汽車雙離合器變速器研究畢業(yè)論文.doc
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1、安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 目 錄第一章 汽車雙離合器的概述1第一節(jié) 雙離合器變速器的產(chǎn)生及歷史1第二節(jié) 各汽車品牌的DSG3第三節(jié) 雙離合器變速器的進(jìn)一步發(fā)展:從濕式到干式5第四節(jié) 雙離合自動(dòng)變速器在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀7第二章 DSG變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理10第一節(jié) DSG的結(jié)構(gòu)組成10第二節(jié) 汽車雙離合器變速器的工作原理12第三章 汽車雙離合器的優(yōu)缺點(diǎn)分析14第一節(jié) DSG變速器的優(yōu)點(diǎn)14第二節(jié) DSG變速器的缺點(diǎn)14第四章 雙離合器變速器的正確使用16第一節(jié) 雙離合器變速器的換擋方法16第二節(jié) 雙離合器變速器使用中的注意事項(xiàng)16第五章 雙離合器變速器的故障診斷18第一節(jié) 故障案例118第二
2、節(jié) 故障案例220參考文獻(xiàn)23致謝24汽車雙離合器變速器研究第一章 汽車雙離合器的概述1.1雙離合器變速器的產(chǎn)生及歷史 汽車變速箱發(fā)展經(jīng)歷了100多年,從最初采用側(cè)鏈傳動(dòng)到手動(dòng)變速箱,及至液力自動(dòng)變速箱和電控機(jī)械式自動(dòng)變速箱,再到現(xiàn)在無(wú)級(jí)自動(dòng)變速箱的普及,在汽車工業(yè)技術(shù)不斷前進(jìn)的同時(shí),變速箱也向著更平順、更省油、更富駕駛樂(lè)趣的方向不斷發(fā)展。直至雙離合自動(dòng)變速箱的出現(xiàn),變速箱技術(shù)又伴隨著速度和夢(mèng)想,邁向了一個(gè)全新的高度。雙離合器變速器(DCT)的概念到目前已經(jīng)有六七十年的歷史。早在1939年德國(guó)的Adolphe Kgresse(阿道夫加爾奇)第一個(gè)申請(qǐng)了雙離合器變速器的專利,Adolphe Kg
3、resse(阿道夫加爾奇)以開(kāi)發(fā)了半履帶車而聞名于世,這是一種裝備了橡膠履帶的車輛,可以在各種地形中越野行駛。加爾奇提出了將手動(dòng)變速器分為兩部分的設(shè)計(jì)概念。一部分傳遞奇數(shù)檔,另一部分傳遞偶數(shù)檔,且其動(dòng)力傳遞通過(guò)兩個(gè)離合器聯(lián)結(jié)兩根輸入軸,相鄰各檔的被動(dòng)齒輪交錯(cuò)與兩輸入軸齒輪嚙合,配合兩離合器的控制,能夠?qū)崿F(xiàn)在不切斷動(dòng)力的情況下轉(zhuǎn)換傳動(dòng)比,從而縮短換檔時(shí)間,有效提高換文件質(zhì)量。明雙離合器變速器的人是汽車工程技術(shù)方面的先驅(qū)。1939年,加爾奇構(gòu)思了雙離合器變速器的設(shè)想,希望應(yīng)用于具有傳奇色彩的雪鐵龍Traction(前驅(qū))車上(如圖1-1所示)。 不幸的是,當(dāng)時(shí)不利的商業(yè)環(huán)境阻礙了這一設(shè)想的繼續(xù)發(fā)展
4、。 圖11 加爾奇為雪鐵龍?jiān)O(shè)計(jì)的雙離合器變速器的草圖該變速箱曾經(jīng)在卡車上試驗(yàn)過(guò),但是沒(méi)有投入批量生產(chǎn)。奧迪和保時(shí)捷都采用了雙離合器的概念,但最初的應(yīng)用只限于賽車上。956和962C賽車上就采用了“保時(shí)捷雙離合器”(簡(jiǎn)稱“PDK”)。然而,在那個(gè)時(shí)代,未能成功將DCT/PDK技投入批量生產(chǎn)。1985年,奧迪將雙離合器技術(shù)應(yīng)用于賽車場(chǎng)上,當(dāng)時(shí)被命名為“Audi Sport quattro S1賽車配合雙離合器技術(shù)”。 當(dāng)時(shí),裝備了雙離合器變速器的Sport quattro S1拉力賽車在海拔高達(dá)4300米的帕克峰 (Pikes Peak) 舉行的山道賽中一舉奪冠。雙離合器技術(shù)使奧迪賽車馳騁于當(dāng)時(shí)的
5、各大越野賽場(chǎng),獲得多項(xiàng)賽事的勝利。到了20世紀(jì)90年代末期,大眾公司和博格華納攜手合作生產(chǎn)第一個(gè)適用于大批量生產(chǎn)和應(yīng)用于主流車型的DualTronic(R) 技術(shù)雙離合變速箱,稱之為DSG。1986年,保時(shí)捷962(如圖1-2所示)奪得了蒙扎1000公里世界跑車原型車錦標(biāo)賽的桂冠,這是裝備了PDK半自動(dòng)翹板開(kāi)關(guān)換擋變速器的汽車在這一賽事中首次奪魁。 圖12保時(shí)捷962但是,直到最近,雙離合器變速器的商業(yè)化才變得可行。 大眾汽車一直是雙離合器變速器應(yīng)用的先鋒,獲得了博格華納 (BorgWarner) 的DualTronic技術(shù)的許可。 目前,只有歐洲才有裝備了雙離合器變速器的量產(chǎn)汽車。 這些車型
6、包括大眾的甲殼蟲(chóng)、高爾夫、途安和捷達(dá);奧迪的TT和A3;斯柯達(dá)的歐雅以及西亞特的Altea、Toledo和Leon。 博格華納公司通過(guò)使用新的電子液壓組件使DCT變成了實(shí)用性很強(qiáng)的變速箱。2002年,DSG應(yīng)用在德國(guó)大眾高爾夫R32和奧迪TT V6上。2003年,其相繼推廣到高爾夫等其它車型上。2004年,DSG雙離合自動(dòng)變速箱在德國(guó)大眾途安(Touran)車型上首次與TDI柴油發(fā)動(dòng)機(jī)匹配。2009年3月,搭載DSG雙離合自動(dòng)變速箱的一汽-大眾大眾品牌首款B級(jí)轎車全新邁騰正式推出。1.2 各汽車品牌的DSG開(kāi)發(fā)雙離合自動(dòng)變速箱技術(shù)的核心在于雙離合器模塊、扭振減震器模塊和控制模塊的技術(shù)。這些模塊
7、是雙離合器自動(dòng)變速箱中的關(guān)鍵零部件,是這種先進(jìn)的自動(dòng)變速箱的心臟和大腦。一汽-大眾全新邁騰所采用的雙離合自動(dòng)變速箱,即是大眾集團(tuán)與掌握雙離合變速器核心技術(shù)的美國(guó)博格華納(BorgWarner)和德國(guó)舍弗勒( Schaeffler )集團(tuán)共同合作開(kāi)發(fā)的產(chǎn)物,因?yàn)槠洚a(chǎn)品標(biāo)有注冊(cè)商標(biāo),所以,只有大眾品牌的雙離合變速箱產(chǎn)品可以使用DSG這一稱謂,而其它品牌的雙離合器產(chǎn)品多使用“DCT”,或其它稱謂?;贒CT技術(shù)的各公司不同的雙離合變速箱:大眾DSG (Direct Shift Gearbox)提到雙離合變速箱,大多數(shù)車友首先想到的是大眾的DSG雙離合變速器技術(shù)。確實(shí),大眾汽車的DSG是當(dāng)今車壇使用最
