毕业答辩论文之论汽车变速箱

1、济南工程职业技术学院毕业论文济南工程职业技术学院毕业论文 论文题目： 论汽车变速箱 姓 名 XXXXX 学 号 XXXXX 专 业 汽车检测与维修 班 级 XXXXX 指导老师 XXXX 完成时间 2014-4-14 摘 要大众汽车DSG变速箱是目前世界上最先进的、具有革命性的变速器系统。DSG变速器旨在满足消费者对驾驶运动感和车辆节油的双重要求，为那些酷爱自动变速器的驾驶者们提供了最佳选择。DSG带来低油耗的同时，车辆性能方面没有任何损失，同样具有出色的加速性和最高时速，并且与传统自动变速器一样可以实现顺畅换档，不影响牵引力。由于配备了DSG变速箱的发动机，快速的齿轮转换能够马上产生牵引力和

2、更大的灵活性，加速时间比手动变速器更加迅捷。以Golf GTI为例，带有DSG的车型0到100公里加速只需6.9秒，这个成绩比手动档的车型更快，达到最高时速235公里的同时也在同一水平。更加令人印象深刻的是，在性能提高的同时，配备DSG的车型百公里油耗只有8.0升，与手动档车型相当。但是近期出现了大众部分车型DSG变速箱换挡动力中断等问题，对此本文进行了充分的探究。关键词：DSG变速箱，动力中断，行车异响，换挡顿挫，实验及探究。目 录摘 要2第1章 绪 论1.1 DSG变速箱的特点及工作原理 1.2 DSG变速箱现有的不足及本文研究内容第2章 大众DSG变速箱优势2.1概述 2.2 DSG变速

3、箱与其他各种变速箱对比 第3章 大众DSG变速箱升级测试3.1 试验目的 3.2 测试依据 3.3 升级过程 3.4 试验结果 3.5 小结 第4章 大众DSG变速箱测试4.1概述 4.2 DSG变速箱问题根源寻找 4.3 DSG变速箱问题解析 4.4 DSG变速箱的箱解析结果 第5章 全文总结5.1 主要结论 参考文献第1章 绪 论1.1 大众DSG变速箱的特点双离合变速箱：DSG是英文Direct-Shift Gearbox的首字母缩写，直译是直接换档变速箱，大众汽车在2002年于德国大众本部沃尔夫斯堡首次向世界展示了这一技术创新，而DSG也成为了最早开始批量使用的双离合变速箱技术之一。所

4、谓双离合变速箱，顾名思义就是具备了两套离合器，分别负责控制奇数档位（1、3、5）和偶数档位（2、4、6）与传动轴的咬合，这样的设计，就好比是两套手动变速箱被耦合在一套系统之中，当汽车在3档行驶时，4档齿轮就处于预备状态，但尚未启用。一旦达到完美转换点，其它档位的齿轮闭合，第3档齿轮的离合器打开，同时激活第4档。由电子系统控制离合器的开关在此过程中同时进行，产生上述所说的平稳转换，这个转换过程只需要在极短的几毫秒中完成。众所周知，同一款车型，手动变速箱会比自动变速箱更加省油，究其原因，主要是因为传统的自动变速箱存在液力变矩器，传动过程中会有一定的损失，从而增加了油耗。而DSG变速箱完全不同于传统

5、变速箱的设计思路，通过两套离合器，不仅提高了传动效率，同时还实现了无缝换档，从而达到了节省燃油的目的。6速湿式双离合变速箱，扭矩的传递是通过浸没在变速箱油中的湿式离合器摩擦片来实现，这样的优势就在于由于存在液力系统，变速箱可以传递高达350 Nm的峰值扭矩，比较适合搭配大扭矩的发动机。例如09款迈腾所采用的DSG+TSI组合中，2.0TSI发动机的最大扭矩高达280Nm，所以必须采用6速DSG变速箱与之匹配，而国产的7速干式双离合变速箱则采用了与手动变速箱相似的干式离合器，由于节省了相关的液力系统，7速DSG在换档过程中将动力传递的损失大大降低。提升了传递效率，燃油经济性自然会提升。不过由于目

