直接換擋變速器

直接換擋變速器（Direct Shift Gearbox）也稱為S-Tronic變速器或者雙離合變速器（Double-clutch Gearbox），它特殊的地方在於它比別的變速器換擋更快，傳遞的扭矩更大而且效率更高。

DSG（Direct Shift Gearbox）中文表面意思為“直接換擋變速器”，DSG有別於一般的半自動變速箱系統，它是基於手動變速箱而不是自動變速箱，因此，它也是AMT（機械式自動變速器）的一員。DSG變速器是世界上最先進的、具有革命性的變速器系統，大眾汽車在2002年於德國沃爾夫斯堡首次向世界展示了這一技術創新。DSG可以手動換擋也可以自動換擋，它比傳統的自動變速器易於控制也能傳遞更多功率但又比手動變速器反應更快。 DSG是從連續手動檔變速器SMT(Sequential Manual Transmission)發展而來的，從本質上來說SMT是一款全自動電控離合的手動變速器。

基本介紹

• 中文名：直接換擋變速器
• 外文名：Direct Shift Gearbox
• 別名：S-Tronic變速器或者雙離合變速器
• 縮寫：DSG
• 創立企業：大眾汽車
• 創立時間：2002年

馬元京, 李菊南, 周宜莉. 一種手動操縱桿側置直接換擋的變速器:, CN2893329[P]. 2007.

技術特點

DSG變速器是世界上最先進的、具有革命性的變速器系統，在於德國沃爾夫斯堡首次向世界展示了這一技術創新。DSG可以手動換檔也可以自動換檔，它比傳統的自動變速器易於控制也能傳遞更多功率但又比手動變速器反應更快。 DSG是從連續手動檔變速器SMT（Sequential Manual Transmission）發展而來的，從本質上來說SMT是一款全自動電控離合的手動變速器。

SMT擁有手動檔的操控，自動檔的便捷。雖然SMT也在少數轎車上出現，但它主要套用於賽車以及法拉利（Ferrari）Enzo超級跑車上。配備SMT的車輛都沒有離合器踏板，離合器是自動離合的。大多數SMT都是可以自動和手動換檔，手動換檔由換檔桿或位於方向盤上的換檔撥片實現。SMT的優點在於它採用固力聯接而非傳統自動、手自一體變速器所採用的液力聯結（液力變矩）.當作為手動變速器時，SMT使發動機和傳動系直接相連，從而保證動力百分之百的傳遞到車輪上。SMT以其更快的回響來保證在駕駛員鬆開油門踏板的瞬間發動機轉速不會像自動變速器那樣馬上掉下來，從而實現更精確的動力控制。

SMT還可以進行降檔轉速匹配。當駕駛員降檔時SMT自動摘掉離合進入空檔，隨後鬆開離合。其間SMT會根據當前的車速計算低檔時的發動機轉速，將發動機調整到相應的轉速。然後離合再次摘掉換入低檔後離合器咬合，降檔換檔成功。整個換檔過程平滑順和，沒有猛推和突然加速的現象。但SMT也像其他手動變速器一樣有個很大的缺點就是整個換檔過程中動力會中斷。

DSG就是沒有中斷的SMT，也就是說它是基於手動而非自動的變速器，DSG或S-Tronic消除了SMT固有的滯後缺點。DSG實質上就是由兩個離合器聯結的兩個3檔變速器，當車輛發動時1號變速器處於一檔而2號變速器處於二檔，離合器咬合1號變速器接入一檔起動車輛。當需要換檔時DSG運用離合交換變速器，咬合2號變速器並鬆開1號變速器，這個過程中兩個離合器的動作是同時進行的，沒有動力中斷的感覺。此時2號變速器工作而1號變速器則迅速進入三檔，如果還有換檔那么就1號變速器工作而2號變速器馬上進入四檔，兩者交替換檔。DSG用智慧型控制器來計算下一個可能要換入的檔位從而將空閒的變速器撥到相應的檔位，可根據駕駛員的駕駛習慣進行換檔。其優勢在於換檔的速度：相比法拉利Enzo的SMT 150毫秒的加檔時間DSG可以在大約8毫秒的時間內完成加檔，這也意味著比手動換檔更快。以奧迪A3的0到60英里的加速時間為例，6速手動檔要6.9秒而6速DSG則是6.7秒。像SMT一樣DSG可以進行雙離合減檔和跳躍減檔，如從6檔直接換到4檔3檔等。

