2013年3月20日,大眾汽車(中國)銷售有限公司、一汽-大眾汽車有限公司、上海大眾汽車有限公司根據《缺陷汽車產品召回管理條例》的要求,決定自2013年4月2日起,以‘車輛因變速箱內機電單元的電子故障或者油壓不足,可能導致動力輸出中斷,存在安全隱患。’為條例召回部分缺陷汽車,共計384181輛。這次召回的車型是大眾集團涉及搭載型號為DQ200型(OAM)7速干式雙離合變速箱。那么這款7速雙離合究竟存在怎樣的問題,以及大眾集團提出的解決方案是否有效?下面為你解讀。
7速干式雙離合究竟如何工作?
DSG((DirectShiftGearboxGearbox)中文表面意思為)中文表面意思為“直接換擋變速器直接換擋變速器””,DSG有別于一般的半自動變速箱系統,它是基于手動變速箱而不是自動變速箱,因此,它是AMT(機械式自動變速器)的一員。DSG的起源就如其他汽車高科技一樣,其設計都來自賽車運動,而其實際應用早在80年代初的年代初的保時保時保時捷捷Porsche 962C和1985年的奧迪Audi sport quattro S1RC賽車上,并為他們贏取多項冠軍立下汗馬功勞。雙重離合器的概念比較先進,但作為新科技都存在著耐用性不佳但作為新科技都存在著耐用性不佳、、性能不穩定等致命的問題性能不穩定等致命的問題,其經過十余年的發展后,才采用到普通轎車上。
DSG理論上的工作原理如圖理論上的工作原理如圖,離合器1負責1檔、3檔、5檔和和倒檔,離合器2負責2檔、4檔和6檔;掛上奇數檔時掛上奇數檔時,離合器1結合結合,輸入軸1工作工作,離合器2分離分離,輸入軸2不工作不工作,即在DSG變速器變速器的工作過程中總是有的工作過程中總是有2個檔位是結合的個檔位是結合的,一個正在工作工作,另一個則為下一步做好準備另一個則為下一步做好準備;手動模式下可以進行跳躍降檔手動模式下可以進行跳躍降檔:如果起始檔位和最終檔位屬于同一個離合器控制的,則會通過另一離合器控制的檔位轉換一下,如果起始檔位和最終檔位不屬于同一個離合器控制的,則可以直接跳躍降至所定檔位果起始檔位和最終檔位不屬于同一個離合器控制的,則可以直接跳躍降至所定檔。
現在大眾汽車使用的DSG變速箱有兩種,一種是6速的02E,還有一種是7速的0AM(在大眾內部代號分別為DQ250和DQ200),從直觀數據上分析,代號DQ250的DSG變速箱有六個擋位,能承受最大扭矩為350NM,主要用于高排量或主打操控性的車型,如途觀和邁騰,它們配備的發動機是1.8或2.0TSI,這些發動機的功率比較高。而DQ200則是7速雙離合變速箱,能承受最大扭矩為250NM,主要搭載于中低排量的車型,如6代高爾夫、朗逸車型配備的的發動機是1.4TSI。
7速干式(OAM)與6速濕式(02E)雙離合比較 | ||
變速箱類別 | 7速干式雙離合 | 6速濕式雙離合 |
重量 | 約70KG | 前驅94KG、四驅109KG |
檔位 | 七個前進擋一個倒檔 | 六個前進擋一個倒檔 |
最大承載扭矩 | 250N*M | 350N*M |
離合器類型 | 兩個單片干式離合器 | 兩個多片濕式離合器 |
操作模式 | 自動+Tiptronic | 自動+Tiptronic |
相較于濕式雙離合器的扭矩傳遞是通過浸沒在油中的濕式離合器摩擦片來實現的。DQ200干式雙離合器通過離合器從動盤上的摩擦片來傳遞扭矩,干式雙離合器除了傳遞效率更高外,7速DSG變速箱還省去了過濾器、油冷器以及變速箱殼體中的高壓油管等零部件,與普通手動變速箱一樣,變速箱油只用于變速箱齒輪和軸承的潤滑和冷卻。
7速DSG變速箱的結構組成:雙離合器、齒輪傳動機構、電液控制系統及其他部分構成。
雙離合變速箱的優勢與劣勢
雙離合變速箱的優勢:
1.沒有離合器踏板也沒有液力變矩器既節省了換擋時繁瑣的操作又消除了液力變矩器的動力損失。
2.雙離合變速箱的離合器、換擋撥叉是由電子液壓控制系統來操控的省去了大量手動操作時間。
3.加速沒有動力中斷,反應非常靈敏,換擋時間非常短(大眾DSG變速箱換擋時間在0.2秒左右)。
