Nd-avtodrom.ru

НД Автодром
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коробка переключения передач с двойным сцеплением Википедия

Roma15r › Блог › КПП с двойным сцеплением

Собрал немного информации о КПП с двойным сцеплением

— Сегодня словосочетание «двойное сцепление» используется в автомобильной индустрии очень часто. Хотя ещё несколько лет назад машиной с таким агрегатом можно было реально удивить, на данный момент она представляет собой вполне обычное транспортное средство. Принцип работы КПП с двойным сцеплением известен лишь некоторым автолюбителям, поэтому и было принято решение о написании статьи о том, как работает двойное сцепление и что это вообще такое.

— Уже в первых предложениях этой публикации хочется сказать, что ключевым преимуществом трансмиссий с двойным сцеплением является потрясающая плавность хода без различных рывков. Но и без «минусов», как всегда, не обошлось. К недостаткам стоит отнести наличие множества составляющих КПП, что привело к тому, что ремонтировать и обслуживать двойное сцепление достаточно дорого.

— Сначала коробки передач с двойным сцеплением начали использовать на автомобилях, созданных для гоночных соревнований. Интересно, что первая такая трансмиссия появилась ещё в конце 30-х годов прошлого века. Её создал Адольф Кегресс, который намеревался установить эту КПП на автомобиль Citroen Traction.Но его идею так и не реализовали. Прошло почти 50 лет и специалисты Porsche разработали трансмиссию, которая обладала неповторимой чертой – возможностью переключения скоростей без необходимости сбрасывания газа. Это решение было действительно уникальным, учитывая, что во время гонок даже самые мелкие детали порой имеют решающее значение. До этого при переключениях моторы с турбонаддувом теряли определенную мощность, а после применения новой КПП переключение происходило без снижения крутящего момента.

• Коробка с двойным сцеплением – устройство и схема:

— Основной элемент трансмиссии с двойным сцеплением – это двойной вал. В стандартной механической коробке передач шестерни цепляются лишь за один вал, а вот в случае с рассматриваемой трансмиссией первое сцепление используется для передачи тяги на внешний вал, второе отвечает за передачу крутящего момента на внутренний вал (внешний – это четные передачи, а внутренний – нечетные). Иными словами, КПП с двойным сцеплением представляет собой некое сочетание двух стандартных МКПП, которые включаются попеременно.

— Механизмы трансмиссии управляются с использованием гидравлики и элементов автоматики. Такая коробка не оснащается гидротрансформатором, который входит в состав автоматической трансмиссии. Инженеры разработали коробки передач с сухим и мокрым двойным сцеплением. Последние погружают в специальные жидкости, обеспечивающие охлаждение и смазку. Статистика показывает, что коробка передач DSG – это лучший вариант КПП с сухим двойным сцеплением.

— Принцип работы КПП с двойным сцеплением Когда автомобилист начинает движение, включив первую передачу, автоматически идет подготовка второй. При переключении передач происходит размыкание первого сцепление и замыкание второго. После этого система устанавливает, что происходит разгон, и осуществляет подготовку третьей передачи. Для того чтобы определить оптимальную передачу, которая будет включена дальше, система учитывает следующие факторы: позицию педали газа (разгон либо торможение); скорость вращения автомобильных колес; скорость вращения валов КПП; позицию рычага переключения коробки передач. В момент переключения на некоторое время происходит замыкание двух сцепление, поэтому мотор не отключается от колес. Именно благодаря этому крутящий момент, по сути, не падает. Очень часто трансмиссия с двойным сцеплением упоминается и как полуавтоматическая коробка передач.

— Сцепления (1, 2) обеспечивают передачу тяги с центрального диска (3) в коробку передач. Коробка с двойным сцеплением в реальности представляет собой механическую трансмиссию, для работы которой не нужна педаль сцепления. Передачи могут переключаться автоматически или в ручном режиме, для чего используются кнопки на рулевом колесе.

ПЛЮСЫ Экономное потребление топлива. Расход уменьшается примерно на 10%, по сравнению с пятидиапазонной АКПП. Плавный ход без различных рывков в момент переключения. Отличные скоростные показатели. Выбор способа переключения скоростей – автомат или ручной режим. Оптимальный выбор для машин с двигателем мощностью от 200 до 500 «лошадок». МИНУСЫ Высокая стоимость ремонта и обслуживания. Появление «провалов» при активном стиле езды с постоянными разгонами и снижениями скорости. Сначала проблема не ощущается, но через некоторое время задержка становится заметной.

Двойное сцепление на современных авто — итоги Сегодня лидирующие позиции в этой сфере занимает немецкий автопроизводитель Volkswagen. Компания уже больше 10 лет оснащает свои модели современными трансмиссиями DSG, которые комплектуются двумя сцеплениями. Новый Volkswagen Passat CC комплектуется уже 7-диапазонной коробкой DSG (подробнее о топовом седане от Volkswagen читайте по ссылке). Коробка передач с двойным сцеплением обладает преимуществами МКПП и АКПП, но о недостатках также не стоит забывать. В дальнейшем немало производителей планирует комплектоваться именно такими трансмиссиями свои новые модели. Одна из причин, которая негативно влияет на популяризацию этих КПП, – ценовая политика. Если денег у вас достаточно, а комфорт вы любите, советуем обязательно присмотреться к автомобилям с трансмиссиями DSG, ведь автомобиль с двойным сцеплением – это великолепный выбор!

Принцип работы КПП с двойным сцеплением (коробка передач DSG)

Многие знают, что существует два основных типа коробок передач: механическая ( переключение передачи с помощью нажатия педали сцепления и перемещения рычага переключения передач) и автоматические ( режим выбирается автоматически, задействованы муфта сцепления, конвертор и набор планетарной передачи).

Но появилось нечто среднее, вобравшее в себя только самое лучшее двух коробок- КПП с двойным сцеплением или полу-автоматическая коробка (механическая коробка передач без сцепления и автоматизированная механическая коробка передач). В мире гоночных автомобилей полуавтоматы, такие как секвентальные механические коробки, используются уже многие годы.

Но в мире серийных автомобилей то, что называют КПП с двойным сцеплением или КПП прямого переключения можно считать новинкой. Эта статья посвящена принципам работы КПП с двойным сцеплением. Также мы попытаемся сравнить ее с другими видами коробок и выясним почему же некоторые считают ее трансмиссией будущего.

Принципы работы традиционной механической КПП

КПП с двойным сцеплением вобрала в себя достоинства двух механических коробок. Чтобы понять, что это означает, мы рассмотрим принципы работы обычной механической КПП. Прежде чем переключить передачу с помощью рычага переключения передач, водитель нажимает педаль сцепления. Которая отсоединяет двигатель от коробки передач и прекращает подачу силового потока к коробке. Когда водитель выбирает нужную передачу с помощью рычага, зубчатая муфта перемещается от одной шестерни к другой (шестерни разного размера).

Синхронизаторы выравнивают скорость вращения муфты, после чего передача безударно включается. После того, как шестерня пришла в движение, водитель отпускает педаль сцепления, происходит повторное соединение двигателя с трансмиссией и посылает крутящий момент на колеса. Таким образом, в обычной механической коробке передач, непрерывный поток мощности не передается от двигателя к колесам. Вместо этого подача мощности изменяется от включенного до выключенного состояния во время переключения передач, вызывая «толчок переключения передачи» или «прерывание крутящего момента».

Если у водителя мало опыта, то каждое такое переключение передач может стать привести к тому, что пассажиров начнет «кидать» вперед и назад. КПП с двойным сцеплением, напротив, использует два сцепления, но педаль сцепления отсутствует. Сложная электроника и гидравлика контролируют сцепления ( как в стандартной автоматической коробке передач). В КПП с двойным сцеплением сцепления функционируют автономно. Одно сцепление контролирует нечетные передачи (первую, третью, пятую), а другое — четные (вторую, четвертую и шестую). Благодаря такому распределению, передачи можно менять без прерывания потока мощности от двигателя к трансмиссии.

Принцип работы: Валы КПП с двойным сцеплением

Двойной вал — сердце КПП с двойным сцеплением. В отличие от обычной механической коробки, у которой все шестерни находятся на одном входном валу, в КПП с двойным сцеплением четные и нечетные передачи располагаются на разных валах. Как такое возможно, спросите вы? А дело все в том, что внешний вал сделан полым, что позволяет расположить в нем внутренний вал. Внешний полый вал питает вторую и четвертую передачи, в то время как внутренний вал — первую, третью и пятую.

Диаграмма ниже показывает устройство обычной пятиступенчатой КПП с двойным сцеплением.

Обратите внимание, что одно сцепление контролирует вторую и четвертую передачи, а другое независимое сцепление — первую, третью и пятую, что позволяет молниеносно переключить передачу и поддерживать постоянный поток мощности. Стандартная механическая коробка передач не может этого, поскольку один вал рассчитан как для четных, так и для нечетных передач.

Многодисковые сцепления

Поскольку КПП с двойным сцеплением похожа на автоматическую, вы можете подумать, что ей требуется конвертер, который как и в автоматической коробке переносит крутящий момент от двигателя к трансмиссии. На самом деле, он ей не нужен, поскольку вместо него используется многодисковые сцепления. Для уменьшения трения и ограничения выделяющегося тепла, детали сцепления погружены в смазочно-охлаждающие жидкости, такой вид сцепления называют «мокрым». Некоторые производители при разработке КПП с двойным сцеплением используют сухие сцепления, как на механической трансмиссии, хотя на всех современных автомобилях установлено мокрое.

Как и конвертер, многодисковые сцепления используют гидравлическое давление для включения. Когда сцепление включено, гидравлическое давление внутри поршня разжимает пружины, что приводит прижиманию набора дисков сцепления к фиксированной пластине давления. Фрикционные диски имеют зубцы, такого же размера и такой же формы, что и пазы барабана сцепления.

