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产自武汉的这台双离合能比大众DSG顺畅?

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为何要用双离合变速箱?

  [汽车之家 变速箱技术]  在现在的中国市场,很多时候消费者将是否使用双离合变速箱当成判断一辆车技术成熟度的标准。虽然双离合变速箱目前还有着换挡顿挫以及降挡不积极等诸多有待解决的“问题”,但目前来看越来越多的中国品牌车型搭载双离合变速箱是一个大的趋势。随着东风风神AX5的上市,东风风神最新的一套动力总成1.4T+6DCT也随着来到了我们面前。那么这台6挡双离合变速箱到底怎么样呢?让我们通过拆解来看看它有哪些特别之处。

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为什么越来越多的中国品牌使用双离合?

  提起CVT无级变速箱,很多消费者的反应肯定都是日本品牌的车企比较喜欢使用,而说到AT自动变速箱,大家的反应可能会是美国车企更为偏爱,至于DCT双离合变速箱,则会想到欧洲品牌。可是在这么多变速箱种类中,为什么中国车企越来越多的开始使用DCT双离合变速箱了呢?这就要从背后的故事说起了。

  2008年,由国家发改委牵头,联合了一汽、上汽、东风等九家中国品牌车企共同成立了中发联投资公司,紧接着中发联投资公司又与博格华纳组成了博格华纳联合传动系统有限公司,双方持股34::66,共同开发DCT双离合变速箱。从此,中国车企开始了自主研发双离合变速箱的道路,可以说发展双离合变速箱,是作为国家层面的一种行为,就像现在大力发展的电动汽车一样,是相关部门经过深思熟虑后制定的一个“弯道超车”的政策。

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  虽然成立了博格华纳联合传动系统有限公司,形成了公司层面的联盟,但在技术层面上,各家公司仍然各自为盟,建立了适合自己的研发方向和模式,所以并没有出现一台由博格华纳联合传动系统有限公司生产的变速箱搭载在9个中国品牌车型上的这种情况发生。那么博格华纳又在其中扮演者什么样的角色呢?要弄清楚这件事情,咱们就要首先来看看关于CVT、AT以及DCT的一些背景知识。

被博世垄断的CVT传动钢带

  博世垄断CVT变速箱的传动钢带?想想也许不可思议,印象中好像大部分的CVT变速箱都是日本车企在使用,怎么一家来自德国的公司会垄断CVT变速箱内的核心部件呢?其实这只能说明博世公司的管理层眼光长远,在很早之前就通过收购的方式完成了对传动钢带技术专利的持有权,所以目前想要制造CVT变速箱,就得从博世手上购买。由于变速箱产量的原因,所以博世不一定会卖,即便卖了成本也绝对不会很低,所以这是制造CVT变速箱首先需要面临的问题。

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  其次,中国品牌目前只有奇瑞有着研发和制造CVT变速箱的经历,其他品牌在此领域则是一片空白。而且CVT变速箱的技术体系十分庞大,对于一个毫无相关经验的公司来说要从头开发CVT变速箱无疑难度非常之大。所以从国家层面来说,力主开发CVT变速箱很难达到“弯道超车”的最终目标。

AT变速箱

  AT变速箱的技术目前已经十分的成熟了,除了很多汽车厂商会自己开发制造AT变速箱外,还有一些专门生产变速箱的公司也为厂商提供技术含量较高挡位较多的AT变速箱,而这样的厂商中,最有名的应该要数来自德国的采埃孚和来自日本的爱信了。

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  目前来说,采埃孚和爱信等变速箱公司的AT变速箱技术都十分的先进,能够吸引宝马、捷豹路虎等巨头购买他们的产品。而另一方面,AT变速箱在传动效率和平顺性的平衡上较难,这是需要丰富的设计制造经验才能做好的一个方面。所以综合来看传统的AT变速箱很难从零开始做到目前主流厂商的水平,而要达到“弯道超车”的目的则更是难上加难。

双离合变速箱

  相比无级变速箱和自动变速箱而言,双离合变速箱则更有可能达到“弯道超车”的目的,虽然在双离合变速箱领域内也同样有着类似博世之于CVT似的垄断:LuK(舍弗勒旗下的离合器开发商)在干式双离合器模块领域和博格华纳在湿式双离合器模块领域。

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  但是综合来看,双离合变速箱领域仍有着较多的可能性,除了在离合器模块上很难动摇Luk和博格华纳的地位外,其他方面都有着许多的变数,给了中国品牌一定的机会。因为凭借着技术垄断在行业内拥有很重话语权的博格华纳公司也希望通过推动双离合变速箱在国内市场的发展来得到市场的认可,从而稳固自己在湿式双离合器模块领域的地位,就像博世之于CVT一样。而这也是为什么中发联投资公司会与博格华纳合作成立合资公司,但却不开发双离合变速箱,仅仅生产湿式双离合器模块的原因。

  但是作为中发联的投资方,这九家中国品牌却又通过不同的路径来实现双离合变速箱的研发生产的任务,例如江淮汽车就是通过从博格华纳购买双离合器模块,其他的均自己研发完成,博格华纳并不参与变速箱的匹配与调校工作,这些都靠江淮自己来完成。而东风则换了一种途径,通过与外资变速器公司成立子公司的方式,来达到拥有双离合变速箱的目的。

为什么是格特拉克?

