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双离合变速器应用及发展

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发表于 2013-4-20 10:40 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
大众DSG变速箱缺陷问题在央视315晚会上曝光之后,终于低头宣布召回。这一事件的发生,相信让很多网友对DSG、DCT等不同命名的双离合器变速箱感到困惑。它们到底可靠不可靠?国内越来越多的车企都开始配备双离合器变速箱,它们的产品成熟吗?借此机会,笔者今天就为大家简单介绍一下双离合器变速箱。



双离合发展历史:
  在如今的汽车市场,双离合变速器已经不再陌生,它是目前比较先进的变速箱技术。大众最先在民用车使用双离合技术,并且推向市场大肆宣传,这才让人们对它有所了解。 其实早在上世纪三四十年代双离合变速器便已经出世了,只是大家对于它的发明者是德国人还是法国人还在争议不断。但无论是谁发明的已经不重要了,先驱者总是值得尊重的。
  率先对双离合变速器进行量产的便是保时捷汽车。1983年,保时捷将PDK双离合变速器搭载在赛车上,并取得巨大成功。随后1985年,奥迪推出S-Tronic变速器,也同样应用在赛车上,并在山道赛车中一举夺冠。

  随着在双离合变速器在赛车中的成功应用,不少汽车厂商有萌生了把双离合变速器搭载在民用车上的想法。大众、福特、沃尔沃、菲亚特、本田、比亚迪、宝马,奥迪及奔驰都纷纷推出了搭载双离合变速器的车型,并进行不断改良。双离合变速器虽然具有使用方便,并且燃油经济性高,换挡快速顺畅,动力输出不间断等优势,但还不能说它的技术已经成熟稳定。



  主流厂家产品简介
  了解了双离合器的基本原理,我们再来看看目前全球都有哪些主流变速箱企业。虽然各家整车公司都宣称开发出了自己的双离合器,但它们的背后,都是由国际主流双离合器变速箱的技术支撑。很显然,如果供应商提供了双离合器、换挡机构、电控主逻辑等零部件,那么制造双离合器变速箱就不再是一件难事了。
  1.博格华纳
  博格华纳这个名字,我们经常会听到。它在汽车零部件的诸多方面,都是全球著名的供应商。比如发动机的可变气门正时系统,涡轮增压器;自动变速箱、双离合器变速箱;传动系统上的四驱系统。
  大众的六速湿式双离合器变速箱,博格华纳就是其背后的技术支撑。同时,博格华纳2009年与国内十二家自主企业共同合资新建的大连工厂已经投产。已经有越来越多的自主车企,通过博格华纳的技术支持,完成了自主DCT变速箱总成的开发与应用。

  2. 格特拉克(Getrag)
  格特拉克是德国的一家专业变速箱供应商,它成立于1935年,目前在全球11个国家或地区拥有工厂。2011年有12500名员工,年营业额达30亿欧元。
  格特拉克双离合器变速箱2008年开始配备量产车。格特拉克的大部分客户都属于豪华品牌或者高性能车系,例如宝马M3Z4 Sdrive35i、法拉利California法拉利458 Italia奔驰SLS AMG三菱蓝瑟EVO X等。其干式双离合器变速箱的最大适应扭矩已经超过750Nm。



  还有则是福特的以“Powershift”冠名的六速干式双离合变速器(6DCT250),由福特与格特拉克(Getrag)合作开发,目前主要搭载在国产的新福克斯车型上。



  格特拉克在江西省与江铃汽车有一家2007年开始运营的格特拉克(江西)传动系统有限公司。该公司目前并不生产双离合器变速箱,主要是手动变速箱为主。产品大部分出口到南美、北美、东南等地区。
  去年10月份,东风汽车与格特拉克合资建立了东风格特拉克公司,研发、生产、销售DCT自动变速箱以及配件零部件、配件以及提供售后服务。
  3.菲亚特动力公司
  菲亚特动力公司是意大利菲亚特集团旗下的一家专注于动力系统的公司。它在去年发布了自己的干式六速双离合器变速箱,代号为C635。小道消息显示,菲亚特推出的双离合器变速箱,博格华纳也在背后给予了支持。国内的菲亚特菲翔,使用的就是菲亚特动力出产的C635型变速箱。它的最大特点是,承受最高输入扭矩可达350Nm,这基本符合国内所有中级车的动力输出要求。