В свою очередь барабан соединен с набором шестерней, которые получают крутящий момент. КПП с двойным сцеплением Audi использует как малые витые пружины, так и большие диафрагмовые пружины в многодисковых сцеплениях. При разъединении сцепления, давление жидкости внутри поршня снижается. Это заставляет пружины поршня сжиматься, давление набора дисков и пластины давления ослабевают.

Плюсы и минусы КПП с двойным сцеплением

Надеемся, вам становится понятным, почему КПП с двойным сцеплением отождествляют с автоматизированной механической. В принципе, КПП с двойным сцеплением ведет себя как стандартная механическая: у нее есть входной и промежуточный валы для размещения шестерен, синхронизаторы и сцепление. Единственное, чего у нее нет, так это педали сцепления, поскольку функцию педали выполняют компьютеры, соленоиды и гидравлика.

Ощущение езды — одно из многих преимуществ КПП с двойным сцеплением. Передачи вверх занимают около 8 мс, что обеспечивает самое динамичное ускорение. Она способствует плавному разгону, без толчков, которые сопровождают переключение передач с помощью ручных и даже некоторых автоматических коробок. Такая КПП дает водителям возможность выбора: контролировать ли переключение передач самому или позволить компьютеру выполнить всю работу.

Возможно, наиболее убедительным преимуществом КПП с двойным сцеплением является экономия топлива. Непрерывный поток мощности от двигателя к трансмиссии существенно повышает эффективность использования топлива. Некоторые эксперты считают, что шестиступенчатая КПП с двойным сцеплением может увеличить топливную эффективность до 10% ( по сравнению с обычной пятиступенчатой автоматической). Многие производители автомобилей заинтересованы в такой коробке, но некоторые опасаются дополнительных расходов, связанных с изменением производственных линий по установке нового типа КПП.

Это может привести к повышению цены на автомобиль, что в свою очередь скажется на продажах. Кроме того, производители вкладывают огромные средства в альтернативные решения. Одним таким решением является бесступенчатая КПП (CVT). Коробка CVT является одним из видов автоматической КПП, который использует подвижную систему шкивов и ремень или цепь для реализации бесконечного множества передаточных соотношений на широком диапазоне оборотов. Бесступенчатые КПП тоже уменьшают толчки при переключении передачи и значительно повышают топливную экономичность.

Но такая коробка не может справиться с большим крутящим моментом автомобилей с высокими динамическими характеристиками. КПП с двойным сцеплением не имеют таких проблем и идеально подходят для автомобилей с высокими динамическими характеристиками. В Европе механической коробке отдается предпочтение из-за экономичности. Некоторые предполагают, что автомобили с КПП с двойным сцеплением «захватят» 25 процентов рынка. К 2012 году лишь один процент автомобилей, произведенных в Западной Европе, будет оснащен бесступенчатой КПП. Сейчас мы вспомним историю КПП с двойным сцеплением.

КПП с двойным сцеплением: Прошлое, Настоящее и Будущее

Эту коробку изобрел пионер автомобилестроения Adolphe Kégresse, больше известный изобретением полугусеничных машин, оснащенных резиновыми гусеницами, которые помогают ездить по различным формам рельефа. В 1939 году Kegresse сформулировал идею КПП с двойным сцеплением, которую он надеялся воплотить в легендарном Citroen Traction. К сожалению, неблагоприятные условия бизнеса не позволили претворить идею в жизнь.

Audi и Porsche взяли эту концепцию на вооружение, хотя ее применение было ограничено гоночными автомобилями. Гоночные автомобили 956 и 962C снабжались Porsche Dual Klutch или PDK. В 1986 году Porsche 962 выиграл гонку Monza 1000 километров World Sports Prototype Championship race, это была первая победа автомобиля оснащенного PDK, полуавтоматической переключаемой лепестками на руле трансмиссии). Компания Audi также вошла в историю в 1985 году, когда Quattro Sport S1 с КПП с двойным сцеплением выиграл Pikes Peak Hill climb, гонке с подъемом на высоту 4300 метра.

Volkswagen стал пионером в применении КПП с двойным сцеплением, применив технологию компании BorgWarner DualTronic. Такие европейские автомобили как Volkswagen Beetle, Golf, Touran и Jetta, а также Audi TT и A3, Skoda Octavia и Seat Altea, Toledo и Leon оснащены такой коробкой. Ford является вторым крупнейшим производителем, применившим технологию КПП с двойным сцеплением, разработанную европейским Ford и совместного предприятия Getrag-Ford.

Они продемонстрировали Powershift System, шестиступенчатую коробку с двойным сцеплением в 2005 году на Франкфуртском Международном шоу. Серийный автомобиль, использующий первое поколение Powershift был выпущен около двух лет назад.

Преселективная коробка передач

Преселективная коробка передач представляет собой второе поколение роботизированных коробок передач.

Наиболее известный представитель этого вида — DSG (производства Borg-Warner — DSG-6 (мокрые сцепления) и LUK — DSG-7 (сухие сцепления)). Также известны коробки других производителей (например, Getrag) под другими названиями PDK, SST, DCG, PSG, S-tronic… [1] . Особенностью данной коробки передач является то, что имеется два отдельных вала для чётных и нечётных передач, каждый из которых управляется своим сцеплением. Это позволяет предварительно переключить зубчатые колёса очередной передачи, после чего почти мгновенно переключить сцепления, при этом разрыва крутящего момента не происходит.

Данный вид автоматических коробок передач в настоящее время является наиболее совершенным с точки зрения экономичности и скорости переключения.

Преимущества и недостатки КПП с двойным сцеплением

В принципе, КПП с двойным сцеплением схожа по поведению со стандартной механической: имеет входной и промежуточный валы для размещения шестерен, сцепление и синхронизаторы. Единственное отличие, это отсутствие педали сцепления, поскольку функцию педали выполняют компьютеры, соленоиды и гидравлика.

Преимущества:

  • скорость переключения передач вверх занимает около 8 мс, что обеспечивает автомобилю динамичное ускорение;
  • возможность самостоятельно контролировать переключение передач или перейти на автоматический режим;
  • повышает эффективность использования топлива до 10 %.
  • значительно увеличивается стоимость автомобиля [2] . На автомобили концерна Volkswagen — примерно на 60 000 рублей;
  • не ремонтопригодна из-за сложности конструкции;
  • на автомобилях с коробкой DSG-7 некоторые пользователи отмечают рывки и вибрации при наборе скорости на 1-й передаче и при переключении с 1-й передачи на 2-ю [3] , обусловленные конструктивными особенностями агрегата. На DSG-6 данная проблема в настоящий момент не отмечается;
  • дорогостоящая процедура замены масла (на DSG-6) ;
  • задержки перед резким ускорением при движении на средних скоростях [4] , связанные с предварительно выбранной соседней низшей передачей, например 6-ой при движении на 7-ой, в то время как для резкого ускорения требуется выключить 6-ю и уже затем включить 2-ю или 4-ю.

Коробка передач

Назначение и особенности устройства КПП. Принцип работы коробок переключения передач. Специфика и плюсы разных видов.

Коробка передач или коробка переключения передач (КПП) – это один из важнейших агрегатов трансмиссии – наряду с карданным валом, сцеплением и задним ведущим мостом. Как составляющая трансмиссии КПП характерна для всех автомобилей ДВС.

Назначение и устройство

КПП предназначена для нескольких задач:

  • изменения крутящего момента,
  • изменения скорости,
  • коррекции направления движения автомобиля,
  • разъединения ДВС и трансмиссии и, напротив, их соединения (такая потребность актуальна при переключении передач, необходимости получения малых «ползучих» скоростей, кратковременной остановки транспортного средства),
  • блокировки гидротрансформатора (функция ценна для уменьшения потери полезной энергии «автомата» при передаче крутящего момента в ситуации, когда выравниваются обороты ведомой и ведущей турбин).

При этом одни КПП способны решать все эти задачи, а другие, как например, механическая, только базовые – изменение крутящего момента и скорости. Схема устройства зависит от вида КПП.

В корпусе устройства коробки передач с “механикой” объединены валы (2, 3 или более), синхронизатор, шестерни, рычаг для переключения скоростей, проволочные кольца, подшипники, сальники.

Устройство АКПП (КПП с “автоматикой”) представляет собой узел, в который входят гидротрансформатор, планетарный ряд, фрикционы, тормозная лента, узел управления (насос + маслосборник + клапанная коробка).

В основе роботизированных коробок могут лежать как решения механического типа с электрической либо гидравлической системой управления сцеплением и передачами, так и автоматические коробки, оборудованные электрогидравлическим приводом сцепления.

На сцеплении, шестернях, валах и синхронизаторах остановимся более подробно.

Сцепление

Предназначено для передачи крутящего момента от маховика коленвала ДВС к первичному валу коробки передач.

Именно благодаря наличию сцепления двигатель на короткий промежуток времени можно аккуратно отсоединить от трансмиссии, а трансмиссию защитить от перегрузок.

Стандартная муфта сцепления большинства транспортных средств с механической коробкой включает маховик, нажимной диск, ведомый диск, выжимной подшипник, привод, вилку и выключатель сцепления.

Один двигатель соединен с колёсами, другой — с ДВС. В момент, когда водитель отпускает педаль, диски прижимаются друг к другу и начинают совместное вращение.

Именно о классическом сцеплении как таковом чаще говорят при использовании механической коробки передач, а при езде с ДВС на АККП говорят о совмещенном решении сцепления и гидротрансформатора. Его непосредственная функция аналогична сцеплению. Но водителю не нужно совершать никаких рутинных действий и выжимать сцепление вручную. За него все будет делать сама КПП.

Что касается роботизированных решений типа DSG (с мехатроникой), то они располагают двумя сцеплениями. Наличие двух сцеплений ценно для повышения мощности транспортного средства, и при этом минимизации пробуксовок, оптимизации расхода топлива.

Ведь физически в момент переключения обороты двигателя при использовании двух сцеплений способны остаются на прежнем уровне.

На картинке ниже вы видите “поведение” сцепления в роботизированной коробке DSG в момент после переключения на вторую передачу.