8、為普遍也是最先適用于量產(chǎn)的雙離合變速器技術(shù),它采用了6個(gè)或者7個(gè)前進(jìn)檔的傳統(tǒng)齒輪變速箱作為動(dòng)力的傳送部件,主要與具有高扭矩平臺(tái)的發(fā)動(dòng)機(jī)配合使用。大眾汽車在2002年于德國(guó)沃爾夫斯堡首次向世界展示了這一技術(shù)創(chuàng)新的代表作品高爾夫GTI。它的DSG傳動(dòng)軸被分為兩條,一條是放于內(nèi)里實(shí)心的傳動(dòng)軸,而另一條則是外面空心的傳動(dòng)軸;內(nèi)里實(shí)心的傳動(dòng)軸連接了1、3、5 及后檔,而外面空心的傳動(dòng)軸則連接2、4及6檔,兩具離合器各自負(fù)責(zé)一條傳動(dòng)軸的齒合動(dòng)作,引擎動(dòng)力便會(huì)由其中一條傳動(dòng)軸作出無(wú)間斷的傳送。從布局上看,這套變速箱長(zhǎng)度很短(相當(dāng)于傳統(tǒng)6速變速箱的一半長(zhǎng)度),所以可以用于前置前驅(qū)的車型上。配備了DSG變速箱的
9、發(fā)動(dòng)機(jī)由于快速的齒輪轉(zhuǎn)換能夠馬上產(chǎn)生牽引力和更大的靈活性,加速時(shí)間比手動(dòng)變速箱更加迅捷。以Golf GTI為例,帶有DSG的車型0到100公里加速只需6.9秒,這個(gè)成績(jī)比手動(dòng)檔的車型更快,達(dá)到最高時(shí)速235公里的同時(shí)也在同一水平;搭載DSG變速箱的全新邁騰瞬間加速也有了明顯提升,0100公里加速時(shí)間由9.3秒提升至8.3秒,足足縮短了1秒,最高時(shí)速可達(dá)230公里/時(shí)。更加令人印象深刻的是,在性能提高的同時(shí),配備DSG的車型百公里油耗與手動(dòng)檔車型相當(dāng),全新邁騰2.0TSI車型相比原來(lái)的2.0TSI,百公里綜合油耗可降低0.3L以上。要操控DSG變速箱,駕駛者可以利用排檔桿或駕駛盤上的換檔片進(jìn)行序
10、列式的手動(dòng)換檔,換檔過(guò)程離合器的操作完全交由DSG計(jì)算機(jī)控制。不論在行駛中使用手動(dòng)模式,還是D或S的自動(dòng)換文件模式,只要輕拍駕駛盤上的換檔片,DSG立即切換至手動(dòng)模式及進(jìn)行換文件程序,沒(méi)有傳統(tǒng)自動(dòng)變速箱急加速時(shí)的滯后感。奧迪S-TronicS-Tronic技術(shù)被稱為直接換擋變速箱,搭載這種變速箱的汽車加速性和經(jīng)濟(jì)性大大提高。目前只有奧迪TT和奧迪A3配備了這項(xiàng)技術(shù)的變速箱,可以使得它們?cè)?.2秒內(nèi)完成六個(gè)擋位之間的任意切換,且不會(huì)切斷動(dòng)力輸出。S-Tronic融合了手動(dòng)變速箱的運(yùn)動(dòng)性以及自動(dòng)變速箱的優(yōu)勢(shì),讓駕駛者可以自由體驗(yàn)非凡的運(yùn)動(dòng)性、經(jīng)濟(jì)性或者融合運(yùn)動(dòng)性和經(jīng)濟(jì)性的個(gè)性化組合。保時(shí)捷PDK保
11、時(shí)捷推出的雙離合變速箱產(chǎn)品叫做PDK,保時(shí)捷重新推出2009款保時(shí)捷911卡雷拉便搭載了PDK技術(shù)的變速箱,經(jīng)過(guò)了技術(shù)更新,現(xiàn)款PDK產(chǎn)品有了根本性的區(qū)別,但其工作原理仍與大眾的DSG技術(shù)基本相同。寶馬DKG配備寶馬七速DKG變速箱的寶馬M3擁有多達(dá)11種不同的控制模式,從0到100公里加速的時(shí)間縮短到了4.6秒,相比手動(dòng)變速箱快了0.2秒,百公里油耗減少到11.9L。福特Powershift福特公司是雙離合器變速器的第二大制造商,其采用的雙離合器變速器是福特歐洲公司及其合資變速器制造商GETRAG-Ford(福特與合資方各占50%的股份)生產(chǎn)。 在2005年的法蘭克福國(guó)際汽車展上,福特公司展
12、示了六速雙離合器變速器的“動(dòng)力換擋系統(tǒng)”。 福特開(kāi)發(fā)的雙離合變速器稱為: Powershift Powershif變速箱具備兩片獨(dú)立的濕式離合器,并以類似兩組手動(dòng)變速箱的方式平行運(yùn)作。一組離合器負(fù)責(zé)控制1、3、5和倒擋,另一組則負(fù)責(zé)控制2、4、6擋。受益于兩組濕式離合器的設(shè)計(jì),Powershift變速箱可承受最高達(dá)450牛米的扭力輸出,同時(shí)理論上也不存在擋位齒比的限制,因此Powershift變速箱被原廠視為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳搭配選擇。三菱SST對(duì)于雙離合變速箱這種高性能的設(shè)備,日本人自然不會(huì)輕易放過(guò),2007年7月,三菱在東京也發(fā)布了自己研發(fā)的雙離合變速箱SST,而搭載這一變速箱的第十代EVO
13、已經(jīng)引入中國(guó),售價(jià)高達(dá)48.8萬(wàn)元。SST給駕駛者提供了三種模式分別為正常、運(yùn)動(dòng)及超級(jí)運(yùn)動(dòng),以滿足各種路面的需求。圖13 全球各品牌裝備雙離合器變速器的車型1.3雙離合器變速器的進(jìn)一步發(fā)展:從濕式到干式隨著配備LuK干式雙離合器的7檔DSG變速箱投入量產(chǎn),DSG變速箱又邁入了一個(gè)新的臺(tái)階,而雙離合器變速器DSG的雙離合器從濕式到干式用了5年的時(shí)間。隨著配備LuK干式雙離合器的7檔DSG變速箱投入量產(chǎn),DSG變速箱又邁入了一個(gè)新的臺(tái)階,而雙離合器變速器DSG的雙離合器從濕式到干式用了5年的時(shí)間。最新的7檔DSG變速箱對(duì)未來(lái)汽車雙離合器系統(tǒng)的發(fā)展有指導(dǎo)性的意義,它帶來(lái)了靈便、運(yùn)動(dòng)的同時(shí)還具有舒適的
14、駕駛感受。自從大眾汽車在2003年投入市場(chǎng)6檔DSG雙離合器自動(dòng)變速器便開(kāi)啟了變速器的一個(gè)新時(shí)代,除了大眾汽車在新技術(shù)上的大力投入外也與零部件商在新技術(shù)領(lǐng)域的大力拓展密不可分。站在大眾第一代DSG背后的是博格華納,在為大眾DSG提供濕式雙離合器。在今年春天大眾汽車發(fā)布了7檔DSG變速箱,除了增加了一個(gè)檔位外,與6檔DSG最大的區(qū)別是采用了干式雙離合器。這次又是哪家零部件商為大眾提供了核心部件干式雙離合器?那就是總部位于德國(guó)巴登州Buehl的LuK公司,作為業(yè)界離合器和變速箱系統(tǒng)的專家,通過(guò)和大眾汽車緊密合作,開(kāi)發(fā)了這款最新的干式雙離合器。它在燃油經(jīng)濟(jì)性方面與配備濕式雙離合器的變速箱比更勝一籌,
15、和傳統(tǒng)的手動(dòng)變速箱相比,節(jié)省油耗可達(dá)6%左右。 雙離合器的誕生使換檔時(shí)動(dòng)力中斷、乘客“點(diǎn)頭”的現(xiàn)象成為了歷史。作為DSG變速箱心臟的LuK干式雙離合器工作原理很簡(jiǎn)單:LuK的雙離合器由兩個(gè)離合器組成。其中一個(gè)離合器和變速箱的奇數(shù)檔輸入軸相連:1檔、3檔、5檔和7檔;而另一個(gè)離合器則控制著偶數(shù)檔位輸入軸:2檔、4檔、6檔及倒檔。舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)車輛在2檔行駛時(shí),3檔已處于掛檔狀態(tài)(只是3檔離合器沒(méi)有嚙合)。整個(gè)換檔過(guò)程將因此可以快速、運(yùn)動(dòng)并且平順地進(jìn)行,不會(huì)出現(xiàn)扭矩中斷的現(xiàn)象。換檔通過(guò)電液操控機(jī)構(gòu)完成,駕駛者幾乎感覺(jué)不到瞬間換檔和單個(gè)離合器的斷開(kāi)和閉合。 6檔 DSG 的多片式雙離合器是在冷卻油槽中
