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雙離合器變速器技術(shù) 畢業(yè)論文-文庫(kù)吧

2025-02-06 03:23 本頁(yè)面


【正文】 分類(lèi): MT 就是最常見(jiàn)的手動(dòng)變速器; AT(有級(jí)的)自動(dòng)變速器, 4 速的、 5 速的、甚至有奔馳的 7 速自動(dòng)變速器和雷克薩斯的 8 速自動(dòng)變速器,最大的特點(diǎn)是擁有一個(gè)液力變矩器,換檔平順,缺點(diǎn)是液力變矩器效率低,響應(yīng)遲緩; CVT 金屬帶式無(wú)級(jí)變速器,它的變速范圍是連續(xù)的,而不像 AT 和 MT 有特定的檔位,CVT 有無(wú)數(shù)個(gè)檔位,奧迪、天籟、軒逸、飛度、旗云上都可以見(jiàn)到,最最常見(jiàn)的是踏板摩托車(chē),它們大都是使用這種 CVT,優(yōu)點(diǎn) 在于變速比連續(xù),變速平順,缺點(diǎn)是能承受的轉(zhuǎn)矩有限;最后一個(gè)就是 AMT 了,可以稱(chēng)之為機(jī)械式自動(dòng)變速器(自動(dòng) 檔 3 就有使用),也可以是半自動(dòng)變速器(賽車(chē)上大都使用這樣的變速器),它是基于手動(dòng)變速器設(shè)計(jì)的,也就是在手動(dòng)變速器上安裝一個(gè)機(jī)械式的換檔操縱機(jī)構(gòu)和離合操縱機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換檔,它的優(yōu)點(diǎn)在于比常規(guī)的 AT 有更高的效率(所以仍然象手動(dòng)變速器一樣省油),同時(shí)換檔更迅速,沒(méi)有液力變矩器所帶來(lái)的遲緩,還有一點(diǎn)它可以做的很廉價(jià),用在 3 上的 5 AMT 成本就很低。當(dāng)然用在賽車(chē)上的 AMT 不是為了廉價(jià),而是它的高效率和快速響應(yīng)以及換檔速度。還有一點(diǎn) AMT 和手自一體式 AT 區(qū)別是: AT 不允許低檔位上有過(guò)高轉(zhuǎn)速,因?yàn)檫@對(duì) AT 的損害很大,所以一般的手自一體變速器把你的強(qiáng)制退檔當(dāng)成誤操作而不予理睬,除非是爬坡檔或者低速檔。而基于手動(dòng)變速器的 AMT 可以在任何一個(gè)檔位達(dá)到最高轉(zhuǎn)速而對(duì)變速器沒(méi)有什么損害,從而達(dá)到理想的動(dòng)力性。 DSG 變速器中 ATM 的特點(diǎn) 今天我們所講的 DSG 就是 AMT 的一種,而且是裝有兩個(gè)離合器的 AMT。而且它的高明之處正是因?yàn)樗b了兩個(gè)離合器。說(shuō) DSG 是 AMT 半自動(dòng)變速器,它還有別于一般的半自動(dòng)變速系統(tǒng),同樣基于 手動(dòng)變速器,它一樣擁有比手動(dòng)變速器更高的效率,而 DSG 除了擁有手動(dòng)變速箱的靈活及自動(dòng)變速箱的舒適外,它更大特點(diǎn)是在換檔的瞬間提供無(wú)間斷的動(dòng)力輸出。傳統(tǒng)的手動(dòng)變速箱使用一臺(tái)離合器,當(dāng)換擋時(shí)駕駛員須踩下離合器腳踏,令不同擋的齒輪作出齒合動(dòng)作,而動(dòng)力就在換擋其間出現(xiàn)間斷,令輸出表現(xiàn)有所斷續(xù)。DSG 正是針對(duì)此問(wèn)題而開(kāi)發(fā)出來(lái)的。 我們 可以把 DSG想象為將兩臺(tái)手動(dòng)變速箱的功能合二為一,并建立在單一的系統(tǒng)內(nèi)。