Шестерни и валы

Шестерни и валы – главные «управляющие» крутящим моментом. Именно шестерни и валы помогают изменять передаточное отношение. Неотъемлемые элементы устройства всех механических КПП и некоторых АКПП (например, Honda).

Читать еще:  Редуктор волновой характеристики – принцип работы, устройство, применение, типы

Устройство механической коробки передач чаще всего сконструировано так, что оси валов находятся в параллельной плоскости. Сверху монтированы шестерни.

Первичный или ведущий вал (ведвал) посредством корзины сцепления присоединен к маховику. Выступы способствуют продвижению второго диска сцепления и направления крутящего момента на промежуточный вал посредством шестерни.

Конец вторичного вала примыкает к подшипнику на хвостовике ведущего. Так как нет фиксированной связи, валы независимы, и нет препятствий для того, чтобы они вращались в разные стороны. Нет препятствий и для варьирования скоростей.

Устройство автоматической коробки передач вместо шестерён и валов предполагает планетарный редуктор. Вращаются шестерни и валы всегда как единое целое. Но конструктивно это могут быть как разные детали, так и неразборный узел.

Синхронизаторы

Синхронизаторы – неотъемлемый элемент КПП с шестернями – кроме решений со скользящими шестернями. Физически работа синхронизаторов обязана силе трения.

Функция синхронизаторов – выравнивание частоты вращения шестерен и валов, благодаря чему создаются все условия для плавного переключения скоростей. Благодаря синхронизаторам КПП меньше изнашивается и меньше шумит.

Синхронизаторы активно присутствуют у МКП и роботизированных КПП. У автомобилей с планетарными АКП альтернатива синхронизаторам – фрикционные управляющие элементы. Синхронизаторы состоят из муфты, блокировочных колец, стопорного кольца, пружины, шестерён.

Как работает стандартный синхронизатор?

  • Муфта подается в сторону шестерни.
  • Блокировочное кольцо муфты принимает на себя усилие.
  • Поверхности зубьев начинают взаимодействовать.
  • Блокировочное приобретает положение “на упор”.
  • Зубья муфты оказываются напротив зубьев блокировочного кольца.
  • Муфта оказывается в зацеплении с венцом на шестерне.
  • Муфта и шестерня блокируется.

Казалось бы шагов достаточно много, но все это происходит за доли секунд – в момент включения водителем передачи.

Принцип работы механических коробок переключения передач

КПП с “механикой” во время работы задействуют различные комбинации зубчатых колес.

Принцип работы МКПП базируется на создании соединений между первичным и вторичным валом. Благодаря использованию шестерен с разным количеством зубьев трансмиссия подстраивается под условия на дороге, цели водителя.

При возрастании скорости вращения выходного вала МКПП по отношению к скорости вращения входного величина крутящего момента от ДВС к колёсной базе уменьшается.

При уменьшении скорости вращения выходного вала МКПП по отношению к скорости вращения входного вала величина крутящего момента, от двигателя к ведущим колесам, наоборот увеличивается.

КПП различны по количеству ступеней. Каждая ступень имеет свое передаточное число. Оно представляет собой отношение зубьев количества зубьев ведомой шестерни по отношению к числу зубьев ведущей шестерни.

У пониженной передачи – наибольшее передаточное число, а у повышенной передачи, наоборот, наименьшее передаточное число.Чем ниже передаточные числа, тем быстрее транспортное средство способно разогнаться.

При изменении передаточных чисел и скорости транспортного средства для кратковременного отключения коробки передач применяется сцепление.

В зависимости от конструкции КПП при этом могут быть двухвальные и трехвальные. И устройство, и процесс работы агрегатов несколько отличается.

2-х-вальная коробка передач: устройство и принцип работы

Двухвальные решения очень популярны на переднеприводных авто.
Конструкция включает следующие элементы:

  • картер – несущий элемент, корпус. К нему крепятся все остальные детали устройства. Он же защищает агрегат от внешнего воздействия, а человека – от вращающихся деталей, а также выполняет функцию хранилища для масла.
  • валы – первичный и вторичный,
  • шестерни (в блоках), часть крепится к ведущему, часть к ведомому валу,
  • шлиц (соединяет ПВ и сцепление),
  • синхронизаторы.

Важно! Главная передача и дифференциал также находятся внутри картера, но механизм переключения передач вынесен за его пределы.

Рычаг переключения – в нейтральном положении: шестерни прокручиваются, крутящий момент от ДВС не передается к колёсам.

Рычаг перемещен – муфта синхронизатора также изменяет положение. Уравниваются угловые скорости соответствующего вала и шестерни. Крутящий момент передаётся с первичного вала на вторичный. От ДВС на ведущие колеса с заданным передаточным числом .передается крутящий момент.

Отдельно на картинке показан задний ход. Для него в КПП есть задняя передача. Для коррекции направления задействуется промежуточная шестерня. Она монтируется на отдельную ось.

3-вальная КПП: устройство и принцип работы

3-х вальные решения популярны у авто с задним приводом.

Устройство:

  • Картер.
  • Ведвал.
  • Ведомый вал. Находится на одной оси с ведущим.
  • Промежуточный вал. Монтирован параллельно первичному.
  • Шестерни. Блок шестерен ведомого вала свободно вращается на нем. Блоку шестерен промежуточного и ведвала обеспечена жесткая связь, а шестерни на ведомом валу свободно вращаются, четкой фиксации нет.
  • Синхронизаторы. Стоят на всех передачах. Благодаря шлицу беспрепятственно перемещаются в продольном направлении.
  • Механизм переключения (рычаг + ползунки + блокатор). Монтирован на картере.


Система функционирует схоже с двухвальной, но за счёт наличия промежуточного вала возможностей больше.

Первичный вал работает в тандеме со сцеплением и отвечает за передачу крутящего момента к промежуточному валу. Все детали находятся в зацеплении. Принципиальное отличие – меньше потерь на трение при первой передачи и возможность обеспечить зацепление сразу двух пар зубчатых колёс. Соответственно у решения более высокий КПД на первой передаче.

Виды коробок переключения передач

Механические КПП

“Механика” — это классика. Для работы с “механикой” нужны навыки, понимание, как выполнять выбор передаточных чисел, но при умении управлять в ручном режиме, водитель виртуозно может подстроиться под любые условия движения.

Главное при езде на механике научиться чувствовать, когда точно переключать передачи и как достигать нужную динамику.

Впрочем, умение работать с “механикой” – это не только безупречная езда, но ещё и продление службы эксплуатации самой КПП.

Один из неудобных моментов – требуется постоянно следить за тахометром. Но это важно. ДВС работает правильно, если параметры варьируются от 2,5 до 3,5 тысяч оборотов в минуту, если цифры другие, требуется переключить передачу.

Автоматические КПП

Подбор оптимального передаточного числа осуществляется не водителем, а автоматически — посредством модуля управления. Именно посредством электроники (модуля управления) легко контролировать скорость движения транспортного средства.

Наиболее популярны гидравлические “автоматы”. Крутящий момент у них передаётся с помощью турбин через рабочую жидкость.

Несмотря на то, что для машины с “автоматом” нужно больше топлива, чем с механикой и даже больше времени на разгон, всё чаще водители предпочитают именно “автоматы”. Ведь с ними гораздо удобней, чем с “механикой”.

Тем более, что современные АКПП адаптивны и могут беспрепятственно подстраиваться под абсолютно разные стили вождения. В том числе, спортивный.

Роботизированные вариаторы

Роботизированные (автоматизированные, полуавтоматические) КПП как агрегаты – это промежуточные вариант между “механикой” и “автоматом”.

Переключение может быть и ручным, и автоматическим, а вот управление устройством осуществляется посредством переключателя, джойстика.

Полностью вручную (при любом режиме) нужно только нажимать рычаг переключателя. А вот дальше при выборе автоматического режима работа будет возложена на робота. В том числе, автоматически согласуются частота вращения звеньев и оборотов ДВС.

Вариатор

Отдельно можно выделить вариатор. Это изменяющаяся трансмиссия или бесступенчатая КПП. Изменение передаточного числа производится в заданном диапазоне.

Вариаторы позволяют достигнуть наивысшую топливную экономичность, ведь нагрузки в таких решениях идеально согласованы с оборотами коленвала.

Есть вариаторы, которые по своему устройству ближе к МКПП (с центробежным сцеплением), есть решения, которые ближе к АКПП (такое устройство включает гидротрансформатор).

Но, увы, любая конструкция не позволяет создать очень мощный вариатор. Поэтому на практике поставить вариатор получается только на легковые автомобили, всевозможную мототехнику (очень популярный вариант для скутеров), но не на большегрузный коммерческий транспорт (автобусы, грузовики), т.е. транспортные средства, которые как раз и “съедают” больше всего топлива.

Исключение составляют только лёгкая коммунальная, сельскохозяйственная техника.

Плюсы и минусы

Обратите внимание, в нашем курсе “Автомобильные основы” на базе LCMS ELECTUDE КПП уделяется огромное внимание. При этом доступны учебные материалы для обучающихся всех уровней:

  • базовый,
  • продвинутый,
  • специалист.

Огромное внимание уделяется не только теоретической части, но и оттачиванию навыков, выполнению сервисных операций.

Дополнительную информацию вы можете посмотреть непосредственно в модулях LCMS LCMS ELECTUDE — платформе для обучения автомехаников, автомехатроников, автодиагностов.

Преселективная коробка передач

Трансмиссия с двумя сцеплениями (ТДС) представляет собой второе поколение роботизированных коробок передач.

Наиболее известные представители этого вида — DSG (разработанная VW group и Borg-Warner — DSG-6 (DQ250, мокрые сцепления) и LUK — DSG-7 (DQ200 — сухие [1] сцепления, DQ500 — мокрые [2] ). Также известны коробки других производителей (например, Getrag) под другими названиями PDK, SST, DSG, PSG, S-tronic [3] . Особенностью данной коробки передач является то, что имеется два отдельных вала для чётных и нечётных передач, каждый из которых соединяется с двигателем своим сцеплением. Это позволяет предварительно переключить зубчатые колёса очередной передачи, после чего почти мгновенно переключить сцепления, при этом разрыва крутящего момента не происходит.

