大眾邁騰DSG結構原理與維修

論文題目：大眾邁騰DSG結構原理與維修目錄TOC\o"1-3"\h\z摘要 1引言 2第一章雙離合器自動變速器簡介 31.1DSG的由來 31.2DSG工作過程簡介 31.3DSG變速器的技術特點 3第二章邁騰DSG自動變速器的結構 72.1多片濕式雙離合器 72.1.1

離合器k1 72.1.2離合器k2 72.2平行軸式齒輪箱 92.2.1

輸入軸 92.2.2輸出軸 92.2.3倒檔軸 102.3.驅動橋

122.4換擋執(zhí)行機構 第三章邁騰DSG變速器變速原理 3.1技術原理 第四章DSG常見故障 4.1大眾汽車DSG常見技術故障 4.2DSG故障原因分析4.2.1主要故障表現4.2.2DQ200與DQ250故障物理原因——電子元器件4.2.3DQ200與DQ250故障化學原因——電泳硼結晶4.3具體案例故障分析與解決技巧4.4DSG變速箱壽命分析結論 13參考文獻 14致謝 15PAGE4摘要隨著世界汽車對汽車的動力性、經濟性、排放性和操縱性提出了更高要求,對于汽車的操縱性,汽車簡單分為手動變速器和自動變速器,這次我要論述的是自動變速器里的最新成果DSG變速器。DSG，英文全稱Direct-ShiftGearbox，翻譯成中文就是“直接換擋變速器”。用更通俗的話來說就是“雙離合器機械式半自動變速器”。DSG（Direct-ShiftGearbox）變速器是目前世界上最先進的、具有革命性的變速器系統(tǒng)，大眾汽車在2002年于德國沃爾夫斯堡首次向世界展示了這一技術創(chuàng)新。新一代DSG變速器采用了雙離合器和6個前進檔的傳統(tǒng)齒輪變速器作為動力的傳送部件，主要與高扭矩的發(fā)動機配合使用。大眾汽車公司投入1.5億歐元在卡塞爾的大眾工廠，用于制造DSG變速器，該工廠最大日產能為1000臺. 關鍵詞：大眾汽車，DSG，結構，原理，故障檢修緒論一汽大眾推出的新一代2009款邁騰，裝備了6速DSG雙離合變速器并配以2.0TSI直噴增壓發(fā)動機。在動力總成方面，發(fā)動除了排量有所增加和相應的控制軟件有所改變外，其余的結構沒有變化。而6速DSG雙離合變速器確實是一款全新的產品，也是國內B級車內幾乎很少裝備的，這款代號DQ250的變速器為德國生產。今后，一汽大眾在大連的變速器廠還會推出一款代號為DQ200的7速DSG雙離合器變速器，且該款變速器采用干式離合器。下面就以新邁騰上搭載的DQ250變速器為例詳細介紹雙離合器自動變速器的原理、結構及傳遞路線等。DSG(DirectShiftGearbox)即直接擋變速器，它很好地接合了手動變速器和自動變速器的優(yōu)勢，既具有手動變速器的經濟性、高傳動效率，又具有自動變速器的舒適性、易用性。搭載DSG變速器比搭載傳統(tǒng)手動變速器可以獲得更好的經濟性、動力性和更高的車速，而其城市工況和綜合工況油耗幾乎與搭載手動擋的車型相同。表1相關數據的對比。