李承軍
摘 要:搭載雙離合變速器的車輛能夠實現“無縫換擋,動力無中斷”,具有良好的舒適性和燃油經濟性,深得車主的喜愛。而這種特殊的結構設計也被廣泛應用于中高端車上。但是,當這種結構設計投放市場后,卻出現了前所未有的問題——“突然喪失動力”“跛腳現象”等。分析雙離合器結構和控制原理,探索故障發生的規律,并提出合理用車的建議,減少車輛故障的發生,延長車輛的使用壽命。
關鍵詞:雙離合變速器;車輛故障;結構成因;使用壽命
中圖分類號:U472.42 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.068
1 雙離合變速器的應用背景
曾經被大眾集團和大眾車迷們奉為神物的DSG雙離合變速器,其實結構并不復雜,也不算神秘,早在1939年,阿道夫·加爾奇(Adolphe Kégresse)便構思了雙離合變速器的設想。在1986年蒙扎1 000 km世界跑車原型車錦標賽中,裝載著雙離合變速器(PDK)的保時捷962賽車大顯神威,一舉奪冠。
2 雙離合器車輛的故障
以大眾公司搭載雙離合的車輛為例,大眾公司DSG主要有濕式DQ250(6擋)和干式DQ200(7擋)2種,所以,車輛故障也不相同,但都有其相似性。
2.1 大眾 DQ250(02E)型DSG的故障特征
奧迪TT、邁騰等大排量車最早出現故障,之后陸續在2.0和1.8T車型上發現了類似的問題,其故障多表現為:在起步、換擋和停車過程中有明顯的頓挫感;換擋時有異響;發動機轉速自行升高或無法加速;僅個別擋位能夠行駛而故障燈閃爍等。
2.2 大眾DQ200(0AM)型DSG的故障特征
配備DQ200的車輛常見故障有:在低速行駛時,發動機轉速突然加快,車輛自行加速;在換擋時,有明顯的“咔咔”聲、頓挫感,并且制動感特別明顯;故障指示燈時常點亮并閃爍,同時,變速器可能只能處于一個固定的低速擋位,而且不能自動換擋;僅能在奇數擋位,即1擋、3擋、5擋、7擋之間切換,無偶數擋,有時重新啟動發動機后故障會消失。
3 雙離合自動變速器車輛故障成因分析
3.1 雙離合變速器結構成因
雙離合變速箱有2組離合器,分別由電子控制,由液壓系統推動,2組離合器分別對應2組行星齒輪。傳動軸也分為2部分,中心的實心傳動軸負責一組齒輪,而空心傳動軸負責另一組。其工作原理可以簡單理解為一個離合器對應奇數擋,另一個離合器對應偶數擋。當車輛掛入一個擋位時,另一個離合器和對應的下一個擋位就已經位于預備狀態,只要雙離合變速箱前擋位分離就可以立刻接合下一個擋位。
這種結構讓DSG具備以下3個優勢:①采用簡單的平行軸式齒輪傳動,降低制造成本;②采用雙離合器交替工作,提高了換擋速度;③動力無中斷,傳動效率高,提高了燃油的經濟性。當其具備上述優勢時,也面臨著新的挑戰——利用雙離合器連接發動機和變速器,動力傳動和切斷依靠離合器片間的摩擦來完成;雙離合器的設計提高了離合器在車輛使用過程中的切換頻率,增加了離合器半離合狀態的次數,延長了離合器半離合狀態的時間。
3.2 雙離合變速器車輛控制原理成因
從目前的維修案例來看,故障點主要出現在電子液壓模塊和雙離合器上。
3.2.1 離合器頻繁切換導致控制失效
在車輛原地入擋、滑動起步和制動停車控制中,DSG離合器要完成2次充油過程:第一次是預充油,即完成基礎壓力的供給過程,此時,離合器處于半接合狀態;第二次是快速充油,這時離合器接合。在原地入擋和制動停車工況時,如果離合器無滑轉地接合,將會導致發動機熄火,因此,離合器完成快速充油后瞬間又會回到預充油狀態。當松開制動而未加速時,離合器處于微量打滑狀態,車輛行駛后就會進入無滑轉接合狀態。在制動停車的過程中,離合器也是由完全接合到微量打滑接合,再到完全打滑狀態。
DSG變速器的換擋控制包括2部分,即雙離合器的切換控制和換擋同步器(撥叉)的切換控制。2個離合器在切換控制時采用的是“重疊控制”,可以防止出現動力中斷的情況,避免發動機空轉而引起離合器打滑。離合器的切換控制會導致濕式離合器溫度升高,因此,對于離合器,要時刻準備好冷卻控制、過載保護控制、安全切斷控制等,以便可以對整個變速器和離合器起到保護作用。
3.2.2 關鍵部件的使用壽命被縮短
DSG除了具備一些先天的問題外,最關鍵的是其對使用環境和使用條件有較高的要求。在擁堵的城市中,如果配備雙離合變速器的車輛使用時間過長,或者駕駛人員有一些不良的駕駛習慣,都會造成雙離合器反復切換,過度摩擦,導致油溫異常升高。如果控制單元發出了不同的控制指令,就會導致車輛聳動、顫抖、沖擊、突然加速和異響等情況的過早出現。一般情況下,對于上述故障,汽車4S店和專修廠采取的維修方法是調整離合器的軸向間隙,刷新變速器軟件,更換電子液壓控制單元、雙離合器總成或變速器總成等。
4 雙離合器車輛的使用建議
針對雙離合變速器車輛的特點,建議車友在車輛使用的過程中要遵循以下原則,降低車輛故障發生的概率,延長車輛的使用壽命。建議車友應遵循的原則有以下4點:①選擇合適路段出行,縮短在擁堵路段行駛的時間;②根據路況信息正確操縱車輛,減少車輛起步、停止的次數;③在駕駛過程中,選擇合適的油門開度,減少加減油門的次數,從而降低擋位切換頻率;④一般雙離合器ATF油的換油周期為40 000~60 000 km,長期在擁堵路段行駛的車輛要縮短更換ATF油的周期,換油時要置換清洗,更換油濾。
5 結束語
有關消息顯示,我國大眾汽車自動變速器(大連)有限公司做出了雙離合變速器故障終生保修的承諾,相信隨著生產廠家控制策略的完善和設計的改進,在不久的將來,雙離合變速器產生的問題將會得到圓滿解決,雙離合變速器車輛的應用前景也會更加廣闊。
參考文獻
[1]薛慶文.自動變速器故障維修案例分析與經驗集錦[M].北京:機械工業出版社,2013.
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〔編輯:白潔〕