Данный вид роботизированных коробок передач в настоящее время является наиболее совершенным с точки зрения экономичности и скорости переключения.

Небольшой объем коробки позволяет значительно сэкономить на масле. Так, например, в DSG-типы требуется не более двух литров масла типа DCTF, а для охлаждения плат мехатроника — литра жидкости с допуском G 004 000.

Преимущества и недостатки трансмиссии с двойным сцеплением

В принципе, трансмиссия с двойным сцеплением схожа по конструкции с обычной механической. Однако поскольку выжим и включение сцеплений и переключение передач осуществляет компьютер, с точки зрения водителя она ничем не отличается от любой другой автоматической трансмиссии.

Преимущества:

  • скорость переключения передач вверх от 8 мс, что позволяет более быстро менять ступени и быстрее разгоняться;
  • благодаря отсутствию гидротрансформатора имеет максимально возможный КПД среди автоматических трансмиссий.
  • поскольку выбор передачи и момента переключения производит компьютер, он подбирает оптимальный режим движения и экономия топлива достигает 10 % по сравнению с другими типами трансмиссий.
  • увеличивается стоимость автомобиля [4] ;
  • более дорогая в ремонте из-за сложности конструкции;
  • на автомобилях с коробкой DSG-7 некоторые пользователи отмечали рывки и вибрации при наборе скорости на 1-й передаче и при переключении с 1-й передачи на 2-ю по причине быстрого износа узлов и агрегатов связанного с чрезмерным перегревом вследствие повышенного дифференциального трения преселектора
  • дорогостоящая процедура замены масла (на DSG-6);
  • небольшая задержка перед резким ускорением при движении на средних скоростях [5] , связанные с предварительно выбранной соседней низшей передачей, например 6-й при движении на 7-й, в то время как для резкого ускорения требуется выключить 6-ю и уже затем включить 2-ю или 4-ю;

Роботизированные трансмиссии с двумя сцеплениями

Все чаще на рынке можно встретить автомобили оснащенные роботизированной трансмиссией с двумя сцеплениями, у которой есть свои плюсы и минусы, о них мы поговорим в дальнейшем. Многие автомобильные эксперты считают, что за таким типом коробок передач будущее, в пример можно привести VAGовскую роботизированную трансмиссию DSG-6. Ее экономичность и быстрое переключение передач подкупила многих автолюбителей по всему миру. Затем на рынке появилась DSG-7, которая прославилась своей ненадежностью и многие отказались от покупки автомобилей концерна VAG именно из-за боязни поломки и дальнейшего, достаточно дорогого ремонта.

Первый в истории робот с двумя сцеплениями

Отсчётом можно считать 1939 год, инженер Адольф Кегресс сконструировал прототип трансмиссии с двойным сцеплением, но к сожалению из-за недостатки финансирования, его труды не увенчались успехом и работа была заморожена почти на 40 лет.

Первым в истории автомобилем, который должен был обзавестись роботизированной коробкой передач с двумя сцеплениями, должен был стать Citroen Traction Avant. Это переднеприводный автомобиль с несущим кузовом, за все время производства появилось немалое количество вариантов исполнения кузова: четырёхдверный седан, двухдверное купе, двухдверный кабриолет и пятидверный хэтчбек.

Воплотить идею Адольфа Кегресса в жизнь удалось инженерам из Porsche, грубо говоря обкатывать новую технологию стали на автомобилях 956 и 962C, предназначенных для кольцевых гонок. Но из-за большого веса, значительных габаритов и главное ненадежности, данная кпп в серийное производство не пошла и ее использование не вышло за пределы трека. В 1985 году попытки доработать трансмиссию предпринимали инженеры Audi установив коробку на раллийный автомобиль Sport quattro S1, к слову автомобилю удалось выиграть в американских соревнованиях по скоростному подъему на гору Пайкс-Пик.

В серийное производство, роботизированная трансмиссия поступила относительно недавно, первопроходцем стала компания Volkswagen установив преселективную трансмиссию на спортивный хэтчбек Golf Mk4 R32, произведенной компанией BorgWarner. Так что отсчетом появления роботизированной коробки для серийных автомобилей можно считать 2003 год. Следующим автомобилем получившим DSG стало немецкое купе Audi TT. Причем первые версии Direct Shift Gearbox (DSG) устанавливались на автомобили с поперечным расположением двигателя. Начиная с конца 2008 года, автомобили марки Audi получили собственную коробку с двойным сцеплением под названием S Tronic, которая устанавливалась на версии с продольным расположением мотора.

Какие бывают роботизированные коробки передач с двумя сцеплениями

Их можно разделить на два типа:

  • с мокрым сцеплением;
  • с сухим сцеплением.

Как правило первый вариант используется на более мощных двигателях, крутящий момент которых превышает 350 Нм. Для того чтобы развеять миф ненадежности таких кпп, приведем в пример Bugatti Veyron, DCT на котором справляется с мощностью мотора в 1 250 Нм крутящего момента. Среди роботизированных трансмиссий устанавливаемых на автомобили марки Audi и Volkswagen, самым надежным роботом считается DSG-7 DQ500, в стоке способная “переварить” до 600 Нм крутящего момента. Трансмиссии с сухим сцеплением устанавливаются в основном на автомобили с маломощными двигателями, не превышающими отметку в 250 Нм крутящего момента.(полный список автомобилей с дсг 7)

Помимо Audi и Volkswagen еще несколько компаний оснащающие свои машины подобного типа коробками:

  • Lamborghini – компания использует 7-ми ступенчатый робот под названием Lamborghini Doppia Frizione (LDF). Устанавливается на модель Huracán LP610-4 2014 модельного года с 5.2 литровым силовым агрегатом V10 мощностью 610 л.с. и 560 Нм. крутящего момента. Важно отметить, Lamborghini Doppia Frizione (LDF) позволяет использовать функцию Launch Control для максимально быстрого ускорения при разгоне с места.
  • BMW – в 2008 году баварский производитель вывел на рынок M3 с коробкой производства Getrag, с двойным сцеплением от BorgWarner, получившей название M double-clutch transmission (M DCT). Затем она устанавливалась на модель Z4 второго поколения в версиях (sDrive35i и sDrive35is) и еще ряде моделей включая 135i. С 2014 года 7-ми ступенчатый робот (DCT) устанавливается на M3 в кузове F80 и М4 соответственно в кузове F82.
  • Mercedes-Benz использует 7-ступенчатую SpeedShift трансмиссию производства Getrag, устанавливая ее на модель SLA AMG, тот же блок DCT используется на модели Ferrari California. У компании Mercedes-Benz имеются и собственные разработки 7-ми ступенчатой коробки с двойным сцеплением, которая устанавливается на модели CLA 250 и GLA250.
  • Ford – начиная с 2008 года PowerShift с мокрым сцеплением устанавливается на модели Focus и C-Max. DCT произведена Ford Motor Company в сотрудничестве с Getrag и LUK. Есть еще один вариант PowerShift с сухим сцеплением, он менее надежен но его стоимость значительно ниже, стоимости варианта с мокрым сцеплением. Данная кпп также встречается на Volvo S60.
  • Acura – DCT с 9-тью передачами устанавливается на суперкар NSX.
  • KIA/Hyundai – корейские производители также решили устанавливать на свои модели роботы с двойным сцеплением (DCT), одной из первых таких моделей стал CEE’D GT. В планах компании установка данной кпп на модели Pro CEED GT, CEED Koup и еще несколько моделей не продающихся в нашей стране. Главными преимуществами робота с двойным сухим сцеплением является его экономичность и быстрое переключение передач. Hyundai устанавливает (EcoShift) на Veloster, Veloster Turbo, Sonata, i30 и Tucson.
  • Mitsubishi – для своих спортивных моделей Lancer Evolution X и Lancer Ralliart, компания использует спортивную коробку передач с двойным сцеплением, под названием Twin Clutch SST. Достоинствами TC-SST можно считать быстрое переключение пердач, позволяющее снизить время разгона.
  • Nissan – несложно догадаться, что DCT устанавливается на GT-R, который на сегодняшний день является одним из лучших в своем классе автомобилей. На спорткаре установлена 6-ступенчатая роботизированная коробка передач BorgWarner (DCT GR6) с двойным сцеплением. Переключение передач происходит за 0.15 секунд.
  • Porsche – изначально подобного рода коробки передач устанавливались исключительно на спортивные автомобили, они были разработаны в сотрудничестве с ZF Friedrichshafen AG. Гражданские модели получили Porsche Doppelkupplungsgetriebe (PDK), достаточно надежные и очень шустрые.
  • Peugeot/Citroen – одни из немногих, кто первыми стали устанавливать роботов на кроссоверы (Peugeot 4007 и Citroen C-Crosser). Автоматическая 6-ступенчатая коробка передач DCS с двумя сцеплениями устанавливается на модификации с 2.2 HDi 156 л.с. и 389 Нм крутящего момента.
  • Renault – французская компания также не упустила шанс испробовать современную технологию, в результате чего в 2010 году появился Megane с роботизированной коробкой с двойным сухим сцеплением EDC DC 4

И это далеко не полный список, новую технологию внедряют китайские производители на BYD и Qoros, немецкие на Smart и прочие.

Как устроена роботизированная коробка передач и принципы ее работы

Прежде всего, для ознакомления предлагаем посмотреть видео на данную тему

Вся конструкция состоит из (речь идет о кпп с масляной ванной):

  1. первичного вала четных передач;
  2. первичного вала нечeтных передач и заднего хода;
  3. масляного насоса;
  4. двойного сцепления;
  5. гидравлического механизма переключения;
  6. датчика включенной передачи;
  7. масляного фильтра;
  8. электрогидравлического блока.

