大眾DQ400E混動變速箱培訓資料

1.DQ400E總成概況

DQ400E是大眾公司全新開發的一款P2結構的混合動力變速箱,其採用三離合器巧妙地將電機與6檔變速箱集成於一體。匹配1.4T渦輪增壓發動機,該總成目前已搭載奧迪A3、途觀L、帕薩特、高爾夫等多款插電式混合動力車型。

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在DQ400E變速箱總成中最核心的就是其中包含的P2模塊,由一個85kW的電機、分離離合器K0和變速器的雙離合器K1K2組成。其通過內外輸入軸連接一款6速DCT變速箱,主要包括內外輸入軸、中間一軸、中間二軸、差速器、換擋執行機構和液壓閥板等零部件。

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大眾混動雙離合變速箱DQ400E結構示意圖:

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大眾混動DCT DQ400E切換混合動力驅動模式原理圖:

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2.三離合器結構

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DQ400E 離合器採用溼式三離合型式,三離合器系統集成在電機轉子內部,轉子內壁支架為整個三離合器提供支撐。K0 離合器(黃色部分)為一獨立離合器,用於結合或分離發動機。佈置在電機轉子內部,離合器內轂的花鍵連接發動機的雙質量飛輪DMF,離合器的外轂位於電機轉子上。箱體內部的圓腔裡一對滾針軸承為離合器外轂提供支撐,同時K0離合器的內部有一滾針軸承為內外輸入軸提供支撐。K1離合器(綠色部分)和K2離合器(藍色部分)和其他的雙離合器結構大同小異。K1離合器外轂與電機轉子支架連接,內轂的內花鍵用於連接內輸入軸,摩擦片採用卡環固定。K2離合器的外轂佈置在K1離合器外轂內部,與K1離合器外轂連接,內轂的內花鍵用於連接外輸入軸,摩擦片也用卡環固定。離合器執行機構由活塞、回位彈簧、彈簧支架三部分組成。

控制和潤滑

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離合器的分離和結合靠液壓控制,K1和K2離合器採用CSC來實現,K0離合器採用活塞方式實現。在變速器的箱體上及軸系上加工了控制油道。液壓系統通過控制油道油壓來使CSC 機構執行移動完成離合器的結合和分離。

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離合器為高速旋轉零部件,同時為摩擦件,在工作中會產生大量的熱量,就需要對離合器進行潤滑和冷卻。同樣的,在箱體和軸系上加工有用於潤滑的專用油道。

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3.電機

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DQ400E採用的是一臺永磁同步電機,由電機轉子、電機定子、電機冷卻外殼、旋變等零部件組成。其中電機冷卻水套和變速箱箱體集成為一體,電機定子固定在箱體上,電機轉子通過箱體上的一對角接觸軸承支撐。電機整體為扁平型,總長度僅為117mm。

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電機內部有潤滑油等,採用油冷方式,同時在定子外部設置有冷卻水道,可以更好地冷卻電機定子。在奧迪A3的電機冷卻水道中,當發動機不工作時,冷卻液不經過發動機中冷器直接流向電機,為電機冷卻,然後流回冷卻系統。此時冷卻液的行程較短,冷卻作用更為高效。當電機和發動機同時工作時,冷卻液則是先經過發動機冷卻再流向電機,最後留回冷卻系統。

4.變速器齒輪軸系結構

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DQ400E的軸系部分就是典型的DCT結構的軸系佈置,同樣是採用平行的三軸式設計。由內輸入軸、外輸入軸、中間軸1、中間軸2和差速器等組成。奇數檔位主動齒輪都在內輸入軸上,偶數檔位主動齒輪都在外輸入軸上。中間軸1上依次佈置倒檔、四檔、一檔的從動齒輪;中間軸2上依次佈置二檔、六檔、三檔、五檔的從動齒輪。兩個中間軸上分別佈置兩個同步器。(左圖紅線表示1檔動力傳遞路徑)

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DCT在換擋過程的無動力中斷,整車舒適性好。這裡用一檔升二檔解釋其原理:發動機和電機耦合之後,K1離合器結合,K2離合器打開,此時同步器處於一檔位置,動力經內輸入軸傳遞到中間軸1檔齒輪,再經同步器傳遞到中間軸1,再傳遞到輸出齒輪,並且,此時可以將二檔的同步器掛入,也即此時掛入了兩個同步器。當二檔切換一檔時, K1離合器逐漸鬆開, K2離合器逐漸結合,即可實現無動力中斷式換擋。然後再同理進行升檔和降檔。

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5.換擋執行機構

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DQ400E的換擋執行架構為分離式驅動方式,即液壓控制系統直接驅動撥叉軸的兩端,這樣可有效地的降低摩擦損失,同時尺寸鏈更短,有利於減小液壓模塊的振動和變形。

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但這種結構的缺點在於殼體加工困難,須在殼體上加工油道。軸系結構中存在4個同步器,對應的也有4套拔叉總成,實現6個前進檔和一個倒檔。

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6.液壓模塊

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7.油泵

DQ400E的油泵由一個電機驅動兩個外齒輪油泵,分別對液壓系統高壓及低壓力供給壓力油,高低壓油泵採用並聯的方式進行連接,在低壓油油泵進油位置設置了吸油過濾器。

低壓油泵直接從油底殼中吸油,並給離合器及齒輪軸系提供冷卻所需的潤滑油,迴流的油液可經過油泵進油口位置直接流入到油泵進油口位置。高壓油泵從HCU 裡的密閉腔體裡面進行吸油,給離合器及換擋系統提供壓力油。

其中低壓泵排量約4.9CC,高壓泵排量約0.39CC。

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大眾高爾夫GTE插電混動車型動力總成:

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大眾帕薩特GTE插電混動車型動力總成:

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