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双离合变速箱

双离合变速箱起源来自赛车运动,它最早的实际应用是在80年代初的保时捷Porsche 962C和1985年的奥迪Audi sport quattro S1 RC赛车上,但是因为耐久性等问题经过了十余年的改进后,才真正被普通量产车所应用。时至今日DSG这项技术已经有20余年的历史,在技术方面已经非常成熟了

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双离合变速箱(DCT),也称直接换挡变速箱(DSG)。算下来它也有近70年的历史,但很长一段时间内这种变速箱并不为人所知,而真正应用在量产车上也是不久以前的事情。双离合变速箱优势很明显,但其内部结构相比下非常复杂。首先它有两组离合器分别由电子控制并由液压系统推动,而两组离合器分别对应两组行星齿轮,这样传动轴也相应复杂的被分为两部分,中心的实心传动轴负责一组齿轮,而空心传动轴负责另一组。可见双离合的内部构造几乎彻底颠覆了传统的变速箱形式。

双离合变速箱的工作原理可以简单理解为一个离合器对应奇数挡,另一离合器对应偶数挡。当车辆挂入一个挡位时,另一个离合器及对应的下一个挡位已经位于预备状态,只要当双离合变速箱(DCT) 前挡位分离就可以立刻接合下一个挡位,因此双离合变速箱的换挡速度要比一般的自动变速箱甚至手动变速箱还快。此外双离合变速箱虽然内部复杂,但实际体积和重量相比自动变速箱而言并没有比手动变速箱增加多少,因此装备双离合变速箱的车型不会为自己平添过多的负担。

截至2013年,中国国内在售的装备双离合变速箱的车型屈指可数,具代表性的是大众旗下的迈腾、GTI、EOS以及尚酷,而装备双离合变速箱的速腾及朗逸也会在不久的将来上市。此外沃尔沃S40也有双离合版本。而保时捷的众多车型也都采用了双离合变速箱。

奥迪这种双离合系统变速器是一个整体,有6个档位,离合器与变速器装配在同一机构内,两个离合器互相配合工作。这好比喻一辆车有两套离合器,正司机控制一套,副司机控制另一套。正司机挂上1档松开离合踏板起步时,这时副司机也预先挂上2档但踩住离合踏板;当车速上来准备换档,正司机踩住离合踏板的同时副司机即松开离合踏板,2档开始工作。这样就省略了档位空置的一刹那,动力传递连续,有点象接力赛。双离合系统两套离合器传动系统,通过电脑控制协调工作。

当汽车正常行驶的时候,一个离合器与变速器中某一档位相连,将发动机动力传递到驱动轮;电脑根据汽车速度和转速对驾驶者的换档意图做出判断,预见性地控制另一个离合器与另一个档位的齿轮组相连,但仅处于准备状态,尚未与发动机动力相连。换档时第1个离合器断开,同时第2个离合器将所相连的齿轮组与发动机接合。除了空档之外,一个离合器处于关闭状态,另一个离合器则处于打开状态。

两根传动轴分别由第一、第二离合器控制与发动机动力的连接与断开,分别负责1、3、5档和2、4、6档的档位变换。考虑到零件使用寿命,设计人员选择了油槽膜片式离合器,离合器动作由液压系统来控制。

DSG变速器主要是要满足消费者对驾驶感觉和车辆节油的双重要求,为喜欢手动变速器的驾驶者提供了最佳选择。配备了DSG的发动机由于快速的齿轮转换能够马上产生牵引力和更大的灵活性,加速时间比手动变速器更加迅捷。

