DSG自动变速器技术
引言
DSG(Direct-Shift Gearbox)变速器是目前世界上最先进的、具有革命性的变速器系统,大众汽车在2002年于德国沃尔夫斯堡首次向世界展示了这一技术创新。新一代DSG变速器采用了双离合器和6个前进档的传统齿轮变速器作为动力的传送部件,主要与高扭矩的发动机配合使用。大众汽车公司投入1.5亿欧元在卡塞尔的大众工厂,用于制造DSG变速器,该工厂最大日产能为1000台。 新一代宝来1.4t最新报价DSG变速器采用了2个离合器和6个前进档的传统齿轮变速器作为动力的传送部件,这是目前世界上最先进的、具有革命性的自动变速器。 DSG变速器旨在满足消费者对驾驶运动感和车辆节油的双重要求,为那些酷爱手动变速器的驾驶者们提供了最佳选择。DSG带来低油耗的同时,车辆性能方面没有任何损失,同样具有出的加速性和最高时速,并且与传统自动变速器一样可以实现顺畅换档,不影响牵引力。 尼桑240sx配备了DSG的发动机由于快速的齿轮转换能够马上产生牵引力和更大的灵活性,加速时间比手动变速器更加迅捷。以Golf GTI为例,带有DSG的车型0到100公里加速只需6.9秒,这个成绩比手动档的车型更快,达到最高时速235交通违章公里的同时也在同一水平。更加令人印象深刻的是,在性能提高的同时,配备DSG的车型百公里油耗只有8.0升,与手动档车型相当。
DSG的构造及原理
DSG变速箱系统的核心组件包含智能电子液压换挡控制系统、双离合器、双输入轴和双输出轴(DQ200为三个)共同完成换挡过程。控制系统由一个机电控制模块和多个独立传感器的控制阀组件组成。机电控制模块收集并处理传感器的信号数据,对离合器、输入轴、液压系统等进行控制。此外,该系统还控制了调节阀、转换阀等多种液压阀。DSG变速箱手动模式(Tiptronic)下可以自行进行跳跃降档,如果起始档位和最终选择档位属于同一个离合器控制,则会通过另一离合器控制的档位转换一下,如果起始档位和最终档位不属于同一个离合器控制的,则可以直接跳跃至所定档位,输入轴1在空心的输入轴2内部,通过花键与离合器1联接,输入轴1连接1/3/倒档齿轮及5档螺旋齿轮,在1档和3档之间还有输入轴1的转速传感器的靶轮;输出轴2同样通过花键和离合器2联接,输入轴2上有2/4/6档齿轮,在2档和4档之间也有与之对应的转速传感器靶轮,为了配合两个输入轴的设计,DSG变速箱有两个输出轴。输入轴1包含1、2、3、4档同步器和换挡齿轮。输入轴2包含5、6、7档及换挡换挡齿轮和变速器输出转速传感器齿轮与离合器相连的输出齿轮。
离合器1负责1档、3档、5档和倒档,离合器2负责2档、4档和6档;挂上奇数档时,离合
器1结合,输入轴1工作,离合器2分离,输入轴2不工作,即在DSG变速器的工作过程中总是有2个档位是结合的,一个正在工作,另一个则为下一步做好准备;手动模式下可以进行跳跃降档:如果起始档位和最终档位属于同一个离合器控制的,则会通过另一离合器控制的档位转换一下,如果起始档位和最终档位不属于同一个离合器控制的,则可以直接跳跃降至所定档位。
DSG则可以想象为将两台手动变速箱的功能合二为一,并建立在单一的系统内。DSG内含两台自动控制的离合器,由电子控制及液压推动,能同时控制两组离合器的运作。当变速箱运作时,一组齿轮被齿合,而接近换挡之时,下一组挡段的齿轮已被预选,但离合器仍处于分离状态;当换挡时一具离合器将使用中的齿轮分离,同时另一具离合器齿合已被预选的齿轮,在整个换挡期间能确保最少有一组齿轮在输出动力,令动力没有出现间断的状况。