16、以“濕式”運(yùn)行,而LuK的雙離合器為干式結(jié)構(gòu)。濕式雙離合器的扭矩傳遞通過(guò)浸沒(méi)在油中的濕式離合器摩擦片來(lái)實(shí)現(xiàn),而干式的則通過(guò)離合器從動(dòng)盤上的摩擦片來(lái)傳遞扭矩。由于節(jié)省了相關(guān)液力系統(tǒng)以及干式離合器本身所具有的傳遞扭矩的高效性,干式系統(tǒng)很大程度地提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。同樣是1.9 TDI(105 PS/ 77 kW)的發(fā)動(dòng)機(jī),配備7檔DSG變速箱的要比6檔濕式雙離合器變速節(jié)省超過(guò)10%的燃油。 “干式”雙離合器這一設(shè)計(jì)帶來(lái)了許多好處,最主要的是使變速箱系統(tǒng)的效率得以顯著提高。另外,新一代 DSG變速箱省去了吸濾器、油冷器以及變速箱殼體中的高壓油管,與普通手動(dòng)變速箱一樣,變速箱油只用于變速箱齒輪和軸承的潤(rùn)
17、滑和冷卻。因而7檔DSG變速箱油僅需要1.7升變速箱油,而6檔 DSG變速箱則需要 6.5升?!案墒健彪p離合器好處雖多,但在扭矩傳輸上受到了限制,新一代 DSG變速箱適用于所有最大扭矩小于 250 Nm 的“小型”發(fā)動(dòng)機(jī)。 總體來(lái)講,干式雙離合器的外形尺寸比濕式雙離合器稍大。這是由雙離合器的布局和所選用的摩擦材料所決定的。由于7檔DSG變速箱的干式雙離合器的外形尺寸稍大,因此,其余部分就要設(shè)計(jì)得更為緊湊,以使它能夠裝備于 Polo級(jí)別的小型轎車上。 自2004年以來(lái),LuK公司就和大眾汽車在DSG減振零部件開(kāi)發(fā)方面開(kāi)始了緊密的合作,該款DSG技術(shù)變速箱里的扭振減振器雙質(zhì)量飛輪也是LuK的產(chǎn)品。
18、LuK的雙離合器從2008年年初開(kāi)始已被運(yùn)往大眾在德國(guó)Kassel的變速器工廠,位于Buehl的LuK工廠已為大批量生產(chǎn)做好了充分的準(zhǔn)備(關(guān)于舍弗勒集團(tuán):總部位于德國(guó)的舍弗勒集團(tuán)旗下?lián)碛腥笾放疲篒NA, LuK 和 FAG,是全球汽車行業(yè)和滾動(dòng)軸承業(yè)領(lǐng)先的制造商) 關(guān)于DSG變速箱的一組數(shù)字: * 0.4升:同樣裝備122馬力TSI發(fā)動(dòng)機(jī)的Golf轎車,配備7檔DSG 的車型比配備 6 檔手動(dòng)變速箱的車型每百公里油耗少0.4升 * 1.7升:7檔DSG變速箱需要1.7升變速箱油 * 6.5 升:6檔DSG變速箱需要6.5升變速箱油 * 6 款車型:目前大眾汽車有6款車型可配備 7 檔 D
19、SG變速箱 * 70公斤:7檔 DSG變速箱重70公斤 * 93公斤:6檔 DSG變速箱重93公斤 * 105馬力:目前匹配DSG變速箱“最小”的發(fā)動(dòng)機(jī)功率為105馬力 * 300馬力:目前匹配DSG變速箱“最大”的發(fā)動(dòng)機(jī)功率為300馬力 * 140:6文件DSG 變速箱機(jī)電控制模塊工作環(huán)境(變速箱油) 最高溫度為140 * 250Nm:7檔DSG變速箱匹配的發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩為250Nm * 350Nm:6檔DSG變速箱匹配的發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩為350Nm 以上數(shù)據(jù)差異的最主要原因是采用了干式雙離合器。 1.4雙離合自動(dòng)變速器在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀2008年11月25日,博格華納與中國(guó)中發(fā)聯(lián)共同出資成
20、立的合資公司在北京正式簽字,這標(biāo)志著12家國(guó)內(nèi)整車企業(yè)的DCT(雙離合器自動(dòng)變速器)項(xiàng)目正式啟動(dòng)。中發(fā)聯(lián)是由12家中國(guó)整車企業(yè)聯(lián)合成立的投資有限公司(由一汽、上汽、東風(fēng)、長(zhǎng)安、奇瑞、金杯、廣汽、江淮、吉利、長(zhǎng)豐、中順、長(zhǎng)城組成)。博格華納是美國(guó)著名的自動(dòng)變速器生產(chǎn)商。歷時(shí)10個(gè)月的磋商,由國(guó)家發(fā)改委牽頭,雙方終于宣布以合資方式組成博格華納雙離合器傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司,總投資2億美元,其中博格華納(中國(guó))投資有限公司占股比66,中發(fā)聯(lián)方面占股34%.合資公司將生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)雙離合器自動(dòng)變速器中的核心產(chǎn)品:雙離合器模塊、扭振減震器模塊和控制模塊。在12家參與合資的中方企業(yè)內(nèi),既包括了一汽、上汽這樣的合資為
21、主的車企,也包括了奇瑞、長(zhǎng)城自主轎車品牌。目前,除了一汽大眾的雙離合使用計(jì)劃比較明朗,其它的車廠還沒(méi)有明確公布其未來(lái)的戰(zhàn)略。作為大眾動(dòng)力總成計(jì)劃的一部分,DSG變速箱的使用是配合TSI發(fā)動(dòng)機(jī)以在國(guó)產(chǎn)大眾車型上達(dá)到提升燃油經(jīng)濟(jì)性目的的重要步驟。目前TSI發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)落戶國(guó)內(nèi),而大眾的DSG變速箱國(guó)產(chǎn)計(jì)劃也正在進(jìn)行,有消息稱在今年9月登場(chǎng)的全新一代的Golf車型上就將打在DSG雙離合變速器。接下來(lái)讓我們?cè)賮?lái)看看長(zhǎng)安福特的??怂管囆?。由于其同平臺(tái)車型沃爾沃S40已經(jīng)推出了名為Powershift的雙離合變速器車型,因此??怂挂埠苡袡C(jī)會(huì)在未來(lái)搭載雙離合變速器。目前海外的福克斯已經(jīng)推出了雙離合車型,相信未
22、來(lái)國(guó)內(nèi)消費(fèi)者也能買到國(guó)產(chǎn)的雙離合福克斯。再一個(gè)傳出將搭載雙離合的車型就是上汽榮威750。“我們已經(jīng)公布的第一款搭載博格華納DCT雙離合變速器的車型應(yīng)該是上汽榮威,預(yù)計(jì)在2010年下半年。這個(gè)周期是比較長(zhǎng)的,任何自動(dòng)變速器周期一般都要三年。博格華納中國(guó)區(qū)總裁談躍生曾經(jīng)表示。看來(lái),雙離合落戶上汽自主車型也已經(jīng)可以基本確定。除了以上三家企業(yè),其它參與雙離合項(xiàng)目的國(guó)內(nèi)車企并沒(méi)有公布其雙離合的發(fā)展計(jì)劃。對(duì)此我們還將繼續(xù)關(guān)注。應(yīng)該看到的是,盡管傳出打在雙離合變速器的只是單個(gè)的車型,但從DCT變速器本身的特點(diǎn)來(lái)說(shuō),其應(yīng)用范圍是十分廣泛的,廠家再推出首款雙離合車型之后,勢(shì)必會(huì)將這一技術(shù)擴(kuò)展至同系列的其它車型上
