动力传输的无缝连接——奥迪DSG变速箱性能详解
对于运动型车型来说，提速能力是一项重要的指标，这除了要依靠发动机的大马力和大扭矩，变速箱也是非常重要的一环。变速箱结构的不同，会大大影响车辆的加速能力。自动变速箱常因换挡滞后为人诟病，而DSG半自动变速箱的出现彻底打破了这个局面。
DSG变速器最早应用的车型奥迪TT 3.2
手动换挡是不是最快的呢？有没有既可以实现自动换挡，车辆的提速能力又超越手动变速箱的车型呢？在民用车领域，大到 法拉利的超级跑车，小到 奇瑞QQ的EAS YDRIVE，都是采用一种被称作半自动的变速器，当然这两种变速箱的技术含量是有着天壤之别的。而在半自动变速箱领域，绝大部分的高性能半自动变速箱都是基于纵置发动机平台的，横置发动机平台的车型一直没有匹配过这类变速器，直到 大众DSG变速箱的出现。这款完全不同于其他变速箱结构的DSG，通过双离合器式结构，并配合空心轴，做到换挡的“无缝连接”，将换挡时间缩短到难以理解的0.1秒！不仅如此，它的结构非常紧凑，可以匹配在 大众的 A级横置发动机平台的车型上，今天我们就来详细了解一下这个半自动变速箱的特殊分支——DSG双离合器变速箱。
半自动变速箱可以实现高速换挡，但由于体积硕大，无法在多数车型上匹配，DSG解决了体积问题。许多高性能跑车，如 法拉利的 F430采用的半自动变速箱也能达到这样的换挡速度，但那都是为纵置平台的发动机特别开发的，体积硕大，成本也非常高，无法匹配小型车。怎么办？ 大众凭借其技术优势，愣是通过及其特殊的结构，将这种本来体积硕大，长度很长的半自动变速箱，造得结构非常紧凑，特别是在长度方面，足以装在一台前横置前驱平台的 A级车里。 虽然体积减小了，DSG的性能却丝毫不弱于那些超级跑车的半自动变速箱。它以小于0.1秒的换挡时间，实现了整体换挡的无缝连接。注意，这种无缝连接与CVT那种有着本质的区别，它不仅仅是在换挡感觉上无缝连接，在动力传输上也能做到几乎无缝连接——这几乎是变速箱设计的完美境界。而实现这一技术的核心， 就是DSG名称里所表示的——双离合器变速箱。为什么要采用双离合？它会带给我么什么好处？ 驾驶手动挡车型完成一次换挡，可以说百分之九十的时间，浪费在了踩离合器和拨动换挡杆上。而双离合器就能很好解决这个问题，它相当于在你挂入2挡的同时，也挂入了3挡，两个离合器分别控制两个挡，但在此时，控制3挡的离合器是踩下的，没有动力传递。当要从2挡换至3挡时，因为我们已经换好挡，只需在踩下控制2挡的离合器的同时，抬起3挡的离合器即可。这样的换挡是不是很令人惊讶？入挡和摘挡是完全没有间隙的。这种感觉是非常奇妙的，完全不间断的加速，推背感不断，再急的加速也不会令你在换挡的时候点头。而且每次换挡省下的宝贵时间，是会得到放大的，6挡手动变速箱一次换挡时间假设为0.5秒，相比DSG，换挡时间就要多出2.4秒，在赛场上这就是一笔巨大的财富了。
DSG到底是通过什么特殊结构来实现这样的功能的呢？那就接着往下看吧。
DSG变速箱我们称之为双离合器变速箱，顾名思义，这种结构采用了两块离合器。与普通手动挡车型采用的压盘式离合器不同，这两组离合器是采用多片式的。千万不要把这种双离合器与传统手动变速箱的多摩擦片式离合器混淆，DSG变速箱的两个离合器是独立工作的，独立完成不同挡位的换挡需求，而多摩擦片式的离合器仅仅是我们平时采用的单离合器式手动变速箱的一种结构，其采用多个摩擦片是为了提高离合器所能传递的最大扭矩。传统的单离合器变速箱在实现各个挡位间的动力切换时，首先离合器要将发动机传递给变速箱输入轴的动力切断，之后变速箱内的各组齿轮才能顺利完成切换，达到改变齿轮比的目的。双离合器的两个离合器则不存在这种切断问题，当其中一个离合器断开时，另外一个离合器会随同接通，实现无缝连接。
在传统的变速箱上，在临近的两个挡位间进行切换时，不可避免的会出现动力切断。在手动变速箱换挡时，我们需要通过离合器先切断动力，使变速箱中的齿轮顺利啮合，在这一过程中，发动机的动力在离合器的作用下，无法传递给变速箱的输入轴，在这一短暂的瞬间，发动机就无法连续的输出动力，造成发动机动力的瞬间损失。这是传统的单离合器变速箱无法避免的。这种将所有变速齿轮布置在一根齿轮轴上的结构，是无法实现动力的连续输出的，动力损失也是必然的。而DSG变速箱正是在齿轮变速上做足了文章，让变速过程实现了动力的无缝传递。
