APP下载

双离合:你“档”得住吗

2013-04-29

大众科学 2013年6期
关键词:档位变速箱离合器

提要:DSG变速器是目前世界上最先进的、具有革命性的变速器系统。但这款被寄予厚望的革新性产品如今却深陷故障投诉纠纷的泥淖

今年的央视3.15晚会曝光了大众DSG技术的问题。由于在中国堵车路况比较严重,导致DSG变速器频繁换档,从而出现了汽车突然失去动力或是突然加速的情况,这一问题在中国持续发酵已有两年多。“DSG”是双离合变速箱的简称,与“TSI”发动机一起被称为大众汽车“黄金动力”总成。

目前,大众汽车在中国销售的大部分车型均搭载DSG变速箱。从2009年开始,大众就被迫在北美、欧洲地区大范围召回搭载DSG变速箱的车型。接下来,让我们一起了解下什么是双离合变速箱,它与传统变速箱相比有哪些优势,又有怎样的缺陷呢?

双离合工作详解

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。

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。例如 布加迪EBl6.4 Veyron的新型7速变速器是装置了双离合器,从一个档位换到另一个档位,时间不会超过0.2秒。现在,这种双离合器已经从赛车应用到一般跑车上。奥迪汽车公司的新型奥迪TT跑车和新奥迪A3都已经装置了这种DSG。这些汽车装配DSG的目的是可以比自动变速器更加平顺地换档,不会有迟滞现象。

下面以奥迪为例给您一个更直观的感受。(此处配图)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(图中是1档正在使用,黄色是传动路线);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(图中是2档预备,白色是传动路线)。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。

双离合的缺陷

事实上双离合变速器的设计理念很好,我们对自动变速箱的要求,无非是平顺性,加速性和油耗三方面。平顺就不多说了,很多高性能跑车都采用了双离合变速器。油耗一直是争论比较多的一点,进口大众并不像想像中那么省油,实际上油耗还是和很多因素有关。

前段时间大众召回DSG进口迈腾,说是温度传感器有问题,可能会使变速箱行驶中跳入空档保护。而DSG问题并不是如大众所说,出在温度传感器上。DSG变速器不是天生就存在缺点,不能适应城市工况。现在产生停机的故障,主要跟其工作原理有关。DSG变速器不像普通自动变速器通过液力变矩器传递动力,它依然依靠离合器来传递动力。在城市工况下,司机通常要在较慢的速度下驾驶车辆,或堵车时变速箱长时间处于D档,此时DSG的离合器经常处于半离合状态,因为完全分离会失去动力,完全结合则动力过大,难以操控。在较拥堵的城市工况,长时间处于半离合状态的离合器容易过热,因此温度传感器会感知温度过高,从而使变速器停机。

在赛车运动应用了近30年的双离合器自动变速箱,发展到DSG,到了中国应用到家用轿车上怎么就问题不断呢?DSG变速器的故障,固然由温度传感器故障引起,但是温度传感器读取信息错误,并非根本原因。双离合器自动变速箱最早也是由德国厂家设计制造,由于设计年代早,且多用于赛车。再加上,德国地广人稀,道路拥堵现象很少见。所以双离合器自动变速箱未必考虑了城市拥堵给变速箱带来的负荷。

目前已知的DSG停机案例多半发生在市区行驶过程中。在赛车领域经过了30多年的考验,可见DSG本身并没有问题。只是DSG来到了家用车领域,用在了不合适的地方,用在了不合适的人手里,出现了“水土不服”的状况。

车主使用不当难辞其咎

伴随DSG召回事件热炒的还有日产CVT车型召回事件。这次召回范围的车辆,均在长时间高速行驶的情况下,引起CVT油温过高,使CVT保护模式启动。在此状态下,如果继续踩加速踏板行驶的话,有可能导致CVT内部传感器损坏。在CVT内部传感器损坏的状态下,仍继续高速行驶,CVT油因高温漏出,存在安全隐患。CVT和DSG相反,本身就是应付城市路况,节油减排,消除换档冲击而设计。车主长时间使其高速运转,发生故障只是时间早晚的问题。

