G__变速箱同步器设计对汽车换档性能的影响

DSG双离合器自动变速器摘要：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：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、DSG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。

同步器换挡原理在现代汽车中，换挡是驾驶员控制汽车转速和速度的重要手段之一。

而同步器则是实现换挡平稳过渡的关键部件。

它的作用是通过摩擦和传递力矩的方式，使发动机和变速器之间的转速逐渐匹配，从而实现平稳换挡的过程。

同步器的结构由同步齿环、同步套、同步齿与同步器齿圈等组成。

当驾驶员准备换挡时，通过操作离合器，将发动机和变速器之间的传动断开，同时将挂入的挡位从当前挡位脱离。

此时，同步器就开始发挥作用了。

同步器齿圈上的同步齿与同步器齿圈的一对齿相互咬合。

这样一来，同步齿会受到来自齿圈的阻力，阻止齿圈继续旋转。

而同步器齿圈的旋转力矩会通过同步套传递给变速器的输入轴。

接下来，驾驶员操作换挡杆，使得挂入的挡位与同步套的锁环齿片相互咬合。

此时，同步齿圈和同步套的锁环齿片都受到来自齿圈的阻力，无法继续旋转。

然而，同步器齿圈的旋转力矩会继续通过同步套传递给变速器的输入轴。

随着时间的推移，同步器齿圈的旋转力矩会逐渐减小，直到与变速器输入轴的转速匹配。

此时，同步齿和同步器齿圈的一对齿会逐渐脱离，实现转速的同步。

当转速匹配完成后，驾驶员继续操作离合器，使得发动机和变速器之间的传动重新连接。

此时，同步器完成了换挡过程，驾驶员可以继续行驶。

同步器换挡原理的关键在于利用摩擦和传递力矩的方式，使得发动机和变速器之间的转速逐渐匹配。

通过适时的操作和调整，实现平稳换挡的过程，确保驾驶的舒适性和安全性。

同步器换挡原理的应用不仅限于汽车领域。

在其他机械设备中，如工程机械、船舶等，同样需要通过同步器来实现换挡过程的平稳过渡。

因此，了解和掌握同步器换挡原理，对于提高机械设备的操作效率和性能具有重要意义。

同步器换挡原理是实现汽车换挡平稳过渡的关键。

它通过摩擦和传递力矩的方式，使发动机和变速器之间的转速逐渐匹配，实现平稳换挡的过程。

了解和掌握同步器换挡原理，对于驾驶员和机械设备操作者来说，是提高驾驶舒适性和工作效率的重要一环。

同时，同步器换挡原理的应用也不仅限于汽车领域，而是广泛应用于其他机械设备中。

机械式变速器同步器换挡性能的分析刘磊1发布时间：2021-09-02T07:24:30.682Z 来源：《中国科技人才》2021年第17期作者：刘磊1 石磊2[导读] 伴随着人们生活水平的逐渐提升，对汽车此类的代步工具提出了更多的需求，并且对汽车的驾驶舒适度和操控稳定性能也提出了更多的要求。

同步器是变速器中的重要部件，能够降低变速器换挡时的花键冲击，提升驾驶员的换挡效率。

因而，如何提高同步器的舒适度和性能变成变速箱同步器探讨的侧重点。

刘磊1 石磊21.浙江吉利新能源商用车集团有限公司浙江省杭州市萧山区 310000；2.浙江吉利新能源商用车集团有限公司浙江省杭州市萧山区 310000摘要：伴随着人们生活水平的逐渐提升，对汽车此类的代步工具提出了更多的需求，并且对汽车的驾驶舒适度和操控稳定性能也提出了更多的要求。

同步器是变速器中的重要部件，能够降低变速器换挡时的花键冲击，提升驾驶员的换挡效率。

因而，如何提高同步器的舒适度和性能变成变速箱同步器探讨的侧重点。

关键词：机械式变速器；同步器；换挡性能引言现阶段，机械变速器在我们国家变速器行业市场中仍占有重要的地位，其换挡性能指标可以直接影响到整车的驱动力、燃油经济性和司机的舒适度，这就对变速器的换挡功能做出了更高的要求，而变速器中的同步器能够合理有效提升齿轮传动系统的使用寿命，提升换挡时的平稳性和舒适性。