DSG配备了两根输入轴，分别由两个离合器控制，来实现无缝连接。DSG变速箱的结构相对较为复杂，在变速箱结构上已不再是简单的两轴或三轴式变速箱，DSG变速箱采用的是更为复杂的四轴式的传动结构，四轴的结构是怎么出来的？其实DSG变速箱也不是什么高深的技术，只是采用了十分巧妙的结构设计方式。所以仅仅通过结构图来看，想了解其中的奥秘还是有较大难度的，既然如此，我们现在就来简单介绍一下DSG双离合器变速的结构原理，看看这个高性能的变速箱是如何实现动力的无缝传递的。
我们说了DSG采用的四轴式传动结构，在这四轴的结构中，最为关键的技术就在变速箱的输入轴，相比传动的变速箱中一根输入轴的结构，DSG变速箱采用的则是两根输入轴。这两根输入轴分别与一个离合器连接。自然就会产生这样的疑问，两根输入轴难道在动力传递过程中不会产生干涉么？其实这种干涉在DSG变速箱上是不存在的。 在DSG变速箱上，两根输入轴实际是围绕着同一轴线转动的套轴。所谓的套轴，就是像是钢笔帽，一根直径较大的空心传动轴套在直径较小的传动轴的外侧，两根轴由于长度不同，在轴的一端分别固定不同齿数的传动齿轮。而两个离合器正是选择性的控制两根输入轴的转动，从而实现动力的连续传递。
DSG通过两根输入轴分别对应奇数挡和偶数挡，来解决相邻挡位之间切换时动力损失的问题。DSG变速箱摆脱了传统变速器的设计思想的束缚，将这种传统的单输入轴一分为二，将奇数挡位和偶数挡位的传动齿轮分别布置在两个输入轴上，这样一个输入轴就会在变速箱挂入1、3、5挡时联动，另一根轴就会在挂入2、4、6挡时联动。而动力的输出轴也是有分别的，一根输出轴实现低速挡时的动力输出，另一根轴实现高速和倒车挡的动力输出，两根输出轴的动力最终都要和变速箱的最终输出轴联动在一起，将动力输送到车轮上，此外在变速齿轮组的布置上也没有采用传统的布置方式，变速齿轮的放置位置并不是按照到位的顺序放置的，这样相邻两个挡位的变速齿轮就不会再共用一个同步器，这更是为实现动力的无缝传递提供了技术保证。
那么这一切具体又是怎样实现的呢？下面我们就详细的分析一下DSG变速箱的动力传递过程。当变速箱挂入一挡时，控制奇数挡输入轴的离合器接通，使奇数挡输入轴转动，控制1挡的同步器会自动和低速挡输出轴上的1挡齿轮啮合，使一挡变速齿轮与低速挡输出轴实现联动，带动低速输出轴转动，在低速输出轴的末端固定了一个斜齿轮，依靠这个斜齿轮将动力最终传递给最终输出轴。 在一挡同步器和一挡齿轮相啮合的同时，二挡同步器也在电控组件的控制下和二挡齿轮相结合，处于工作待命状态。当变速箱挂入一挡后，控制偶数挡位输入轴的离合器此时完全处于与发动机动力完全断开的状态，此时偶数挡的输入轴虽然在二挡齿轮的带动下也会转动，但其完全是在跟随着其他一挡齿轮转动，并没有任何动力的输出，因此偶数挡位的输入轴也就不会对奇数挡输入轴的动力造成干涉，高速挡的输出轴也会跟随转动，但同样是处于空转状态，没有任何动力的输出，所以在动力输出上没有任何动力发生相互干涉。
控制偶数挡的离合器在电控单元的控制下，与发动机的动力输出端结合，控制奇数挡输入轴的离合器与发动机的输出端断开，就完成了输入轴的动力切换，这一过程中，两个离合器完全是同步进行的，也就是控制奇数挡输入轴的离合器与发动机动力输出端分离开多大的距离，控制偶数挡输入轴的离合器与发动机的动力输出端就会有相同距离的结合，所以在动力传递过程中，只存在两个离合器与发动机动力输出端动力转换时离合器打滑的动力损耗，而再会像传统的单离合器变速箱那样，在离合器与发动机的动力输出端断开时，会出现动力中断的现象。这样说来，在离合器上动力传递并没有被中断，而同步器早已完成了齿轮的连接工作，只要动力在两个离合器的控制下从奇数挡输入轴转换到偶数挡输入轴，位于输出轴上的传动齿轮就会自然的完成改变齿轮比的工作。 在完成了二挡动力切换同时，控制三挡的同步器也会在电控部件的控制下，与三挡变速齿轮箱啮合，使三挡的传动齿轮处于待命状态。 