深入解析大众DSG变速箱技术:起源、发展与工作原理详解

   日期:2024-11-29     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:71    
核心提示:对于中国车主来说,大众DSG变速箱可能是一款让人又爱又恨的变速箱。爱的是它的纯粹欧洲血统、浓郁的“德味”

日前,搜狐汽车·黑客参观了大众培训学院,详细了解了大众DSG变速箱的发展历史、技术细节和工作原理。本期黑客关键词,我们来详细聊聊大众的变速箱技术。

[·双离合变速箱的由来? ·】

双离合变速箱的起源颇为神奇。你可以说它是德国血统,也可以说它是法国风格。这是因为这项技术有两种起源理论。

首先,1940年,德国达姆施塔特大学教授Rubolph Franke第一个申请了双离合器变速箱的专利。这项技术曾在卡车上进行过测试,效果突出,但最终并未投入量产。它只占了一个专利名称。

其次,1939年,法国人阿道夫·加尔奇构思了双离合变速箱的想法,希望将其应用到雪铁龙的前轮驱动车型上,但最终未能投入量产。

无论这两个起源中的哪一个是双离合变速箱最早的起点,相同的是它们的诞生都是在二战期间。特殊的商业环境阻碍了这两种想法投入大规模生产。

直到20世纪90年代末,大众集团与博格华纳联手开发生产了首款适合批量生产并应用在普通轿车上的DSG双离合变速器。几年后的2002年,大众集团终于在高尔夫R32和奥迪TTV6上安装了这款变速箱。 2003年起,这款变速箱陆续推广到高尔夫等车型上。

正是这款变速箱的推出,让大众成为第一家量产双离合变速箱的汽车公司。当然,最先“吃螃蟹”的人,难免会遭遇被螃蟹抓住的痛苦。早期双离合变速箱由于技术不成熟和设计缺陷,产品故障率远高于其他厂家。为此,大众吃螃蟹。所有的辛苦工作。

但幸运的是,大众的坚持也让双离合变速箱有了更多的发展空间。 2003年至今,本田、通用、戴姆勒、吉利等全球整车厂都在研发和应用双离合变速箱,使该类型变速箱与AT、CVT、AMT并称为四大变速箱系统之一。传输类型。

如今,大众汽车已经拥有涵盖基础车型、中档车型、高端车型甚至新能源车型的双离合变速箱产品。 DSG变速器在当今的双离合变速器市场中也占据着重要的地位。

【·大众DSG变速箱家族有多少款变速箱? ·]

详细来说,大众DSG变速箱家族共包括9款双离合变速箱:DQ200、DQ250、DQ380、DQ381、DQ500、DQ400e、DL501、DL382和DL800。

仔细一看,大众DSG变速箱有两个前缀:DQ和DL,分别表示DCT横向变速箱和DCT纵向变速箱。一般来说,DQ系列的横向变速箱匹配大众的入门级和中档车型,而DL系列的纵向变速箱匹配大众集团的高端车型。最高端的DL800变速箱甚至应用于奥迪R8和兰博基尼Maverick两款车型,可承受近1000N·m扭矩的输出。

单独查看每个变速箱,DQ200 是唯一的干式变速箱。作为DQ250湿式变速箱的改进产品,该变速箱具有更好的燃油经济性。与上一代产品相比,可以节省10%以上的燃油;而且由于节省了相关液压系统,DQ200的动力可控性也更好。

但由于缺乏机油润滑以及自身的一些问题,配备该变速箱的车型存在怠速抖动、换档不均匀等诸多问题。严重的情况下,车辆甚至在换档时熄火,变速箱报错。也正是在这款变速箱之后,大众的DSG变速箱全面转向了湿式双离合变速箱路线。

此后,大众又陆续推出了DQ500、DQ380、DQ381、DQ400e四款横置双离合变速箱,以及DL501、DL382、DL800三款纵置双离合变速箱。

DQ500是基于双离合变速箱DQ250技术开发的,专为传输高扭矩和重型车辆而设计。它首先应用于大众T5商用车,并将于2010年3月起与四轮驱动4motion结合使用。

