大众7速DSG变速箱结构原理与工作分析解读.docx
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1、大众7速大众7速DS嚷速箱结构原理与工作分析摘要有级式变速箱有两种类型即手动变速箱和自动变速箱,手动挡操控时因需要踩踏离合 器改变齿轮的传动比后,经过半离合后才能完全结合显得复杂,但是车辆的反应比较迅速 直接,而自动挡则操控简单,反应略微有点迟滞,但换挡平顺。随着汽车工业的高速发展 及汽车新技术的不断进步,综合性能强劲的双离合变速箱问世了。双离合变速箱综合其优 点,成为变速箱发展史的又一个里程碑。本文首先介绍了双离合变速箱的来源发展,它的 优势与劣势及技术特点。浅谈了它未来的发展方向、讲述了大众7速DS次速箱的结构原理,介绍了其构成。然后分析了变速箱各部分的工作状态,最后综合分析了整个变速箱的
2、 换挡过程。结合实际针对大众 7速变速箱异响产生的原因及检修的过程做出了一些论述。 本文对大众7速双离合变速箱做了具体的分析及介绍,增加了对汽车新技术的了解,丰富 了专业知识,为今后的工作打下了良好的基础。关键词:双离合;技术特点;结构原理;工作状态;异响检修目录前言1第一章双离合变速箱的发展与优劣21.1 双离合变速箱的发展史21.2 双离合变速箱的优势与劣势3第二章大众7速DSG离合变速箱的结构原理32.1 7速变速箱的组成及与六速变速箱的比较 32.2 双离合的结构52.3 齿轮传动机构 52.4 电液控制系统72.5 其他构成部分102.6 浅谈7速双离合变速箱的技术特点 11第三章
3、大众7速DSGg速箱工作分析 113.1 双离合器的工作分析 113.2 齿轮传动的工作分析 123.3 电液控部分工作分析 133.4 一挡升二挡的工作综合分析 14第四章 关于大众7速DS嚷速箱颠簸路行车异响及换挡异响 154.1 7速DS速箱颠簸品&行车异响 154.2 7速DS速箱换挡异响的检修 15结论19致谢2O参考文献20山东胜利职业学院毕业论文刖百变速箱是汽车动力的指挥官,它可以短时切断发动机动力,传递发动机扭矩,降速增扭,实现不同的速比传动及倒向行驶。汽车的发展趋势对动力性、经济性、排放性和操纵性提出了更高要求。而变速箱作为传动系统最重要的部分之一,如何能实现这些更高的要 求
4、一直是变速箱设计师努力的目标。科技的创新已经让驾驶者从繁琐而疲倦的换挡过程中 解脱出来。时下装备自动变速箱的车型已经占据了轿车市场的半壁江山。然而传统的自动 变速箱结构对动力方面的损失较大,发动机有相当一部分的动力在变速箱的动力传递过程 中被吞噬掉了。与手动变速箱相比,自动变速箱在损失动力的同时也会相应的增加油耗。双离合变速箱的诞生成为了变速箱发展史上的又一颗璀璨的新星。大众的双离合DS侬速箱可以说是双离合变速箱的代表之作,DSG变速箱为传动系统的科技带来了新的发展方向。 DSG变速箱的换挡时间让手动变速箱望尘莫及,相比自动变速箱,它更能表现出完美的油 耗值。它综合了传统手动变速箱和自动变速箱
5、的各自优点,采用了自动变速箱的电液控原 理和手动变速箱的齿轮传动、干式摩擦片。七速DSG变速箱的双离合器像传统手动变速箱的离合器,但有两条传动路线,一个离合器控制奇数挡位齿轮,另外一个离合器控制偶数 挡位齿轮。在整个换挡期间两组离合轮流工作,确保最少有一组齿轮在输出动力,让动力 没有出现间断的状况。这就是双离合变速箱动力无间断连续输出的原因。双离合器自动变 速器具有卓越的效率和舒适性,自从问世以来,已经取得了巨大的市场成功。作为即将跨 入汽车修理行业的我们应该掌握这一先进的技术,了解它的技术数据、结构构成,根据其 结构,技术手册了解其工作原理。在今后的工作中发挥自己的能力。3山东胜利职业学院毕
6、业论文 第一章双离合变速箱的发展与优劣 1.1双离合变速箱的发展史1940年,双离合器变速器的专利已被申请了,该变速器曾经在卡车上试验过,但是由 于当时科学发展和技术条件的局限,没有得到很好的利用。1983年,保时捷也发明了专用于赛车的双离合变速器(PDK。然而,在那个时代应用于赛车上的零部件都是集成了高端 的技术和大量的资金投入,在当时,双离合变速箱可以说是技术的革命,不过先进科技的 使用成本很高,当时也只有为了成绩不计后果的赛车上,才有安装它的必要,未能成功将 PDK&术投入批量生产。20世纪90年代末期,大众公司和博格华纳(美国)携手合作生产 第一个适用于大批量生产和应用于主流车型的双离