言归正传,开过手动档车的车主都清楚:在离合器半联动的状态下,猛地踩下油门加速,就会有一股烧糊的味道传入车中。这就是离合器片由于突然施加过重动力快速升温、严重磨损的表现。长期如此操作,轻则影响变速器寿命,重则造成离合器打滑,致使汽车失速,严重危害交通安全。

在混乱的拥堵路段,一些大马力德国车抢行猛拐、加塞、急加速等现象,大家早已司空见惯,其中不乏一些装备了DSG变速箱的大众汽车。由于DSG结构类似手动变速箱,以及它工作原理的特点,在拥堵路段,DSG变速箱的离合器经常处于半联动状态。突然施加动力势必会增大离合器负荷,导致离合器快速升温。如果车主经常自恃自己的汽车动力好,在拥堵路段抢道、抢行、大脚催送油门,那么车上的DSG距离“罢工”就不远了。相反,当汽车停住车时,如果车主及时给自己的DSG“摘档”,把排档杆从D(行驶档)推到N(空档)。不仅可以让DSG变速箱休息一下,而且可以延长变速箱使用寿命,减小故障概率。

综上所述,事情都是两面的,任何事物都有自己的优点,也有自己的缺点,DSG也不例外。DSG以使用方便、动力“无接缝”的输出、极短的换档时间、几乎没有换档冲击的换档的优势推动了变速箱技术的革命。但是,DSG在家用轿车领域发展并没有几年,还有不能适应完全城市拥堵路段的缺点。DSG的发展与普及需要经历一个成熟和完善的过程。厂家不断完善技术,车主扬长避短的合理使用,才是发挥出DSG的最大效能,降低故障概率,使其至臻完美的法宝。(来源:本刊资料室)

延伸阅读

双离合在各大品牌上的应用

大众

国人对于双离合变速器的认识也是从DSG开始。当然,大众的“双离合”也是比较有代表性的,旗下大部分进口车也都配有DSG,如高尔夫GTI,EOS,迈腾和尚酷等。

不过,现今大众其实共有两款DSG双离合变速器,在大众内部代号分别为DQ250和DQ200,从直观数据上分析,代号DQ250的DSG有六个档位,能承受最大扭矩为350NM,主要用于高排量或主打操控性的车型,如高尔夫GTI和即将上市的09款迈腾;而DQ200则是七速双离合变速器,能承受最大扭矩为250NM,主要搭载于中低排量的车型,如下半年上市的高尔夫6、速腾等。

福特

与大众最近采用干式离合器的DSG变速箱不同,Powershift采用的是湿式双离合器——浸泡在里的离合器片对离合器进行和冷却——可以将动力输送给六个档位中的任何一个,由电脑控制的离合器根据汽车速度和转速对驾驶者的换档意图做出判断,可以预选择下一档位从而实现档位的快速切换。

保时捷

PDK双离合器变速箱其原文为保时捷 Doppel Kupplungen,当然就是双离合器变速系统的德文,而PDK便是取名自德文原名中三个单字的前缀字母的组合。根据消息显示,这个全新的双离合器自手排变速系统作动原理与VW集团的DSG相同,也同样具备附在方向盘后方的换档拨片,让驾驶人手不需离开方向盘就可以进行换档控制的功能。

三菱

双离合器的结构是三菱在EVO 10代上独有的新系统采用了独特的换档控制技术。TC-SST没有使用传统的扭矩配置,而是代之以两个独立的离合器系统,一个系统用于偶数档,一个系统用于奇数档。两个离合器会在同一时间各选择一个档位。这样一来,汽车在脱离一个档位后自动挂上下一档,其换档速度远远快于手动操作速度,从而缩短了换档延迟和动力损失。除换档更加平稳外,TC-SST还提高了EVO的加速度。

三菱的TC-SST提供了三种换档控制模式,分别适应不同的路面情况或驾驶风格。驾驶者通过操作杆底座旁边的开关既可轻松实现模式切换。在市区内行使时,可使用“普通模式“该模式下换档速度相对较慢,档位切换更加温和平稳,燃油经济性较好。在此模式下发动机的声音相对比较温柔。“运动模式”下档位变化速度较快,适用于在蜿蜒的山路上进行手动操作。在此模式下发动机窝轮的轰鸣声才渐显出来。“超级运动模式”在此模式下才能真正发挥出EVO的精髓,在小于10公里的时速下切换超级运动模式,在这时从一档起步踏上油门在7000转时自动换档这个时候才能真正体会到EVO的魅力所在。

