大眾DSG雙離合技術詳解:褒貶不一,是功是過?

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2007年,大眾汽車打出了TSI+DSG的黃金動力組合,也正是這個動力組合,使得大眾汽車的市場份額一路拔高,成為中國市場市佔率最高的品牌。

TSI發動機我們暫且先按下不表,本文我們將聚焦DSG雙離合變速器,業內對於大眾的DSG變速器的評價可謂是褒貶不一,有人認為DSG推出得太過匆忙,以至於後面爆發出了一系列問題;也有人認為大眾向消費者普及了雙離合,屬於是行業先驅。

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那麼大眾的DSG雙離合變速器實力究竟如何,有哪些優勢亦或是弊端,目前搭載在哪些車型上,以上問題在本文都將一一得到解答。

一、大眾為什麼要推出DSG雙離合變速器

可能對雙離合變速器有所瞭解的朋友一定會説,大眾是看中了雙離合變速器換擋速度快亦或是技術比較先進。

其實不然,從結構原理來講,雙離合變速器的結構以及技術難度遠沒有AT自動變速器來得高,甚至於雙離合提出的時間比AT自動變速器更早。

那為什麼大眾還要堅持使用DSG雙離合變速器呢?這就不得不講到一個故事:非我族類,其心必異。

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眾所周知的是,汽車是一個產業鏈十分長的產業,任何一個品牌都不可能將一輛車的所有零配件全部包攬生產,普遍採用的都是全球採購的方式。

既然需要採購,特別是變速器這種核心部件,那麼一個主機廠的產能就與這個配套零件廠的供給深度綁定了。

如果這個配套零件廠是主機廠控股還好説,肯定是優先供應自家的品牌,比如豐田與愛信精機的關係,就註定了愛信變速器會優先供給給豐田汽車。

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但反觀大眾,沒有一個自己控股的配套零件供應商,這就導致了一個後果:別人想給你多少產能就給多少產能,生產節奏完全不受自己控制。

具體到變速箱上來説,大眾之前使用的6擋變速箱,一直都是依賴日本愛信AW公司提供的TF-60SN變速箱,如果愛信變速器一旦限售,那麼大眾就只能啞巴吃黃連,有苦説不出。

這對於一個有野心的品牌而言,自然是不可接受的,於是大眾決定另起爐灶,後面就有了

我們熟悉的DSG雙離合變速器。

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二、大眾DSG有哪些版本,分別搭載在哪些車型上

2003年,大眾品牌正式亮相了第一代DSG雙離合變速器,代號為DQ250,率先搭載在第四代高爾夫R32和奧迪TT V6車型上。

2007年,大眾汽車推出了專為小排量車型研發的“乾式”雙離合7擋DSG變速箱DQ200。2009年,基於DQ250的基礎,大眾汽車推出了專為高端車型打造的DQ500雙離合變速器。

隨着技術的不斷進步,大眾又在基於DQ500的基礎上,於2014年正式推出了為MQB平台研發的DQ380變速器。三年後,為減少排放,大眾再次基於DQ380升級推出全新一代高效率DQ381變速箱,與DQ380相比,DQ381的二氧化碳排放量降低9g/km。

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至今為止,大眾汽車的雙離合變速器已經有了多達9個版本,分別是DQ200、DQ250、DQ380、DQ381、DQ500、DL501、DL382和DL800,它們涵蓋橫置、縱置兩個平台以及專為新能源車型設計的DQ400e。

其中代號為DL開頭的為縱置,DQ開頭的為橫置,後面的數據則代表了不同的最大承受扭矩,數字越大,所能承受的扭矩也就越高,具體數據如下圖:

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目前國內在售的大眾車型所搭載的DSG變速器型號入下:

DQ200:

大眾品牌:速騰1.2T、速騰1.4T、朗逸1.4T、寶來1.4T、寶來1.2T、邁騰1.4T、帕薩特1.4T、途嶽1.4T、途凱1.4T、途安全系、高爾夫1.2T、高爾夫1.4T、T-ROC探歌(兩驅)、探影1.4T、探影1.2T、高爾夫·嘉旅。

斯柯達品牌:明鋭PRO 1.4T、速派1.4T、柯珞克

奧迪品牌:A3全系、奧迪Q2L

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DQ250:無

DQ380:無

DQ381:

大眾品牌:邁騰2.0T、帕薩特2.0T、途觀L(低功率版本)、途嶽2.0T、途觀X、高爾夫2.0T、大眾CC、探嶽1.4T、探嶽2.0T(低功率版)、T-ROC探歌四驅版本、探嶽X、蔚攬

速派2.0T、凌度。

斯柯達品牌:柯迪亞克(2.0T低功率版本)、柯迪亞克GT(2.0T低功率版本)。

奧迪品牌:奧迪Q3 1.4T 奧迪Q3 Sportback 1.4T版本

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DQ500:

大眾品牌:途觀L(高功率版本)、途昂全系、威然、途昂X全系、攬境、探嶽2.0T(高功率版)、邁特威、凱路威。

斯柯達品牌:柯迪亞克(2.0T高功率版本)、柯迪亞克GT(2.0T高功率版本)

奧迪品牌:奧迪Q3 2.0T、奧迪Q3 Sportback 2.0T。

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DQ400e:

大眾品牌:帕薩特新能源、途觀L新能源、邁騰GTE插電混動、探嶽GTE插電混動

奧迪品牌:奧迪A6L新能源

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DL382:

大眾品牌:輝昂

奧迪品牌:A7L、A6L(3.0T版本為DL382+,可以理解為加強版)、A4L、Q5L、奧迪Q5L Sportback、奧迪A5、奧迪A7、奧迪A6 、奧迪A4。

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DL501:暫無

DL800:奧迪R8、蘭博基尼Huracan。

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三、三款主要變速器

這裏我們着重講三個重要的版本,分別是入門車型搭載的DQ200、與2.0T高功率MQB平台車型配合的DQ380/381以及奧迪主用的DL382版本。

首先是大眾入門車型搭載的DQ200變速器,這款變速器目前由大眾汽車自動變速器大連有限公司生產,結構上還是由雙離合模塊、齒輪箱、機電控制模塊組成,它的優點是換擋速度快、結構簡單、傳動效率高、燃油經濟性好;當然缺點也顯而易見,沒有變速箱油冷卻,乾式離合器容易過熱,離合器片燒結,抖動、異響等毛病隨之而來,最終導致損壞(下文有關於乾式雙離合和濕式雙離合區別的詳細介紹)。

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從市場的反饋來看,這款變速器在初期可謂是飽受詬病,換擋頓挫、異響、失去動力等故障頻發,帶給了消費者很不好的使用體驗,甚至一度登上315晚會,不過近年來隨着雙離合器變速器控制技術和生產工藝不斷改進,現在市場端對DQ200變速器故障投訴量呈逐年下降趨勢。

再説目前主要應用在MQB平台的DQ381版本,前文提到,這款變速器是基於DQ380改進而來,具體而言,大眾將其軸承結構進一步優化,同時使用低摩擦變速箱油,降低了動力損失;對內部離合器的離合片進行了輕量化處理,整體結構有所減重,散熱效率也有所提升。

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此外,DQ381還引入了新的電子油泵,與機械油泵配合工作,改善了發動機啓停時的油壓遲滯(變速器油泵需要發動機帶動,這裏參考ZF 8AT的 HIS液壓蓄能器和GM 9AT的啓停液壓儲能器,所達到的效果一致)和降低發動機的負載。

不僅如此, DQ381變速箱內部加入了儲油槽的設計,車輛運行後會抽取適量變速箱油液進入儲油槽降低齒輪箱油位液麪高度,減少阻力。

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最後我們説説主要運用於奧迪車型的DL382變速器,這款變速器也不是全新開發,它是基於DL501研發的。

這款變速器有了如下創新:1、採用新型的大直徑等徑似的平行結構的離合器機構 ;2、增加了由Luk提供的帶離心擺的雙質量飛輪,能有效抑制發動機在低轉速下產生的噪音和振動。

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當然,DL382只是一個系列,更細分下去,還有DL382-7A、DL382-7Q和DL382-7F,這三者間的差別是:DL382-7F適用於前輪驅動的車型,DL382-7A適用於帶獨立的分動箱/中央差速器或獨立的四輪驅動聯軸器的四輪驅動車型,DL382-7Q適用於集成式分動箱/中央差速器的四輪驅動。

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那相比大眾運用最廣泛的DQ381,這兩款變速器有什麼差別呢?最大的差別自然是安裝方式不同,大眾DQ381採用的是橫置,而奧迪DL382採用的則是縱置。

相應的,由於縱置的體積要比橫直大一些,所以它的佈局方式比較容易一些,也更容易散熱,同時它的承受的扭矩也可以做的大一些(比如與奧迪A6L 3.0T版本匹配的DL382最大承受扭矩達到了500N·M)。

四、大眾DSG雙離合變速器詳解

4.1:大眾DSG乾式和濕式的區別

乾式雙離合器變速器和濕式雙離合器變速器主要區別在於雙離合器的結構不同,換擋執行機構和齒輪變速器結構原理相同。

乾式雙離合器由兩個尺寸相近的膜片式離合器片同軸相疊安裝組成。位於兩側的2個離合器片分別聯接1、3、5、7擋和2、4、6擋以及倒擋齒輪,中間盤在其間移動,分別與2個離合器片“結合”或“分離”,通過切換來進行換擋。

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而濕式雙離合器採用一大一小2組同軸安裝在一起的多片式離合器,因兩個多片離合器組件始終浸在油液中,故稱濕式雙離合器。

可見,乾式雙離合變速箱的離合器接合和分離主要靠液壓頂杆推動控制臂來完成,而濕式雙離合器接合和分離是通過液壓油來實現的

它們的優缺點伴隨着結構也就能夠確定了,乾式雙離合結構上更加簡單,因此傳遞效率更高且換擋速度更快,但因為只能採取熱輻射的方式散熱,因此變速器很容易出現過熱的現象。此外乾式雙離合能夠承受的最大扭矩要比濕式雙離合低。

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濕式雙離合則因為離合器片是泡在封閉的油液環境裏,因此在散熱上更具有優勢,但離合器片在正常工作的時候,會有一部分動力損失在克服冷卻油液的阻滯上面,就好比:一個是在馬路上跑步,一個是在水裏跑步,後者還需要克服水的阻力,相對來説更累一點。

而且還因為冷卻油液的存在,導致離合器分離的時候分離不徹底,主動片和從動片之間產生相對滑轉,引起摩擦損失,這些都導致了濕式雙離合系統在傳動效率方面不如干式的。

4.2、DSG變速器的工作原理

以DQ200 7速乾式雙離合為例,下圖是DQ200的結構簡圖。

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離合器K1負責1、3、5、7奇數擋位;離合器K2負責2、4、6偶數擋位以及倒擋,當離合器K1結合的時候,驅動軸1與1擋、3擋、5擋、7擋主動軸連成一體,此時發動機的轉通過驅動軸1,使得與其連成一體的1擋、3擋、5擋、7擋齒輪主動旋轉。

驅動軸1各擋位的旋轉則會帶動輸出軸1對應擋位的旋轉(但是是空轉),當系統監測到需要換入某個擋位的時候,電控液壓便驅動輸出軸上的接合套,將該擋空轉的齒輪與輸出軸連成一體,便可輸出相應擋位。

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當離合器K2結合的時候,具體的工作邏輯與K1基本一致,我們也就不展開細説了。

值得注意的是,DQ200變速箱是採用下一擋齒輪預齧合的方法,就是説如1擋在工作時,2擋齒輪預先就與第二輸入軸連接(這也是為什麼雙離合變速器換擋速度快的原因),只是這時的K2離合器與第二輸入軸是處於分離狀態,故只有第一輸入軸輸出動力。

4.3、DSG變速器齒輪箱的結構特點

為了配合以上過程,大眾DQ200變速器的輸入軸1和輸入軸2被設計為同軸設計,驅動軸1為實心(且更長),驅動軸2為空心(且更短),輸入軸1穿過輸入軸2的內部。

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驅動軸1和離合器K1通過齧合齒相連,將發動機輸入轉矩傳遞給1擋、3擋、5擋、7擋主動齒輪,為了獲取驅動軸1的轉速,在此軸上裝有用於檢測輸入軸轉速的傳感器輪,驅動軸2結構同理。

而輸出軸1上面有2、4、3、1擋齒輪和各擋位之間的同步器。最終想要輸出動力,那需要同步器和齒輪結合,這一點和手動擋變速箱一模一樣。輸出軸2和輸出軸3跟這基本相似,我們同樣就不展開細説了。

五、大眾DSG目前的口碑如何?

作為第一家將雙離合自動變速器從賽車領域帶入民用車領域的車企,大眾的DSG雙離合變速器在國內走得並非是順風順水,甚至一度在2013年因為變速器問題登上了315晚會。

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可以説是大眾讓中國消費者認識了雙離合,也是大眾讓中國消費者厭惡雙離合。

即使技術發展到今天,大眾雙離合的口碑都不算好,我們查詢了某三方網站的投訴記錄,發現因為變速器問題而投訴的大眾車主十分普遍。

至於為什麼也很好理解,前文我們提到,大眾雙離合變速器的本質其實就是一個三軸式手動變速器,開過手動擋的老司機都知道,平時行車需要儘可能的減少離合器半聯動,因為長時間半聯動會大大加劇離合器片磨損甚至燒燬。

既然雙離合也是通過離合器進行動力的傳遞,自然也怕半聯動了,但是中國城市交通擁堵的現狀決定了大部分路段都需要在低速擋位之間不停的切換,離合器不斷結合斷開,温度不斷升高,最終結果就是系統報警,離合器徹底不工作,車輛喪失動力。

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另一方面,日復一日的半聯動會大大加劇離合器片磨損,慢慢的壓片,摩擦片表面會出現硬點等不平整,每次換擋離合壓片和摩擦片結合後就會產生抖動。進而造成換擋頓挫,加速抖動等等問題。

六、目前有哪些雙離合

目前市面上常見的雙離合有大眾DSG雙離合器變速箱、福特POWERSHIFT雙離合器變速箱、保時捷PDK雙離合器變速箱、三菱TC-SST雙離合器變速箱,主流的供應商則有博格華納、格特拉克(Getrag)、魯克公司(Luk)。

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我們的自主品牌很多都是選擇與供應商合作,比如吉利、奇瑞用的就是與格特拉克合作開發的雙離合變速器;一汽它是和博格華納合作的;長城的雙離合則走的是博採眾家之長,很多核心部件都是由知名供應商提供;廣汽的雙離合來自FCA集團

但也有例外,比如比亞迪的雙離合變速器就是自主研發,但從車主的使用反饋來看,比亞迪的雙離合做得並不算出色。

寫在最後:

憑藉DSG變速器,大眾汽車可謂是一鳴驚人,更是一舉進入頭部企業行列,但也是因為DSG,使得大眾汽車多次走上風口浪尖。 不過總的來看,一個新的技術從誕生走向成熟,背後總是離不開教訓,作為第一家把雙離合從賽車場上帶入民用市場的企業,雙離合給大眾汽車帶來了利也帶來了弊,至於是利大還是弊大,其實並不那麼重要了,因為在電動時代到來之際,有一點似乎可以確定,車輪總是滾滾向前的,所有的一切終將成為歷史。

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