  相比于采埃孚和爱信等变速箱企业,格特拉克的知名度并不高,但知名度不高并不能代表技术不够先进或实力不够强大。这家成立于1935年的德国公司是目前世界上最大的乘用车和商用车辆的变速箱生产企业,而在今年1月,来自加拿大的汽车零配件巨头麦格纳完成了对格特拉克的收购,从此格特拉克成为麦格纳的一家子公司。

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  但是现在国内中国品牌所使用的格特拉克变速箱,大部分都是来自格特拉克公司与江铃汽车的合资公司江西格特拉克的产品,内部代号6DCT250,是一款干式双离合变速箱,而今天我们拆解的则是来自东风格特拉克公司生产的内部代号为6DCT150的湿式双离合变速箱。

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难得一见的换挡鼓

东风格特拉克变速箱公司

  东风格特拉克汽车变速箱有限公司成立于2012年,是东风公司与格特拉克国际公司各自持股50%组建的合资企业,共同研发、制造和销售低扭矩双离合变速箱。

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  6DCT150湿式双离合变速箱是一款能够搭载在小型和紧凑型车上的小扭矩双离合变速箱,设计开始于东风格特拉克公司组建之前,并于2014年下半年完成设计定型。由于这类车型的空间有限,所以这款变速箱的体积也比较紧凑,拥有6个前进挡和一个倒挡,能够匹配的扭矩范围为130-196牛·米,并且重量很轻,加注油液后总重不超过60千克。

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  那么作为东风格特拉克公司在中国市场投放的第一款产品,这台变速箱究竟有着怎样的结构特点呢?而主打小型化低扭矩的它又是如何做到小型化的呢?今天我们就通过拆解来看看这台变速箱究竟怎么样。

怎么解决换挡顿挫?

  与干式双离合变速箱不同,湿式双离合变速箱的离合器部件始终浸泡在变速箱油中工作,所以相比干式双离合,湿式双离合器摩擦所产生的热量会相对降低不少。我们之所以觉得双离合器顿挫感强烈,是因为干式离合器为了抑制温度的上升,会尽量缩短换挡时离合器的结合时间,随之带来的便是换挡的顿挫。

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  此外,由于这台6DCT150变速箱是一台低扭矩变速箱,相比于能够承受大扭矩的双离合变速器来说,它本身在工作时散发的热量就不高。再加上格特拉克独有的微滑摩技术,在离合器完全结合后,摩擦片与离合器片之间会附着一层薄油膜,可以有效缓解发动机侧的瞬时转速或扭矩波动,带来较为平顺的行驶感受。

如何做到小型化?

没有滑阀箱的双离合变速箱

  要将双离合变速箱做到小型化,肯定需要在传统的结构上进行改进才有可能做到,而东风格特拉克的这款6DCT150变速箱,从外观来看最显著的区别就是:没有了常见的滑阀箱。滑阀箱是通常藏在变速箱油底壳内的一块面积不小的箱型装置,可以说是整个变速箱的中枢神经,通过滑阀箱对液压系统进行控制,从而完成换挡的整个过程。

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  那么没有滑阀箱的这台双离合变速箱是如何完成换挡动作的呢?其实从它的外观我们就能发现答案,因为这台变速箱的外侧有四个黑色的电动机,这是格特拉克第三代双离合变速箱的典型特征,通过电动机完成换挡动作,从而节省了一大片空间。

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  与另三个驱动电机所不同的是,换挡电机带有方向,能够顺时针和逆时针旋转,通过驱动换挡鼓旋转,从而启动换挡拨叉操作同步器,完成换挡的动作,而三个独立的驱动电机所组成的驱动系统则完成驱动离合器及为离合器冷却的作用,相比于传统的结构,这一驱动系统具有更为精准的压力值,从而能够在减小体积的同时降低能量的消耗。

难得一见的单一换挡鼓结构

  当我们打开了变速箱后,发现了这台双离合变速箱能够做到小型化的又一特征:单一换挡鼓结构。其实换挡鼓结构更多的能够在搭载于方程式赛车和超跑上的序列式变速箱上看到,通过换挡鼓的顺时针或逆时针旋转,所有的换挡拨叉均在换挡鼓表面的凹槽轨道内运行,而随着换挡鼓旋转的角度不同,不同的换挡拨叉操作同步器齿环结合不同的齿轮,从而使变速箱挂上不同的挡位。

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  从上面的视频能够很清晰的看出这台双离合变速箱是如何通过换挡鼓的顺时针或逆时针旋转而挂上不同的挡位。所以通过换挡电机驱动换挡鼓旋转至一定的角度,使四个换挡拨叉在轨道内运行至不同的点,从而换挡拨叉操作同步器齿环完成挂挡的动作。

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没有1挡齿轮的变速箱?

