DSG双离合自动变速器论文1

1、河北交通职业技术学院毕业论文大众DSG离合器变速箱技术介绍1 概述1.1 DSG双离合变速器起源DSG（Direct Shift Gearbox）中文表面意思为“直接换挡变速器”，DSG有别于一般的半自动变速箱系统，它是基于手动变速箱而不是自动变速箱，因此，它也是AMT（机械式自动变速器）的一员。DSG的起源就如其他汽车高科技一样，其设计都来自赛车运动，因此DSG变速器十分能够满足驾驶者对操控感觉的需求，同时在民用量产时，由于它的“基于手动变速箱”这一本质，使得车辆较为节油，实现了现代社会汽车消费者的“操控和节油并存”双重需求，也为喜欢手动变速器的驾驶者提供了最佳选择。1.2 DSG双离合变速

2、器优势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。配备了DSG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器更加迅捷。可以说，DSG变速器是目前世界上最先进的变速器系统之一。1.3 DSG双向离合器工作状态DSG通过与变速箱控制模块相联的电磁阀来调节控制双离合器的结合压力。发动机动力通过曲轴和一个双质量飞轮传递到双离合器。离合器 1负责控制奇数档，离合器 2 负责控制偶数档和倒档。相当于将两套变速系统合二为一。DSG变速箱系统所包含的智能电子液压换档控制系统、双离合

3、器、双动力输入轴和三个驱动轴共同完成复杂的换档操作。操控系统指挥换档齿轮在比当前运行档位高一级的档位上“待命”，随时进入工作状态，以实现快速换档。如当车辆以第6档行驶时，第7档齿轮就已经啮合，处于“待命”状态了，只是还没有被“激活”（未与离合器结合）。当达到理想的换档速度时，与第6档结合的离合器2分离，同时，控制第7档的离合器1 则迅速结合，就挂上了第7档。整个换档过程仅仅在百分之几秒内即顺利完成。2 DSG双离合变速器的工作原理1 换档机构 2 机电控制单元 3 输入轴1（2、4、6档及倒档）4 输入轴1（1、3、5、7档）5 干式双离合器 1 机油冷却器 2 换档机构 3 油泵4 机电控制

4、单元5 倒档轴 6 输入轴（2、4、6档）7 输入轴（1、3、5档及倒档）8 湿式双离合器2.1 DSG有两种形式，即俗称的“湿式”和“干式”。2.1.1“湿式”DSG工作原理：“湿式”双离合器，其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。 6档DSG可匹配最大扭矩350牛米的发动机。目前在中国市场，迈腾1.8TSI和2.0TSI两款国产车型以及大众汽车CC、R36、EOS、Scirocco、迈腾3.2 FS

5、I等大众汽车进口车型都装备了6档DSG。这也是目前发生技术问题的DSG。2.1.2“干式”DSG工作原理：“干式”双离合器，其双离合器由3个尺寸相近的离合器片同轴相叠安装组成。位于两侧的2个离合器片分别联接1、3、5、7档和2、4、6档以及倒档齿轮，中间盘在其间移动，分别与2个离合器片“结合”或“分离”，通过切换来进行换挡。因为它的“双离合器”不是像6档DSG那样安装于封闭油腔里，所以，被称为“干式”双离合器。“干式”双离合器结构简单，因而效率更高。但是“干式”离合器自身结构的固有特性使它能够承受的最大扭矩比“湿式”离合器要低。7档DSG可匹配最大扭矩250牛米的“较小”的发动机。一般认为，“

6、干式”是较“湿式”更为先进的。简单概括二者的长处就是：“干式”双离合器结构简单，因而效率更高，更平稳经济。相对结构繁琐的“湿式”而言，故障率也较少。而“湿式”则显得动力更为强劲。虽然最基本的“双离合”原理是一样的，但整体的工作原理却相差甚远3 DSG双离合器变速器的优缺点3.1 DSG 6速和7速DSG离合器简介3.1.1 DSG6速离合器3.1.1.1 6速DSG干式双离合器手动变速箱(MT)是应用历史最长的变速装置，它的优点是：结构简单，传动效率高，车速随档位变换的响应表现直接，富有驾驶乐趣，给驾驶者带来强烈的驾驭和掌控感。然而手动变速箱(MT)也存在一些缺点：换档操作复杂，舒适性略差，并