优点及缺点

优点

1、双离合变速箱结合了手动变速箱和自动变速箱的优点,没有使用变矩器,转而采用两套离合器,通过两套离合器的相互交替工作,来到达无间隙换挡的效果。

2、因为没有了液力变矩器,所以发动机的动力可以完全发挥出来,同时两组离合器相互交替工作,使得换挡时间极短,发动机的动力断层也就非常有限。

3、由于换挡更直接,动力损失更小,所以其燃油消耗可以降低10%以上。

缺点

1、由于没有采用液力变矩器,又不能实现手动变速器“半联动”的动作,所以对于小排量的发动机而言,低转速下的扭矩不足的特性就会被完全暴露出来。

2、由于双离合采用了电脑控制,属于一款智能型变速器,它在升/降挡的过程中需要向发动机发出电子信号,经发动机回复后,与发动机配合才能完成升/降挡。而大量电子元件的使用,也增加了其故障出现的机率。

分类

湿式双离合

湿式双离合是指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,它们都被安装在一个充满液压油的密闭油腔里,因此湿式离合器结构有着更好的调节能力和优异的热熔性,它能够传递比较大的扭矩。

干式双离合

它其实是在6速DQ250湿式双离合的技术基础上开发而来的,简化了相关的液力系统。

它的工作原理为,双离合器由3个尺寸相近的离合片同轴相叠安装组成,位于两侧的2个离合器片分别连接1、3、5、7挡和2、4、6、倒挡,中间盘在其间移动,分别与2个离合器片“结合”或者“分离”通过切换来进行换挡。因为这套“双离合器”不像DQ250那样变速箱是安装于密闭的油腔里,动盘上的干式摩擦片相互结合固然可以带来最直接的传递效率,但是它也更容易发热,所以它热熔性不如湿式离合器,因此所承受扭矩也就相对较小。7速DQ200的最大承受扭矩为250牛。米,一般与小排量的发动机配合使用。

车型配备

DSG

DSG(Direct Shift Gearbox)中文表面意思为“直接换挡变速器”,DSG只是大众对自己买断的双离合技术专有称谓而已。

DSG的起源就如其他汽车高科技一样,其设计都来自赛车运动,而其实际应用早在80年代初的保时捷Porsche 962C和1985年的奥迪Audi sport quattro S1 RC赛车上,并为他们赢取多项冠军立下汗马功劳~!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。

在实际驾驶中,DSG给人的感觉是在整个换挡过程感觉不到一点点顿挫或推拉,仅仅是从转速表上可以反映出挡位在变动。此外,DSG还有多种驾驶模式,比如运动模式,在电子程序的帮助下该模式的加挡明显迟缓而减挡则有了很大的改进,换挡时间也调得更短,犹如驾驶跑车一般。驾驶员还可以通过搬动换挡杆或按一下方向盘上的按钮随时将自动模式切换到手动模式,提供富有动感的驾驶方式。方向盘两边的换挡按钮能使驾驶员在不触动换挡杆的情况下就可以进行加挡或减挡的动作,就像F1车手驾驶F1赛车一样。在激烈的驾驶环境下,例如高速弯道时,手动换挡往往显得非常有必要,在DSG的帮助下,驾驶员在换挡的过程中还能体验到油门自动增加的特殊乐趣。

SST

双离合器SST

三菱的新型手自一体变速器使用了双离合器系统来实现动力传输的高效性,使车子不仅拥有手动变速器的效果,而且还能够实现非常顺畅自如的挡位变换。在快速的升降挡过程中,由于双离合器所拥有的高效动力传输机构,使得它们不仅可以快速的加速,而且也能够保证良好的经济性。新的变速器还有三个不同的操控设置用来适应不同的路面情况,能够保证市区行驶的快速反应,而在城外快速路上,也可以实现线性的运动感受。

机械结构

双离合器SST系统将单数的1、3、5挡和偶数的2、4、6挡分别设置在了两个传动轴上,每一个都单独与一个离合器相连。两个离合器都可以被精确控制,从而提高了反应速度,带来流畅性和无拖延的感觉。而且,在动力的输出表现方面,也相当顺畅。通过使用离合器而不是液力耦合器来传递动力,能够保证双离合器SST在结构上更加简单,避免了传递过程中的动力损失,从而使动力的传输更加高效,因此,燃油经济性更好。