Об основных отличиях мокрого сцепления от сухого мы поговорим в следующий раз, сегодня речь пойдет об общем устройстве трансмиссий такого типа. Данная коробка представляет собой механическую кпп с системой управления передач и сцеплением фрикционного типа. Главным преимуществом можно считать два ряда передач , каждый из которых соединен с маховиком двигателя через собственное сцепление. Первый ряд отвечает за нечетные передачи и задний ход, второй соответственно за четные. Не будем углубляться в терминологию, проще говоря пока автомобиль едет на нечетной передачи, коробка уже держит включенной следующую передачу, но без подачи момента. Как только происходит переход на следующую передачу, диски первого сцепления размыкаются, а другого — наоборот, смыкаются. Отсюда и более плавный ход и ощущение постоянного ускорения.

Плюсы и минусы роботизированных трансмиссий с двумя сцеплениями

Начнем с преимуществ:

  • экономичность, одно из главных достоинств данных трансмиссий, причем стоит отметить, что показатели расхода топлива на версиях с сухим сцеплением ниже, чем на мокрых;
  • плавность хода. Из-за особенности переключения передач, которые идут одна за одной удалось полностью избавиться от легких толчков, которые присуще классическому автомату;
  • динамика;
  • возможность выбрать режим работы трансмиссии ;
Читать еще:  Делаем силовой бампер на внедорожник своими силами

Теперь поговорим о недостатках

  • одним из главных является ненадежность и выход из строя мехатроника. По большей части это проблема DSG-7;
  • дорогая в ремонте и обслуживании;
  • чувствительна к тяжелым дорожным условиям.
  • металлический лязг при проезде лежачих полицейских или неровностей (речь о DSG-7)
  • стоимость производства роботизированной трансмиссии с двумя сцеплениями достаточно дорога.

Выводы

Из всего вышеуказанного можно сделать вывод о том, что с каждым годом все больше производителей пытается освоить для себя новый тип трансмиссий и список моделей оснащенных преселективной коробкой передач будет только увеличиваться. Как и у любой трансмиссии у DSG есть свои плюсы и минусы. Если вы являетесь первым владельцем авто и оно на гарантии, то можно ни о чем не беспокоиться, а вот покупая автомобиль на вторичном рынке нужно быть предельно внимательным, особенно если речь идет о DSG-7, особенно DQ200, которая считается самой проблемной из всех. За остальными кпп таких существенных проблем замечено не было, но как говориться раз на раз не приходится и во многом надежность зависит от самого водителя и стиля езды.

Чёт-нечет: трансмиссии с двумя сцеплениями

Автоматизация – одно из главных направлений развития автомобиля. И трансмиссии это касается в первую очередь: в механической коробке передач при движении в городе водителю приходится переключать передачи постоянно. Самые распространенные гидромеханические автоматические трансмиссии решают проблему, но берут за это плату в виде повышения расхода топлива. Благодаря развитию технологий появилась возможность автоматизации процессов управления механической трансмиссией (размыканием и замыканием сцепления и сменой передач), которую принято называть роботизацией. Однако «робот» переключает передачи довольно жестко и не всегда быстро. А если поставить два сцепления, каждое из которых будет отвечать за одну из соседних передач (одно за четные, второе за нечетные) и размыкать и замыкать их параллельно? Тогда менять передачи можно будет быстрее.

Первое упоминание о трансмиссии с двумя сцеплениями (ТДС) относится к тридцатым годам прошлого столетия. Ее придумал во Франции инженер Адольф Кегресс – тот самый, что был в России личным водителем царя Николая II и директором Императорского гаража и как раз в это время создал полугусеничный автомобиль. После революции Кегресс устроился на работу в Citroen – там он и предложил четырехступенчатую КП с двумя сцеплениями. Ее хотели устанавливать на знаменитый Traction Avant. Но эти планы остались нереализованными и идея оказалась забыта почти на полвека. В 1980 году экспериментальная ТДС была изготовлена компанией Automotive Products под руководством Гарри Уэбстера. Однако практического продолжения этот опыт не получил.

Преселективные Porsche

После продолжительного периода забвения идею о коробке передач с двойным сцеплением удалось воплотить в реальность инженерам Porsche в 1980-х годах. Новая коробка переключала передачи без разрыва потока мощности, не требуя сброса газа. Первая PDK (Porsche Doppelkupplung) фактически являлась полуавтоматом: команда на смену передач давалась кнопками на руле, причем можно было нажать не один, а два-три раза, тогда система выполняла переключение, когда рабочий диапазон оборотов мотора соответствовал скорости. Схема, в которой водитель сам выбирает передачу, а затем дает команду на переключение, называется «преселективной», и этот термин позже стали применять и для автоматических трансмиссий с двумя сцеплениями.

Включенная в данный момент и предвключенная передачи отображались на мониторе. Смена передач при нажатии кнопки происходила почти мгновенно, водитель не отвлекался на манипуляции сцеплением – его педаль требовалась только при трогании. Конечно, все это привело к успехам в гонках, где доли секунд порой решают судьбу заезда. А вот на адаптацию и серийное применение на «гражданских» машинах компания Porsche тогда не пошла по экономическим соображениям.

Человек, который внедрил DSG

Во второй половине 1990-х Фердинанд Пих, успевший дорасти до топ-менеджера концерна VW, стал усиленно продвигать схему с двумя сцеплениями под фирменным названием DSG (Direkt Schalt Getriebe по-немецки или Direct-Shift Gearbox по-английски) для «гражданских» моделей. Занималась новой трансмиссией известная американская компания BorgWarner, и работы в этом направлении шли восемь лет. И вот в конце 2002 года было объявлено о начале серийного производства шестиступенчатой коробки с двумя сцеплениями на модели Volkswagen Golf R32 2003 модельного года. Так 15 лет назад ТДС вышла, что называется, в мир. Как это часто бывает, название первопроходца – DSG – нередко используют как нарицательное для всех аналогов, хотя это фирменное обозначение ТДС группы Volkswagen.

Первую DSG – DQ250 (код в каталоге запчастей 02E) начали устанавливать на спортивную модификацию VW Golf , которая называлась R32. Машина оснащалась 3,2-литровым мотором, развивавшим 241 л.с. Для самой мощной и быстрой версии Golf особенно важны были два преимущества ТДС: будучи, по сути, механической трансмиссией, по КПД она выигрывает у гидромеханического «автомата», по максимальному моменту и диапазону передаточных чисел – у вариатора, ну а по сравнению с ручным управлением «робот» – у водителя по скорости смены передач (в некоторых случаях переключение занимает всего несколько сотых секунды). Перемена ступени происходит практически без разрыва потока мощности.

Для реализации схемы с двумя сцеплениями DSG имеет двойной ведущий вал. Первое сцепление передает момент на его внешнюю часть, связанную с четными передачами, а второе – на внутреннюю, на которой сидят нечетные. Пока включена одна передача, автоматика готовит следующую, ориентируясь на положение дросселя, скорость, ускорение машины и обороты двигателя, – благо в современном автомобиле информация об этом стекается в компьютер. Смена ступеней происходит либо автоматически, либо по команде водителя – селектором ручного режима или подрулевыми лепестками. На первой DSG фрикционы работают в масляной ванне, ими управляет давление от гидронасоса. Мокрые фрикционы хорошо держат высокие нагрузки и противостоят износу, а циркулирующее масло эффективно отводит тепло от пар трения. Правда, сложный гидроблок сделал стоимость DSG соизмеримой со стоимостью гидромеханического «автомата», а насос отбирал несколько лошадиных сил. Это было приемлемо для мощных и дорогих автомобилей, а более бюджетным пришлось подбирать другой вариант конструкции.

Сухие сцепления

В 2008 году появилась следующая версия DSG – семиступенчатая DQ200 (0AM) с двумя сухими сцеплениями, которая рассчитана на крутящий момент до 250 Нм. Внутренние потери здесь заметно меньше, а в помощь упрощенной гидравлике подключили электромеханику. «Сухой» вариант работал экономичнее, но более шумно и менее плавно, чем «мокрый», иногда даже с толчками и задержками, что проявлялось обычно в городском трафике. Также известно, что неисправности с мехатроникой, управляющей сухими сцеплениями, отмечались чаще. После нескольких модернизаций ситуация улучшилась.

В течение следующих двух лет было создано еще два варианта DSG, в которых предпочтение отдали мокрым сцеплениям. Это S-Tronic для Audi с допустимым крутящим моментом 600 Нм и версия DSG для поперечного силового агрегата, переваривающая момент до 500 Нм.

Несколько позже, в 2012 году, Porsche вспомнила свой спортивный опыт и совместно с ZF довела свою PDK до серийного применения на моделях 911 Carrera и Carrera S. Она семиступенчатая, с мокрыми сцеплениями и усиленными синхронизаторами.

Завоевывая мир

В 2008 году на рынок вышли BMW M3 и Ford Focus с коробками производства Getrag, Nissan GT-R с шестиступенчатой трансмиcсией от BorgWarner. Новый тип трансмиссий начал завоевывать мир.

Сейчас ТДС активно используют практически все европейские производители автомобилей. Лидером здесь остается группа Volkswagen, которая применяет такие трансмиссии на моделях всех своих марок, от Škoda и SEAT до Bugatti. При этом Volkswagen хоть и производит многие трансмиссии самостоятельно, применяет комплектующие специализированных компаний – например, мокрые сцепления BorgWarner, а сухие LuK. А коробку для Bugatti Veyron выпускала английская Ricardo. Трансмиссии для Ford и Renault производит Getrag, а сцепления для них поставляет LuK. Fiat же создал собственное предприятие по выпуску ТДС, для которых использует компоненты как итальянской Magneti Marelli, так и американской BorgWarner. Volvo производит ТДС на своем заводе, хотя конструкция тоже разработана Getrag, как и для Ford и Renault. Genrag поставляет свои технологии и коробки также для Hyundai, Kia, Mitsubishi. А вот Honda сама разработала для моделей Honda и Acura собственную конструкцию.