DSG採用傳統的P-R-N-D-S檔位設定，可以自動切入D檔常規模式或者S檔運動模式。在常規模式下，DSG會提前加檔以減少發動機噪音提高燃油經濟性。而在運動模式下變速器在低速檔會停留較長時間以保證有足夠的動力。而這特別適用於有渦輪增壓裝置的車輛如奧迪A3、大眾高爾夫GTI以及大眾速騰GLI，因為渦輪增壓機都工作在較高的轉速下。在運動模式下只要輕點油門就可以迅速減檔。

手動模式可以通過推動換檔桿或位於方向盤上的換檔撥片進入，一旦進入手動模式就可以用換檔桿或換檔撥片進行換檔。如果在手動模式下用換檔撥片操縱時，撥動加檔撥片並停住，變速器會切入自動檔狀態，駕駛員可以瞬間減檔，然後鬆開撥片又可以手動控制變速器了。

設計起源

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，而其實際套用早在80年代初的保時捷Porsche 962C和1985年的奧迪Audi sport quattro S1 RC賽車上，並為他們贏取多項冠軍立下汗馬功勞。雙重離合器的概念是非常先進，但作為新科技都存在著耐用性不佳的問題，耐用性的好壞同樣決定了其成本的多寡，於 是，其經過十餘年的發展後，才真正被普通轎車所用。

結構圖 中文版

20世紀90年代末期，大眾公司和博格華納聯手合作研發和生產第一個適用於大批量生產和套用於主流普通街車的DualTronic(R)技術雙離合變速器。2003年，經過大眾汽車工程師們的多年努力研發，歷經了無數次試驗及數百萬公里的路試，大眾汽車率先成功推出了6檔DSG雙離合變速器，並成為了第一家將DSG雙離合變速器裝備於量產轎車的汽車製造商，從這一刻開始，大眾的雙離合變速器有了自己的名字——DSG。

工作原理

結構如圖《結構圖 中文版》所示，離合器1負責1檔、3檔、5檔和倒檔，離合器2負責2檔、4檔和6檔；掛上奇數檔時，離合器1結合，輸入軸1 工作，離合器2分離，輸入軸2不工作，即在DSG變速器的工作過程中總是有2個檔位是結合的，一個正在工作，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：如果起始檔位和最終檔位屬於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於同一個離合器控制的，則可以直接跳躍降至所定檔位。

AMT的結構較自動變速箱效率更高，而DSG除了擁有手動變速箱的靈活及自動變速箱的舒適外，它更能提供無間斷的動力輸出，這完全有別於兩台自動控制的離合器。DSG基本由幾個大項組成：兩個基本3軸的6前速機械波箱、一個內含兩套多瓣式離合片的電子液壓離合器機構、一套波箱ECU。不同於普通的雙軸波箱，或者單輸入軸系統，DSG波箱除了具有雙離合器外，更具備同軸的雙輸入軸系統，而且將6個前進檔分別置於兩邊各自的從動軸上。傳統的手動變速箱使用一台離合器，當換擋時駕駛員須踩下離合器踏板，令不同擋的齒輪作出嚙合動作，而動力就在換擋其間出現間斷，令輸出表現有所斷續。DSG則可以想像為將兩台手動變速箱的功能合二為一，並建立在單一的系統內。DSG內含兩台自動控制的離合器，由電子控制及液壓推動，能同時控制兩組離合器的運作。當變速箱運作時，一組齒輪被嚙合，而接近換擋之時，下一組擋段的齒輪已被預選，但離合器仍處於分離狀態；當換擋時一具離合器將使用中的齒輪分離，同時另一具離合器嚙合已被預選的齒輪，在整個換擋期間能確保最少有一組齒輪在輸出動力，令動力沒有出現間斷的狀況。要配合以上運作，DSG的傳動軸被分為兩條，一條是放於內里實心的傳動軸，而另一條則是在外面套著的空心傳動軸；內里實心的傳動軸連線了1、3、5及後擋，而外面空心的傳動軸則連線2、4及6擋，兩具離合器各自負責一條傳動軸的嚙合動作，引擎動力便會由其中一條傳動軸作出無間斷的傳送，考慮到零件使用壽命，設計人員選擇了油槽膜片式離合器，離合器動作由液壓系統來控制。

