DSG雙離合自動變速箱

DSG雙離合自動變速箱

DSG雙離合自動變速箱是當今車壇使用最為普遍的雙離合變速器技術,也是最先適用於量產的變速器技術,它採用了6個或者7個前進檔的傳統齒輪變速器作為動力的傳送部件,主要與具有高扭矩平台的發動機配合使用。

基本介紹

  • 中文名:DSG雙離合自動變速箱
  • 採用技術:雙離合變速器技術
  • 分類:手動和自動變速箱
  • 優勢:快如閃電的雙離合器的切換動作
變速箱的發展,DSG的發展,DSG的優勢,工作原理,DSG類別系列,6-DSG,7-DSG,

變速箱的發展

從1894年第一台車用變速器誕生起,汽車傳動裝置經歷了100多年的演變。無論汽車變速箱如何發展變化,採用什麼樣的技術,從操作方式來講,則無外乎手動和自動變速箱兩種形式。
MT(Manual Transmission),即手動變速器,是套用歷史最長的變速裝置,它的優點是:結構簡單,傳動效率高,車速隨檔位變換的回響表現直接,富有駕駛樂趣,給司機帶來強烈的駕馭和掌控感。然而MT也存在一些缺點:換檔操作複雜,舒適性略差,並且在換檔過程中,離合器分離與結合的過程會產生動力間斷。要想獲得理想的燃油經濟性,則要有良好的駕駛習慣。
AT(Automatic Transmission),即自動變速器,其最大的好處是給人們帶來了方便的換檔操控、舒適的駕乘感受。目前套用最多的採用液力變矩器的自動變速箱,也是迄今套用歷史最長的自動變速箱。但是,AT 換檔動作遲鈍,因此提速慢,並且會產生頓挫感,使駕駛樂趣降低。另外,AT 的傳動效率較低,油耗高。
那么能否綜合上述兩種變速箱的優點,彌補各自的缺點呢?DSG雙離合自動變速箱則為這一問題提供了答案:DSG雙離合自動變速箱結合了手動變速箱和自動變速箱的優點,以低油耗實現了更快換檔回響,帶來更為強勁的動力,駕駛樂趣更多。

DSG的發展

DSG的核心部件“雙離合器”分別與單數和雙數檔位齒輪相聯。在一個檔位運行的同時,下一個檔位則預選下一檔位的齒輪,並處於待命狀態。達到換檔點時,在轉瞬間完成2個檔位之間“離”與“和”的切換,快速完成換檔。DSG的換擋過程極為迅速,因此不產生動力間斷,其換檔速度快過手動檔變速箱,而且沒有頓挫感。
DSG的換檔過程理解起來並不複雜,但要實現快速、精準的動作,特別是“雙離合器”的2組離合器和2個檔位之間精準快速的切換動作,則是非常複雜的技術挑戰。“雙離合”這一技術概念其實早在20世紀40年代就由德國Darmstadt大學的Rudolph Franke教授第一個申請了雙離合器變速箱技術專利,但是,受到當時技術水平的限制,沒有實現批量生產套用於量產車型。1985年,大眾汽車集團旗下奧迪品牌將雙離合變速箱技術套用於賽車等,並取得了眾多勝利。
大眾汽車的工程師們努力研發,力求將這一先進的自動變速技術套用於量產車型。2003年,經過多年研發,歷經了無數次試驗及數百萬公里的路試,大眾汽車率先成功推出6檔DSG雙離合自動變速箱,並成為第一家將DSG雙離合自動變速箱裝備於量產轎車的汽車製造商。由於DSG具有出色的動力性能表現,最早主要裝備於大眾汽車集團旗下運動車型,如高爾夫R32和奧迪TT等,使眾多駕駛者享受到高速馳騁的駕駛樂趣。隨後,DSG取得了巨大的市場成功,裝車率逐年大幅提高。短短几年,裝備DSG的車型的銷量就突破百萬輛。2008年,大眾汽車又推出採用“乾式”雙離合器的7檔DSG,使更多中小型轎車能夠享受到這一先進的變速箱技術。目前,大眾汽車的主要車型均有配備DSG雙離合自動變速箱。
7-DSG7-DSG