4.雙離合離合器結構緊湊,重量輕,由于相比自動變速箱,雙離合變速箱沒有液力變矩器、行星齒輪組、多片濕式離合器以及制動帶等復雜部件,雙離合變速箱的結構反而更加簡潔,并且尺寸可以做得更小巧。
雙離合變速器的劣勢:
1.成本問題。雙離合變速器的結構復雜,制造工藝要求也比較高,所以成本也是比較高的。因而目前我們看到配備雙離合變速器的基本都是一些中高檔車型。
2.扭矩問題。在何以承受的范圍內,雙離合變速箱已經絕對能夠滿足一般車輛要求,但對于激烈的駕駛方式還是不夠。因為如果是干式離合器,傳動過程中會產生過多的熱量,而濕式離合器則比較容易打滑。
3. 由于雙離合變速箱是電腦控制的智能變速箱,它的升降擋需要通過電腦向發動機發送信號,并且要等發動機回復后確認后才能完成升降擋。多一個環節就多一個可能故障點,由于智能電子設備的使用增加了故障的機率。
常見的故障以及故障原因分析
熄火:
車輛運行和啟動時發生熄火車輛運行和啟動時發生熄火。
轉速遲鈍:
轉速無法上升有,低速換擋時有頓挫感或者異響。在剛剛起步時能明顯的感覺到變速器1擋與2擋接合時有明顯的不流暢感擋,平路起步以及坡路起步時現象相同;
無法升檔:
低速行駛時低速行駛時,發動機轉速忽然升高,車速保持不變。停車后儀表盤左側轉速表上的發動機系統故障指示黃燈亮起。熄火后,稍后啟動行車,的發動機系統故障指示黃燈亮起。DSG變速器保持在1擋,無法正常升擋,并且無法實現倒擋。
卡死:
尤為引起關注的是出現卡死現象尤為引起關注的是出現卡死現象,這讓消費者對行駛安全產生擔憂。將發動機轉速保持3000轉以上才能實現奇數擋:1、3、5、7換擋,而偶數2、4、6擋無法接合,甚至導致車輛卡死。
動力切斷:
正常行駛中突然發生大概1~2秒的動力中斷。(本次召回主要原因)
從目前我們已知的問題分析,這款7速雙離合變速箱的故障點主要是集中在過熱保護與磨損過度這兩個問題上。
一:是溫度過熱。同樣的問題曾經在6速雙離合變速箱上也出現過。日常的降擋動作會造成離合器片劇烈摩擦。一腳油給下去發動機轉速迅速飆升,車速未有任何提升,此時顯然是發動機在空轉,等低擋位嚙合完成后發動機轉速下降并伴隨有離合器的焦糊味。顯然在這個過程中相當于手動擋轟高轉速后迅速松離合,離合器片劇烈摩擦。這個過程中產生的熱量不言而喻。而7速干式雙離合這個問題更勝,原因采用干式離合器,在頻繁換擋以及高強度工作情況下缺乏有效的散熱途徑,導致變速箱控制系統采取過熱保護措施。
二:D擋駐車蠕動特性。我們知道一般AT車型在D擋時即便不給油也會有一個向前蠕動的特征,這使得AT車型坡起不溜車。實現這一功能的是液力變矩器,沒有液力變矩器的DSG變速箱只能通過電控半離合狀態來實現蠕動。細心的車主會發現DSG變速箱在D擋踩剎車時要比空擋怠速油耗高,因為動力損失在了離合器上。也就是說,在D擋踩剎車駐車時,離合器片一直處于半離合的摩擦狀態,發動機驅動力轉變為熱量也就不足為奇,在擁堵道路中這種情況也就更加嚴重。
第三,換擋程序問題。以往大眾對DSG故障的解決方案是升級軟件,但給出的解釋卻是比較難以理解。而升級的目的更多是跟離合器片磨損有關,舉例說明:初始的控制程序為當車輛起步,發動機轉速達到1500rpm,車速20km/h升二檔”,那么當車輛長期使用在擁堵路況時,變速器就會經常在1、2、3檔之間頻繁換擋,當檔位缺口被磨損到一定的程度時,就會產生間隙,但換擋控制程序未變,就會出現掛擋抖動的情況,這種感覺非常類似手動擋半離合前的狀態。
大眾集團DSG召回解決方案及有效性解讀
召回采取措施:“更換變速箱機電單元,并升級控制軟件”
大眾汽車的召回通告中提到,“本次召回范圍內的車輛因變速箱內機電單元的電子故障或者油壓不足,可能導致動力輸出中斷,存在安全隱患。大眾汽車(中國)銷售有限公司、一汽-大眾汽車有限公司、上海大眾汽車有限公司將免費為召回范圍內的車輛更換改進的變速箱機電單元,并免費為用戶升級最新的控制軟件,以消除安全隱患。”
通告中提到的關于更換變速箱內的機電單元以及升級控制軟件,其實就是更換變速箱里的“大腦”——滑閥箱,以及升級控制變速箱工作的程序。這樣到底能否徹底解決目前DSG變速箱的頓挫、動力中斷等問題?我們還是先來了解下滑閥箱在DSG變速箱工作過程中到底起到怎樣的作用。
滑閥箱是什么?起什么作用?
