奔馳8G-DCT技術(shù)詳解：有何優(yōu)勢亦或弊端

作者：技術(shù)控

編輯：魚魚魚

2019年，奔馳在國內(nèi)發(fā)布了新款GLB，新車的一大亮點就是全新的8速雙離合變速器，目前包括奔馳GLA頂配車型、GLB頂配車型、奔馳CLA 200 4MATIC幾款車型使用的都是這臺8速雙離合變速器。

那么在當時普遍都是7－DCT的背景之下，奔馳為什么要推出8DCT變速器呢，這款變速器在結(jié)構(gòu)亦或是性能上又有哪些亮眼之處，本文將會一一解答。

推出背景

在解答這個問題之前，我們先講講奔馳當時推出8－DCT雙離合變速器時整個行業(yè)的現(xiàn)狀，自從大眾推出DQ200系列變速器之后，整個雙離合變速器行業(yè)基本都維持在7速狀態(tài)，但在AT變速器領(lǐng)域，擋位之爭早已上到了9／10AT，為什么會造成這個差異呢，這還得從雙離合和變速器的結(jié)構(gòu)說起。

一般而言，大部分雙離合變速器的結(jié)構(gòu)都是一組離合控制1／3／5／7擋，另一組離合控制2／4／6和R擋，總共有4個換擋撥叉，每兩個擋位共用一個。

如果想要增加擋位，最直接的做法就是增加一個齒輪組，但對應(yīng)的，還得增加撥叉以及同步器，這就會造成兩個問題：一方面齒輪組的增加必定會導(dǎo)致變速器增加重量和尺寸，這不僅與節(jié)能減排的思路背道而馳，同時安裝空間還會受到嚴重影響；另一方面，由于增加了齒輪數(shù)，對應(yīng)的軸也要提升強度，尺寸肯定會發(fā)生變化，整個變速器可能都需要重新設(shè)計。

所以基于這種背景，7速雙離合既能滿足大部分的工況需求，平衡動力性與經(jīng)濟性，另一方面整個系統(tǒng)成熟度也更高，因此各大品牌推出的雙離合一般都是7速。

至于為什么奔馳要推出8DCT，一方面是因為在結(jié)構(gòu)上相比此前的7DCT并沒有太大的變化（后面章節(jié)會著重介紹），所以不會增加太多的成本以及安裝空間， 另一方面則是因為更寬泛的速比也有利于發(fā)動機適應(yīng)更多的工況。

再一個，奔馳在推出這款8速雙離合的原因也有可能有炫技的因素，在7－DCT大行其道的背景下，8－DCT的推出無疑是更能吸引消費者眼球。

主要與哪些發(fā)動機配合

裝載在哪些車上？

奔馳的8速雙離合目前應(yīng)用范圍并不廣泛，更多的是用在入門車型上，比如GLB 200 4MATIC、奔馳CLA 200 4MATIC、奔馳GLA 200 4MATIC，主要四缸汽油發(fā)動機M282（1．3TG，120kw）、柴油發(fā)動機OM654（2．0TG，140kw）匹配。

奔馳8－DCT變速器結(jié)構(gòu)詳解

1、多了一個擋位，但是尺寸幾乎沒有變化，原因何在？

先看一組參數(shù)，奔馳7－DCT的軸向長度是360mm，重量是86kg，而奔馳8－DCT的軸向長度是361mm，重量是84kg。結(jié)合我們第一段所講，不是說雙離合變速器增加擋位就會讓變速器整體尺寸更大嗎？

對，但這有前提，即通過增加齒輪組的方式來增加擋位，這就勢必會在原有尺寸的基礎(chǔ)上增大，但奔馳的8－DCT其實并沒有增加新的齒輪組，所以它的軸向長度僅僅增加了1mm，重量甚至更輕了。

那么它是如何通過不增加齒輪組的方式來增加一個前進擋位的呢？

首先在變速器的大體結(jié)構(gòu)上，奔馳8G－DCT與7G－DCT一致，都是采用同軸式布置，偶數(shù)擋位布置于外輸入軸上，奇數(shù)擋位則排布于內(nèi)輸入軸。2，4，7，8擋輸出齒輪位于上中間軸，而1，3，5，6，R擋輸出齒輪則位于下中間軸。

增加的一個擋位就藏在了一擋里面，其實它并不是一個直接的一擋，而是通過多級傳動后形成的一個虛擬擋位（如下圖）。

動力經(jīng)離合器傳遞至內(nèi)輸入軸（＃1）后，與三擋齒輪（＃2）嚙合，再由同步器（＃3）與四擋齒輪（＃4）嚙合，同時，由于4擋空套齒輪（＃4）與四擋固定齒輪即外輸入軸（＃5）常嚙合，動力經(jīng)由＃5傳遞到二擋空套齒輪（＃6）上。最后，經(jīng)過同步器（＃7），使＃6與輸出軸（＃8）接合，最終實現(xiàn)第八個擋位的傳動，動力傳遞路徑如上圖所示。