6、前干式离合器不再依靠变速箱油来进行冷却，所以不能匹配扭矩高于250Nm的发动机，这也就是为什么未来的6代高尔夫将会采用1.4TSI发动机与7速DSG变速箱来配合的原因。至此，我们可以简单的总结一下，6速DSG适用于高扭矩的大排量发动机，更快的换档速度和更加平顺的驾驶感受是这台变速箱的主要诉求，而在燃油经济性方面，它的表现并不突出。而7速DSG的优势恰恰是在燃油经济性方面，更高的传动效率带来了更好的节油性能，配合小排量发动机，从而实现了整车节油的目的。DSG变速器与传统自动变速器有着明显的区别，DSG从一开始就没有采用扭矩变换器。这款变速器不是在传统概念的自动变速器基础上生产出来的，设计DSG的

7、工程师们走了一条具有革新性的全新技术之路，巧妙地把手动变速器的灵活性和传统自动变速器的方便性结合在一起。横置变速器设计的突出特点就是由液压控制的湿式双离合器系统。其中的离合器1负责控制奇数齿轮和倒档齿轮，离合器2负责控制偶数齿轮。实际上可以说这是由两个平行的变速器配合组成的一个变速器。精密的离合器动作带来的结果，就是换档时对牵引力几乎没有影响。因此能够产生无与伦比的动力转换，同时感觉顺畅并且非常舒适。DSG有一个由两组离合器片集合而成的双离合器装置，同时有一个由实心轴及其外部套筒组合而成的双传动轴机构，并由Mechatronic电子控制及液压装置同时控制两组离合器及齿轮组的动作。在某一档位时，

8、离合器1结合，一组齿轮咬合输出动力，在接近换档时，下一组档段的齿轮已被预选，而与之相联的离合器2仍处于分离状态；在换入下一档位时，处于工作状态的离合器1分离，将使用中的齿轮脱离动力，同时离合器2咬合已被预选的齿轮，进入下一档。在整个换档期间能确保最少有一组齿轮在输出动力，令动力没有出现间断的状况。举个简单的例子，当汽车在3档行使时，4档齿轮就处于预备状态，但是尚未启用。一旦达到完美转换点，其它档位的齿轮闭合，第3档齿轮的离合器打开，同时激活第4档。离合器的开关在此过程中同时进行，产生上述所说的平稳转换。这个转换过程只需要在极短的几毫秒中完成。热衷运动感受的驾驶员还会体验到触摸按钮就进行齿轮转换

9、的感觉。在S档运动模式下，发动机和变速器配合可以带来更高的转速和更顺畅的自动换档，从而带来更高的转换动力。原先只在赛车领域使用的DSG双离合器变速箱，集成了两组离合器和两组换档齿轮，相当于由两个平行的变速器所组成的一套变速系统，交替将发动机的驱动力传递至车轮。其中，离合器1负责控制奇数齿轮和倒档齿轮，离合器2负责控制偶数齿轮。因为没有浪费地做功，所以提速快而省油。以Golf GTI为例，带有DSG的车型，在双离合器变速箱的作用下，比专业赛车手更快的换档速度，使得百公里加速仅需6.9秒。比普通6档手动变速箱反应更快，并且油耗更低。比手动档方便，比自动档灵活。和传统的手动档相比，使用更方便，因为说

10、到底，它还是一个自动变速器，只是使用了DSG的新技术，使得手动变速箱具备自动性能，同时大大改善了汽车的燃油经济性，DSG比手动档换档更快速、顺畅，动力输出不间断。和传统的自动档相比，DSG自动变速器有着明显的区别，DSG没有采用扭矩变换器，自动转换更灵活，而且也不是在传统概念的自动变速器基础上开发出来的，设计DSG的工程师们开创了全新技术。1.2 大众DSG变速箱现有的不足及本文研究内容大众旗下很多车型使用了这种变速器，在国内，一汽大众的迈腾、速腾，上海大众的途安、朗逸，上海大众斯柯达的昊锐、明锐等多个品牌都有采用的7档DSG变速器的车型。使用一段时间以后，汽车就会出现异常抖动。1. 在一档升

