DSG双离合器自动变速器毕业论文 (2)

齐齐哈尔高等师范专科学校专科毕业论文 设计 第 1 页 共 6 页 DSG 双离合器自动变速器 摘要 摘要 双离合器式自动变速器是基于手动变速器发展而来的 其工作原理是通过将变速 器挡位按奇 偶数分开布置 分别与两个离合器连接 通过离合器的交替切换完成换挡过程 以实现动力换挡 它综合了 AMT 的优势和 AT 动力换挡的优点 具有很好的换挡品质和车辆 动力性 经济性 比较适合我国日前以手动变速器占主导地位的情况 故在此通过研究进 一步了解其工作原理与动力传递方式 关键词关键词 离合器 自动变速器换挡机构 DSG 的发展 德国大众汽车公司旗下的奥迪汽车公司一直都是汽车变速器技术领域的先驱 1994 年的 Tiptronic 手动 自动一体变速器和 1999 年的 Multitronic 无级变速器 都是奥迪杰出的代表作 2003 年 奥迪公司将最新一代 DSG 变速器装在 3 2L 的 奥迪 TT 和高尔夫 R32 上 开创了奥迪变速器技术的又一个新的里程碑 一 一 DSGDSG 工作过程简介工作过程简介 双离合器变速器在一个变速器中实现了两个手动变速器的功能 为了帮助 您理解这句话的含义 我们可以回顾一下传统的手动变速器的工作原理 在使 用标准换挡杆换挡的汽车中 如果驾驶员要从一个挡位换到另一个挡位 他先要 踩下离合器踏板 此动作可以操作一个离合器 使发动机与变速器断开连接 中断输送到变速器的动力 然后 驾驶员使用换挡杆选择新的挡位 这个过程 涉及到将齿形联轴器从一个齿轮移动到另一个不同大小的齿轮 称为 同步器 的设备会让齿轮在结合之前相匹配以防止磨齿 一旦换入了新的挡位 驾驶员 就可以松开离合器踏板 从而使发动机重新连接到变速器 并将动力传送给车轮 由此可见 在传统的手动变速器中 从发动机到车轮没有连续的动力输出 在 换挡的过程中 动力传送将从 有 到 无 再到 有 进行变化 这样就会导 致 换挡冲击 或 扭矩中断 现象 对于技术不熟练的驾驶员 这种现象会 导致车上的乘客在换挡过程中感到前后摇晃 对比之下 双离合器变速器使用两个离合器 但没有离合器踏板 先进的电 子系统和液压系统像控制标准自动变速器那样对离合器进行控制 但在双离合 器变速器中 各离合器单独运转 一个离合器控制奇数挡 一挡 三挡 五挡 和倒挡 另一个离合器控制偶数挡 二挡 四挡和六挡 这样 不需要中 断从发动机到变速器的动力传送就可以换挡 其工作方式如下 驾驶员也可以选择完全自动模式 从而将所有换挡工作交给计算机完成 在 这种模式下 驾驶体验非常类似于普通自动挡车 由于双离合器变速器可以 齐齐哈尔高等师范专科学校专科毕业论文 设计 第 2 页 共 6 页 逐渐退出 一个挡位并 逐渐接入 另一个挡位 因此减少了换挡冲击 更 重要的是 换挡是在负载下完成的 因此可以始终维持动力输出 二 二 DSGDSG 变速器的特点变速器的特点 新一代 DSG 变速器采用了 2 个离合器和 6 个前进挡的传统齿轮变速器作为动 力的传送部件 这是目前世界上最先进的 具有革命性的自动变速器 其特点如 下 一 DSG 变速器没有变矩器 也没有离合器踏板 二 DSG 变速器在传动过程中的能耗损失非常有限 大大提高了车辆的燃油 经济性 三 DSG 变速器的反应非常灵敏 具有很好的驾驶乐趣 车辆在加速过程中 不会有动力中断的感觉 使车辆的加速更加强劲 圆滑 百公里加速时间比传统 手动变速器还短 四 DSG 变速器的动力传送部件是一台三轴式 6 前进挡的传统齿轮变速器 增加了传动比的分配 五 DSG 变速器的多片湿式双离合器是由电子液压控制系统来操控的 双离 合器的使用 可以使变速器同时有两个档位啮合 使换挡操作更加快捷 六 DSG 变速器也有手动和自动 2 种控制模式除了变速杆可以控制外 方向 盘上还配备有手动控制的换挡按钮 在行驶中 2 种控制模式之间可以随时切换 选用手动模式时 如果不做升档操作 即使将加速踏板踩到底 DSG 变速器也不 会升档 换挡逻辑控制可以根据司机的意愿进行换挡控制 在手动控制模式下 可以跳跃换挡 三 三 双离合器式自动变速器双离合器式自动变速器 DSGDSG 的工作的工作 一 双离合器自动变速器的工作 在双离合器变速箱中 离合器是独立工作的 一个离合器控制了奇数档位 如 1 档 3 档 5 档和倒档 而另一个离合器控制了偶数档位 如 2 档 4 档和 6 档 使用了这个布局 由于变速箱控制器根据速度变化 提前啮合了下 一个顺序档位 