듀얼클러치 변속기

Dual-clutch transmission
DCT의 개략도(플라이휠의 축에 위치한 두 개의 동일한 클러치를 사용)

듀얼 클러치 변속기(DCT)(트윈 클러치 변속기라고도 함)[1]는 홀수 및 짝수 기어 세트에 두 개의 개별 클러치를 사용하는 다단 차량 변속기 시스템의 한 유형입니다.설계는 종종 두 개의 개별 수동 변속기와 유사하며, 각각의 클러치가 하나의 하우징 안에 포함되어 하나의 [2][3]유닛으로 작동합니다.차량 및 트럭에서 DCT는 자동 변속기로 작동하므로 운전자가 기어를 변경할 필요가 없습니다.

DCT는 1961년식 힐만 민스 중형차에 도입된 이지드라이브 자동변속기였다.1970년대에는 다양한 동유럽 트랙터(단일 클러치 페달을 통한 수동 조작 사용)가 그 뒤를 이었고, 1985년에는 포르쉐 962 C 경주용 자동차가 출시되었습니다.현대 최초의 DCT는 2003년형 폭스바겐 골프 R32에 사용되었다.2000년대 후반부터, DCT는 점점 더 보급되어 다양한 차종에서 유압 자동 변속기를 대체하고 있습니다.

설계.

동심원 클러치 레이아웃을 기반으로 한 DCT(이미지 중앙에 표시된 검은색 둥근 커버 내부)

DCT의 기본 원리는 한 클러치가 짝수 기어의 기어 세트를 구동하고 다른 클러치는 홀수 [1][2][4]기어의 기어 세트를 구동하는 것입니다.DCT는 차량이 짝수 기어로 주행하는 동안(또는 그 반대) 홀수 기어를 미리 선택할 수 있으므로 수동 [3][5]변속기를 사용할 경우 가능한 속도보다 몇 배 더 빠르게 변속할 수 있습니다.다른 클러치가 해제되는 정확한 순간에 맞물리도록 타이밍을 조정함으로써 DCT는 [4][5]휠에 대한 토크 공급을 중단하지 않고 기어를 변속할 수 있습니다.

DCT는 기존(유압식)[1] 자동 변속기에 사용되는 토크 컨버터 대신 클러치 팩(수동 변속기에 따라)을 사용합니다.DCT 클러치는 "습식" 또는 "건식"[6]이며 대부분의 모터사이클에서 사용되는 클러치와 유사합니다.습식 클러치는 클러치 [7]표면에 냉각을 제공하기 위해 오일로 씻기 때문에 Bugatti Veyron의 1,250 Nµm(922lbf†ft) 엔진과 같이 토크 부하가 높은 용도로 사용되는 경우가 많습니다.

두 클러치에 대해 여러 가지 배열이 가능하며, 아래에 간략히 설명되어 있습니다.

  • 대부분의 자동차용 DCT[8]플라이휠과 동일한 축에 위치한 두 의 동심 클러치 팩을 사용합니다.따라서 외측 클러치 팩은 내측 클러치 팩보다 직경이 큽니다.
  • 트랙터의 많은 DCT(예: Fortschritt ZT 320)는 클러치가 플라이휠의 동일한 축에 위치하는 유사한 배치를 사용합니다.차이점은 클러치가 이 축에서 서로 다른 위치(즉, 서로 [9]앞)에 있고 크기가 같다는 것입니다.이 디자인은 2020 Ford Mustang Shelby [10]GT500에서 사용되는 Tremec TR-9070 DCT에서 사용됩니다.
  • 또 다른 설계(Volkswagen DQ200 [2][7]변속기에 사용됨)는 동일한 크기의 클러치 두 개를 나란히 배치했습니다.이 설계에는 기어를 통해 크랭크축에서 구동되는 두 개의 입력축이 나란히 필요합니다.