1 机械式变速器概述机械变速器即手动换挡式变速器，在机械式变速器的汽车中，如果驾驶员想要改变速度，改变传动轴的旋转角速度和车轴半轴的旋转角速度之间的比值，他需要手动操纵变速杆的每个档位。

机械传动装置一般在五个档位，每个档位都有固定的速比，所以也叫定速比变速器。

机械式变速器的主要作用是改变传动比，增加或降低扭矩和速度的幅度，保证汽车发动机的工作稳定性。

在发动机曲轴旋转方向不变的情况下，可以通过变速器来实现汽车的前进或倒退。

2 同步器换挡性能研究为了保证变速器的质量，增强其市场竞争力，国内厂商加大了对同步器的研究力度，国内外很多厂商都在积极研究同步器的性能，包括仿真研究和同步器换挡试验台。

变速箱同步器设计对汽车换档性能的影响中国第一汽车集团哈尔滨变速箱厂发展开发部·佟晓刚一、前言：随着汽车市场竞争的日益激烈，用户对汽车性能要求的不断提高，变速箱的换档灵活性也就成为评定汽车性能的一个重要指标，那么如何对同步器进行设计，来提高变速器的换档性能，下面对此做一简要阐述。

二、同步器的作用：在以前普通的齿轮变速器中，从一个档位换到另一个档位时，由于换档时要进行啮合的一对齿轮或啮合套的线速度不相等，所以在啮合时要产生冲击，引起噪声，甚至损坏齿轮，故这种变速器现在已被淘汰．现在生产的变速器大多采用惯性锁止式同步器，它是利用要结合的转动件的转速不同时所产生的惯性力矩，来阻止它们的不同步啮合，只有要结合的转动件的转速相等时，才能啮合，同时，它还大大地缩短了换档时间。

三、惯性锁止式同步器的工作原理以CA５－１６变速箱三档挂四档为例，见图：CA5—16变速箱三四档同步器当齿套3在拨叉的作用下摘下了3档,并挂4档时,同步器滑块4在支撑弹簧5的作用下跟随齿套3一起向左移动,从而同步器滑块4推动同步器锥环2靠在锥体1上。

由于同步器锥体与同步环以不同的角速度运转(锥体转速大于同步环转速),锥体便对同步环产生一个摩擦力，在这个摩擦力的作用下,使同步环上的凸台紧靠在齿座6凹槽的端面上,这时齿套上的花键与同步环上的花键正好错开一个1/4齿距,从而阻止了不同步啮合(见图1)。

在拨叉力的作用下,同步环与锥体产生的摩擦力使锥体1及相连各件逐步与同步环的转速达到同步,这时锥体与同步环间的摩擦力消失,在锥体以同步环相接触的锁止角斜面间产生了一个拨正力矩,拨动同步环转动一个角度,在齿套轴向力的作用下,齿套3压下同步器滑块4,并越过同步环与锥体,从而达到同步换档（见图2）。

图1 图2三、同步过程的理论分析一般汽车变速器中的同步器可由以下简图表示：同步器系统简图图中Ｊｃ－第一轴和离合器从动片等零件转化到轴１上的当量转动惯量ωｃ－输入角速度Ｍｃ－离合器及变速器阻力矩Ｊｖ－汽车惯量转化到轴２上的当量转动惯量ωＶ－输出角速度ＭＶ－汽车行驶阻力矩ＭＳ－同步力矩由于汽车的质量很大，所以把汽车转化到二轴上的当量转动惯量Ｊｖ当做无穷大，而汽车行驶阻力矩可当做无穷小，输出角速度ωＶ则为常数。