23、,最終的結(jié)果就是雙離合變速器有望再國(guó)內(nèi)普及。當(dāng)然,這需要一個(gè)本土化融合的時(shí)間,這一技術(shù)在國(guó)內(nèi)會(huì)得到逐步的應(yīng)用。雙離合器變速器產(chǎn)品分類:雙離合器變速器是脫胎于半自動(dòng)變速器技術(shù)的一項(xiàng)衍生技術(shù),其技術(shù)核心是從機(jī)械傳動(dòng)的手動(dòng)變速器發(fā)展而來(lái),內(nèi)部構(gòu)造卻與傳統(tǒng)手動(dòng)變速器相似。因此它繼承了手動(dòng)變速器工作可靠和便于維護(hù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。同時(shí),雙離合器變速器在使用方面與普通自動(dòng)變速器并無(wú)太大差別,方便省力。 目前在市場(chǎng)上用用廣泛的是大眾汽車的DSG系列雙離合器變速器。主要有DSG-6檔雙離合器變速器和DSG-7檔雙離合器變速器。1、DSG-6檔雙離合器變速器采用“濕式”雙離合器(如圖1-4所示),“濕式”是指雙離合器
24、安裝于一個(gè)充滿液壓油的封閉油腔里。這種“濕式”結(jié)構(gòu)具有更好的調(diào)節(jié)能力和優(yōu)異的熱容性,因此能夠傳遞比較大的扭矩。DSG-6檔雙離合器變速器可匹配最大扭矩350牛米的發(fā)動(dòng)機(jī)。圖14 濕式雙離合變速器 2、DSG-7檔雙離合器變速器采用“干式”雙離合器(如圖1-5所示),“雙離合器”由3個(gè)尺寸相近的離合器片同軸相迭安裝組成。因?yàn)樗摹半p離合器”不是像DSG-6檔雙離合器變速器那樣安裝于封閉油腔里,所以,被稱為“干式”雙離合器?!案墒健彪p離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,因而效率更高。但是“干式”離合器自身結(jié)構(gòu)的固有特性使它能夠承受的最大扭矩比“濕式”離合器要低。DSG-7檔雙離合器變速器用于匹配最大扭矩不超過(guò)250牛
25、米的小排量發(fā)動(dòng)機(jī)。 在家用車上常見(jiàn)的雙離合變速器主要分為“干式”雙離合變速器與“濕式”雙離合變速器兩類,兩者可以說(shuō)是各有所長(zhǎng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)“干式”雙離合器優(yōu)點(diǎn)是比一般“濕式”雙離合變速器的反應(yīng)更加靈敏,但對(duì)于離合器片的磨損較嚴(yán)重。而“濕式”雙離合器則減少了離合器片的磨損,不過(guò)由于是由電子液壓控制系統(tǒng)來(lái)操控,所以使用中會(huì)有一定的延遲。圖15 干式雙離合變速器第二章 DSG變速器的結(jié)構(gòu)和工作原理2.1 DSG的結(jié)構(gòu)組成DSG變速器主要由多片濕式雙離合器、三軸式齒輪變速器、自動(dòng)換文件機(jī)構(gòu)、電子控制液壓控制系統(tǒng)組成。在雙離合器變速器的中央是一個(gè)由兩個(gè)部分構(gòu)成的變速器軸。 普通的手動(dòng)變速器將所有擋位的齒輪安
26、放在一根輸入軸上,與此不同的是,雙離合器變速器將奇數(shù)擋齒輪和偶數(shù)擋齒輪分別安放到兩根輸入軸上。外軸是中空的,其中留有嵌套內(nèi)軸的空間。 外部的中空軸為二擋和四擋提供動(dòng)力,而內(nèi)軸為一擋、三擋和五擋提供動(dòng)力。 其中最具創(chuàng)意的核心部分是雙離合器和三軸式齒輪箱。DSG 變速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(如圖2-1所示)。 圖21 雙離合器變速器基本結(jié)構(gòu)雖然雙離合器變速器與自動(dòng)變速器類似,但雙離合器變速器不像自動(dòng)變速器一樣需要變矩器。 市場(chǎng)上當(dāng)前的雙離合器變速器使用的是濕式多片離合器。 “濕式”離合器是指將離合器組件浸泡在潤(rùn)滑液中以減少摩擦并限制發(fā)熱的離合器。 有幾家制造商也在開(kāi)發(fā)使用干式離合器的雙離合器變速器。濕式多片
27、離合器(如圖2-2)和變矩器一樣,都是使用液壓來(lái)驅(qū)動(dòng)齒輪。 液體作用于離合器活塞內(nèi)部,如上圖所示。 當(dāng)離合器結(jié)合后,活塞內(nèi)部的液壓迫使一組螺旋彈簧分離,從而將一系列離合器片和摩擦盤推向固定的壓板。 摩擦盤有內(nèi)部齒形,其大小和形狀可與離合器從動(dòng)鼓上的花鍵嚙合。 而動(dòng)鼓又連接到將接收傳動(dòng)力的齒輪。 奧迪的雙離合器變速器在其濕式多片離合器中既有一個(gè)小的螺旋彈簧,又有一個(gè)大的膜片彈簧。為了使離合器分開(kāi),活塞內(nèi)部的液壓會(huì)減少。 這樣就可以讓活塞彈簧松弛下來(lái),從而減少離合器總成和壓板上的壓力。 圖22 濕式多片離合器結(jié)構(gòu)基本的DSG變速器(如圖2-3所示)有2根同軸心的輸入軸,輸入軸1裝在輸入軸2里面。輸
28、入軸1和離合器1相連,輸入軸1上的齒輪分別和1檔齒、3檔齒、5檔齒相嚙合;輸入軸2是空心的,和離合器2相連,輸入軸2上的齒輪分別和2檔齒、4檔齒、6檔齒相嚙合;倒檔齒輪通過(guò)中間軸齒輪和輸入軸1的齒輪嚙合。通俗地講,離合器1管1檔、3檔、5檔和倒檔,在汽車行駛中一旦用到上述檔位中任何一檔,離合器1是接合的;離合器2管2檔、4檔和6檔,當(dāng)使用2、4、6檔中的任一檔時(shí),離合器2接合。 圖23基本濕式雙離合器的結(jié)構(gòu) DSG變速器的多片濕式雙離合器的結(jié)構(gòu)和液壓式自動(dòng)變速器中的離合器相似,但是尺寸要大很多。利用液壓缸內(nèi)的油壓和活塞壓緊離合器,油壓的建立是由ECU指令電磁閥來(lái)控制的,2個(gè)離合器的工作狀態(tài)是相
29、反的,不會(huì)發(fā)生2個(gè)離合器同時(shí)接合的情形DSG變速器的檔位轉(zhuǎn)換是由檔位選擇器來(lái)操作的,檔位選擇器實(shí)際上是個(gè)液壓馬達(dá),推動(dòng)撥叉就可以進(jìn)入相應(yīng)的文件位,由液壓控制系統(tǒng)來(lái)控制它們的工作。在液壓控制系統(tǒng)中有6個(gè)油壓調(diào)節(jié)電磁閥,用來(lái)調(diào)節(jié)2個(gè)離合器和4個(gè)檔位選擇器中的油壓壓力,還有5個(gè)開(kāi)關(guān)電磁閥,分別控制檔位選擇器和離合器的工作。2.2 汽車雙離合器變速器的工作原理汽車的變速器分為兩種基本類型:手動(dòng)和自動(dòng)。手動(dòng)變速器要求駕駛員踩下離合器踏板并使用換擋桿來(lái)實(shí)現(xiàn)換擋;而自動(dòng)變速器可以使用離合器、變矩器和行星齒輪組為駕駛員完成全部換擋工作。雙離合器變速器是介于二者之間并綜合了二者各自優(yōu)點(diǎn)。這種變速器也稱為半自動(dòng)變