有點復(fù)雜對不對，其實只需要理解到它的核心思路是在本來沒有聯(lián)系的兩個空套齒輪之間，加一套額外的同步器，使它們可以接合，這樣就可以借用齒輪迂回變速，實現(xiàn)拓展速比，使齒比更綿密的同時，保持尺寸和重量不至于大幅增長。

當然，奔馳8DCT尺寸沒有產(chǎn)生大的變化的主要原因，還在于奔馳8DCT的輸出6擋齒輪和8擋齒輪共用一個外輸入軸上的輸入齒輪，輸出7擋齒輪和5擋齒輪共用一個內(nèi)輸入軸上的輸入齒輪。同時接合套也采用的賀爾碧格的緊湊型同步器，其省去了接合齒圈倒錐角，軸向尺寸進一步減少。

2、為什么選擇1擋作為迂回擋位？

我們知道，廠家開發(fā)雙離合變速器，看重的一個特點就是其很高的傳動效率，但齒輪復(fù)用的策略卻讓動力在變速箱內(nèi)部的傳遞路徑變長，傳動效率降低。

一般的雙離合變速器，一擋動力流只需經(jīng)過一次齒輪嚙合，一次同步器接合就可以傳到輸出軸上。對于8G－DCT的一擋，則需要經(jīng)過三次齒輪嚙合，兩次同步器接合才能傳到輸出軸，效率無疑是大打折扣。

因此這時候有一個基本思路，就是這種迂回的傳動效率最低的擋位盡量用使用頻次最少的擋位上，此次用在起步的一擋就成了最好的選擇。

這里在引申一下，高擋位的雙離合變速器除了喜歡把一擋當做迂回擋位外，還喜歡把高速擋作為迂回擋位，這是因為高速擋發(fā)動機本來就在高效工作區(qū)間內(nèi)，因此傳動效率低一點影響不是特別大。

3、采用迂回擋位后，有弊端嗎？

我們中國有句古話叫做橫看成嶺側(cè)成峰，雖然奔馳巧妙的利用動力迂回的方式來實現(xiàn)了8個擋位，但同時，與這個迂回擋位相關(guān)聯(lián)的擋位就受到了相應(yīng)的限制，比如前文我們提到奔馳8DCT一擋的實現(xiàn)是依靠了三個擋位的配合，那么勢必的，一擋的傳動比也受他們影響。

因此相較于以往可以根據(jù)性能取向或者經(jīng)濟取向去隨心所欲的設(shè)置傳統(tǒng)比（因為他們都是獨立嚙合），現(xiàn)在牽一發(fā)而動全身，每一個擋位的齒比優(yōu)化設(shè)計都需要謹慎。

4、與此前的7DCT相比，8DCT有何不同？

有幾點不同，第一，多了一個同步器，變速器的一擋可以看做是個虛擬擋位，通過動力迂回實現(xiàn)。當然，多了一個擋位自然也能實現(xiàn)更寬泛的速比，奔馳7－DCT的速比范圍是7．14：1，而奔馳8DCT的速比范圍為8．81：1，更寬泛的速比范圍意味著變速器在理論上擁有更好的燃油經(jīng)濟性。

第二，8G－DCT采用的采用液壓驅(qū)動的多片濕式雙離合器，一是摩擦片的材料和油路重新進行了優(yōu)化設(shè)計，配合控制策略優(yōu)化，進一步提升車輛起步性能和換擋性能；二是增加摩擦片數(shù)量提升離合器扭矩容量。

第三，在離合器與主泵的連接上，奔馳8G－DCT采用鏈條傳動代替了7G－DCT的直接齒輪傳動，進一步將軸系右移動，縮短變速器軸向長度。不過但鏈條傳動帶來的效率和NVH將是考驗。 對了，潤滑方面奔馳8G－DCT取消了飛濺潤滑，利用電子泵驅(qū)動通過塑料型噴管對齒輪軸系強制主動潤滑。

此外，相比7DCT，奔馳8DCT最大的變動還在于高度兼顧了電動化，通過對雙離合器模塊化，形成混動DCT和常規(guī)DCT。

這樣做的好處自然是能提高發(fā)動機在低速狀態(tài)下經(jīng)濟性不好的問題，通過動力迂回節(jié)約出的空間就可以為安裝電動機做準備，電機的特性正好彌補了發(fā)動機在低擋位時的低效率。

