技术帖,奥迪A6L双离合变速器不如9AT?

2019款全新奥迪A6L上市后备受关注,该车轴距达到3024mm,相比上一代A6L空间更大;外观上,也采用全新设计语言,整车看起来大气时尚,更加年轻、运动。动力方面搭载2.0T高低功率发动机和3.0T发动机,并全系采用了被称为“S Tronic”的7速湿式双离合变速器,企业内部代号为DL382,全面替换“Multitronic”的无级手动一体式CVT变速器。

技术帖,奥迪A6L双离合变速器不如9AT?

媒体在报道中称“奥迪的双离合变速器与宝马的8AT以及奔驰的9AT相比较,各方面还是有一些差距的”。

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曾几何时,奥迪痴迷CVT,不仅对之冠以独有名称”Multitronic”,还通过多次改进,使得其能承受高达400Nm扭矩。但由于CVT在动力传递时,完全依靠钢带和锥轮之间的摩擦来传递动力,造成了它在大扭矩传递上的短板,也无法获得比其他变速器更强的性能(主要指运动性能),因此2014年奥迪宣布正式弃用“Multitronic”变速器。在此之后,奥迪陆续推出的新车型A4、A5上CVT不见了踪影,取而代之的是“S tronic”的7速湿式双离合变速器DL382。

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一谈及双离合变速器,人们不免就想起了当年那款登上万众瞩目的315晚会的7速干式双离合变速器。那全新奥迪A6L搭载的DL382会不会也出现DQ200当年暴露的换挡顿挫、甚至突然动力中断的故障呢?

其实这样的担心是多余的,奥迪采用的是湿式离合器。

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那么什么是干式离合器?他与湿式离合器有什么差异呢?为什么干式离合器在城市道路容易出现过热,甚至导致动力中断呢?下面让我们来详细说明一下。

所谓离合器的干式和湿式,是指离合器的结合形式。在干式离合器中,发动机变速器结合是通过压盘在机械杠杆力作用下将离合器摩擦片压向飞轮实现的。如下图所示,离合器K1结合时,结合杠杆向右侧推动结合轴承,结合轴承通过碟形弹簧向左侧拉动离合器压盘,从而将离合器摩擦片压向和发动机曲轴输出一直相连的主动轮。而离合器K1摩擦片通过内花键与变速箱的输入轴1相连。这样就将发动机的动力,通过主动轮,摩擦片传递到了变速箱的输入轴1上。

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在离合器和主动轮结合的过程中,如果两者之间存在转速差,则不可避免地存在相对滑动,这样就会造成摩擦发热。在干式离合器中,这个热量本来是可以通过离合器旋转过程中主动轮周边的空气扰动和热辐射散发出去。在湿式离合器中,由于离合器是工作在密闭的变速箱油腔里,有专门的油液冷却回路,因此可以比较好地解决离合器在结合过程中的散热问题。

再来说双离合。

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离合器平行放置的一个最大优势是两个离合器可单独冷却,而且当前结合运行的离合器不会对另一个离合器造成额外的阻力损失。工作原理就不做详细介绍了。

再来看齿轮箱,采用创新的干式油底壳技术。

所谓齿轮箱,是指在双离合变速器上,真正形成挡位啮合的齿轮传动部分。在以往的湿式双离合变速器设计中,在变速器底部需要积聚有一定深度的齿轮油。这样齿轮箱内在动力传递过程中,各齿轮旋转时会搅动齿轮箱底部的齿轮油,从而形成齿轮油的飞溅,飞溅的齿轮油到达需要润滑的各齿轮接触面和旋转轴颈处,从而实现这些润滑点的润滑。但是很明显地可以看到,在这样的搅动过程,如果齿轮旋转的速度较高,势必造成较大的阻力,造成动力传递损失,同时搅动过程形成的泡沫,也容易造成润滑不良。

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奥迪的干式油底壳技术,可以极大降低了传动过程的动力损失。那这是怎么实现的呢?