30、速器、“無(wú)離合”手動(dòng)變速器和自動(dòng)手動(dòng)變速器。 在賽車領(lǐng)域,半自動(dòng)變速器(例如順序手動(dòng)變速器)多年來(lái)一直占據(jù)主導(dǎo)地位。 但是在量產(chǎn)車中,這還是一種相對(duì)較新的技術(shù)。雙離合自動(dòng)變速器(簡(jiǎn)稱DSG)基于手動(dòng)變速箱基礎(chǔ)之上。而與手動(dòng)變速箱所不同的是,DSG中的兩幅離合器與二根輸入軸相連(如圖2-4所示),換擋和離合操作都是通過(guò)一集成電子和液壓組件的機(jī)械電子模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。而不再通過(guò)離合器踏板操作。就像tiptronic液力自動(dòng)變速器一樣,駕駛員可以手動(dòng)換擋或?qū)⒆兯贄U處于全自動(dòng)D擋(舒適型,在發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行時(shí)換擋)或S擋(任務(wù)型,在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行時(shí)換擋)模式。此種模式下的換擋通常由擋位和離合執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)。兩幅離
31、合器各自與不同的輸入軸相連。如果離合器1通過(guò)實(shí)心軸與擋位1、3、5相連,那么離合器2則通過(guò)空心軸與擋位2、4、6和倒擋相連。 圖24 雙離合變速器動(dòng)力傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的輸入軸通過(guò)緩沖器與兩幅離合器外片相連。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后自動(dòng)掛1擋。由于離合器1處于打開(kāi)狀態(tài),因而沒(méi)有扭矩傳到驅(qū)動(dòng)輪。當(dāng)離合器1關(guān)閉時(shí),離合器1的外片逐漸貼合內(nèi)片并開(kāi)始通過(guò)第一擋的實(shí)心軸、齒輪組和同步器傳動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩至差速器,最終至驅(qū)動(dòng)輪。同時(shí),由于離合器2此時(shí)并不傳遞扭矩,因此第二擋已被預(yù)先選定。從第一擋換到第二擋時(shí),由于第一擋的解除和第二擋的掛擋在同一速度,車輛有足夠的前沖力。當(dāng)?shù)陔x合器2完全接合后,第三擋已被預(yù)先選定,因?yàn)榇藭r(shí)離合器1
32、沒(méi)有接合,不傳導(dǎo)扭矩,掛擋原理依次類推。這好比一輛車有兩套離合器,正司機(jī)控制一套,副司機(jī)控制另一套。正司機(jī)掛上1檔松開(kāi)離合踏板起步時(shí),這時(shí)副司機(jī)也預(yù)先掛上2檔但踩住離合踏板;當(dāng)車速上來(lái)準(zhǔn)備換檔,正司機(jī)踩住離合踏板的同時(shí)副司機(jī)即松開(kāi)離合踏板,2檔開(kāi)始工作。這樣就省略了檔位空置的一剎那,動(dòng)力傳遞連續(xù),有點(diǎn)象接力賽。雙離合系統(tǒng)兩套離合器傳動(dòng)系統(tǒng),通過(guò)計(jì)算機(jī)控制協(xié)調(diào)工作。此時(shí)駕駛員僅感覺(jué)到離合器轉(zhuǎn)換。對(duì)快速換擋操作來(lái)說(shuō),換下一擋即意味著與之相連的離合器開(kāi)放,但此擋位預(yù)先選定。通過(guò)變速箱控制軟件的復(fù)雜算法,根據(jù)駕駛員各自的需要調(diào)整換擋類型和換擋速度確保了選定正確擋位。通過(guò)設(shè)計(jì),雙離合變速器中的最大差速小
33、于傳統(tǒng)的液力自動(dòng)離合器,該類離合器操作起來(lái)簡(jiǎn)便快速,與傳統(tǒng)的液力自動(dòng)離合器相比,其舒適感也更高,或不低于液力自動(dòng)變速器。通過(guò)簡(jiǎn)單的控制軟件即可實(shí)現(xiàn)從運(yùn)動(dòng)型到高舒適型駕乘體驗(yàn)的改變,因此可有效的控制成本以滿足不同層次市場(chǎng)、客戶的需求。第三章 汽車雙離合器的優(yōu)缺點(diǎn)分析3.1 DSG變速器的優(yōu)點(diǎn)1、DSG變速器沒(méi)有變矩器,也沒(méi)有離合器踏板。 2、DSG變速器在傳動(dòng)過(guò)程中的能耗損失非常有限,大大提高了車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。 3、DSG變速器的反應(yīng)非常靈敏,具有很好的駕駛樂(lè)趣。 4、車輛在加速過(guò)程中不會(huì)有動(dòng)力中斷的感覺(jué),使車輛的加速更加強(qiáng)勁、圓滑。百公里加速時(shí)間比傳統(tǒng)手動(dòng)變速器還短。 5、DSG變速器的動(dòng)力
34、傳送部件是一臺(tái)三軸式6前進(jìn)檔的傳統(tǒng)齒輪變速器,增加了速比的分配。 6、DSG變速器的多片濕式雙離合器是由電子液壓控制系統(tǒng)來(lái)操控的。 雙離合器的使用,可以使變速器同時(shí)有兩個(gè)檔位嚙合,使換檔操作更加快捷。7、DSG變速器也有手動(dòng)和自動(dòng)2種控制模式,除了排文件桿可以控制外,方向盤上還配備有手動(dòng)控制的換文件按鈕,在行駛中,2種控制模式之間可以隨時(shí)切換。 8、選用手動(dòng)模式時(shí),如果不做升檔操作,即使將油門踩到底,DSG變速器也不會(huì)升檔。 9、換文件邏輯控制可以根據(jù)司機(jī)的意愿進(jìn)行換檔控制。 10、在手動(dòng)控制模式下,可以跳躍降檔。 3.2 DSG變速器的缺點(diǎn)1、價(jià)格較高。由于尺寸的限制,所以設(shè)計(jì)時(shí)使用了多片式
35、的離合器,它們的直徑遠(yuǎn)比傳統(tǒng)離合器要小,這種多片式離合需要控制更加精密,因此造價(jià)也就更昂貴,維修或更換價(jià)格高。從制造成本角度來(lái)說(shuō),DSG目前還未形成批量生產(chǎn),所以價(jià)格也偏高。但另一方面,DSG是新技術(shù),所以其成本降低的空間比AT技術(shù)要大;另外,制造DSG不需要大量的新設(shè)備;首次進(jìn)入市場(chǎng)時(shí),核心部件雙離合器和電子機(jī)械控制裝置等由單一供貨商供應(yīng),成本較高,將來(lái)若更多供貨商參與其中,會(huì)降低部件的成本。從實(shí)際生產(chǎn)角度看,投產(chǎn)DSG需要使用普通的直/斜齒輪制造技術(shù),而非AT變速器的行星齒輪制造技術(shù);DSG可以共享MT組件的制造技術(shù)及供貨商信息,包括在軸、齒輪、軸承、同步器、密封件等多類組件;關(guān)鍵組件(雙
36、離合器,機(jī)電一體化機(jī)構(gòu),液壓泵及TCU)可由專業(yè)的供貨商提供2.、升檔速度快,但降檔速度慢。預(yù)選檔加快了換檔速度,升檔僅需要8毫秒,由于在降檔過(guò)程中需要等待節(jié)氣門控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)匹配變速箱檔位,所以DSG降檔比較令人失望,換檔速度達(dá)到600毫秒。跳檔降檔就更加復(fù)雜一些。舉例來(lái)說(shuō),最復(fù)雜的莫過(guò)于從6檔降到2檔,它的換檔動(dòng)作需要首先從6檔換到5檔,然后再等待2檔變成預(yù)選檔,所以這種同一離合器上控制的檔位之間跳檔要花掉約900毫秒的時(shí)間。3、不能承受太大的扭矩。由于鋼制皮帶本身的承受力有限,因此大排量大扭矩的轎車不太適合。不過(guò)現(xiàn)在隨著技術(shù)的發(fā)展,不少3.5升車型也開(kāi)始采用這個(gè)技術(shù),最經(jīng)典的就是日產(chǎn)的
