簧的支点上设有自动调节机构,离合器压盘磨损的话支点的位置会移动。

DCT的干式离合器无需更换

实际上,该机构是利用图4中的环形件来实现的。负荷增加的话,支撑碟形弹簧的传感器弹簧就会向压合面方向弹性变形,这时与盖板接触的环形件凭借弹簧的力量旋转。其间环形件的突起沿着盖板的斜沟转动,由此自动修正支点的位置。


图4:SAC的构造
(a)带有在碟形弹簧与盖板之间旋转的环形件,离合器压盘磨损的话就会利用弹簧力旋转环形件,使支点移动。(b)环形件的突起沿着盖板上的斜沟转动。

SAC即使在摩擦材料磨损后也能够使踏力和压合面的负荷保持固定水平,因此通过加厚摩擦材料,还可提高耐久性。原来的离合器,摩擦材料厚1.4mm,寿命为10万km。而SAC不同,摩擦材料厚2.5mm,拥有24万km的寿命。因此,DCT用干式离合器可不用更换。

在混合动力车(HEV)领域,干式离合器的采用案例也不断增加。大众“途锐(Touareg)”和日产“风雅(Fuga)”的HEV就采用了Luk品牌的离合器,可仅靠马达行驶。不过,配置在发动机、马达这些驱动源之间的离合器要求采用与通常不同的技术。


图5:混合动力车用离合器
位于发动机与马达之间的离合器。设置两个轮毂法兰盘,吸收加速和减速两方向的振动。弹簧外周与法兰的间隙也很大,弹簧的磨损较少。

比如,风雅与途锐不同,以省去扭矩转换器、提高燃效为目标。这时对离合器的要求更为苛刻,需要缜密的控制。因此采用了耐久性高、振动抑制性能出色的双法兰离合器(图5)。

另外,Luk品牌还面新兴市场国家开发了可用小型冲压机生产部件的组装式离合器盖(图6)。(特约撰稿人:川端由美)


图6:面向新兴市场国家的离合器盖
普通离合器盖的盖板需要用大型冲压机来成型,而开发产品可通过组装用小型冲压机成型的部件来制造。


 


 
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