7、且在换档过程中，离合器分离与结合的过程会产生动力间断。要想获得理想的燃油经济性，则对良好的驾驶习惯有较高的要求。3.1.1.2 6速DSG湿式双离合器自动变速箱(AT)最大的好处是带来了方便的换档操控，舒适的驾乘感受。目前采用液力变矩器的自动变速箱(AT)是迄今应用历史最长的自动变速箱。但是，自动变速箱(AT)换档动作迟钝，提速慢，会产生顿挫感等缺点，也在一定程度上使驾驶乐趣降低，而且自动变速箱(AT)的传动效率较低，油耗较高。3.1.1.3 6速DSG湿式双离合器DSG变速箱也有手动和自动两种换档模式。在行驶中，两种换档模式之间可以随时切换。此外DSG变速箱的系统效率更高，在换档过程中微小的

8、功耗损失和更短的换档时间，能使整个换档过程达到最高效率，从而降低了能量的损耗，提高了加速性和车辆燃油经济性。与采用液力变矩器的传统自动变速箱相比，DSG变速箱可使车辆的燃油消耗降低高达10%20%。3.1.1.4 6速DSG湿式双离合器根据采用的离合器形式不同，大众汽车目前主要有采用湿式离合器的6速DSG和采用干式离合器的7速DSG。“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。6速DSG可匹配最大扭矩350牛米的发动机。3.1.2 7速离合器3.1.2.1 7速DSG干式双离合器7速DSG变速箱的“干式”双离

9、合器结构简单，简化了相关的液力系统，通过其从动盘上的干式摩擦片来高效传递扭矩，因此，它的系统效率更高，更省油。7速DSG双离合自动变速箱可匹配最大扭矩250牛米的“较小”的发动机，因此比较适合与小排量发动机匹配应用。3.1.2.2 7档DSG突出的特点7档DSG变速箱长369毫米，重量仅为70公斤 （6档DSG为93公斤)，由大约400个零部件组成。7档 DSG突出的亮点是采用“干式”双离合器，与采用在冷却油槽中以“湿式”运行多片式双离合器的6档 DSG 相比，这一设计使变速箱系统的效率显著提高。7档DSG变速箱省去了吸滤器、油冷器以及变速箱壳体中的高压油管。另外，7档 DSG的电液控制是独立

10、于变速箱油的循环系统之外，该系统可以设定更高的系统工作压力，使执行机构的效率提高。7档DSG配合90kW TSI发动机令高尔夫轿车创造了平均油耗是5.9L/100km的低油耗新记录。而配备90kW TSI发动机、6档手动变速箱的高尔夫百公里油耗为 6.3 升。同时，CO2排放也从149g/km 降低到139g/km。与传统自动变速箱相比DSG可以降低油耗达 20%。3.2 DSG变速器的杰出优势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，为那些酷爱手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

11、变速器一样可以实现顺畅换档，不影响牵引力。配备了DSG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。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

12、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，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

13、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

14、的自动换档，从而带来更高的转换动力。3.3 DSG变速器带来重大突破3.3.1 换档更快 加速迅猛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。3.2.2. 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

15、为说到底，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。4 以DQ250与DQ200为例说明DSG双离合变速器4.1 DQ200（7速干式）与DQ250（6速湿式）的区别 了解过基本原理，下面带大家具体解析一下这两款变速箱的相同和不同点。DQ200和DQ250除了之前提到的扭矩和前进档位数不同外，技术原理和实

16、施方式基本相同，只不过由于分别采用了干式和湿式的扭矩传递方式，导致了内部结构有所差异。传递效率：按照血统来说，DQ200还应该得叫DQ250一声“前辈”，因为它最初是基于DQ250发展演变而来。具体来说，DQ250传递扭矩是通过浸没在油中的湿式离合器摩擦片来完成，而DQ200的扭矩则通过离合器从动盘上的摩擦片来传递，正是这一介质差异才使DQ200的变速箱效率最终要高于DQ250。结构和重量：与DQ250不同，DQ200有三个输出轴：1-4档连接到输出轴1，5-7档位连接到输出轴2，倒档和驻车锁止器连接到输出轴3；DQ200省去了DQ250上使用的过滤器、油冷器以及变速箱壳体中的高压油管等零部件

17、，发动机重量也由94kg精简到了74kg。DQ200与普通手动变速箱一样，变速箱机油（ATF油）只用于内部齿轮和轴承的润滑和冷却，其中的电液控制系统是独立于变速箱机油循环系统之外的，该系统可以设定更高的系统工作压力，使执行机构效率更高。正是基于以上原因，DQ200仅需1.7升ATF油，而DQ250则需要6.5升。适用范围：当然，DQ250也有DQ200无法替代的优势，它所受的传递扭矩载体和工作温度的限制要比DQ200小很多，所以它可以传递的最大扭矩也要高于DQ200。DQ250适用于那些大排量、高扭矩的自然吸气与涡轮增压发动机，而DQ200更适用那些低扭矩、注重燃油经济性的车型。齿比和燃油经济