阿尔法·罗密欧

菲亚特动力科技公司在2010年年初在Verrone工厂投产DDCT干式双离合器变速箱。代号C635 DDCT用于配备微型车、紧凑型车和大型家用车,可承受的峰值扭矩达到350 Nm。这台C635 DDCT双离合器变速箱使用了博格华纳的DualTronic控制模块,配备阿尔法-罗密欧Mito和Giulietta。

法拉利

同样隶属于菲亚特集团的法拉利公司将其F1科技研究成果的7速双离合变速器带到了民用市场,这款变速箱最高可以承受800N·m的扭矩,这款七前速湿式双离合器变速箱用于配备法拉利California、458 Italia和FF。

宝马

宝马在2008年1月发布的M3首次使用格特拉克提供的七前速双离合器变速箱,称为M DCT。这台变速箱也被用于之后推出的第二代宝马Z4 Sdrive35i、135i和335i。宝马3系、5系和7系等主流车型仍然使用六前速和八前速的传统自动变速箱。

奔驰

奔驰AMG部门采用了格特拉克公司提供的双离合器变速箱,这台七前速双离合器变速箱被奔驰称为SpeedShift。奔驰AMG通过铝合金传动轴管里面的碳纤维传动轴将动力传递到位于后桥的SpeedShift双离合器变速箱。奔驰表示这台变速箱的换档时间被有效地控制在100毫秒之内。

迈凯轮

迈凯轮新近推出的MP4-12C超级跑车使用意大利格拉奇亚诺提供的七前速双离合器变速箱。

布加迪

虽然兰博基尼没有配备双离合器变速箱,但定位更高的布加迪威龙EB 16.4却使用了这项技术,这台由英国赛车专家Ricardo研发的七前速双离合器变速箱能够承受W16涡轮增压发动机高达1001匹的强悍马力。

莲花

一向注重轻巧的莲花,在双离合器变速箱方面也非常强调瘦身。这家英国老牌赛车公司研发的七前速双离合器变速箱相比普通双离合器更为轻巧、简单和紧凑,采用七前速设计。

日产

日产GT-R采用六前速双离合变速箱,与其它高性能跑车相同,为了获得杰出的轴荷分配,日产也将变速箱被布置到后桥,并集合了四驱系统的差速器。这台变速箱由博格华纳与日产的零配件供应商爱知(Aichi)合作研发,整备质量为117千克,日产表示该变速箱的换档时间为200毫秒。

现代

现代在2010年岁末发布了全新入门跑车Veloster,该车成为现代旗下首款使用双离合器变速箱的车型,并且做出了百公里5.9升的低油耗,现代双离合器的供应商为德国鲁克。

比亚迪

比亚迪6速手自一体DCT双离合变速器是完全自主研发并生产制造的双离合变速器。DCT由一组离合器负责控制奇数档,另一组离合器负责控制偶数档和倒档。当变速器工作时,所在档位的齿轮被啮合,而接近换档时,电脑根据车辆速度和转速等对驾驶者的换档意图作出判断,预见性地控制另一组离合器与另一个档位的齿轮组相连,处于待命状态。换档时,一组变速器快速分离,同时另一组变速器结合,整个换档过程瞬间完成,确保动力持续输出无中断,充分体现动力换档、快速换档和燃油经济的优势。(来源:百度百科)

猜你喜欢

档位变速箱离合器
三绕组变压器运行分接头档位计算及电压分析
三绕组变压器运行分接头档位计算及电压分析
带你走近一个你不知道的自动变速箱
模糊PID在离合器综合性能实验台中的应用
浅析农机用变速箱壳生产工艺的改进
艾里逊变速箱助力日野FE系列
引入分接头档位的换流变差动保护方案研究
基于单片机的变压器档位监测双输入BCD编码器
基于动力换挡变速箱换挡控制策略的研究
三速电磁风扇离合器应用