7、合变速器。市面上常见的双离合自动变 速器的形式有大众DS改离合器变速箱、沃尔沃Power shift双离合器变速箱、保时捷一一PDKM离合器变速箱、三菱 一一TC-SST双离合器变速箱、宝马 一一MDC双离合变 速箱,菲亚特 Power train双离合变速箱。其实他们的结构原理基本相同,就像同样 是可变气门正时系统,本田汽车的名称是VTEC而丰田汽车的名称是 VVT就是申请专利的名称不一样。1.2 浅谈双离合变速箱的使用特点和发展方向双离合变速箱的使用特点:双离合变速箱在传动过程中的能耗损失非常小,大大提高了车 辆的燃油经济性。车辆在加速过程中不会有动力中断的感觉,反应非常灵敏,使车辆的加
8、速更加强劲、圆滑。百公里加速时间比传统手动变速器还短,增加了速比的分配(大部分 双离合变速箱一般为6挡),传动比得到了细化,每一个挡位扭矩都得到了最大的发挥。双 离合器的使用,可以使变速箱同时有两个挡位啮合,使换挡操作更加快捷。目前的大部分 双离合变速箱也有手动和自动 2种控制模式,除了排挡杆可以控制外,方向盘或转向柱右 侧配备有手动控制的换挡按钮或拨片,在行驶中,2种控制模式之间可以随时切换。选用手动模式时,如果不做开挡操作,即使将油门踩到底,双离合变速箱也不会开挡。换挡逻 辑控制可以根据司机的意愿进行换挡控制。在手动控制模式下,可以跳跃降挡,具有很好 的驾驶乐趣。发展方向:汽车动力的发展方
9、向是节能环保、智能、安全等方面。作为动力系统最重 要的部分之一,双离合变速箱的设计的确符合了未来汽车的发展趋势。更出色的换挡舒适 性,更低的燃油消耗以及更强的驾驶乐趣,使双离合自动变速箱满足了消费者对驾驶乐趣 和节油的双重要求。特别是双离合变速箱还具有更好的环保性,与相同排量传统手动挡车 型相比,与之配备的发动机废气排放量可降低20%这样就大大降低了燃油的消耗,使人们彻底改变了自动挡车费油的观念。这些条件都成为这款高科技、高品质变速器吸引众多 消费者的主要因素。双离合变速箱为传动系统的科技带来了新的发展方向。同时正是这款 变速箱出色而稳定的表现,成为了全世界变速箱的一个重大突破。1.3 双离合
10、变速箱的优势与劣势双离合变速箱的优势:1.没有离合器踏板也没有液力变矩器既节省了换挡时繁琐的操 作又消除了液力变夕!器的动力损失。2.双离合变速箱的离合器、换挡拨叉是由电子液压控 制系统来操控的省去了大量手动操作时间。3.加速没有动力中断,反应非常灵敏,换挡时间非常短(大众DS酸速箱换才3时间在0.2秒左右)。4.双离合离合器结构紧凑,重量轻, 由于相比自动变速箱,双离合变速箱没有液力变矩器、行星齿轮组、多片湿式离合器以及 制动带等复杂部件,双离合变速箱的结构反而更加简洁,并且尺寸可以做得更小巧。双离合变速器的劣势:1.成本问题。双离合变速器的结构复杂,制造工艺要求也比较 高,所以成本也是比较
11、高的。因而目前我们看到配备双离合变速器的基本都是一些中高档 车型。2.扭矩问题。在何以承受的范围内,双离合变速箱已经绝对能够满足一般车辆要求, 但对于激烈的驾驶方式还是不够。因为如果是干式离合器,传动过程中会产生过多的热量, 而湿式离合器则比较容易打滑。3.由于双离合变速箱是电脑控制的智能变速箱, 它的升降 挡需要通过电脑向发动机发送信号,并且要等发动机回复后确认后才能完成升降挡。多一 个环节就多一个可能故障点,由于智能电子设备的使用增加了故障的机率。第二章七速DSGZ离合变速箱的结构原理变速箱名称OAM重量大约70KG扭矩250Nm挡位七个前进挡、一个倒挡离合器两个单片干式离合器操作模式自动
12、 Tiptronic变速箱齿轮油1.7L G 052 1712.1 7速变速箱与6速变速箱的比较:变速箱名称02E重量前驱约94、四驱约109KG扭矩350Nm挡位六个前进挡、一个倒挡离合器两个多片湿式离合器操作模式自动+ Tiptronic变速箱齿轮油6.5L G O52 182七速六速不与叁口现在大众汽车使用的DSG变速箱有两种,一种是6速的02E,还有一种是7速的0AM (在大众内部代号分别为 DQ250ffiDQ200,从直观数据上分析,代号 DQ250I勺DS次速箱 有六个挡位,能承受最大扭矩为 350NM主要用于高排量或主打操控性的车型,如途观和 迈腾,它们配备的发动机是1.8或
