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DSG变速箱技术


DSG-Direct Shift Gearbox 直接换档变速器

DSG产品介绍

目前,欧洲市场的车辆以手动变速器为主,美国和日本车辆 以自动变速器为主。手动变速器和自动变速器各有优缺点。 自动变速器优点为: 舒适性好,换档无冲击

手动变速器优点为:

效率高
强度好,动力性强

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大众集团将手动变速器和自动变速器的优点结合到一起,研 发出了新一代变速器:DSG—直接换档变速器

技术数据 名称: 重量: DSG (直接换档变速器) 前轮驱动94 kg, 四轮驱动109 kg

最大扭矩: 350 Nm (与匹配发动机有关)

离合器:
档位:

两组多片式湿式离合器
六个前进挡,一个倒档 (每个档位都有同步器)

操作模式: 自动档位和Tiptronic 油量: 7.2 ltr. DSG 变速器油 G052 182

档位模式

换档杆的操作方式和自动变速器换 档杆一样。

DSG变速器也提供Tiptronic档位模 式

换档机构组成

P档锁工作原理

档位应急释放

钥匙锁

DSG机械部分原理

DSG基本原理

扭矩输入

曲轴扭矩经双质量 飞轮传入输入齿毂

离合器K1和K2的外 片支架与输入齿毂 钢性相连

离合器K1

离合器K1负责将扭矩传 入输入轴1

输入轴1用来完成1,3, 5,R档

离合器K2

离合器K2负责将扭矩 传给输入轴2

输入轴2用来完成2,4, 6档

输入轴 发动机扭矩经离合器K1和K2传递给输入轴1和输入轴2

输入轴一
输入轴一在空心的输入轴二的内部,通过花键与离合器K1相连 输入轴一上有一档/倒档齿轮、三档齿轮及五档螺旋齿轮。 在一档和三档齿轮之间还有输入轴一的转速传感器G501的 靶轮

输入轴二 输入轴二为空心,套在输入轴 一的外部,通过花键和离合器 片组K2相连 输入轴二上有二档、四档/ 六档齿轮,在二档齿轮附 近还有输入轴二转速传感 器G502的靶轮

输出轴

为与两个输入轴相配合,DSG变速器有两个输出轴

在输入轴上,1档和倒档公用一个齿轮;四档和六档公 用一个齿轮,这种设计使变速器长度大为缩短。

输出轴一

输出轴一上有如下元件: 1,2,3档同步器(三件式) 4档同步器(单件式)