变速器同步器工作原理同步器的工作原理可以简单地概括为三个步骤：接触、锁定和分离。

首先，在变速器中选择正确的齿轮组合，操纵换挡杆使同步器齿轮与输出齿轮轴同轴。

接着，驾驶员将换挡杆从空档移向目标档位，这将使同步器接触环顶住主动齿轮或被动齿轮。

接触环通过同步器齿将转速平顶锁定在主动齿轮上。

同步器的关键部件是同步器齿，它通常是曲面的锥形齿，主动齿轮和被动齿轮之间的曲面形状相互匹配。

当同步器接触环顶住齿轮时，同步器齿将与齿轮的齿间起到一个摩擦接触的作用。

这个摩擦接触可以让同步器齿和齿轮的转速逐渐趋于一致，从而实现同步。

当同步器齿和齿轮的转速平顶时，驾驶员继续推动换挡杆。

此时，同步器锁环会将主动齿轮和被动齿轮的曲面完全锁定在一起。

这种锁定机制可以使二者同时旋转，从而实现平稳的换挡。

最后，当换挡完成后，驾驶员松开换挡杆，同步器锁环会自动将主动齿轮和被动齿轮分离。

通过分离，主动齿轮和被动齿轮就可以独立旋转，完成换挡过程。

同步器工作的基本原理是利用摩擦力和锁定机构实现齿轮的同步。

同步器齿的摩擦接触可以使主动齿轮和被动齿轮的转速逐渐趋于一致，从而确保平稳换挡。

而同步器的锁定机构可以准确地将两个齿轮锁定在一起，以保证换挡的平稳性。

同步器的设计和制造对于汽车的换挡性能至关重要。

一个优秀的同步器应该具备以下特点：具有良好的同步性能，可以快速、平滑地完成换挡动作；具有高强度和耐磨损性，可以在高转速和重负荷的工况下长时间使用；具有良好的耐久性，能够承受长时间、高频率的使用而不发生失效；具有紧凑的结构和轻量化的设计，以减小整体质量和提高燃油经济性。

总之，变速器同步器是确保汽车换挡平稳和可靠的重要部件，其工作原理主要包括接触、锁定和分离三个步骤。

通过摩擦接触和锁定机构，同步器能够保证主动齿轮和被动齿轮的转速同步，并实现平稳、快速的换挡过程。

同步器的设计和制造对于汽车的性能和可靠性具有重要影响。

10.16638/ki.1671-7988.2017.08.060浅析商用车换挡性能的影响因素张艳，徐顺，李青章，倪冬（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601）摘要：为提升目前商用车的换挡性能，对其理论计算公式进行分析，详细梳理影响换挡性能的相关因素，并对梳理的影响因素进行分析，并结合实际，提出改进的方法和思路。

关键词：换挡性能；同步器中图分类号：U462 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)08-178-03Analyses The Influence Factors of Commercial Vehicle Shift PerformanceZhang Yan, Xu Shun, Li Qingzhang, Ni Dong( Anhui Jianghuai Automobile group Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )Abstact: In order to promote the shift of the commercial vehicle performance, analyzes its theoretical calculation formula, combing the related factors influencing the shift performance in detail, and analyzes the influence factors of carding, and connecting with the actual, put forward the improvement method and train of thought.Keywords: Shift Performance; SynchronizerCLC NO.: U462 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)08-178-03引言随着社会发展，人们对车辆驾乘舒适性的要求越来越高，而针对手动档车型来说，换档性能是车辆舒适性能的一个重要的内容。

汽车科技/AUTO SCI-TECH2020年第2期doi：10.3969/j.issn.1005-2550.2020.02.004收稿日期：2019-11-12变速箱同步器换挡过程与失效案例分析李亚娟(上海汽车集团股份有限公司.上海201804)摘要：针对同步器换挡过程中的失效问题，将同步器换挡过程根据同步器设计的关键尺寸按阶段分解，明确各阶段中重要影响参数，总结变速箱设计开发过程中的失效案例，从而解决各种在换挡过程中的失效问题，改进同步器的设计，提升变速箱换挡品质。

关键词：同步器；换挡过程；变速箱中图分类号：U463.2文献标识码：A文章编号：1005-2550(2020)02-0021-05Failure Analysis of Transmission Synchronizer in Shift ProcessLI Ya-juan(SAIC Motor Corporation Limited No.201,Anyan Road,Jiading District Shanghai201804,China)Abstract:Aiming at the failure problem in the process of synchronizer shift,the process of synchronizer shift is decomposed according to the key dimensions of synchronizer design,the important influence parameters in each stage are defined,and the failure cases in theprocess of gearbox design and development are summarized,so as to solve the failureproblems in the process of shift,improve the design of synchronizer and the shift performanceof transmission.Key Words:Synchronizer;Shift Process;Transmission李亚娟毕业于同济大学车辆工程专业，硕士研究生学历，现就职于上海汽车集团股份有限公司，主要研究方向为齿轴及同步器设计，已发表《手动变速箱静态换挡分析及优化研究》、《手动变速箱倒挡卡滞优化研究》。