13、2.0TSI ,这些发动机的功率比较高。而 DQ200是7速 双离合变速箱,能承受最大扭矩为 250NM主要搭载于中低排量的车型,如 6代高尔夫、 朗逸车型配备的的发动机是1.4TSI。我们不难发现,7速DQ20叶要搭载于中低排量的汽车上,而 6速DQ25Q主要用在 高排量或主打操控性的车型。为何会出现这种区别呢?其实理解起来就是扭矩的问题,6速DQ25M以承受的最大扭矩是350NM而DQ20Ot 250NM不过,二者为何会在扭矩值上 出现如此之差呢?这就是离合器本身决定的,我们知道离合器有过载保护的功能,当扭矩 超过极限时,离合器会产生打滑的现象来保护动力系统。离合器可以传递多大的扭矩就决
14、定了设计变速箱的大小、速比等。两者最大的差别就在于它们一个采用湿式双离合 (DQ250),一个采用干式双离合器(DQ200)。如图所示这就是6速DSG的双 离合器,这种多片式的离合器类似 于自动变速器的离合器。它们都是 由一些主动片和一些从动片相互叠 加而成的,而且都是由一定压力的 变速箱油充满密闭的空间里,把主 动片和从动片靠压力挤在一起。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,由于摩擦片 的数量较多,所以传递的扭矩比较 大。由于要克服变速箱油的阻力, 而且是电子液压控制系统来操控, 所以使用中会有一定的延迟而且相对干式的离合器来说油耗高一些。相较于湿式双离合器的扭矩传递是通
15、过浸没在油中的湿 式离合器摩擦片来实现的。DQ200F式双离合器通过离合器从动盘上的摩擦片来传递扭矩, 干式双离合器除了传递效率更高外,7速DSGE速箱还省去了过滤器、油冷器以及变速箱壳 体中的高压油管等零部件,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挡DSGE速箱油仅需要1.7升变速箱油,而6挡DS变速箱则需要6.5升 此外,因为布局和选用摩擦材料的因素,湿式双离合器的外形尺寸比干式双离合器要大, 不利于整车动力总成的布置,相信这也是DQ200用于中小排量车型的潜在原因之一。所7山东胜利职业学院毕业论文以,6速与7速并不能说哪个更好,只是适合的方向与用处不一
16、样。不过,综合考虑操控 与经济性的话,DQ25酥口 DQ200比手动变速箱和传统自动变速箱有着不可比拟的优势。7速DS速箱的结构组成:双离合器、齿轮传动机构、电液控制系统及其他部分构成。2.2双离合的结构:离合器位于汽车发动机与变速器之间,是发动机与变速器动力传递的“开关”,它既能传递动力,又能切断动力,其主要作用是保证汽车能平稳起步行驶,在变换挡位以后,离 合器会减轻变速齿轮的冲击力,让汽车加速或减速行驶更加平顺。但汽车换挡时,分离与 接合之间,会有动力传递暂时中断的现象,如何控制协调动力中断的时间就成了问题。手 动切换往往结合迅速、冲击力较大、换挡不平顺,如果想达到平顺迅速的效果,需要驾驶
17、 经验与正确判断的支持,自动变速箱换挡则依靠电脑的控制往往按部就班反应较慢。双离 合就是针这一情况的完善化设计。我们可以看出7速DS皎速箱的双片式的离合器和我们所见的手动挡变速箱基本相似,但还是有一些不同的。DSG双离合器由驱动盘,两个带扭转减震器的摩擦从动盘,两个推力轴承,两个操纵杆K1 K2,塑料固定架等构成的。扭矩通过发动机曲轴、双质量飞轮、双离合器进行传递。双质量飞轮装配有内齿,与双离合器 的外壳上装配的外齿相啮合。这样,扭矩就被传递到双离合器。两个从动摩擦片分别于输 入轴1和2相连。输入轴1较细和靠近发动机的摩擦盘相连,输入轴 2与远离发动机的从 动盘相连。大小操纵杆K1K2通过推力
