變速器作為汽車動(dòng)力

　　變速器作為汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的重要部件，對(duì)動(dòng)力性能、駕駛舒適性和油耗都具有重要的作用。作為先進(jìn)變速器的雙離合變速器則可以令發(fā)動(dòng)機(jī)更好地演繹其優(yōu)良的動(dòng)力性能，并能夠?qū)崿F(xiàn)車輛動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性的完美結(jié)合。
　　
　　雙離合器變速器應(yīng)時(shí)而生
　　上一篇國(guó)際變速器協(xié)會(huì)的發(fā)言讓我們認(rèn)識(shí)了汽車變速器的發(fā)展歷程，作為雙離合的專家，博格華納帶大家看看雙離合器如何從默默無(wú)聞到成為主流產(chǎn)品的。雙離合變速器技術(shù)在上世紀(jì)三四十年代就已經(jīng)出現(xiàn)了，而這一技術(shù)最先應(yīng)用的是在保時(shí)捷車上，顯然是要發(fā)揮雙離合變速器的運(yùn)動(dòng)特性。后經(jīng)過(guò)大眾汽車集團(tuán)和博格華納的全新研發(fā)和改進(jìn)，巧妙地將手動(dòng)變速器的靈活性、經(jīng)濟(jì)性與傳統(tǒng)自動(dòng)變速器的方便性、舒適性結(jié)合在一起，成功地將其應(yīng)用在了民用轎車上，使其成為目前世界上最先進(jìn)的智能變速器之一，這就是大眾稱作雙離合器自動(dòng)變速器的DSG
　　2002年，大眾汽車推動(dòng)了全球第一款量產(chǎn)雙離合自動(dòng)變速器——6擋DSG變速器，并陸續(xù)裝備與高爾夫R32等六款車型。DSG變速器換擋保證了精準(zhǔn)的動(dòng)力傳輸，使駕駛既有運(yùn)動(dòng)特性又提供了便捷舒適性，更重要的是油耗更低，各方面的性能都超過(guò)了傳統(tǒng)自動(dòng)變速器。
　　在自動(dòng)擋車型越來(lái)越被更多消費(fèi)者認(rèn)可的情況下，DSG的節(jié)油潛力所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益和它的運(yùn)動(dòng)特性還是十分誘人的。DSG的市場(chǎng)也越做越大，在2007年大眾汽車全球每年大約銷售40萬(wàn)輛裝備DSG變速器的轎車，包括裝備6擋DSG變速器的Golf(Plus，GTI和R32車型)、帕薩特等。
　　2008年，7擋DSG變速器首先應(yīng)用于大眾高爾夫和高爾夫Plus車型上。更出色的換擋舒適性，更低的燃油消耗以及更強(qiáng)的駕駛樂(lè)趣，使DSG雙離合自動(dòng)變速器充分滿足了消費(fèi)者對(duì)駕駛樂(lè)趣和節(jié)油的雙重要求。今天，雙離合變速器已經(jīng)成為了一種趨勢(shì)，如福特、沃爾沃、奔馳AMG、寶馬、奧迪、保時(shí)捷、菲亞特、法拉利、日產(chǎn)、三菱都推出了相應(yīng)車型。
　　
　　雙離合變速器大事記
　　雙離合變速器算下來(lái)它也有70年的歷史，但很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)這種變速器并不為人所知，而真正應(yīng)用在量產(chǎn)車上也是在2000年之后。
　　雙離合變速器的發(fā)明有兩種說(shuō)法，其一是Darmstadt大學(xué)教授RudoIph Franke在1940年第一個(gè)申請(qǐng)了雙離合器變速器專利，該變速器曾經(jīng)在卡車上試驗(yàn)過(guò)，但是沒(méi)有投入批量生產(chǎn)。另一說(shuō)法是法國(guó)人Adolphe Kegresse(阿道夫加爾奇)在1939年構(gòu)思了DCT的設(shè)想，希望應(yīng)用于有傳奇色彩的雪特龍TraCtlon(前驅(qū)車)上，但當(dāng)時(shí)的商業(yè)環(huán)境阻礙了這一設(shè)想的發(fā)展。
　　1983年，保時(shí)捷第一個(gè)在956賽車上使用了雙離合變速器PDK(Porsche DoppelKupplungen)。
　　1985年，奧迪也將雙離合器技術(shù)應(yīng)用在賽車上，當(dāng)時(shí)被命名為“AudI Sport Quattro S1賽車配合雙離合器技術(shù)”。雙離合器技術(shù)使奧迪賽車馳騁于當(dāng)時(shí)的各大賽場(chǎng)并獲得多項(xiàng)賽事的勝利。
　　20世紀(jì)90年代末期，大眾公司和博格華納攜手合作研發(fā)一款適用于大批量生產(chǎn)和應(yīng)用于主流車型的雙離合變速器。