結構圖示

由於使用2套離合器並且在換擋之前下一檔位已被預選嚙合，因此DSG的換擋速度非常的快，只需不到0.2秒的時間，下一檔已經進去了，比最好技術的專業車手的手動變速還快，因此使用同一輛車使用DSG比使用MT的加速成績來得要快。

在實際駕駛中，DSG給人的感覺是在整個換擋過程幾乎感覺不到頓挫或推拉，僅僅從轉速表上可以反映出擋位在變動。並且油門踩到底時，DSG變速箱不進行換擋操作，一直到6000轉才進行換擋，提供更高的駕駛安全性和樂趣。此外，DSG還有多種駕駛模式，比如運動模式，在電子程式的幫助下該模式的加擋明顯遲緩而減擋則有了很大的改進，換擋時間也調得更短。有些車型，駕駛員還可以通過撥動換擋桿或利用方向盤上撥片隨時切換自動模式或者手動模式，提供富有動感激情的駕駛方式。方向盤兩邊的換擋撥片能使駕駛員在不觸動換擋桿的情況下隨意進行加擋或減擋的操作，技術來源於F1賽車。在複雜的駕駛環境下，例如高速彎道時，手動換擋往往顯得非常有必要，在DSG的幫助下，駕駛員在換擋的過程中還能體驗到油門自動增加的特殊樂趣。

元件

傑出優勢

DSG變速器旨在滿足消費者對駕駛運動感和車輛節油的雙重要求，為那些酷愛手動變速器的駕駛者們提供了最佳選擇。DSG帶來低油耗的同時，車輛性能方面沒有任何損失，同樣具有出色的加速性和最高時速，並且與傳統自動變速器一樣可以實現順暢換檔，不影響牽引力。配備了DSG的發動機由於快速的齒輪轉換能夠馬上產生牽引力和更大的靈活性，加速時間比手動變速器更加迅捷。以Golf GTI為例，帶有DSG的車型0到100公里加速只需6.9秒，這個成績比手動檔的車型更快，達到最高時速235公里的同時也在同一水平。更加令人印象深刻的是，在性能提高的同時，配備DSG的車型百公里油耗只有8.0升，與手動檔車型相當。

技術創新

DSG變速器與傳統自動變速器有著明顯的區別，DSG從一開始就沒有採用扭矩變換器。這款變速器不是在傳統概念的自動變速器基礎上生產出來的，設計DSG的工程師們走了一條具有革新性的全新技術之路，巧妙地把手動變速器的靈活性和傳統自動變速器的方便性結合在一起。

橫置變速器設計的突出特點就是由液壓控制的濕式雙離合器系統。其中的離合器1負責控制奇數齒輪和倒檔齒輪，離合器2負責控制偶數齒輪。實際上可以說這是由兩個平行的變速器配合組成的一個變速器。精密的離合器動作帶來的結果，就是換檔時對牽引力幾乎沒有影響。因此能夠產生無與倫比的動力轉換，同時感覺順暢並且非常舒適。