DSG的優勢

DSG在換檔之前,已經預先將下一檔齒輪嚙合,因而在換檔時只有快如閃電的“雙離合器”的切換動作,動作迅速而平順,不產生動力間斷——這為提高車輛的動力表現帶來了直接好處,使車輛動力性能得以提升。以配備6-DSG的邁騰1.8TSI車型為例,其0到100公里/小時加速需時9.5秒,比配備AT(6檔Tiptronic)變速箱的車型快了1.1秒,和手動檔車型的表現(9.4秒)相差無幾。某汽車運動俱樂部的專業車手以配備6檔DSG和6檔手動檔變速箱的高爾夫GTI車型(2.0TSI,147kW)進行400米直線加速性能對比。在加速至200米時,DSG車型用時9.837秒,手動檔車型用時10.154秒;而加速行駛至400米時,DSG車型用時15.078秒,而手動檔車型則用時15.495秒。DSG勝出!由於DSG的控制系統能夠控制換檔機構在最佳換檔時刻進行換檔,同時,其換檔動作之快即使是專業車手也難以匹敵。(DSG在0.3-0.4秒之內即可完成換檔,而動作最快的專業車手的換檔動作也要0.5秒才能完成。)因此,DSG車型在對比測試中取勝。
同時,DSG的系統效率也更高,從而,使油耗降低。同樣以配備6-DSG的邁騰1.8TSI車型為例,在動力表現提高的同時,其油耗卻比配備AT(6檔Tiptronic)變速箱車型的百公里油耗低。需要說明的是,其實,6檔AT- Tiptronic已經是非常先進的自動變速箱了,相對有些廠家還在使用4檔或5檔AT,6檔AT-Tiptronic在燃油經濟性表現方面已經略勝一籌了。而DSG則又為自動檔車型帶來了油耗的進一步降低。
DSG雙離合自動變速箱在提高動力性能,為駕駛者帶來更多駕駛樂趣和更加舒適的駕駛感受的同時,不再以更多油耗為代價,充分滿足了消費者對駕駛樂趣和節油的雙重追求!DSG已成為變速箱技術的一個重要發展趨勢。

工作原理

1:圖右,離合器1負責1檔、3檔、5檔和倒檔,離合器2負責2檔、4檔和6檔;掛上奇數檔時,離合器1結合,輸入軸1
工作,離合器2分離,輸入軸2不工作,即在DSG變速器的工作過程中總是有2個檔位是結合的,一個正在工作,另一個則為下一步做好
準備;手動模式下可以進行跳躍降檔:如果起始檔位和最終檔位屬於同一個離合器控制的,則會通過另一離合器控制的檔位轉換一下,
如果起始檔位和最終檔位不屬於同一個離合器控制的,則可以直接跳躍降至所定檔位。
AMT的結構較自動變速箱效率更高,而DSG除了擁有手動變速箱的靈活及自動變速箱的舒適外,它更能提供無間斷的動力輸出,這完全有別於兩台自動控制的離合器。DSG基本由幾個大項組成:兩個基本3軸的6前速機械波箱、一個內含兩套多瓣式離合片的電子液壓離合器機構、一套波箱ECU。不同於普通的雙軸波箱,或者單輸入軸系統,DSG波箱除了具有雙離合器外,更具備同軸的雙輸入軸系統,而且將6個前進檔分別置於兩邊各自的從動軸上。傳統的手動變速箱使用一台離合器,當換擋時駕駛員須踩下離合器腳踏,令不同擋的齒輪作出齒合動作,而動力就在換擋其間出現間斷,令輸出表現有所斷續。DSG則可以想像為將兩台手動變速箱的功能合二為一,並建立在單一的系統內。DSG內含兩台自動控制的離合器,由電子控制及液壓推動,能同時控制兩組離合器的運作。當變速箱運作時,一組齒輪被齒合,而接近換擋之時,下一組擋段的齒輪已被預選,但離合器仍處於分離狀態;當換擋時一具離合器將使用中的齒輪分離,同時另一具離合器齒合已被預選的齒輪,在整個換擋期間能確保最少有一組齒輪在輸出動力,令動力沒有出現間斷的狀況。要配合以上運作,DSG的傳動軸被分為兩條,一條是放於內里實心的傳動軸,而另一條則是在外面套著的空心傳動軸;內里實心的傳動軸連線了1、3、5及後擋,而外面空心的傳動軸則連線2、4及6擋,兩具離合器各自負責一條傳動軸的齒合動作,引擎動力便會由其中一條傳動軸作出無間斷的傳送,考慮到零件使用壽命,設計人員選擇了油槽膜片式離合器,離合器動作由液壓系統來控制。
由於使用2套離合器並且在換擋之前下一檔位已被預選齒合,因此DSG的換擋速度非常的快,只需不到0.2秒的時間,下一檔已經進去了,比最好技術的專業車手的手動變速還快,因此使用同一輛車使用DSG比使用MT的加速成績來得要快。
在實際駕駛中,DSG給人的感覺是在整個換擋過程幾乎感覺不到頓挫或推拉,僅僅從轉速表上可以反映出擋位在變動。並且油門踩到底時,DSG變速箱不進行換擋操作,一直到6000轉才進行換擋,提供更高的駕駛安全性和樂趣。此外,DSG還有多種駕駛模式,比如運動模式,在電子程式的幫助下該模式的加擋明顯遲緩而減擋則有了很大的改進,換擋時間也調得更短。有些車型,駕駛員還可以通過撥動換擋桿或利用方向盤上撥片隨時切換自動模式或者手動模式,提供富有動感激情的駕駛方式。方向盤兩邊的換擋撥片能使駕駛員在不觸動換擋桿的情況下隨意進行加擋或減擋的操作,技術來源於F1賽車。在複雜的駕駛環境下,例如高速彎道時,手動換擋往往顯得非常有必要,在DSG的幫助下,駕駛員在換擋的過程中還能體驗到油門自動增加的特殊樂趣。
DSG雙離合自動變速箱

