大众DSG6速变速器解读

1、一汽大众推出的新一代 2009款迈腾，装备了 6速DSG双离合变速器并配以 2.0T S I直喷增 压发动机。 在动力总成方面， 发动除了排量有所增加和相应的控制软件有所改变外， 其余的 结构没有变化。而 6速 DSG双离合变速器确实是一款全新的产品，也是国内B级车内几乎很少装备的， 这款代号 DQ250 的变速器为德国生产。 今后，一汽大众在大连的变速器厂还会推 出一款代号为 DQ200 的7速DSG双离合器变速器，且该款变速器采用干式离合器。下面就以新迈腾上搭载的 DQ250 变速器为例详细介绍双离合器自动变速器的原理、结 构及传递路线等。 DSG(Direct Shift Gearbox

2、) 即直接挡变速器，它很好地接合了手动变速 器和自动变速器的优势， 既具有手动变速器的经济性、 高传动效率， 又具有自动变速器的舒 适性、易用性。搭载 D S G变速器比搭载传统手动变速器可以获得更好的经济性、动力性和 更高的车速，而其城市工况和综合工况油耗几乎与搭载手动挡的车型相同。表1 相关数据的对比。项目 车型迈腾 2.0TSI+6AT迈腾 2.0TSI+6AT迈腾 2.0TSI+6DSG发动机形式直列四缸直列四缸直列四缸发动机排量1798ml1984ml1984ml发动机最大功率118kw147kw147kw发动机最大扭矩250 N m280 N m280 N m0 100km/h 加

3、速10.6s9.6s8.3s最高车速210km/h230km/h230km/h综合油耗8.5L/100km8.6L/100km8.3L/100km发动机技术涡轮增压，缸内直喷涡轮增压，缸内直喷涡轮增压，缸内直喷变速器控制方式电控液压换挡电控液压换挡电控液压换挡传动效率液力变矩器传动损失较大液力变矩器传动损失较大液力变矩器传动损失较大DSG变速器的突出特点就是由液压控制的湿式双离合器系统代替了变矩器，其中的离合器 1 负责控制奇数齿轮和倒挡齿轮， 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。D S G有一个由两组离合器片集合而成的双离合器装置，同时有

4、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。在某一挡位时，离合器 1 接合，一组齿轮啮合输出动力，在接近换挡时，下一组挡段 的齿轮已被预选， 而与之相连的离合器 2 仍处于分离状态； 在换入下一挡位时， 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 啮合已被预选的齿轮， 进入下 一挡。 在整个换挡期间能确保有一组齿轮在输出动力， 从而不会出现动力间断的状况。 举个 简单的例子，当汽车在 3 挡行驶时， 4 挡齿轮就处于预备状态，但是尚未启用。一旦达到换挡点， 其它挡位的齿轮啮合，第 3 挡齿轮的离合器

5、分离， 同时激活第 4挡。两个离合器的接 合与分离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的感觉。 在 S 挡运动 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挡， 从而带来更高的转 换动力。 DSG是大众旗下双离合变速器的商品名，双离合变速器在业内被统称为DCT(DualClutch Transmission )。图 0 1 DQ250 变速器的外观1-P 挡锁拉杆 2-ATF 油滤清器 3-ATF 油散热器 4- 扭矩输入花键轴 ;5- 油底壳 6- 线束连接插头 20

6、孔 7-ATF 油泵迈腾 6速DSG 双离合器自动变速箱采用 “湿式” 双离合器， 双离合器为一大一小 2 组同轴 安装在一起的多片式离合器，分别连接1、 3、5 档以及倒档和 2、4、6 档齿轮。“湿式”是指双离合器安装于一个充满液压油的封闭油腔里。 这种“湿式” 结构具有更好的调节能力和 优异的热容性，因此能够传递比较大的扭矩。表2 DQ250的性能参数装备总质量94Kg最大扭矩350N.M离合器形式两组多片湿式离合器档位6个前进挡，一个倒档传动比第1 速 3.461第2 速2.150第3 速 1.464第4 速1.078第5 速 1.093第6 速0.921操作模式自动档位和 Tiptr

