[愛卡汽車 科技頻道原創]
雙離合變速箱,一個曾經備受爭議卻蓬勃發展的物種。20年前,雙離合變速箱還是個稀有動物,那時的它主要應用於賽車領域,與廣大消費者相距甚遠。時至今日,雙離合已成為了自動變速箱領域不容忽視的力量,越來越來的新車開始加入到這一陣營。在雙離合變速箱的普及過程中,大眾汽車是一位重要的推動者和踐行者,許多人對雙離合的認知正是從“DSG”三個字母開始的。
縱觀大眾集團在華產品線,不難發現雙離合已佔據了大半江山,風頭遠蓋過AT或CVT變速箱。在日前舉辦的媒體溝通會上,愛卡汽車與大眾汽車學院的工作人員進行了交流,共同探討了大眾雙離合技術的發展歷史及產品佈局,並獲取到電氣化變速箱的最新消息。
大眾雙離合家族
雙離合變速箱的歷史可以追溯到上世紀前半葉。1939年,法國人Adolphe Kégresse提出了雙離合的技術理念,但當時不容樂觀的經濟環境阻礙了這一設想落地實施。德國人Rudolph Franke於1940年第一個申請了雙離合變速箱專利,並在卡車上進行了試驗,然而最終仍未將其投入批量生產。直到80年代,雙離合變速箱才在賽車領域嶄露頭角,並進入到一些車企的量產考量範疇。雙離合獲得大面積推廣則要從本世紀初説起,大眾集團為此所作出的貢獻絕對不容忽視。
上世紀90年代末,大眾開始與博格華納就雙離合變速箱量產進行合作。2002年,大眾推出了旗下首款搭載雙離合變速箱的量產車高爾夫R32,隨後一年搭載相同動力總成的奧迪TT 3.2L車型也走向市場。隨後大眾逐步將雙離合覆蓋至高爾夫、途安等車型,並從2007年開始大面積推廣。
高爾夫R32(Mk4)是大眾首款搭載雙離合變速箱的量產車。該車搭載3.2L VR6自然吸氣發動機,最大功率為177 kW(241Ps)/6250rpm,最大扭矩為320Nm/2800rpm,匹配DQ250型6擋濕式雙離合變速箱。
雙離合變速箱擁有兩組離合器和兩組輸入軸,換擋銜接更加緊密,融合了高效與便利的雙重優點。以大眾7擋DSG為例,C1離合器控制1、3、5、7擋,C1離合器控制2、4、6、R擋,機電控制系統根據油門、剎車和發動機負載狀態選擇預結合擋位,提升了換擋速度。
雙離合變速箱的開發初衷,是為了融合手動變速箱的高效率和自動變速箱的便利性。為了實現這一目標,雙離合變速箱採用了手動變速箱的相仿的機械結構,並通過兩個離合器實現了快速的換擋銜接。目前,雙離合變速箱已出現在大眾集團在華的多數車型上,大眾品牌稱之為DSG直接換擋變速箱,奧迪品牌則將其命名為S tronic。
DQ200是人們的老朋友了,多年來不斷進行軟件升級,駕駛體驗更貼近需求中國消費者需求。DQ380和DQ381更多使用在2.0T車型上,擁有更高的扭矩極限和更加寬泛的齒比範圍。DQ400e在雙離合變速箱基礎上整合了電動機,搭載於橫置發動機插電混動車型。
在上述變速箱中,DQ200是唯一採用乾式離合器的型號。別看DQ200扭矩極限不高,但它足以滿足小排量渦輪增壓發動機的需求,幾乎所有大眾集團的橫置1.2T和1.4T車型都在使用這款變速箱。作為DSG量產鼻祖的DQ250則逐步遭到淘汰,被更加註重燃油經濟性的7擋變速箱取代。DL系列縱置雙離合變速箱更多出現在奧迪車型上,其中DL382和DL501相對常見,DL800則是配備給中置發動機跑車的“高端貨”。
DQ380到DQ381的演進
如果説DQ200是EA211的絕佳拍檔,那麼DQ380/DQ381則是EA888的默契夥伴。自從進入EA888 Gen3時代後,大眾在華大規模使用DQ380/DQ381型7擋雙離合變速箱替代了之前的DQ250型6擋雙離合變速箱,不久之後歐洲市場也積極跟進。前後兩代變速箱均採用濕式離合器,增加擋位主要是為了提升燃油經濟性,以應對日益嚴苛的排放法規。
DQ380以DQ500為藍本打造,扭矩極限由DQ250的350Nm提升至420Nm。DQ380不僅齒比銜接更加緊密,而且齒比範圍有所擴大,有助於優化油耗表現。不過DQ380的生命週期並不長,僅過了三年左右便被DQ381取代。
DQ381與前作的齒比設定完全一致,優化措施是為了減小摩擦損失,向着節能減排更進一步。經過改進,同款車型使用DQ381的碳排放量較使用DQ380時降低了9g/100km。同時,DQ381能夠兼容前驅和四驅兩種驅動形式,而DQ380只支持前輪驅動。
DQ381為減小摩擦損失採取了一系列措施,驅動軸和差速器配備了低摩擦軸承,並採用低摩擦油封和低粘度變速箱油。DQ380和DQ500採用機械式變速箱油泵,能量消耗較大,且在發動機停機時無法持續提供油壓。DQ381同時配備了機械油泵和電子油泵,一方面降低了能耗,另一方面改善了啓停系統的適用範圍和舒適性。當然,TCU邏輯也進行了升級,更貼近消費者的使用習慣。
電氣化變速箱淺析
在大眾產品矩陣中,電氣化變速箱被分為混動和純電兩大陣營。在中國市場,大眾旗下僅插電混動(PHEV)車型使用混動雙離合變速箱,而48V輕混車型仍使用傳統雙離合變速箱。DQ400e混動雙離合變速箱採用濕式結構,可承受400Nm的綜合扭矩,契合PHEV系統的高扭矩特性。
DQ400e變速箱擁有6個擋位,可承受400Nm的綜合扭矩,內燃機部分的扭矩極限則為350Nm。電動機與發動機之間加入了K0離合器,切斷後可實現純電驅動。
與傳統雙離合變速箱相比,DQ400e的核心變化是增加了電動機及其相關部件。由於輸入軸一側加入了電動機,因此DQ400e變速箱長度有所增加,這加大了橫置動力系統的空間佈置難度。為了控制變速箱的尺寸,工程師犧牲了第7個擋位,轉而採用6擋方案。DQ400e搭載於邁騰GTE、探嶽GTE和途觀L PHEV等插混產品,隨着大眾電氣化戰略的推進,這款變速箱將出現在更多車型上。
高爾夫·純電、朗逸純電等車型基於MQB燃油平台改造而來,搭載APP290動力電機。即將引進的ID.品牌車型基於MEB純電動平台打造,電驅系統將升級為APP310。
大眾在純電動車(BEV)領域並不能算是領頭羊,不過來勢洶洶的MEB平台仍然讓許多競品感到了巨大壓力。預計在今年年底,基於MEB平台打造的ID.品牌產品將實現國產,新車將使用APP310動力電機。筆者在溝通會現場有幸見到了APP310實物,不過由於保密原因,暫時還不能向各位讀者展示圖片。可以透露的是,APP310除了能夠提供更強的動力輸出,還擁有更精巧的結構設計,其電控裝置厚度較APP290的減小了二分之一以上。
APP310採用電動機、電控系統和減速器三合一構造,並顯著縮減了電控系統的垂直空間佔用,使得整套電驅系統更加緊湊,同時降低了重心。
編輯點評:雙離合的在華髮展歷程並不是一帆風順,種種故事曾讓它備受爭議,但市場最終證明了雙離合的存在價值。在環保愈發重要的今天,雙離合還衍生出了混動版本,以緊湊的結構兼容了電動機。而未來終將屬於單速變速箱,精巧的APP310讓人對大眾的電動時代有了無限期待。
精彩內容回顧:
動力勝過海外版本 大眾1.5TSI國產前瞻
不只改頭換面 新款寶馬5系/6系GT解析
日系品牌你選誰?各價位混動新車前瞻
大眾變速箱技術前瞻