項目\車型邁騰2.0TSI+6AT邁騰2.0TSI+6AT邁騰2.0TSI+6DSG發(fā)動機形式直列四缸直列四缸直列四缸發(fā)動機排量1798ml1984ml1984ml發(fā)動機最大功率118kw147kw147kw發(fā)動機最大扭矩250N·m280N·m280N·m0—100km/h加速10.6s9.6s8.3s最高車速210km/h230km/h230km/h綜合油耗8.5L/100km8.6L/100km8.3L/100km發(fā)動機技術渦輪增壓，缸內直噴渦輪增壓，缸內直噴渦輪增壓，缸內直噴變速器控制方式電控液壓換擋電控液壓換擋電控液壓換擋傳動效率液力變矩器傳動損失較大液力變矩器傳動損失較大液力變矩器傳動損失較大DSG變速器的突出特點就是由液壓控制的濕式雙離合器系統(tǒng)代替了變矩器，其中的離合器1負責控制奇數齒輪和倒擋齒輪，離合器2負責控制偶數齒輪，實際上可以說這是由兩個平行的變速器配合組成的一個變速器。DSG有一個由兩組離合器片集合而成的雙離合器裝置，同時有一個由實心軸及其外部套筒組合而成的雙傳動軸機構，并由電子控制及液壓裝置同時控制兩組離合器及齒輪組的動作。在某一擋位時，離合器1接合，一組齒輪嚙合輸出動力，在接近換擋時，下一組擋段的齒輪已被預選，而與之相連的離合器2仍處于分離狀態(tài)；在換入下一擋位時，處于工作狀態(tài)的離合器1分離，將使用中的齒輪脫離動力，同時離合器2嚙合已被預選的齒輪，進入下一擋。在整個換擋期間能確保有一組齒輪在輸出動力，從而不會出現動力間斷的狀況。舉個簡單的例子，當汽車在3擋行駛時，4擋齒輪就處于預備狀態(tài)，但是尚未啟用。一旦達到換擋點，其它擋位的齒輪嚙合，第3擋齒輪的離合器分離，同時激活第4擋。兩個離合器的接合與分離在此過程中同時進行，產生上述所說的平穩(wěn)轉換。這個轉換過程只需在極短的幾毫秒中完成。熱衷運動感受的駕駛員還會體驗到觸摸按鈕就進行齒輪轉換的感覺。在S擋運動模式下，發(fā)動機和變速器配合可以帶來更高的轉速和更順暢的自動換擋，從而帶來更高的轉換動力。DSG是大眾旗下雙離合變速器的商品名，雙離合變速器在業(yè)內被統(tǒng)稱為DCT（DualClutchTransmission）。圖0—1DQ250變速器的外觀1-P擋鎖拉桿2-ATF油濾清器3-ATF油散熱器4-扭矩輸入花鍵軸;5-油底殼6-線束連接插頭20孔7-ATF油泵邁騰6速DSG雙離合器自動變速箱采用“濕式”雙離合器，雙離合器為一大一小2組同軸安裝在一起的多片式離合器，分別連接1、3、5檔以及倒檔和2、4、6檔齒輪。“濕式”是指雙離合器安裝于一個充滿液壓油的封閉油腔里。這種“濕式”結構具有更好的調節(jié)能力和優(yōu)異的熱容性，因此能夠傳遞比較大的扭矩。表2DQ250的性能參數裝備總質量94Kg最大扭矩350N.M離合器形式兩組多片濕式離合器檔位6個前進擋，一個倒檔傳動比第1速3.461第2速2.150第3速1.464第4速1.078第5速1.093第6速0.921操作模式自動檔位和Tiptronic（手自一體控制）油量7.2LDSG變速器油G052182檔位模式P，R，N，D，S操作方式與自動變速器類似PAGEPAGE17第一章雙離合自動變速器簡介1.1DSG的由來德國大眾汽車公司旗下的奧迪汽車公司一直都是汽車變速器技術領域的先驅，1994年的Tiptronic手動/自動一體變速器和1999年的Multitronic無級變速器都是奧迪杰出的代表作；2003年，奧迪公司將最新一代DSG變速器裝在3.2L的奧迪TT和高爾夫R32上，開創(chuàng)了奧迪變速器技術的又一個新的里程碑。如圖1-1所示圖1-1DSG雙離合器自動變速器近年來，汽車自動變速器主要有三種型式：電控機械自動變速器(AMT)、無級自動變速器(CVT)和液力機械自動變速器(AT)。