DSG双离合自动变速器设计.doc

DSG——双离合自动变速器离合器位于发动机与变速器之间,是发动机与变速器动力传递的"开关",它是一种既能传递动力,又能切断动力的传动机构它的作用主要是保证汽车能平稳起步,变速换档时减轻变速齿轮的冲击载荷并防止传动系过载在一般汽车上,汽车换档时通过离合器分离与接合实现,在分离与接合之间就有动力传递暂时中断的现象这在普通汽车上没有什么影响,但在争分夺秒的赛车上,如果离合器掌握不好动力跟不上,车速就会变慢,影响成绩 为了解决这个问题,早在上世纪80年代,汽车工程界就弄出了一个双离合系统变速器,简称DSG〔英文全称：Direct Shift Gearbox〕,装配在赛车上,能消除换档离合时的动力传递停滞现象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首先申请专利的并不代表就一定是先发明的另一种是,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Citroen Traction〔雪铁龙前驱〕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Adolphe Kégresse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德国人将双离合变速器的发明人说成是德国人,据Audi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,这两位汽车技术的先驱都值得我们尊敬与崇拜 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Porsche〔保时捷〕赛车上1983年,Porsche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1985年,Audi装备了双离合器变速器的Sport quattro S1拉力赛车也在海拔高达4300米的Pikes Peak〔派克峰〕举行的山道赛中一举夺冠双重离合器的概念是非常先进,但作为新科技都存在着耐用性不佳的问题,耐用性的好坏同样决定了其成本的多寡,于是,其经过十余年的发展后,才真正被普通街车所用20XX,Volkswagen公司于德国Wolfsburg〔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Volkswagen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Volkswagen汽车公司新研制的双离合自动变速器亮相不久,即引来了各方热情的关注这种新技术,可以让车提速快而省油　　DSG有别于一般的半自动变速箱系统,它是基于手动变速箱而不是自动变速箱,手动变速箱的结构较自动变速箱效率更高,所能承受的扭矩也更大〔目前TT上的DSG可以承受350Nm〕,而DSG除了拥有手动变速箱的灵活及自动变速箱的舒适外,它更能提供无间断的动力输出　　传统的手动变速箱使用一台离合器,换档动作分为三个动作：离合器分离－－变速拨叉拨动同步器换档〔前档齿轮分离/新档齿轮啮合〕－－离合器结合,这三个动作,是分先后进行的,驾驶员须踩下离合器踏板,令不同档的齿轮作出啮合动作,而动力就在换档其间出现间断,令动力输出有所断续　　传统的自动变速箱没有控制与发动机输出轴通断的离合器,而是靠液力变矩器配合行星齿轮组进行换档它与手动变速器除了在自动控制上的差异,机械方面最大的差异就是行星齿轮组的齿轮处于常啮合状态,通过给某些齿轮的离合－－制动,产生不同的传动比。

　　DSG 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,他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箱运作时,一组齿轮被啮合,而接近换档之时,下一组档段的齿轮已被预选,但离合器仍处于分离状态；当换档时一具离合器将使用中的齿轮分离,同时另一具离合器啮合已被预选的齿轮,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,在整个换档期间能确保最少有一组齿轮在输出动力,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,一条是放于里实心的传动轴,而另一条则是外面的空心传动轴；实心的传动轴连接了1、3、5 及后挡,而空心传动轴则连接2、4及6挡,两具离合器各自负责一条传动轴的啮合动作,引擎动力便会由其中一条传动轴做出无间断的传送从布局上看,这套变速器长度很短〔相当于传统6速变速器的一半长度〕,所以可以用于前置前驱的车型上　　至于控制系统方面,电子及液压的控制系统位于变速箱顶部,连接12组DSG的独立感应器,加上车辆行车状态的资讯,从而推动各活塞阀门及其他组件的运作,而两具离合器的液压压力由专门的电控阀门应因不同行车状况而调节。

电子控制系统亦负责计算出将被预选的合适档段及管理其他控制杆,亦会由6组压力调节阀及5 组开关阀监控油压冷却系统　　要操控DSG,驾驶者可以利用排档杆或驾驶盘上的换档片进行序列式的手动换档,换档过程离合器的操作完全交由DSG电脑控制不论在行驶中使用手动模式,还是D或S的自动换档模式,只要轻拍驾驶盘上的换档拨片,DSG立即切换至手动模式及进行换档程序,没有传统自动变速器急加速时的滞后感设计DSG的工程师们走了一条具有革新性的全新技术之路,巧妙地把手动变速器的灵活性和传统自动变速器的方便性结合在一起 VW品牌采用前横置发动机,而Audi采用的是前纵置发动机,这其中的原因很多,除了品牌因素需要将两者有所区别之外,纵置的发动机对车身的稳定性更有帮助,而且重心可以更加靠后,而且Audi车系会配备Quattro系统,纵置的发动机对动力的传输设计更好VW旗下的DSG变速箱因为都是为横置发动机前驱设计的,所以变速箱也都是用的横置的,发动机的长度比较短Audi平台上大多数都是纵置发动机〔当然也有横置发动机,例如Audi A3,Audi TT大都是紧凑型的车型〕,在20XX底的底特律车展上,Audi展示了一款名叫Roadjet的概念车使用的就是纵置6速S-Tronic变速箱。

