变速箱结构分析与创新方案

变速箱结构分析与创新方案变速器概述变速器(transmission)是汽车传动系统的主要组成之一。汽车的实际使用情况非常复杂，如起步、怠速停车、低速或高速行驶、加速、减速、爬坡和倒车等，这就要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化，而目前广泛采用的活塞式发动机的输出转矩和转速变化范围较小。为了适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下(功率较高、油耗较低)工作，在传动系统中设置了变速器。变速箱功用有：①改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利(速度较高而油耗较低)的工况下工作；②在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶；③利用空挡，中断动力传递，以发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。变速器由变速传动机构和操纵机构组成，根据需要，还可以加装动力输出器。变速器类型变速器是由变速传动机构和操纵机构组成，需要时，还可以加装动力输出器。在分类上有两种方式：按传动比变化方式和按操纵方式的不同来分。传动比有级式变速器是目前使用最广的一种。它采用齿轮传动，具有若干个定值传动比。按所用轮系型式不同，有轴线固定式变速器(普通变速器)和轴线旋转式变速器(行星齿轮变速器)两种。目前，轿车和轻、中型货车变速器的传动比通常有3-5个前进档和一个倒档，在重型货车用的组合式变速器中，则有更多档位。所谓变速器档数即指其前进档位数。无级式变速器其传动比在一定的数值范围内可按无限多级变化，常见的有电力式和液力式(动液式)两种。电力式无级变速器的变速传动部件为直流串激电动机，除在无轨电车上应用外，在超重型自卸车传动系中也有广泛采用的趋势。动液式无级变速器的传动部件为液力变矩器。综合式变速器是指由液力变矩器和齿轮式有级变速器组成的液力机械式变速器，其传动比可在最大值与最小值之间的几个间断的范围内作无级变化，目前应用较多。操纵方式强制操纵式变速器是靠驾驶员直接操纵变速杆换档。自动操纵式变速器其传动比选择和换档是自动进行的，所谓“自动”，是指机械变速器每个档位的变换是借助反映发动机负荷和车速的信号系统来控制换档系统的执行元件而实现的。驾驶员只需操纵加速踏板以控制车速。半自动操纵式变速器有两种型式：一种是常用的几个档位自动操纵，其余档位则由驾驶员操纵；另一种是预选式，即驾驶员预先用按钮选定档位，在踩下离合器踏板或松开加速踏板时，接通一个电磁装置或液压装置来进行换档。变速箱原理2档变速箱的简单模型输入轴（绿色）通过离合器和发动机相连，轴和上面的齿轮是一个部件。轴和齿轮（红色）叫做中间轴。它们一起旋转。轴（绿色）旋转通过啮合的齿轮带动中间轴的旋转，这时，中间轴就可以传输发动机的动力了。轴（黄色）是一个花键轴，直接和驱动轴相连，通过差速器来驱动汽车。车轮转动会带着花键轴一起转动。齿轮（蓝色）在花键轴上自由转动。在发动机停止，但车辆仍在运动中时，齿轮（蓝色）和中间轴都在静止状态，而花键轴依然随车轮转动。齿轮（蓝色）和花键轴是由套筒来连接的，套筒可以随着花键轴转动，同时也可以在花键轴上左右自由滑动来啮合齿轮（蓝色）。5档手动变速箱换挡示意倒档时新技术简介DSG变速器直接换档变速器（DirectShiftGearbox）也称为S-Tronic变速器或者双离合变速器（Double-clutchGearbox），它特殊的地方在于它比别的变速器换档更快，传递的扭矩更大而且效率更高。DSG可以手动换档也可以自动换档，它比传统的自动变速器易于控制也能传递更多功率但又比手动变速器反应更快。DSG是从连续手动档变速器SMT（SequentialManualTransmission）发展而来的，从本质上来说SMT是一款全自动电控离合的手动变速器。SMT拥有手动档的操控，自动档的便捷。虽然SMT也在少数轿车上出现，但它主要应用于赛车以及法拉利（Ferrari）Enzo超级跑车上。配备SMT的车辆都没有离合器踏板，离合器是自动离合的。大多数SMT都是可以自动和手动换档，手动换档由换档杆或位于方向盘上的换档拨片实现。SMT还可以进行降档转速匹配。当驾驶员降档时SMT自动摘掉离合进入空档，随后松开离合。其间SMT会根据当前的车速计算低档时的发动机转速，将发动机调整到相应的转速。然后离合再次摘掉换入低档后离合器咬合，降档换档成功。整个换档过程平滑顺和，没有猛推和突然加速的现象。但SMT也像其他手动变速器一样有个很大的缺点就是整个换档过程中动力会中断。DSG就是没有中断的SMT，也就是说它是基于手动而非自动的变速器，DSG或T-Tronic消除了SMT固有的滞后缺点。DSG实质上就是由两个离合器联结的两个3档变速器，当车辆发动时1号变速器处于一档而2号变速器处于二档，离合器咬合1号变速器接入一档起动车辆。当需要换档时DSG运用离合交换变速器，咬合2号变速器并松开1号变速器，这个过程中两个离合器的动作是同时进行的，没有动力中断的感觉。此时2号变速器工作而1号变速器则迅速进入三档，如果还有换档那么就1号变速器工作而2号变速器马上进入四档，两者交替换档。DSG用智能控制器来计算下一个可能要换入的档位从而将空闲的变速器拨到相应的档位，可根据驾驶员的驾驶习惯进行换档。特点：

