2024年1月14日发(作者:5一6万自动挡汽车大全)
DSG变速器最详细信息总结
变速器最详细信息总结
3.15晚会爆出了大众DSG变速箱的致命缺陷,由于以前对大众的产品还是挺信任的,即使早就听到有人质疑TDI+DSG的组合,也没有把它当回事儿。身边有人开新帕萨特和迈腾,担心他们安全,而且最近又在上课学习变速箱,因此好好了解了一下DSG,大神勿拍。
一.名词解释
名词解释
DSG:双离合器变速箱。(大众对其翻译是:Direct Shift Gearbox,直接换挡变速箱)
二.DSG全面解读
全面解读
变速箱历史
变速箱历史
『阿道夫?加尔奇给雪铁龙公司设计的双离合变速器』
目前对于双离合变速器的发明人是谁,通常会有两种说法,一种是在1940年,德国Darmstadt大学教授Rudolph Franke第一个申请了双离合器变速器专利,该变速器曾经在卡车上试验过,但是没有投入批量生产。
『法国人阿道夫?加尔奇设计的半履带车』
另一种是,在1939年,法国人Adolphe Kégresse(阿道夫?加尔奇)构思了双离合器变速器的设想,希望应用于具有传奇色彩的雪铁龙Traction(前驱)车上。不幸的是,当时不利的商业环境阻碍了这一设想的继续发展。加尔奇以开发了半履带车而闻名于世,这是一种装备了橡胶履带的车辆,可以在各种地形中越野行驶。
就像韩国人喜欢说粽子是他们发明的一样,德国人也喜欢将双离合变速器的发明人说成是德国人,据奥迪的S-Tronic原厂资料中称,他们认为是德国教授发明了双离合变速器。而维基百科上的资料显示
是法国工程师首先发明了双离合变速器,而且还有仅存早期设计图纸为证。然而究竟是谁发明的已经不重要了,技术先驱们都值得大家尊敬。
『保时捷962赛车』
『新款911上的PDK变速器的档位显示和排挡杆』
德国人在现代机械上领先是毋庸置疑的,双离合变速器的设计终于被他们率先量产,并且投入到保时捷赛车上。1983年,保时捷将PDK双离合器变速箱用于956赛车上,并在1984年与1985年以962赛车在赛道上获得了极大的成功。
『奥迪 Sport quattro S1拉力赛车』
奥迪在1985年推出S-Tronic变速箱,并且也是率先应用在赛车上,当时,装备了双离合器变速器的Sport quattro S1拉力赛车在海拔高达4300米的派克峰 (Pikes Peak) 举行的山道赛中一举夺冠。
20世纪90年代末期,大众公司和博格华纳携手合作生产第一个适用于大批量生产和应用于主流车型的双离合变速器。 双离合DualTronic技术使得手动变速箱具备自动性能,同时大大改善了汽车的燃油经济性。应用该技术可以保证变速箱在换挡时消除汽车动力中断现象。
『手动变速箱解剖图』
博格华纳为双离合自动变速箱开发的DualTronic双离合自动变速湿式离合器和控制系统已于2003年批量生产,配套于大众奥迪革新产品DSG(直接换档变速器) ,最先应用于2003款大众高尔夫R32和奥迪TT上。博格华纳的双离合自动变速器因其产品创新和加工精细而赢得了2005年度北美供应商超级大奖。 很多国人对于双离合变速器的认识也是从DSG开始。当然,大众的“双离合”也是比较有代表性的,旗下大部分进口车也都配有DSG,如高尔夫GTI,EOS,迈腾和尚酷等。
『大众EOS采用的就是DSG双离合变速箱』
不过,现今大众其实共有两款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和即将上市的09款迈腾;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,如下半年上市的高尔夫6、速腾等。
2.国内DSG生产企业
生产企业
3. DSG原理分析
● 大众汽车DSG双离合器自动变速箱产品系列
产品系列 DSG双离合自动变速箱最重要的核心部件是它的双离合器。根据采用的离合器形式不同,大众汽车目前主要有采用湿式离合器的6速DSG和采用干式离合器的7速DSG。7速DSG双离合器自动变速箱是大众汽车为了更加拓展DSG变速箱的应用范围,在6速DSG的技术基础上,研制的最新变速箱产品。
