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电气化时代的变速箱 如何让变速更经济智能

2020年06月06日 15:02:01
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来源:58汽车

随着电气化时代的到来,主机厂大力发展纯电车型已经成为大趋势,在发展这类新能源车型时,原来燃油车的先进技术是否还适用?针对这样的问题,大众集团以变速箱技术诠释了燃油车的先进技术也能和纯电车型很好的结合。近日,大众以变速箱的发展为主题召开了技术交流会,展示了大众在双离合变速箱方面的研发历程,以及未来电气化时代新能源车型变速箱的最新发展。

电气化时代的双离合 如何让变速箱更智能电气化时代的双离合 如何让变速箱更智能

传统的自动变速箱或者手动变速箱,换挡时都是一个挡位脱开才能连接下一个挡位。而双离合变速箱通过两个同圆心输出轴,可分别对应两个大小不同的离合器片,在一个挡位结合工作时,下一个挡位也已经结合,换挡时只需断开一个离合器片结合另一个离合器片即可。由于省去了挡位的结合和断开过程,从而加快变速过程。另外这个过程还是电脑控制,算是结合了手动挡和自动挡的优势,这就是双离合器存在的意义。

电气化时代的双离合 如何让变速箱更智能

双离合变速箱的历史虽然很长,可追溯到二战时期,但是真正在民用量产车上应用还要等到21世纪后。大众的首款双离合车型是2002年发布的。当时的双离合变速箱由大众主导,联合汽车供应商巨头博格华纳一同开发。经过了市场检验后,大众开始在旗下车型大面积适用双离合变速箱。

电气化时代的双离合 如何让变速箱更智能

目前大众旗下的车型大部分都在使用双离合变速箱,有六速、七速之分,也有干式和湿式两种规格,主要对应不同的扭矩范围,根据交流会上的展示,目前已经有9种双离合变速箱。

型号 布局 挡位数量 工作环境 对应扭矩
DQ200 横置 7 干式 250Nm
DQ250
横置 6 湿式 350Nm
DQ380 横置 7 湿式 420Nm
DQ381 横置 7 湿式 420Nm
DQ500 横置 7 湿式 600Nm
DQ400e 横置 6 湿式 400Nm
DL382 纵置 7 湿式 400Nm
DL501 纵置 7 湿式 550Nm
DL800 纵置 7 湿式 1000Nm左右

列表中的变速箱从上至下对应的扭矩越来越大,对应的车型排量也越来越大。DQ系列横置变速箱基本用于中小排量的横置发动机车型上,其中DQ400e从名字中的e可看出它是用在新能源车型上的。再往下的DL系列变速箱都是纵置的,基本都用于奥迪的纵置发动机车型上,其中DL800更是用于奥迪R8、Huracan等超跑上。

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在国内的大众双离合车型早期使用的是DQ250机型,但当时的技术还不稳定,一直在做软件升级,随着技术升级,现在的横置小排量入门级车型基本都换装了新设计的DQ250机型。

而更高排量的中级车型则多采用DQ381机型。这套机型是早期机型DQ380的升级版。新机型的离合片进行了轻量化处理,整体结构有所减重,提升了散热效率。轴承结构经过优化,并使用了低摩擦的变速箱油,降低摩擦阻力,降低动力损失。新增的电子油泵与机械油泵协同工作,降低了发动机的负载以及发动机启停时的油压迟滞。在箱体内部还新增了储油槽设计,车辆运行后会抽取适量变速箱油液进入储油槽降低齿轮箱油位液面高度,减少阻力。

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不管是DQ250还是DQ381,新机型的特点都是提升燃油经济性,改善动力系统的排放。这不仅仅是应对日益严格的排放法规,也是在改善产品的实用性。

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目前国内在售车型中,大众新能源车型为插电式混动车型,比如D刚上市的探岳GTE,以及原来的迈腾GTE等PHEV车型,他们的变速箱都使用的DQ400e型双离合变速箱。

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湿式的DQ400e主要变化在于加入了电动机,这是混动车型的管用组合方式。由于电动机占用了布局空间,所以目前这款变速箱是6速的。它能承受400Nm的扭矩,这是因为电动机往往扭矩比汽油机要高不少。

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DQ400e的优势是可以协助电动机进行单独的纯电行驶,它比汽油机使用的DQ系列变速箱多有了一个分离汽油机的离合器,当这个单独的离合器断开时,车辆是纯电驱动的,发动机不会成为额外负载,提升了纯电模式下的动力表现,从而降低了电耗。另外在这个单独的离合器结合的情况下,按照驾驶模式和动力需求的不同,可以实现电动机与发动机共同驱动车辆,提供更强劲的动力;也可实现发动机驱动车辆的同时带动电动机转动,在反相器的帮助下作为发电机给高压电池充电,满足对于电量的需求。

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当然,大众也有一些纯电车型,比如高尔夫和朗逸的纯电版,他们的变速箱就特殊一些,是单速的,用来给动力系统APP290电机传递动力。未来也会给搭配升级版的APP310电机。

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鉴于目前新机型还未进入国内市场,所以大众只提供了官方资料,新的APP310是轴平行永磁同步电机,最大扭矩 310Nm,最高功率有150kW,但重量仅90kg。变速箱的部分也集中在电动机内,属于单速减速箱,这样使动力系统结构更为紧凑。

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未来这套系统会在全新 MEB平台系列车型上。

总结:尽管市面上有很多厂家都在使用双离合变速箱,其中不乏自主品牌车型,但是要说的到耐用性和实际驾驶感受,还是大众旗下车型要好一些,有这样的成果主要得益于大众集团这些年在这项技术上所有投入的大量研究,以及经过市场考验后所取得的大量实战经验。随着新能源车型的发展,大众也迅速投入到新能源车型的研究当中,新机型也很快将投入使用,相信未来还会有更多实用且高效的动力系统诞生。

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