汽车双离合器变速器研究毕业论文

汽车双离合器变速器研究毕业论文

目 录

第一章 汽车双离合器的概述……………………………………………………1

第一节 双离合器变速器的产生及历史……………………………………………1

第二节 各汽车品牌的DSG…………………………………………………………3

第三节 双离合器变速器的进一步发展：从湿式到干式…………………………5

第四节 双离合自动变速器在我国的应用现状……………………………………7

第二章 DSG变速器的结构和工作原理…………………………………………10

第一节 DSG的结构组成…………………………………………………………10

第二节 汽车双离合器变速器的工作原理………………………………………12

第三章 汽车双离合器的优缺点分析…………………………………………14

第一节 DSG变速器的优点………………………………………………………14

第二节 DSG变速器的缺点………………………………………………………14

第四章 双离合器变速器的正确使用…………………………………………16

第一节 双离合器变速器的换挡方法……………………………………………16

第二节 双离合器变速器使用中的注意事项……………………………………16

第五章 双离合器变速器的故障诊断……………………………………………18

第一节 故障案例1………………………………………………………………18

第二节 故障案例2………………………………………………………………20

参考文献………………………………………………………………………………23

致谢………………………………………………………………………………………24

安徽机电职业技术学院毕业论文

1

汽车双离合器变速器研究

第一章 汽车双离合器的概述

1.1双离合器变速器的产生及历史

汽车变速箱发展经历了100多年，从最初采用侧链传动到手动变速箱，及至液力自动变速箱和电控机械式自动变速箱，再到现在无级自动变速箱的普及，在汽车工业技术不断前进的同时，变速箱也向着更平顺、更省油、更富驾驶乐趣的方向不断发展。直至双离合自动变速箱的出现，变速箱技术又伴随着速度和梦想，迈向了一个全新的高度。

双离合器变速器（DCT）的概念到目前已经有六七十年的历史。早在1939年德国的Adolphe Kégresse（阿道夫•加尔奇）第一个申请了双离合器变速器的专利，Adolphe Kégresse（阿道夫•加尔奇）以开发了半履带车而闻名于世，这是一种装备了橡胶履带的车辆，可以在各种地形中越野行驶。加尔奇提出了将手动变速器分为两部分的设计概念。一部分传递奇数档，另一部分传递偶数档，且其动力传递通过两个离合器联结两根输入轴，相邻各档的被动齿轮交错与两输入轴齿轮啮合，配合两离合器的控制，能够实现在不切断动力的情况下转换传动比，从而缩短换档时间，有效提高换文件质量。明双离合器变速器的人是汽车工程技术方面的先驱。1939年，加尔奇构思了双离合器变速器的设想，希望应用于具有传奇色彩的雪铁龙Traction（前驱）车上(如图1-1所示)。 不幸的是，当时不利的商业环境阻碍了这一设想的继续发展。

安徽机电职业技术学院毕业论文

2

图1—1 加尔奇为雪铁龙设计的双离合器变速器的草图

该变速箱曾经在卡车上试验过，但是没有投入批量生产。奥迪和保时捷都采用了双离合器的概念，但最初的应用只限于赛车上。956和962C赛车上就采用了“保时捷双离合器”（简称“PDK”）。然而，在那个时代，未能成功将DCT/PDK技投入批量生产。

1985年，奥迪将双离合器技术应用于赛车场上，当时被命名为“Audi Sport

quattro S1赛车配合双离合器技术”。 当时，装备了双离合器变速器的Sport

quattro S1拉力赛车在海拔高达4300米的帕克峰 (Pikes Peak) 举行的山道赛中一举夺冠。双离合器技术使奥迪赛车驰骋于当时的各大越野赛场，获得多项赛事的胜利。到了20世纪90年代末期，大众公司和博格华纳携手合作生产第一个适用于大批量生产和应用于主流车型的DualTronic(R) 技术双离合变速箱，称之为DSG®。

1986年，保时捷962（如图1-2所示）夺得了蒙扎1000公里世界跑车原型车锦标赛的桂冠，这是装备了PDK半自动翘板开关换挡变速器的汽车在这一赛事中首次夺魁。

安徽机电职业技术学院毕业论文

3 图1—2保时捷962

但是，直到最近，双离合器变速器的商业化才变得可行。 大众汽车一直是双离合器变速器应用的先锋，获得了博格华纳 (BorgWarner) 的DualTronic技术的许可。

目前，只有欧洲才有装备了双离合器变速器的量产汽车。 这些车型包括大众的甲壳虫、高尔夫、途安和捷达；奥迪的TT和A3；斯柯达的欧雅以及西亚特的Altea、Toledo和Leon。