11、二档二档升叁档的过程当中出现抖动状况比较严重。2. 刚刚起步，或者说是拐弯的时候，有的时候抖动非常明显。3. 档位挂不上去，类似手动档拖档。4. 大众汽车DSG变速箱行驶中动力消失。第2章 大众DSG变速箱优势2.1 概述众所周知汽车有三大关键部件，发动机，变速箱以及底盘。因此对于动力输出 顺畅与操控感受满意与否，并不是简单看看发动机的功率或扭矩，还得根据配套的变速箱情况做具体分析判断。即便有时候动力性能稍稍弱一点，但只要变速箱输出顺畅，完全可以弥补。相反的是，再好的动力没有适合的变速箱输出也影响到最终驱动效果。 1、 变速箱的原理和功能，手动变速箱主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变

12、速变矩，而自动变速箱AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。手动变速箱的优点就是结构简单，维护容易，通常数万公里更换离合片，离合器压盘就可以了。而且手动变速箱熟练掌握的话，操控不仅更自由，油耗经济性以及动力输出都可以得到很好的体现。2、 比如起步，我们就可以根据情况选择2档甚至3档起步，比如超车，也可以根据情况自由降档。不过手动变速箱问世这么多年来，一个大的软肋仍然没有解决，就是操作颇为复杂，而且市内拥堵时，需要长时间半离合，左脚往往特别累。而且对于一些新手，如果手动挡操作不熟练，同样油耗也会很高。所以在发达国家，自动变速箱的普及率是很高的，而

13、在我们国家，虽然受经济条件限制，大部分车型仍然以手动变速箱为主，但自动档车型也开始日益普及从用车发展的大方向来看，自动档是将来主流的选择。 3、 汽车车用变速箱主要有以下几个功能1.改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利，功率较高而油耗较低的工况下工作2.发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶3.利用空挡，中断动力传递，以发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。 2.2 大众DSG变速箱与其他各种变速箱对比AMT变速箱的优缺点，机械式自动变速器AMT是对传统干式离合器和手动齿轮变速器进行电子控制实现自动换档的新式变速器，其控制

14、过程基本是模拟驾驶员的操作。根据驾驶员意图AMT变速箱电子控制部分可以自动控制离合和换1、 挡过程。我们可以这样想象AMT换挡过程,它的离合以及换挡机构都被电子部分控制,换挡自然就自动化了。AMT变速箱最大好处就是能够实现自动同时,不用对现有手动变速箱作出太大改动,技术结构比较简单,对厂家来说成本也不是太高,消费者也乐于接受这种低价位自动变速箱车型。 那么AMT 和普通机械式变速箱有何区别,使用上有什么具体不同。其实AMT 就是手动变速箱加上了电子控制离合和换挡程序,因此它是和手动档一样的干式离合器,所以传递力度比较直接,同时油耗比较经济。而普通机械式是采用液压式“离合”在传递能量方面会有一些

15、损失,油耗也稍高。好处说了这么多,AMT缺点也明显,就是换挡品质不高,容易出现顿挫。如果不踩油门的话,即便挂入D 挡,车也不会前进。这和普通AT式变速箱有一些区别。不过,值得注意的是,自动变速箱电控换挡或离合部分比较容易损坏,AMT一旦损坏,费用是不便宜的。AT变速箱的优缺点,4 速5速机械液压式变速箱,液力变扭器是AT式变速箱最具特点的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。 泵轮和涡轮是一对工作组合,它们就好似相对放置的两台风扇,一台主动风扇吹出的风力会带动另一台被动风扇的叶片旋转,流动的空气风力成了动能传递的媒介。如果用液体代替空气成为传递动能的媒介,

16、泵轮就会通过液体带动涡轮旋转,再在泵轮和涡轮之间加上导轮以提高液体的传递效率。 由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大且效率偏低,因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮提高效率,液压操纵系统会随发动机工作变化自行操纵行星齿轮,从而实现自动换档。想想家里的洗衣机是怎么用涡轮叶片带动的。4档自动变速箱在国内很常见,因为容易控制成本,也能够提供较为轻松舒适的驾驶方式。和5档甚至是6档自动变速箱相比,它的齿轮比相对较大,虽然可以更快实现动力释放,但也带来了换挡顿挫比较明显的不足。毕竟只有四对齿轮变速,油门稍大,动力输出顿挫在所难免。而5档自动变速箱则比4速自动变速箱多了一组齿轮。换挡品质以及油耗自然会更高一些