DSG類別系列

6-DSG

採用“濕式”雙離合器,雙離合器為一大一小2組同軸安裝在一起的多片式離合器,分別連線1、3、5檔以及倒檔和2、4、6檔齒輪。“濕式”是指雙離合器安裝於一個充滿液壓油的封閉油腔里。這種“濕式”結構具有更好的調節能力和優異的熱容性,因此能夠傳遞比較大的扭矩。6-DSG可匹配最大扭矩350牛米的發動機。
6-DSG工作原理圖6-DSG工作原理圖
目前在中國市場,一汽-大眾全新邁騰和一汽-大眾車型CC等國產車型以及大眾汽車CC、R36,EOS、Scirocco、邁騰3.2 FSI等大眾汽車進口車型都裝備了6檔DSG。

7-DSG

採用“乾式”雙離合器,“雙離合器”由3個尺寸相近的離合器片同軸相疊安裝組成。位於兩側的2個離合器片分別聯接1、3、5、7檔和2、4、6檔以及倒檔齒輪,中間盤在其間移動,分別與2個離合器片“結合”或“分離”,通過切換來進行換擋。因為它的“雙離合器”不是像6-DSG那樣安裝於封閉油腔里,所以,被稱為“乾式”雙離合器。“乾式”雙離合器結構簡單,因而效率更高。但是“乾式”離合器自身結構的固有特性使它能夠承受的最大扭矩比“濕式”離合器要低。7-DSG可匹配最大扭矩250牛米的“較小”的發動機。
7-DSG工作原理圖7-DSG工作原理圖
然而,這並不是說7檔DSG能力不足。實際上,7檔DSG的設計初衷就是針對中小排量發動機開發的。在歐洲,配備中小排量發動機的轎車是主流,而傳統AT自動變速箱存在的油耗高、換擋遲緩、有頓挫感等缺點,不適合與中小排量發動機搭載套用。這也是數年前歐洲自動檔車型比例不高的原因。7檔DSG達到了和手動檔車型相當的動力傳遞效果,同時,系統效率高,油耗表現也和手動變速器相當,因而,7檔DSG成為與中小排量發動機匹配套用的最佳選擇,使更多駕駛裝備中小排量發動機轎車的消費者也能夠享受到自動檔方便舒適的駕駛。7檔DSG上市後,裝車率快速上升。
目前,進口到中國市場的Scirocco即配備了7檔DSG。一汽-大眾高爾夫、全新速騰和新寶來等國產車型也裝備7檔DSG。大眾汽車位於大連的自動變速器廠將於2010年初開始本地生產7檔DSG雙離合自動變速箱。越來越多大眾汽車在華生產的車型將會裝備7檔DSG。

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