在電控機械式自動變速器領域，近年來又出現了一種新的變速傳動方式，即雙離合器式自動變速傳動(DualClutchTransmission)，由于它既繼承了AMT和手動變速器的結構簡單、安裝空間緊湊、重量輕、傳動效率高、制造成本低等許多優(yōu)點，又融合了AT不間斷動力、迅速平穩(wěn)換擋的良好特點，很快便成了業(yè)界研究開發(fā)的新熱點。DCT將會在一定程度上改變現有的變速器市場格局。DSG（DirectShiftGearbox意為直接換擋變速器）屬于DCT（DualClutchTransmission雙離合器變速器）的一種，它最早應用與1985年奧迪賽車上面，而直到90年代末，大眾公司才和博格華納聯手生產出適用于大批量生產的雙離合變速器，并在2002年率先應用在大眾高爾夫R32上。1.2DSG工作過程的簡介雙離合器變速器在一個變速器中實現了兩個手動變速器的功能。為了幫助您理解這句話的含義，我們可以回顧一下傳統(tǒng)的手動變速器的工作原理。在使用標準換擋桿換擋的汽車中，如果駕駛員要從一個擋位換到另一個擋位，他先要踩下離合器踏板。此動作可以操作一個離合器，使發(fā)動機與變速器斷開連接，中斷輸送到變速器的動力。然后，駕駛員使用換擋桿選擇新的擋位，這個過程涉及到將齒形聯軸器從一個齒輪移動到另一個不同大小的齒輪。稱為“同步器”的設備會讓齒輪在結合之前相匹配以防止磨齒。一旦換入了新的擋位，駕駛員就可以松開離合器踏板，從而使發(fā)動機重新連接到變速器，并將動力傳送給車輪。由此可見，在傳統(tǒng)的手動變速器中，從發(fā)動機到車輪沒有連續(xù)的動力輸出。在換擋的過程中，動力傳送將從“有”到“無”再到“有”進行變化，這樣就會導致“換擋沖擊”或“扭矩中斷”現象。對于技術不熟練的駕駛員，這種現象會導致車上的乘客在換擋過程中感到前后搖晃。圖1-2雙離合器變速器工作原理對比之下，雙離合器變速器使用兩個離合器，但沒有離合器踏板。先進的電子系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)像控制標準自動變速器那樣對離合器進行控制。但在雙離合器變速器中，各離合器單獨運轉。一個離合器控制奇數擋（一擋、三擋、五擋和倒擋），另一個離合器控制偶數擋（二擋、四擋和六擋），如圖1-2和1-3所示。這樣，不需要中斷從發(fā)動機到變速器的動力傳送就可以換擋。其工作方式如下：

駕駛員也可以選擇完全自動模式，從而將所有換擋工作交給計算機完成。在這種模式下，駕駛體驗非常類似于普通自動擋車。由于雙離合器變速器可以“逐漸退出”一個擋位并“逐漸接入”另一個擋位，因此減少了換擋沖擊。更重要的是，換擋是在負載下完成的，因此可以始終維持動力輸出。1.3DSG變速器的技術特點新一代DSG變速器采用了2個離合器和6個前進擋的傳統(tǒng)齒輪變速器作為動力的傳送部件，這是目前世界上最先進的、具有革命性的自動變速器。（1）DSG變速器沒有變矩器，也沒有離合器踏板。（2）DSG變速器在傳動過程中的能耗損失非常有限，大大提高了車輛的燃油經濟性。（3）DSG變速器的反應非常靈敏，具中斷的感覺，使車輛的加速更加強勁、圓滑。百公里加速時間比傳統(tǒng)手動變速器還短。有很好的駕駛樂趣。車輛在加速過程中不會有動力圖1-3大眾邁騰6速DSG雙離合器自動變速器(4)DSG變速器的動力傳送部件是一臺三軸式6前進擋的傳統(tǒng)齒輪變速器，增加了傳動比的分配。(5)DSG變速器的多片濕式雙離合器是由電子液壓控制系統(tǒng)來操控的。雙離合器的使用，可以使變速器同時有兩個檔位嚙合，使換擋操作更加快捷。

