博格華納雙離合自動濕式離合器.doc

博格華納雙離合自動濕式離合器(圖文)時間：2007-4-9 10:22:49文字選擇：大中小技術(shù)背景 1940年，Darmstadt大學(xué)教授RudolphFranke第一個申請了雙離合器變速器專利，該變速器曾經(jīng)在卡車上試驗過，但是沒有投入批量生產(chǎn)。隨后保時捷也發(fā)明了專用于賽車的雙離合變速器（PDK）。 然而，在那個時代，未能成功將DCT/PDK技術(shù)投入批量生產(chǎn)。到了20世紀90年代末期，大眾公司和博格華納攜手合作生產(chǎn)第一個適用于大批量生產(chǎn)和應(yīng)用于主流車型的雙離合變速器。 雙離合DualTronic技術(shù)使得手動變速箱具備自動性能，同時大大改善了汽車的燃油經(jīng)濟性。應(yīng)用該技術(shù)可以保證變速箱在換擋時消除汽車動力中斷現(xiàn)象。博格華納的核心技術(shù)：濕式離合器與干式離合器相比更具有競爭力，它能提供更好的穩(wěn)定性和可控性，同時具有更長的使用壽命。該技術(shù)更因其具有的電子變速控制能力，即在任意駕駛條件下優(yōu)化換檔功能而顯示其獨特的優(yōu)勢。由于雙離合變速器是基于平行軸設(shè)計的，因此，手動變速器廠可充分利用現(xiàn)有手動變速箱生產(chǎn)能力。 技術(shù)應(yīng)用 大眾汽車公司對外所命名為DSG技術(shù)，其實就是技術(shù)產(chǎn)品供應(yīng)商博格華納公司慣稱為DualTronic雙離合自動變速器技術(shù)。 博格華納為雙離合自動變速箱開發(fā)的DualTronic雙離合自動變速濕式離合器和控制系統(tǒng)已于2003年批量生產(chǎn)，配套于大眾奧迪革新產(chǎn)品DSG(直接換檔變速器)，最先應(yīng)用于2003款大眾高爾夫R32和奧迪TT上。博格華納的雙離合自動變速器因其產(chǎn)品創(chuàng)新和加工精細而贏得了2005年度北美供應(yīng)商超級大獎。 隨著DSG產(chǎn)品系列進入第三年的批量化生產(chǎn)，大眾公司繼續(xù)推廣該技術(shù)的應(yīng)用，現(xiàn)在已用于多款大眾，奧迪車上，包括柴油車，燃油直噴渦輪增壓汽油車。在2006年，DSG產(chǎn)品系列將為至少10個汽油和柴油車型配套，包括：大眾高爾夫,大眾葆來,大眾捷達,大眾途安,大眾帕薩特,奧迪A3,奧迪TT,西雅特Toledo和Altea,斯柯達的歐雅。 博格華納的DualTronic是業(yè)內(nèi)第一個為自動變速箱配套濕式離合器和控制系統(tǒng)。此技術(shù)使傳統(tǒng)的手動變速箱具有自動變速箱的功能，同時，根據(jù)不同的應(yīng)用，與自動變速箱相比，可減少排放并節(jié)省燃油高達15%。另外，它消除了手動變速箱在換擋時的扭矩中斷感，使駕駛更靈敏，同時又充滿樂趣。據(jù)預(yù)測到2015年歐洲乘用車市場對此技術(shù)的需求會增至20%。博格華納在電液控制系統(tǒng)上的專長和在濕式摩擦材料，離合器系統(tǒng)方面的經(jīng)驗可為用戶提供節(jié)能，高效的駕駛體驗。此技術(shù)所帶來的優(yōu)越性已被越來越多的用戶認可。 工作原理 雙離合自動變速器（簡稱DCT）基于手動變速箱基礎(chǔ)之上。