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目前看到的关于双离合变速器的最详细介绍 [复制链接]

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双离合变速器是目前比较先进的变速器技术,国产的大众迈腾、速腾、高尔夫、明锐等热门车型都纷纷装配了DSG,双离合既然先进,那国内销售最好的豪华轿车奥迪A4L为什么大多数车型都没有装配奥迪的S-Tronic双离合变速器呢?

(DSG)

究竟是奥迪不适合双离合变速器,还是觉得双离合变速器不好呢?答案是奥迪是可以全部配备S-Tronic变速器的,但是考虑到成本问题,并没有进行全系标配,只在顶配车型上少量使用。

奥迪平台上发动机绝大多数都是纵置发动机,而DSG目前都应用在横置发动机平台上,所以奥迪品牌里只有TT和A3全部用了DSG(用的S-Tronic变速器其实就是大众的6挡DSG变速器),他们是高尔夫的横置平台。具体原因可能是纵置平台的动力输出方向的问题。好像只有日产GT-R是在前纵置车型上用到了双离合。

(S-Tronic)

奥迪必须有自己的可以用在纵置平台上的S-Tronic变速器,于是,在年底的底特律车展上,奥迪展示了一款名叫Roadjet的概念车,这款概念车就配备了一款纵置的发动机,再加上新的纵向使用的S-Tronic变速器。

如今,Roadjet概念车上的一些技术和设计理念已经应用到了Q5中型SUV和A5上。奥迪年3月正式发布的7挡S-Tronic变速器,特点就是专门为纵置发动机设计。传统的大众DSG上除了主传动轴之外,有两个从动轴,一个负责奇数挡,一个负责偶数挡。但是奥迪的7挡S-Tronic设计成了单从动轴设计。纵向的变速器可以直接和发动机匹配,直接安装在发动机的后部,这样动力传输将更加直接,重心也会靠后。

奥迪造出了自己的7挡S-Tronic变速器,而大众也推出了他们的7挡DSG变速器,大众的7挡变速器的造型和原来的6挡DSG没有太大的区别。与6挡DSG变速器相比,7挡DSG变速器在技术上最大的变革在于采用了三项全新的技术与设计:增加一个前进挡使动力传输更加平顺,并获得了更好的燃油经济性;同时,采用了“干式”离合器系统,使其换挡响应更快、效率更高;另外,采用了前横置安装设计。

这三项创新为7挡DSG变速器实现更高的效率提供了保证,实际数据显示:配备了7挡DSG变速器的高尔夫和高尔夫Plus1.9TDI车型的油耗值比配备6挡DSG变速器的车型百公里油耗降低了0.7L,节油效果约达15%。

7挡DSG变速器率先装备于大众汽车的高尔夫和高尔夫Plus上,与1.4TSI发动机和1.9TDI发动机配合使用,实现持续不间断的动力输出,以及快速平顺的换挡,使得高尔夫和高尔夫Plus成为同级车中最为高效的车型之一。

大众的DQ变速器是在博格华纳的许可下生产的,他们的DSG装配于多种车型,高尔夫,GTI,高尔夫Plus,途安,奥迪的A3和TT用的也是这款,而西亚特的Altea,Leon和Toledo,斯柯达的Fabia,Octavia和Superb也都有使用这款变速器的车型。大众旗下的超豪华跑车布加迪威龙虽然也配备了7挡的双离合变速器,但是却使用的不是大众的产品,而是一家名叫Ricardo的英国公司的产品。

(PDK)

此外各大汽车厂商也已开始把双离合变速器装配在量产车型上,保时捷在款上使用了新的PDK变速器,这可以说是某种复活,因为之前PDK是应用在赛车上的。当然,这只是名称上的复活,现在的PDK的结构和当年PDK的结构已经有了很大的不同。而日前正火的Panamera四门跑车上,也配备了PDK双离合变速器。

福特集团的双离合变速器叫Powershift,他们在年和德国的Getrag格特拉克公司合资造了变速器厂,生产的变速器提供给福特和沃尔沃,我们常见的福特福克斯,沃尔沃S40/V50都有装备。宝马在年1月推出的M3上使用了名为MDCT的双离合变速器,这款变速器也是由Getrag格特拉克提供的。菲亚特于年投产干式双离合变速器,名叫PowertrainTechnology,而旗下的法拉利品牌在推出的California跑车上使用了7挡双离合变速器。三菱在他们的LancerEvolutionX上使用了双离合变速器,称之为TwinClutchSST。

(Powershift)

日产的超级跑车GT-R的推出也是具有里程碑式意义的,因为据目前查到的资料中,日产的GT-R应该是第一款纵置发动机平台上配备双离合变速器的。GT-R的双离合变速器是美国的博格华纳提供的,这款变速器出人意料地被安排在了车身的后部,这个巧妙的设计可以让车身的前后重量以50:50的比例分布。

(GT-R)

双离合变速器究竟为什么这么神奇,它的原理如何?它又有什么优点呢?我们就先从原理入手,看看双离合变速器究竟有什么神奇的。

双离合变速器标准的名字并不叫DSG,而应该叫DCT。DSG是大众集团的双离合变速器的专用名字,全拼为Direct-ShiftGearbox,同样,大众旗下的西亚特,斯柯达和布加迪都用这个名字,而奥迪则叫S-Tronic。保时捷叫PDK(PorscheDoppelkupplung),福特和沃尔沃叫Powershift,三菱叫TwinClutchSST,博格华纳叫DualTronic,宝马叫MDCT(MDualClutchTransmission),菲亚特叫Powertrain。DCT的全拼为DoubleClutchTransmission或者DualClutchTransmission,直译就是双离合变速器的意思。

