梅赛德斯奔驰全新一代双离合变速箱（8G-DCT）

作者徐来著作权归微信公众号：传记新界，所有人，转发请注明出处。

概述

梅赛德斯奔驰最新研发的8速双离合自动变速箱-8G-DCT与四缸汽油发动机M282（1.3TG，120kw）、柴油发动机OM654（2.0TG，140kw）匹配，搭载A250等车型，形成前驱模块化整车平台（MFA2）全新动力总成配置。较上一代7G-DCT，8G-DCT提升承载扭矩至520Nm，轴向安装尺寸361mm，整个变速箱重84kg，扭矩质量比高达6.2。8G-DCT沿用传统的三轴式轴系布置结构，速比范围扩展至8.81，同时优化档间比，进一步提升整车驾驶性能。

与7G-DCT相比，8G-DCT扭矩、档位提升但轴向安装尺寸并没有增加，同时，通过箱体轻量化、工程塑料应用等措施，变速箱重量降低。

在效率提升方面，8G-DCT采用圆柱滚子轴承、干式油底壳润滑系统、电控液压系统和按需型油泵等设计理念。通过减少机械摩擦和降低电气系统损失，从而提升整车燃油经济性。

8G-DCT主要进行了下列优化举措：

1. 前进档位增加至8速；
2. 提升承载扭矩至520Nm；
3. 降低机械和电气损失；
4. 降低重量；
5. 变速器尺寸优化，满足空间安装要求；
6. 高度模块化设计；
7. 提升换挡响应和换挡舒适性。

轴系结构

与7G-DCT一致，8G-DCT轴系采用同轴式布置，即内外输入轴，上下中间轴。偶数档位布置于外输入轴上，奇数档位则排布于内输入轴。2,4,7,8档输出齿轮位于上中间轴，而1,3,5,6,R档输出齿轮则位于下中间轴。

8G-DCT轴系布置示意图

8G-DCT的并无直接的1档，而是通过多级传动后形成的一个虚拟档位（如下图）。动力经离合器传递至内输入轴后，经3档主动齿传递至3档从动齿后经4档从动齿（3档从动齿与4档从动齿通过同步器耦合）到达外输入轴4档主动齿，动力最后经外输入轴2档主动齿传递至下中间轴的2档从动齿，最后经主减齿轮传出动力。

1档传递路线示意

同时，为了缩短轴向长度，输出6档齿轮和8档齿轮共用一个外输入轴上的输入齿轮，输出7档齿轮和5档齿轮共用一个内输入轴上的输入齿轮。

为提升变速器传动效率，8G-DCT中间轴上左右轴承选用球轴承和圆柱滚子轴承。

轴向尺寸优化方面，采用贺尔碧格的紧凑型同步器，其省去了接合齿圈倒锥角。

中间轴轴承示意图

贺尔碧格DCT-Type式同步器

通过合理的档位布置及共轭传动理念的运用，使得8G-DCT轴向长度仅为381mm（较7G-DCT档位增加轴向长度仅增加1mm）。得益于轻量化减重设计及紧凑的布局，变速器不含油重量为84Kg。

8G-DCT速比

8G-DCT档间比

双离合器与油泵

8G-DCT采用液压驱动的多片湿式双离合器，一是摩擦片的材料和油路重新进行了优化设计，配合控制策略优化，进一步提升车辆起步性能和换挡性能；二是增加摩擦片数量提升离合器扭矩容量。

双离合器基本参数

离合器与主泵的连接上，8G-DCT采用链条传动代替了7G-DCT的直接齿轮传动，此设计主要是避免油泵齿轮与轴系右端干涉，通过链条传动，可以进一步将轴系右移动，缩短变速器轴向长度。但链条传动带来的效率和NVH将是考验。

机械油泵7G-DCT

机械油泵8G-DCT

8G-DCT与7G-DCT油泵设计思路一致,即机械泵+电子油泵的双泵系统。其中，机械泵作为变速箱油液控制系统的主泵，8G-DCT采用更加高效的叶片泵，与7G-DCT相比，所需排油量减少了50%。电子泵则根据变速箱运行状态的变化，适时辅助叶片泵满足液压系统的需求。双本系统最大化的减小驱动、润滑和冷却的能量消耗。

干式油底壳理念和液压模块

为减少搅油损失，提升效率，8G-DCT采用干式油底壳润滑系统，简单可以理解为齿轮润滑油和液压驱动油（离合器冷却）直接划分为两个密闭的油腔。其原理是，电子泵将变速箱内部油液导入由箱体和油底壳形成的密闭油腔中。机械泵和电子泵从油箱中导出的油经吸油过滤器后进入液压模块，通过液压模块对油液精确控制实现离合器的结合与分离、选换挡以及离合器冷却。

干式油底壳系统示意图

与7G-DCT相比，8G-DCT取消了飞溅润滑，利用电子泵驱动通过塑料型喷管对齿轮轴系强制主动润滑。除辅助功能外，电子泵通过切换旋转方向，电子泵可实现从变速器底部排空或配合叶片泵为液压系统供油。从而使得双泵在纯电模式下（发动机不工作）依然可以继续运行。

油底壳模块将叶片泵和电子泵的吸油过滤器，变速箱冷凝器，压力过滤器，变速箱换气装置和油底壳自身集成于一体，而油底壳同时采用轻量化塑料制成。

油底壳模块

8G-DCT采用直接换挡策略，换挡机构将换挡拨叉、缸套、活塞及位置传感器集成为一体，高性能塑料制成的缸套和活塞配合形成了换挡液压驱动油道，重量较上一代降低30%。

换挡模块

直接换挡减少了逻辑换挡阀回路中的泄漏量，降低液压损耗，直接换挡阀能更精确的控制油压，提升阀体动态响应从而缩短换挡时间。同时，通过与双泵系统的配合下，液压系统根据动态消耗率来调节液压动力输出，大大降低了液压系统的能耗。

8G-DCT采用内置式TCU，即将TCU控制模块与液压模块集成为一体，整体系统设计紧凑同时具备模块化。

液压模块

TCU示意图

集成式P2模块

8G-DCT与7G-DCT最大的变化在于8G-DCT同平台兼顾电动化DCT，无论双泵系统的优化、离合器扭矩容量提升还是液压模块接口，均是为电动化DCT作支撑。通过对双离合器模块化，形成混动DCT和常规DCT。

8G-DCT平台：常规两驱DCT、四驱DCT、PHEV混动DCT

混动8G-DCT

混动8G-DCT采用集成三离合式P2模块，其技术原理与大众DQ400e一致，K0离合器负责切断发动机动力传递，K1和K2离合器依然负责变速器内部档位切换。P2电机采用永磁同步电机，规格302*63mm，最大功率75kw,最大输出扭矩300Nm。

总结

作为奔驰前驱模块化整车平台（MFA2）新型传动系统，8G-DCT融入了大量的轻量化技术、模块化理念。同时应对2020后的苛刻节能目标，基于传动自动变速箱（Add-On）发展电动化成为必选项，8G-DCT设计之初同平台考虑常规DCT和混动DCT的兼容性，同时在轻量化、高效率通过局部或系统性优化，从而提升变速箱在整车动力性、经济性的贡献力度。