而與手動變速箱所不同的是，DCT中的兩幅離合器與二根輸入軸相連，換擋和離合操作都是通過一集成電子和液壓元件的機械電子模塊來實現(xiàn)。而不再通過離合器踏板操作。就像tiptronic液力自動變速器一樣，駕駛員可以手動換擋或?qū)⒆兯贄U處于全自動D擋（舒適型，在發(fā)動機低速運行時換擋）或S擋（任務(wù)型，在發(fā)動機高速運行時換擋）模式。此種模式下的換擋通常由擋位和離合執(zhí)行器實現(xiàn)。兩幅離合器各自與不同的輸入軸相連。如果離合器1通過實心軸與擋位1、3、5相連，那么離合器2則通過空心軸與擋位2、4、6和倒擋相連。 發(fā)動機的輸入軸通過緩沖器與兩幅離合器外片相連。發(fā)動機啟動后自動掛1擋。由于離合器1處于打開狀態(tài)，因而沒有扭矩傳到驅(qū)動輪。當離合器1關(guān)閉時，離合器1的外片逐漸貼合內(nèi)片并開始通過第一擋的實心軸、齒輪組和同步器傳動發(fā)動機扭矩至差速器，最終至驅(qū)動輪。同時，由于離合器2此時并不傳遞扭矩，因此第二擋已被預(yù)先選定。從第一擋換到第二擋時，由于第一擋的解除和第二擋的掛擋在同一速度，車輛有足夠的前沖力。當?shù)陔x合器2完全接合后，第三擋已被預(yù)先選定，因為此時離合器1沒有接合，不傳導(dǎo)扭矩，掛擋原理依次類推。此時駕駛員僅感覺到離合器轉(zhuǎn)換。對快速換擋操作來說，換下一擋即意味著與之相連的離合器開放，但此擋位預(yù)先選定。通過變速箱控制軟件的復(fù)雜算法，根據(jù)駕駛員各自的需要調(diào)整換擋類型和換擋速度確保了選定正確擋位。通過設(shè)計，雙離合變速器中的最大差速小于傳統(tǒng)的液力自動離合器，該類離合器操作起來簡便快速，與傳統(tǒng)的液力自動離合器相比，其舒適感也更高，或不低于液力自動變速器。通過簡單的控制軟件即可實現(xiàn)從運動型到高舒適型駕乘體驗的改變，因此可有效的控制成本以滿足不同層次市場、客戶的需求。下圖是裝有濕式雙離合器變速箱的大眾高爾夫R32與同一型號的裝有6速手動變速箱的車型操作性能的比較： 裝備了DCT的汽車也能達到裝備手動變速箱汽車同樣高的速度。同時，與傳統(tǒng)的手動變速箱相比，它具有更好的加速性能，因為它消除了扭矩中斷并且經(jīng)過歐洲節(jié)能循環(huán)測試證明（MVEG），可節(jié)省燃油10%，因為其優(yōu)化的換擋系統(tǒng)可使發(fā)動機在最佳效率下連續(xù)運轉(zhuǎn)。目前市場上尚未有其他變速箱能具有同樣的性能。由于取消了變矩器作為啟動裝置，車輛的駕駛性，靈敏度和節(jié)油性均有很大提高。與眾不同的是，DCT的濕式離合器同時采用換擋離合和發(fā)動裝置。而取消變扭器則極大的減低了重量和慣性。更重要的是駕駛員可獨立選擇控制車輛。變扭器具有特定的性能（各種扭矩設(shè)定、爬行和震動緩解等作用）。一旦設(shè)計選定，性能就固定。除了具有取消變扭器的好處外，濕式DCT離合器與無級變速器（CVT）和行星液力自動變速器相比，具有節(jié)省燃油和提高駕駛性能的優(yōu)勢。因為它的設(shè)計基于具有良好機械性能的平行軸變速器，同時又減少了離合器數(shù)量和相關(guān)阻力，并可控制離合壓力和油供給，具有優(yōu)化的齒輪傳動比和比例擴展。與無級變速器和液力自動變速器不同的是，齒輪傳動比和傳動比范圍可以輕松簡便的予以改變。