역사

듀얼 클러치 기어박스 유형의 개략도:
  • 모터
  • A: 기본 구동 및 구동축
  • B: 듀얼 클러치
  • C: 종동축
  • D: 레이샤프트, 중공, 고른 기어
  • E: 레이샤프트, 홀수 기어
  • F: 출력

이중클러치 변속기의 개념은 1939년 [11]프랑스 엔지니어 아돌프 케그레스(Adolphe Kégresse)에 의해 발명되었다.변속기는 시트로엥 트랙션 아방(Avant)에서 사용하기 위한 것이었지만, 케그레스는 작동 모델을 [12]개발하기도 전에 자금이 바닥났다.

최초의 생산 DCT 중 하나는 영국의 Smiths Industries and Rootes가 1950년대 후반에 개발한 Easidrive 유닛입니다.1961년 Hillman Minx(시리즈 IIIC)에 도입된 이 DCT는 두 의 전자 클러치와 아날로그 전자 장치 및 일련의 솔레노이드를 사용하여 기어 [13][14]변속을 구현했습니다.Easidrive는 Hillman과 Singer 모델에서는 옵션으로 제공되었지만, 신뢰할 수 있는 장치가 아니었고 많은 것들이 기존의 수동 변속기로 대체되었습니다.

포르쉐는 1970년대 [15]후반 터보차지 [16][17]엔진의 기어 변속 시 부스트 저하를 방지하는 DCT의 가능성 때문에 레이싱 카용 DCT의 개발을 시작했다.변속기를 제어하는 데 필요한 전자 장치가 실용적일 정도로 소형화됨에 따라,[2][18] 1983년 포르쉐 956 르망 경주용 자동차의 프로토타입으로 포르쉐 도펠쿠플룽제트리에베("듀얼 클러치 기어박스") 변속기가 설치되었다.1985년 포르쉐 962 C 르망 레이싱카는 1986년 [2][19]세계스포츠카 챔피언십에서 우승했다.PDK 변속기는 1985년식 아우디 스포츠 콰트로 S1 그룹 B 랠리카에도 [5][20]사용됐다.

DCT를 사용한 최초의 양산 승용차는 2003년형 폭스바겐 골프 [2][4][7]R32였다.

제조원

보그워너

BorgWarner는 2003년 폭스바겐 골프 제품군에 도입된 R32 모델에 사용된 최초의 양산 DCT를 생산했다.[4][7][21] 회사는 폭스바겐 그룹이 사용하는 DCT(폴크스바겐 브랜드의 [5][22]자동차용 DSG)의 대부분을 생산하고 있으며, 2007년형 닛산 GT-R 스포츠카의 다양한 부품을 생산하고 있습니다.이것은 높은 토크 [23]부하를 수반하는 DCT의 초기 적용 모델입니다.이 회사는 여러 자동차 제조업체에 완전한 변속기 유닛, 습식 클램프 및/또는 메카트로닉 컨트롤 [2][1][22][21]모듈을 공급합니다.

Getrag

Getrag는 2008년부터[24] DCT 생산을 시작해 BMW,[25] 데이시아,[26] 닷지, [27][28]페라리,[29] 메르세데스-벤츠, 포드, 미쓰비시, 르노,[30] 스마트, 볼보 등 제조사를 공급하고 있다.Getrag 7DCL750은 고성능 엔진용으로 설계된 7단 DCT로 토크 정격은 750Nµm(553lbfµft)[31]입니다.2009년형 페라리 458, 2014년형 메르세데스-AMG GT, 2017년형 포드 [32]GT 등 중형 스포츠카에 사용된다.

러크

LuK DCT는 2008년부터 폭스바겐 그룹에 의해 상대적으로 토크 [33]출력이 낮은 여러 소형차에 사용되어 왔습니다.

리카르도.

Ricardo는 2005~2015년식 부가티 [1][2][5][34]베이런에 사용된 7단 DCT를 설계 및 제작했으며, 이 모델은 1,250Nm(922lbf†ft)의 토크를 생성하는 터보차지 16기통 엔진을 장착했다.

