【技术科普】干式和湿式双离合器变速箱的主要区别
1 3 发布于 2011-07-19 12:27:21 只看楼主 热门标准
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随着配备LuK干式双离合器的7档DSG变速箱投入量产,DSG变速箱又迈入了一个新的台阶,而双离合器变速器DSG的双离合器从湿式到干式用了5年的时间
最新的7档DSG变速箱对未来汽车双离合器系统的发展有指导性的意义, 它带来了灵便、运动的同时还具有舒适的驾驶感受。自从 在2003年投入市场6档DSG双离合器 便开启了变速器的一个 ,除了大众汽车在新技术上的大力投入外也与零部件商在新技术领域的大力拓展密不可分。站在大众第一代DSG背后的是博格华纳,在为大众DSG提供湿式双离合器,而站在第二代DSG背后的又会是谁?
在今年春天大众汽车发布了7档DSG变速箱,除了增加了一个档位外,与6档DSG最大的区别是采用了干式双离合器。这次又是哪家零部件商为大众提供了核心部件——干式双离合器?那就是总部位于德国 州Buehl的LuK公司,作为业界离合器和变速箱系统的专家,通过和大众汽车紧密合作,开发了这款最新的干式双离合器。它在燃油经济性方面与配备湿式双离合器的变速箱比更胜一筹,和传统的手动变速箱相比,节省油耗可达6%左右。
双离合器的诞生使换档时动力中断、乘客“点头”的现象成为了历史。作为DSG变速箱心脏的LuK干式双离合器工作原理很简单:LuK的双离合器由两个离合器组成。其中一个离合器和变速箱的奇数档输入轴相连:1档、3档、5档和7档;而另一个离合器则控制着偶数档位输入轴:2档、4档、6档及倒档。举例来说,当车辆在2档行驶时,3档已处于挂档状态(只是3档离合器没有啮合)。整个换档过程将因此可以快速、运动并且平顺地进行,不会出现 中断的现象。换档通过电液操控机构完成,驾驶者几乎感觉不到瞬间换档和单个离合器的断开和闭合。
6档 DSG 的多片式双离合器是在冷却油槽中以“湿式”运行,而LuK的双离合器为干式结构。湿式双离合器的扭矩传递通过浸没在油中的湿式离合器 来实现,而干式的则通过离合器从动盘上的摩擦片来传递扭矩。由于节省了相关液力系统以及干式离合器本身所具有的传递扭矩的高效性,干式系统很大程度地提高了燃油经济性。同样是1.9 TDI(105 PS/ 77 kW)的发动机,配备7档DSG变速箱的要比6档湿式双离合器变速节省超过10%的燃油。
“干式”双离合器这一设计带来了许多好处,最主要的是使变速箱系统的效率得以显著提高。另外,新一代 DSG变速箱省去了吸滤器、油冷器以及变速箱壳体中的 ,与普通手动变速箱一样,变速箱油只用于变速箱齿轮和轴承的润滑和冷却。因而7档DSG变速箱油仅需要1.7升变速箱油,而6档 DSG变速箱则需要 6.5升。“干式”双离合器好处虽多,但在扭矩传输上受到了限制,新一代 DSG变速箱适用于所有 小于 250 Nm 的“小型”发动机。
总体来讲,干式双离合器的外形尺寸比湿式双离合器稍大。这是由双离合器的布局和所选用的 所决定的。由于7档DSG变速箱的干式双离合器的外形尺寸稍大,因此,其余部分就要设计得更为紧凑,以使它能够装备于 Polo级别的小型轿车上。
自2004年以来,LuK公司就和大众汽车在DSG减振零部件开发方面开始了紧密的合作,该款DSG技术变速箱里的扭振 ——双质量飞轮也是LuK的产品。LuK的双离合器从2008年年初开始已被运往大众在德国Kassel的变速器工厂,位于Buehl的LuK工厂已为大批量生产做好了充分的准备(关于舍弗勒集团:总部位于德国的舍弗勒集团旗下拥有三大 :INA, LuK 和 FAG,是全球汽车行业和 业领先的制造商)
关于DSG变速箱的一组数字
* 0.4升:同样装备122马力TSI发动机的Golf轿车,配备7档DSG
的车型比配备 6 档手动变速箱的车型每百公里油耗少0.4升
* 1.7升:7档DSG变速箱需要1.7升变速箱油
* 6.5 升:6档DSG变速箱需要6.5升变速箱油
* 6 款车型:目前大众汽车有6款车型可配备 7 档 DSG变速箱
* 70公斤:7档 DSG变速箱重70公斤
* 93公斤:6档 DSG变速箱重93公斤
* 105马力:目前匹配DSG变速箱“最小”的发动机功率为105马力
* 300马力:目前匹配DSG变速箱“最大”的发动机功率为300马力
* 140℃:6档DSG 变速箱机电控制模块工作环境(变速箱油) 最高温度为140℃
* 250Nm:7档DSG变速箱匹配的发动机的最大扭矩为250Nm
* 350Nm:6档DSG变速箱匹配的发动机的最大扭矩为350Nm
以上数据差异的最主要原因是采用了干式/湿式双离合器。
双离合器
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,变速换挡时减轻 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。这在普通汽车上没有什么影响,但在 的赛车上,如果离合器掌握不好动力跟不上,车速就会变慢,影响成绩。
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 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。 公司的新型 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。
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(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 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 式离合器,离合器动作由 来控制。
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