7、onic (手自一体控制)油量7.2L DSG 变速器油 G052 182档位模式P，R，N，D，S操作方式与自动变速器类似第 1 章 双离合器自动变速器简介DSG 的由来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。如图 1-1 所示图 1-1 DSG 双离合器自动变速器近年来，汽车自动变速

8、器主要有三种型式：电控机械自动变速器(AMT)、无级自动变速器(CVT)和液力机械自动变速器 (AT) 。在电控机械式自动变速器领域，近年来又出现了一种 新的变速传动方式，即双离合器式自动变速传动 (Dual Clutch Transmission) ，由于它既继 承了 AMT和手动变速器的结构简单、 安装空间紧凑、重量轻、 传动效率高、制造成本低等许 多优点，又融合了 AT 不间断动力、迅速平稳换挡的良好特点，很快便成了业界研究开发的 新热点。 DCT将会在一定程度上改变现有的变速器市场格局。DSG(Direct Shift Gearbox 意为直接换挡变速器)属于 DCT( Dual Cl

9、utch Transmission 双离合器变速器)的一种，它最早应用与 1985 年奥迪赛车上面， 而直到 90 年代末， 大众公司才和博格华纳联手生产出适用 于大批量生产的双离合变速器，并在 2002 年率先应用在大众高尔夫 R32 上。DSG 工作过程的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

10、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。图 1-2 双离合器变速器工作原理对比之下， 双离合器变速器使用两个离合器， 但没有离合器踏板。

11、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），如图 1-2 和 1-3 所示。 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 “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。DSG

12、变速器的技术特点新一代 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。（1）DSG变速器没有变矩器，也没有离合器踏板。 （2）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。（ 3）DSG变速器的反应非常灵敏，具中断的感觉，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。有很好的驾驶乐趣。车辆在加速过程中不会有动力图 1-3 大众迈腾 6 速 DSG双离合器自动变速器（4）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。

13、（5） 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。第 2 章 大众迈腾 DSG六速机械自动变速器结构多片湿式双离合器一汽大众迈腾 DSG变速器的多片湿式双离合器结构如图2-1 所示，多片湿式双离合器内部主要由两个离合器组成：离合器 K1 和离合器 K2。纵观 DSG变速器的工作原理，多片 湿式双离合器的作用等同于普通手动变速器中机械式离合器的作用， 针对于有级的液力机械 式自动变速器来讲， 其作用相当于液力变矩器的作用， 多片湿式双离合器即为一个自动离合 器。图 2-1 多片湿式双离合器结构2.1.1 离合器

14、 K1离合器 K1 如图 2-2 所示。主要由离合器内鼓、离合器外鼓、驱动活塞、驱动活塞密封 圈、活塞缸、碟形弹簧等元件组成。离合器 K1 内鼓和变速器输入轴一花键配合连接在一起，其外鼓是双离合器外壳，而外 壳则是和与发动机曲轴相连接的双质量飞轮通过螺栓连接为一体的。 由此我们将得知离合器K1 的主要作用是：其工作以后，可以让曲轴与变速器输入轴一实现连接或分离。图 2-2 离合器 K1离合器 K2离合器 K2 如图 2-3 所示的结构与离合器 K1 基本相似， 同样由离合器内鼓、 离合器外鼓、 驱动活塞、驱动活塞密封圈、活塞缸、碟形弹簧等元件组成。离合器 K2 与离合器 K1 结构不同的是：离