驾驶模式

双离合器SST系统可以使驾驶者选择三种换挡模式:普通,运动和超级运动模式,从而包括了各种驾驶环境的需要。

a. 普通模式

用于市区行驶和其他的普通驾驶条件,普通模式会自动降低发动机换挡转速点,从而保证更加顺畅的换挡和更好的燃油经济性。

b.运动模式

在山区或者是需要发动机制动的情况时,运动模式能够提升发动机换挡转速点,加快换挡速度。这样就能更加迅速的表现出油门效果,以增加车子与驾驶者的沟通。

c.超级运动模式

与运动模式相比,超级运动模式能够在更高转速下保证非常轻快的换挡感觉。

PDK    

PDK:Porsche Doppel Kupplung(保时捷双离合变速箱),双离合器变速箱为保时捷公司的独创技术,近来年因为大众汽车的大力推行,而在市场上获得了极高的知名度。但事实上,保时捷在1983年便已经将

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。

保时捷PDK变速箱

虽然保时捷已经掌握双离合技术多年,但由于当时的电子控制系统和计算机运算能力有限,不足以满足行驶舒适性和平稳性方面的要求,导致保时捷将双离合技术压箱25年。而随着电子控制技术与液压控制组件的成熟后,才正式在997的小改款中推出,以7速的PDK双离合器变速箱,全面取代Tiptronic变速箱,应用于市售产品。

PDK双离合器变速箱由一个传统手动变速箱和一个分为2个独立变速箱的液压控制系统组成。2个沿径向布置的湿式离合器可以通过液压控制,并使用变速箱油提供冷却和润滑。目前PDK变速箱在911、Boxster、Cayman以及Panamera都有装备。

Powershift    

Powershift双离合器变速箱是由福特集团与变速箱大厂格特拉克(Getrag)共同研发。目前在国内装备有Powershift有沃尔沃C30、XC60、S60以及福特蒙迪欧致胜的部分车型。

Powershift在沃尔沃C30、XC60、S60以及福特蒙迪欧致胜上都有配备

Powershift双离合变速箱于2008年问世,是以手动变速箱所用的技术为基础。该变速箱拥有6个前进挡,有两个相互独立的湿式离合器,最大可以承受450牛·米的扭矩。

与其他厂家的双离合器变速箱相比,Powershift双离合器变速箱最大的特点不是换挡速度快,而是拥有堪比CVT的极佳换挡平顺性。并且由于可以承受较大的扭矩,因此该变速箱可以使用在一些大马力车上,尤其是柴油车的绝配。不过由于该变速箱追求的不是换挡速度,因此在加速性上并不见得十分理想。

6挡的PowerShift双离合变速箱重量相对较轻,比目前市面上大多数4挡变速箱还要轻。轻量化设计和极小的动力损失能为驾驶者节省大约9%的燃油消耗。

S tronic

S tronic是奥迪双离合变速器的名称。有人说S tronic就是换了名字的大众DSG,这句话只说对一半,因为用于奥迪A3的7速以及TT上的6速横置双离合变速器的确是大众的干式DQ200和湿式DQ250,但是,用在Q5上的7速双离合变速器却是一款纵置式全时四驱双离合变速箱,大众的DSG产品线是没有这款产品的。

两款横置式S tronic7速与6速变速器分别可承受250N·m和350N·m,用于前驱轿车不成问题。用在Q5上的纵置式S tronic变速箱能够承受超过500N·m以上的扭矩。

S tronic的特点

挡位多且承受扭矩更高:除去超级跑车保时捷911以及日产GT-R的双离合变速器,纵置式S tronic可以承受的扭矩较其他车型更高。横置式7速双离合变速器虽然挡位较6速的更多,但其干式结构影响了扭矩传递,使之性能不如6速,而S tronic既实现了7段变速又能承受更高扭矩,让舒适与性能两者兼得。

装备S tronic的车型

装备横置式S tronic双离合变速器的车型为奥迪A3、TT;装备纵置变速器的车型为奥迪Q5、A5。

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