要配合以上运作,DSG的传动轴被分为两条,一条是放于内里实心的传动轴,而另一条则是在外面套着的空心传动轴;内里实心的传动轴连接了1、3、5及后挡,而外面空心的传动轴则连接2、4及6挡,两具离合器各自负责一条传动轴的齿合动作,引擎动力便会由
其中一条传动轴作出无间断的传送,考虑到零件使用寿命,设计人员选择了油槽膜片式离合器,离合器动作由液压系统来控制。
目前的DSG
大众其共有两款DSG双离合变速器,在大众内部代号分别为DQ250和DQ200,从直观数据上分析,代号DQ250的DSG有六个挡位,能承受最大扭矩为350NM,主要用于高排量或主打操控性的车型,如高尔夫GTI和迈腾;而DQ200则是七速双离合变速器,能承受最大扭矩为250NM,主要搭载于中低排量的车型,如速腾等。
部分消费者认为搭载于“较高价位”车型的DQ250双离合变速器在性能方面要优于DQ200,因此得出这样一个结论:能承受最大扭矩为350NM的DQ250双离合变速器要比DQ200“好”粤n11111。反方则认为,拥有七挡位的DQ200双离合变速器在经济性和平顺性方面要好于DQ250。这都是片面的。
代号为DQ250和DQ200的两款双离合变速器控制模块是来自不同的厂家。2003年,大众代号为DQ250的首款双离合器自动变速器问世,采用的是博格华纳公司生产的模块,这款
DSG变速器可承受的扭矩达350Nm。2008年3月份,大众又发布了7速双离合变速器,由德国SChaeffler(舍弗勒集团)旗下的LuK(鲁克)公司提供核心部件,可承受最大扭矩为250Nm。
干式与湿式。总部位于美国的Borgwarner(博格华纳)为大众提供6速DSG双离合变速器的主要控制单元,而7速双离合变速器则由德国本土的LuK公司提供核心技术,尽管它们大部分组件都是在位于德国卡塞尔(Kassel)的大众工厂里完成组装生产的。实际上,7速DQ200与现代摩比斯6速DQ250迈腾(进口)除了挡位不同外,两者最大的差别就在于它们一个采用湿式双离合(DQ250),一个采用干式双离合器(DQ200)。
相较于DQ200干式双离合器通过离合器从动盘上的摩擦片来传递扭矩,湿式双离合器的扭矩传递是通过浸没在油中的湿式离合器摩擦片来实现的。由于节省了相关液力系统以及干式离合器本身所具有的传递扭矩的高效性,干式系统很大程度地提高了燃油经济性。相关数据统计显示,同样是77Kw的发动机,配备7挡DSG变速箱的要比6挡湿式双离合器变速箱节省超过10%的燃油。
干式双离合器除了传递效率更高外,7速DSG变速箱还省去了过滤器、油冷器以及变速箱
壳体中的高压油管等零部件,与普通手动变速箱一样,变速箱油只用于变速箱齿轮和轴承的润滑和冷却。因而7挡DSG变速箱油仅需要1.7升变速箱油,而6挡DSG变速箱则需要6.5升。
当然,因为传递扭矩载体和工作乃抗温度的限制,干式双离合器在扭矩传输上受到了明显的限制,代号为DQ200的7速DSG变速箱只能适用于最大扭矩小于250Nm的“中小型”发动机。此外,因为布局和选用摩擦材料的因素,湿式双离合器的外形尺寸比干式双离合器要大,不利于整车动力总成的布置,相信这也是DQ200适用于中小排量车型的潜在原因之一。所以,6速与7速其实并没有哪一方拥有绝对的胜券,只是适合的方向与用处不一而已。
DQ200(7速干式)与DQ250(6速湿式)的区别
DQ200和DQ250除了之前提到的扭矩和前进档位数不同外,技术原理和实施方式基本相同,只不过由于分别采用了干式和湿式的扭矩传递方式,导致了内部结构有所差异。
传递效率:
按照血统来说,DQ200还应该得叫DQ250一声“前辈”,因为它最初是基于DQ250发展演变而来。具体来说,DQ250传递扭矩是通过浸没在油中的湿式离合器摩擦片来完成,DQ200的扭矩则通过离合器从动盘上的摩擦片来传递,正是这一介质差异才使DQ200的变速箱效率最终要高于DQ250。
质量:
与DQ250不同,DQ200有三个输出轴:1-4档连接到输出轴1,5-7档位连接到输出轴2,倒档和驻车锁止器连接到输出轴3;DQ200省去了DQ250上使用的过滤器、油冷器以及变速箱壳体中的高压油管等零部件,发动机重量也由94kg精简到了74kg。
存在的问题
①降档抖动:这种现象从最早使用DQ250的迈腾,到最新的高尔夫6代一直都存在。具体表现是由高档位降档时,车身会有轻微抖动感,目前还没有明确的解决办法。
②变速箱可能产生过热导致无法工作:这个问题发生在使用DQ250的迈腾车型上,DQ200尚没有发现。具体表现为车辆行驶时变速箱会突然跳至N档,控制面板上P、R、N、D、S
档位灯同时亮起,车辆也同时失去动力。
关于大众DSG变速箱故障的问题,这几年引进中国以来,褒扬者有之,贬斥者有之。随着时间的进展,贬斥者越来越多。而随着大众在北美等地陆续召回故障DSG,这一问题逐渐暴露开。
在中国市场,很多车主反映DSG变速器频发故障,但大众汽车公司在中国鲜有召回措施,最近的一次为2009年10月因6速DSG故障召回的2760辆汽车。据很多车主投诉DSG的主要故障是:6速DSG变速器出现频繁异响导致滑阀箱损坏而无法变速;7速DSG变速器存在换挡异响、顿挫感太强、转速突然异常升高、故障时各挡位灯不停闪烁和只能在奇数挡行驶5种情况。
说到底,是大众汽车自觉不自觉的问题。不管DSG变速箱是否真的存在产品设计缺陷或质量问题,这个需要权威部门及专家的研究和论证才能下结论。
。
去年新上市的新一代迈腾中,有车主发现“DSG双离合器变速箱过热”已被正式写进说明
书。说明书称:若轿车频繁起步,长时间以“慢速”行驶,或随车流时行时停,则双离合器变速箱可能过热。变速箱过热时警报灯点亮,组合仪表显示器还可能显示警报文本,同时,系统还可能发出警报声。遇此情况,必须立即停车,冷却变速箱。新迈腾说明书的警示说明内容,仍然可以看出这个是一个涉及到人身安全的问题。你想想,大多数车主用车都是在市区,如果遇到上下班高峰时段,长时间慢速行驶,时行时停的情况几乎每天都发生。如果每次都要立即停车,冷却变速箱。真不知道这辆车还有什么使用价值。使用者一定要注意!
DSG与其他变速器
CVT(CONSTANT VARIABLE TRANSMISSION)技术即无级变速技术,它采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力,可以实现传动比的连续改变,从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无级变速器(VDT-CVT),目前国内市场上采用CVT的车型已经越来越多。
无级变速器与常见的液压自动变速器最大的不同是在结构上,后者是由液压控制的齿轮变速系统构成,还是有挡位的,它所能实现的是在两挡之间的无级变速,而无级变速器则是
两组变速和一条传动带组成的,比传统自动变速器结构简单,体积更小。另外,它可以自由改变传动比,从而实现全程无级变速,使车速变化更为平稳,没有传统变速器换挡时那种“顿”的感觉。为实现无级变速,按传动方式可采用液体传动、电力传动和机械传动三种方式。
优点:制造成本低,动力输出平滑顺畅,燃油经济性堪比手动挡。
缺点:由于钢制皮带本身的承受力有限,因此大排量大扭矩的轿车不太适合,也不适宜做激烈的运动。
发布评论