DSG有一個由兩組離合器片集合而成的雙離合器裝置，同時有一個由實心軸及其外部套筒組合而成的雙傳動軸機構，並由Mechatronic電子控制及液壓裝置同時控制兩組離合器及齒輪組的動作。在某一檔位時，離合器1結合，一組齒輪咬合輸出動力，在接近換檔時，下一組檔段的齒輪已被預選，而與之相聯的離合器2仍處於分離狀態；在換入下一檔位時，處於工作狀態的離合器1分離，將使用中的齒輪脫離動力，同時離合器2咬合已被預選的齒輪，進入下一檔。在整個換檔期間能確保最少有一組齒輪在輸出動力，令動力沒有出現間斷的狀況。

舉個簡單的例子，當汽車在3檔行使時，4檔齒輪就處於預備狀態，但是尚未啟用。一旦達到轉換點，其它檔位的齒輪閉合，第3檔齒輪的離合器打開，同時激活第4檔。離合器的開關在此過程中同時進行，產生上述所說的平穩轉換。這個轉換過程只需要在極短的幾毫秒中完成。熱衷運動感受的駕駛員還會體驗到觸摸按鈕就進行齒輪轉換的感覺。在S檔運動模式下，發動機和變速器配合可以帶來更高的轉速和更順暢的自動換檔，從而帶來更高的轉換動力。

技術說明

DSG有別於一般的半自動變速箱系統，它是基於手動變速箱而不是自動變速箱，手動變速箱的結構較自動變速箱效率更高，所能承受的扭矩也更大（TT上的DSG可以承受350Nm），而DSG除了擁有手動變速箱的靈活及自動變速箱的舒適外，它更能提供無間斷的動力輸出。

傳統的手動變速箱使用一台離合器，換擋動作分為三個動作：離合器分離－－變速撥叉撥動同步器換檔（前檔齒輪分離/新檔齒輪膠合）離合器結合，這三個動作，是分先後進行的，駕駛員須踩下離合器腳踏，令不同擋的齒輪作出齒合動作，而動力就在換擋其間出現間斷，令輸出表現有所斷續。

傳統的自動變速箱沒有控制與發動機輸出軸通斷的離合器，而是靠液力變矩器配合行星齒輪組進行換檔。它與手動變速器除了在自動控制上的差異，機械方面最大的差異就是行星齒輪組的齒輪處於常膠合狀態，通過給某些齒輪的離合－制動，產生不同的傳動比。

DSG 可以想像為將兩台手動變速箱的功能合二為一，並建立在單一的系統內，他沒有液力變矩器也沒有行星齒輪組。從齒輪部分乍一看很像一台手動變速器，因為它有同步器，但不同的是他用“雙”離合器控制與發動機動力的通斷，這兩台由電子控制及液壓推動的自動控制的離合器，變速反應極快，在整個換擋期間能確保最少有一組齒輪在輸出動力，令動力沒有出現間斷的狀況。要配合以上運作，DSG的傳動軸被分為兩條，一條是放於內里實心的傳動軸，而另一條則是外面空心的傳動軸；內里實心的傳動軸連線了1、3、5 及後擋，而外面空心的傳動軸則連線2、4及6擋，兩具離合器各自負責一條傳動軸的齒合動作，引擎動力便會由其中一條傳動軸作出無間斷的傳送。從布局上看，這套變速器長度很短(相當於傳統6速變速器的一半長度)，所以可以用於前置前驅的車型上。

至於控制系統方面，電子及液壓的控制系統位於變速箱頂部，連線12組DSG的獨立感應器，加上車輛行車狀態的資訊，從而推動各活門及其他組件的運作，而兩具離合器的液壓壓力由專門的電控活門應因不同行車狀況而調節。電子控制系統亦負責計算出將被預選的合適擋段及管理其他控制桿，亦會由6組壓力調節閥及5 組開關閥監控油壓冷卻系統。