除了升挡时，DSG会使更高挡位处于待命状态以外，在超速挡时，同样可以为降挡实现待命状态，加快降挡时间。由于DSG比变速箱目前只是采用6前进挡的结构，因此当变速箱进入6大明湖驱动时，就不会再有同步器与更高挡的变速齿轮提前啮合，相反，此时5挡变速齿轮并没有与同步器分离，而是始终保持着啮合状态。当需要降挡时，动力会通过离合器的改变实现动力的切换。通过这样的结构，高速挡输出轴和低速挡输出轴在动力的最终输出端都会固定一个齿数相同的斜齿轮，和最终输出轴相啮合，当以低速输出轴输出动力时，高速挡输出轴会在这个齿轮的带动下进行无负荷的空转，当以高速挡输出轴输出动力时，低速挡输出轴就会被齿轮带动进行无负荷的空转。
总结 这就是DSG变速箱在实现动力切换时的无缝传递的过程，从整个过程来看，动力传递过程中只可能是在两个离合器间切换时才存在动力损失，而不会出现动力在传递过程中的中断。而这两个的切换是同时进行的，也就是说其中一个离合器断开时，另外一个离合器就已经接通，将动力传递的时间损失降低到最低限度。
说到这里有人自然会问，怎么只有在6挡传递动力时，比其挡位低的5挡也处于待命状态，而在其他挡位传递动力时，相比较低的挡就不会处于待命状态呢？这个问题解释起来还是比较复杂的。DSG变速箱在传递动力时，奇数挡和偶数挡使用的是不同的输入轴。为了能更直接的说明问题，我们就已4挡为例进行说明，当变速箱处于4挡动力传递时，5挡和3挡若是同是处于待命状态，也就是说此时5挡和3挡的同步器都与相应的变速齿轮箱啮合，这样一来，由于此时是处在4挡驱动的状态，发动机的动力会通过4挡齿轮带动低速挡输出轴转动，同时高速挡输出轴就会被与低速挡输出轴同时啮合的最终传动齿轮所带动，5挡的齿轮就会被高速挡输出轴所带动，进而带动奇数挡输入轴转动，而同样与奇数当输入轴联动的3挡也会随着转动，问题也就再次出现了，由于此时3挡转动使被输入轴所带动的，这时3挡就不再是处于无负荷的空转状态了，而是处在有负荷的状态，那么3挡的输入轴自然会联动输出轴向外输出动力，那么以4挡转速旋转的低速挡输出轴和以3挡转速转动的低速挡输出轴就存在了俩个不同的转速，而我们知道，位于同一齿轮轴上的齿轮在转动过程中，必定是以相同的转速转动的，因此这样就在变速箱内各输出齿轮产生相互的较劲现象，变速箱内的齿轮也就无法转动了。那么对于2挡来说，由于3挡和1挡都共用一个同步器，所以更是无法实现在更低的挡位下实现变速齿轮的待命状态。相比在6挡时，处于齿轮啮合状态的5挡是跟随6挡的转速转动的，根据齿轮间相互啮合，5挡齿轮又会带动奇数挡输入轴转动，而此时与奇数挡输入轴相联动的就只有5挡齿轮，其余齿轮由于同步器都处于打开状态，也就都不能与输入轴实现联动，因此也就不会出现动力相互较劲的现象。
通过我上面对DSG变速箱工作原理的分析，我们就知道了，实际上DSG变速箱在动力输出时，只是在加速的过程实现动力的无缝传递，而在减速时，变速箱仍然不能实现动力的无缝传递，而且在减速时，我们需要的正是尽快切断动力，而不是是动力仍能连续输出，这也就是我们更容易理解为什么在减速时DSG变速箱在减速时不能实现动力的连续传递了。所以DSG变速箱在加速升挡过程中，动力冲击很小，平顺性也非常出色，而在减速降挡时，DSG变速箱的部分挡位性能实际上和传统的变速箱减速降挡的过程是一样的，仍然会存在着动力的冲击。
DSG出色的换挡速度，大大提升了车辆的极限加速性。同样采用2.0T发动机的 高尔夫GTI，配备DSG变速箱版本的比配备6速手动变速箱版本的，0-100公里/小时的时间缩短了整整0.3秒钟的时间，这对于一款加速成绩在7秒附近的车型来说，提升效果是非常可观的。DSG作为 大众的新技术，在民用量产车上配备的时间还不长，这不可避免的会导致其单台成本过高，因此我们只能在那些个性化的性能版车型上体会到它的优异性能。随着这一技术应用的逐步普及，成本问题也会逐步得到解决。说不定有一天，普通的 高尔夫上也会出现DSG的变速箱，这对于喜欢驾驶乐趣，口袋里的银子有不多的车友来说，无疑是值得期待的。
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