1,2,3,4档换档齿轮

与差速器相连的输出齿轮

输出轴二

输出轴二上有如下元件: 变速器输出转速传感器靶轮 5档,6档和倒档换档齿轮

与差速器相连的输出齿轮

倒档

差速器

两个输出轴都与 差速器相啮合 差速器上还集成 了P档锁齿轮

P档锁止机构

同步器

1,2,3档变速比大,因此采用三件式同步器 4,5,6档变速比相对小,因此采用单件式同步器

前轮驱动

四轮驱动

各档位动力传递
输入轴一由离合器K1驱动,完成1,3,5,倒档 输入轴二由离合器K2驱动,完成2,4, 和6档

一档: 离合器K1 输入轴一

输出轴一
差速器

各档位动力传递
输入轴一由离合器K1驱动,完成1,3,5,倒档 输入轴二由离合器K2驱动,完成2,4, 和6档

二档: 离合器K2 输入轴二

输出轴一
差速器

各档位动力传递
输入轴一由离合器K1驱动,完成1,3,5,倒档 输入轴二由离合器K2驱动,完成2,4, 和6档

三档: 离合器K1 输入轴一

输出轴一
差速器

各档位动力传递
输入轴一由离合器K1驱动,完成1,3,5,倒档 输入轴二由离合器K2驱动,完成2,4, 和6档

四档: 离合器K2 输入轴二

输出轴一
差速器

各档位动力传递
输入轴一由离合器K1驱动,完成1,3,5,倒档 输入轴二由离合器K2驱动,完成2,4, 和6档

五档: 离合器K1 输入轴一

输出轴二
差速器

各档位动力传递
输入轴一由离合器K1驱动,完成1,3,5,倒档 输入轴二由离合器K2驱动,完成2,4, 和6档

六档: 离合器K2 输入轴二

输出轴二
差速器

各档位动力传递
输入轴一由离合器K1驱动,完成1,3,5,倒档 输入轴二由离合器K2驱动,完成2,4, 和6档

倒档: 离合器K1 输入轴一 倒档轴

输出轴二
差速器

倒档轴用来改变旋转方向

DSG控制部分

控制单元由电子控制单元和电子-液压控制单元两部分构成,这两部分集 成在一起。这两部分连同阀体都位于滑阀箱内,浸于DSG变速箱油内。

电磁阀
阀体上共有11个电磁阀和一个泄压阀,电磁阀分成两种类型: 开关阀: N88、N89、N90、N91、N92

调节阀: N215、N216、N217、N218、N233、N371

多路控制阀N92 控制液压部分接通不同 的油道 当该电磁阀未动作时, 接通2,4,6档供油油路 当该电磁阀动作时,接通 1,3,5和倒档供油油路 失效影响: 电磁阀处于空闲位臵,无法被油压激活,会出现换档错误 甚至车辆有熄火的危险

换档控制阀N88、N89、N90、N91
未通电情况下,换档控制阀处 于关闭状态,液压油无法到达 换档执行元件 N88控制1档和5档换档油压 N89控制3档和空挡换档油压 N90控制2挡和6档换档油压 N91控制4档和倒档换档油压 失效影响: 若相关电磁阀损坏,变速箱当时所在档位无法改变 车辆只能以1挡或3档或2档行驶

调节阀
压力控制阀N215: 控制多片式离合器K1的压力,离合 器压力控制的基础是发动机扭矩, 控制单元根据摩擦片的可变摩擦系 数来对压力进行控制

压力控制阀N216:
控制多片式离合器K2的压力,离合 器压力控制的基础是发动机扭矩, 控制单元根据摩擦片的可变摩擦系 数来对压力进行控制

失效影响:
相应的变速箱档位无法实现,组合仪表上会有故障显示

主油压控制阀N217

控制整个液压系统内的压力,其最重 要的任务是根据发动机扭矩来控制离 合器油压

其修正参数为发动机扭矩及发动机温 度
控制单元根据当前的工作情况连续的 调节主油压 失效影响: 系统以最大油压工作,油耗上升,换档噪音大

离合器冷却压力控制阀N218

该阀为调节阀,通过滑阀控制冷却油 的流量
控制单元通过采集G519的信号来控制 该阀

失效影响: 若该阀出现故障,以最大流量对多片式离合器进行冷却

低温下出现换档困难,油耗也会增加

安全阀
安全阀使变速箱的两个部分相互分离 安全阀N233控制变速箱部分一 安全阀N371控制变速箱部分二

失效影响:
失效后,相应变速箱部分档位无法实现, N233失效,变速箱只能以2档行驶

N371失效,变速箱只能以1档和3档行驶

油路控制

油路
作为变速箱油,必须满足下面要求:
确保离合器的调节和液压控制 整个温度范围内黏度稳定 可以抵抗高的机械压力 不发泡 变速箱油的任务: 润滑/冷却双离合器、轴、轴 承、同步器 操纵离合器和换档执行元件 活塞

油泵
齿轮泵结构,最大输出量为每分钟 100L,最大供油压力为20bar 为如下任务供油: 多片离合器工作 离合器润滑 选档液压控制 齿轮润滑

油泵
油泵由油泵轴驱动,以发动机转速运转

油泵轴位于输入轴一和输入轴二的内部,
为第三根轴

润滑油路

油路中的液压元件

离合器冷却系统
离合器的机械摩擦会导致离合器温度上升,为防止离合器过热,必须对 其进行冷却 离合器冷却有单独的冷却油路 控制阀为电磁阀N218及其滑阀 工作原理: 油温传感器直接测量离合器出口 的油温 控制单元根据油温来控制电磁阀 电磁阀通过滑阀来控制冷却油的流量 及压力

档位选择

档位通过拨叉来实现, 与传统的操作方式不同, 拨叉的动作是由液压控 制实现的

每个拨叉上都有拨叉 位臵传感器,用于精 确的识别拨叉位臵

直接换档控制 单元J743 离合器温度传感器G509 变速箱输入转速传感器G182

变速箱输出转速传感器G195、 G196 输入轴1转速传感器G501和输入 轴2转速传感器G502

液压传感器G193和G194

油温传感器G93和控制单元 温度传感器G500

换档执行元件位臵传感 器G487, G488, G489, G490

方向盘换档开关

传感器

变速箱输入转速传感器G182
信号作用:

用于计算离合器的打滑率
为实现该功能,控制单元还 必须采集G501和G502的信号 根据离合器的打滑情况,控 制单元可以精确的进一步打 开或关闭离合器

失效影响:
若该传感器失效,控制单元以发动机转 速传感器信号来替代

输入轴转速传感器1 G501和输入轴转速传感器2 G502
信号作用: 监测离合器K1和K2的 输出转速,识别离合 器的打滑率 与输出转速传感器配 合,监测档位是否挂 上正确档位 失效影响: G501失效,变速箱只有2档