● 6速DSG双离合器自动变速箱
目前在中国市场,迈腾1.8TSI和2.0TSI两款国产车型以及CC,R36和Eos等大众汽车进口车型都已经装备了6速DSG双离合器自动变速箱。
6速DSG双离合器自动变速箱采用\"湿式\"双离合器,双离合器为一大一小2组同轴安装在一起的多片式离合器,分别连接1、3、5档以及倒档和2、4、6档齿轮。\"湿式\"是指双离合器安装于一个充满液压油的封闭油腔里。这种\"湿式\"结构具有更好的调节能力和优异的热容性,因此能够传递比较大的扭矩。6速DSG可匹配最大扭矩350牛米的发动机。
● 7速DSG双离合器自动变速箱
7速DSG双离合器自动变速箱采用\"干式\"双离合器,\"双离合器\"由3个尺寸相近的离合器片同轴相叠安装组成。位于两侧的2个离合器片分别联接1、3、5、7档和2、4、6档以及倒档齿轮,中间盘在其间移动,分别与2个离合器片\"结合\"或\"分离\",通过切换来进行换档。因为它的\"双离合器\"不是像6速DSG变速箱那样安装于封闭油腔里,所以,被称为\"干式\"双离合器。
7速DSG双离合器自动变速箱的设计初衷就是针对中小排量发动机开发的。传统自动变速箱存在油耗高、换档迟缓、有顿挫感等缺点,不适合与中小排量发动机搭载应用。7速DSG变速箱的\"干式\"双离合器结构简单,简化了相关的液力系统,通过其从动盘上的干式摩擦片来高效传递扭矩,因此,它的系统效率更高,燃油经济性表现更佳,从而为驾驶者带来更多驾驶乐趣。7速DSG双离合自动变速箱可匹配最大扭矩250牛米的\"牛米的\"较小\"较小\"的发动机,与中小排量发动机匹配,使更多驾驶装备中小排量发动机轿车的消费者也能够享受到DSG自动变速箱方便舒适的驾驶。
DQ200拆解分析
按照惯例,首先简单介绍一下此番“献身“的主角:大众DQ200双离合变速箱--首款实现国产的大众DSG变速器。
大众DQ200七速干式双离合变速箱基本信息
基本信息型号 型号最大传递扭矩最大传递扭矩
扭矩前进挡数/前进挡数/倒挡数
倒挡数重量
重量0AM
250牛·米
7个/1个
约70千克
匹配大众EA111系列的1.4TSI和1.6L发动机
匹配发动机匹配发动机及车型发动机及车型
及车型
以及大众EA888系列 1.8TSI发动机
先后搭载于速腾、高尔夫、明锐、朗逸、迈腾、昊锐、宝来、大众CC、新帕萨特、新迈腾等车型上
在动手之前,我们需要先在意识里对双离合变速箱形成一个认知。如果您还不了解变速箱是什么,也还不明白基本的手动变速箱是怎样一个运作机理,我们为您准备了下面这杯餐前酒,请先行品
了解了手动变速箱的结构之后,我们再来理解双离合变速箱就简单的多了,从原理上来讲,双离合变速箱相当于两台手动变速箱的合体,一台控制奇数挡位,另一台控制偶数挡位,倒挡则按情况来站队(在DQ200这台7速双离合变速箱上,倒挡算是和偶数挡一伙儿的),然后,在这两台手动变速箱的合体上再增加一套能够控制离合器和切换挡位的控制机构,双离合变速箱的原理就是如此。媒体圈内知名的大众工程师“洪工”用“两台手动箱,一套自动拨”来形象的比喻双离合变速箱的原理。下面这段视频,有助于您更直观的了解我们的比喻,也能帮您更坦然的面对接下来从DQ200身上拆解出来的各种零件。。
● DQ200变速器实际拆解变速器实际拆解:拆解:三大模块--三大模块--两个--两个“两个“给力”给力”的,一个“一个“算计”的
比喻归比喻,当我们真的把DQ200放在您面前时,您不可能真的看到“两台手动变速箱+ 一个控制器”这样直接组合出来的一个产品,前面一大段的铺垫只是为了大家能够理解双离合变速箱的原理。
从变速箱的实际结构来看,DQ200双离合变速器主要的成员数量还是“三个”(当然不是MT+MT+控制器...)。这三大模块分工不同,其中两部分只负责“卖力”,它们是双离合器模块和齿轮箱部分,他们要做的事情只是传递动力,俗称“给力”。第三部分则是双离合变速箱“智慧的源泉”--机电控制模块,但实际上它是既出脑力又出体力--可以说是既当导演又当演员。这三大模块的具体差事和特点都是什么?我们通过拆解一一来解读。
● 双双离合器模块离合器模块:模块:我有外国身份证儿!我有外国身份证儿!
