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福克斯DPS6双离合器变速箱动作原理及操作说明 SJTU91BB

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福克斯双离合器

 

作者:SJTU91BB

作者简介:SJTU91BB早年毕业于SJTU上 海交通大学汽车专业。退役汽车工程师。长期从事汽车后市场的相关工作。关注汽车热点问题,分析揭露技术背后的真实。以博会友,期望和广大车主成为好朋 友!SJTU91BB已经发表了除AMT以外市场上常见变速箱新车的磨合文章(MT,AT,CVT,DSG)。与广大车主有关的汽车保养新帖不断酝酿,陆 续发表中。

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福克斯干式双离合器变速箱动作原理和操作说明:

本贴分三个部分:

第一部分:介绍DPS6的离合器操作原理和变速箱的换挡原理

第二部分:综合说明福克斯双离合器车型的驾驶技巧(包括:磨合,上下坡,堵车,停车,弯道,拉高速等内容)。

第三部分:福克斯使用说明书截图,注解。

这是一个中长篇,全篇配图或截图30多个,分三步写完。请福克斯车主慢慢看,就当看小说连载吧。

 

双离合器变速箱分湿式离合器片和干式离合器片两种。什么是湿式?就是离合器片浸泡在液压油里面,主动轮和从动摩擦片结合的时候,必须先把液压油挤出。干式片之间没有油液,有的只是空气,所以干式片的结合速度可以更快,传动效率更高。然而,干式片也有自己的困惑?大家都知道,就是高温。离合器片频繁的结合分离,每一次动作都是一次半联动滑磨的过程。所以,高温是干式片唯一需要认真对待的问题。

我们已经详细的分析过大众的DQ200干式离合器变速箱。当然,比亚迪的速锐,菲亚特菲翔的干式变速箱的传动原理都和大众的类似。它们的共同特点是:采用电机齿轮泵驱动液压油,用集成各种电磁阀的滑阀箱来控制离合器的操作臂和换挡拨叉。

今天我们要谈的是福克斯使用的双离合器变速箱:DPS6.也就是德国格特拉克(GETRAG)公司的6DCT250,该公司在江西设厂。这款变速箱的离合器结构和机械换挡齿轮组传动和大众的都类似。主要不同的是:福克斯的双离合器变速箱使用4个电动机来控制2个离合器操作臂和4个换挡拨叉;而大众使用液压滑阀箱。

DPS6是一款什么样的变速箱?

这里,我来做个定义:DPS6就是两个手动变速箱合在一起+电机机械控制的自动换挡。它的润滑方式和手动变速箱完全相同。手动变速箱可以做的事情,比如低速时空挡滑行,DPS6也完全可以。这个概念很重要,在DPS6驾驶技巧中,我们会再次论述低速空挡滑行对延长离合器片使用寿命的绝对重要性!

我们下面文章中提到的DPS6就是6DCT250。一个是福特的变速箱编号,一个是GETRAG的变速箱型号。这款配置在福克斯上的变速箱由福特工程师和GETRAG共同协作完成。GETRAG的干式双离合在雷诺车型上已经大量装车。

福克斯的车主们、发烧友们,可以在蓝色方向盘微博上留言,把你们的建议,意见告诉我。让我们共同创作本贴,为了大家更好的驾驭福克斯双离合器车型!写错的地方,大家提出,我来改正!

 

第一部分:福特DPS6双离合器变速箱电机驱动原理

 

我们先来看看6DCT250的离合器结构图,此离合器是德国LUK公司生产,LUK也是大众DQ200离合器的供应商。

福克斯双离合器结构

和大众一样,福特6DCT250也采用双质量飞轮(图中为画出),并且在两个离合器从动盘上都配置了扭转弹簧的减震结构。这样做进一步减少了曲轴扭矩输入的波动。而大众的DQ200,没有在第二轴使用扭转减震弹簧。

下面是,6DCT250的离合器操作臂结构图:

福克斯离合器操作臂

看到了吗,福克斯的离合器操作臂是直接用电机驱动,没有大众DQ200的滑阀箱顶杆。DPS6很纯粹的机械传动结构。从维修的角度说,哪个零部件坏了,直接更换即可。不需要换总成!C1,C2的驱动电机是直接由变速箱电脑控制,正转,反转,转速,力度都可以控制。这样就能够完成结合,半结合,完全分离等等动作。这个电机有多大功率?我现在还没找到数据。可以知道的数据是,C1,C2膜片弹簧的推力环的力量大约有326公斤,和四个成年男人的体重差不多。足矣压紧离合器片,完成高达250牛米的扭矩传递!