37、天籟公爵3.5。 第四章 雙離合器變速器的正確使用4.1 雙離合器變速器的換擋方法一種用于對(duì)一個(gè)自動(dòng)化的雙離合器變速箱進(jìn)行換檔控制的方法,該雙離合器變速箱包含一個(gè)第一分變速裝置,其配有一個(gè)第一變速箱輸入軸、一個(gè)第一發(fā)動(dòng)機(jī)離合器和一個(gè)第一檔組;該變速箱還包含一個(gè)第二分變速裝置,其配有一個(gè)第二變速箱輸入軸、一個(gè)第二發(fā)動(dòng)機(jī)離合器和一個(gè)第二檔組,利用此方法,在一個(gè)負(fù)載檔和一個(gè)分配給同一分變速裝置的目標(biāo)檔之間實(shí)現(xiàn)一個(gè)換檔過(guò)程,為此利用一個(gè)分配給另一個(gè)分變速裝置的中間檔來(lái)作為多重?fù)Q檔,換檔步驟是,S1:接入中間檔;S2:從負(fù)載檔的發(fā)動(dòng)機(jī)離合器轉(zhuǎn)換到中間檔的發(fā)動(dòng)機(jī)離合器的離合器變換;S3:解脫負(fù)載檔;S4:
38、接入目標(biāo)檔;S5:從中間檔的發(fā)動(dòng)機(jī)離合器到目標(biāo)檔的發(fā)動(dòng)機(jī)離合器的離合器變換;利用此方法,將所配置的驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在換檔過(guò)程結(jié)束時(shí)引導(dǎo)到目標(biāo)檔的同步轉(zhuǎn)速,根據(jù)本發(fā)明如此設(shè)置:在換檔過(guò)程開(kāi)始時(shí)預(yù)定出一個(gè)初始額定轉(zhuǎn)速梯度,利用此額定轉(zhuǎn)速梯度,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在一個(gè)估計(jì)的總換檔時(shí)間時(shí)在換檔過(guò)程結(jié)束時(shí)便達(dá)到同步轉(zhuǎn)速;驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在換檔過(guò)程開(kāi)始時(shí)首先按照預(yù)定的初始額定轉(zhuǎn)速梯度加以改變;在換檔過(guò)程中求得實(shí)際的換檔進(jìn)程,并將之與所估計(jì)的換檔進(jìn)程進(jìn)行對(duì)比;使額定轉(zhuǎn)速梯度在確定的換檔進(jìn)程偏差的情況下匹配于實(shí)際的換檔進(jìn)程。4.2 雙離合器變速器使用中的注意事項(xiàng)雙離合器變速器與手動(dòng)變速器、自動(dòng)變速器工作過(guò)
39、程都不一樣,對(duì)于習(xí)慣開(kāi)自動(dòng)擋的駕駛者來(lái)說(shuō),可能會(huì)把開(kāi)自動(dòng)擋車的習(xí)慣帶到開(kāi)雙離合器變速器的車中,但這并不適合。對(duì)于手動(dòng)變速箱,停車等候時(shí)會(huì)切到空檔,或者踩下離合器掛低檔,對(duì)于目前大多數(shù)的自動(dòng)變速箱,停車等候時(shí)盡管檔位處于“D”檔,踩剎車便停止、放開(kāi)剎車就走,駕駛者能這么做是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的自動(dòng)變速箱內(nèi)動(dòng)力連接的主要部件是“液力變矩器”這種設(shè)備用液體(油)來(lái)傳遞動(dòng)力,因此發(fā)動(dòng)機(jī)怠速傳遞的能量被柔性的“油”損耗。而對(duì)于DSG則不然,雙離合器自動(dòng)變速器相當(dāng)于是是二臺(tái)手動(dòng)變速箱的結(jié)合,動(dòng)力是剛性連接,但兩者又有區(qū)別,開(kāi)手動(dòng)擋的車,如果停車時(shí)既沒(méi)有摘空檔(在D檔)也沒(méi)有踩下離合器(沒(méi)有離合器可踩)僅僅踩下剎車,
40、發(fā)動(dòng)機(jī)一定會(huì)熄火,而帶DSG的車并沒(méi)有熄火,這是因?yàn)榈∷賯鬟f的動(dòng)力全部消耗在在變速器內(nèi)部離合器上,也就是半聯(lián)動(dòng)!離合器的摩擦片在消耗能量,損失的能量導(dǎo)致變速箱溫度的升高。所以停車等候時(shí),要像手動(dòng)變速箱一樣,切空檔。把DSG排擋桿放到上N檔上。同樣的道理,平時(shí)在擁擠地方駕駛,或者上斜坡的時(shí)候,普通自動(dòng)變速車,是松開(kāi)剎車,緩慢溜車,甚至停車的時(shí)候,在D檔踩剎車,這樣對(duì)于液力傳遞的普通自動(dòng)變速,時(shí)間不長(zhǎng),是沒(méi)有問(wèn)題,但對(duì)于DSG變速器,這個(gè)做法,等同手動(dòng)擋不斷磨離合穩(wěn)定車輛,因而造成各種傳感器故障,輕微的是溫度高,變速器鎖止,嚴(yán)重情況是離合故障,再嚴(yán)重,導(dǎo)致變速器內(nèi)部零件出問(wèn)題,不可修復(fù),所以對(duì)于D
41、SG駕駛者,必須改變普通自動(dòng)變速器的駕駛習(xí)慣,嚴(yán)禁低速踩著剎車溜車,更加嚴(yán)禁斜坡或停車時(shí)候D檔踩剎車停車。第五章 雙離合器變速器的故障診斷故障案例1:一輛2009年款一汽-大眾邁騰2.0TSIDSG豪華版轎車。據(jù)車主反映,該車起步時(shí)偶爾會(huì)出現(xiàn)加油發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)不走車的現(xiàn)象,在等待交通信號(hào)燈之后起步時(shí)有時(shí)故障會(huì)出現(xiàn),有時(shí)在正常行駛中加速時(shí)出現(xiàn),故障出現(xiàn)得沒(méi)有規(guī)律,出現(xiàn)故障時(shí)儀表上的擋位指示燈全部變紅且閃爍報(bào)警(如圖5-1所示)。 圖51 DSG自鎖保護(hù)故障現(xiàn)象檢查分析: 首先使用故障診斷儀VAS5052A進(jìn)入網(wǎng)關(guān)檢查,各控制單元均無(wú)故障碼存儲(chǔ)。結(jié)合該車的故障現(xiàn)象,鑒于發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)性良好的事實(shí),可以初步
42、判斷發(fā)動(dòng)機(jī)工作正常。因?yàn)檐囕v行駛里程很短,如果假定變速器機(jī)械傳動(dòng)部分無(wú)異常,發(fā)動(dòng)機(jī)失速的原因則可以基本歸結(jié)為變速器離合器進(jìn)行了保護(hù)性切斷,或離合器本身有機(jī)械故障。變速器電控系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)流02-08-64組1區(qū)提供了對(duì)離合器切斷數(shù)據(jù)的監(jiān)控,讀取離合器切斷動(dòng)力傳遞次數(shù)為63次,而正常值應(yīng)為0,這顯然說(shuō)明離合器進(jìn)行了保護(hù)性切斷。 根據(jù)DSG變速器的控制原理,離合器油路的切斷一般由以下原因引起:電控系統(tǒng)直接性的電路故障被識(shí)別或觸發(fā)保護(hù)切斷功能;油溫傳感器在溫度超過(guò)工作極限值時(shí)觸發(fā)保護(hù)切斷;離合器工作油壓過(guò)高時(shí)由電子機(jī)械壓力控制閥N233(N371)與聯(lián)合安全滑閥切斷相應(yīng)的動(dòng)力傳輸組件。鑒于實(shí)測(cè)無(wú)明確的
