Оглавление
Преимущества
Наиболее очевидным преимуществом данной конструкции трансмиссии является разгонная динамика. Коробка переключения передач DSG существенно превосходит гидротрансформатор АКПП. Этот механизм переключает передачи даже быстрее опытного водителя.
Также существенным достоинством роботизированной коробки можно считать экономичность, комфорт. Данный агрегат достаточно легко диагностируется, поэтому при нормальной эксплуатации многих проблем можно избежать.
Кроме того, по сравнению с «автоматом» стоимость «робота» значительно ниже. Конструкция DSG-6 на практике показала себя более надежной.
Плюсы двойного сцепления
Новый этап практики разработки и внедрения конструкций с двумя группами механизмов сцепления обусловлен сразу несколькими положительными аспектами:
- Экономия топлива. Как показывают исследования, даже по сравнению с обычной 5-ступенчатой АКПП такие механизмы позволяют снижать расход сжигаемого топлива на 10 %.
- Плавный ход. Ввиду отсутствия полного размыкания двигателя с ведущими колесами удается избегать рывков и вибраций, что также добавляет привлекательности таким механизмам в глазах потребителя.
- Повышенная динамика. Надо отметить, что первоначально принцип работы сцепления с разобщенными группами фрикционных элементов применялся на гоночных автомобилях, в том числе и по причине более высокой скорости. Но для чего нужен двойной выжим сцепления рядовому автолюбителю? На обычной легковой машине водитель может получить не просто увеличенный потенциал динамических возможностей, но и более надежное управление. Это особенно касается моделей с мощными двигателями до 200-300 л.с., которые становятся более управляемыми.
- Возможность ручного и автоматического переключения. Как правило, пользователь может использовать разные режимы управления, в том числе и полуавтоматический.
Структура работы устройства
Главной отличительной чертой двойного сцепления от типичного является шестерня коробки, которая расположена на 2-ух валах.
Здесь вы видите схематичное изображение двойного сцепления. Фото: 900igr.net
Одно сцепление отвечает за передачу крутящего момента первому валу, второе же- за то, чтобы вращение передалось на 2- ой вал. Один вал контролирует четную передачу, а второй- за нечетную. То есть коробка передач- это комбинация 2 шестерней, способных осуществлять работу по очереди.
Каким образом осуществляется работа двойного сцепления
В случае использования простого сцепления крутящий момент и мощность частично теряется. При условии использования двойного сцепления автоматика не ждёт решения водителя переключиться на вторую передачу, а переключается автоматически. Когда приходит время переключать передачу, первый диск сцепления отключается, и происходит включение второго диска. Для переключения передач система ориентируется на сигналы, поступающие от датчиков.
Фото: nivus.ru
Виды двойного сцепления
Двойное сцепление может быть мокрым и сухим.
В мокром типе сцепления узловой элемент размещается в масляной среде, из-за чего элементы нагреваются не очень сильно. Мокрый тип сцепления желательно устанавливать в мощные и скоростные автомобили, где передается большой крутящий момент.
Мокрый тип используется в трансмиссиях, имеющих четное кол-во передач, и нуждается в наличии масла, в котором и располагается сам диск. Мокрое сцепление состоит из двух пакетов фрикционного диска, 4-ех ступиц, поршней, а также пружин.
Крутящий момент в двойном сцеплении мокрого типа передается из двигателя на КПП благодаря сжатию ведомого и ведущего диска. Фото: skoda-autos.ru
Главный недостаток двойного сцепления мокрого типа – излишняя запутанность в его структуре, а также довольно высокие цены на эксплуатацию и ремонт.
Масло для сцепления данного типа необходимо в больших количествах. Одно из главных преимуществ двойного сцепления мокрого типа – более эффективное его охлаждение. Мокрое двойное сцепление наделено гораздо большей по уровню надежностью.
Сухой тип сцепления является более простым и надёжным, нежели мокрый, благодаря отсутствию масляного насоса. Сухое сцепление имеет 1 ведущий диск. Фото: forum.zr.ru
На сегодняшний день сухое двойное сцепление – наиболее распространенное, его устанавливают практически на семьдесят процентов авто, которые оснащены данной трансмиссией.
«Мокрый» тип двойного сцепления ставится немного реже, однако он может проработать большее количество времени.
Некоторые автопроизводители могут совмещать на машинах одновременно оба варианта, например, VW, который оснащен как мокрым вариантом двойного сцепления, так и сухим вариантом.
Но отчего же мокрый тип двойного сцепления более надежный, нежели сухой? Все дело в том, что диск, который вращается в масле, в нем и охлаждается, и в связи с этим может выдерживать огромные обороты и при этом не «сгорать». А сухой тип будет вращаться в пространстве и его будут ограничивать обороты, так как от излишне высоких оборотов он вскоре начнет гореть и деформироваться.
