Автопортал

Все о ремонте автомобиля

Коробки передач с двойным сцеплением (не только DSG)

Коробки передач с двойным сцеплением (не только DSG)

Необходимость использования всевозможных коробок передач и сцеплений в автомобилях обусловлена характеристиками работы двигателя внутреннего сгорания. Его особенности включают в себя узкий диапазон скоростей вращения, при котором двигатель обеспечивает удовлетворительный крутящий момент и необходимость в режиме холостого хода. Другими словами, когда нам не нужна мощность двигателя, он все равно должен вращаться, например, когда мы на светофоре. Именно с помощью сцепления мы отсоединяем двигатель от системы привода автомобиля, что позволяет нам останавливать машину, не гася двигатель. Коробка передач, позволяет изменять передаточные числа, чтобы мощность двигателя была доступна в широком диапазоне скоростей вращения. В истории автомобильной промышленности было разработано несколько типов сцеплений и коробок передач, из которых стали известны два наиболее популярных решения. Первым из них является механическая коробка передач с ручным управлением сцеплением. В этом типе решения предполагалось использовать однодисковое сухое соединение и ряд одноступенчатых цилиндрических зубчатых колес в качестве редуктора. Второе решение — автоматическая коробка передач, состоящая из гидротрансформатора, который в некотором смысле работает как сцепление и планетарные передачи. Эти решения доминировали на протяжении десятилетий. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки. Однако в последнее время появилась очень интересная альтернатива в виде трансмиссий с двойным сцеплением.

Porsche 959 — первая машина с коробкой передач PDK с двойным сцеплением

Трудно сказать, когда и где возникла идея трансмиссии с двойным сцеплением. Сама концепция не сложна, но проблема заключается в технологической сложности, методе управления и уровне сложности, что равносильно высокой стоимости. Первой автомобильной компанией, которая занималась этими проблемами, был Porsche, в восьмидесятых годах использовал этот тип трансмиссии в модели 962. Автомобиль представлял собой гоночный кар, стартовавший в Ле-Мане и других подобных гонках на длинные дистанции. Мир гонок всегда отличался большим технологическим отличием от дорожных автомобилей. Тем не менее в восьмидесятых годах Porsche предложил частным клиентам чрезвычайно современную модель 959. Этот автомобиль навсегда вошел в историю автомобилестроения как самый совершенный автомобиль своего времени. Это было в 1986 году на мировой «придорожной» премьере коробки передач с двойным сцеплением, которая была одним из доказательств того, что автомобиль опередил свое время. Автомобиль выпускался до 1989 года, было создано всего 337 экземпляров, которые были очень дорогими и уникальными. После завершения производства 959, мир моторизации на несколько лет забыл о коробках передач с двойным сцеплением. Лишь несколько лет спустя настоящим популяризатором этого типа коробок передач стал VW, который первым смог создать коробку передач DSG с двойным сцеплением, доступную обычному водителю. Эта коробка передач, предлагающая 6 передач, появилась в четвертом поколении VW Golf в 2003 году, в версии R32,

Вскоре после Гольфа появилась Ауди ТТ 3.2 с такой же трансмиссией. Характеристики включают в себя две соцентрические многодисковые мокрые муфты, способные передавать до 350 Нм крутящего момента двигателя. Позже концерн VW представил несколько других версий DSG, отличающихся друг от друга типом используемых сцеплений и способом установки в автомобиле. После многих лет эксплуатации выяснилось, что этот тип решения работает хорошо. Остальная часть автомобильного мира начала работать над своими собственными коробками DSG. В последние несколько лет большинство ведущих производителей представили их. Сегодня, они встречаются в виде опционный за дополнительную плату, но все указывает на то, что через некоторое время они будут полностью доминировать на рынке.

Принцип действия

Можно сказать, что коробка передач с двойным сцеплением состоит из двух коробок передач и двух сцеплений, которые выполнены в одном корпусе. Одна шестерня прикреплена к каждой из этих коробок передач. Переключение передач во время движения включает в себя переключение между двумя коробками передач с двумя сцеплениями. Ключом к быстрому переключению является ранее выбранная передача, которая не работает в данный момент. Если мы двигаемся на первой передаче, вторая коробка автоматически переходит на вторую передачу. Это приводит к отсоединению сцепления, соединенного с коробкой передач, в которой включена первая передача, и зацеплению сцепления, соединенного со второй передачей. Смена высшей передачи такая же. Однако, необходимо использовать алгоритм управления, который распознает, будет ли водитель переключать передачу на более высокую или понизит ее. Проще говоря, если водитель «добавляет газ», готовится более высокая передача, если он тормозит, механизм переключения готовит более низкую передачу. Нынешние системы управления очень хорошо отточены, поэтому коробка передач всегда готова исполнить волю водителя. Благодаря этому мы получаем чрезвычайно короткое время переключения, без необходимости синхронизации, что позволяет передавать крутящий момент двигателя практически непрерывно.