43、故障碼顯示,電控組件或線路直接性的斷路/短路原因?qū)е鹿收系目赡苄允紫瓤梢耘懦?。?duì)于安全控制電磁閥N233和N317來(lái)說(shuō),它們是調(diào)節(jié)閥,各控制變速器機(jī)械部分的一半(變速器傳動(dòng)部分1和傳動(dòng)部分2),當(dāng)出現(xiàn)影響安全的故障或離合器工作壓力過(guò)大時(shí),允許安全閥迅速地切斷各自控制的離合器,但值得注意的是,此2種狀態(tài)下的油壓切斷一般情況下是針對(duì)傳動(dòng)部分1或傳動(dòng)部分2的其中一項(xiàng),此時(shí)即使切斷部分傳動(dòng),也不會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)類似于在N擋的空轉(zhuǎn)失速狀態(tài),況且在很多實(shí)際情況下還會(huì)觸發(fā)應(yīng)急功能的激活,因此和本例的故障現(xiàn)象不太吻合。 分析至此,故障入手點(diǎn)自然集中在了油溫傳感器的信號(hào)上。對(duì)DSG變速器而言,共有3個(gè)油溫傳感器:變
44、速器油溫度傳感器G93和控制單元溫度傳感器G510內(nèi)置在變速器控制單元中,當(dāng)其感應(yīng)的油溫超過(guò)145時(shí),電控系統(tǒng)會(huì)停止向離合器供油,使離合器處于斷開(kāi)位置;離合器溫度傳感器G509(如圖5-2所示,與離合器轉(zhuǎn)速傳感器一體)位于離合器殼體內(nèi),信號(hào)超差時(shí)也會(huì)觸發(fā)變速器保護(hù)功能以切斷離合器的供油,但資料對(duì)油溫切斷保護(hù)的極限值未給出明確的定義。圖5-2 故障溫控傳感器那么究競(jìng)是哪個(gè)傳感器產(chǎn)生了切斷離合器油路的信號(hào)呢?因?yàn)槭俟收鲜桥紶柍霈F(xiàn),為了比較準(zhǔn)確地監(jiān)控油溫各信號(hào)的狀態(tài),采用故障診斷儀VAG5053對(duì)油溫變化數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤。在動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中,在2801個(gè)連接起來(lái)的測(cè)量點(diǎn)的樣本中(約1s內(nèi)3.57個(gè)樣本)
45、,變速器油溫度傳感器G93(系列1)和控制單元溫度傳感器G510采集的溫度值(系列2)變化曲線基本保持一致,而離合器溫度傳感器G509采集的溫度值(系列3)的動(dòng)態(tài)變化曲線明顯地高于其它2個(gè)油溫的變化,在某些動(dòng)態(tài)采集點(diǎn),G509采集的油溫較其它2個(gè)油溫居然高出約40左右。此時(shí)進(jìn)一步對(duì)離合器安全控制電磁閥N233和N317的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控,數(shù)據(jù)顯示其電控占空比控制符合換擋的工作特性需要,對(duì)比離合器K1和K2的實(shí)際工作油壓,監(jiān)控離合器油壓控制閥N215和N216也能正常按正比例變化曲線對(duì)K1和K2分別進(jìn)行適時(shí)的特性控制。綜合以上測(cè)試,說(shuō)明離合器K1和K2相關(guān)電磁閥控制的工作狀態(tài)均未出現(xiàn)異常,盡管在
46、測(cè)試期間未出現(xiàn)失速的故障(測(cè)試后讀取02-08-64組1區(qū)仍顯示為離合器切斷動(dòng)力傳遞次數(shù)為63次,未有增加),但足以說(shuō)明離合器溫度傳感器G509傳感特性變化異常的事實(shí),維修人員分析是G509溫度感應(yīng)電氣組件工作特性不穩(wěn)定引起的。因?yàn)镚509的故障特性表現(xiàn)為信號(hào)失準(zhǔn),感應(yīng)溫度未超出極限值情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元不會(huì)存儲(chǔ)G509信號(hào)失準(zhǔn)的故障記憶,但是一旦超過(guò)保護(hù)切斷界限,系統(tǒng)就會(huì)立即產(chǎn)生中斷離合器電磁閥N215和N216的工作指令,從而切斷變速器與發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳遞,此時(shí)便會(huì)產(chǎn)生失速現(xiàn)象和儀表?yè)跷伙@示異常閃爍現(xiàn)象,為監(jiān)控便利的需要,系統(tǒng)對(duì)切斷次數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)數(shù)和存儲(chǔ)離合器溫度傳感器G509安裝在變速
47、器閥體底座的殼體上,更換時(shí)需要拆下液壓控制閥體。在拆裝液壓控制閥體電控單元總成時(shí),一定要注意避免輸出軸2轉(zhuǎn)速傳感器支架的斷裂,務(wù)必要按照維修手冊(cè)要求拆掉油泵后端蓋,在確保傳感器支架不被干涉的前提下小心地拆下液壓控制閥體總成。 故障排除: 更換離合器溫度傳感器G509后,反復(fù)路試,監(jiān)控3個(gè)油溫傳感器數(shù)值基本趨向一致,至此故障徹底排除。 故障案例2:2008款一汽大眾邁騰20T轎車,搭載使用大眾公司生產(chǎn)的02E型6速濕式雙離合器控制變速器(簡(jiǎn)稱DSG變速器)。高速行駛時(shí)車速在l20kmh左右松加速踏板后再繼續(xù)踩加速踏板時(shí)出現(xiàn)動(dòng)力中斷現(xiàn)象,即發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)現(xiàn)象,變速器好像進(jìn)入空擋一樣,有時(shí)在正常加速行駛
48、時(shí)車速達(dá)到120kmh以上也會(huì)出現(xiàn)這樣的問(wèn)題。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)只能靠邊減速停車,停車后重新把換擋桿掛入前進(jìn)擋位置或倒擋位置還是不能行駛,但關(guān)斷點(diǎn)火開(kāi)關(guān)再次啟動(dòng)后又恢復(fù)正常,而且車速再次達(dá)到l20kmh以上時(shí)故障現(xiàn)象也不會(huì)輕易出現(xiàn)。因此什么時(shí)間故障再現(xiàn),根本沒(méi)有任何規(guī)律純屬偶發(fā)性故障。此故障的出現(xiàn)是很可怕的,如果車輛行駛在高速路上突然失去動(dòng)力后,可能會(huì)存在較大的安全隱患,因此即使是偶發(fā)性的故障也需要及時(shí)解決。故障診斷:首先要在了解該變速器的基本控制原理后才能作出相應(yīng)的判斷。02E型DSG采用了2個(gè)離合器和6個(gè)前進(jìn)擋的傳統(tǒng)齒輪變速器作為動(dòng)力的傳送部件,其中兩個(gè)離合器取代了自動(dòng)變速器的液力變矩器作為發(fā)動(dòng)