15、合器 K2 内鼓和变速器输入轴二通过花键配合连 接在一起。离合器 K2 的主要作用是：其工作以后，可以让曲轴与变速器输入轴二实现连接 或分离。图 2-3 离合器 K2离合器 K1和离合器 K2的实质作用： 离合器 K1主要负责 1档、3 档、5档和倒档，在汽车行驶中一旦用到上述档位中任何一档，离合器 1 是接合的；离合器 K2 主要负责 2 档、 4K2 接合。 DSG变速器的多片湿式双离 但是尺寸要大很多。 利用液压缸内的油 ECT接受与汽车行驶工况有关传感器的 2 个离合器的工作状态是相反的，不会档和 6 档，当使用 2、4、 6 档中的任一档时，离合器 合器的结构和液压式自动变速器中的离

16、合器相似看， 压和活塞压紧离合器， 油压的建立由变速器控制单元 信号，按照设定好的换挡程序指令电磁阀来控制的， 发生 2 个离合器同时接合的情形。平行轴式齿轮箱平行轴式齿轮箱实质就是整个变速器的齿轮变速机构， 通过分析变速器的结构得知， 该 变速器的齿轮变速机构为普通斜齿轮式的。 整个齿轮箱有两根同轴心的输入轴， 两根输出轴， 一根中间轴也称倒档惰轮轴， 在每根轴上都适当安装有齿轮， 相应的在齿轮和齿轮之间还适 当的安装有换挡执行机构同步器。具体结构介绍如下：2.2.1 输入轴输入轴共有两根如图 2-4 所示。输入轴一和输入轴二可分别通过双离合器中的离合器K1和 K2 得到发动机输出的转矩。图

17、 2-4 输入轴一和输入轴二输入轴一在空心的输入轴二的内部，通过花键与离合器 K1 相连，输入轴一上有 1 档/倒档主动齿轮、 3 档主动齿轮及 5 档主动齿轮；在 1 档/倒档和 3 档主动齿轮之间还有输入 轴一的转速传感器 G501的脉冲轮，如图 2-5K2相连，输入轴二上安装G502 的脉冲轮，如图 2-6 输入轴二图 2-5 输入轴一输入轴二为空心，套在输入轴一得外部，通过花键和离合器 有 2 档、4档/6 档齿轮，在 2 档齿轮附近还有输入轴二转速传感器 图 2-6 所示。输出轴输出轴有两根：输出轴一和输出轴二。输出轴一如图 2-7 所示：图 2-7 输出轴一输出轴一上有如下元件：

18、1档和 3档同步器（三件式） 、2档和 4档同步器（单件式） 、1、 2、3、4 档从动换挡齿轮、与差速器相连的输出齿轮。位于输出轴一上1、2、 3、4 档从动齿轮分别于位于输入轴上的 1、2、3、4 档主动齿轮常啮合，形成若干对常啮合的齿轮副。 当同步器处于中立位置时， 输出轴一上的所有从动换挡齿轮处于空转状态， 不对外输出动力。输出轴二如图 2-8 所示，其上有如下元件：变速器输出轴输出转速传感器脉冲轮、6 档和倒档的同步器、 5 档从动换挡齿轮、 6档从动换挡齿轮、倒档从动换挡齿轮和与差速器相 连的输出齿轮。 位于输出轴二上 5、6 档从动齿轮分别于位于输入轴上的 5、6 档主动齿轮常

19、啮合，倒档从动齿轮则是与位于后述的中间轴上的倒档惰轮常啮合。当5 档、 6 档和倒档的图 2-8 输出轴二同步器处于中立位置时， 输出轴 2 上的所有从动换挡齿轮均处于空转状态， 不对外输出动力。中间轴 / 倒档轴如图 2-9 所示。倒档轴上安装有倒档惰轮 1 和倒档惰轮 2。倒档惰轮 1 和倒档惰轮 2 随倒档轴旋转而旋转， 倒档惰轮 1 和倒档惰轮 2 分别于位于输入轴一上的 1/ 倒档主动齿轮、 输出轴二上的倒档从动齿轮常啮合。图 2-9 中间轴和倒档轴驱动桥驱动桥如图 2-10 所示， 主要由主减速器和差速器组组成。 主减速器的从动齿轮既与输 出轴一上的输出齿轮常啮合， 又与输出轴二上