Чем больше, тем лучше

Cовременный «робот» с двумя сцеплениями показывает отличные результаты по скорости переключений, но его распространение связано в первую очередь со снижением расхода топлива. По данным концерна VW на примере Golf со 122-сильным мотором TSI, версия с DSG расходует в среднем на 8,7% меньше бензина, чем аналогичная с обычной «механикой». А по сравнению с гидромеханическим «автоматом» выигрыш «робота» достигает внушительных 22%. Снижение расхода топлива означает повышение экологических показателей – чем меньше машина сжигает топлива, тем меньше выбрасывает углекислого газа и отравляющих веществ. Улучшение экологичности автомобиля – очень модная сейчас тема, и одним из путей достижения успеха в данном направлении является увеличение числа ступеней. Это веяние не обошло стороной и коробки с двумя сцеплениями. Семь передач – это уже не считается «много». В то время как концерн VW посчитал, что нет смысла разрабатывать 10-ступенчатую DSG, Acura все-таки создала для спортивного купе NSX девятиступенчатую. Более того, Honda запатентовала 11-ступенчатую коробку с тремя (!) сцеплениями, вероятно рассчитывая в будущем достичь суперзеленых показателей.

Полезные статьи по эксплуатации и ремонту АКПП

Двойное сцепление, позволяющее переключать передачи без разрыва потока мощности, находит все более широкое применение не только в легковых, но и грузовых автомобилях. Однако сложность конструкции коробки передач тяжелого грузовика вносит в механизм силового переключения определенные особенности

Подразумевающее наличие двух фрикционных муфт, двойное сцепление позволяет непрерывно передавать крутящий момент от двигателя на ведущие колеса. Серийное применение этого решения для плавного переключения передач началось в 1980-х годах. Однако производителей двойного сцепления, ввиду его высокой технической сложности, до сих пор не так уж много (BorgWarner, Getrag, Luk, Ricardo, ZF).

Среди коммерческих автомобилей первым получил двойное сцепление Mitsubishi Fuso Canter — речь идет о 6-ступенчатой КП Duonic, предлагаемой опционально начиная с Canter седьмого поколения. Затем подобное решение стало реальностью и для тяжелых грузовиков. С учетом особенностей конструкции тяжелой 12-ступенчатой трансмиссии — наличия делителя и демультипликатора, стратегия работы двойного сцепления может быть реализована по-разному. Это дает дополнительные возможности приспособить трансмиссию к конкретным условиям эксплуатации, а значит, расширяет потенциальные возможности применения таких решений в будущем.

I -SCHIFT DUAL CLUTCH

Первой компанией, заявившей об установке на тяжелые грузовики коробок с двойным сцеплением, стала Volvo Trucks. Система I-Shift Dual Clutch, прошедшая с 2009 года миллионы километров ежедневных испытаний, в настоящее время поставляется вместе с двигателями D13K мощностью 460, 500 и 540 л. с. Решение рассчитано на передачу крутящего момента 2800 Нм в составе силовой линии 60-тонного автопоезда.

Новый шедевр конструкторской мысли создан на базе 12-ступенчатой коробки I-Shift с делителем, демультипликатором и электронной системой управления переключением передач.

Снаружи корпус коробки Dual Clutch не сильно отличается от обыкновенной коробки I-Shift. Увеличился в размерах только наружный кожух, прикрывающий корзину с маховиком. Прибавка составила 12 см в длину и 101 кг по массе.

Схема распределения силового потока на 10-й и 11-й передачах, два параллельных процесса обозначены белой и красной стрелками

Два сухих сцепления расположены в передней части коробки. Каждый из двух ведомых дисков сидит на своем первичном валу. Валы, один из которых является полым, расположены коаксиально. Условно можно принять, что первый диск отвечает за пониженную передачу в делителе, а второй работает с повышенной передачей.

Позиция переключения 11-й и 12-й передач, в данном случае белая стрелка демонстрирует силовой поток повышающей ступени

Фактически двойная трансмиссия во время движения на одной передаче может заранее выбирать следующую. После переключения на следующую передачу задействованное в тот момент сцепление переходит в режим ожидания, активируя в основной 3-ступенчатой коробке ранее не работающий механизм. Это значит, что переключение передач происходит без прерывания потока мощности. За счет двух ведущих валов, зубчатых колес и работающих раздельно селективных элементов можно одновременно устанавливать две передачи. Исключение из правил — задний демультипликатор: поскольку в планетарном редукторе моменты, приходящие разными путями должны быть сведены воедино, переход с 6-й передачи на 7-ю и обратно осуществляется в обычном порядке, с прерыванием тягового усилия. Впрочем, в масштабах 12-ступенчатого диапазона это, наверное, не критично.

TRAXON DUAL

Компания ZF включила двойное сцепление в состав новейшей модульной трансмиссии Traxon. Правда, речь пока идет лишь об опытных образцах. В прошлом году журналистам было предложено протестировать опытный прототип 12-ступенчатой автоматизированной КП Traxon Dual, установленной на автомобиль DAF XF. Дело происходило на полигоне в Альденхофе (Германия). По словам представителя ZF, решение Traxon Dual ориентировано на использование в сегменте тяжелых магистральных грузовиков, где сегодня предлагают автомобили с так называемым «длинным» ведущим мостом (имеется в виду передаточное число 2,5:1, что позволяет двигателю работать в режиме низких оборотов). В целях дополнительной экономии топлива возможны решения с еще меньшим передаточным числом. Однако такие «длинные» ведущие мосты, скорее всего, не смогли бы оптимально использовать свои преимущества: частые переключения с прерыванием крутящего момента — не лучший вариант с точки зрения экономичности.

Коробка передач ZF Traxon Dual в ближайшее время станет серийным продуктом

Появление КП Traхon Dual позволит устранить все противоречия: проехав несколько скоростных кругов на 40-тонном автопоезде, мы убедились, что практически все переключения на пониженную передачу и обратно, например с 12-й на 11-ю, выполняются плавно и практически незаметно. Примечателен и тот факт, что на трех нижних передачах Traxon Dual существенно облегчает трогание с места: по сравнению с обычными системами эта КП выполняет переключения значительно быстрее и без каких-либо толчков.

Стратегия переключения передач в Traxon Dual именуется Тор 3. Смысл заключается в том, что делитель в Traxon не двух-, а трехступенчатый (см. схему). А вот сухое двойное сцепление такое же, как в системе Volvo I-Shift Dual Clutch — с концентрично расположенным рабочим цилиндром. Благодаря двум параллельно действующим частям механизма сцепления переключение передач через сплиттер, т.е. каждое второе переключение, происходит без прерывания тяги: это переключения с 1-й по 3-ю, с 4-й по 6-ю, с 7-й по 9-ю и с 10-й по 12-ю ступени.

Стратегия переключения передач в Traxon Dual именуется Тор 3 и подразумевает использование 3-ступенчатого делителя и 2-ступенчатой основной коробки. Благодаря двум частям механизма сцепления переключения в делителе происходят без разрыва силового потока

Смена трех оставшихся передач происходит как обычно — с размыканием сцепления и кратковременным разрывом силового потока в трансмиссии. К слову, максимальный уровень топливной экономичности и комфорта благодаря переключениям с помощью двойного сцепления обеспечивается на трех высших передачах, поскольку именно здесь выполняется 90 % всех переключений во время грузоперевозок на дальние расстояния.

EATON PROCISION

Новую серию коробок передач с двойным сцеплением для среднетоннажных грузовиков готова предложить заказчикам компания Eaton. Речь идет о трансмиссии Procision, которая предназначена, по принятой в США классификации, для грузовиков 6–7 классов. Судя по описанию, в Procision используется система многодисковых сцеплений, работающих в масляной ванне. Впрочем, идея не нова — в вышеупомянутой Fuso Duonic тоже используется принцип мокрого сцепления.

В 7-ступеннчатой КП Procision используется система двойного «мокрого» сцепления. Новинка должна появиться на рынке уже в этом году

Eaton применила технологию двойного сцепления для более эффективного ускорения и оптимизации момента переключения. В агрегат интегрированы гидравлическое управление и система охлаждения масла, которая увеличивает срок службы коробки. Сцепления многодисковые, демпфер крутильных колебаний с пятью пружинами полностью закрыт, что исключает его загрязнение. Интеллектуальная функция управления работой КП Eaton Dynamic Shifting меняет режим работы агрегата, выбирая между экономичностью и динамикой движения.

Срок службы Procision составляет 10 лет или 400 тыс. миль (около 644 тыс. км). На агрегат предоставляется трехлетняя гарантия. Первые 7-ступенчатые КП серии Pro cision должны появиться на рынке в середине 2015 года.

Особенности коробки передач с двойным сцеплением

На сегодняшний день споры о том, какая из существующих коробок передач является более выгодной, несколько снизили градус накала.

АКПП, в том числе и с переключением без ступеней, теперь отличаются более высокой степенью надежности и меньшей «задумчивостью», а преимущества их использования на порядок превосходит их отрицательные стороны. Но свое мнение совершенно не меняют и приверженцы МКПП. Касательно же коробок передач с двойным сцеплением, имеющиеся мнения совершенно противоположные.

Что лучше — два или одно? Для начала стоит сказать о том, что впервые этот тип КПП попал в поле зрения тех компаний по производству автомобилей, в продукции которых имеются спортивные машины. К примеру, инженерные работники компании Porsche занимались разработкой подобных изделий еще в начале 80-х годов. Дело в том, что в автомобилях, передвигающихся с большой скоростью, применяемые в обычной жизни, равно как и на трассах для гонок, большой вес имеет непрерывная передача на колеса крутящего момента. Именно поэтому есть смысл в сравнении роботизированной КПП с двойным сцеплением с обыкновенной механической КПП. Вариант МКПП с тремя валами происходит соединение первичного вала с маховиком мотора посредством сцепления. На одной оси с ним находится второй вал с наличием зубчатых шестерней, задачей которого становится передача крутящего момента посредством карданного вала или привода. При нахождении мотора в заведенном состоянии, работают первичный и промежуточный валы, а вот задействование вторичного не производится. Для того, чтобы включить передачу, следует выжать сцепление для отсоединения передачи от двигателя, передвинуть рычаг в требуемое положение, после чего отпустить педаль, что позволит обеспечить передачу крутящего момента. Для обеспечения смены передачи следует вновь проделать указанные действия, что будет представлять собой момент разрыва потока мощности.