如今,Roadjet概念车上的一些技术和设计理念已经应用到了上市的Q5中型SUV上,Q5和A5也是Audi第一款同时应用了DSG和Quattro的车型20XX3月Audi正式发布了7速S-Tronic变速箱传统的VW DSG上除了主传动轴之外,有两个从动轴,一个负责奇数档,一个负责偶数档但是Audi新的7速S-Tronic设计成了单从动轴设计具体的结构请大家看一段视频通过视频,我们可以看到,从动轴上最后通过一个反向的轴再向前传递动力,再配合托森差速器实现Quattro四驱系统纵向的变速箱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Audi造出了自己的7速S-Tronic变速器,而VW也推出了他们新的7速DSG变速箱,VW的新7速变速箱的造型和原来的6速DSG没有太大的区别与6速DSG变速箱相比,最新7速DSG变速箱在技术上最大的变革在于采用了三项全新的技术与设计：增加一个前进档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,使其换档响应更快、效率更高；另外,采用了前横置安装设计这三项创新为7速DSG变速箱实现更高的效率提供了保证,实际数据显示：配备了7速DSG变速箱的Golf/Golf Plus 1.9 TDI车型的油耗值比配备6速DSG变速箱的车型百公里油耗降低了0.7升,节油效果约达15％。

7速DSG变速箱将率先装备于VW汽车的Golf和Golf Plus上,与1.4 TSI发动机〔90Kw〕和1.9 TDI发动机〔77Kw〕配合使用,实现持续不间断的动力输出,以及快速平顺的换档,使得Golf和Golf Plus成为同级车中最为高效的车型之一准确的说双离合变速器标准的名字并不叫DSG,而应该叫DCTDSG是Volkswagen集团的双离合变速器的专用名字,全拼为Direct-Shift Gearbox,同样,VW旗下的SEAT〔西亚特〕,Skoda〔斯柯达〕和Bugatti〔布加迪〕都用这个名字,而Audi则叫S-TronicPorsche〔保时捷〕叫做PDK〔Porsche Doppelkupplung〕,Ford和VOLVO叫做Powershift,Mitsubishi〔三菱〕叫做 Twin Clutch SST,Borgwarner〔博格华纳〕叫做DualTronic,BMW叫做M DCT〔M Dual Clutch Transmission〕,FIAT叫做Powertrain DCT的全拼为Double Clutch Transmission 或者Dual Clutch Transmission ,直译就是双离合变速器的意思。

我们来看看哪些车型上配备了双离合变速器：Volkswagen集团 VW的DQ250变速箱是在Borgwarner〔博格华纳〕的许可下生产的,他们的DSG装配于多种车型,Golf GTI、Golf Plus,Touran〔途安〕,Audi 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箱的车型然而大众旗下的超豪华跑车Bugatti Valence虽然也配备了7速的双离合变速箱,但是却使用的不是VW的产品,而是一家名叫Ricardo的英国公司的产品Audi的情况我们前面已经说了,目前应该只有Q5使用了新的7速S-Tronic,相信不久这款变速器也会用在更多的车型上Porsche Porsche在2009款911上使用新的PDK变速器,这可以说是PDK变速器的复活,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了而在Porsche Panamera四门跑车上,也配备PDK双离合变速器Ford集团 Ford集团的双离合变速器都叫做Powershift,他们在20XX和德国的Getrag〔格特拉克〕公司合资造了一个变速箱厂,生产的变速箱提供给Ford和Ford旗下的VOLVO,我们常见的Ford Focus,VOLVO S40/V50都有装备,而XC60据说也装备这种变速箱。

BMW集团 BMW在20XX1月推出的M3上使用了名为M DCT的双离合变速器,这款变速箱是由Getrag〔格特拉克〕提供的FIAT集团 FIAT于20XX投产干式双离合变速器,名叫Powertrain Technology,而旗下的Ferrari品牌在新推出的California跑车上使用了7速的双离合变速器Mitsubishi Mitsubishi在他们最新的一代Lancer Evolution X上使用了双离合变速器,称之为Twin Clutch SSTNISSAN NISSAN的超级跑车GT-R的推出也是具有里程碑式的意义的,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车型由于采用了发动机和变速箱分开的设计,这款美国Borgwarner〔博格华纳〕提供的变速箱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的比例分布中国 大众变速器厂于20XX底试产。