浅谈斯柯达明锐轿车DSG变速器的结构及典型故障分析【摘要】DSG（Direct Shift Gearbox意为直接换挡变速器）属于DCT（Dual Clutch Transmission双离合器变速器）的一种，DSG只是大众对双离合变速器的专有称呼。

DSG变速器是目前世界上最先进的、具有革命性的变速器系统，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。

2010款上海大众斯柯达新明锐轿车，搭载使用 1.4T、1.8T发动机，同时配备使用0AM （DQ200）型干式7速双离合器DSG变速器。

DSG以高效、节能、换挡速度快、换挡时机精准而受到消费者和业界的欢迎。

但这款变速器却因为投诉率居高不下，尤其是在中国，引发了消费者对DSG产品设计缺陷的猜疑，本文介绍的就是有关大众斯柯达新明锐轿车DSG变速器的设计结构以及DSG的优点和缺点、一些常见的故障，还有就是怎么样尽量去避免一些故障，希望对汽车传动机构的发展方向、可靠性以及大家未来的工作和生活中有所帮助。

【关键词】DSG变速器；结构；典型故障1、DSG变速器型号分类目前，大众DSG变速器系列分为7速干式双离合（DQ200）和6速湿式双离合（DQ250）两种，它们全部应用于横置发动机平台，其中DQ200（大众编号0AM）由德国舍弗勒旗下的公司提供，最大扭矩可传递为250Nm，目前此变速器已经在大众大连变速器厂生产组装；DQ250（大众编号02E）由博格华纳提供控制模块，可传递最大扭矩为350Nm，目前该型号全部由德国卡塞尔工厂组装。

2、DSG变速器优缺点普通自动变速器采用ATF油作为传递介质的扭矩变换器，导致了传递过程中动力不够直接，损失也较大。

DSG变速器靠的是机械式齿轮啮合来传递动力，因此传递过程更加直接，尤其是采用干式双离合的DQ200变速器，91%的传递效率很接近手动变速器。

由于DSG变速器预选换挡的设计方式，造就了每次换挡只需千分之几秒的换挡时间，比技术最好的专业车手的手动换挡还快。

机械式变速器同步器换挡性能的分析作者：张贵棣来源：《商情》2017年第12期（河海大学文天学院）【摘要】随着人民生活水平不断的提高，人民对于汽车不单是将它作为一种代步的工具，而是对汽车的驾驶舒适性和操纵稳定等性能的要求越来越高，而变速箱性能的好坏直接影响汽车的操纵舒适性、行驶安全性。

同步器作为变速箱里面的一个关键部件，能避免变速箱在换挡过程中引起花键的冲击，提升驾驶员的换挡效率。

因此，如何提升同步器换挡的舒适性和性能便成为变速箱同步器研发的重点。

【关键词】机械式变速器同步器换挡性能1.同步器换挡研究背景21 世纪是汽车工业飞速发展的时代，众所周知，作为一个综合性的工业，汽车工业反映了一个国家的综合工业水平，每时每刻都在改变着人类的生活。

在历史的进程中，由工业化到现代化的转变中，每个经济强国无不都是依靠汽车工业来完成这一进程。

随着国民经济的迅速发展，我国对汽车的需求量越来越大，2016年，乘用车共销售2437.69万辆，同比增长14.93%，增幅高于上年7.63个百分点。

另一方面，随着人民生活水平的不断提高，人民对于汽车不单是将它作为一种代步的工具，而是对汽车的操纵稳定性和驾驶舒适性等性能的要求越来越高。

因此，近年来各大汽车企业已将汽车的研发重心放在提升汽车的质量和性能上，以求在汽车市场占领主导地位。

作为汽车传动系上的主要部件，变速箱的主要功用是将发动机的动力平稳的传递给汽车车轮，根据驾驶员的行驶需要，通过改变里面的传动比来改变行驶的车速。

同步器作为变速箱里面一个关键部件，能避免变速箱在换挡时引起两结合齿轮花键冲击，提升驾驶员的换挡效率，提高齿轮使用寿命。

因此，变速箱的性能和使用寿命与同步器的性能和寿命是密切相关的。

所以在保证同步器同步这一基本功能的基础上，在变速箱的设计初期如何提升同步器的换挡性能便成为同步器研发的重点。

2.同步器换挡性能研究现状变速箱从早期的两脚离合换挡到后面的简单接合套换挡，再到现在的同步器换挡，可以说变速箱换挡经历了从复杂到简单、从慢到快的转变过程。