全面解析双离合器变速箱.docx

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全面解析双离合器变速箱

双离合器变速箱（DualClutchTransmission，以下简称DCT）是当前发展最迅速的新型变速箱，它以传统手动变速箱为基础加入双离合器和电控组件，获得优异的性能表现和良好的燃油经济性。

已经成为继可变气门正时、可变气门升程、涡轮增压和缸内直喷之后的又一个技术亮点。

新浪汽车全面解析双离合器变速器

　　简单说来DCT是两个传统手动变速箱的集合体（分别为奇数和偶数挡），拥有两个离合器，两根输入轴，但仅有一根输出轴。

离合器的分离与接合，以及挡位切换都在电脑的掌控下通过液压机构进行控制，因此也能提供手动换挡模式。

动力传递效率高（意味着油耗低）、挡位切换迅速和成本低于传统自动变速箱是双离合器变速箱的三大优势，因此得到越来越广泛的应用。

　　双离合器变速箱的起源

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　　双离合器变速箱由法国人AdolpheKégresse在二战前发明，计划用于配备充满传奇色彩的雪铁龙Traction，但当时的市场状况并不适合商业应用。

双离合器变速箱在等待了半个世纪后才开始配备民用车。

　　上世纪80年代初，保时捷自行研发了全球首台双离合器变速箱，利用电控系统将双离合器变速箱的结构变得足够紧凑，称为Doppelkupplungsgetriebe（德语，简称PDK）。

首款PDK双离合器变速箱抢先配备956和962勒芒赛车，以及奥迪Sport Quattro S1拉力赛车，并获得不俗战绩。

但赛场与市场毕竟存在不小的距离，双离合器又花费了二十年降低成本和提升耐用度才成功实现商用。

　　大众于2002年为高尔夫R32（第四代高尔夫，PQ34平台，2003款）配备DSG（Direct-ShiftGearbox）双离合器变速箱，这是双离合器变速箱首次配备量产车。

与传统自动变速箱相比，大众的这台DSG省去了液力变矩器和行星齿轮组，取而代之的是湿式双离合器和简单的斜齿轮。

随后，大众集团成为DCT普及速度最快，应用最为广泛的汽车制造商，从A0级小车Polo到全球最强悍的超级跑车布加迪威龙都有配备。

　　双离合器变速箱的原理

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　　双离合器是一个非常紧凑而精密的部件，也是DCT的核心，外部稍大一些的离合器负责奇数挡的动力接合和中断，内部稍小一些的离合器负责偶数挡的动力接合和中断。

两个离合器的分离和接合同时进行，因此传递到驱动轮的动力几乎不会出现中断。

当奇数挡离合器分离的同时，接合偶数挡离合器，反之亦然。

控制电脑根据发动机转速、车速和节气门开度等信息对挡位进行预判，例如在二挡加速时，三挡已进入预备状态，从二挡切换到三挡的过程只是偶数挡离合器分离和奇数挡离合器接合的过程，并且两个动作同时间进行。