那么,具体如何动作的呢?看下图,了解一下离合器的分离状态,结合状态和半联动状态!我们以C2离合器状态为例:

福克斯DPS6双离合器

滚动压力轮在操作臂的外部可以来回滚动。操作臂底部(图上的上端)凹下去,滚轮在这个位置离合器压盘是分离的。电机驱动滚珠丝杠旋转,丝杠带动大螺母前行(正转)或者后退(逆转)。大螺母上面就是滚动压力轮。为了减少传动摩擦阻力,压力轮和大螺母上的轴销是用轴承连接。滚珠丝杠因为传动角度很小,丝杠可以容易推动螺母前行,但螺母反过来推动丝杠转动就很费劲,从丝杠转动到螺母前行是一个力量成倍放大的过程。当离合器压紧后,没有档位变换时,电机一个小电流即可把螺母停在当前位置,或者电机本身有锁定装置。关于这个锁定方法,本文就不做太多研究了。原英文版资料也没有说明。)这就是福特DPS6″电机-丝杠-螺母“的精妙设计,非常有效,非常节能。

DPS6离合器结合状态上图是离合器压紧的状态。操作臂那个很小的倾斜角度可以把垂直推力放的很大(像楔子一样)。压力轮的最大推力可以达到7000牛顿。压力环的最大压力可以达到3200牛顿,约合326公斤。任何事物都有优点和缺点,要做到完美,那只是一个理想。让我来比较6DCT250电机驱动和大众DQ200采用滑阀箱液压驱动的区别:

福特的6DCT250的离合器操作臂电机驱动的优点:结构简单,原理直观,维修方便,但对半联动时离合器压力的控制比较间接,没有液压滑阀箱控制的精准,并且在操作臂压力释放时,没有液压系统反应快速。

大众DQ200的液压控制优点:压力控制精准,缺点:结构太复杂。但如果液压油出现问题,或者压力控制电磁阀,流量控制电磁阀出现非线性的微小变动,这个精准度也要打折。滑阀箱的结构太复杂,可靠性略逊于结构简单直观的电机丝杠螺母驱动结构。

以上SJTU91BB的客观分析,个人观点,欢迎大家讨论。

福克斯DPS6双离合变速箱换挡拨叉驱动形式

这个在6DCT250的官方资料已经证实:变速箱换挡驱动电机是步进电机。什么是步进电机?我这样简单的说一下。你家里的电风扇都是连续转动的电机,通电就转个不停,停电就休息。而你家里喷墨、针式打印机里面就是步进电机,2个,垂直布局。一个控制X轴,一个控制Y轴(走纸),如果在Z轴上再加个步进电机,就是三维雕刻机。步进电机的驱动完全来自电脉冲,给一个脉冲走一步,不给脉冲就原地不动,连续给脉冲就连续转动。这个完全是数字可编程控制器控制(或电脑控制)。机器人,机械手中大量使用步进电机。

福特DCT250变速箱的换挡拨叉就是由两个步进电机控制,每个电机控制两个拨叉。转动鼓里面的滑道负责控制滑键的直线往复运动。转动鼓在机械原理的概念就是圆柱凸轮机构。喜欢机械的朋友可以进一步研究圆柱凸轮传动。凸轮传动,你也不应该陌生,发动机的配气系统都是靠凸轮完成气门的打开和关闭。我们这里的凸轮实际上就是凹进去的滑道。它的几何形状决定换挡拨叉可以运动的位置。

福克斯DPS6离合器分离拨叉看这个换挡全景图,像不像一个有力的魔爪,深深的抓住每一个福克斯车主的心,让你着迷。我也很着迷,我是机械发烧友啊。

前面我已经说了,除了离合器和拨叉的控制原理和大众的DQ200不同外,其余的部分,基本类似。比如:双输入轴,换挡变速齿轮组等。建议福克斯车主们看看大众的双离合器变速箱齿轮组传动结构部分:在《DSG新车磨合到终极驾驭》一帖中。

下面这个图,我请大家花10分钟时间尽量看懂,这对于延长新福克斯离合器的使用寿命非常重要。请记住我的结论。

资料来自官方,原图不清楚,彩色的线是我重新划的。研究这个图,我花了3个小时。

先定义一下半联动状态和蠕动状态:

在需要扭矩传递的情况下,如果离合器从动盘的转速低于或高于主动盘的转速(即发动机曲轴的转速),都发生半联动(典型情况就是换挡过程)。蠕动状态是研究当发动机转速为怠速时,离合器从动盘的转速低于怠速转速时的扭矩传递状态。(典型情况就是停车过程或慢速跟车)。蠕动过程也是靠离合器半联动实现。半联动过程就是离合器片的滑磨过程。