奔馳的8G－DCT混動技術(shù)的原理與大眾DQ400e一致，都是P2結(jié)構(gòu)的混動（德系最愛用的混動結(jié)構(gòu)之一），K0離合器負責切斷發(fā)動機動力傳遞，K1和K2離合器依然負責變速器內(nèi)部擋位切換。P2電機采用永磁同步電機，規(guī)格302＊63mm，最大功率75kw，最大輸出扭矩300Nm。

有哪些比較亮眼的技術(shù)？

首先是奔馳8G－DCT用了更加先進的干式油底殼潤滑系統(tǒng)，可以減少攪油的損失，提升整體效率。其工作原理可以理解為齒輪潤滑油和液壓驅(qū)動油（離合器冷卻）直接劃分為兩個密閉的油腔，電子泵將變速箱內(nèi)部油液導(dǎo)入由箱體和油底殼形成的密閉油腔中。機械泵和電子泵從油箱中導(dǎo)出的油經(jīng)吸油過濾器后進入液壓模塊，通過液壓模塊對油液精確控制實現(xiàn)離合器的結(jié)合與分離、選換擋以及離合器冷卻。

再一個是重量，前文提到8DCT相比7DCT重量還減輕了，主要的原因就是在很多地方用了輕量化技術(shù)，比如8G－DCT采用直接換擋策略，換擋機構(gòu)將換擋撥叉、缸套、活塞及位置傳感器集成為一體，高性能塑料制成的缸套和活塞配合形成了換擋液壓驅(qū)動油道，重量較上一代降低30％。

油底殼模塊將葉片泵和電子泵的吸油過濾器，變速箱冷凝器，壓力過濾器，變速箱換氣裝置和油底殼自身集成于一體，而油底殼同時采用輕量化塑料制成。

市售8AT橫評

目前在售的8速雙離合有本田以及奔馳的8DCT以及現(xiàn)代的8速雙離合，我們先講本田的8速DCT，它的基本結(jié)構(gòu)大家可以看做兩個平行的4AT變速器連在了一起。

不過需要注意的是除了雙離合常見的各部件外，它還額外多出來一個液力變矩器。

沒錯，大家沒有看錯，本田的8DCT里多了一個只有在AT變速器里才能看到的液力變矩器，這樣做的原因，是因為車輛在城市擁堵路況行駛的時候，離合器需要頻繁的結(jié)合、斷開或者是長期處于半聯(lián)動狀態(tài)，普通雙離合變速器會因此存在離合器過熱、換擋頓挫等現(xiàn)象。

為改善這個問題，本田工程師因此保留了自動變速箱上的液力變矩器，普通雙離合變速器在低速蠕動時離合器的半聯(lián)動狀態(tài)全部由液力變矩器來完成，離合器只負責接、合，完全不存在半聯(lián)動狀態(tài)，因此也不存在過熱現(xiàn)象。

另外在結(jié)構(gòu)上，本田的8－DCT采用的是三軸布局，兩根輸入軸，一根輸出軸，這樣的好處自然就是縮短變速器的軸向長度，但即便如此，它的長度仍然比自家的10AT要長上不少。

現(xiàn)代的8－DCT主要是應(yīng)用于現(xiàn)代集團旗下的高性能車型上，比如Veloster N 、i30 N、kona N等，該8速濕式雙離合由現(xiàn)代汽車公司的子公司現(xiàn)代 Transys坦迪斯 生產(chǎn)。該套件代號為 D8F48W。

它的基本結(jié)構(gòu)也是一、三、五、七擋由一個離合器控制，二、四、六、八擋由另一個離合器控制。

不過它的一大特點是它有兩個油泵，其中一個用于潤滑齒輪和冷卻離合器的高流量泵，另一個在齒輪旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中產(chǎn)生壓力。兩者都獨立于發(fā)動機，由電驅(qū)動。

寫在最后

總的來講，奔馳的這臺8G－DCT還是有很多亮點，比如巧妙的運用了擋位迂回的策略，使得8G－DCT相比7G－DCT尺寸重量都沒有大幅增加；同時融入了大量的前量化技術(shù)以及混合動力模塊，很好的考慮到排放節(jié)能指標；再一個，擋位的增加也使得速比范圍更加寬泛，理論上燃油經(jīng)濟性會更好。但考慮到雙離合本身的物理性質(zhì)，再加上高端市場對雙離合的接受度（PDK除外），所以奔馳也沒有將8G－DCT大范圍應(yīng)用在旗下車型上，它的9G－TRONIC還是主流。

原文標題:「研判」奔馳8G-DCT技術(shù)詳解：有何優(yōu)勢亦或弊端