我们先来认识一下DQ200上拿着德国身份证儿的双离合器模块。既然双离合变速器都跟了它的姓,可想而知这个家伙有多么重要。
『双离合模块是由德国舍弗勒旗下的Luk品牌提供』
双离合器模块简单地说就是两套离合器+一个壳体,我们把靠近发动机一端的离合器叫做K1离合器,跟在后面的叫K2离合器。而K1和K2两套离合器拥有各自独立的从动部分(摩擦片+从动盘片+减震器+从动盘毂)、压紧机构(膜片弹簧、压盘)和操纵机构(这里只说到操纵臂)。
双离合器壳体、壳体中部的驱动盘以及K1和K2的蝶形膜片弹簧和压盘都是发动机的“死党”,它们之间不存在相对转动,双离合器的壳体与发动机飞轮连接,与发动机同步旋转,这些部件叫做“主动部分”。
随着离合器壳体一同转动的膜片弹簧和压盘扮演了很重要的角色,操纵臂的杠杆作用下压套筒使膜片弹簧受力变形,产生的形变推动(或拉动)压盘压紧摩擦片,这时候从动盘与前面提到的主动部分变成了一个整体,随着发动机同步旋转起来,在从离合器获得动力之后,从动盘依靠内花键将动力传递给输入轴,来自发动机的动力就此进入齿轮箱。
说到蝶形膜片弹簧这里,不得不说这台DQ200的干式双离合器在控制的方式和原理上很有意思,它和我们熟悉的手动变速箱原理一致,同样是靠挤压和摩擦来实现动力的接续传递,也是利用杠杆原理挤压套筒来使膜片弹簧变形。但是,膜片弹簧的工作方式却与手动变速箱离合器中膜片弹簧的方式完全相反(参见上面的动态图)。在手动变速箱的单片离合器结构中,膜片弹簧受到挤压时,会释放离合器压盘,中断动力传输;而在DQ200变速箱中,膜片弹簧在受到挤压时所起的作用竟然是压紧离合器接通动力!说白了,手动变速箱的离合器是--你给外力你给外力,它就分离,而这台DQ200双离合变速箱的离合器却恰恰你给外力,它就分离,相反,是你给外力你给外力,它才接合!之前在传统离合器里的“分离”轴承、你给外力,它才接合!“分离”杠杆在这里都该改叫“接合”XX了...