Плюсы двойных сцеплений
- При использовании двойного сцепления в процессе движения сохраняется плавное движение машины. При переключении передачи никакие толчки и рывки не наблюдаются.
- Возможно, происходит некоторая топливная экономия. Это происходит в связи с тем, что во переключения передачи не происходит потеря мощности.
- Происходит увеличение динамики разгона машины, ибо во время передачи крутящего момента не наблюдается задержек.
Двойное сцепление более сложное, нежели обычное. В связи с этим обслуживание и ремонт этого узла довольно сложен. Фото: акппфорд.рф
Минусы двойных сцеплений
Во время езды в авто спортивного стиля с частым торможением и разгоном у водителей может возникать проблема с ощущениями машины.
Безусловный лидер в эффективном производстве авто, которые оборудованы коробками двойного сцепления – Фольксваген. С двухтысячных годов несколько моделей начали комплектоваться шестиступенчатой КПП с прямым включением двойного сцепления. Следующее поколение- семиступенчатое двойное сцепление.
Двойное сцепление может объединять все преимущества «механики», к примеру, хороший и экономный топливный расход, и «автоматики», а именно комфортный и плавный ход, однако у данной системы есть и некоторые недостатки.
Учтите, что установку двойного сцепления нельзя назвать делом дешевым, не каждый механик возьмется за данную работу. Установка обычного сцепления будет стоить гораздо дешевле.
О некоторых других особенностях двойного сцепление узнайте из этого видео:
Двойное сцепление, описание и принцип работы
Современные автомобили стали оснащать не только улучшенными коробками передач, но и двойным сцеплением. Такой ид один из лучших на сегодняшний день, расскажем о принципе работы и его устройстве.
- Разновидность в автомобилях
- Мокрое
- Сухой механизм
- Графическое описание
- Видео
В многих нынешних роботизированных коробках передач установлено двойное сцепление. Помимо стандартного назначения сцепления, оно обеспечивает предварительный выбор последующей передачи, когда включена предыдущая. Такой выбор достигается благодаря поочередной работе фрикционных муфт.
Благодаря такой налаженной работе, крутящий момент непрерывно передается на ведущие колеса от двигателя.
Или от чего зависит коэффициент сцепления?
В прошлой статье я вкратце описал, от чего зависит сцепление шины с дорогой с точки зрения физики. Все известные мнеспециальные справочники и научные труды описывают силу сцепления шин с дорогой известной формулой Амонтона-Кулона: F = µmg, и она отлично подтверждается практикой, несмотря на свою простоту. В итоге, мы имеем единственный параметр, входящий в эту формулу и имеющий отношение к шине – коэффициент сцепления. И за внешней простотой формулы Амонтона-Кулона скрывается достаточно сложный процесс, поскольку коэффициент сцепления не является постоянным и явно зависит от ряда других параметров:
- тип и качество дорожного покрытия
- состав резины протектора
- температура шины
- скорость движения автомобиля
- степень проскальзывания шины
- увод шины
Вот и поговорим о них в этой и следующих статьях.
Как определить неисправность?
Все машины по коробке передач делятся на 2 большие группы: с автоматической и механической трансмиссиями. У каждой из них есть свои преимущества и недостатки. Задумывались ли вы о том, почему нужно выжимать педаль сцепления при переключении скоростей? Чтобы разобраться, что такое сцепление автомобиля, необходимо первым делом понять, как работает двигатель внутреннего сгорания.
Двигатель внутреннего сгорания может изменять крутящий момент в ограниченном диапазоне, данный механизм влияет на скорость автомобиля. Чтобы контролировать скорость движения ведущих колес, необходимо к двигателю подключить механизм трансмиссии, который включает в себя коробку передач, ведущий вал, ведущее колесо.
Чтобы переключение скоростей происходило плавно, нужно на время прекратить подачу крутящего момента на двигатель. В данном случае нелогично было бы сделать полную остановку двигателя, поэтому придумали сцепление. Оно блокирует крутящий момент, тем самым обеспечивает непрерывную работу двигателя.
Любой механизм может сломаться внезапно, к сожалению, от этого никто не застрахован. Но есть определенные признаки, которые помогут понять, что со сцеплением что-то не то и его уже пора поменять.
Одним из главных показателей скорого выхода из строя сцепления является характерный скрежет (хруст) коробки передач во время переключения (при полном нажатии на педаль).
Признаком неправильной работы сцепления является его пробуксовка. Вследствие этого повышается расход топлива, и чувствуется потеря мощности двигателя.
Довольно часто появляются моменты, когда ступица начинает заедать и при переключении коробки передач происходят характерные рывки автомобиля. Причиной всего этого является изнашивание деталей сцепления.