  4.鲁克公司
  鲁克公司是德国舍弗勒集团下的三大子公司之一,每年出产上千万套各种离合器。大众的七速干式双离合器变速箱,就是由鲁克与其合作开发而来,后者提供了这套变速箱的双离合器总成。

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 楼主| 发表于 2013-4-20 10:41 | 只看该作者
大众召回的车型-以及大众的双离合类型  尽管大众的六档湿式双离合器变速箱在国外也有召回,但在国内却并非是此次大众召回的主角。这次大众召回,主要是装备了七速DSG变速箱的车型。与它所匹配的发动机,主要是1.4TSI和1.8TSI发动机
  其中,一汽大众现款高尔夫,1.4TSI所装备的变速箱已经是六档手自一体变速箱了。但之前也有不少装备了双离合器变速箱的老款。另外,包括宝来速腾迈腾CC等车型,都装备了7速DSG。



  上海大众方面,主要是朗逸帕萨特途安,以及上海斯柯达品牌的明锐昊锐



  4.自主品牌也用双离合
  到目前为止,已经有多家自主企业已经上市或者即将推出配备了双离合器变速箱的车型。比如已经上市的比亚迪G6速锐,未来的观致3,吉利7速DCT等。


  我在上面介绍博格华纳的时已经提到,它与十二家自主车企合资建立了大连DCT工厂,这十二家自主车企是一汽、上汽、东风长安奇瑞华晨江淮长丰、吉利、广汽、北汽、天海、长城组成。所以,这些车企推出或者将来要推出的双离合器变速箱,虽然拥有自己的总成知识产权,但核心零部件,恐怕都离不开博格华纳的影子。
  对自主品牌而言,因为有国际大供应商在背后支撑,再经过大众等一众国际厂商先期匹配双离合器积累的经验,其双离合器变速箱的品质都只会更好。大家不必因为是自主品牌就报以怀疑的态度。
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 楼主| 发表于 2013-4-20 10:43 | 只看该作者
在度娘里搜索,就会看到很多介绍双离合器变速箱的文章。不过,很多网友仍然反映千篇一律的介绍,依然不能让其充分理解什么是双离合器变速箱。其实,这对我而言,也是相当有难度。为了给广大消费者扫盲,我是否需要从齿轮开始讲起?那好吧。  两个结合在一起的齿轮,因为直径大小不同,传递出去的速度和力矩都有所不同。若速度从大齿轮传递到小齿轮,那就是加速,大齿轮转一圈,小齿轮转几圈。相反的,如果速度是从小齿轮传递到大齿轮,那就是减速。而力矩的传递,则与速度成反比,即速度传递为加速时,力矩降低;速度传递为减速时力矩增高。



  手动变速箱的基本原理,就是利用不同半径的齿轮之间的速度和力矩的传递,来达到加减速、提升扭矩的目的。手动变速箱一般有两种,两轴式和三轴式。
  两轴式手动变速箱是一根输入轴和一根输出轴,发动机的输出经过离合器之后,直接与输入轴对接;三轴式则是发动机的输出齿轮通过另外一根输入轴,与输出轴相连。无论是哪种方式,其基本原理都是一样的。我们这里以手动变速箱为例。


  在手动变速箱里,直径大小不同的齿轮,一组组的分布在输入和输出轴上。齿轮之间处于常啮合状态。但是,输出轴上的齿轮在输出轴上是常转动状态。这样,如果是空挡的话,输出轴上的所有齿轮都在空转。