要操控DSG，駕駛者可以利用排擋桿或駕駛盤上的換擋片進行序列式的手動換擋，換擋過程離合器的操作完全交由DSG電腦控制。不論在行駛中使用手動模式，還是D或S的自動換擋模式，只要輕拍駕駛盤上的換擋片，DSG立即切換至手動模式及進行換擋程式，沒有傳統自動變速器急加速時的滯後感。但由於沒有液力變矩器的緩衝，換檔加速不如傳統變速器柔和，因此適用於注重加速和操控的跑車，而不適用於注重舒適性的豪華房車。

常見分類

DSG有兩種形式，即俗稱的“濕式”和“乾式”。 “濕式”雙離合器，其雙離合器為一大一小2組同軸安裝在一起的多片式離合器，分別連線1、3、5檔以及倒檔和2、4、6檔齒輪。“濕式”是指雙離合器安裝於一個充滿液壓油的封閉油腔里。這種“濕式”結構具有更好的調節能力和優異的熱容性，因此能夠傳遞比較大的扭矩。6檔DSG可匹配最大扭矩350牛米的發動機。在中國市場，帕薩特2.0TSI，邁騰2.0TSI兩款款國產車型以及大眾汽車CC、R36、EOS、Scirocco、邁騰3.2FSI等大眾汽車進口車型都裝備了6檔DSG。

“乾式”雙離合器，其雙離合器由3個尺寸相近的離合器片同軸相疊安裝組成。位於兩側的2個離合器片分別聯接1、3、5、7檔和2、4、6檔以及倒檔齒輪，中間盤在其間移動，分別與2個離合器片“結合”或“分離”，通過切換來進行換擋。因為它的“雙離合器”不是像6檔DSG那樣安裝於封閉油腔里，所以，被稱為“乾式”雙離合器。“乾式”雙離合器結構簡單，但是“乾式”離合器自身結構的固有特性使它能夠承受的最大扭矩比“濕式”離合器要低。7檔DSG可匹配最大扭矩250牛米的“較小”的發動機。由於生產成本更低，生產者認為，“乾式”是較“濕式”更為“先進”。

簡單概括二者的長處就是：“乾式”雙離合器結構簡單，因而更經濟。相對結構稍複雜的“濕式”而言，故障率較高。而“濕式”則顯得動力更為強勁。雖然最基本的“雙離合”原理是一樣的，但實現的方式卻相差甚遠。

不足之處

首先，與傳統的自動變速箱相比，由於沒有液力扭矩，又沒有MT的半聯動，對於小排量的發動機與DSG的組合，有時會出現低速扭矩不足的現象，表現為起步時輕微的抖動。其次，由於DSG是電腦控制的智慧型變速箱，它的升降檔需要通過電腦向發動機傳送信號，並且要等發動機回復後確認後才能完成升降檔。多一個環節就多一個可能故障點，由於智慧型電子設備的使用增加了故障的機率。總的來說瑕不掩瑜，在倡導低碳的時代，DSG代表著未來變速器的發展方向。

常見問題

1、轉速遲鈍

有消費者反應轉速無法上升，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，平路起步以及坡路起步時現象相同。

2、卡死

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換擋，而偶數2、4、6擋無法接合，甚至導致車輛卡死。

3、熄火

首先是車輛運行和啟動時發生熄火。有的消費者反映：頭一次，經銷商稱是油品質量差，導致車子積炭。然而換了高質量的油問題依舊。第二次，4S店宣稱可以免費檢測，但是處理故障還得收錢。清洗髮動機的積炭和提高發動機的怠速，這是自動檔車熄火故障的處理辦法。但是，問題依然沒有解決。

4、無法升檔

更嚴重的是行駛過程中會出現無法升檔的情況，令消費者不知所措。低速行駛時，發動機轉速忽然升高，車速保持不變。停車後儀錶盤左側轉速表上的發動機系統故障指示黃燈亮起。熄火後，稍後啟動行車，DSG變速器保持在1擋，無法正常升擋，並且無法實現倒擋。