DSG 內(nèi)含兩臺(tái)自動(dòng)控制的離合器,由電子控制及液壓推動(dòng),能同時(shí)控制兩組離合器的運(yùn)作。當(dāng)變速器運(yùn)作時(shí),一組齒輪被齒合, 而接近換擋之時(shí),下一組擋段的齒輪已被預(yù)選,但離合器仍處于分離狀態(tài);當(dāng)換擋時(shí)一具離合器將使用中的齒輪分離,同時(shí)另一具離合器齒合已被預(yù)選的齒輪,在整個(gè)換擋期間能確保最少有一組齒輪在輸出動(dòng)力,令動(dòng)力沒(méi)有出現(xiàn)間斷的狀況。要配合以上運(yùn)作, DSG 的傳動(dòng)軸被分為兩條,一條是放于內(nèi)里實(shí)心的傳動(dòng)軸,而另一條則是外面空心的傳動(dòng)軸;內(nèi)里實(shí)心的傳動(dòng)軸連接了 5 及倒擋,而外面空心的傳動(dòng)軸則連接 4 及 6 擋,兩具離合器各自負(fù)責(zé)一條傳動(dòng)軸的齒合動(dòng)作,引擎動(dòng)力便會(huì)由其中一條傳動(dòng)軸作出無(wú)間斷的傳送。換種說(shuō)法就是:一個(gè)離合器控制單數(shù)擋位 齒輪( 1 檔、 3 檔、 5 檔齒輪),另一個(gè)離合器則控制雙數(shù)擋位齒輪( 6 檔齒輪),當(dāng)變速箱掛入一擋時(shí)(單數(shù)檔離合器處于 “ 合 ” 的狀態(tài)),二擋齒輪就已經(jīng)嚙合,只是它所對(duì)應(yīng)的離合器處于 “ 離 ” 的狀態(tài),等到換擋時(shí)機(jī)一到,第二離合器立即進(jìn)入 “ 合 ” 的狀態(tài),與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸結(jié)合而換入二擋。與此同時(shí),由第一離合器所控制的三擋齒輪組也完成了嚙合,并處于 “ 離 ” 的狀態(tài),等待下一個(gè)換擋指令的來(lái)臨。兩個(gè)離合器輪流 “ 離 ” 、 “ 合 ” ,交替作用。 舉例說(shuō)明 舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,當(dāng)汽車(chē)在 3 檔行使時(shí), 4 檔齒輪就處于預(yù)備狀態(tài),但是 尚未啟用。一旦達(dá)到完美轉(zhuǎn)換點(diǎn),其它檔位的齒輪閉合,第 3 檔齒輪的離合器打開(kāi),同時(shí)激活第 4 4 檔,并且第 5 檔進(jìn)入預(yù)選狀態(tài)。離合器的開(kāi)關(guān)在此過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行,產(chǎn)生上述所說(shuō)的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程只需要在極短的幾毫秒中完成。熱衷運(yùn)動(dòng)感受的駕駛員還會(huì)體驗(yàn)到觸摸按鈕就進(jìn)行齒輪轉(zhuǎn)換的感覺(jué)。在 S 檔運(yùn)動(dòng)模式下,發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器配合可以帶來(lái)更高的轉(zhuǎn)速和更順暢的自動(dòng)換檔,從而帶來(lái)更高的轉(zhuǎn)換動(dòng)力。至于控制系統(tǒng)方面,電子及液壓的控制系統(tǒng)位于變速箱頂部,連接 12 組 DSG 的獨(dú)立感應(yīng)器,加上車(chē)輛行車(chē)狀態(tài)的資訊,從而推動(dòng)各活門(mén)及其他組件的運(yùn)作,而兩 具離合器的液壓壓力由專(zhuān)門(mén)的電控活門(mén)應(yīng)因不同行車(chē)狀況而調(diào)節(jié)。