因此DCT的换挡速度通常说来相比仅有一个离合器的半自动变速箱（结构基于手动变速箱，用于高性能轿跑车和跑车）更快。

　　双离合器变速箱的特点

　　优点：

　　1.相比传统行星齿轮式自动变速箱更利于提升燃油经济性，油耗大约能够降低15%

　　2.在换挡过程中，几乎没有扭矩损失

　　3.当高挡齿轮已处于预备状态时，升挡速度极快，达到惊人的8毫秒

　　4.无论油门或者运转模式处于何种状况，换挡时间至少能达到600毫秒（从奇数挡降到奇数挡，或者从偶数挡降偶数挡时，耗时约为900毫秒，例如从第5挡降到3挡）

　　缺点：

　　1.由于电控系统和液压系统的存在，双离合器变速箱的效率仍然不及传统手动变速箱，特别是用于传递大扭矩的湿式双离合器变速箱更是如此

　　2.双离合器变速箱的研制费用较高，双离合器精密而复杂，导致车价偏高

　　3.当需要切换的挡位并未处于预备状态时，换挡时间相对较长，在某些情况下甚至超过1秒

　　4.双离合器变速箱相比传统手动变速箱更重

　　5.双离合器变速箱的最大传递扭矩偏低，限制了发动机的改装空间

　　6.早期的双离合器变速箱可靠性欠佳

　　7.变速箱润滑油需要根据厂家要求定期更换，并且更换费用并不便宜

双离合器变速箱的分类

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　　当前的DCT双离合器主要分为湿式和干式两种。

湿式离合器与常见的摩托车离合器相似，多片式离合器泡在油液中工作，并且需要一套冷却系统对油液降温。

而干式不需要油液降温，因此干式双离合器的结构更简单，重量也更轻。

由于干式离合器在工作时不需要搅动油液，因此动力损失更小，工作效率更高，具有更优异的燃油经济性。

但干式离合器传递扭矩的能力有限，例如大众的DQ200型七前速DSG为干式离合器，最大只能传递250Nm扭矩。

DQ250型六前速DSG为湿式离合器，最大可传递350Nm扭矩。

通常说来，新近设计的湿式离合器都可以传递350Nm甚至更高的扭矩输出，例如布加迪威龙的六前速湿式双离合器变速箱可以应对W16四涡轮增压发动机高达1250Nm的扭矩输出。

而干式离合器通常用于配备动力偏弱的小型车，能够传递的最大扭矩在250Nm左右。

Doubledrysingle-plateclutches

　　双离合器当前有三种布置形式，最初的设计使用同心布局，当从动力传递路线的垂直方向看，两个离合器处于同一平面，与发动机曲轴处于同一轴线上。

当从离合器前方顺着轴线看时，可以发现一个离合器的直径大于另一个离合器的直径。

第二种布置形式是将两个单盘干式离合器背靠背地布置在一起，但仍然与发动机曲轴处于同一轴线上。

第三种布置形式是使用两个完全独立，但大小完全相同的离合器，沿着输入轴方向看，两个离合器采用并肩布置，从垂直方向看则处于同一平面。

与前面两种形式不同的是，第三种双离合器结构需要通过一套齿轮承接曲轴的动力。

　　双离合器变速箱主流供应商

　　博格-华纳（BorgWarner）

　　博格-华纳的湿式双离合器和电液控制模块在全球范围内处于领先水平。

被博格华纳称为DualTronic的双离合器变速箱早已实现批量生产，主要供给大众集团旗下车型。

2003年配备大众第四代高尔夫R32的全球首台商用双离合器变速箱便出自博格-华纳，也就是大名鼎鼎的首款DSG。

除了配备大众旗下车型，博格华纳还向其它三家欧洲汽车制造商供货。

　　2009年1月14日，博格-华纳与12家中国汽车制造商在中国大连合资创建博格华纳联合传动系统有限公司，专业生产双离合器变速箱，将于2011年5月投产，大连工厂的初期产能为15万到20万套DCT关键部件，预计五年后达到年产70万套。

　　被誉为战神的日产GT-R配备的六前速双离合器变速箱采用了博格-华纳提供的双离合器、离合器控制系统、换挡操纵系统和同步器。

　　格特拉克（Getrag）

　　格特拉克的双离合器变速箱种类齐全，包括用于配备中纵置发动机的7DCL750七前速双离合器变速箱，最大能够传递750Nm的扭矩输出。

最大能够承受250Nm扭矩输出的格特拉克6DCT250六前速干式双离合器变速箱用于前横置发动机前轮驱动系统，这台变速箱采用了比电液控制效率更高的的机电控制技术。

除此之外，格特拉克还与博世合作为混合动力系统研发双离合器变速箱。

　　格特拉克双离合器变速箱于2008年开始配备量产车。

格特拉克的大部分客户都属于豪华品牌或者高性能车系，例如宝马M3、Z4Sdrive35i、法拉利California、法拉利458Italia、奔驰SLSAMG、三菱蓝瑟EVOX。

此外，雷诺、沃尔沃和克莱斯勒也是格特拉克的客户。

　　鲁克（LuK）

　　领先全球汽车零配件行业和滚动轴承业的著名制造商德国舍弗勒集团，旗下拥有三大知名品牌——INA，LuK（鲁克）和FAG。

其中鲁克公司研制的七前速干式双离合器于2008年配备大众集团旗下车型，令小排量低扭矩的小型车也可以享用双离合器变速箱技术，这台DSG在大众内部的代号为DQ200，仅重70千克。

