用于雙離合器變速器的干式雙離合器的集成冷卻系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】用于雙離合器變速器的干式雙離合器的集成冷卻系統(tǒng)
[0001]說明書
[0002]本發(fā)明涉及一種用于機動車輛的雙離合器變速器，其具有兩個傳動部分、干式雙離合器和具有用于雙離合器的主動空氣冷卻的風(fēng)扇葉輪系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)，其中干式雙離合器將來自發(fā)動機的扭矩有選擇地傳輸?shù)絻蓚€傳動部分中的一個。
[0003]本發(fā)明也可以與手動換檔變速器和具有單個離合器的自動換檔變速器一起使用。
[0004]雙離合器變速器是自動換檔變速器，其在沒有動力中斷的情況下借助于兩個傳動部分允許全自動換檔。變速器控制器自動地選擇齒輪或在允許的發(fā)動機轉(zhuǎn)速范圍的框架內(nèi)根據(jù)駕駛員的意愿選擇齒輪。經(jīng)由兩個離合器中的一個一一其將兩個傳動部分連接到發(fā)動機--完成扭矩的傳輸。當一個離合器關(guān)閉時，另一個打開。
[0005]這種干式雙離合器經(jīng)常遭受不充分的冷卻或遭受過熱。在需要頻繁換檔的情況下，這是有冋題的特別是對于小型發(fā)動機，并且特別是當啟動時或者在走走停停運行期間，離合器盤經(jīng)受高摩擦應(yīng)力。
[0006]與過熱并行，特定摩擦襯片的使用可以導(dǎo)致令人煩惱的離合器氣味的出現(xiàn)，氣味可以進入乘客艙并且導(dǎo)致乘員的煩惱。過熱的另一后果是關(guān)于離合器溫度的摩擦系數(shù)的嚴重方差，這導(dǎo)致啟動制動和另人不愉快的換檔震動。
[0007]此外，必須在離合器元件處使足夠的冷卻質(zhì)量可用于干式離合器，以便避免離合器表面的過熱。結(jié)果，可是，必須接受在每次換檔期間一一也就是當駕車離開和加速時以及在每個制動操作期間一一必須加速或減速離合器質(zhì)量的缺點。這削弱變速器的總效率以及換檔和駕車離開的推動力。
[0008]為了解決這個問題，在專利文獻DE 10 2011 087 458.5中已經(jīng)有主動冷卻離合器的提議。為了產(chǎn)生冷卻空氣流，這里利用安裝于驅(qū)動盤內(nèi)或中心盤內(nèi)的風(fēng)扇葉輪。然而，在這個提議的版本中，僅冷卻啟動離合器的外部環(huán)境。用這種冷卻系統(tǒng)，從結(jié)合高滑動速度的摩擦表面產(chǎn)生所需的冷卻能力是不可能的。如同先前一樣，這里有表面過熱以及離合器容量的產(chǎn)生損失和摩擦損失或產(chǎn)生的“離合器失效”。
[0009]專利文獻DE 102 25 807公開了一種手動離合器，其一方面提供具有內(nèi)部支撐元件的壓盤，但是另一方面，在這個構(gòu)思中不同時包括中心盤。支撐元件主要用于提高壓盤的彈性并且確保壓盤更有效地緊靠著摩擦元件，同時系統(tǒng)的冷卻僅作為側(cè)效應(yīng)發(fā)生。
[0010]專利文獻DE 198 58 260 C2公開了一種由兩個盤組成的中心盤，其中在盤之間提供軸向距離件和隔片。借助于通過在距離件的出口附加安裝導(dǎo)向元件的旋轉(zhuǎn)速度，控制通過的空氣流。這樣的系統(tǒng)具有不能以最佳的方式控制空氣流的決定性的缺點。此外，中心盤由多個單獨部件組成，其結(jié)果是相應(yīng)地對熱導(dǎo)率有負效應(yīng)，這是不利的。
[0011]專利文獻US 5，857，547公開了一種具有壓盤的離合器，壓盤具有在主動接觸面上的肋系統(tǒng)。這個肋系統(tǒng)引起壓盤的附加冷卻。然而，在這個系統(tǒng)中，中心盤不包括在冷卻系統(tǒng)中。壓盤上的肋是直線配置，從而不包括穿過接觸壓力表面的可變對流。此外，在壓盤的接觸壓力面上不提供附加盤，其結(jié)果是降低壓盤的剛度并且減少相對于摩擦元件的壓盤的總接觸表面。同時，從而促進局部過熱的出現(xiàn)。此外，有不會達到吸收基本熱量所需的壓盤質(zhì)量的風(fēng)險。
[0012]提到的已知系統(tǒng)具有以下共同的缺點:它們不能夠冷卻具有中心盤和在充分在接觸表面上的兩個接觸壓盤的雙離合器系統(tǒng)。
[0013]因此，本發(fā)明的根本目的是提供一種用于干式雙離合器的冷卻系統(tǒng)，在冷卻系統(tǒng)中，冷卻系統(tǒng)的所有功能部件以最佳方式裝備，同時，應(yīng)該有大大減少離合器質(zhì)量的可能性。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，憑借中心盤和/或至少一個接觸壓盤是設(shè)計為風(fēng)扇葉輪系統(tǒng)的風(fēng)扇葉輪的事實，實現(xiàn)這個目的。
[0015]在雙離合器中，中心盤經(jīng)受來自兩側(cè)的能量輸入，這特別是在市區(qū)交通的頻繁換檔期間發(fā)生。在這種情況下，可變冷卻必須提供給中心盤并且提供給兩個接觸壓盤，以便能夠?qū)⒖偰芰窟\送到系統(tǒng)外。