18、性：DQ200与DQ250各前进档位齿比对照表变速箱型号:DQ200DQ2501档3.7643.4612档2.2722.1503档1.5311.4644档1.1211.0785档1.1761.0936档0.9510.9217档0.795变速箱的前进档位数越多，也就意味着各档位之间的齿比越紧密，换挡时将拥有更良好的平顺感。通过图表可以看出，DQ200的7档的齿比要比DQ250最高档位低很多，这除了表明DQ200换挡时将比DQ250更加平稳，还预示着在同等情况下，变速箱工作在最高档位时，DQ200的耗油量要比DQ250更低。4.2 目前存在的问题4.2.1降档抖动：这种现象从最早使用DQ250的迈

19、腾，到最新的高尔夫6代一直都存在。具体表现是由高档位降档时，车身会有轻微抖动感，目前还没有明确的解决办法。4.2.2变速箱可能产生过热导致无法工作：这个问题发生在使用DQ250的迈腾车型上，DQ200尚没有发现。具体表现为车辆行驶时变速箱会突然跳至N档，控制面板上P、R、N、D、S档位灯同时亮起，车辆也同时失去动力。一汽大众对此事件的答复是：某批次的DSG变速箱的油温感应器质量有缺陷，4S店将负责免费更换新的油温感应器。理论上分析：这两个单元负责监测滑阀箱温度、开启过热程序和相互监测的功能。当油温传感器失效后，离合器严重摩擦产生的大量热量，导致ATF油温超过138C时，ECU将降低发动机功率输

20、出，当ATF油温超过145C时，离合器停止供油，离合器将处于断开位置。如上所述，这便是DSG变速箱罢工的一种可能原因。5 自动变速器诊断5.1汽车行驶中耸动5.1.1故障现象 当发动机转速低于2000rmin以下，车速在3080kmh之间同时变速器执行在2挡以上的挡位上，打开空调或上坡行驶时最为明显汽车会无规律的出现耸动现象，此时观察发动机转速会发现随着汽车的耸动转速表也随之波动。 5.1.2故障诊断 因为凭借故障现象基本可以判定，引起故障的原因大概有两种可能：一是发动机存在轻微断油或断火现象而引起的耸动现象；二是自动变速器故障产生的耸动现象。而第一刀切的目的就是区分问题出在发动机系统还是在自

21、动变速器系统这一点非常重要它给下一步检测维修指引了正确方向。接下来如果是自动变速器的问题再继续第二刀切：确定问题来源于电子控制方面还是机械和液压方面。第一刀切的方法： 首先一定要明确耸动现象的出现不是在自动变速器的换挡点上而是在以某个挡位(3、4、5挡)行驶时才出现这才能够说明耸动现象并不是因换挡冲击引起的并且在试车时还要进行手动加减挡试验，进一步确认耸动点出现的时间和规律。 通过01V变速器线路图在控制单元接脚处找到并断开N218电磁阀的连接线(4脚和52脚)，找一替代电磁阀(PWM型)或合适电阻在驾驶室里连接在N218电磁阀的连接线上，仍然以上述驾驶方式进行路试(此种做法目的是防止变速器进

22、入故障保护模式)，如果此时故障现象依然存在则充分说明故障来源于发动机方面；反之如果此时故障现象消失则100说明故障在自动变速器TCC锁止控制上，因为此种做法使自动变速器没有真正实现TCC锁止控制的机械连接，同时我们还可以利用诊断仪，通过分析其动态数据来查找故障原因(第二刀切)。 检修步骤： 进入变速器电子控制系统02-08(数据流通道)-007组，在007组数据里有4项数据：第1项数据为自动变速器ATF温度；第2项数据为TCC锁止控制电磁阀N218的控制电流；第3项为控制单元对TCC的控制(未锁止operl、锁止控制ctrI和完全锁止closed)；第4项为变矩器泵轮与涡轮之间的滑移量。首先注

23、意当故障现象出现时第3组数据显示的是“ctrl”当变为“operl”(表示锁止离合器处于断开状态)或“closed”(表示离合器处于锁止状态)时，故障现象就会消失。这说明在锁止离合器的接合过程中，即控制部分在接通其油路并处于自动调整过程时故障出现。与正常的车辆相比较，该车的锁止离合器接合时间过长即控制“ctrl”过程较长。而正常的车辆在提速过程中“operl”很快就会变为“closed”“ctrl”只是闪烁一下就会消失，看来问题就出现在变矩器TCC控制过程当中。出现这种现象的原因是：变速器油温过高造成(同时油压也可能较高，油压高与低都会使TCC工作不平稳)尤其是在低挡位(2或3挡)，由于传递扭

