雙離合變速箱的優(yōu)缺點.doc

雙離合變速箱的優(yōu)缺點DSG自從2005年現(xiàn)身車壇以來，以換檔于電光火石間的快速反應(yīng)為人津津樂道，優(yōu)異的扭力傳輸效能，締造優(yōu)異的節(jié)能功效，目前更進(jìn)一步推出七速干式離合器DSG，Porsche以DSG為基礎(chǔ)，亦發(fā)展出自家PDK變速系統(tǒng)。然而Ford集團(tuán)不甘示弱，推出Powershift應(yīng)戰(zhàn)，形成兩大門派分庭抗禮的局勢，到底何者為優(yōu)？請看以下分析。DSGDSG變速箱是VW集團(tuán)與BorgWarner合作研發(fā)之產(chǎn)品，是雙離合器自手排之先驅(qū)，BorgWarner并握有關(guān)鍵之“同軸雙離合器”設(shè)計專利，目前衍生款式也最為齊全。優(yōu)點同心圓離合器體積小 結(jié)構(gòu)簡單DSG之雙離合器結(jié)構(gòu)為不等直徑設(shè)計，采用內(nèi)外環(huán)同心圓式配置，大幅縮小離合器結(jié)構(gòu)體積，并采用簡單的雙油路架構(gòu)，對VW來說“簡單就是美”，液壓油路愈少，不但可減少電磁閥控制器的數(shù)量，降低電子零件故障機(jī)率，此外亦能減少油路阻塞之可能性。多年實戰(zhàn)經(jīng)驗 品質(zhì)漸趨穩(wěn)定雙離合器架構(gòu)雖然是新概念，但是齒輪組機(jī)械結(jié)構(gòu)乃是直接取材自純手排變速箱，可靠性無庸置疑，但雙離合器及換檔機(jī)構(gòu)仍屬新玩意，只要小小一顆電磁閥作動不正常，變速箱就會處于作動不順暢的危機(jī)，所有設(shè)計細(xì)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，這和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)械表一樣，或許老品牌可靠性相對出色。缺點同軸式油泵體積較長DSG將油泵置放在同軸齒輪組的末端，採用無齒輪直接驅(qū)動，能降低慣性阻力，零件數(shù)也少，但是會增加變速箱長度，不利於橫置引擎設(shè)計，雖然DSG之離合器體積很薄，但體積卻仍大於Powershift，結(jié)構(gòu)顯得不夠緊致。離合器散熱效果較差雙油路固然可降低設(shè)計複雜度，但濕式離合器的設(shè)計原理，油壓不僅是離合器接合之動力源，液壓油更是多片式離合器散熱的重要媒介，油路少也會有流量少的缺點，理論上會影響散熱效率，此問題在氣候較為寒冷的歐洲可能不是大問題，但是在臺灣可能會有散熱不足的盲點，因此DSG並不適合進(jìn)行動力改裝，容易加速雙離合器的老化。雙離合器磨損程度不均同心圓雙離合器體積固然小，但是兩者的接合力矩不同，摩擦面積不等，直徑小的離合器因也會有散熱較差的問題，因此耗損程度不均，且大直徑離合器才能作為起步之用，因此限制了齒輪檔位配置排序，遇到雪地、沙地需要二檔起步的狀態(tài)，會增加小直徑離合器之耗損，就機(jī)械結(jié)構(gòu)來看，非可靠的設(shè)計，但體積小的簡單架構(gòu)具備低慣性阻力特性，有顯著的節(jié)能功效。Powershift此變速系統(tǒng)為Ford與變速箱大廠Getrag合作研發(fā)之全新產(chǎn)品，為了確保品質(zhì)無虞，雙方合資在德國另闢新廠專門製造Powershift變速箱，生產(chǎn)規(guī)模亦足以提供全球所需。優(yōu)點體積小扭力承受範(fàn)圍高Powershift將油泵置於變速箱頂端，換檔機(jī)構(gòu)巧妙夾在齒輪組與油泵空隙間，結(jié)構(gòu)極為緊致，外觀呈現(xiàn)簡單的方形無複雜的突起部位，就算是外露的液壓油過濾器也不會向外突出，與引擎及轉(zhuǎn)向、懸吊系統(tǒng)之搭配性佳，更適用於小引擎室之規(guī)劃。平行離合器著重耐用度雙離合器為等直徑平行配置，大尺碼設(shè)計，兩組離合器都可以作為起步之用，也都能承受大扭力，理論上兩者之磨耗均等，因此變速箱體積雖小，但最大承受扭力可達(dá)45.9kgm，反觀DSG目前並沒有配置在扭力超過35kgm的車型上。事實上此設(shè)計並非全無盲點，連接一檔起步用離合器磨損絕對超過另一組，因此磨耗不可能均衡，但是可以確保急加速過程，一檔升二檔時的扭力負(fù)荷可靠性。多油路設(shè)計散熱佳雙離合器系統(tǒng)採用四組油壓迴路，不但作動確實，且液壓油流量大，強(qiáng)化雙離合器散熱效果，液壓油的過濾效果也更為確實，容易排除離合器產(chǎn)生的金屬碎屑，但控制機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)將更為複雜，不利於成本控制。