第二章自動變速器的結構2.1多片濕式雙離合器一汽大眾邁騰DSG變速器的多片濕式雙離合器結構如圖2-1所示，多片濕式雙離合器內部主要由兩個離合器組成：離合器K1和離合器K2?？v觀DSG變速器的工作原理，多片濕式雙離合器的作用等同于普通手動變速器中機械式離合器的作用，針對于有級的液力機械式自動變速器來講，其作用相當于液力變矩器的作用，多片濕式雙離合器即為一個自動離合器。圖2-1-0多片濕式雙離合器結構2.1.1離合器K1離合器K1如圖2-1-1所示。主要由離合器內鼓、離合器外鼓、驅動活塞、驅動活塞密封圈、活塞缸、碟形彈簧等元件組成。離合器K1內鼓和變速器輸入軸一花鍵配合連接在一起，其外鼓是雙離合器外殼，而外殼則是和與發(fā)動機曲軸相連接的雙質量飛輪通過螺栓連接為一體的。由此我們將得知離合器K1的主要作用是：其工作以后，可以讓曲軸與變速器輸入軸一實現連接或分離。圖2-1-1離合器K12.1.2離合器K2離合器K2如圖2-1-2所示的結構與離合器K1基本相似，同樣由離合器內鼓、離合器外鼓、驅動活塞、驅動活塞密封圈、活塞缸、碟形彈簧等元件組成。離合器K2與離合器K1結構不同的是：離合器K2內鼓和變速器輸入軸二通過花鍵配合連接在一起。離合器K2的主要作用是：其工作以后，可以讓曲軸與變速器輸入軸二實現連接或分離。圖2-1-2離合器K2離合器K1和離合器K2的實質作用：離合器K1主要負責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K2主要負責2檔、4檔和6檔，當使用2、4、6檔中的任一檔時，離合器K2接合。DSG變速器的多片濕式雙離合器的結構和液壓式自動變速器中的離合器相似看，但是尺寸要大很多。利用液壓缸內的油壓和活塞壓緊離合器，油壓的建立由變速器控制單元ECT接受與汽車行駛工況有關傳感器的信號，按照設定好的換擋程序指令電磁閥來控制的，2個離合器的工作狀態(tài)是相反的，不會發(fā)生2個離合器同時接合的情形。2.2平行軸式齒輪箱平行軸式齒輪箱實質就是整個變速器的齒輪變速機構，通過分析變速器的結構得知，該變速器的齒輪變速機構為普通斜齒輪式的。整個齒輪箱有兩根同軸心的輸入軸，兩根輸出軸，一根中間軸也稱倒檔惰輪軸，在每根軸上都適當安裝有齒輪，相應的在齒輪和齒輪之間還適當的安裝有換擋執(zhí)行機構——同步器。具體結構介紹如下：2.2.1輸入軸輸入軸共有兩根如圖2-2-1所示。輸入軸一和輸入軸二可分別通過雙離合器中的離合器K1和K2得到發(fā)動機輸出的轉矩。圖2-2-1輸入軸一和輸入軸二輸入軸一在空心的輸入軸二的內部，通過花鍵與離合器K1相連，輸入軸一上有1檔/倒檔主動齒輪、3檔主動齒輪及5檔主動齒輪；在1檔/倒檔和3檔主動齒輪之間還有輸入軸一的轉速傳感器G501的脈沖輪，如圖2-2-2圖2-2-2輸入軸一輸入軸二為空心，套在輸入軸一得外部，通過花鍵和離合器K2相連，輸入軸二上安裝有2檔、4檔/6檔齒輪，在2檔齒輪附近還有輸入軸二轉速傳感器G502的脈沖輪，如圖2-2-3所示。圖2-2-3輸入軸二2.2.2輸出軸輸出軸有兩根：輸出軸一和輸出軸二。輸出軸一如圖2-2-4所示：圖2-2-4輸出軸一輸出軸一上有如下元件：1檔和3檔同步器（三件式）、2檔和4檔同步器（單件式）、1、2、3、4檔從動換擋齒輪、與差速器相連的輸出齒輪。