● 齿轮箱齿轮箱:齿轮箱:双MT合体
合体
动力从输入轴进入到变速箱箱体之后,将会开始在齿轮之间的旅行。箱体内的齿轮阵营倒是很好划分----也像两套手动变速箱一样--两根输入轴,两根输出轴,然后要再加一套驻车锁止的机构和向车轮半轴输送动力的差速器。这样来看,你会发现双离合的齿轮箱其实只是比传统的手动变速箱多了几根轴而已。而前面我们已经预习过,DQ200和手动变速箱的换挡原理也完全一致,拨叉推动接合齿套完成齿轮的结合或分离(挂挡摘挡)。
两根输入轴分别与K1离合器及K2离合器相连,采用内外套合的方式,输入轴一上的是1357挡的齿轮,输入轴二上的则是246R的齿轮。当两个离合器交替工作时,动力就能在奇数挡和偶数挡之间接续了。仔细一看输入轴你会发现另一件很有意思的事情,在输入轴一上,对应1357挡位的齿轮都是独立的,而对应246R挡位的二号输入轴上只有两个齿轮,4挡与6挡齿轮共用一个输入轴齿轮,2挡与R挡(倒
挡)共用一个输入轴齿轮,这样设计的目的也许是为了保证空心的第二输入轴能拥有足够的强度,同时保证变速箱的紧凑结构。
很多网友都想知道双离合变速箱的“N”挡(空挡)和手动变速箱空挡有什么区别。以我们拆解的这台DQ200变速箱为例,它在“N”挡时候的逻辑确实和我们平常手动变速箱的“空挡”有所不同,简单地说,双离合变速箱的双离合变速箱的“空挡”空挡”相当于手动变速箱相当于手动变速箱“挂1挡、踩离合”踩离合”的状态,这样在接合动力时的速度会更快。而且,在D挡模式下,的状态
长时间踩刹车时,离合器也会自动断开,而挡位接合套依然和1挡齿轮接合。
除了各种轴和齿轮之外,变速箱体还有一个我们不能忽视的部分—驻车控制模块,也就是我们车辆的“P”挡控制机构,驻车齿轮集
成在输出轴三上,与倒档齿轮同轴,它是输出轴齿轮中唯一一个拥有内花键的齿轮(与输出轴同步)。
驻车控制机构是DQ200变速箱上唯一一处与排挡杆存在物理连接的机构(其它所有的控制都是通过电信号传递),当我们把排挡杆挂入“P”挡时,排挡杆通过拉索控制,拉动连接球销,使棘爪扣住驻车齿轮,从而锁止输出轴,达到驻车锁止的目的。
● 机电控制模块,机电控制模块,“六肢”六肢”发达,发达,头脑不简单
头脑不简单
三者当中最辛苦的部分自然就是“既出力又算计”的机电控制模块,这种工作方式简直就是典型的“IT民工”。
从结构上来看,其组成倒也不复杂,传感器、运算/控制芯片再加上液压单元和执行器,也就四块内容,又是一个简单的数字。机电控制模块就是靠这些组件来完成获取信息--判断/决策--执行的整个过程。在这其中,由齿轮泵构成的液压泵和蓄压罐是机电控制模块所有动力的来源,用人体器官来比喻的话,这里就是心脏。
我们人类通过四肢来活动,DQ200的机电控制模块则拥有“六肢“,“两肢”分别控制K1和K2离合器的操纵臂,另外“四肢”则用来控制切换挡位拨叉。四个独立的拨叉控制杆控制五个拨叉(六挡和倒挡是两个拨叉共用一个拨叉控制杆),正是独立控制杆的存在才让相邻挡位提前接合成为可能。
而对肢体发出动作指令的“大脑”则由德国大陆Continental提供,这颗大脑通过发动机转速传感器、输出轴转速传感器、接合驾驶者对变速箱控制杆做出的操作,并通过共享CANBUS总线上的车速、轮速、油门踏板位置、转向角度传感器、横向加速度传感器等等一系列信息判断车辆的行驶状态和驾驶者的意图并作出回应。位于拨叉和离合器致动器位置的传感器则时刻提醒这颗德国大脑目前变速箱正在工作的离合器和目前结合的挡位。同时,根据机电控制模块内的油温传感器、油压传感器等及时监测变速箱的工作状态是否正常,其信息量之庞大我们可以想象,这种信息处理能力不知道有没有希望叫板现在流行的双核智能手机…
双离合变速箱之所以够快,不仅仅是因为它拥有“双离合模块”这么简单,还有很大程度归功于它的独立换挡控制杆,知道“独立”意味着什么吗?意味着,即便没有双离合器,由于DQ200采用的是间
隔挡位共用一个接合套的设计(前面已经讲过),所以相邻挡位的的接合套能够独立运作,理论上可以实现“一个挡位接合套的脱离的同时,相邻挡位齿轮的接合套已经接合!”知道兰博基尼的ISR变速箱(那个号称换挡时间50毫秒的变速箱)的核心系统是什么吗?其实就是多个可以独立控制的拨叉!