在齿轮箱底部油底壳处安装有一个电动低压离心泵,该泵由变速器控制单元驱动,内部代号V533。V533通过立管输送齿轮油至齿轮组上方的供油井。在供油井里,设计有不同孔径的通道。这些通道通往各个需要润滑的齿轮接触面和旋转轴颈。根据齿轮箱内齿轮油的温度,齿轮箱存在两种润滑模式:飞溅润滑模式和油泵强制润滑模式。

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当齿轮油温度低于零摄氏度时,考虑到此时齿轮油粘度较大,为了保证良好的润滑效果,齿轮箱采用飞溅润滑,此时V533关闭。齿轮组在旋转过程中将齿轮油液飞溅到各润滑点处,此时的润滑方式和传统的双离合器变速器是一致的。但是当齿轮油温度上升至零摄氏度以上时,V533开始工作,齿轮箱进入到油泵强制润滑模式。此时通过供油井内的油道,有针对性地对需要润滑的齿轮组和轴颈处进行润滑,这样就大大降低了车辆运行时油底壳处的油位,同时因飞溅润滑造成的牵引损耗也急剧减少,尤其是在车速较高的时候。从而提高了变速器的传动效率,降低了车辆的油耗。同时,齿轮油相比之前,也是全新开发,降低了粘度,也能达到相同的提高传动效率,降低油耗的效果。此外,如果V533发生故障,作为故障应急模式,齿轮箱将转入飞溅润滑模式,保证齿轮组能够得到润滑。

最后说一下换挡速度,双离合变速器的换挡速度快是由设计原理决定的。

首先,让我们来了解湿式双离合变速器的换挡原理。简单的讲就是一个多片式离合器负责切换奇数挡,另一个负责偶数挡和倒挡。总是有一个传动机构在传递动力,而同时另一个传动机构已经挂上了邻近高挡,只是这个挡位的离合器没有接合而已。因此,可以保证换挡的快速性,这也是很多跑车都是双离合变速器,当然跑车级变速箱要贵很多倍。

那么问题来了,传统AT是怎样的呢?

传统自动变速器AT中使用的液力变矩器。

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想象一下, 有两个风扇在一个充满液体的外壳里面对面摆放。 当其中一个风扇通过电源驱动旋转时, 旋转产生的功率将转移到流体上, 这时流体就会驱动另一个风扇旋转。

在实际的液力变矩器中,由电源驱动的风扇变成了和变矩器壳体集成在一起的泵轮。壳体被连接在发动机的输出轴上,当发动机一旦启动,泵轮即开始旋转。而被电源驱动风扇吹动的风扇变成了与变速箱输入轴相连的涡轮。如下图所示的变矩器结构。此外,在变矩器中还设计有导轮结构。来保证变矩器中的变速箱油在泵轮带动下能以正确角度射入涡轮,带动涡轮旋转。

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因为有液力变矩器的存在,AT自动变速器在发动机和变速器中天然存在了柔性连接,可以降低换挡过程中的冲击,但是泵轮和涡轮之间存在的滑移是不希望的, 因为它对传输效率会产生不利影响, 并降低燃油经济性。因此,在现代的液力变矩器中都加入了锁止离合器来提高传动效率。锁止功能就是将涡轮与变矩器壳体相连, 消除了在更高速度下的任何滑移,从而提高传动效率。它是通过在将涡轮和泵轮机械固定在一起的锁止活塞上施加液压来实现的。而锁止离合器的实现恰恰就是通过DSG湿式离合器中的多片式离合器来实现的。

总结一下

能看到这的估计都是技术控,一般人看了一眼,表示看不懂,不知道小编在讲什么?必经篇幅有限,不适合长篇大论,让我们回到文章开头,从双离合变速器的原理来讲,它相对自动变速器(如8AT/9AT),具有换挡速度更快的天然优势,实际表现则与整车的调校还有关系,但绝对不能偏颇地认为挡位少了一两个就不如8AT或9AT。而且,由于一汽-大众大批量的国产双离合变速器,它的成本相对8AT或9AT具有优势,反映在车上就是奥迪A6L的入门级车型比宝马、奔驰的指导价更低,消费者可以得到实惠。对于变速器的优劣判断,通常具有很强的主观性,只有自己亲身去体验才能更深刻地感知孰好孰坏,找到更适合自己驾驶风格的车型。


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