Каждому автомобилисту стоит помнить, что как только появляются такие признаки неисправности, следует незамедлительно приступать к проведению диагностики, и в случае подтверждения заменить сцепление. Несвоевременное устранение таких проблем может привести к более серьёзным поломкам, а соответственно к более дорогостоящему ремонту.
Автомобилестроение не стоит на месте и на сегодняшний день на многие современные авто устанавливают усовершенствованные коробки передач и подключают электронное сцепление, за работу которого отвечает блок управления. Если у владельца такой автомобиль, то необходимо как можно чаще проверять коробку передач на наличие признаков неисправностей. Чтобы избежать выхода из строя блока, который обойдется очень дорого. Существуют небольшие рекомендации по поддержанию максимального ресурса сцепления.
Плавная езда. Старайтесь избегать резких и быстрых стартов с полностью нажатой педалью газа.
Рекомендуем иногда проводить диагностику сцепления для своевременного устранения.
Вдобавок стоит отметить, что к выбору нового сцепления стоит относиться со всей серьёзностью и ответственностью. Не стоит пытаться сэкономить и поставить неоригинальные запчасти, это может сыграть против, и обернуться ещё более плохими последствиями. Как говорится «скупой платит дважды».
Виды механизмов сцепления
Механизмы сцепления можно классифицировать:
- по способу управления – сцепление с механическим, гидравлическим, электрическим или комбинированным приводом (например, гидромеханическим);
- по виду трения – сухое (когда фрикционные накладки работают в воздушной среде) или мокрое (сцепление, работающее в масляной ванне);
- по режиму включения – постоянно замкнутые и непостоянно замкнутые;
- по числу ведомых дисков – одно-, двух-, или многодисковые;
- по типу и расположению нажимных пружин – с расположением нескольких цилиндрических пружин по периферии нажимного диска и с центральной диафрагменной пружиной;
- по числу потоков передач крутящего момента – одно-, или двухпоточные.
Механический вариант является наиболее простым по конструкции и принципу действия. В случае его использования, водитель или механизатор, нажимая на педаль, посредством тяг и тросов передаёт усилие непосредственно на вилку сцепления. В гидравлическом варианте сцепления задействуется также поршень с гидравлической жидкостью. Как правило, данный вариант применяется на большегрузном автотранспорте, чтобы облегчить работу водителя. При использовании гидравлического привода сцепления величина полного хода педали остаётся постоянной (это обеспечивается наличием у педали сцепления возвратной пружины). Однако величина её рабочего хода меняется, компенсируя уменьшение толщины ведомого диска в результате износа: чем меньше становится толщина диска, тем, при том же полном ходе педали сцепления, бо́льшим оказывается её рабочий ход, и тем «выше» (ближе к концу обратного хода педали при её отпускании) срабатывает сцепление.
У педали сцепления с механическим тросовым приводом полный ход прибавляется по мере износа ведомого диска (педаль сцепления приподнимается вверх относительно уровня пола), вместе с этим увеличивается и её рабочий ход. Свободный ход педали устанавливается регулировкой длины троса. Он составляет в нормальном положении порядка 30…40 мм.
По своей конструкции, сцепление бывает электромагнитного, фрикционного или гидравлического типа. Фрикционный вариант сцепления обеспечивает передачу вращающего момента при помощи силы трения. Сцепление электромагнитного вида контролируется посредством магнитного поля. В гидравлическом варианте сцепления связь обеспечивается под воздействием потока гидравлической жидкости.
Сцепление является электромагнитным, если сжатие ведущих и ведомых элементов механизма производится посредством электромагнитных сил. Электромагнитное сцепление постоянно находится в разомкнутом состоянии. Этот редкий вид сцепления устанавливался на некоторых модификациях машин с ручным управлением. Между ведущим и ведомым дисками находился ферромагнитный порошок, не мешающий раздельному вращению валов. Но после подачи электрического тока в обмотку электромагнита порошок «затвердевал» и передавал крутящий момент.
Для высоких нагрузок, таких как грузовые и спортивные автомобили, применяется также керамическое сцепление с высоким коэффициентом трения, однако оно «схватывает» резко, поэтому непригодно для использования в стандартных автомобилях.
Наиболее распространённый тип – фрикционный. В зависимости от количества используемых дисков, оно может быть однодисковым, двухдисковым или многодисковым.