電子控制系統(tǒng)亦負(fù)責(zé)計(jì)算出將被預(yù)選的合適擋段及管理其他控制桿,亦會(huì)由 6 組壓力調(diào)節(jié)閥及 5 組開(kāi)關(guān)閥監(jiān)控油壓冷卻系統(tǒng)。要操控 DSG,駕駛者可以利用排擋桿或駕駛盤(pán)上的換擋片進(jìn)行序列式的手動(dòng)換擋,換擋過(guò)程離合器的操作完全交由 DSG 電腦控制,駕駛者無(wú)須分神。因?yàn)椴捎秒p離合器技術(shù),換擋時(shí)的動(dòng)力空隙便得以解決,加速表現(xiàn)比手動(dòng)變速箱來(lái)得更快。如果駕駛者想要得到更舒適的駕駛享受,駕駛者大可將排擋桿推入 D 擋,便可當(dāng)成一般的自動(dòng)變速箱使用,輕松自在。而自動(dòng)擋的控制模式除了一 般的 D 擋外,它更提供一個(gè) S 擋供駕駛者選擇,為駕駛帶來(lái)更高轉(zhuǎn)數(shù)及更高速度之自動(dòng)轉(zhuǎn)擋。而另一功能則是駕駛盤(pán)上的換擋片,不論在行駛中使用手動(dòng)模式,甚至是 D 或 S 的自動(dòng)換擋模式,駕駛者只需要輕拍駕駛盤(pán)上的換擋片, DSG 便會(huì)立即為你切換至手動(dòng)模式及進(jìn)行換擋程序,無(wú)須利用排擋桿撥入手動(dòng)模式才可作出換擋,方便快捷。 DSG 變速器的使用價(jià)值 基于它使用手動(dòng)變速箱作基礎(chǔ)及其獨(dú)特的設(shè)計(jì), DSG 能抵御高達(dá) 350Nm 的扭力,而精密的電腦運(yùn)算,較一般駕駛手動(dòng)變速箱擁有更精準(zhǔn)的換擋控制,因此 DSG 亦成為最省油的變速系統(tǒng)。基 于 DSG 的特性及操作模式, DSG 系統(tǒng)能帶給駕駛者有如駕駛賽車(chē)般的感受;而相比手動(dòng)變速箱,它更能提供更快的加速度及更省油。 綜合以上特性, DSG 為傳動(dòng)系統(tǒng)的科技帶來(lái)了新的發(fā)展方向。同時(shí)正是這款變速器出色而穩(wěn)定的表現(xiàn),帶來(lái)極大的駕駛樂(lè)趣,在當(dāng)前手動(dòng)變速器使用量上占主導(dǎo)地位的時(shí)代,成為了歐洲乃至全世界變速器的一個(gè)重大突破。憑借新款雙離合器變速器 DSG,大眾汽車(chē)?yán)^續(xù)領(lǐng)先行業(yè)。 第三章 DSG 變速器的使用特點(diǎn) DSG 變速器沒(méi)有變矩器,也沒(méi)有離合器踏板。 DSG 變速器在傳動(dòng)過(guò)程中的能耗損失非常有限,大大提 高了車(chē)輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。 5 DSG 變速器的反應(yīng)非常靈敏,具有很好的駕駛樂(lè)趣。 車(chē)輛在加速過(guò)程中不會(huì)有動(dòng)力中斷的感覺(jué),使車(chē)輛的加速更加強(qiáng)勁、圓滑。百公里加速時(shí)間比傳統(tǒng)手動(dòng)變速器還短。 DSG 變速器的動(dòng)力傳送部件是一臺(tái)三軸式 6 前進(jìn)檔的傳統(tǒng)齒輪變速器,增加了速比的分配。 DSG 變速器的多片濕式雙離合器是由電子液壓控制系統(tǒng)來(lái)操控的。 雙離合器的使用,可以使變速器同時(shí)有兩個(gè)檔位嚙合,使換檔操作更加快捷。 DSG 變速器也有手動(dòng)和自動(dòng) 2 種控制模式,除了排檔桿可以控制外,方向盤(pán)上還配備有手動(dòng)控制的換檔 按鈕,在行駛中, 2 種控制模式之間可以隨時(shí)切換。 選用手動(dòng)模式時(shí),如果不做升檔操作,即使將油門(mén)踩到底, DSG 變速器也不會(huì)升檔。 