因此换档时将没有动力中断 双离合器变速箱 DSG 主要由双离 合器 机械部分变速箱 自动换档机构 电子控制液压控制系统组成 其中最具 创意的核心部分是双离合器和机械部分变速箱中的两轴式的输入轴这个精巧的两 轴式结构分开了奇数档和偶数档 不像传统的手动变速箱将所有档位集中在一根 齐齐哈尔高等师范专科学校专科毕业论文 设计 第 3 页 共 6 页 输入轴上 双离合器变速箱 DSG 将奇数档和偶数档分布在两根输入轴上 外部 输入轴被挖空 给内部输入轴留出嵌入的空间 二 双离合器自动变速器的动力传递 以 6 档变速箱为例 内部输入轴上安装了 1 档 3 档 5 档和倒档的齿轮 外部输入轴上安装了 2 档 4 档和 6 档的齿轮 这使得快速换档成为可能 维持 了换档时的动力传递 标准的手动变速箱是做不到这点 因为它必须使用一个离 合器来控制所有奇数档和偶数档 传统的自动变速箱必须装备一个变扭器来将发动机扭矩传递到变速箱 然而 双离合器变速箱 DCT 并不需要这样的变扭器 目前已上市的双离合器变速箱 DCT 使用了湿式多片式的离合器 湿式离合器就是将离合器零部件浸入润滑油 中以减少摩擦和限制热量的产生 一些制造商正开发使用干式离合器的双离合器 变速箱 DCT 干式离合器通常跟手动变速箱相关 但目前所有装备双离合器变 速箱 DCT 的量产车均使用湿式离合器 类似于变扭器 湿式多片式离合器是利 用液压压力来驱动齿轮 当离合器结合时 离合器活塞内的液压使一组螺旋弹簧 零件受力 这将驱使一组离合器盘和摩擦盘压在固定的压力盘上 油压的建立是 由变速箱控制器指令电磁阀来控制的 摩擦片内缘处有内花键齿 以便与离合器 鼓上的外花键相啮合 离合器鼓与齿轮组相连 这样就可以接受传递过来的力 为分离离合器 离合器活塞中的液压就会降低 在弹簧的作用下 离合器就会分 开 奥迪的 DSG 变速箱在湿式片式离合器中既有小的螺旋弹簧也有大的膜片弹簧 双离合器变速箱 DSG 中有 2 个离合器 他们的工作状态是相反的 不会发生 2 个离合器同时接合的情形 双离合器变速箱 DSG 的档位切换是由档位选择器来 操作的 档位选择器实际上是个液压马达 推动拨叉就可以进入相应的档位 由 液压控制系统来控制它们的工作 以一个典型的 6 档双离合器变速箱 DSG 为例 液压控制系统中有 6 个油压调节电磁阀 用来调节 2 个离合器和 4 个档位选择器 中的油压压力 还有 5 个开关电磁阀 分别控制档位选择器和离合器 双离合器 变速箱 DSG 的档位切换是由档位选择器来操作的 档位选择器实际上是个液压 马达 推动拨叉就可以进入相应的档位 由液压控制系统来控制它们的工作 以 一个典型的 6 档双离合器变速箱 DSG 为例 液压控制系统中有 6 个油压调节电 磁阀 用来调节 2 个离合器和 4 个档位选择器中的油压压力 还有 5 个开关电 磁阀 分别控制档位选择器和离合器的工作 目前唯一量产的双离合器变速箱 DCT 是德国大众的 DSG 变速箱 用了 BorgWarner 的 DualTronic 技术 被装备 在 Volkswagen Beetle Golf Touran 和 Jetta 以及 Audi TT 和 A3 Skoda Octavia Seat Altea Toledo 和 Leon 上 1 档 外部离合器 内部驱动轴 输出轴 1 差速器 2 档 内部离合器 外部驱动轴 输出轴 1 差速器 3 档 外部离合器 内部驱动轴 输出轴 1 差速器 4 档 内部离合器 外部驱动轴 输出轴 1 差速器 5 档 外部离合器 内部驱动轴 输出轴 2 差速器 6 档 内部离合器 外部驱动轴 输出轴 2 差速器 齐齐哈尔高等师范专科学校专科毕业论文 设计 第 4 页 共 6 页 倒档 外部离合器 内部驱动轴 倒档轴 输出轴 2 差速器 四 四 DSGDSG 车辆日常使用的注意事项车辆日常使用的注意事项 一 自动变速器的使用现状 人们已经很熟悉手动变速器的使用方法 也清楚的知道最佳的换挡时机 用 起来比较得心应手 但是对于自动挡的汽车 人们往往不太会用 在自动挡汽车 使用中 有相当一批车主对自动变速器的认识不足 沿用手动挡的操作方法 导 致车辆受损 乘员人身受到威胁 甚至由此埋下事故隐患 或造成车辆性能下降 寿命缩短 二 使用误区 1 自动变速器车辆长时间停车时 换挡杆仍挂在 D 挡 装备自动变速器的车辆在等待通过信号或堵车时 一些驾驶员常将换挡杆保 持在 D 挡 同时踩下制动踏板 若时间很短 这样做是允许的 