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，具有很好的驾驶乐趣。

4、车辆在加速过程中不会有动力中断的感觉，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。

5、DSG变速器的动力传送部件是一台三轴式6前进档的传统齿轮变速器，增加了速比的分配。

6、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。

7、双离合器的使用，可以使变速器同时有两个档位啮合，使换档操作更加快捷。

8、DSG变速器也有手动和自动2种控制模式，除了排档杆可以控制外，方向盘上还配备有手动控制的换档按钮，在行驶中，2种控制模式之间可以随时切换。

9、选用手动模式时，如果不做升档操作，即使将油门踩到底，DSG变速器也不会升档。

10、换档逻辑控制可以根据司机的意愿进行换档控制。

11、在手动控制模式下，可以跳跃降档。

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。

操控DSG

要操控DSG，驾驶者可以利用排挡杆或驾驶盘上的换挡片进行序列式的手动换挡，换挡过程离合器的操作完全交由DSG电脑控制。不论在行驶中使用手动模式，还是D或S的自动换挡模式，只要轻拍驾驶盘上的换挡片，DSG立即切换至手动模式及进行换挡程序，没有传统自动变速器急加速时的滞后感。但由于没有液力变距器的缓冲，换档加速不如传统变速器柔和，因此适用于注重加速和操控的跑车，而不适用于注重舒适性的豪华房车。

首先来讲大众集团目前在国内应用的DSG系列共有三款产品，其中大众汽车有6速湿式DQ250系列和7速干式DQ200系列，而奥迪则为7速湿式DL501系列。此外，海外还有一款7速湿式DQ500系列。未来还将有一款基于DQ500系列而来的7速湿式DQ380系列。这款变速箱将于2014年在天津DSG变速器工厂完成全球首次投产。下图为大众6速双离合示意图奔驰7G/9G-Tronic2013年，奔驰的这款9G-Tronic拿下了世界第一纵置9AT变速箱的头衔。这台9G-Tronic变速器的最大特点是速比范围达到了9.15。这意味着，在日常驾驶中，变速器拥有更多挡位可以让发动机始终处于最佳的转速区间。这既保证动力的输出，同时转速、燃油消耗等也处在出色的位置，燃油经济性得到保证。同时9G-Tronic并没有因挡位的提升而增大体积，跟现款7G-Tronic有着几乎相同的尺寸，甚至在重量上还轻了大约1kg。EMT变速箱EMT变速箱实际上是通用公司在玛涅蒂-马瑞利公司出品的AMT自动变速器模块上增加了几个自己的专利技术。其中一项就是模拟自动变速箱的爬行功能，挂前进档的时候，只要松开刹车就会缓慢的爬行。这么看实际上EMT就是一种功能升级的AMT变速箱。这种半自动变速器就是在一个传统的手动变速箱基础上，行车电脑通过电子和机械的方式自动完成了踩离合、换挡的动作而已。另一说法是：是玛涅蒂-马瑞利公司出品的一款半自动变速器，是在传统人工变速汽车基础上，不改变汽车发动机、变速器结构，采用电动机作为变速器的外部执行装置。它根据变挡过程的轨迹，替代人工变挡的全部过程。为实现汽车不同行驶工况下的最佳变挡方式和变挡规律，以及变挡过程的平顺性，控制系统首先通过传感器采集的行车工况相关信息，并根据发动机功率曲线、燃油消耗曲线、整车负荷进行控制。EMT变速箱是在手动变速箱的基础上增加了一套电子液压控制系统，来实现离合器以及选换档的自动控制，从而解放驾驶者的手和脚，达到自动变速器驾驶方便、轻松的功效。它实际上等同于我们常见的AMT。只是在AMT的基础上增加了几项专利技术，例如新赛欧独有的爬行功能，在车辆挂入前进档或倒车档时，只需抬起刹车踏板，车辆就会像自动挡车一样