換檔邏輯控制可以根據(jù)司機(jī)的意愿進(jìn)行換檔控制。 在手動(dòng)控制模式下,可以跳躍降檔。 第四章 變速器的比較 DSG 變速器與 CVT 變速器 之前,很多人都誤認(rèn)為汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)是一輛車(chē)中科技含量最高的部件,但實(shí)質(zhì)上,變速箱的科技含量和復(fù)雜性才是真正的一車(chē)之首。因此,各大汽車(chē)巨頭對(duì)變速箱的研發(fā)一直是標(biāo)榜其科技含量的重頭戲。從手 動(dòng)變速器 MT 到自動(dòng)變速器 AT,再到今天最活躍的無(wú)級(jí)變速器 CVT、雙離合變速器 DSG,汽車(chē)的變速器已經(jīng)歷了 100 多年的發(fā)展史。 其間,各大汽車(chē)巨頭對(duì)變速器的推崇各執(zhí)一詞,而相應(yīng)的,消費(fèi)者對(duì)變速器的選擇也各自為政:早期,有些車(chē)主覺(jué)得手動(dòng)擋提速快,省油,而有些車(chē)主則認(rèn)為自動(dòng)擋方便、省心;而現(xiàn)在, CVT、 DSG 開(kāi)始在車(chē)市大行其道,大有取代傳統(tǒng)自動(dòng)變速器的趨勢(shì)。其中,與日系、自主品牌力推 CVT 以及歐系力挺 DSG 不無(wú)關(guān)系。目前, CVT 和 DSG 均各自為政,日系和自主品牌選擇了性?xún)r(jià)比高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且制造成本低的 CVT,如 飛度 、 逍客 、 天籟 、長(zhǎng)城 炫麗 、海馬歡動(dòng)等;而歐系巨頭則更強(qiáng)調(diào)技術(shù)優(yōu)勢(shì)、駕駛樂(lè)趣以及燃油經(jīng)濟(jì)性而主攻 DSG,如 保時(shí)捷 91 沃爾沃 S 寶馬 M 大眾邁騰 、 速騰 等。 盡管日系的 CVT 有先入為主的優(yōu)勢(shì),但今年以來(lái),大眾、 沃爾沃 、 寶馬 、 保時(shí)捷 、奔馳 等歐系巨頭開(kāi)始猛推 DSG,其市場(chǎng)呼聲越來(lái)越高。尤其是大眾,無(wú)論是高端豪華品牌 、奧迪 Q5,還是中高級(jí)車(chē)型 邁騰 、 速騰 、 高爾夫 、尚酷等車(chē)型均搭載了 DSG,并宣布將全面 “ DSG 化 ” 。 DSG 到底有何獨(dú)特魅力,而吸引眾多以技術(shù)見(jiàn)長(zhǎng)的歐系巨頭們的青睞? 4 據(jù)大眾技術(shù)開(kāi)發(fā)部相關(guān)負(fù)責(zé)人介 紹, DSG 最早起源于賽車(chē)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)大眾汽車(chē)集團(tuán)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,使其成為目前世界上最先進(jìn)的智能變速器,并且成功地應(yīng)用在了普通轎車(chē)上。其換擋耗時(shí)不到 秒,而 F1 車(chē)手的最快換擋時(shí)間也要 秒,因此 DSG的換擋動(dòng)作迅速而平順,瞬間完成,不產(chǎn)生動(dòng)力間斷。德國(guó)大眾自 2021 年起量產(chǎn),立刻受到市場(chǎng)的歡迎。截至目前,全球搭載 DSG 的車(chē)型已接近 200 萬(wàn)輛,其市場(chǎng)前景一片光明。 DSG 雙離合變速器 優(yōu)點(diǎn):加速?zèng)]有動(dòng)力中斷,駕駛樂(lè)趣 高,比傳統(tǒng)手動(dòng)變速器還快,燃油經(jīng)濟(jì)性突出。 