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大众DQ400E混动变速箱培训资料

一路看车 2019-06-27 15:58:52

1.DQ400E总成概况

DQ400E是大众公司全新开发的一款P2结构的混合动力变速箱,其采用三离合器巧妙地将电机与6档变速箱集成于一体。匹配1.4T涡轮增压发动机,该总成目前已搭载奥迪A3、途观L、帕萨特高尔夫等多款插电式混合动力车型。

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在DQ400E变速箱总成中最核心的就是其中包含的P2模块,由一个85kW的电机、分离离合器K0和变速器的双离合器K1K2组成。其通过内外输入轴连接一款6速DCT变速箱,主要包括内外输入轴、中间一轴、中间二轴、差速器、换挡执行机构和液压阀板等零部件。

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大众混动双离合变速箱DQ400E结构示意图:

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大众混动DCT DQ400E切换混合动力驱动模式原理图:

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2.三离合器结构

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DQ400E 离合器采用湿式三离合型式,三离合器系统集成在电机转子内部,转子内壁支架为整个三离合器提供支撑。K0 离合器(黄色部分)为一独立离合器,用于结合或分离发动机。布置在电机转子内部,离合器内毂的花键连接发动机的双质量飞轮DMF,离合器的外毂位于电机转子上。箱体内部的圆腔里一对滚针轴承为离合器外毂提供支撑,同时K0离合器的内部有一滚针轴承为内外输入轴提供支撑。K1离合器(绿色部分)和K2离合器(蓝色部分)和其他的双离合器结构大同小异。K1离合器外毂与电机转子支架连接,内毂的内花键用于连接内输入轴,摩擦片采用卡环固定。K2离合器的外毂布置在K1离合器外毂内部,与K1离合器外毂连接,内毂的内花键用于连接外输入轴,摩擦片也用卡环固定。离合器执行机构由活塞、回位弹簧、弹簧支架三部分组成。

控制和润滑

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离合器的分离和结合靠液压控制,K1和K2离合器采用CSC来实现,K0离合器采用活塞方式实现。在变速器的箱体上及轴系上加工了控制油道。液压系统通过控制油道油压来使CSC 机构执行移动完成离合器的结合和分离。

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离合器为高速旋转零部件,同时为摩擦件,在工作中会产生大量的热量,就需要对离合器进行润滑和冷却。同样的,在箱体和轴系上加工有用于润滑的专用油道。

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3.电机

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DQ400E采用的是一台永磁同步电机,由电机转子、电机定子、电机冷却外壳、旋变等零部件组成。其中电机冷却水套和变速箱箱体集成为一体,电机定子固定在箱体上,电机转子通过箱体上的一对角接触轴承支撑。电机整体为扁平型,总长度仅为117mm。

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电机内部有润滑油等,采用油冷方式,同时在定子外部设置有冷却水道,可以更好地冷却电机定子。在奥迪A3的电机冷却水道中,当发动机不工作时,冷却液不经过发动机中冷器直接流向电机,为电机冷却,然后流回冷却系统。此时冷却液的行程较短,冷却作用更为高效。当电机和发动机同时工作时,冷却液则是先经过发动机冷却再流向电机,最后留回冷却系统。

4.变速器齿轮轴系结构

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DQ400E的轴系部分就是典型的DCT结构的轴系布置,同样是采用平行的三轴式设计。由内输入轴、外输入轴、中间轴1、中间轴2和差速器等组成。奇数档位主动齿轮都在内输入轴上,偶数档位主动齿轮都在外输入轴上。中间轴1上依次布置倒档、四档、一档的从动齿轮;中间轴2上依次布置二档、六档、三档、五档的从动齿轮。两个中间轴上分别布置两个同步器。(左图红线表示1档动力传递路径)

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DCT在换挡过程的无动力中断,整车舒适性好。这里用一档升二档解释其原理:发动机和电机耦合之后,K1离合器结合,K2离合器打开,此时同步器处于一档位置,动力经内输入轴传递到中间轴1档齿轮,再经同步器传递到中间轴1,再传递到输出齿轮,并且,此时可以将二档的同步器挂入,也即此时挂入了两个同步器。当二档切换一档时, K1离合器逐渐松开, K2离合器逐渐结合,即可实现无动力中断式换挡。然后再同理进行升档和降档。

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5.换挡执行机构

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DQ400E的换挡执行架构为分离式驱动方式,即液压控制系统直接驱动拨叉轴的两端,这样可有效地的降低摩擦损失,同时尺寸链更短,有利于减小液压模块的振动和变形。

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但这种结构的缺点在于壳体加工困难,须在壳体上加工油道。轴系结构中存在4个同步器,对应的也有4套拔叉总成,实现6个前进档和一个倒档。

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6.液压模块

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7.油泵

DQ400E的油泵由一个电机驱动两个外齿轮油泵,分别对液压系统高压及低压力供给压力油,高低压油泵采用并联的方式进行连接,在低压油油泵进油位置设置了吸油过滤器。

低压油泵直接从油底壳中吸油,并给离合器及齿轮轴系提供冷却所需的润滑油,回流的油液可经过油泵进油口位置直接流入到油泵进油口位置。高压油泵从HCU 里的密闭腔体里面进行吸油,给离合器及换挡系统提供压力油。

其中低压泵排量约4.9CC,高压泵排量约0.39CC。

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大众高尔夫GTE插电混动车型动力总成:

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大众帕萨特GTE插电混动车型动力总成:

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