В роботизированных коробках, с наличием двойного сцепления, такая проблема отсутствует. В этой коробке передач применяется сразу два приводных вала, которые вставлены один в другой, но свободно вращающиеся по отношению один к другому. Внешний вал имеет на себе шестерни передач с нечетными номерами, внутренний — с четными. На самом деле, это как бы сразу две коробки передач, в каждой из которых имеется собственный набор шестерен и механизм сцепления, то есть сцепление будет двойным. Особенностью такого сцепления становится наличие в корпусе двух комплектов фрикционных дисков, отвечающих за функционирование своего комплекта собственного ряда шестерен. В тот момент, когда машина выполняет разгон на второй скорости, шестерни, отвечающие за третью, уже полностью готовы, но диски сцеплений все еще разомкнуты. Включаются они в работу посредством электронного блока управления по достижении мотором требуемых оборотов.

Читать еще:  Облегчение педали сцепления на газ 3110 Волге

Наличие недостатков. Но без трудностей также не обошлось. Современные трансмиссии с наличием двойного сцепления демонстрируют высокую надежность, но при выходе одного из механизмов из строя, а изношенность механизмов любого типа неизбежна, владелец автомобиля столкнется с необходимостью его недешевого обслуживания. Для того, чтобы обеспечить надежность ремонта, был создан особый инструмент для ремонта двойного сцепления. Кроме того, оно намного выгоднее в плане экономии топлива.

Итог. Осуществить выбор подходящего типа трансмиссии каждый владелец автомобиля может самостоятельно, в зависимости от собственных предпочтений и типа автомобиля. Упомянутый тип коробки передач имеет большое количество преимуществ, которое превышает число имеющихся недостатков.

Коробка передач с двойным сцеплением

Слышали ли вы когда-нибудь про двойное сцепление, уважаемый автомобилист? КПП с двойным сцеплением это не мечта и не фантазия из научно-фантастического фильма. Такая коробка передач уже давно успешно эксплуатируется на различных моделях автомобилей. Этот принцип объединил в себе преимущества и достоинства двух типов КПП — «автомата» и «механики». Комбинированная коробка передач — это лучшее, о чём мог бы мечтать водитель. В этой статье мы рассмотрим, какими именно преимуществами отличается такая коробка, есть ли в ней недостатки и как началась история её создания.

Двойная коробка — это не только гибрид «механики» с «автоматом». Такая трансмиссия успешно создана и сочетает в себе массу достоинств, о которых будет подробно сказано ниже. Стоит отметить, что время, за которое такая коробка переключает передачи, составляет всего восемь миллисекунд, что является поразительным результатом.

История создания такого сцепления

По сути, идея создания трансмиссии, имеющей два сцепления, принадлежит известному конструктору Адольфу Кегрессу. Он сформулировал эту идею, предоставив на обзор комиссии АКПП с двойным сцеплением. Её, эту самую КПП, инженер надеялся установить на легендарный Ситроен Траксьон. Но удручающее финансовое положение компании на то время не позволило плану осуществиться.

Проходит некоторое время, и об этом открытии вспоминают популярные автомобильные концерны Ауди и Порше. Но опять из-за каких-то непонятных факторов такую КПП на обычные автомобили установить никак не решались. Зато двойное сцепление прошло удачное крещение на гоночных болидах. В 1986 году Порше 962, оснащённый именно этой коробкой, победил в 1000-километровой гонке в Монце.

Что касается установки первой в мире автоматической коробки с двойным сцеплением на обычные автомобили, то нововведение решили освоить производители из легендарного концерна. Именно их Фольксваген стал обладателем такой коробки передач. Сегодня же двойным сцеплением оснащены такие автомобили, как Фольксваген Гольф, Джетта, Ауди ТТ, Шкода Октавиа и многие другие модели и марки.

Виды коробок, применяемых сегодня

На сегодняшний день известны следующие виды коробок: МКПП, АКПП, роботизированная коробка, КПП с двойным сцеплением, вариатор. Если про МКПП многое известно и такая коробка пока что является самой простой, то рассмотрим все остальные.

Классическая АКПП

Классическая автоматическая коробка, применяемая сегодня на многих автомобилях, отличается, без сомнений, от своих предшественников. Прежде всего, это количество диапазонов и сам принцип управления коробкой. Если ранее применялись АКПП с четырьмя передачами и меньше, то сегодня количество их увеличилось, а управление происходит за счёт электроники, хотя раньше за это отвечала гидравлика. Кроме того, практически на всех современных автомобилях, оснащённых АКПП, используется система блокировки гидротрансформатора, а в некоторых коробках даже предусмотрена функция ручного переключения диапазонов.

Понятно, что современная АКПП имеет массу преимуществ перед старыми версиями. Это и мягкое, практически не ощущаемое водителем и пассажирами, переключение передач, и неплохой расход топлива в загородном режиме езды, и более равномерный переход по передачам на любых значениях крутящего момента, что является достоинством, даже сравнивая АКПП с МКПП.

Лучшей на сегодня считается восьмидиапазонная АКПП ZF 8HP с наделённой системой Старт/Стоп. Динамика и технические составляющие лучшей АКПП в мире практически ничем не отличаются от МКПП, а в некоторых случаях даже превосходят последнюю. Если же сравнивать эту коробку с другими автоматическими коробками, то она превосходит их и расходом топлива, который на 20% ниже.

Роботизированная КПП

На видео рассказывается, что такое роботизированная коробка передач:

Почти что «механика», только робот. В такой коробке присутствуют серво- и гидроприводы, которые успешно управляют работой сцепления и переключением передач. Высокая эффективность, непосредственная передача крутящего момента к приводам колёс и многое другое — основные преимущества подобного типа коробок.

Так же, как и МКПП, эта коробка передач проста в обслуживании, а ремонт её не выше, чем у «механики». Что касается расхода топлива, то он практически равен расходу МКПП, а в условиях городской езды даже превосходит механический вариант. Только вот заторможенный переход на пониженную передачу и некоторые сложности использования такого вида коробок на автомобилях с малой мощностью двигателя портят такую идеальную статистику технических показателей.

«Автомат» — два в одном

Именно об этой коробке и пойдёт речь в нашей статье. Это своего рода комбинация двух коробок, собранная в одном корпусе. Производителям захотелось объединить преимущества «автомата» и «механики», и это им вполне удалось. Почему двойное сцепление? Потому что для каждой коробки производителем предусмотрено своё отдельное сцепление, которое может представлять собой однодисковый или многодисковый вариант.

На видео показано как работает коробка передач с двойным сцеплением DCT:

Двойной выжим сцепления на таких коробках уже не нужен. Если раньше на МКПП без синхронизаторов (или даже с ними) переключать передачи с повышенного режима на низкий или, наоборот, со 2-й на 4-ю удавалось со скрипом, то в этой коробке всё просто. Перегазовку, или двойной выжим сцепления, здесь проводить не нужно.

Что касается управления коробки с двойным сцеплением, то оно происходит полностью благодаря электронике. Переключение скоростей на такой коробке проходит плавно и своевременно. Пока работает одно сцепление, второе находится в режиме ожидания и после поступления команды незамедлительно переключается.

Такая удивительная работа КПП с двойным сцеплением превращает её в настоящее чудо техники. Если использовать весь функционал двойного сцепления, то это создаст отличную динамику автомобиля и невероятный комфорт при езде. А расход топлива такой коробки передач — это вообще отдельный разговор.

Дело в том, что во всех режимах езды, будь то загородная трасса или город, расход топлива у двойной коробки намного ниже, чем у той же АКПП. Хотя по сравнению с «роботом», эта коробка расходует больше.

Что касается недостатков и минусов коробки с двойным сцеплением, то сюда можно отнести высокую стоимость и дороговизну технического обслуживания.

Коробка-вариатор

На видео показано, как работает бесступенчатая коробка передач (вариатор):

Наконец, коробка-вариатор, являющаяся самой молодой КПП, хотя пока ещё и не доведённой до совершенства. Имеет такая коробка много недостатков, хотя эксперты и пророчат ей великое будущее. Вариатор, по сути, считается простым агрегатом, наделённым мощной функциональностью трансмиссии.

Глубокий анализ

Чтобы лучше понять работу КПП с двойным сцеплением, нужно разобраться в системе такого механизма полностью. Коробка с двойным сцеплением представляет собой, как и было сказано выше, совокупность двух коробок, функционирующих попеременно. Одна из коробок несёт ответственность за нечётные передачи и задний ход, тогда как другая — за остальные. Такое разделение труда пошло явно на пользу.

Что касается изменения передач, то оно происходит автоматическим способом. Если быть более точным, то выглядит это примерно следующим образом: когда автомобилист начинает движение на первой передаче, то, по мере увеличения скорости, система автоматически подготавливает вторую передачу. Когда же происходит смена первой передачи на вторую, 1-я размыкается одновременно со смыканием 2-й. Получается, что время, которое идёт на переключение передач, значительно сокращается. Так, по уверениям разработчиков, на смену передач в такой коробке уходит всего 8 миллисекунд, что согласитесь — огромный прорыв в будущее.

Используя двойную коробку передач, можно значительно повысить скорость вращения валов и всех колёс. Кроме того, автоматическая система двойного сцепления оценивает параметры позиции рычага на КПП, педалей газа и тормоза, таким образом увеличивая производительность и скорость переключения.