位于輸出軸一上1、2、3、4檔從動齒輪分別于位于輸入軸上的1、2、3、4檔主動齒輪常嚙合，形成若干對常嚙合的齒輪副。當同步器處于中立位置時，輸出軸一上的所有從動換擋齒輪處于空轉狀態(tài)，不對外輸出動力。輸出軸二如圖2-2-5所示，其上有如下元件：變速器輸出軸輸出轉速傳感器脈沖輪、6檔和倒檔的同步器、5檔從動換擋齒輪、6檔從動換擋齒輪、倒檔從動換擋齒輪和與差速器相連的輸出齒輪。位于輸出軸二上5、6檔從動齒輪分別于位于輸入軸上的5、6檔主動齒輪常嚙合，倒檔從動齒輪則是與位于后述的中間軸上的倒檔惰輪常嚙合。當5檔、6檔和倒檔的同步器處于中立位置時，輸出軸2上的所有從動換擋齒輪均處于空轉狀態(tài)，不對外輸出動力。圖2-2-5輸出軸二2.2.3中間軸/倒檔軸如圖2-2-6所示。倒檔軸上安裝有倒檔惰輪1和倒檔惰輪2。倒檔惰輪1和倒檔惰輪2隨倒檔軸旋轉而旋轉，倒檔惰輪1和倒檔惰輪2分別于位于輸入軸一上的1/倒檔主動齒輪、輸出軸二上的倒檔從動齒輪常嚙合。圖2-2-6中間軸和倒檔軸2.3驅動橋驅動橋如圖2-2-7所示，主要由主減速器和差速器組組成。主減速器的從動齒輪既與輸出軸一上的輸出齒輪常嚙合，又與輸出軸二上的輸出齒輪常嚙合。即：兩個輸出軸都與主減速器的從動齒輪相嚙合。位于差速器上還安裝有P檔駐車齒輪，以便于汽車實現駐車制動，防止汽車滑溜。圖2-3-1驅動橋變速器內部幾根平行軸的實物安裝位置，如圖2-3-2所示。圖2-3-2平行軸安裝位置2.4換擋執(zhí)行機構如圖2-4-1所示，DSG變速器的檔位轉換是由換擋執(zhí)行機構/檔位選擇器來操作的，檔位選擇器實際上是個液壓馬達，推動撥叉就可以進入相應的檔位，又液壓控制系統(tǒng)來控制它們的工作。在液壓控制系統(tǒng)中有6個油壓調節(jié)電磁閥，用來調節(jié)2個離合器和4個檔位選擇器中的油壓壓力，還有5個開關電磁閥，分別控制檔位選擇器和離合器的工作。圖2-4-1換擋執(zhí)行機構換擋執(zhí)行機構：(1)在DSG變速器中，換擋執(zhí)行機構主要由液壓馬達/液壓伺服機構、換擋撥叉、同步器等元件組成。其中液壓馬達/液壓伺服機構8個；換擋撥叉4個；同步器4個。(2)每個同步器的接合套由一個撥叉控制，每個撥叉由2個液壓馬達/液壓伺服機構控制。同步器約四個，其中1、3檔共用一個，2、4檔共用一個，6、R檔共用一個，5檔單獨一個?？刂平Y構如圖2-4-2和圖2-4-3所示。(3)為掛某一檔位，必須將鎖環(huán)推到選檔齒輪選當齒上，同步器的任務是消除嚙合齒輪與鎖環(huán)之間的轉速差。DSG變速器內的同步器有兩種形式：三件式（圖2-4-4和單件式（圖2-4-5）。裝備有三件式/三環(huán)同步器，與單件式/單錐面系統(tǒng)相比，所提供的摩擦面要大得多，由于傳熱面積大，因此可大大提高同步效率。其中1、2、3檔傳動比大，因此采用三件式同步器；4、5、6檔傳動比相對小，因此采用單件式同步器。（注：帶有鉬涂層的黃銅同步器是轉速同步的基礎。）圖2-4-2控制機構圖2-4-3控制機構圖2-4-4三件式同步器圖2-4-5單件式同步器第三章DSG變速器原理3-1技術原理

結論參考文獻[1］《汽車點火系統(tǒng)原理與故障檢修實例》麻友良機械工業(yè)出版社2010年版；［2］《汽車電氣設備與檢修》林妙山化學工業(yè)出版社2009年版；［3］《汽車電氣設備與維修》張果珊