  当我们挂档时,换挡拨叉把同样在输出轴上的同步器,拨到相应档位的齿轮上。同步器是和输出轴一起转动的,当同步器和相应档位齿轮紧贴在一起之后,动力就通过发动机、离合器、变速箱输出轴、输入轴齿轮、输出轴齿轮、同步器、输出轴、传动轴、车轮这样的线路,传递到路面,推动汽车前进。这里,变速箱同步器就相当于一个动力传递的开关。
  从齿轮到手动变速箱,我们再来看今天要聊的主角——双离合器变速箱。通常我们解释双离合器变速箱,都将其看做是两台手动变速箱的组合。那么它又是如何组合到一起的呢?
  撇开双离合器和复杂的自动换挡机构,我们先来看双离合器内的齿轮变速基本原理。
  双离合器变速箱的齿轮变速机构,是由两根输出轴、两根输入轴组成。但是,工程师经过巧妙设计,将两根输入轴放到一根上,两轴使用相同轴线,一根轴在内,一根轴在外。每根输入轴上都有若干输入齿轮。输出轴仍然是两根,每根输出轴上都有若干输出齿轮,这些输入齿轮和输出齿轮也都是处于常啮合状态。由于有两根输出轴,那么一个输入齿轮可以对应两个输出齿轮。通过合理设计,这就让双离合器变速箱不需要像手动变速箱那样,有几个档位就必须要几组齿轮。



  双离合器变速箱的两根输出轴,对应的档位分别为135档,另外一根轴则是246加倒档。这样分布的好处,其目的正是双离合变速箱的精髓——当一个输出轴正处于传递动力的状态时,另外一根轴做好下一档的换挡准备。只要离合器一结合,换挡即完成。


  了解了双离合器变速箱的基本结构,我们再来看看这一变速箱区别于手动变速箱的地方。
  首先,当然是我们经常听到的双离合器。所谓双离合器,顾名思义就是有两个离合器。这两个离合器共用一个输入盘,其上有内外两组离合器片。变速箱内的两根同轴线的输入轴,分别连接着两组离合器片。当一组离合器片与输入盘结合时,动力就在这条输入轴上输出。相同的,换挡时,这一组离合器分开,另外一组离合器贴合。

  由于离合器有干式和湿式两种,双离合器也有这种区别。干式离合器内是空气,湿式离合器内是液压油。其实,手动变速箱曾经也有这两种离合器,但发展到今天,湿式离合器已经因为成本问题,逐渐在乘用车的手动变速箱内淘汰了。这两者的区别是冷却方式的不同。由于湿式能够适应更加恶劣的环境,所以一般湿式双离合器的输出扭矩更大。但随着技术的进步,目前干式离合器适应的扭矩也已经相当大了。

[ 本帖最后由 ksj7341 于 2013-4-20 10:47 编辑 ]
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 楼主| 发表于 2013-4-20 10:43 | 只看该作者

  其次,就是双离合器的换挡机构。手动变速箱的换挡是由人来完成,而双离合器变速箱则需要汽车根据各种传感器的信号反馈,来判断驾驶员的操作意图,进而做出换挡动作。目前,双离合器的换挡机构有两种,电控液压式和电动调节式。前者通过液压力来推动换挡拨叉进行换挡,后者则直接利用电机来驱动换挡拨叉(长安福特的六速双离合器)。相对来说,液压式是从更为常见的AT变速箱继承过来,所以现在应用更多一些。

  以上就是双离合器的简单介绍。在双离合器中,最关键的部件,是变速箱同步器、双离合器、换挡机构、电动这四大部分。齿轮机械结构其实已经不再没有多少技术难点,关键更多的是为了更好的平顺性,而对同步器、离合器等提出了越来越高的要求。电控部分,主要是变速箱的逻辑设计,是否合理,这也是各整车厂家彼此之间双离合器品质高低的一个决定因素。

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