福特6DCT250的半联动的实现方法:滚动压力轮停在离合器操作臂的中间某个位置,对离合器膜片弹簧施加部分压力!不让主动轮和从动轮完全结合(相对静止)

福克斯DPS6双离合器半联动

蠕动的过程就是缓慢行驶,它的实现就是靠离合器的半联动。

在减速状态:6DCT250变速箱在车速低于10公里时,如果是2档,肯定进入半联动。在车速低于5-6公里时进入一挡,继续半联动。看A点。不知道这个图和大家的实际操作是否吻合,请新福克斯车主注意观察。

SJTU91BB这里明确告诉大家:当遇到红灯准备停车时(车速低于10公里),推N档可以 撤销这个半联动,减少离合器滑磨(蠕动)。

在前行状态发生的两种情况:

1,D档停车,刹车踏板逐渐抬起;汽车会半联动缓慢蠕动前行

2,D档,轻踩油门,或者时踩时不踩油门。半联动缓慢前行。

上面这个图也佐证我对大众DQ200的分析:当车速低于5公里时,1档将进入半联动

 

下一页:福克斯双离合器驾驶技巧

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评论 904

  1. #10

    老师,你好!我是你忠实的粉丝。通过阅读你的文章,我终于搞懂了自动变速箱的种类,哈哈。特别是双离合自动变速箱,我仔细看了很多遍,也通过阅读你的文章让我对双离合变速器的车有了更深层次的认识,我在半个月购买了菲亚特菲翔这款车。也是采用的6速双离合变速器,但还是有两个不能清晰认识的地方。
    第一:这款车在低速自动降档的时候仔细听会有轻轻的咔咔两声,类似于手动换挡的链接声音响,请问这是否正常?
    第二,双离合变速器是否无论时速多少,都可以通过D档到N档以及N档到D档的转换?
    附加问题:空挡滑行是否比牵引力控制滑行更加省油,有的说电喷的发动机牵引力控制滑行更省油,说的也很有道理,但是为什么出租车司机老是要空挡滑行呢?
    因为我以前开手动的习惯了,也喜欢空挡滑行。所以对这点还不甚了解,也渴望搞清楚能够用在以后的日常操作中。
    我看你已经把大众的DSG、福特双离合都写了机械原理和操作方法,老师你能不能简单写点菲亚特菲翔这款车的双离合变速器呢?并与之做个简单的对比呢?

    yangfan6年前 (2013-01-31)回复
    • 第一个问题:
      声音的情况,我只能按照你说的现象做一个大致的分析,具体需要仔细听声源。双离合器的换挡和 传统的手动变速箱的换挡完全一样,是靠同步器结合套在轴向往复运动。咔咔的声音如果能听出来,也是正常的。你看DSG终极驾驭或者手动挡磨合圣典最后的视频。
      2,D-N,N-D可以随时切换,如果需要解锁,参考大众的变速箱解锁那篇文章。
      3,高速 空挡滑行,ECU是怠速喷油;如果带档滑行,ECU是不喷油的。出租车司机空挡滑行,要看他们开的什么变速箱的车。还有就是多年的习惯,的士司机都是长期开手动挡的习惯。

      菲翔的变速箱是干式片和大众DQ200的基本类似。但是,菲翔用外挂式结构,它的滑阀箱,液压油箱都在变速箱的外面,不像大众的DQ200做成一个整体。菲翔这样的做法,更加方便检修。

      你如果有菲翔说明书的电子版,发一份给我。我来看看,有没有特别需要说的,给菲翔的车主点评一下。go1699@163.com

      SJTU91BB6年前 (2013-01-31)回复
      • 这几天有点忙,刚回来一会,非常感谢博主这么快给我的详细回复。
        期间我问了朋友也在手机上百度过菲翔的说明书,都没有电子版的,我甚至在广汽菲亚特官网上索取电子资料了,但是现在还没有收到。
        刚才又看了你以前写的文章,感觉是温故知新啊,谢谢楼主!

        yangfan6年前 (2013-02-03)回复
        • 好的。我写帖子,说实话,找资料太花时间。写倒很快,都是熟悉的内容。如果用说明书,按照说明书点评,最有效果,车主最喜欢。说实话,写这么多原理,车主不一定感兴趣,也不一定有时间看。