DQ380 和 DQ381 在 DQ500 和 DQ250 的基础上进行了改进。这两款双离合变速箱目前广泛应用于市面上的大众车型,包括大众菱度、第七代大众高尔夫、大众迈腾、大众帕萨特等。等待。 DQ380和DQ381的容许扭矩均在420N·m左右。

DQ400e是大众汽车用于插电式混合动力车型的双离合变速箱。这种变速箱的结构与其他变速箱略有不同,我们将在下面谈到。

另外三款车型DL501、DL382和DL800主要应用于大众集团旗下奥迪、保时捷、兰博基尼等高端品牌的双离合变速箱。由于本次培训的重点是大众品牌,所以这三款变速箱都没有使用。详细介绍,搜狐汽车·黑客有机会就和大家详细聊聊这三款变速箱。

上面提到的都是大众双离合变速器家族的成员。总共有9个型号,但我们日常生活中接触最多的其实是DQ380和DQ381。下面我们就来说说这两种变速箱的具体工作原理和区别。

[·DQ380和DQ381如何工作?有哪些相同点和不同点? ·]

DQ380和DQ381变速箱均为七速湿式双离合变速箱。从两者的关系来看,DQ381其实可以看作是DQ380的改进型号,但两者的工作原理几乎是一样的。

双离合变速箱的结构与我们一般看到的单离合变速箱有很大不同。从靠近发动机的一端看去,有与发动机曲轴相连的飞轮,还有一大一小两个离合器(称为K1和K2)。两个离合器分别连接至驱动轴1和驱动轴2。基于节省空间的考虑,驱动轴1和驱动轴2采用嵌套结构。

K1和传动轴1往往对应车辆的1、3、5、7奇数档,而K2和传动轴2对应车辆的2、4、6偶数档和倒档。从工作逻辑上来看,这两个系统分别被称为两个子齿轮箱,但实际上,从结构上来说,这两个子齿轮箱位于一组箱体内部。

汽车离合器原理视频_离合器原理动画演示gif_离合原理动画演示

虽然驱动轴1和驱动轴2分别控制4个齿轮,但实际上两个驱动轴上的齿轮数量是不同的。传动轴1有4个齿轮,驱动4个齿轮;传动轴2有两个齿轮。齿轮,驱动4个齿轮。

档位数不同的原因是传动轴1需要控制1档起步档和7档超速档。两个档位都需要爆发出很大的扭矩,所以两个档位单独使用,3、5档因空间原因不允许使用。 ,也需要各使用一个齿轮;传动轴2上所有齿轮所控制的2、4、6档均处于输出中间位置,突发扭矩较小,因此2、4档可共用一个齿轮。 4档和6档因传动比不同而不能共用齿轮,而倒档齿轮本身有一个齿轮,与驱动轴结合形成高扭矩反向旋转。

双离合变速器的优点之一就是换挡平稳、快速,那么它是如何做到的呢?双离合变速器的换挡原理是什么?

首先,驾驶员输入换档指令后,换档拨叉两侧的液压活塞将接收到液压变化,驱动换档拨叉移动。工作时,换档拨叉上方的小止动套会被弹簧压住,卡入换档拨叉的凹槽中,以保证换档完成后换档拨叉不会移动。换档拨叉将带动离合器拉紧,将不同的传动轴与不同的齿轮结合起来,完成换档动作。

双离合变速器换档平稳、快速的原因在于,当一个子变速器与离合器结合时,另一个子变速器中的相邻齿轮已经与该齿轮预先结合。当驾驶员从1档换至2档时,传动轴1与副变速箱的结合力逐渐减弱,传动轴2与副变速箱的结合力开始增大。两个分变速器瞬间同时滑动后,完成快速切换,整个过程耗时不到0.2秒。