缺點(diǎn):價(jià)格昂貴,維修成本高。代表車(chē)型: 奧迪 Q速騰 、 保時(shí)捷 91寶馬 M沃爾沃 S40 等 DSG 變速箱綜合了傳統(tǒng)手動(dòng)變速箱和自動(dòng)變速箱的各自?xún)?yōu)點(diǎn),就像是兩個(gè)變速箱合二為一,一個(gè)離合器控制單數(shù)擋位齒輪,另外一個(gè)離合器控制雙數(shù)擋位齒輪。也就是說(shuō),當(dāng)變速箱掛入一擋時(shí),二擋齒輪就已經(jīng)齒合,等到換擋時(shí)機(jī)一到,第二離合器就與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸接合而換入二擋。在此同時(shí),由第一離合器所控制的三擋齒輪組也完成齒合等待換擋指令。在整個(gè)換擋期間兩組離合輪流工作,確保最少有一組 齒輪在輸出動(dòng)力,令動(dòng)力沒(méi)有出現(xiàn)間斷的狀況。 CVT 無(wú)級(jí)變速器 優(yōu)點(diǎn):制造成本低,動(dòng)力輸出平滑順暢,燃油經(jīng)濟(jì)性堪比手動(dòng)擋。 缺點(diǎn):由于鋼制皮帶本身的承受力有限,因此大排量大扭矩的轎車(chē)不太適合,也不適宜做激烈的運(yùn)動(dòng)。 代表車(chē)型: 天籟 公爵 、 逍客 、 飛度 、長(zhǎng)城 炫麗 、海馬歡動(dòng) CVT( Continuously Variable Transmission),直接翻譯就是連續(xù)可變傳動(dòng),操作上類(lèi)似自動(dòng)變速箱。 CVT 無(wú)級(jí)變速箱是用一對(duì)滑輪和一條鋼制皮帶取代了自動(dòng)擋變速箱的傳動(dòng)齒輪,每個(gè)滑輪其實(shí)是由兩個(gè)錐形盤(pán)組 成的 V 形結(jié)構(gòu),引擎軸連接小滑輪,透過(guò)鋼制皮帶帶動(dòng)大滑輪。由于不同的力度對(duì)各組齒輪產(chǎn)生的推力大小不一,致使變速箱輸出的轉(zhuǎn)速也隨之變化,從而實(shí)現(xiàn)不分檔次的徐緩轉(zhuǎn)動(dòng)。由于 CVT 變速箱采用鋼帶和滑輪取代了傳動(dòng)齒輪,因此從理論上說(shuō), CVT 變速箱的擋位可以無(wú)限多,操控也更平順。 第五章 DSG變速器的杰出優(yōu)勢(shì) 5 DSG 變速器旨在滿(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)駕駛運(yùn)動(dòng)感和車(chē)輛節(jié)油的雙重要求,為那些酷愛(ài)手動(dòng)變速器的駕駛者們提供了最佳選擇。 DSG 帶來(lái)低油耗的同時(shí),車(chē)輛性能方面沒(méi)有任何損失,同樣具有出色的加速性和最高時(shí)速,并 且與傳統(tǒng)自動(dòng)變速器一樣可以實(shí)現(xiàn)順暢換檔,不影響牽引力。 配備了 DSG 的發(fā)動(dòng)機(jī)由于快速的齒輪轉(zhuǎn)換能夠馬上產(chǎn)生牽引力和更大的靈活性,加速時(shí)間比手動(dòng)變速器更加迅捷。以 Golf GTI 為例,帶有 DSG 的車(chē)型 0 到 100 公里加速只需 秒,這個(gè)成績(jī)比手動(dòng)檔的車(chē)型更快,達(dá)到最高時(shí)速 235 公里的同時(shí)也在同一水平。更加令人印象深刻的是,在性能提高的同時(shí),配備 DSG 的車(chē)型百公里油耗只有 升,與手動(dòng)檔車(chē)型相當(dāng)。 DSG變速器的技術(shù)創(chuàng)新 DSG 變速器與傳統(tǒng)自動(dòng)變速器有著明顯的區(qū)別, DSG 從一開(kāi)始就沒(méi)有采用扭矩變換器。