与众不同的齿轮设计?

  看完了换挡鼓后,接下来我们再看看这台双离合器齿轮箱内部的结构。一眼望去,一根输入轴,两根输出轴,没有什么很特别的地方,但实际上这台变速箱拥有输入轴和输出轴各两根的结构。

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  所以通过输出轴1,可以传递出2挡与4挡,通过输出轴2,可以传递出3挡、5挡、6挡与倒挡。但是1挡去哪儿了?没错,回头看看输出轴,并没有找到1挡齿轮!通常布置在输出轴上的1挡齿轮都相较于其他挡位的齿轮都格外的大,可是在格特拉克的这台双离合变速箱内并没有找到1挡齿轮,难道它没有1挡么?

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  那么没有1挡齿轮,如何完成去挡的动力输出呢?原来在输出轴2上的5挡齿轮与6挡齿轮中间,有一个名为桥同步器的环,当需要1挡输出时,变速箱会通过桥同步器使5、6挡固定,再通过2挡齿轮的参与,最终三个挡位的齿轮共同作用来模拟出1挡的输出,所以没有了直径最大且最重的1挡齿轮,这台双离合器变速箱能够设计的更为紧凑。

  其实舍弃一部分使用频率较低的齿轮一直是体积较小的双离合变速箱的研发思路,例如大众的DQ250双离合变速箱,就是通过舍弃了不太常用的倒挡齿轮,达到相同的目的。所以最终通过输出轴1,可以传递出1挡、2挡与4挡,通过输出轴2,可以传递出3挡、5挡、6挡与倒挡,完成了6个前进挡1个倒挡的布局。

其他的改进

  除了在变速箱小型化的诸多新的设计思路外,东风格特拉克的这台双离合变速箱在其他地方也有着一些可圈可点的改进,有些是针对行驶舒适性,有些则是因为国内的生产工艺达不到德国的水准而作出的针对性的变化。

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  对于合资企业来说,很多时候在国内进行生产时会因为国内外生产工艺水平的差距而在某些部件上存在风险的可能,这样的情况在东风格特拉克的双离合变速箱身上也不可避免的发生过。举个例子来说,我们目前看到的量产版本离合器盖就和最原始的设计图纸有着显著的区别。

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  虽然工程师仅向我们介绍了离合器盖这一处针对性的改进,但可以肯定在生产初期这样的情况也发生过不少,对于一个成立之初的企业来说,产品质量稳定才是企业生存下去的根本之道,而正是抱着这样的态度才有了目前量产版本的这台双离合变速箱。

  那么这台湿式双离合变速箱搭载在东风风神AX5上到底表现如何呢?在我的同事对它进行了测试后,我们也对这台低扭矩湿式双离合变速箱的实际表现有了进一步的了解。

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  这样的实际驾驶感受也正好验证了工程师介绍变速箱调校时的说法,东风格特拉克的这台双离合变速箱可以说是与这台1.4T发动机同期开发的产品,而且在开发过程中东风格特拉克的工程师除了会在实验室进行试验外,还会进入东风公司位于湖北襄阳的试车场进行发动机匹配的调校与标定,可以说全程的参与其中,这是通过购买变速箱或者购买变速箱核心部件所难以达到的效果。而经过市场调研发现潜在的客户群体其实对车辆的油耗和换挡平顺性更为关注,所以才会有目前看到的这台与1.4T发动机匹配度很高的变速箱表现。

编辑点评:

  东风格特拉克的这台小扭矩湿式双离合变速箱通过放弃滑阀箱结构、使用少见的换挡鼓结构以及去掉1挡齿轮的方法,成功的控制住了变速箱的体积;而通过使用湿式双离合器模块等措施,又改善了双离合变速箱换挡顿挫的问题,提升了车辆的驾驶感受。另外,相比于独立开发双离合变速箱,通过与外资品牌合资生产的方式,又为中国品牌掌握了解双离合变速箱的技术打开了新的思路,不仅能够了解设计研发阶段的信息,还能在变速箱与发动机匹配的调校与标定方面积累经验,这些都是通过购买变速箱产品所无法做到的,也为中国品牌学习掌握前沿的双离合变速箱技术开启了新的大门。(文/图 汽车之家 苗帅)

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