G502失效,变速箱只有1档和3档

输出轴转速传感器G195和输出轴转速传感器G196
信号作用: 识别车速和车辆 行驶方向

失效影响: 若该传感器失效,控制单元用ABS的车速和车辆行驶方向信号替代

液压传感器G193和G194

G193监测离合器K1压力

G194监测离合器K2压力
信号作用:

控制单元利用该传感器信号来识别作用于 离合器K1和离合器K2的液压油压力

失效影响: 变速箱只能以2档行驶或1档和3挡行驶

离合器温度传感器G509
其工作温度范围为-55 °C180 °C 信号作用: 调节离合器冷却油流量 和采取进一步措施

失效影响: 控制单元采用G93和G510的信号作为替代值

变速箱油温传感器G93和变速箱 控制单元温度传感器G510
信号作用:
监测滑阀箱温度 开始过热程序 两个传感器互相监测

失效影响:
油温超过138 °C,减小发动机输出扭矩 油温超过145 °C,停止向离合器供油,离合器处于断开位臵

换档元件位臵传感器
信号作用:
识别换档拨叉的准确 位臵 – G487 1st/3rd gears,

– G488 2nd/4th gears,
– G489 6th/reverse gears – G490 5th/neutral gears. 失效影响: 相应档位无法啮合

换档杆传感器控制单元J587

通过CAN总线将档位信号传给变 速箱控制单元和组合仪表

更换变速箱油及滤清器

将发动机熄火-不要起动发动机 将接油盘VAS1306放到变速箱下面

拧下滤清器壳体,取下前轻轻敲击 壳体,以使壳体内的油流回变速箱

更换滤芯后,以20NM力矩拧紧壳体

拧下箭头处的放油螺栓及放油孔 内的溢流管,溢流管的长度决定 了变速箱油的液面高度 约5L左右的变速箱油可以被放出

以3NM力矩将溢流管拧回放油孔

将专用工具VAS6262的螺纹接头A 用手拧紧到放油孔内 打开变速箱油前晃动几下 添加5.5L左右的DSG油 专用工具必须高于变速箱

接上VAS505X,阅读变速箱油温 起动发动机 踩下制动踏板,试挂所有档位,每个档位停留3S 将换档杆臵入P档 当变速箱油温达到35-45摄氏度时: 拆下VAS6262的快速接头,让多余的变速箱油流出 当变速箱油开始滴出时,拧下VAS6262接头A,拧上放油螺栓,注 意更换新的密封垫

拧紧放油螺栓,拧紧力矩45NM

谢谢大家!

第六节:双离合器自动变速器

先进的 – DSG 变速器

双离合器4速传 动

图中结构是Rudolf Franke 1940 的专利

传动设计
6挡双离合器传动 新发展的双离合器传动装置在原理上与双 平行轴变速器相同。

各自的传动部分都有自己的离合器: 子传动 1 K1 子传动 2 K2

2

子传动1负责奇数挡“1, 3, 5,” 和倒挡

子传动2负责偶数挡 2, 4 和6.

1

传动设计

ATF 散热器 传动轴承 停车制动杆 变速杆电缆

Mechatronics控制器

锥齿轮传动 (4-motion)

ATF 泵

ATF 过滤器

传输设计

ATF 过滤器 换挡手柄电缆 ATF 散热器

驻车制动
锥齿轮传动 (4-motion)

齿轮变速机构

ATF 泵

双离合器 倒挡杆

Mechatronics 控制

传动设计
倒挡轴

双离合器
R 6. 5.

输出轴 2

ATF 泵

输入轴 1
4. 3.

输出轴 1
2. 1.

输入轴 2

Spur gear of axle drive

Technical data技术数据

品种 Service 描述

02E 直接手动换挡变速器 DSG DQ- 250 6F/Q
横向双离合器. 6-速前轮驱动, 或用一 个单独的锥齿轮而实现四驱.

最大传输扭矩: 速比

〈325 Nm 达到 8.1

变速箱油
传动类型 控制器 全同步 6-速手动变速器, 电液控制双多 片离合器(双离合器传动) Mechatronics (液压控制和电子控制集 成在一个单元). 动态换挡程序 DSP 用 单独的运动模式和 “tiptronic” 模式进 行手动换挡 (可选装多功能方向盘换挡 ). (传动右)

G052182 (6.4 升)

变速箱油
(齿轮油)

重量
(包括又和冷却液)

约. 94 kg (前驱t) 约. 109 kg (4-驱)


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