博格华纳公司通过使用新的电子液压组件使DCT变成了实用性很强的变速箱。

2002年，DSG应用在德国大众高尔夫R32和奥迪TT V6上。

2003年，其相继推广到高尔夫等其它车型上。

2004年，DSG双离合自动变速箱在德国大众途安（Touran）车型上首次与TDI柴油发动机匹配。

2009年3月，搭载DSG双离合自动变速箱的一汽-大众大众品牌首款B级轿车全新迈腾正式推出。

1.2 各汽车品牌的DSG

开发双离合自动变速箱技术的核心在于双离合器模块、扭振减震器模块和控制模块的技术。这些模块是双离合器自动变速箱中的关键零部件，是这种先进的自动变速箱的心脏和大脑。一汽-大众全新迈腾所采用的双离合自动变速箱，即是大众集团与掌握双离合变速器核心技术的美国博格华纳(BorgWarner)和德国舍弗勒( Schaeffler )集团共同合作开发的产物，因为其产品标有注册商标，所以，只有大众品牌的双离合变速箱产品可以使用DSG这一称谓，而其它品牌的双离合器产品多使用“DCT”，或其它称谓。

基于DCT技术的各公司不同的双离合变速箱： 安徽机电职业技术学院毕业论文

4 大众DSG (Direct Shift Gearbox)提到双离合变速箱，大多数车友首先想到的是大众的DSG双离合变速器技术。确实，大众汽车的DSG是当今车坛使用最为普遍也是最先适用于量产的双离合变速器技术，它采用了6个或者7个前进档的传统齿轮变速箱作为动力的传送部件，主要与具有高扭矩平台的发动机配合使用。

大众汽车在2002年于德国沃尔夫斯堡首次向世界展示了这一技术创新的代表作品——高尔夫GTI。它的DSG传动轴被分为两条，一条是放于内里实心的传动轴，而另一条则是外面空心的传动轴；内里实心的传动轴连接了1、3、5 及后档，而外面空心的传动轴则连接2、4及6档，两具离合器各自负责一条传动轴的齿合动作，引擎动力便会由其中一条传动轴作出无间断的传送。从布局上看，这套变速箱长度很短(相当于传统6速变速箱的一半长度)，所以可以用于前置前驱的车型上。

配备了DSG变速箱的发动机由于快速的齿轮转换能够马上产生牵引力和更大的灵活性，加速时间比手动变速箱更加迅捷。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；搭载DSG变速箱的全新迈腾瞬间加速也有了明显提升，0~100公里加速时间由9.3秒提升至8.3秒，足足缩短了1秒，最高时速可达230公里/时。

更加令人印象深刻的是，在性能提高的同时，配备DSG®的车型百公里油耗与手动档车型相当，全新迈腾2.0TSI车型相比原来的2.0TSI，百公里综合油耗可降低0.3L以上。

要操控DSG变速箱，驾驶者可以利用排档杆或驾驶盘上的换档片进行序列式的手动换档，换档过程离合器的操作完全交由DSG计算机控制。不论在行驶中使用手动模式，还是D或S的自动换文件模式，只要轻拍驾驶盘上的换档片，DSG立即切换至手动模式及进行换文件程序，没有传统自动变速箱急加速时的滞后感。

奥迪S-Tronic

S-Tronic技术被称为直接换挡变速箱，搭载这种变速箱的汽车加速性和经济性大大提高。目前只有奥迪TT和奥迪A3配备了这项技术的变速箱，可以使得它们在0.2秒内完成六个挡位之间的任意切换，且不会切断动力输出。S-Tronic融合了手动变速箱的运动性以及自动变速箱的优势，让驾驶者可以自由体验非凡的运动性、经济性或者融合运动性和经济性的个性化组合。

保时捷PDK

保时捷推出的双离合变速箱产品叫做PDK，保时捷重新推出2009款保时捷911卡雷拉便搭载了PDK技术的变速箱，经过了技术更新，现款PDK产品有了根本性的区别，但其工作原理仍与大众的DSG技术基本相同。

宝马DKG 安徽机电职业技术学院毕业论文

5 配备宝马七速DKG变速箱的宝马M3拥有多达11种不同的控制模式，从0到100公里加速的时间缩短到了4.6秒，相比手动变速箱快了0.2秒，百公里油耗减少到11.9L。

福特Powershift

福特公司是双离合器变速器的第二大制造商，其采用的双离合器变速器是福特欧洲公司及其合资变速器制造商GETRAG-Ford（福特与合资方各占50%的股份）生产。

在2005年的法兰克福国际汽车展上，福特公司展示了六速双离合器变速器的“动力换挡系统”。

福特开发的双离合变速器称为： Powershift Powershif变速箱具备两片独立的湿式离合器，并以类似两组手动变速箱的方式平行运作。一组离合器负责控制1、3、5和倒挡，另一组则负责控制2、4、6挡。受益于两组湿式离合器的设计，Powershift变速箱可承受最高达450牛米的扭力输出，同时理论上也不存在挡位齿比的限制，因此Powershift变速箱被原厂视为柴油发动机的最佳搭配选择。

三菱SST

对于双离合变速箱这种高性能的设备，日本人自然不会轻易放过，2007年7月，三菱在东京也发布了自己研发的双离合变速箱SST，而搭载这一变速箱的第十代EVO已经引入中国，售价高达48.8万元。SST给驾驶者提供了三种模式分别为正常、运动及超级运动，以满足各种路面的需求。

图1—3 全球各品牌装备双离合器变速器的车型 安徽机电职业技术学院毕业论文

6

1.3双离合器变速器的进一步发展：从湿式到干式

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。

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。自从大众汽车在2003年投入市场6档DSG双离合器自动变速器便开启了变速器的一个新时代，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。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巴登州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。