[0016]下面的特征優(yōu)選地形成用于這的基礎(chǔ):
[0017]I)足夠大的質(zhì)量以吸收摩擦能量；
[0018]2)均勻結(jié)構(gòu)以確保無阻力熱傳導(dǎo)，
[0019]3)中心盤和接觸壓盤內(nèi)適當調(diào)整的幾何結(jié)構(gòu)，以便通過作為內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的對流將熱量從系統(tǒng)釋放到環(huán)境空氣；
[0020]4)通過發(fā)動機速度和內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的對流的控制；以及
[0021]5)外部冷卻系統(tǒng)，其確保相對于出口溫度的流向中心盤和接觸壓盤的冷卻空氣流的低入口溫度。
[0022]借助于根據(jù)本發(fā)明的風(fēng)扇葉輪系統(tǒng)，其設(shè)置在中心盤內(nèi)和/或兩個接觸壓盤內(nèi)，給予離合器內(nèi)的冷卻系統(tǒng)最佳配置。它代表了內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的有效部分。
[0023]在這樣的情況下，本發(fā)明包括下面的風(fēng)扇葉輪系統(tǒng)的組合:
[0024]I)僅在中心盤中
[0025]2)僅在第一接觸壓盤中
[0026]3)僅在第二接觸壓盤中
[0027]4)僅在兩個接觸壓盤中
[0028]5)僅在中心盤和第一接觸壓盤中
[0029]6)僅在中心盤和第二接觸壓盤中
[0030]7)在中心盤并且在兩個接觸壓盤中
[0031]所有上述風(fēng)扇葉輪系統(tǒng)隨著來自發(fā)動機的輸入軸旋轉(zhuǎn)或隨著安裝于輸入軸上的驅(qū)動盤旋轉(zhuǎn)，因此允許由風(fēng)扇葉輪系統(tǒng)產(chǎn)生的冷卻空氣流通過雙離合器的整個殼體并且附加地運走在中心盤和接觸壓盤之間的摩擦點處產(chǎn)生的熱量。特別是當風(fēng)扇葉輪配備有均勻的傳熱元件時，例如，以均勻鑄件的形式，并且與此同時，它們不低于一定的儲熱量或冷卻質(zhì)量，這以最佳的方式完成。
[0032]憑借根據(jù)本發(fā)明的特征，不僅連續(xù)冷卻可能，而且離合器質(zhì)量顯著減少。
[0033]風(fēng)扇葉輪系統(tǒng)優(yōu)選地以與來自發(fā)動機的雙離合器輸入軸相同的速度旋轉(zhuǎn)，或與安裝于輸入軸上的雙離合器驅(qū)動盤相同的速度旋轉(zhuǎn)。通過簡單的技術(shù)手段，可以實現(xiàn)這種設(shè)計，因為風(fēng)扇葉輪系統(tǒng)必須只安裝在發(fā)動機輸出軸上或連接到后者。在這種情況下，風(fēng)扇葉輪系統(tǒng)可以隨著連接到發(fā)動機輸出軸或驅(qū)動盤的雙離合器中心盤旋轉(zhuǎn)或者隨著雙離合器的接觸壓盤旋轉(zhuǎn)。在這樣的情況下，風(fēng)扇葉輪系統(tǒng)沿著平行于中心盤和接觸壓盤之間的接觸點引導(dǎo)冷卻空氣流，并且因此優(yōu)化受各自的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的影響的冷卻，這是重要的。
[0034]此外，本發(fā)明的顯著特征是，中心盤和/或至少一個接觸壓盤具有用于冷卻空氣流的通道。
[0035]在這種情況下，如果通道徑向延伸或至少具有徑向部件，這是有利的，確保了冷卻空氣分布在中心盤的整個表面上或接觸壓盤的整個表面上。
[0036]中心盤中的通道和/或至少在接觸壓盤中的一個中的通道可以設(shè)計為摩擦表面中的孔。
[0037]在中心盤中形成的風(fēng)扇葉輪和在接觸壓盤中形成的風(fēng)扇葉輪，優(yōu)選地與中心盤或各自的接觸壓盤整體地形成，確保沒有傳熱阻力可以出現(xiàn)。
[0038]為了能夠以最佳方式控制冷卻空氣，提供在中心盤中的和/或接觸壓盤中的風(fēng)扇葉輪可以配備有風(fēng)扇葉片，風(fēng)扇葉片具有可調(diào)節(jié)的入口角和出口角以用于空氣流速度和方向的適應(yīng)。以這種方式，完成到中心盤或接觸壓盤的所有區(qū)域的最佳冷卻空氣分布。
[0039]為了增加中心盤的冷卻表面面積和接觸壓盤的冷卻表面面積，可以在風(fēng)扇葉片之間提供空冷島。
[0040]此外，橫向冷卻開口方便地設(shè)置在風(fēng)扇葉片之間以便增加冷卻表面面積。
[0041]風(fēng)扇葉輪系統(tǒng)從離合器殼體外部吸入冷卻空氣。因此，用于冷卻空氣進入離合器殼體的入口區(qū)域應(yīng)該在流動方向上方便地位于各自風(fēng)扇葉輪的前面。然而，此外，在驅(qū)動盤中或在中心盤上或在兩者上提供一個，以便增加進入風(fēng)扇葉輪的冷卻空氣流的入口速度并因此增加冷卻空氣通過量，也是可能的。
[0042]因為冷卻空氣流應(yīng)該達到雙離合器的整個殼體，用于冷卻空氣的出口區(qū)域優(yōu)選地位于與入口區(qū)域的離合器殼體的相對端。介于中間的區(qū)域方便地配備有相應(yīng)的通道。