至于变速器如何判断驾驶员的意图是升档还是降档,电脑主要通过判断车身姿势、油门和刹车的输入指令以及车辆的整体负载来判断驾驶员的升档和降档动作。预换档。

说完换挡原理,我们再来看看DQ380和DQ381变速箱的区别。

DQ380于2015年左右在中国市场提出,其主要功能是替代DQ250。升级后的DQ380增加了前进档,发动机动力输出效率提高,可承受的扭矩也从350N·m上升。至420N·m。

DQ381是在DQ380进入中国市场仅2-3年后就开发出来的。其主要作用是适应中国和欧洲市场的节能减排要求,优化轴承结构与差速器之间的摩擦,减少阻力,使发动机的功率损失减少。

具体来说,与DQ380相比,DQ381采用了摩擦优化的轴密封圈,以减少摩擦;它是在原来的纯机械油泵的基础上进行改进,采用的机械油泵的尺寸是原来机械油泵的一半。 ,并额外增加了12V电池驱动的电子油泵,减少机械油泵对发动机功率的损失;使用泄漏优化的液压系统和低摩擦传动油。

通过以上改进,DQ381每百公里二氧化碳排放量比DQ380减少9克。大众工作人员表示,未来他们还将对DQ500变速箱进行改进,使其也能满足中国市场的排放标准。

【·新能源汽车上的变速箱长啥样? ·]

上面我们主要讲的是与燃油发动机匹配的双离合变速箱。由于大众集团整体要求电动化转型,适应新能源车型的变速箱(减速器)技术自然是大众所拥有的。

针对插电式混合动力汽车和纯电动汽车两大类新能源汽车,大众推出了两款不同的产品,分别是DQ400e双离合变速箱和APP310轴并联永磁同步电机。

DQ400e和DQ381的结构其实很相似,只是在离合器和变速箱之间多了一个驱动电机。同时还引入了控制电机的离合器K0。由于电机占据了一定的体积,所以整个变速箱也从7速变成了6速。

燃油模式下,整体工作原理可以参考上面的DQ381。唯一的区别在于燃油、纯电动和混合动力模式之间的切换逻辑。

当K0离合器分离时,车辆采用纯电力驱动。此时,电动机与发动机之间的连接断开,发动机不会成为额外负载,提高了纯电动模式下的动力性能,降低了功耗。

当K0离合器闭合时,根据行驶模式和动力需求,电动机和发动机可以共同驱动车辆,提供更强劲的动力;发动机还可以在逆变器的帮助下驱动车辆并同时驱动电动机旋转。可作为发电机给高压蓄电池充电,以满足电力需求。

说完适用于插电式混合动力车型的DQ400e,我们再来看看适用于纯电动车型的APP310并联永磁同步电机。

该电机搭载扁平功率半导体模块,可将动力电池输出的电流转换为U、V、W三相电流,驱动电机旋转。

由于电机的爆发速度通常在每分钟10000转以上,因此需要减速齿轮将输出速度降低一半并传输到车轮。该部分位于电机外部,是与之相适应的单速主减速器。该电机最大扭矩310N·m,最大功率150kW,重量90kg。

当搜狐汽车黑客与工作人员讨论是否会推出两速变速箱时,大众工作人员表示,这款APP310将是未来几年唯一一款在大众MEB平台上使用的电机。大众未来的高性能电动汽车可能会配备多个APP310电机。

[·写在最后·]变速箱作为传统汽车三大件之一,直接影响汽车行驶的性能、体验和安全。大众推出的DQ380和DQ381对早期大众双离合变速箱进行了很大改进。解决了出现的问题,在绩效减排方面取得了长足进步。

但大众显然并没有就此止步。如今新能源汽车已经成为未来趋势,这家车企也迅速推出了适合新能源车型的变速箱产品。在本次大众变速箱技术交流会上,我们还看到了大众纯电动平台MEB平台上使用的电机和减速机产品。相信在新时代,大众汽车也能凭借高品质的电动化产品在市场上占据重要地位。

 
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