鲁克将自动变速技术统称为XSG，将双离合器自动变速箱称为PSG。

　　菲亚特传动技术

　　菲亚特传动技术公司与玛涅利-马瑞利（MagnetiMarelli）和博格-华纳合作研发双离合器变速箱。

玛涅利-马瑞利提供的控制系统将博格华纳的液压驱动模块整合到自家的动力和驱动控制单元中。

菲亚特的六前速干式双离合器变速箱采用三轴式结构，最高可以传递350Nm扭矩，连同液压和传动系统总重81千克，可广泛应用于B级和C级车。

菲亚特传动系统技术公司是一间相对独立的公司，虽然仍被冠以菲亚特之名，但菲亚特的竞争对手也是他们的潜在客户。

　　采埃孚（ZF）

　　德国变速箱专家采埃孚为保时捷提供两款七前速湿式多片双离合器变速箱，保时捷将其称为PDK。

　　格拉奇亚诺（Graziano）

　　意大利高性能变速箱制造专家格拉奇亚诺专注于超级跑车湿式双离合器变速箱的研制，计划在年内投入批量生产。

目标客户为法拉利、玛莎拉蒂和阿斯顿-马丁等高性能跑车制造商。

格拉奇亚诺将双离合器变速箱的最大扭矩传送目标确定为750Nm，并致力于提升换挡性能，令其可以超越现有的高性能序列式变速箱。

迈凯轮MP4-12C使用的七前速双离合器变速箱便是由格拉奇亚诺提供。

　　里卡多（Ricardo）

　　英国里卡多赛车工程公司为布加迪威航研制了七前速湿式双离合器变速箱，这台变速箱的特别之处在于能够应对W16四涡轮增压高性能发动机高达1250Nm的惊人扭矩输出。

　双离合器变速箱的应用

　　大众

　　大众集团是双离合器变速箱的引导者，在大众、奥迪、西雅特、斯柯达、超级跑车布加迪，甚至是大众商用车中广泛使用双离合器变速箱。

大众的双离合器变速箱被称为DSG（Direct-ShiftGearbo），奥迪最初也采用这个名字，但为了与大众拉开距离，后改称S-Tronic。

　　代号DQ250的六前速DSG是全球首台配备量产车的双离合器变速箱，采用湿式离合器设计，与前横置发动机配搭，前驱和四驱都能胜任。

这台变速箱由博格华纳研发，由大众集团位于德国卡塞尔的工厂生产。

DQ250在大众集团得到极为广泛的应用，例如大众高尔夫、高尔夫Plus、速腾、EOS、迈腾和途安；奥迪A3和TT；西雅特Ibiza、Leon、Altea和Toledo；斯柯达明锐和昊锐；甚至大众商用车开迪和T5也有使用。

　　大众集团的第二款双离合器变速箱在2008年投产，代号DQ200，与DQ250不同的是采用了效率更高的单盘干式离合器，拥有七个前进挡，双离合器的尺寸也更为紧凑。

DQ200也与横置发动机配套，由于可承受的最大扭矩更小，因此主要是同小排量发动机配套，不仅性能出色，节油效果也非常显著。

例如121hp输出的高尔夫在配备DQ200变速箱后，油耗相比传统手动变速箱减少了20%。

大众DSG

　　上海大众双离合器车型官方报价

　　朗逸 1.4TSI       7速DSG 14.68-16.28万

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　　途安1.4TSI       7速DSG 17.88-20.08万

　　上海大众斯柯达双离合器车型官方报价

　　明锐1.4TSI       7速DSG 14.93-17.75万

　　明锐1.8TSI       7速DSG 16.90-18.55万

　　明锐2.0TSI       6速DSG       21.09万

　　昊锐1.4TSI       7速DSG 18.59-19.99万

　　昊锐1.8TSI       7速DSG 18.59-19.99万

　　昊锐2.0TSI       7速DSG 18.59-19.99万

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　　高尔夫1.4TSI     7速DSG 14.98-