滑閥箱就是通過里面的液壓頂桿去接合離合器、換擋齒輪來實現換擋的。而什么時候去接合離合器?又什么時候去推動換擋撥叉?主要是由里面的TCU(控制單元)來決定的。滑閥箱說白了,就是相當于一只“大腦”,變速箱要去做什么?什么時候做?都是通過它指揮的。
變速箱內有6根液壓頂桿,2根分別控制離合器K1/K2,另外4跟則控制檔位撥叉,DSG變速箱換擋過程就是通過滑閥箱有條不紊地通過液壓頂桿來控制離合器與換擋撥桿的接合。
雙離合器對滑閥箱的操縱桿控制要求是非常高的,如液壓操縱桿頂出的時間、頂出的力度、回撤的時間等都必須精確控制,否則都會影響變速箱的正常工作。
如滑閥箱因故障不能精準工作會怎樣?
這里,先要弄明白DSG變速箱是如何換擋的。DQ200變速箱是采用下一檔齒輪預嚙合的方法,就是說如1擋在工作時,2檔齒輪預先就與第二輸入軸連接,只是這時的K2離合器與第二輸入軸是處于分離狀態,故只有第一輸入軸輸出動力。而如果這時K1,K2離合器同時結合(即第一、第二輸出軸同時輸入動力),那就有兩個不同速比的扭矩同時輸出到差速器齒輪,這樣將會產生嚴重的機械干涉。
那什么情況會導致第一軸和第二軸同時輸入動力?那就是當滑閥箱不能精準工作時。如當K1正在工作時,K2也去結合;或者當K1的離合片還沒完全分離時,K2離合器就去結合,時間上的誤差就會導致兩根輸入軸同時輸入動力。結果是產生機械干涉,可能會導致離合器打滑、磨損加劇甚至燒毀,齒輪也有可能會折斷等嚴重后果。
什么原因會導致滑閥箱不能精準工作?油液高溫、油液結晶、傳感器故障、電磁閥故障、控制單元故障等等。當然,TCU對變速箱是有保護控制策略的,當檢測到油溫過高或其他故障時,判斷滑閥箱可能會產生不正確動作,就會鎖定某一離合器,不再按順序升降檔,以防止發生更嚴重的機械干涉。
“更換變速箱機電單元,并升級控制軟件”能夠徹底解決DSG問題嗎?
通過以上的故障分析,我們可以看到DSG雙離合變速箱存在最根本的問題是離合器在頻繁換擋和高負荷工作下產生的過熱和磨損問題。是技術設計之初的結構和硬件問題,通過更換機電單元和升級控制軟件都只是更換了變速箱換擋執行機構的問題,而不能解決根本的過熱和磨損問題。所以DSG除非是更換別的變速箱否則無法根治目前出現的病癥。
大眾集團對于DSG解決辦法還有那些?都有效嗎?
1、程序的升級,通過升級程序提高怠速緩解了低速熄火的問題,但是高速過熱失去動力的問題至今依然存在。
2、延長保修,現在所有DSG變速箱的保修期為4年15萬公里。但是,不徹底解決DSG的技術問題,多久保修期都一樣存在問題。