新一代车型优先考虑要素
目前的奔驰（Mercedes）前轮驱动紧凑车型将于2012年升级换代，市场压力促使奔驰（Mercedes）对汽车设计、工程和制造采用截然不同的方案。 A级和B级车一直采用非常高端的配置，其精巧的双层结构将发动机和变速器水平层叠放置在底板之下，这样可以让紧凑车型拥有宽敞的车内空间。 这种独特的布局意味着前轮驱动轴实际上位于发动机/变速箱的前方。
这种布局的缺点在于其制造成本十分高昂，因此降低了该种车型的盈利空间，并且变种车型的数量也非常有限。 此外，它与其它奔驰（Mercedes）车型的通用性很有限，这减少了通过零部件生产规模化实现经济效益的机会。
针对新一代车型，奔驰（Mercedes）决定采用更传统的方案和标准的单层底板、直立式发动机，并且车体的总重量也有所下降。 采用该设计的优势在于，能够利用这款新一代紧凑车型平台生产大量变体车型。 2011年9月发布的B级车是采用该架构的五个不同型号中率先推出的车型。后续的四种车型分别是更加动感紧凑的小型A级车、紧凑型SUV以及另外两款尚未宣布的衍生车型。
该平台（尤其是动力传动系统）能够进行全盘改装，这让奔驰（Mecedes）能够自由选择发动机和变速器。 戴姆勒股份公司（Daimler AG）斯图加特总部乘用车研发部的变速器和动力传动系统总监Gerhard Henning表示，这让公司能够研发全新的变速箱。 他在于柏林召开的2011年CTI创新变速器研讨会上发表了一篇论文并指出，进行内部作业能够提供最大优势：
“在内部研发和生产变速箱这一决定为开创市面上前所未有的高级变速箱技术带来了全新的可能性。”
此外，Henning继续指出，由于可以在戴姆勒股份公司（Daimler AG）的协调生产系统内制造单个组件（包括轴、托辊齿轮、滑套、差动齿轮系统以及手动和DCT变速箱的外壳部分），因此可以实现生产协同效应。
效率至关重要
Henning指出的新型变速器系列的优先考虑设计要素包括紧凑型封装和更低重量、模块化部件及实现高效的整体概念，以满足当前和将来的CO2排放要求。
后一个条件是关键，因此必须采用智能起停系统，而且重要的是，基于效率的考量，必须排除在现有钢带无级变速器基础上进一步演变的可能性。 该决策主张采用全新的双离合变速器，其部分组件和工艺与同样最新研制出的相关6速手动变速器相同。 Henning还在研讨会上指出，双离合变速器除了具有节能优势以外，与之前在大量车型上广泛使用的CVT相比，它还能提供更具动感、更愉悦的驾驶体验。
全新的汽车平台要求新型变速器的紧凑型轴长度为360毫米。 Henning介绍说，这就必须采用节约空间的三轴设计，而且如果采用7G-DCT双离合变速器，就要采用新式齿轮组设计（目前正在申请专利）。 两者均采用倒档齿轮原理，它可通过齿轮组作用于SG6-310手动变速器以及双离合变速器上的第一个齿轮来逆转旋转方向，因而自身无需再配备轴。 奔驰（Mecedes）表示，这提供了自由选择变速比的优势，而在传统设计中，通常需要将倒档设置在高于怠速的水平。 使用多个齿轮副能够进一步提高车辆的紧凑性并降低重量，从而实现357毫米的安装长度和46公斤的净重。
推向市场时将提供两种整体变速比：一种是针对汽油车的6.17变速比范围，另一种是面向柴油车的变速比范围6.66。 最大扭矩为310牛米，NGCC的所有更高扭矩车型将仅配备双离合变速器。
双离合变速器
Henning介绍说，当初决定逆小型车发展趋势，为7G-DCT配备湿式离合器系统是一个重要决定，它依据的是两个关键要求，即耐热性和低转动惯性。
Henning的团队认为，采用干式离合系统实现350牛米的目标扭矩会导致封装更大、更重，惯性更高，从而带来较差的换挡体验。 与此相反，多盘式油冷离合器设计能够产生更大扭矩，日后还可升级至450牛米和更加强劲的全轮驱动配置。 Henning还指出，尤其是与干式离合器相比，湿式离合器系统的重量要轻10公斤，并且惯性也减少了50%。
或许更重要的是，Hennning认为湿式离合器对于确保“关键情况”下的耐热性非常关键，例如牵引拖车时（比如重达3吨的拖车）和在陡坡上停车或起步时。 目前正在规划阶段并拟推出的SUV类衍生车型，也需要使用湿式离合器来满足这些高需求。
设计中再次采用了齿轮副组合，以降低复杂程度，五档和七档齿轮、四档和六档齿轮每套均只需要单个传动齿轮。 共提供两种齿轮组车型，分别是变速比范围为7.16的小型汽油车和变速比范围为7.99的更大型柴油和汽油车。
借助于差动区域内的挡板来降低变速箱的搅动损失，因而效率得到了提高。 Henning介绍道，这还减少了发泡现象，从而改善了变速箱发出的声音并可实现较好的换挡效果。
液压执行器
除了在每个齿轮的滑套上使用新式液压换挡执行器之外，在7G-DCT的开发期间还考虑了最大限度地减少电气接口的数量。 五个位置传感器、三个转速传感器和两个压力与温度传感器被完全集成在一起。 同时集成到控制单元的还有电动油泵连线、九个电磁阀以及抬升电磁线圈。
电动油泵是一种辅助设备。 它不仅可在发动机起停期间维持变速箱内的压力，而且当低速运行的离合器需要更多冷却油时能够提高主机械泵的动力。 这一特点可以缩小主泵的尺寸，从而提升整体效率。 辅助泵还可以用作线控驻车系统的独立能量来源，当发动机熄灭时可以对车锁进行开关操作。 而且，这一设计可以避免使用独立的执行器。
“我们想出了一些很巧妙的点子。”Henning评价道。
效果
与之前的型号相比，配备DCT的全新奔驰（Mercedes）B级车在欧洲NEDC行驶循环中经测评省油21%。 据Henning介绍，在减少的36克/公里CO2排放量中，16克要归功于变速器。其中，双离合变速器节约了9%的燃料，其余则由起停系统等其它变速器功能实现。 “全新的DCT变速器在所有NGCC应用中的节能效果等同于手动变速箱。”他在研讨会上如此介绍道。
这些应用非常广泛，种类繁多。 而且，考虑到未来基于NGCC的车型组合中占较大比例的很可能是更高动力的四轮驱动车型，并且7G-DCT将作为强制性标准配置，Henning预计年生产量将达到250,000辆。 “我们预计新型A级车的销售量将增加50%，而且我们认为自动变速器的采用率将在目前较高水平的基础上进一步提高。 这真正可以说是变速器技术领域的新里程碑。”
文章归档日期：2012年1月23日
归档人：DCTfacts.com主编Tony Lewin