手动挡离合器可以承受大扭矩，而双离合为什么不行？

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手动挡离合器可以承受大扭矩，而双离合为什么不行？

作者 / 一个kebab

最近正好有个项目在台架上测试了离合器的温度特性，然后验证了控制软件里的温度模型。

其实离合器的生热原理很简单，就是 传递的离合器扭矩 *（发动机转速 - 离合器转速）由此摩擦生热。

而要让离合器过热，无非有三种可能的情况：

1. 大扭矩摩擦
2. 大转速差摩擦，也就是很大的（发动机转速 - 离合器转速）
3. 相对比较弱的离合器热容，也就是离合器很容易被加热，很多情况下是因为离合器的尺寸比较小。

这么来看导致这个问题的本质原因就是下面三个：

1. DCT 和 AT 自动挡变速箱和手动挡以及 AMT 的最大最大区别在于：换挡过程中扭矩不间断。

随手画了一个动力升档的时候 DCT 换挡过程中两组离合器的扭矩和转速控制特性曲线，这里主要有两个步骤：

• 扭矩交替（下半部分扭矩特性中红蓝两个离合器扭矩交叉）
• 发动机转速同步（上半部分速度特性中绿色的发动机转速从脱开的挡位同步到结合的挡位）

注意：

1. 在上图下方的扭矩特性曲线中，发动机（绿色曲线）在整个换挡过程中都会保持相对一致的扭矩输出（类似于驾驶员一直在踩油门的情况），在全油门的情况下是个大扭矩。
2. 而在上图上方的转速特性中，蓝色的离合器在彻底和发动机转速同步之前都会有一个转速差，于是 持续的大扭矩 * 转速差就容易发热。

而手动挡离合踩下后，驾驶员不会持续维持全油门，自然也就不会有上面这种发热问题。

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2. 自动挡起步的时候，所追求的质量是类似电机一样的线性扭矩输出，而线性扭矩输出所需要的是线性的离合器扭矩递增，哪怕是在全油门的情况下，这种情况不可避免地会导致下面这样的工况：

上图离合器的初始转速（蓝色）和发动机的转速（红色）之间有个很大的速度差，而为了做到比手动挡更加精确和平顺，离合器整体的转速递增过程（= 车速上升过程）都会相对线性。

于是和前面提到的一样，相对手动挡更好的舒适性所带来的代价就是长时间的离合器打滑，而且还是几千转转速差的打滑。

还是上面的公式，大转速差就会导致过多的热量产出。

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3. DCT 或者 AT 变速箱的离合器组有些因为布置的原因所以尺寸很小。

比如 DCT 如果是并行的内外离合器组，则内部离合器组比外部要小一大圈，比如下图：

• 上面那组是 DCT 的内离合器组，大多和相对比较高的偶数挡位搭配。
• 而下面这组是 DCT 的外离合器组，大多和相对比较低的奇数挡位搭配。

上面那组看得出来尺寸小得多吧，AT 变速箱有些离合器组尺寸甚至更小。

所以这种情况下，如果你频繁 2 挡起步的话肯定比 1 挡更容易烧离合。

这种小离合器组会有多容易烧掉呢？

以前的一个台架实验显示在 200 牛和上千转的转速差下，离合器片的温度可以每秒上升 100 多度。如果彻底关掉冷却，连续全油门起步，基本上几下先是润滑冷却油烧掉，紧接着离合器就烧了。

所以手动挡一是无法保证连续扭矩输出，而是在大部分情况下对舒适性的要求低得多，三是离合器尺寸限制没有 DCT 和 AT 这么复杂，于是自然不容易因为高扭矩而过热。