　　2001年，福特與德國(guó)Gezrag設(shè)立合資變速器廠，計(jì)劃在美國(guó)生產(chǎn)雙離合變速器。
　　2002年，博格華納公司通過(guò)使用新的電子液壓元件使雙離合變速器變成了實(shí)用-陛很強(qiáng)的變速器。這款變速器開(kāi)始應(yīng)用在德國(guó)大眾高爾夫R32等車型上。
　　2003年，大眾的DSG相繼推廣到高爾夫等其他車型上。
　　2004年，DSG在德國(guó)大眾途安車型上首次與TDl柴油發(fā)動(dòng)機(jī)匹配。
　　2006年底，奧迪在底特律車展上展示了一款Roadjet的概念車，首次采用了縱置的S-Tronic變速器。
　　2007年，三菱發(fā)布了自己研發(fā)的雙離合變速器——SST(Sport Shift Transmisslon)，用在十代EVO上，這款變速器也是和Getrag共同開(kāi)發(fā)。
　　2008年3月，奧迪正式發(fā)布了匹配7速縱置s trodic雙離合變速器的Q5和A5。同年寶馬在M3上使用雙離合變速器M DCT，由Getrag提供。
　　2009年，保時(shí)捷在911上使用了新的PDK，雖名稱沒(méi)變，但結(jié)構(gòu)已完全改變。同年菲亞特投產(chǎn)干式雙離合變速器，取名PowertrainTechnology。本田公司則發(fā)布了用于摩托車上的雙離合器自動(dòng)變速器，裝配在新一代的大型運(yùn)動(dòng)款摩托車VFT車型上。
　　2010年，大眾大連變速器廠開(kāi)始投產(chǎn)7速DSG變速器。
　　2011年，中聯(lián)發(fā)與博格華納合資廠將投產(chǎn)DCT關(guān)鍵部件。
　　還有些廠家也采用了雙離合變速器，如布加迪威龍配備了7速雙離合，采用英國(guó)公司Ricardo產(chǎn)品，法拉利在California跑車上用了7速雙離合變速器，日產(chǎn)GT-R裝配了由博格華納提供應(yīng)用在縱置發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái)上的雙離合變速器，奔馳C63 AMG上裝配了AMG SPEEDSHIFT MCT7擋雙離合變速器。
　　
　　雙離合變速器的優(yōu)勢(shì)
　　DSG雙離合變速器結(jié)合了傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器具有換擋快捷靈活、經(jīng)濟(jì)性出色的優(yōu)點(diǎn)，還具有傳統(tǒng)自動(dòng)變速器換擋舒適、操作方便的特點(diǎn)。它還具有比傳統(tǒng)自動(dòng)變速器更舒適、比傳統(tǒng)手動(dòng)變速器更省油、比CVT變速器更富有駕駛樂(lè)趣的特點(diǎn)。當(dāng)一組齒輪在輸出動(dòng)力時(shí)，另一組齒輪已經(jīng)待命，在換擋過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力傳遞的間斷，使換擋過(guò)程更加快捷、順暢，提速更為迅猛。
　　我們就以匹配2.0L 147kwTSI發(fā)動(dòng)機(jī)的邁騰為例，匹配6AT的AQ250變速器時(shí)綜合平均油耗是8.6L/100km，0～100km/h的加速時(shí)間是9.8s，而采用DQ250 DSG后油耗變?yōu)?.3L/100km，加速時(shí)間縮短到8.3s，DSG的優(yōu)勢(shì)還是顯而易見(jiàn)的。
　　
　　雙離合變速器的工作原理
　　我們以大眾6速濕式DSG為例看看它的工作原理。首先它有兩組離合器分別由電子控制并由液壓系統(tǒng)推動(dòng)，而兩組離合器分別對(duì)應(yīng)兩組齒輪，中心的實(shí)心傳動(dòng)軸負(fù)責(zé)一組齒輪，而空心傳動(dòng)軸負(fù)責(zé)另一組。可見(jiàn)雙離合的內(nèi)部構(gòu)造幾乎徹底顛覆了傳統(tǒng)的變速器形式。
　　DSG變速器系統(tǒng)所包含的智能電子液壓換擋控制系統(tǒng)、雙離合器、雙動(dòng)力輸入軸和三個(gè)驅(qū)動(dòng)軸共同完成復(fù)雜的換擋操作。DSG通過(guò)與變速器控制模塊相聯(lián)的電磁閥來(lái)調(diào)節(jié)控制雙離合器的結(jié)合壓力。寓合器1負(fù)責(zé)控制奇數(shù)擋，離合器2負(fù)責(zé)控制偶數(shù)擋和倒擋。相當(dāng)于將兩套變速系統(tǒng)合二為一。操控系統(tǒng)指揮換擋齒輪在比當(dāng)前運(yùn)行擋位高一級(jí)的擋位上“待命”，隨時(shí)進(jìn)入工作狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)快速換擋。如當(dāng)車輛以第4擋行駛時(shí)，第5擋齒輪就已經(jīng)嚙合，處于“待命”狀態(tài)了，只是還沒(méi)有被“激活”(未與離合器結(jié)合)。當(dāng)達(dá)到理想的換擋速度時(shí)，與第4擋結(jié)合的離合器2分離，同時(shí)，控制第5擋的離合器1則迅速結(jié)合，就掛上了第5擋。整個(gè)換擋過(guò)程僅僅在百分之幾秒內(nèi)即順利完成。