Секретом конструкции коробки передач с двойным сцеплением являются два соосных ролика, один полый, а другой работает в нем. Каждый из этих валов соединен с одним из сцеплений, которые взаимодействуют с двигателем внутреннего сгорания. На одном валу находятся шестерни нечетных передач, т.е. шестерни 1, 3, 5, а иногда и четные 7. На другом валу — четные шестерни 2, 4, 6. В зависимости от конструкции используются различные сцепления. Как правило, в настоящее время для систем, передающих относительно низкие крутящие моменты, используются две одинарные сухие дисковые муфты, которые расположены одна внутри другой и напоминают классические муфты. Муфты с мокрым диском аналогичного диаметра используются в решениях, передающих большие крутящие моменты. В группе VW этот тип сцепления передает крутящий момент до 650 Нм. В доступных в настоящее время коробках передач сцепления управляются автоматически, поэтому в автомобиле нет педали сцепления, и запуск аналогичен автоматической трансмиссии. Большинство производителей также предоставляют нам выбор между автоматическим и ручным управлением, в зависимости от текущих предпочтений водителя. Стиль работы коробки передач варьируется в зависимости от типа автомобиля. В спортивных автомобилях время смены будет сокращено до абсолютного минимума, что обеспечит меньший комфорт и более быстрый износ. В автомобилях, более ориентированных на комфорт, эти времена будут длиннее. В результате переключение передач будет более плавным и менее напряженным для системы привода.

Преимущества и недостатки

Степень сложности коробок передач с двойным сцеплением высока, поэтому к ним также предъявляются требования. Источником вдохновения для создания первой передачи такого типа в Porsche было очень короткое время переключения, измеряемое в миллисекундах, которое недостижимо для механических коробок передач. Кроме того, благодаря своей конструкции (передачи активируются с помощью исполнительных механизмов), коробки передач с двойным сцеплением могут работать в автоматическом режиме. Они делают это лучше, чем классические автоматические коробки, потому что исключен низкоэффективный гидротрансформатор. Благодаря этому мы получаем коробку передач, которая позволяет нам быстрее разгонять механическую коробку, а когда мы хотим, обеспечивает комфорт машины. Кроме того, это немного снижает расход топлива. Поклонники автоспорта также оценят возможность переключать передачи аналогично автомобилям Формулы-1 или WRC, например, с помощью рычагов за рулем. Недостатками, являются сложность конструкции и цена. Кроме того, в супер-роскошных автомобилях в течение некоторого времени главным приоритетом будут классические автоматические коробки передач из-за их несомненной «мягкости» запуска и переключения передач.

Популяризация коробок передач с двойным сцеплением

В настоящее время, спустя около 20 лет, Porsche снова предлагает коробки PDK. Используемая коробка передач имеет до 7 передач, что позволяет добиться высокой динамики ускорения и максимальной скорости, достигаемой на 6-й передаче. Run 7 — это повышенная передача, которая позволяет снизить расход топлива и уровень шума при быстрой езде. Двигатель соединен с коробкой передач с помощью многодисковых мокрых сцеплений, которые позволяют перевозить до 700 Нм самого мощного двигателя, доступного в Panamera. VW использует коробки передач DSG во всех популярных брендах своей группы, а именно Audi, VW, Seat и Skoda. Bugatti Veyron, также принадлежащий VW имеет трансмиссию с двойным сцеплением. Однако это не имеет ничего общего с коробками передач DSG, которые используются в легковых автомобилях. Этот тип трансмиссии также использует Mercedes в своей спортивной модели SLS AMG. Спортивные особенности этого типа конструкции подтверждены Mitsubishi, предлагающим Lancer Evo X с технологией TC-SST (двухступенчатая коробка передач Sportronic Shift Transmission). Все указывает на то, что эта технология хорошо зарекомендовала себя в популярных автомобилях или, по крайней мере, займет значительную часть рынка. Предвестником этого является больше брендов, следующих по маршруту VW, например, Ford Mondeo с трансмиссией PowerShift.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Все права защищены; 2022 Автопортал
Яндекс.Метрика