          SJTU91BB6年前 (2013-02-03)
  2. #9

    老师,看好新上市的翼虎,但是比较纠结福特的那款6AT 型号为6F35,这款变速箱是和通用合作开发的,通用在君越君威上使用投诉都闹死了,网上也找不到这款变速箱的情况,老师能否给点意见。

    romakeloli6年前 (2013-01-31)回复
    • 做越野车,能用到的自动波,我只认可AT的。CVT,和DCT都不合适,或者用AMT。你要想买自动的,AT或者AMT都是好的选择。或者买纯手动的,也很好,纯手动最适合越野。
      投诉多,也要慎重,看看车主投诉的焦点是什么,是使用不当还是本身机械原因,然后看看厂家有没有改进的方案或者服务方案。现在的车先开着,买车是大件,不用着急。

      SJTU91BB6年前 (2013-01-31)回复
  3. #8

    纠错别字,第一页末端黑色加粗文字的第一个字,“档车速低于5公里时”里面的“档”是否应该改成“当”,如纠错有误请见谅。

    tnemesis6年前 (2013-01-31)回复
    • 好的。不光错别字,内容写错了,也欢迎提出。一个有用的帖子都是车主共同完成,我算是领唱吧,大家合唱。哈哈。

      SJTU91BB6年前 (2013-01-31)回复
    • 已经更新修正。谢谢。

      SJTU91BB6年前 (2013-01-31)回复
  4. #7

    老师好,有两个问题请教一下:
    1.你讲的刹车时10km/h,5km/h进入半联动,但普通手动挡到快停下来时都是先踩离合再刹车,难道福克斯的变速箱厂家设计时没考虑到踩刹车,到低于10km/h时断开离合吗?
    2.福克斯双离合怠速行驶(已经开起来了,但不加油门),是不是一直是半联动呢?我看手动挡半联动启动后,离合就抬起来了。
    3.你说每次踩刹车对变速箱都是一次冲击,是不是指降挡呢?
    既然这款变速箱是按手动挡原理设计的,那为啥不能利用手动挡的优势呢,不懂啊,请赐教!谢谢

    zxm19856年前 (2013-01-30)回复
    • 猜测都是大忌。为了彻底打消车主的疑惑,我上了蠕动扭矩分析图:“第一部的的最后一个图”。您再仔细看看,那个就是官方的低速控制实验图。所有的双离合都是模拟AT的控制策略,用半联动模拟蠕动过程,所以DPS6,10码以下继续半联动,不会断开离合器。如果要断开,只有你自己操作。去看看那个图吧。踩刹车冲击齿轮轴承等,指所有的变速箱,不针对降档。急刹也来不及降档的。

      SJTU91BB6年前 (2013-01-30)回复
      • 谢谢,老师。还有个问题,福克斯双离合怠速行驶时是否是蠕动,既半联动呢?如果是的话,那我经常怠速开那不是都在滑磨

        zxm19856年前 (2013-01-31)回复
        • 怠速行驶,1档车速高于7公里或2档车速高于11公里,就不再滑磨了。看原理部分的最后一个图。

          SJTU91BB6年前 (2013-01-31)
  5. #6

    学习了,受益匪浅! 🙂

    4959973046年前 (2013-01-30)回复
  6. #5

    只有滑动丝杆才有自锁能力,滚珠丝杆是没有自锁能力的。

    dragoonppp6年前 (2013-01-28)回复
    • 嗯,你说的对。谢谢!

      SJTU91BB6年前 (2013-01-28)回复
  7. #4

    辛苦了

    shwshn6年前 (2013-01-28)回复
  8. #3

    终于出福克斯双离合的文章了,感谢,新福克斯挂S档经常会有顿挫感,什么原因?

    flyship6年前 (2013-01-26)回复
    • 容忍一下吧,新福克斯的换挡顿挫反应很多。福克斯的离合器是电机驱动,动作比液压的稍微慢些。

      SJTU91BB6年前 (2013-01-26)回复
      • 致胜的6速湿式DCT S档降档顿挫也很严重。而且致胜的直喷发动机说明书里禁止添加汽油添加剂。请问博主到底能不能添加

        splendid20096年前 (2013-01-29)回复
        • 说明书禁止,就按说明书执行,原厂规定是因为怕乱七八糟的添加剂对发动机部件由副作用,比如氧传感器等。你有说明书的电子版吗?如果有请发给我go1699@163.com.我准备写致胜6DCT的文章,现在找不到说明书。

          SJTU91BB6年前 (2013-01-29)
        • 好的,已发邮件。请研究下到底是否允许添加燃油添加剂。因为我没仔细对比过这份电子版和我新车的说明书上是否有不同。

          splendid20096年前 (2013-01-29)
        • 我晚上在仔细看看,然会给您答复。

          SJTU91BB6年前 (2013-01-29)
  9. #2

    坐等更新,大师辛苦。

    老康6年前 (2013-01-26)回复
    • 很长,慢慢看。

      SJTU91BB6年前 (2013-01-26)回复