트레멕

Tremec은 2020년형 쉐보레 콜벳 C8에 사용되는 8단 DCT와 2020년형 Ford Mustang Shelby [35]GT500에 사용되는 7단 DCT를 제공합니다.

ZF 프리드리히샤펜

ZF Friedrichshafen[36][37][38][39][40]포르쉐가 사용하는 7단 DCT를 생산한다.

자동차에서의 사용

2003년 폭스바겐 골프 R32에 도입된 이후 여러 폭스바겐 및 아우디 [7]모델에 두 개의 습식 클러치가 동심원형으로 배치된 6단 DCT(모델 코드 DQ250)가 사용되고 있습니다.2008년 폭스바겐 그룹은 DQ200을 생산하기 시작했습니다.DQ200은 동심원이 아닌 [7][2]두 개의 드라이 클러치를 나란히 배치한 7단 DCT입니다.폭스바겐은 연비가 6단 수동에 비해 6%, 기존(유압) [7]자동변속기에 비해 20% 향상됐다고 주장한다.DCT 변속기는 폭스바겐, Audi, SEAT, SKoda 및 부가티가 판매하는 차량에 사용되었으며, 대부분 Direct-Shift 기어박스라는 용어를 사용하여 판매되고 있습니다([5][41][22]S-Tronic이라는 용어를 사용한 아우디는 제외).

고성능 자동차에서의 사용은 부가티 베이런에 사용된 7단 DCT로 2005년에 시작되었다.기타 초기 고성능 애플리케이션으로는 2007년형 닛산 GT-R,[42][43] 2008년형 페라리 캘리포니아,[44][45] 2008년형 미쓰비시 랜서 에볼루션[46][47][48] X 및 2009년형 포르쉐 911(997)[49][50]이 있습니다.

2009년식 혼다 VFR1200F는 DCT를 [51]사용한 최초의 오토바이입니다.혼다는 이후 DCT의 적용을 골드윙 모델(2018년식), 아프리카 트윈, 리벨 1100, NC750X(2020년식)로 확대했다.

2010년,[52] 미쓰비시후소 6단 듀오닉 변속기는 트럭에 사용되는 최초의 DCT가 되었다.

2016년식 Acura ILX는 8단 DCT와 을 이루는 토크 컨버터(일반적으로 유압 자동 변속기에 사용되는 장치)를 사용합니다.토크 컨버터의 목적은 저속 주행 시 DCT에서 종종 발견되는 흔들림과 떨림을 제거하여 저속 주행의 부드러움을 향상시키는 것입니다.

트랙터에서의 사용

동유럽 국가의 몇몇 1970년대 트랙터(Kirovets K-700 파생 모델 등)는 수동 작동식 DCT를 사용했다.예를 들어, Fortschritt ZT 300에는 Unterlastschaltstufe("부하 시 변속") 기능이 있어 운전자가 미리 선택한 다음 클러치를 반쯤 눌러 활성화해야 합니다.그러면 두 번째 클러치가 맞물리며, 휠로 토크 전달이 중단되지 않고 피동 휠에 감속 기어를 적용합니다.

열차에서의 사용

일부 철도 차량에는 다른 유형의 듀얼 클러치 변속기가 사용되었습니다.클러치 2개는 하나는 기어박스 입력축에, 다른 하나는 기어박스 출력축에 위치합니다.기어 변속을 위해 두 클러치가 동시에 해제되고 기어박스 내부의 브레이크가 체결됩니다.기어 변속은 모든 기어가 정지한 상태에서 이루어지므로 동기 메커니즘이 필요하지 않습니다.기어 변속 후 두 클러치가 다시 결합됩니다.동력 전달에 중대한 장애가 있기 때문에, 이 시스템은 기관차의 분리에 적합하지 않습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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