24、矩较大(低速范围保持时间长)，因而使ATF温度上升的速度比较快当温度高于一定限度时控制单元会控制锁止离合器的锁止点提前所以感觉到明显的耸动现象。这种在极端恶劣的工况下以牺牲一点舒适性为代价可以更好地保护变速器，并降低油耗同时对排放也有好处。 其次注意观察当变速器进入3挡后TCC开始控制接合时N218控制电流和滑移量对应的变化特别是滑移量的变化正常时N218的工作电流会由未实现锁止控制时的O048A到实现锁止控制时的0375A(3挡)一直到完全锁止控制时的0728A(5挡)，同时锁止滑差量的变化是相当平稳的，泵轮与涡轮之间的滑移量会逐渐由218196128966432一Ormin变化。而出现故障

25、时锁止滑差量的变化要么是由高转速直接进入零转速的或者是由零转速直接变为高转速的即滑移量由196-O或由O-128等变化一定会出现耸动现象。 注意发动机输出扭矩与变速器实现机械连接时对应协调问题。发动机转速低(2000rmin以下)，输出扭矩小，同时变矩器锁止离合器的控制压力也低。如果此时由于变矩器锁止离合器片已经磨损，这样控制单元还会改变N218电磁阀的工作电流来改变锁止离合器的控制压力；而车速低或上坡行驶又需要加大发动机输出扭矩，同时车速在3080kmh之间对于带有涡轮增压器的车辆又是涡轮增压器开始工作的临界点：如果自动空调参与工作又会占据发动机的一部分负荷在这多种情况下当控制单元接收到满足

26、TCC闭锁条件时(特别是在这种工况下油温上升比较快)便对N218电磁阀提前发出闭锁控制指令(保证变速器工作在合适的温度下)，但此时由于发动机输出扭矩较小(因发动机转速低)，闭锁离合器接合后汽车实际运行工况(动力不足)又不能满足当前行驶状况(小马拉大车)，所以又马上脱开，因此一旦完全接合后又由于此时发动机输出扭矩低而瞬间脱开锁止，反复接合反复脱开便出现了汽车的耸动现象。 在自动变速器上连接油压表观察TCC闭锁时油压数据的变化(N218对应的电流会产生对应的压力)。这样就可以将故障点锁定在机械上还是液压控制上N218控制电流的正常说明控制单元控制正常；TCC闭锁压力正常则说明N218电磁阀和液压控

27、制单元工作良好：接下来就是变矩器机械锁止离合器了。 根据近两年众多维修案例95的几率来源于变矩器机械锁止离合器本身一般更换变矩器即可解决。 5.2变速器内部故障5.2.1故障现象 （1）起步时踩下油门踏板，发动机转速很快升高但车速升高缓慢。 （2）行驶中踩下油门踏板加速时，发动机转速升高但车速没有很快提高。 （3）平路行驶基本正常，但上坡无力，且发动机转速很高。 5.2.2故障原因 （1）液压油油面太低。 （2）液压油油面太高，运转中被行星排剧烈搅动后产生大量气泡（3）离合器或制动器摩擦片、制动带磨损过甚或烧焦。 （4）油泵磨损过甚或主油路泄漏，造成油路油压过低。 （5）单向超越离合器打滑。

28、（6）离合器或制动器活塞密封圈损坏，导致漏油。 （7）减振器活塞密封圈损坏，导致漏油。 5.2.3故障诊断与排除 打滑是自动变速器中最常见的故障之一。虽然自动变速器打滑往往都伴有离合器或制动器摩擦片严重磨损甚至烧焦等现象，但如果只是简单地更换磨损的摩擦片而没有找出打滑的真正原因，则会使修后的自动变速器使用一段时间后又出现打滑现象。因此，对于出现打滑的自动变速器，不要急于拆卸分解，应先做各种检查测试，以找出造成打滑的真正原因。 : （1）对于出现打滑现象的自动变速器，应先检查其液压油的油面高度和品质。若油面过低或过高，应先调整至正常后再做检查。若油面调整正常后自动变速器不再打滑，可不必拆修自动变速器。 （2）检查液压油的品质。若液压油呈棕黑色或有烧焦味，说明离合器或制动器的摩擦片或制动带有烧焦，应拆修自动变速器。 （3）做路试，以确定自动变速器是否打滑，并检查出现打滑的挡位和打滑的程度。将操纵手柄拨入不同的位置，让汽车行驶。若自动变速器升至某一挡位时发动机转速突然升高，但车速没有相应地提高，即说明该挡位有打滑。打滑时发动机的转速愈容易升高，说明打滑愈严重。 根据出现打滑的规律，还可以判断产生打滑的是哪一个换挡执行元件： 若自动变速器在所有前进挡都有打滑现象，则为前进离合器打滑。 若自