Сцепление: диск, корзина и выжимной
Итак, в общих чертах устройство традиционного механического сцепления (однодискового) предполагает наличие следующих элементов:
- педаль сцепления в салоне автомобиля;
- приводной механизм, который может быть гидравлическим, пневматическим или механическим;
- вилка сцепления;
- выжимной подшипник;
- ведомый диск;
- корзина сцепления;
В тот момент, когда водитель нажимает на педаль, усилие передается на вилку сцепления. Затем, через выжимной подшипник, усилие передается на лепестки корзины. Далее корзина производит отжим ведомого диска сцепления от маховика, тем самым размыкая КПП и ДВС, то есть происходит разрыв потока мощности. Добавим, что на роботизированных КПП за выжим сцепления отвечает не водитель, а исполнительные механизмы, так как педаль сцепления отсутствует.
Идем далее
Если рассматривать корзину сцепления более подробно, важно понимать, что именно данный элемент позволяет реализовать соединение и разъединение диска и маховика. Другими словами, корзина осуществляет включение/выключение сцепления
При этом повреждения, износ, деформация и другие дефекты корзины приводят к тому, что весь механизм начинает работать некорректно.
Статья в тему: Отсечка оборотов двигателя: для чего это нужно
Сама корзина сцепления представляет собой единую деталь, которая включает в себя нажимной диск, диафрагменную пружину и кожух. Также корзина находится в тесном контакте с рядом деталей. Кожух корзины болтовым соединением прикреплен к маховику. Возвратная пружина, которая крепится в корзине, взаимодействует с выжимным подшипником.
Нажимной диск позволяет соединить ведомый диск и маховик. Когда сцепление выключено, нажимной диск осуществляет нажим на ведомый диск, который находится в контакте с маховиком.
Если сцепление выключено, давление нажимного диска на ведомый диск отсутствует, то есть диск вращается отдельно от маховика. Кстати, нажимной диск соединен с кожухом корзины посредством специальных пластинчатых пружин (тангенциальные пружины). Во время выключения сцепления пружины выполняют функцию возвратных пружин.
Также в устройстве корзины следует выделить диафрагменную пружину. Данная пружина создает нужное усилие, чтобы эффективно соединять диск и маховик. Получается, от силы прижима будет зависеть передача крутящего момента от ДВС на коробку передач.
Диафрагменная пружина по виду напоминает лепестки и прикреплена к краю кожуха. Во внутренней части кожуха пружина прикреплена к кожуху болтами или опорными кольцами (в зависимости от конструктивных особенностей). Выжимной подшипник сцепления нажимает на концы лепестков снаружи корзины сцепления. Такое нажатие позволяет добиться того, что внутри корзины пружина не нажимает на сам нажимной диск.
Статья в тему: Промывка гидрокомпенсаторов без снятия мотора
Еще в рамках данной статьи следует отметить, что корзины сцепления могут быть разными по типу. Среди основных видов можно выделить вытяжной и нажимной тип. При этом принцип их работы несколько отличается.
Как правило, из всех типов выжимных корзин именно корзина с нажимным принципом используется в устройстве сцепления чаще всего. Главной особенностью является то, что когда сцепление включено, лепестки корзины перемещаются ближе к маховику. Конструкция проста, проверена и надежна.
Если же на машине стоит корзина с вытяжным принципом работы, тогда лепестки перемещаются от маховика. Второй тип корзин имеет меньшие размеры, часто устанавливается для того, чтобы экономить место в подкапотном пространстве.
Также есть и корзины, конструкция которых отличается от стандартной. Обычно такие корзины нужны для мощных форсированных ДВС и имеют усиленную диафрагму, что позволяет в значительной степени увеличить силу прижима (до 1.5 раз и более по сравнению со стандартом).
Для этого корзину и отдельные элементы изготавливают из прочных сплавов, а также сама геометрия пружины усложняется. Обычно подобный тип корзин встречается на суперкарах, спорткарах и автомобилях, которые не являются серийными.
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):
https://www.youtube.com/watch?v=bBrVtYQ1_ik
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.
Подведем итоги?
Проблемы DSG – это совокупность проблем сложной технологии переключения передач. Нужно отдать должное, ее скорострельность и плавность переключения на данный момент являются если не идеальными, то как минимум в числе лучших гражданских автомобилей с АКПП. Помимо этого – экономия достигает до 10% топлива. Однако концерн недооценил износ узлов на типичных режимах, для нас таковыми являются пробки.
По заявлению производителя – в 2013 году DSG 7 получила модернизированную версию, и проблем должно быть меньше (во всяком случае именно с этим связана отмена 5 летней гарантии на коробку у автомобилей с 2014 года выпуска).
С другой стороны практически у всех производителей в той или иной степени есть проблемы с АКПП
Например неубиваемыми считаются 4-ступенчатые Японские динозавры АКПП, поэтому если в первую очередь Вы цените надежность и долговечность, стоит обратить внимание именно на них. Но динамики и изысков ждать не придется, в отличии от автомобилей оснащенных DSG
Решать только Вам, закон рынка прост – покупатель голосует рублём.