На видео происходит работа коробки передач с двойным сцеплением:

Если говорить о преимуществах такой коробки, то их масса. По мнению экспертов, совсем скоро новинка завоюет четверть всего рынка автомобилей. Почему? Да потому, что этот тип трансмиссионной коробки имеет следующие преимущества:

  • при езде практически не ощущаешь никаких рывков;
  • полная плавность хода;
  • возможность переключать передачи вручную или автоматически;
  • улучшенные спортивные показатели;
  • отменный расход топлива (если сравнивать с одинарной АКПП, то меньше на 15%);
  • не теряется связь двигателя с КПП, даже при переключении скоростей;
  • не теряется при переключении и крутящий момент;
  • значительная экономия времени.

Минусы и недостатки

Кроме явных преимуществ, такая КПП имеет и ряд минусов. Как и говорилось выше, основным недостатком считается высокая цена на агрегат и техническое обслуживание. Но и кроме этого, есть и другие минусы:

  • в некоторых ситуациях такая коробка может дать сбой (речь идёт об экстренных ситуациях, когда системе нужно быстро решить, что делать и на какую передачу переключать);
  • в России ещё нет нормальных специалистов, которые сумели бы отремонтировать такую коробку (ничего удивительного, ведь она ещё считается у нас в стране инновацией и к ней не привыкли).

Вот со временем, когда количество автомобилей с такой коробкой у нас в стране увеличится, то откроются и автомастерские, специализирующиеся именно на таких КПП. Вот тогда и цены на ремонт не будут такими высокими.

Два типа сцепления

Как известно, в зависимости от поверхности трения на сегодняшний день различают два типа сцеплений. Мокрый вариант сцепления — это обязательное наличие гидронасоса, а также масляного резервуара, в котором находятся диски. Такая конструкция, по мнению многих экспертов, потребляет больше бензина и места занимает намного больше, чем конструкция сухого сцепления. Сухое сцепление отличается от мокрого тем, что в нём не используется большое количество масла, хотя и недостатки есть. В частности, к недочётам сухого сцепления можно отнести недостаточную свободу передаваемого КМ и сложное управление системой. Но всё же невозможно предугадать какое из сцеплений лучше. В конкретной ситуации всё будет зависеть от индивидуальных особенностей транспортного средства, а также немаловажное значение будет иметь мощность двигателя.

На видео рассказывается, какие бывают коробки передач и типы сцеплений:

Теперь пришла пора рассмотреть лучшие двойные АКПП от производителя. Самой популярной коробкой с двойным сцеплением по праву можно назвать BorgWarner — компанию, тесно сотрудничающую с Фольксваген.

Не менее популярным считается и производитель FiatPowertrainTechnologies, который выпускает лучшие сухие сцепления, имеющие высокий крутящий момент.

Отдельно хотелось бы выделить также FEVGmbH, производителя, ставящего акцент на уменьшение сложности агрегатов и старающегося всё упростить за счёт веса и размера.

Наконец, производитель Getrag, выпускающий отменные трансмиссии с двойным сцеплением, считающиеся самыми экологически чистыми. Такие коробки выбрасывают в воздух намного меньше CO₂, чем другие.

Кроме вышеописанных производителей двойных коробок известны ещё Ricardo, Graziano, Luk и другие.

Коробка передач с двойным сцеплением сегодня по праву считается одной из лучших. Многие автопроизводители уже переходят на выпуск моделей, которые наделяют именно такой коробкой, отличающейся высокой скоростью и плавностью переключения передач.

Схема переключения передачи с двойным выжимом сцепления, зачем ее использовать, как она работает и как ее применить в повседневной ситуации?

Как работает схема переключения с двойным выжимом сцепления?

Чтобы понять это, давайте предположим, что мы сейчас движемся на четвертой передаче, мы тормозим, и должны переключиться на третью передачу. Как уже говорили выше, это означает, что двигатель в этот момент будет вращаться на более высоких оборотах, по отношению к скорости вращения колес.

Вот где понимание роли каждой из систем имеет решающее значение. При выжиме сцепления, для перехода на понижающую передачу, двигатель начинает вращаться сам по себе, в то время как сцепление и вторичный вал коробки передач по-прежнему вращаются вместе. При перемещении рычага переключения передач с четвертой, через нейтраль, на третью передачу, сцепление и КПП также начинают вращаться по отдельности.

Двойной выжим на этом этапе означает, что вы отпускаете сцепление, при том, что передача все еще остается в нейтральном положении. Отпустив педаль сцепления тем самым, вы соединяете, двигатель и сцепление вместе, выравнивая их скорости вращения, однако вы этот же момент, выходной вал коробки передач продолжает вращаться быстрее, так как он соединен с колесами.

Для успешного переключения на третью передачу, в этот момент необходимо поднять обороты двигателя, нажав на педаль акселератора, повышая скорость вращения двигателя и сцепления до той же скорости с которой вращается выходной вал.

Следующим шагом идет выжим педали сцепления, рычаг переключения передач перемещается из нейтрального в положение третьей передачи, затем следует отпуск сцепления. Весь этот набор действий обеспечивает плавное включение понижающей передачи.

Резюмируя процесс переключения на пониженную передачу с четвертой на третью:

  1. 1. Нажмите на педаль сцепления.
  2. 2. Переводим рычаг переключения в нейтральное положение.
  3. 3. Отпускаем сцепление.
  4. 4. Нажмите на дроссель.
  5. 5. Нажмите на педаль сцепления еще раз.
  6. 6. Переключаем на третью передачу.
  7. 7. Отпускаем педаль сцепления.

Понятно? Теперь давайте введем в схему синхронизаторы. Практически все современные легковые автомобили с механической КПП имеют синхронизаторы (исключением до сих пор являются некоторые тяжелые грузовики, на которых действительно с определённого ряда передач может не быть синхронизаторов), которые делают весь описанный выше процесс излишним.

Задача синхронизаторов, совмещать скорости вращения выбранных передач (которая связана со скоростью вращения сцепления) со скоростью выходного вала коробки передач. Это избавляет от необходимости два раза выжимать педаль сцепления, и вместо того, чтобы предварительно перемещать рычаг переключения в нейтральное положение, вы можете сразу перейти к следующей выбранной передаче.

Использование двойного выжима сцепления в каждодневной ситуации

И так, зная, что ваша механическая коробка передач использует синхронизаторы, вы можете подумать, что нет смысла в понимании того, как работать с двойным выжимом сцепления. Однако, есть определенные сценарии движения, где это умение может быть полезно.

Например, вы подкатываетесь к светофору, на котором горит красный свет. В этот момент КПП стоит в нейтральном положении, но прежде чем вы полностью остановили автомобиль загорается зеленый свет. В такие моменты иногда бывает довольно сложно «воткнуть» первую передачу. Это потому, что выходная скорость вращения вторичного вала трансмиссии сильно рассогласована со скоростью вращения двигателя и сцепления. Делаем по схеме, описанной в нашей статье: машина катится на «нейтралке», педаль сцепления отпущена, нажимаем на газ, затем выжимаем сцепление, а затем пытаемся переключиться на первую передачу. Вы заметите, что передача включится гораздо легче.

Впрочем, как говорят бывалые, использовать технику двойного выжима можно не только при переходе на первую передачу в движении, она может также служить неплохим средством, продления срока службы синхронизаторов.

Чтобы более подробно узнать о нюансах работы двойного выжима сцепления посмотрите видео, предварительно включив русские субтитры:

Автоматические коробки передач с двойным сцеплением

Коробка переключения передач с двумя сцеплениями и параллельными валами впервые была опробована на гоночном автомобиле Audi Quattro в 1978 г.

В 2003 г. компания Volkswagen установила новые автоматизированные коробки передач, в которых переключение передач при разгоне происходит без разрыва потока мощности (рис. 3.19) на автомобили Audi ТТ 3.2 Quattro и VW Golf 5. В этих коробках передач крутящий момент от двухмассового маховика двигателя передается на два многодисковых сцепления, связанных с соосными ведущими валами, один из которых проходит внутри другого (рис. 3.20). Параллельно

Рис. 3.19. Коробка передач с двумя сцеплениями автомобиля Audi ТТ 3.2 Quattro [14]

Рис. 3.20. Принципиальная схема коробки передач с двумя сцеплениями:

1,2 — многодисковые сцепления; 3, 4, 5,6 — синхронизаторы

ведущим валам расположены два ведомых вала. С одним из ведущих валов жестко связаны ведущие шестерни нечетных передач (7, 3, 5), а с другим — ведущие шестерни четных передач (2, 4, 6 и передача заднего хода). На ведомых валах находятся шестерни постоянного зацепления соответствующих передач, которые могут жестко соединяться с ведомыми валами с помощью синхронизаторов.

Управление сцеплениями и перемещением синхронизаторов осуществляется посредством гидравлических исполнительных устройств. Необходимое давление в гидравлической системе создается электрическим гидронасосом.

Управляет работой коробки передач электронный блок управления, который получает информацию от десяти датчиков, расположенных в коробке, и связан высокоскоростной шиной с электронным блоком управления двигателем.

При трогании автомобиля с места электронный блок дает команду, включая первую передачу, а затем первое сцепление, после чего крутящий момент передается на один из ведомых валов коробки передач, который через ведущую шестерню приводит во вращение ведущую шестерню главной передачи. Главная передача через дифференциал приводит во вращение ведущие колеса автомобиля и одновременно раскручивает второй ведомый вал, на котором расположены синхронизаторы, включающие четные передачи. За время разгона на первой передаче при достижении соответствующей скорости и за счет простого переключения сцеплений на параллельном ведомом валу включается вторая передача.

Переход на последующие передачи происходит аналогично, без разрыва потока мощности, неизбежного в простых механических коробках передач.

Процесс переключения усложняется тогда, когда появляется необходимость переключения на более низкую передачу при движении с постоянной скоростью. Алгоритм переключения, заложенный в памяти электронного блока управления, был разработан компанией Audi [14].

Автомобили с такими коробками передач показывают очень хорошие результаты по динамике разгона и топливной экономичности в сравнении с автомобилями, оснащенными обычными механическими коробками. Коробки передач, выполненные по такой конструктивной схеме, применяет фирма Ferrari на своих автомобилях Формулы-1.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector