湿式双离合与干式双离合的不同
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湿式双离合与干式双离合的不同
前不久7速DSG双离合变速器的先天不足,所引发的传档抖动、换档异响、跑了一段时间后,警告灯突然报警,然后车便自动停下来等等事故,也让许多选择了这种变速器的消费者连连喊冤。
大家都觉得自己变成了大众不成熟的干式变速箱的“小白鼠”,于是纷纷在网上发帖来声讨这种变速器的不合理之处。
□7速DSG双离合变速箱
可能那很多新车迷会问,什么是干式双离合变速器,什么是湿式双离合变速器?这里我就在这里做一个普及,先让大家知道干式和湿式离合器的工作原理,然后我们再来探讨我们现在应该使用什么样的离合器。
所谓的湿式双离合变速器,就是指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,它们都被安装在一个充满液压油的密闭油腔里,因此湿式离合器结构有着更好的调节能力和优异的热熔性,它能够传递比较大的扭矩。
□湿式双离合变速器。
干式双离合变速器,是指通过离合器从动盘上的摩擦片来传递扭矩。
由于节省了相关液力系统,并且干式离合器本身所具有的传递扭矩的高效性。
然而湿式离合器相比干式在换档滑摩时要消耗更多能量,因此干式系统很大程度地提高了燃油经济性。
同时,干式双离合变速箱要比湿式双离合变速箱要轻。
因为湿式双离合变数箱必须有液压泵、润滑液、冷却管和外部冷却系统,而干式则无需这些配件。
这当然也是7速DSG双离合变速器的卖点之一。
但是干式双离合变速器真的有这么好吗?
□干式双离合变速器。
该变速器发生的一系列的事故还是得归结于干式变速器技术“先天”的不成熟。
使用7速DSG双离合器的车主大部分都是在市区中使用,由于在市区行驶过程中,车辆始终是在走走停停的状态。
而离合器片却始终处于半离合滑膜的状态,换档的过程当中,需要离合器的相互切换。
但是由于走走停停的状态,所以导致离合器切换滑膜的次数增多,以至于离合器内部的温度增高。
然而当离合器变速箱温度升高至一定程度后,离合器就无法工作了。
如果磨损过重,则离合器就会面临报废的尴尬局面。
这样一来使用成本和维修成本也就会增高不少。
这样看来,湿式双离合变速器的热熔性,让它轻而易举地战胜了尚未成熟的干式双离合变速箱。
因为如今大部分的汽车都是在市区内行驶,所以讲究提高效率的干式双离合变速箱就显得有些“大而无当”。
而且7速DSG的最大扭矩小于250Nm,这样的小型发动机,也成为了比较适合在POLO级别的车子上实用。
因为扭矩的关系,搭载着这种“先进技术”的汽车,
也不会有太多驾驶乐趣的提升。
而现在最稳定最成熟的双离合变速器,还应该属于湿式双离合变速器,比如沃尔沃常用的Powershift变速器,该变速器是目前全球汽车业界技术最领先的变速器之一。
配有两个相互独立的湿式离合器,两个离合器交替工作,实现快速顺畅、转换无间的换档工作。
该变速器也能够提供给驾驶员一种可以连序换档的自动变速器,就是沃尔沃的Geartronic手自一
体式变速器。
而且Powershift在自动换档时也不会有任何动力损失,而且还兼顾了手排的经济性和自排的舒适性。
可以提高非常大的驾驶乐趣。
所以我们现在也应该清楚,干式双离合变速器和湿式双离合变速器孰优孰劣了吧?现在沃尔沃均使用着Powershift双离合变速器和Geartronic手自一体式变速器。
而后者现在也正好运用于新出的沃尔沃V60T5身上,相比于传统的6速湿式双离合变速器,驾驶乐趣和换档的平顺感等性能上的提升是显而易见的。
在变速器方面,沃尔沃应该算是整个汽车行业中做的比较优秀的。
同样注重安全的他们,是不会像大众那样,拿一个不成熟的产品让消费者的生命替他们的不成熟技术买单的。
当然干式双离合变速器也有它不可磨灭的优势,这也是整个变速器发展的一个重要方向。
只是这项技术还没有成熟,如何解决变速器内的温度升高和磨损严重,也是今后干式双离合变速器需要攻破的技术难点之一。
但是就目前来说,还是建议使用早已成熟的6速湿式双离合变速器,来的要实际和妥当一些。
解析双离合变速器湿式与干式差别几何
近期双离合变速器被放到了消费者关注的风口浪尖上,一方面,国际大牌厂商的双离合变速器被爆出质疑可靠性声音,而另一方面,荣威、比亚迪等自主品牌则高调推出配备双离合变速器的新车。
为何在双离合变速器在面临成熟考验的同时,依然会被消费者趋之若鹜?干式与湿式两种双离合变速器又代表着什么?今天我们就来做个简单的科普,希望大家在买车时能做到心里有谱。
什么是双离合变速器?
或许大部分消费者都是从大众的TSI+DSG黄金动力组合的宣传广告上才认识了双离合变速器这种技术,甚至很多人还认为这项技术是德国人发明的。
其实双离合变速器的概念是1939年由法国人阿道夫·加尔奇(Adolphe Kégresse)最早提出的,最初希望应用于当时的雪铁龙Traction,这个时间甚至比自动变速箱的诞生时间都要早。
然而,双离合变速器由于较为复杂的机械构造,在当时电控技术尚不成熟的情况下,并未获得顺利发展,因而让自动变速器舒舒服服的过了好几十年没有竞争的日子,直到近几年才逐渐在大众等厂商的大力推广下逐渐“发迹”,成为与自动变速器、无级变速器并列的民用车主流变速形式之一。
很多人会想当然的将双离合变速箱看做是自动变速箱的升级版,实际上双离合与自动变速器是截然不同的技术,从工作原理上看,它更接近手动变速器,不同之处在于,双离合变速箱内部含两台自动控制的离合器,由电子控制及液压推动,能同时控制两台离合器的运作。
当车辆行驶时,一组齿轮首先处于啮合状态,而接近换挡时,下一个挡位的齿轮已被预选,只是与下一个挡位对应离合器仍处于分离状态;当换挡时,先前处于结合状态离合器分离,同时另一组离合器啮合,由于两组离合器片的动作是同步工作的,因此换挡过程中动力传递中断的时间微乎其微,几乎难以察觉到,因而保证了动力传递的持续性与连贯性。
以上图为例,为配合以上运作,它的传动轴运动时被分为两部分,红色部分为实心传动轴,绿色部分为空心传动轴。
实心传动轴连接了1、3、5及倒挡,而空心传动轴则连接2、4及6挡,两台离合器各自负责一根传动轴的啮合动作,发动机动力便会由其中一根传动轴传递到车轮上。
双离合变速器没有传统变速器的液力变矩器,而是依靠离合器片的摩擦直接将扭矩传递到驱动轴上,因此不像液力变矩器那样损耗动力。
但相应的,没有液力变矩器的缓冲作用,两组离合器片在换挡操作时,产生的冲击感也比较容易被感知到。
相信很多使用双离合变速器的车主都有遇到1、2挡切换时有顿挫、不顺畅的情况发生,但这种缺陷通过不断优化的换挡程序也在逐渐缓解,所以双离合变速器在换挡的平顺度上已经逐渐在缩小与自动变速器的差距。
干式与湿式又是怎么回事?
了解了双离合变速器的工作原理,接下来再解释干式与湿式离合器的区别。
从工作原理和基本构造上,干式双离合与湿式双离合变速器并没有本质上的差别,不同之处在于双离合器摩擦片的冷却方式:湿式离合器的两组离合器片在一个密封的油槽中,通过浸泡着离合器片的变速器油吸收热量,而干式离合器的摩擦片则没有密封油槽,需要通过风冷散热。
以大众品牌所使用的DSG双离合变速箱为例,我们知道它拥有着两款双离合变速箱,一款六速湿式双离合变速箱,一款七速干式双离合变速箱,它们二者由两个不同的制造商提供,六速湿式双离合变速箱由美国的博格华纳公司提供,而七速干式双离合变速箱则有德国舍弗勒集团旗下的LuK公司提供。
两种双离合变速器各有什么特点呢?我们首先看看湿式双离合变速器,由于离合器片为液体冷却,热量传递效率高,因而具有散热效果好的优势。
得益于这个保障,离合器的耐受能力要强过干式双离合变速器。
湿式双离合变速器的离合器片可以承受较大的动力传递,
也能更好的适应较为激烈的驾驶环境,因此在一些发动机功率和扭矩输出较大的车型上,往往采用的都是湿式双离合变速器。
还是以大众的DSG为例,只有配备2.0TSI或更高级别的发动机的车型,才会匹配6速湿式离合器,而1.2TSI、1.4TSI、1.8TSI等“小排量低功率”的发动机则与7速干式离合器匹配。
因而湿式离合器容易给人留下了“档次更高”的印象,实际上这也与动力的匹配和制造成本息息相关。
配备湿式双离合变速器代表车型
大众DSG双离合变速器有广泛应用,在国内销售的车型中,只有搭载2.0TSI 发动机或更高级别发动机的车型,例如迈腾、帕萨特和CC的2.0TSI、3.0L V6FSI 版本、高尔夫GTI、速腾GLi等车型配备的都是6速湿式双离合变速器。
这台来自博格华纳的6速湿式双离合变速器整体品质还是比较稳定的,而从4月国产车销量统计看,大众品牌在华销售基本没有受到DSG事件的影响。
福特的Powershift双离合变速器是由福特集团与格特拉克(Getrag)变速箱厂共同研发的。
这台双离合变速器在国内率先搭载在蒙迪欧致胜上的2.0T车型上,这也是一台6速湿式双离合变速器,可承受最大达450N·m的扭矩,应对蒙迪欧致胜高低两个功率版本的2.0T发动机完全胜任。
在自主品牌阵营中,也有采用湿式双离合变速器的车型。
5月4日上市的新款荣威550就是这类代表。
它配备的TST6速湿式双离合变速器也可承受最大360N·m的扭矩,对于这款车1.8L DVVT和1.8T两台发动机来说,仍有很大余量。
纵观同级别车型,荣威550是为数不多在20万元以内的价格区间、低于2.0T 动力级别的车型中采用湿式双离合变速器的轿车,单从变速器规格来说,荣威550的确比较厚道。
荣威550的湿式双离合器采用的是来自博格华纳的技术,虽然作为一台全新车型,荣威550的TST双离合变速器尚缺乏实际使用的口碑,但湿式双离合变速器散热效率高、耐受性好的先天优势多少能让消费者先行安心。
再举个比较极端的例子,双离合变速器由于换挡速度更快、动力衔接几乎没有中断,在很多追求性能表现的车型上逐渐受到认可,特别是在超级跑车上也得到比较广泛的应用。
像法拉利已经全面用双离合变速器取代了之前主推的序列式变速器,而保时捷的PDK双离合变速器也成为比手动挡速度更快的选择,另外像
日产GT-R、迈凯轮MP-4甚至布加迪威航都采用的是双离合变速器,当然,为了应付这些顶级性能车惊人的动力,湿式离合器是必然的选择。
既然湿式双离合变速器已经有如此的泛用性,那么为什么还要再开发干式双离合器呢?因为湿式离合器的油浸冷却方式注定它的构造更复杂、体积和重量也相应增加。
而最重要的是,作为汽车核心部件之一,湿式双离合器的制造成本要比结构相对简单的干式双离合器高不少,这对于保时捷、法拉利等超级跑车或奥迪、宝马这些豪华品牌影响不大,因为它们的工程师在选择零件或材料时可以不计成本,而普通的民用车显然无法这样做。
所以干式双离合器是以相对简单、低成本的方式出现的,应对大众化消费的双离合变速器。
由于结构简单,其体积、重量都比湿式双离合变速器要小,这样才适合紧凑型、小型车本已受限的机械空间。
另外,湿式双离合的冷却液(油)需要定期更换保养,而干式双离合变速器在保养上也更经济省心。
相应的,干式双离合变速器的散热能力、耐受性都比湿式离合器较为逊色,可承受的扭矩也较低。
但较为低廉的制造成本使得它更能普及到普通民众买得起的车上。
同时,这类家用车并非鲜明的性能趋向,发动机动力储备也不算强大,采用干式双离合器就足以应对,而消费者则能以较低的购买花销和保养成本,同样享受到双离合变速器带来的驾驶乐趣、效率方面的出色体验。
配备干式双离合变速器代表车型
相比2.0TSI或更高级发动机才配备的6速双离合,大众旗下的7速DS G变速器无疑更“有人缘”,它的泛用程度要高得多,从1.2TSI、1.4TSI到1.8TSI 的多款发动机,从小型车(例如西雅特新Ibiza)到中型车(例如大众迈腾)都有覆盖。
得益于较低的制造成本,也让其备受大众集团青睐。
而福特的Powershift也有干式双离合版本,这就是应用于新福克斯和新嘉年华上的6HDT250,这台变速器的最大扭矩承受为250N·m,可以看到比蒙迪欧致胜采用的6HDT450的450N·m低了不少,但应对2.0L自然吸气或更低动力级别的发动机,依然没有太大压力。
根据福特的资料,6HDT250比老款福克斯的4AT 变速器效率提升达到10%-20%,而且这台干式双离合变速器的传动效率可以达到90%以上,内部动力消耗少,也是其优点之一。
总结:现阶段双离合变速器已经与自动变速器、无级变速器构成分庭抗礼之势,基于不同的工作原理的特性,三种“自动”变速机构在一定时间内将会并存下去,谁能够彻底取代谁还难以下结论。
这其中作为新秀的双离合变速器由于给人较高的科技感、较为动感、迅速的换挡体验方面的特征,应该会受到对驾驶乐趣有较高要求消费者的认同。
而选择双离合变速器的用户,无论干式还是湿式双离合变速器,其实只要明白,两种双离合变速器是应动力级别、车型特性,以及价格定位等因素而有所差异,但实际使用中,并不会有太多差别
随着配备LuK干式双离合器的7档DSG变速箱投入量产,DSG变速箱又迈入了一个新的台阶,而双离合器变速器DSG的双离合器从湿式到干式用了5年的时间
最新的7档DSG变速箱对未来汽车双离合器系统的发展有指导性的意义,它带来了灵便、运动的同时还具有舒适的驾驶感受。
自从大众汽车在2003年投入市场6档DSG双离合器自动变速器便开启了变速器的一个新时代,除了大众汽车在新技术上的大力投入外也与零部件商在新技术领域的大力拓展密不可分。
站在大众第一代DSG背后的是博格华纳,在为大众DSG提供湿式双离合器,而站在第二代DSG背后的又会是谁?
在今年春天大众汽车发布了7档DSG变速箱,除了增加了一个档位外,与6档DSG最大的区别是采用了干式双离合器。
这次又是哪家零部件商为大众提供了核心部件——干式双离合器?那就是总部位于德国巴登州Buehl的LuK公司,作为业界离合器和变速箱系统的专家,通过和大众汽车紧密合作,开发了这款最新的干式双离合器。
它在燃油经济性方面与配备湿式双离合器的变速箱比更胜一筹,和传统的手动变速箱相比,节省油耗可达6%左右。
双离合器的诞生使换档时动力中断、乘客“点头”的现象成为了历史。
作为DSG变速箱心脏的LuK干式双离合器工作原理很简单:LuK的双离合器由两个离合器组成。
其中一个离合器和变速箱的奇数档输入轴相连:1档、3档、5档和7档;而另一个离合器则控制着偶数档位输入轴:2档、4档、6档及倒档。
举例来说,当车辆在2档行驶时,3档已处于挂档状态(只是3档离合器没有啮合)。
整个换档过程将因此可以快速、运动并且平顺地进行,不会出现扭矩中断的现象。
换档通过电液操控机构完成,驾驶者几乎感觉不到瞬间换档和单个离合
器的断开和闭合。
6档DSG的多片式双离合器是在冷却油槽中以“湿式”运行,而LuK的双离合器为干式结构。
湿式双离合器的扭矩传递通过浸没在油中的湿式离合器摩擦片来实现,而干式的则通过离合器从动盘上的摩擦片来传递扭矩。
由于节省了相关液力系统以及干式离合器本身所具有的传递扭矩的高效性,干式系统很大程度地提高了燃油经济性。
同样是1.9TDI(105PS/77kW)的发动机,配备7档DSG 变速箱的要比6档湿式双离合器变速节省超过10%的燃油。
“干式”双离合器这一设计带来了许多好处,最主要的是使变速箱系统的效率得以显著提高。
另外,新一代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,与普通手动变速箱一样,变速箱油只用于变速箱齿轮和轴承的润滑和冷却。
因而7档DSG变速箱油仅需要1.7升变速箱油,而6档DSG 变速箱则需要6.5升。
“干式”双离合器好处虽多,但在扭矩传输上受到了限制,新一代DSG变速箱适用于所有最大扭矩小于250Nm的“小型”发动机。
总体来讲,干式双离合器的外形尺寸比湿式双离合器稍大。
这是由双离合器的布局和所选用的摩擦材料所决定的。
由于7档DSG变速箱的干式双离合器的外形尺寸稍大,因此,其余部分就要设计得更为紧凑,以使它能够装备于Polo 级别的小型轿车上。
自2004年以来,LuK公司就和大众汽车在DSG减振零部件开发方面开始了紧密的合作,该款DSG技术变速箱里的扭振减振器——双质量飞轮也是LuK 的产品。
LuK的双离合器从2008年年初开始已被运往大众在德国Ka ssel的变速器工厂,位于Buehl的LuK工厂已为大批量生产做好了充分的准备(关于舍弗勒集团:总部位于德国的舍弗勒集团旗下拥有三大知名品牌:
INA,LuK和FAG,是全球汽车行业和滚动轴承业领先的制造商)关于DSG变速箱的一组数字
*0.4升:同样装备122马力TSI发动机的Golf轿车,配备7档DSG
的车型比配备6档手动变速箱的车型每百公里油耗少0.4升
*1.7升:7档DSG变速箱需要1.7升变速箱油
*6.5升:6档DSG变速箱需要6.5升变速箱油
*6款车型:目前大众汽车有6款车型可配备7档DSG变速箱
*70公斤:7档DSG变速箱重70公斤
*93公斤:6档DSG变速箱重93公斤
*105马力:目前匹配DSG变速箱“最小”的发动机功率为105马力
*300马力:目前匹配DSG变速箱“最大”的发动机功率为300马力
*140℃:6档DSG变速箱机电控制模块工作环境(变速箱油)最高温度为140℃
*250Nm:7档DSG变速箱匹配的发动机的最大扭矩为250Nm
*350Nm:6档DSG变速箱匹配的发动机的最大扭矩为350Nm
以上数据差异的最主要原因是采用了干式/湿式双离合器。
双离合器
离合器位于发动机与变速器之间,是发动机与变速器动力传递的“开关”,它是一种既能传递动力,又能切断动力的传动机构。
它的作用主要是保证汽车能平稳起步,变速换挡时减轻变速齿轮的冲击载荷并防止传动系过载。
在一般汽车上,汽车换档时通过离合器分离与接合实现,在分离与接合之间就有动力传递暂时中断的现象。
这在普通汽车上没有什么影响,但在争分夺秒的赛车上,如果离
合器掌握不好动力跟不上,车速就会变慢,影响成绩。
为了解决这个问题,早在上世纪80年代,汽车工程界就弄出了一个双离合系统变速器,简称DSG(英文全称:Direct Shift Gearbox),装配在赛车上,能消除换档离合时的动力传递停滞现象。
例如布加迪EBl6.4Veyron的新型7速变速器是装置了双离合器,从一个档位换到另一个档位,时间不会超过0.2秒。
现在,这种双离合器已经从赛车应用到一般跑车上。
奥迪汽车公司的新型奥迪TT跑车和新奥迪A3都已经装置了这种DSG。
这些汽车装配DSG的目的是可以比自动变速器更加平顺地换档,不会有迟滞现象。
奥迪这种双离合系统变速器是一个整体,有6个档位,离合器与变速器装配在同一机构内,两个离合器互相配合工作。
这好比喻一辆车有两套离合器,正司机控制一套,副司机控制另一套。
正司机挂上1档松开离合踏板起步时,这时副司机也预先挂上2档但踩住离合踏板;当车速上来准备换档,正司机踩住离合踏板的同时副司机即松开离合踏板,2档开始工作。
这样就省略了档位空置的一刹那,动力传递连续,有点象接力赛。
双离合系统两套离合器传动系统,通过电脑控制协调工作。
当汽车正常行驶的时候,一个离合器与变速器中某一档位相连,将发动机动力传递到驱动轮(图中是1档正在使用,黄色是传动路线);电脑根据汽车速度和转速对驾驶者的换档意图做出判断,预见性地控制另一个离合器与另一个档位的齿轮组相连,但仅处于准备状态,尚未与发动机动力相连换档时第1个离合器断开,同时第2个离合器将所相连的齿轮组与发动机接合。
除了空档之外,一个离合器处于关闭状态,另一个离合器则处于打开状态。
两根传动轴分别由第一、第二离合器控制与发动机动力的连接与断开,分别
负责1、3、5档和2、4、6档的档位变换。
考虑到零件使用寿命,设计人员选择了油槽膜片式离合器,离合器动作由液压系统来控制。