與手動變速箱相同的是，基于一種變速箱，可以有多種傳動比設(shè)置，并且一種傳動比范圍設(shè)置可以超過7個，以最小的成本增加實現(xiàn)為每種特定發(fā)動機和車輛的最佳匹配。在大扭矩柴油機、高轉(zhuǎn)速汽油機、小貨車或跑車上使用同種傳動比和傳動比范圍的液力自動變速箱，會犧牲整車性能和效率。而安裝DCT的車輛并不存在此問題。 博格華納DualTronic離合器模塊 為滿足大多數(shù)車輛和發(fā)動機的需求，博格華納設(shè)計了一系列DualTronic離合器。該離合器可為后輪驅(qū)動，前輪驅(qū)動和全輪驅(qū)動車輛，小型，中型和高性能汽車配套。適用于以下系列柴油和汽油發(fā)動機的DCT正在開發(fā)中：排量1.4-8升;扭矩：1501250牛米；功率：55850千瓦。應(yīng)用于大多數(shù)功率強勁的乘用車發(fā)動機（1250Nm/850KW）的DCT體積仍然非常緊湊。雙離合變速箱具有液力自動變速箱和無級自動變速箱的便利性和舒適性，與手動變速箱相比，又是第一個可節(jié)省燃油高達10%，同時又有更高性能的自動變速裝置。在現(xiàn)代社會交通擁擠的狀況下，DCT滿足了用戶對駕駛運動性和靈敏性的要求，同時具有更高的燃油經(jīng)濟性。另外此技術(shù)消除了扭矩中斷感。通過雙離合變速控制和離合設(shè)計，其啟動和換擋性能可以輕易調(diào)節(jié)以滿足不同駕乘需求和市場需要。該產(chǎn)品也是第一款通過軟件變化進行變速標記的變速箱。雙離合變速箱也是僅有的一款同時適用于標準發(fā)動機、大扭矩柴油機和高轉(zhuǎn)速汽油機的自動變速箱。因而，我們預(yù)測雙離合變速箱將迅速占領(lǐng)更多的市場份額，從現(xiàn)在配套的任務(wù)型和柴油發(fā)動機汽車發(fā)展到成為未來市場的主流產(chǎn)品。在歐洲，大批量生產(chǎn)已經(jīng)開始，那里大量的手動變速箱生產(chǎn)基地為DCT的生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)。與具有50年發(fā)展歷史的廣泛生產(chǎn)的6速液力自動變速箱相比，雙離合變速箱已經(jīng)具有成本競爭性。不斷改進的管理會進一步顯示出此技術(shù)與液力自動變速箱相比的成本優(yōu)勢，而與無級變速箱相比，成本優(yōu)勢會更加明顯。 博格華納DualTronic機電模塊 雙離合變速箱機電模塊集電子變速控制單元（TCU）、傳感器、液壓電磁閥模塊和閥體為一體。變速箱機電模塊包括4大元件：電子變速控制單元（TCU）、傳感器組、裝有電磁閥的主板和閥體。該模塊的優(yōu)勢在于其極嚴格的公差和在規(guī)?；a(chǎn)下的低成本。不像傳統(tǒng)的對單一零件逐個校對，然后相加每個零件的公差，計算出總成公差帶，該模塊通過自動校對達到符合設(shè)計要求的輸出功能。該模塊不僅因其多級校正步驟的取消而降低了成本，更由于取消了線束和連接器而大大降低了成本。主板直接將電磁閥、TCU和傳感器組連接起來。連接器和不必要的電觸點的取消更提高了模塊的可靠性。 結(jié)語 博格華納的DualTronic模塊是雙離合器變速箱的核心技術(shù)。其產(chǎn)品優(yōu)勢如下： l結(jié)構(gòu)緊湊，重量減輕，慣性降低，提高了可操作性和靈敏性 l所有換擋、發(fā)動和滑動條件下的卓越控制性能 l與變速器壽命一樣的無磨損耐久性 l高滑