缺點尚未經(jīng)過實戰(zhàn)考驗DSG變速箱已經(jīng)發(fā)展至第二期的產(chǎn)品，容易故障之處也漸漸排除；Powershift雖經(jīng)過嚴(yán)密的測試，但畢竟還是剛上戰(zhàn)場的菜排長，尚未經(jīng)歷槍林彈雨的洗禮，因此可靠性仍在觀察名單之列。雙離合器慣性阻力大DSG強(qiáng)調(diào)節(jié)能與性能，換檔直接、震動較大，但貼背感明確，性能味十足。Powershift強(qiáng)調(diào)節(jié)能與舒適，性能并非主訴求，因此雙離合器多了減震機(jī)構(gòu)，讓換檔更為柔順，企圖達(dá)到自排般的柔順。但是等直徑雙離合器之體積、重量都超過DSG，加上減震彈簧組的額外重量，慣性阻力較大，占用變速箱之體積也大，因此節(jié)能效果和純手排車型相較，依然有4左右的落差，相較下DSG更為接近純手排系統(tǒng)的效能。Evolution進(jìn)化任務(wù)如果濕式雙離合器自手排完美無瑕，何需干式雙離合器變速箱？不論是六速DSG或Powershift，都必須仰賴內(nèi)建油泵來提供換檔與離合器接合所需之動力，此機(jī)構(gòu)如同傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)油壓動力輔助機(jī)構(gòu)一樣，隨時都在耗損引擎動力，無形中也是種能量浪費(fèi)。此外濕式離合器屬于全密閉結(jié)構(gòu)，內(nèi)部機(jī)件復(fù)雜精密，油壓管路還必須在無塵環(huán)境生產(chǎn)組裝，因此除了德國總廠外，世界各地經(jīng)銷商并無檢修能力，那怕只是油壓管線內(nèi)一顆電磁閥作動異常，也必須在無塵室內(nèi)維修，更遑論細(xì)部分解大工程，故障后維護(hù)成本可不低！雖然說濕式多片離合器耗損低，但是在都會區(qū)走走停停的用車環(huán)境，加上長時間山路陡坡考驗，以及夏日高溫煎熬，純手排之離合器片也難以撐過十萬公里的考驗，雙離合器不可能沒有壽命限制，也許20萬公里也必須面對更換離合器片的命運(yùn)，此時必須整顆變速箱卸下送回德國拆解，如果整顆換新價格勢必驚人，因此要享受無離合器踏板的便利，日后所要付出的代價可能不低！因此歐洲汽車媒體評估，因成本使然，未來五年純手排與自排變速箱依然維持高比例，并不會被雙離合器自手排取代。七速干式離合器DSG體積更小的七速DSG多了一檔，卻不以性能掛帥，葫蘆里究竟賣什么藥？優(yōu)點油路簡化與模組化概念干式離合器接合方式乃是以機(jī)械式杠桿推動，與腳踩離合器踏板之結(jié)構(gòu)相似，只是以油壓推桿取代左腳，非濕式以油壓注入離合器片表面壓板直接加壓，因此油路設(shè)計較為簡單。七速DSG更將油壓系統(tǒng)獨立設(shè)計成一個外接模組，直接固定在變速箱外殼上，非隱藏于內(nèi)部，裝備簡單，油壓系統(tǒng)故障時僅需更換此模組即可，其它結(jié)構(gòu)與純手排系統(tǒng)一樣耐用且易拆修，包括離合器片都是外露式，磨損后容易更換，大幅降低維修、制造成本。電子油泵節(jié)能功效佳無庸置疑，七速DSG依然仰賴油壓系統(tǒng)來運(yùn)作，但濕式離合器必須持續(xù)供給恒定油壓，才能使離合器接合，換句話說時時都在消耗能量，但干式離合器則否，只要將油壓推桿挺出去，離合器就處于鎖定狀態(tài)，不需要經(jīng)常性的消耗油壓能源，因此七速DSG在油壓系統(tǒng)模組內(nèi)隱藏了一顆電子油泵，當(dāng)油壓缸壓力不足時，才會適時啟動補(bǔ)充油壓，與EPS概念相似，和濕式離合器系統(tǒng)相較，干式離合器液壓油使用量少，而且只需擔(dān)任油壓任務(wù)，散熱問題也不大，亦可減輕變速箱濕重，機(jī)械潤滑則是讓齒輪油來負(fù)責(zé)，不需使用昂貴的潤滑、液壓雙用油，可降低保養(yǎng)成本。缺點最大扭力承受度低干式雙離合器因排列緊密，通風(fēng)性差，加上缺乏油壓散熱，僅能藉由微量的空氣及金屬傳導(dǎo)來排除熱能，因此不適合承受過大的扭力輸出，很容易造成離合器過熱而燒毀，此外無油潤滑的干式接觸摩擦，加上每個離合器都是單片結(jié)構(gòu)，摩擦耗損相對提升。離合器體積龐大濕式DSG離合器結(jié)構(gòu)只占變速箱體積的一小部分，但干式DSG離合器結(jié)構(gòu)已快達(dá)到變速箱寬度的一半！總結(jié)報告目前干式DSG油耗表現(xiàn)僅與純手排系統(tǒng)相差2，實際駕馭又不需要考慮駕駛?cè)藢κ峙挪僮鞯募兪於龋虼斯?jié)能性其實已經(jīng)可以和純手排視為同級！雖然有扭力承受限制，但足以應(yīng)付節(jié)能型小排氣量引擎，且制造與維修成本皆低，因