49、機(jī)的動(dòng)力傳輸部件,因此也沒(méi)有離合器踏板,而齒輪同步器則作為傳動(dòng)比切換變化的傳輸部件。由此判定該故障的可能原因在于:兩個(gè)離合器突然停止工作所有齒輪同步器突然被切換到空擋位置。根據(jù)這種偶發(fā)性的故障來(lái)分析機(jī)械方面的可能性幾乎為零,很有可能跟整個(gè)電液控制有關(guān)。這樣接下來(lái)我們先簡(jiǎn)單了解一下雙離合器的控制和換擋控制然后再作決定。離合器控制:02E變速器最主要的部位是雙離合器及電液控制單元。特別是離合器的控制尤為重要。02E變速器的多片濕式雙離合器是由電子液壓控制系統(tǒng)來(lái)操控的。DSG變速器的多片濕式雙離合器的結(jié)構(gòu)和液壓式自動(dòng)變速器中的離合器相似,但是尺寸要大很多。利用液壓缸內(nèi)的油壓和活塞壓緊離合器,油壓的建
50、立是由ECU指令電磁閥(N215和N216)來(lái)控制的,兩個(gè)離合器的工作狀態(tài)是相反的,在整個(gè)切換控制過(guò)程中采用重疊控制,但絕對(duì)不會(huì)發(fā)生兩個(gè)離合器同時(shí)接合的情形。雙離合器除了具有交替重疊控制以外,還像奧迪01J型無(wú)級(jí)變速器所具有的“冷卻控制”,“過(guò)載保護(hù)控制”、“安全切斷控制”以及“匹配控制”等。換擋控制:由于雙離合器的使用,可以使變速器同時(shí)有兩個(gè)擋位在嚙合,使換擋操作更加快捷。因?yàn)檫@種變速器實(shí)際上跟傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器沒(méi)有太大的區(qū)別,大部分仍是機(jī)械齒輪傳遞,只不過(guò)同步器上的換擋撥叉是由ECU通過(guò)指令電磁閥利用液壓的方式來(lái)驅(qū)動(dòng),而且每一個(gè)換擋撥叉上都有其位置傳感器,因此,ECU可以通過(guò)該傳感器來(lái)感知其
51、確切位置并作出相應(yīng)的LyJ換指令。DSG變速器的工作過(guò)程比較特別:在1擋起步行駛時(shí)離合器Kl接合,通過(guò)輸入軸1將動(dòng)力傳遞到1擋齒輪再輸出到差速器。同時(shí)圖中虛線和箭頭所示的路線是2擋時(shí)的動(dòng)力傳輸路線,由于離合器2是分離的,這條路線實(shí)際上還沒(méi)有動(dòng)力在傳輸,是預(yù)先選好擋位主要為接下來(lái)的升擋做好準(zhǔn)備的。當(dāng)變速器進(jìn)入2擋后退出l擋,同時(shí)3擋預(yù)先接合,所以在02E變速器的212作過(guò)程中總是有2個(gè)擋位是接合的,一個(gè)正在工作另一個(gè)則為-F一步做好準(zhǔn)備。02E變速器在降擋時(shí)。同樣有2個(gè)擋位是接合的,如果4擋正在工作,則3擋作為預(yù)選擋位而結(jié)合。02E變速器的升擋或降擋是由ECU進(jìn)行判斷的,踩加速踏板時(shí)ECU判定為
52、升擋過(guò)程,作好升擋準(zhǔn)備當(dāng)踩制動(dòng)踏板時(shí),ECU判定為降擋過(guò)程作好降擋準(zhǔn)備。換擋撥又是通過(guò)液壓方式來(lái)驅(qū)動(dòng)的,并由“鎖止閥”來(lái)鎖定其由液壓驅(qū)動(dòng)后的位置。防止兩端無(wú)液壓時(shí)自動(dòng)退回空擋位置。對(duì)02E雙離合器控制變速器的控制原理了解后得知,該故障的形成絕對(duì)不會(huì)是因換擋方面的原因,因?yàn)樽兯倨鞯?個(gè)換擋撥叉不會(huì)同時(shí)進(jìn)入“N”位置。那么,能夠?qū)е萝囕v不能行駛的故障只能是連接發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力源的“離合器”或者是系統(tǒng)油壓?jiǎn)栴}(系統(tǒng)主油壓?jiǎn)栴}的可能性很小)。如果兩個(gè)離合器都不參與212作,便會(huì)無(wú)動(dòng)力輸出,因此很有可能是電控系統(tǒng)啟動(dòng)了“安全切斷”功能,當(dāng)ECU通過(guò)監(jiān)測(cè)離合器壓力傳感器的反饋信息的油壓過(guò)高時(shí)(達(dá)到極限值時(shí))EC
53、U便切斷到離合器的供油。在02E雙離合器控制變速器中的“安全切斷”功能主要表現(xiàn)在:當(dāng)其中一個(gè)離合器壓力傳感器反饋給ECU的離合器壓力過(guò)高時(shí),便切斷該離合器的油壓,那么會(huì)通過(guò)另外一個(gè)離合器來(lái)完成動(dòng)力傳遞,但車輛可能會(huì)以固定的擋位仍然能夠行駛,例如,監(jiān)測(cè)離合器K1壓力(K1壓力由N215電磁閥來(lái)調(diào)節(jié))的傳感器G193反饋給ECU過(guò)高油IN信息時(shí)。ECU則激活安全控制電磁閥N233以切斷Kl的供油。由于是偶發(fā)性故障,所以離合器自身應(yīng)該不會(huì)存在問(wèn)題,包括兩個(gè)離合器的壓力調(diào)控功能(N215和N216分別調(diào)控兩個(gè)離合器Kl和K2),同時(shí)兩個(gè)油壓傳感器(G193、G194)幾乎不可能同時(shí)反饋錯(cuò)誤的高油壓信息
54、。因此問(wèn)題就逐漸縮小在電液控制方面。故障排除:無(wú)論是電控問(wèn)題還是系統(tǒng)液壓?jiǎn)栴},我們都需要更換電液控制單元總成。更換后通過(guò)匹配學(xué)習(xí)故障排除。參考文獻(xiàn)1楊秀紅.現(xiàn)代轎車構(gòu)造與檢修(底盤及車身).國(guó)防工業(yè)出版社2周云山.汽車電子控制技術(shù).北京.機(jī)械工業(yè)出版社3 牛銘奎,高炳釗等雙離合器式自動(dòng)變速器系統(tǒng)J汽車技術(shù).20064 5郝琪,羅永革馮櫻.何曉春汽車濕式離合器的模糊控制研究J湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào).20005 安林,吳錦秋,郭萬(wàn)富離合器最佳接合規(guī)律的研討J汽車工程.19986薛慶文.雙離合器變速器常見(jiàn)故障J.汽車維修技師.2009致 謝三年的求學(xué)之路已經(jīng)走到盡頭,在人生中最美好的季節(jié),度過(guò)了我的大
55、學(xué)時(shí)光。那些美好的回憶讓我終身難忘。三年中我不光學(xué)了專業(yè)的知識(shí),更多的是做人的道理,如何去與人相處等等,這都要謝謝我的老師。在本次論文設(shè)計(jì)中,指導(dǎo)老師張老師從選題到查找資料都給予了我很多幫助,在寫(xiě)論文過(guò)程中從內(nèi)容的布局到整體的安排,張老師都給予了幫助。當(dāng)論文初步寫(xiě)好時(shí),從圖片的修改到文字的排版,從頁(yè)面設(shè)計(jì)到文字格式的處理,張老師都細(xì)心指導(dǎo),并不斷提出許多寶貴的修改意見(jiàn),讓我的論文能夠順利完成。在此過(guò)程中,張老師一絲不茍的工作精神和嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的作風(fēng)深深地感染了我。在以后的學(xué)習(xí)生活中,這些精神會(huì)一直激勵(lì)著我不斷前進(jìn)。在論文的編寫(xiě)過(guò)程中,我的同學(xué)幫也給予了很大的幫助,在此表示感謝。在文章的最后,感謝三年年來(lái)幫助過(guò)我的老師和同學(xué),謝謝你們?nèi)陙?lái)對(duì)我的無(wú)私幫助。24
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