17、。不过这类变速箱并未完全消除换挡顿挫,大油门下,仍然可以感受到较大换挡冲击。所以目前也属于一种技术比较平常的变速箱形式。6速机械液压式变速箱,这种6速自动变速箱的好处就是齿轮比较多换挡细密,冲击小,甚至可以媲美CVT无极变速箱,效果也比较明显。是一种非常有希望在紧凑车或小车上普及的高端产品。2、 某些车型无法承担因此带来的售价成本的话,采用6速自动变速箱就冒有一定风险。现在15万元以下最普及的就是系列车型配备的爱信AQ6速自动变速箱。它的使用效果以及市场反馈都是相当良好的。 3、 CVT 无极变速CVT(Continuously Variable Transmission)直接翻译就是连续可变

18、传动,顾名思义就是没有明确具体的档位,操作上类似自动变速箱,但是速比的变化却不同于自动变速箱的跳挡过程,而是连续的,因此动力传输持续而顺畅。我们都见过自行车传动方式链条,如果我们选择山地自行车或公路自行车,带有手动换挡那种,我们会发现,随着链条在不同大小齿轮之间变化,力的传递方式也将变得有所不同。大致原理就是如此。同大小齿轮之间变化,力的传递方式也将变得有所不同,CVT大致原理就是如此。CVT优点有以下几条,首先是由于没有了一般自动挡变速箱的传动齿轮,也就没有了自动挡变速箱的换挡过程,由此带来的换档顿挫感也随之消失,因此 CVT变速箱的动力输出是线性的,在实际驾驶中非常平顺。其次是CVT的传动

19、系统理论上挡位可以多,挡位设定更为自由,传统传动系统中的齿轮比、速比以及性能、耗油、废气排放的平衡,都更容易达到。最后是CVT传动的机械效率、性大大优于普通的自动挡变速箱,仅次于手动挡变速箱,燃油经济性要比AT好很多。 第3章 大众DSG变速箱升级后测试3.1 试验目的检测大众DSG变速箱升级后是否解决了以下问题1动力中断2车辆抖动3换挡顿挫3.2 测试依据到上海大众特约服务站进行专业升级后，通过驾驶测试故障是否依然存留。 3.3 升级过程 第一步，售后工人连接行车电脑进行升级程序，编辑在工人电脑界面很清晰地发现此次升级共有两个程序软件，一个为EA111 1.4T发动机的升级软件，另一个为DQ

20、200变速箱的升级软件。工人师傅表示虽然此次升级活动以针对变速箱DSG为主，但依然要先更新发动机版本从而进行匹配。第二步，升级发动机。经过仔细观察，发现发动机的版本由8186升级至9563。整个过程很短暂，大约10分钟左右。在发动机升级过程中，仪表盘内包括ESP，手刹，以及P挡等标识均会发生闪烁，售后顾问表示，这属于正常现象，无需担心。第三步，升级变速箱。在发动机版本升级完毕后，售后工人会暂时关闭车内电源，而在下一个项目进行之前又会恢复电源，在升级过程中变速箱的版本也由2324升至2682。整个升级过程中，档把旁边的P档标识会不停地闪烁，而仪表盘右上方的P档也会跟随闪烁。同时，之前闪烁的扳手标

21、志则会消失。整个升级过程耗时不到半个小时，大约用了25分钟左右。3.4 试验结果此次升级更突出的是发动机的动力调校，通过重写ECU来控制点火正时、喷油量等等，使得发动机的动力输出更加强劲。变速箱方面，升级前后换挡时间变化不是很明显，升级可能着重于与发动机之间的配合，更敏感地监测变速箱各项工作状态等等。 3.5 小结升级可以解决部分车型的部分问题，具体的感觉可能也会与车主的个人感受有关。第4章 大众DSG变速箱测试4.1 概述一般说来，高温会产生很多的副作用，比如一些部件的热衰退现象，有些物质会得不稳定出现分解、沉着和粘附的现象，有些部件会热胀冷缩出现卡死或者过度磨损的现象等等。在大众的DSG问