大多数自动变速箱乃至双离合变速箱中,都只使用一种油液,这种油液既需要实现润滑、散热、传递扭矩的作用,又需要提供液力控制部件所需的液压,而DQ200双离合变速箱采用了独立的双油路设计,并在两个油路中应用了不同的油液。在齿轮箱中,使用型号为G052171的齿轮油,这与国内大众MQ250手动变速箱所使用的齿轮油型号一致,而机电控制模块所使用的则是型号为G004000的液压油,两种油液在各自独立的油路循环中能够更好的发挥自己的功能,使变速箱拥有更好的低温工作特性。
而且DQ200总共的油液用量仅2.7L(齿轮油1.7L 液压油1L) 较传统的自动变速箱以及湿式双离合变速箱使用的变速箱油减少了近一半,别说DQ200是免维护的设计,即便后期需要养护,在成本上也是有明显优势的。(据说DQ250湿式双离合变速箱的油液用量为6L以上,DQ200总共的油液连其一半都不到)
--DQ200--DQ200(DQ200(7速干式双离合)和DQ250(DQ250(6速湿式双离合)究竟不同在哪儿?在哪儿?
DQ200和DQ250最明显的不同相信大家都知道,那就是“干湿”离合器的不同,DQ250使用湿式离合器,离合器的控制方式也完全不同,DQ200依靠液力推动操纵臂,靠膜片弹簧压紧离合器片,而DQ250的离合器接合则完全依靠液压来控制,采用湿式离合器设计的DQ250使用单一的油液,因其用量较大,所以设计了机油槽,并且拥有压力机油滤清器、机油冷却器以及靠曲轴动力驱动的机油泵等等设备,这些都是DQ200所没有的。
另外,由于前进挡数量不同,7速的DQ200有三根输出轴,倒挡齿轮和驻车齿轮单独占了一根输出轴,而DQ250只有两根,DQ250的驻车齿轮集成在差速器上。
三.多家双离合变速
多家双离合变速
大家不要以为所有双离合变速器都叫DSG,这只是大众对他们产品的命名而已,其他厂商也有自己的双离合变速器产品和自己的命名,
比如保时捷的PDK——Porsche DoppelKupplung、宝马的M-DCT——M-Dual Clutches Transmission、三菱的TC-SST——Twin Clutch-Sport
Shift Transmission、福特的PowerShift(这个名字比较短,所以没用简写)。所有这些产品名称迥异,设计初衷、内部结构不尽相同,但都是双离合变速箱产品。
四.问题分析 问题分析
通过我收集的车友们反映的问题最终归为两类:
1. 七速双离合变速器采用了干式离合器,也就是没有浸在油液中,在中国由于堵车严重,离合器长时间处于半联动状态,导致离合器磨损严重,寿命降低严重,然而DSG的电控单元却无法补偿这种磨损带来的间隙,导致分离结合误差,导致电控单元默认的自我保护启动,停在某一档上。
2. 有一些人分析,上述观点是大众公司打出的烟雾弹,因为DSG的问题不单单发生在七速干式变速的DQ200 而且也发生在湿式的六速 DQ250。经一些专业人士分析发生在一些零件上的结晶-“硼结晶”,来源才是关键问题,DSG研发组发现以硅酸盐为成分做润滑剂耐磨效果非常好,能比上纳米铜等尖端润滑剂,但是它的润滑方式不一样,它靠的是电泳沉淀在元件表面形成膜,但是时间使得零件表面形成了不可恢复的一层厚膜,必然导致零件在工
作过程中的问题。但是作为新材料,大众还有很多问题未能得到解决也是很正常的。
五.应对措施
在3.15晚会后大众已经承诺召回部分DSG汽车,所以大家敬请耐心等待。(我擦~这就是找骂~)
总结者:张智博
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