　　
　　雙離合變速器的核心技術(shù)
　　復(fù)雜精確的雙離合器操控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了換擋過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不間斷的傳遞，使操控便利舒適，為駕駛者提供了更富動(dòng)感的駕駛感受。當(dāng)然快速的換擋離不開(kāi)DSG變速器的核心控制系統(tǒng)，包括：一個(gè)機(jī)電控制模塊、帶有多個(gè)獨(dú)立傳感器的控制閥組件以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)。機(jī)電控制模塊收集并處理傳感器的信號(hào)數(shù)據(jù)，對(duì)雙離合器、換擋齒輪、液壓系統(tǒng)壓力等進(jìn)行控制。大眾6速DSG雙離合變速器使用的就是博格華納公司生產(chǎn)的模塊。
　　目前雙離合變速器的核心技術(shù)僅掌握在美國(guó)博格華納(BorgWaFrier)手中。2007年底博格華納宣布未來(lái)計(jì)劃時(shí)，預(yù)計(jì)每年會(huì)面向230萬(wàn)個(gè)雙離合變速器提供其制造的核心部件。這一顯著的增長(zhǎng)顯然是受到雙離合變速器業(yè)務(wù)的大量增加，包括與大眾、奧迪、布加迪、日產(chǎn)等公司的項(xiàng)目以及與為多家汽車制造商提供雙離合業(yè)務(wù)的變速器企業(yè)GetTag公司提供核心產(chǎn)品。
　　
　　雙離合變速器的不同類型
　　博格華納一直叫他的產(chǎn)品為DCT，業(yè)內(nèi)也是這么叫的，而裝到主機(jī)廠的汽車上，就千差萬(wàn)別了大眾叫DSG，寶馬叫MDCT，保時(shí)捷叫PDK，福特與沃爾沃干脆叫Powershlft。而在產(chǎn)品上主要以發(fā)動(dòng)機(jī)的布局分成了兩類橫置和縱置。橫置主要與前驅(qū)車相匹配，像大眾DSG、福特與沃爾沃PowerShift等。另一種就是與縱置發(fā)動(dòng)機(jī)相匹配，如奧迪Stronlc、保時(shí)捷PDK、寶馬M DCT等。
　　在2008年以前這些雙離合器都是浸在油液中，這些產(chǎn)品都或多或少與博格華納有著關(guān)系。而隨著2008年春天大眾汽車發(fā)布了7擋DSG變速器時(shí)，另一家總部位于德國(guó)巴登州BuehI的零部件企業(yè)LuK公司也隨之浮出了水面(德國(guó)舍弗勒(5chaeffler)集團(tuán)成員。除了增加了一個(gè)擋位外，與6擋DSG最大的區(qū)別是采用了干式雙離合變速器。
　　
　　大眾6擋DSG與7擋DSG的區(qū)別
　　6擋DSG的多片式雙離合器是在冷卻油槽中以“濕式”運(yùn)行，而LuK的雙離合器為干式結(jié)構(gòu)。濕式雙離合器的扭矩傳遞通過(guò)浸沒(méi)在油中的濕式離合器摩擦片來(lái)實(shí)現(xiàn)，而干式的則通過(guò)離合器從動(dòng)盤上的摩擦片來(lái)傳遞扭矩。由于節(jié)省了相關(guān)液力系統(tǒng)以及干式離合器本身所具有的傳遞扭矩的高效性，干式系統(tǒng)很大程度地提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。同樣是77kW的1.9TDI發(fā)動(dòng)機(jī)，配備7擋DSG變速器的要比6擋濕式雙離合變速器節(jié)省超過(guò)10％的燃油。裝備7擋DSG變速器的新款122hp高爾夫TSI也由此榮獲了ADAC“創(chuàng)新與環(huán)保”類“2008年黃色天使”獎(jiǎng)。
　　“干式”雙離合器這一設(shè)計(jì)帶來(lái)了許多好處，最主要的是使變速器系統(tǒng)的效率得以顯著提高。另外，新一代DSG變速器省去了吸濾器、油冷器以及變速器殼體中的高壓油管。與普通手動(dòng)變速器一樣，變速器油只用于變速器齒輪和軸承的潤(rùn)滑和冷卻，因而7擋DSG變速器油僅需要1.7L，而6擋DSG變速器則需要6.5L。“干式”雙離合器好處雖多，但在扭矩傳輸上受到了限制，只適用于最大扭矩小于250Nm的“小型”發(fā)動(dòng)機(jī)。
　　總體來(lái)講，干式雙離合器的外形尺寸比濕式雙離合器稍大。這是由雙離合器的布局和所選用的摩擦材料所決定