這款變速器不是在傳統(tǒng)概念的自動(dòng)變速器基礎(chǔ)上生產(chǎn)出來(lái)的,設(shè)計(jì) DSG 的工程師們走了一條具有革新性的全新技術(shù)之路,巧妙地把手動(dòng)變速器的靈活性和傳統(tǒng)自動(dòng)變速器的方便性結(jié)合在一起。 橫置變速器設(shè)計(jì)的突出特點(diǎn)就是由液壓控制的濕式雙離合器系統(tǒng)。其中的離合器 1負(fù)責(zé)控制奇數(shù)齒輪和倒檔齒輪,離合器 2 負(fù)責(zé)控制偶數(shù)齒輪。實(shí)際上可以說(shuō)這是由兩個(gè)平行的變速器配合組成的一個(gè)變速器。精密的離合器動(dòng)作帶來(lái)的結(jié)果,就是換檔時(shí)對(duì)牽引力幾乎沒(méi)有影響。因此能夠產(chǎn)生無(wú)與倫比的動(dòng)力轉(zhuǎn)換,同時(shí)感覺(jué)順暢并且非常舒適。 DSG 變速器帶來(lái)重大突破 這款變速器表現(xiàn)出色而穩(wěn)定,帶來(lái)極大的駕駛樂(lè)趣,在當(dāng)前手動(dòng)變速器使用量上占主導(dǎo)地位的時(shí)代,成為了歐洲乃至全世界變速器的一個(gè)重大突破。憑借新款雙離合器變速器 DSG,大眾汽車(chē)?yán)^續(xù)領(lǐng)先行業(yè)。 隨著德國(guó)大眾進(jìn)口車(chē)型 Golf GTI 五代進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),其裝備的 DSG 雙離合器變速箱也為越來(lái)越多的消費(fèi)者所了解。更短的換檔時(shí)間,猶如手動(dòng)檔般的駕駛樂(lè)趣,以及減少動(dòng)力損失帶來(lái)的低油耗,是這款高科技變速箱的優(yōu)勢(shì)所在。換檔更快 加速迅猛 。 DSG變速器不足之處 與傳統(tǒng)的自動(dòng)變速器比起來(lái), DSG 也存在一些固有的弊端,首先 就是由于沒(méi)有采用液力變矩器,又不能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)變速器“半聯(lián)動(dòng)”的動(dòng)作,所以對(duì)于小排量的發(fā)動(dòng)機(jī)而言,低轉(zhuǎn)速下的扭矩不足的特性就會(huì)被完全暴露出來(lái),例如 +DSG 版的朗逸,在起步時(shí)就會(huì)出現(xiàn)些許輕微抖動(dòng);其次,由于 DSG 變速器采用了電腦控制,屬于一款智能型變 4 速器,它在升 /降擋的過(guò)程中需要向發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出電子信號(hào),經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)回復(fù)后,與發(fā)動(dòng)機(jī)配合才能完成升 /降擋。大量電子元件的使用,也增加了其故障出現(xiàn)的機(jī)率。例如我們就收到了高 6 車(chē)主反映只能掛奇數(shù)擋的問(wèn)題,根據(jù)我們的推測(cè),這在很大程度上可能是由于電子信號(hào)方面的故障所產(chǎn)生 的。 5 致 謝 四年的讀書(shū)生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào),而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào),我將面對(duì)又一次征程的開(kāi)始。四年的求
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