(M-DCT)

顾名思义,双离合变速器的技术关键就在于双离合,也就是有两个离合器,其中一个负责奇数挡(1、3、5、7挡),另一个离合器负责偶数挡(2、4、6挡)。可以想象为将两台手动变速器的功能合二为一,并建立在单一的系统内,它没有液力变矩器也没有行星齿轮组。从齿轮部分乍一看很像一台手动变速器,因为它有同步器,但不同的是它用“双”离合器控制与发动机动力的通断,这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。

当变速器运作时,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,这四个动作都是在电控单元的控制和作用下同时进行的,因此变速反应极快,在整个换挡期间能确保最少有一组齿轮在输出动力,理论上动力不会出现间断的状况。

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,而另一条则是外面空心的传动轴;内里实心的传动轴连接了1、3、5及倒挡,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,发动机动力便会由其中一条传动轴作出无间断的传送。

双离合变速器的优势有以下几点:1.换挡快。双离合变速器的换挡时间非常短,比手动变速器的速度还要快,只有0.2秒不到。2.省油。双离合变速器因为消除了扭矩的中断,也就是让发动机的动力一直在利用,而且始终在最佳的工作所以能够大量节省燃油。3.舒适性。因为换挡速度快,所以DCT的每次换挡都非常平顺,顿挫感已经小到了人体很难察觉的地步。

双离合变速器的技术核心是什么?很多人认为肯定是双离合器呗,其实不然,双离合器只是这种离合器的最重要的特点,它的关键技术特点不止这一个。

发动机输出动力,必然是从一个轴上输出动力,而车轮获得驱动,也需要从一个轴上输入动力。但是双离合设计的最根本的初衷就是利用两个离合一个工作一个准备的特点通过两路传递动力。设计者非常巧妙的设计了空心轴的设计,也就是说有一个轴其实是个管子,里面再套一个轴,分时传递动力。

这样的设计很巧妙的解决了动力传输和占用空间之间的矛盾,虽说巧妙,但是真正的制造过程却要求更高的精度,这可能就是为什么这项技术在发明了40多年之后才投入量产的原因吧。

双离合器的干湿区别

双离合器当然是双离合变速器最重要基础构成部分,然而却不像单独的一个离合器那么简单,单独的一个离合器可以使用简单的压盘实现,而双离合器则需要更加精准的位置变化。因为离合器的离合器片的接触和分离其实是很小的动作,当结合的时候需要用很大的压力把它们压在一起,而离开的时候也需要保证他们能彻底分开,而不能拖泥带水。

双离合器分为干式和湿式两种,他们的区别就是湿式的离合器里面是有散热用的油,而干式的没有。湿式的离合相对比较先进,因为离合器里面的离合器片在换挡的时候会产生摩擦,湿式的离合器更有助于控制温度。

但是干式的离合器并不是不好,干式的离合器的摩擦力更大,带来的动力传递更直接,结构也更加简单,体积也可以做得更小。大众在年底推出的新的7速DSG就是采用的干式离合器。

双离合器的布局问题

此外,双离合器部分还有一个重要的事情,就是离合器的布局。目前我们能够见到的有两种布局:内外双环布置和前后纵列布置。前后纵列布置目前在日产GT-R上有应用,虽然占用空间大,但是会更加耐用,散热也相对比较好解决。内外双环布置是目前大众在用的,这种设计更加紧凑,占用空间更小。

双离合变速器的内部动作由于需要精准的操作,所以已经不能用人力控制了,而是使用电动液压来控制换挡动作,任何一个换挡动作其实都是一个电信号。

双离合变速器的缺点

1.成本问题。双离合变速器的结构复杂,制造工艺要求的也比较高,所以成本也是比较高的。所以我们看到配备双离合变速器的都是一些中高档的车型。

2.扭矩问题。虽然在可以承受的扭矩上,双离合变速箱已经绝对能满足一般的车辆的要求,但是对于激烈的使用还是不够。因为如果是干式的离合,则会产生太多的热量,而湿式的离合,摩擦力又会不够。

双离合变速器到底是谁先发明的?

双离合变速器是目前比较先进的变速器技术,但是这种变速器并不是最近几年才出现的,这种巧妙的技术在上世纪三四十年代就已经出现了。而且首先应用的也不是大众,而是保时捷,大众只是最先应用在民用车上,并且在年大肆宣传,才使得DSG这三个字母深入人心。

DSG到底是德国人发明的,还是法国人发明的?

目前对于双离合变速器的发明人是谁,通常会有两种说法,一种是在年,德国Darmstadt大学教授RudolphFranke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。

另一种是,在年,法国人AdolpheKégresse(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。

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。年,保时捷将PDK双离合器变速器用于赛车上,并在年与年以赛车在赛道上获得了极大的成功。

奥迪在年推出S-Tronic变速器,并且也是率先应用在赛车上,当时,装备了双离合变速器的SportquattroS1拉力赛车在海拔高达米的派克峰(PikesPeak)举行的山道赛中一举夺冠。

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