但若停车时间长 最好换入 N 挡 空挡 并拉紧驻车制动 因为换挡杆在 D 挡时 自动变速器汽车 一般有微弱的前移 若长时间踩住制动踏板 等于强行制止这种前移 使得变速 器油温升高 油液容易变质 尤其在空调系统工作时 发动机怠速较高的情况下 更为不利 2 自动变速器车辆高速行驶或下坡时 把换挡杆拨在 N 挡位滑行 有些驾驶员为了节油 在高速行驶或下坡时 将换挡杆拨到 N 挡滑行 这很 可能烧坏变速器 因为此时变速器输出轴转速很高 而发动机怠速运转 变速器 油泵供油不足 润滑状况恶化 而且对变速器内部的多片离合器来说 虽然动力 已经切断 但其被动片在车轮带动下高速运转 发动机驱动的主动片转速很低 两者间隙又很小 容易引起共振和打滑现象 产生不良后果 当下长坡确需滑行 时 可将换挡杆保持在 D 挡滑行 但不可使发动机熄火 3 在自动变速器 P 或 N 以外挡位起动发动机 有些驾驶员在 P 或 N 以外挡位起动发动机 虽然发动机不能运转 因为连锁 机构保护 只能在 P 和 N 挡才能起动 但有可能烧坏变速器的空挡起动开关 因为自动变速器上装有空挡启动开关 使得变速器只能在 P 或 N 挡才能起动发动 机 避免在其他挡位误起动时使汽车立刻起步往前窜 因此 起动发动机前一定 要确认换挡杆是否在 P 或 N 挡 4 装备自动变速器或三元催化转换器的汽车用推动车辆法来起动 齐齐哈尔高等师范专科学校专科毕业论文 设计 第 5 页 共 6 页 发动机 装备自动变速器和三元催化转换器的汽车因蓄电池缺电不能起动 而采用人 推或其他车辆拖动的方法起动 这是非常错误的 因为 采用上述方法是不能把 动力传递到发动机上 反而会损坏三元催化转换器 5 自动变速器车辆坡道停车时不使用驻车制动 装有自动变速器的汽车在坡上停车时 有些驾驶员只是使用 P 挡 而不使用 驻车制动 这样做极容易引发事故 因为虽然装有自动变速器的汽车在 P 挡位设 有的停车锁止机构一般是很少失效的 但一旦失效就会造成意外事故 因此 在 坡道停车时 还是应该使用驻车制动器 6 自动变速器汽车只要 D 挡起步 一直加大油门就可以换到高速 挡 有些驾驶员认为只要 D 挡起步 一直加大油门就可以换到高速挡 殊不知这 种做法是错误的 因为换挡操作应是 收油门提前升挡 踩油门提前降挡 也就 是在 D 挡起步后 保持节气门开度 5 加速到 40km h 快松油门 能提高到一 个挡位 再加速到 75km h 松油门又能提高一个挡位 降低时按行车车速 稍踩 油门 即回到低挡 但必须注意 油门不能踩到底 否则 会强行挂入低速挡 可能造成变速器损坏 总之 自动变速器汽车相对于手动变速器汽车而言 省去了离合器踏板 不 必频繁地踩踏板 使汽车驾驶变得简单 轻松 但若操作不当 会人为地增加自 动变速器的故障发生率 降低其使用寿命 正确使用自动变速器 不仅可以避免 或减少故障的发生 还会降低油耗 减少污染 五 五 DSGDSG 的发展与优势的发展与优势 一 DSG 的发展现状 目前 DSG 作为一种新兴的自动变速器技术 正受到国外各大汽车公司的重 视 例如德国大众公司 ZF 公司 福特公司 戴姆勒 克莱斯勒公司等都在投入 较大的力量对其进行开发 并已经取得了成功 其中 较为突出的是有德国大众 公司与美国 BorgWarner 公司合作开发的 DSG 变速器 这是一款成功的双离合器 式自动变速器 大众公司主要负责变速器设计和系统的集成工作 BorgWarner 负 责开发 提供 DSG 的关键部件 主要包括 DualTronic 双湿式离合器和 DualTronic TM 变速器机电控制模块 这些部件可以把手动变速器变为 DSG 大众公司的 DSG 变速器已经应用于 Audi Tr 轿车 第五代高尔夫轿车等多种 车型上 较大地提高了车辆性能 大众公司对高尔夫 R32 分别装用手动变速器和 DSG 变速器进行了试验对比 装用 DSG 变速器的 R32 车百公里油耗仅 10 2L 按 MVEG 的 99 100 EG 标准试验 0 100km h 加速时间为 6 0S 而相应装用手动变 齐齐哈尔高等师范专科学校专科毕业论文 设计 第 6 页 共 6 页 速器的 R32 车百公里油耗 11 5L 0 100km h 加速时间为 6 4S 最高车速同样是 247km h 可见 DSG 变速器与手动变速器相比 可是整车具有优良的燃油经济性 和动力性能 另外 装用 DSG 变速器的车辆同样具有很好的换挡品质 其换挡过 程与性能最好的传统