20、的输出齿轮常啮合。 即：两个输出轴都与主减 速器的从动齿轮相啮合。位于差速器上还安装有 P 档驻车齿轮，以便于汽车实现驻车制动， 防止汽车滑溜。图 2-10 驱动桥变速器内部几根平行轴的实物安装位置，如图2-11 所示。图 2-11 平行轴安装位置换挡执行机构如图 2-12所示， DSG 变速器的档位转换是由换挡执行机构 /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， 又液压控制系统来控制它们 的工作。在液压控制系统中有 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

21、的工作。图 2-12 换挡执行机构换挡执行机构：在 DSG变速器中，换挡执行机构主要由液压马达/ 液压伺服机构、换挡拨叉、同步器 等元件组成。其中液压马达 / 液压伺服机构 8 个；换挡拨叉 4 个；同步器 4 个。每个同步器的接合套由一个拨叉控制，每个拨叉由 2 个液压马达 / 液压伺服机构控 制。同步器约四个，其中 1、3 档共用一个， 2、4 档共用一个， 6、R档共用一个， 5档单独 一个。控制结构如图 2-13 和图 2-14 所示。为挂某一档位，必须将锁环推到选档齿轮选当齿上，同步器的任务是消除啮合齿轮 与锁环之间的转速差。 DSG变速器内的同步器有两种形式：三件式(图2-15 )

22、和单件式(图2-16 )。装备有三件式 /三环同步器， 与单件式 /单锥面系统相比， 所提供的摩擦面要大得多， 由于传热面积大，因此可大大提高同步效率。其中1、2、3 档传动比大，因此采用三件式同步器； 4、5、6 档传动比相对小，因此采用单件式同步器。 (注：带有钼涂层的黄铜同步器 是转速同步的基础。 )图 2-13 控制机构图 2-14 控制机构图 2-15 三件式同步器图 2-16 单件式同步器第 3 章 DSG双离合器变速器的工作3.1 双离合器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

23、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 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。双离合器变速器的动力传递以大众迈腾 6 速 DSG 双离合器自动

24、变速器为例，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

25、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。图 3-1 湿式多片离合器结构类似于变扭器， 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

26、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。图 3-2 湿式双离合器结构双离合器变速箱 (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

27、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 Le

28、on 上。下面以大众迈腾 6 速 DSG变速箱为例，介绍双离合器变速箱的工作过程：在 1 档起步行驶时，动力传递路线如下图中直线和箭头所示，外部离合器接合，通过 内部输入轴到 1 档齿轮，再输出到差速器。同时，图中虚线和箭头所示的路线是 2 档时的 动力传输路线， 由于离合器 2 是分离的， 这条路线实际上还没有动力在传输， 是预先选好档 位，为接下来的升档做准备的。当变速器进入 2 档后，退出 1 档，同时 3 档预先结合。所 以在 DSG 变速器的工作过程中总是有 2 个档位是结合的 , 一个正在工作， 另一个就在做准 备。图 3-2 动力传递路线DSG 变速器在降档时，同样有2 个档位是

29、结合的，如果6 档正在工作，则 5 档作为预(TCU)进行判断的，踩油门踏板选档位而结合。 DSG 变速器的升档或降档是由变速箱控制器时，变速箱控制器 (TCU)判定为升档过程， 作好升档准备； 踩制动踏板时， 变速箱控制器 (TCU) 判定为降档过程， 作好降档准备。 一般变速器升档总是一档一档地进行的， 而降档经常会跳 跃地降档， DSG 变速器在手动控制模式下也可以进行跳跃降档，例如，从 6 档降到 3档，连 续按 3 下降档按钮， 变速器就会从 6 档直接降到 3 档，但是如果从 6 档降到 2 档时， 变速器 会降到 5 档， 在从 5 档直接降到 2 档。在跳跃降档时， 如果起始档位和最终档位属于同一个 离合器控制的， 则会通过另一离合器控制的档位转换一下， 如果起始档位和最终档位不属于 同一个离合器控制的，则可以直