18、轴承与一大一小、一深一浅的两个膜片弹簧相结合。2.3 齿轮传动机构:双离合自动变速箱齿轮机构是基于手动变速箱基础之上。 而与手动变速箱所不同的是, 双离合变速箱的离合器与二根输入轴相连,换挡和离合操作都是通过集成电子和液压元件 的机械电子模块来实现,而不再通过离合器踏板和手动换挡杆的操作。齿轮传动系统类似 于手动变速箱的齿轮传动系统,都是通过改变不同传动比齿轮的啮合,来实现挡位的切换。 这样不会有很多的动力损失,而且大大缩短了换挡时间。内部结构榆出轴3离合器K2驱动轴2输出轴2榆出轴1差速器P档锁齿轮-E = 17档齿轮削-倒档中间齿轮港=倒档齿轮驱动轴1寓合器K1由上图可以看出7速DS侬速箱
19、像传统手动变速箱一样,由输入轴、输出轴差速器、同步器等组成。它由7个前进挡和一个倒挡构成。输入轴 1与输出轴1、输出轴2的一部分常啮合构成了 1 3 5 7挡。输入轴2与输出轴1、输出轴2的另一部分,输出轴3全部啮合,构成了 2 4 6和倒挡。输出轴1 2 3与差速器相啮合输出动力驱动轴1通过花键与K1相连,用于驱动1、3、5、7挡。为了监测变速箱输入转速,输入轴1有变速箱输入转速传感器1-G632的脉冲靶轮。驱动轴2被设计成空心轴,安装在驱动轴1的外侧。通过花键与K2相连,用于驱动2、4、6、R挡。为了检测变速箱输入 转速,输入轴2上有变速箱输入转速传感器2-G612的靶轮 同步器:同步器的
20、功用是使结合套与待啮合的齿圈迅速同步,缩短换挡时间;且防止在同步前啮合而产生结合齿的冲击。同步器是由同步装置(推动件摩擦件)、锁止装置、结合装置构成的。7速DS次速箱之所以能达到如此惊人的换挡时间,和采用的同步器有很大 的关系。它所采用的同步器1、2、3挡同步器为3锥面同步器;4挡同步器为2锥面同步 器:5、6、7倒挡同步器为单锥面同步器。山东胜利职业学院毕业论文3畦面同步器套组外环三锥面同步器比单锥面的优点是换挡冲击更小,而且换挡时间更短。缩短了轴向的距 离,增大了摩擦力矩。就像齿轮的力矩分配一样,如果是单级的齿轮传动齿轮所受的扭矩 很大,如果设计成二级传动,齿轮传递同样的力矩,但每一个齿轮
21、所受的力矩相对于单级 的要小的多。三锥面同步器被用在中高档车的低挡位上。而DS噪速箱所采用的1 2 3挡使低挡位换挡更加顺畅而且在频繁换挡拥挤的城市道路上对变速箱的齿轮更是一种保护。2.4 电液控部分系统构成电液控制单元蓄压器传播组1阀3 离合器K1阀-N435-传输组1阀25QU奂当曲1-N434-传输组1阀4压力调节阀-N436-油泵离合器K1离合器K26旧摸档阀-N438-传输组2阿3 离合器K2阀-N439-传输组1阿1油泵电机-V401-传输组2阀12/4搅档阀-N437-传输组2阀4涧节阀-N44。-电液控制系统由:电液控制阀板、液压泵单元、离合器操纵机构、换挡控制阀、换挡选择 机
22、构等构成。电液控制阀板:变速箱电子控制单元、变速箱 1阀体组、变速箱2阀体组、离合器输入转速传感器、离合器行程位置传感器、输入轴速度传感器、挡位行程传感器、2/4挡同步器活塞、1/3挡同步器活塞、5/7挡同步器活塞、6/R挡同步器活塞、K1 K2驱动机构等构成。变速箱1阀体组:N435控制通往离合器工作缸液压油流量、控制离合器K1失效影响:相应的变速箱部分被关闭、N434控制5 7换挡阀、N436控制变速箱相应部分的油压离合器 K1换挡操纵机构1/3 5/7、N433控制1 3换挡阀。变速箱2阀体组:N438控制6 R换挡阀、N440控制变速箱相应部分的油压离合器 K2换挡 操纵机构2/4 6
23、/R、N439控制通往离合器工作缸液压油流量、控制离合器 K2失效影响: 相应的变速箱部分被关闭、N437控制2 4换挡阀。离合器输入转速传感器:离合器输入转速传感器 -G64安装在变速箱壳体上,是唯一在滑阀箱单元外的传感器,以电子方式监测与起动机啮合的齿圈,记录变速箱的输入转速信号 作用是控制单元要求变速箱输入转速信号控制离合器和计算滑移率信号。失效后利用发动机转速信号替代。G612离合器行程位置传感器:离合器 1行程位置传感器 G617和离合器2行程位置传感器G618安装在滑阀箱 单元的离合器触动装置上,非接触式传感器信号的作 用是:控制单元根据该传感器信号来控制离合器的触 动装置信号失效
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