22、题上，网络普遍认为由于大众采用的干式离合结构导致了投诉不断。在堵车的情况下，长期的“半联动”状态会产生大量的热量使变速箱过热及异常磨损，于是就产生了死亡闪烁、突然加速、动力切断、死档等现象。4.2 大众DSG变速箱问题根源寻找 检测硼结晶是否席卷滑阀箱，是否是离合器和温度传感器方面的问题。4.3 大众DSG变速箱问题解析 通过翻阅资料发现，这个硼结晶的“硼”似乎只有一个来源，那就是DSG变速器所用到的ATF变速器油。作为一种优良的抗磨剂，硼酸盐型润滑油添加剂是一种比较新的产品，它有许多非常优秀的特点，能够满足DSG苛刻条件下的所有需求，比如在负载方面高于硫磷剂两倍，平均接触压力高达2952.9

23、kg/cm2，这样一来大众的DSG就天然的实现了低转速高扭矩的特点，能够实现很好的提速性能。摩擦系数方面，硼酸盐常温下的摩擦系数为0.05-0.07，仅次于纳米铜和有机钼，非常适合生产节能型润滑油，减少汽车动力损失，较大幅度节省能源。因此，经过改进之后的DQ200只用了不到DQ250三分之一的变速器就在性能方面全面的轻松的超越了DQ250，实现了更高的传递效率和更多的档位配备。热氧化温度方面，硼酸盐形成的平面六元环B3O63-离子结构比其他添加剂高30-50，与氨荒酸盐复配之后可长期使用在260-300的条件下。这样一来，只要离合器片没挂掉，变速器的温度再高也没问题。再加上粘度越低极压抗磨性能

24、越好以及无磷、无毒、无污染、清净分散性好、不腐蚀橡胶件等特点，硼酸盐型润滑油添加剂简直就是大众DSG的不二选择。不过，从工作原理上看，这种添加剂的性质与传统的极压抗磨剂不太一样，它并不通过与金属发生化学反应生成硬化膜结构来实现抗磨的效果，而是通过电泳的方式来形成一层沉积膜。这就好比在原来的金属基础上镀上一层更耐磨的东西，让金属部件不参与摩擦。这层沉积膜，大约就是大众汽车给质检总局说的“硼结晶”。在这之前，硼酸盐添加剂好像还没有在自动变速器的油料中试用过，初出茅庐遇到点问题似乎也正常。只是出问题的方式，可能正是它的工作原理电泳沉积膜。换句话说，只要电泳的状况一直存在，只要这种添加剂的用量足够的多

25、，这种几乎能维持金属几何尺寸的东西就会一直处于增厚状态。而DSG变速器的滑阀箱所具备的高压条件，天然的为这种添加剂提供了优良的电泳效果乃至“结晶”条件，也就是说在“硼结晶”这件事情上，大众汽车可能并没有对质检总局说谎话。那么，影响呢? 凡是有点机械基础的人都应该知道，些许的厚度对于高速运动的部件来说可能会造成运转不稳定和部件损害的情况。但更重要的是这些细微增加的厚度会不会对精密的部件造成影响。因为DSG双离合变速器本身是相当精密的东西，尤其在控制系统方面更是如此。因为无从得知具体的参数和指标，当然也就无法对肉眼看不出来的变化进行更加合理的推定。这并不妨碍我们去假设和联想，根据相关的资料，硼酸盐型润滑油添加剂可以保证五年到十年的时间，而大众给出的换油周期恰好是4年或6万公里。硼酸盐润滑油添加剂基本上是铁板钉钉的事情。正因为其电泳的特性，高压下的硼酸盐产生结晶的现象不足奇怪。只是当“硼结晶”达到一定条件之后，滑阀箱的油路开关就会工作不正常，出现卡死、抖动等情况，从而让车子的工作变得不平顺、不正常，从而引发大规模的维权行动。根据笔者在大众DSG维权群中所掌握的信息，相当数