Двойное сцепление в устройстве КПП как работают такие коробки передач

Коробки передач с двумя сцеплениями: На подхвате

Двойное сцепление или преселективная коробка передач — это более продвинутая версия трансмиссии по сравнению с механическими и автоматическими коробками передач.

Главное ее преимущество заключается в том, что передача момента движения от двигателя к колесам происходит без потери мощности.

Чтобы понять, что это обозначает, нужно вспомнить принцип работы обыкновенной механической коробки передач, о чем мы уже писали на страницах нашего сайта для автолюбителей Vodi.su. Новичка за рулем можно вычислить по тому, как его автомобиль дергается и клюет носом в момент перехода с более низкой передачи на более высокую.

Это происходит потому, что человек не научился плавно переключать передачи — выжимая сцепление, мы отсоединяем коробку передач от двигателя, ставим рычаг в нужное положение и отпускаем сцепление. Колеса в это время катятся по инерции, пусть это и занимает какие-то доли секунды. Получается как бы провал в мощности, машина дергается, пассажиры испытывают дискомфорт.

С двойным сцеплением такой проблемы не может быть вообще.

Принцип работы двойного сцепления

Чтобы хорошо знать любую машину, нужно понимать принцип работы любого из узлов, а особенно это относится к коробке передач и двигателю. Например водители гоночных машин хорошо понимают, что из-за устройства механической КПП очень быстро набрать большую скорость довольно сложно — нужно уметь быстро переключаться с передачи на передачу.

Porshe-911

Именно для спортивных машин и создавалось двойное сцепление.

Сама идея появилась еще в 1939 году, но реализовать ее удалось лишь в 80-х на примере автоконцернов Porsche, Volkswagen, Ford и Citroen, поскольку тут нужно было задействовать большое количество автоматики, которой в довоенные времена еще не было.

Если представить принцип работы схематически, то всё становится вполне понятно:

  • момент движения передается через двойной первичный вал — то есть внутри внешнего вала находится внутренний вал
  • этот двойной первичный вал соединен с двумя вторичными валами;
  • есть два сцепления — внешнее и внутреннее, каждое из которых отвечает за свой вал;
  • внешний вал отвечает за четные передачи, внутренний — за нечетные;
  • электроника контролирует параметры работы двигателя и переключает передачи плавно, то есть пока автомобиль едет, например, на третьей передаче, вторая или четвертая являются уже включенными, но сам вал, на котором находятся шестерни этих передач, отсоединен от двигателя;
  • в момент переключения передач оба сцепления отсоединяются от двигателя;
  • в зависимости от действий водителя — увеличение или снижение скорости — переключается нужная передача, причем переход с передачи на передачу занимает приблизительно 8-10 миллисекунд.

То есть фактически мы имеем дело с двумя коробками перемены передач, объединенными под одним корпусом.

Устройство коробки передач с двойным сцеплением

Если принцип работы представить и описать сравнительно просто, то устройство — довольно сложно. Наиболее совершенной на сегодняшний момент является фольксвагеновская коробка DSG — Direkt Schalt Getriebe.

Ее основными элементами являются:

  • двухмассовый маховик;
  • двойное сцепление;
  • связанный со сцеплением двойной первичный вал;
  • ряды шестерен, отвечающих за четные и нечетные передачи
  • синхронизаторы;
  • главная пара — главная передача (для переднеприводных автомобилей);
  • дифференциал;
  • автоматика.

Двойное сцепление в устройстве КПП как работают такие коробки передач

Двойное сцепление может быть как сухим так и мокрым. Мокрое сцепление в случае с DSG применяется в коробках с четным количеством передач (обычно 6), сухое — с непарным (7). Как первый, так и второй тип нуждается в большом количестве качественного масла для коробки передач. Сухое сцепление изнашивается быстрее.

Большое значение имеет электронный блок управления — Mechatronic. В него поступает информация от датчиков и анализируется, на основании этой информации происходит подача масла, переключение передач и т.д.

Плюсы и минусы коробки с двойным сцеплением

Самый основной плюс — простота управления. В принципе, достаточно перевести рычаг-селектора в позицию D и можно не о чем не переживать — автоматика обо всем позаботится сама.

Однако, в отличие от автомата с гидромуфтой, в DSG все же есть трущиеся поверхности дисков сцепления, которые могут очень легко перегреться. От перегрева страдают не только диски и шестерни, но и автоматика. Поэтому внимательно читайте инструкцию — в пробках нельзя удерживать автомобиль длительное время с помощью педали тормоза — переходите на режим Neutral, или в режим ручного управления.

Также на ручной режим управления желательно переходить в сложных условиях — на бездорожье или на заснеженной трассе.

Если вы любитель быстрой и агрессивной езды, то переходите на режим S — Спорт.

Читать далее:  Toyota RAV4 2018-2019 фото комплектации и цены характеристики новой Тойота РАВ 4 5-го поколения

Коробка передач автомобиля VOLVO

Хотя необходимо отметить, что коробки типа DSG — не самый лучший выбор для любителей рейсинга, поскольку автоматика не всегда поспевает за вашими решениями.

Если вы ездите плавно и размерено, то информация считывается без проблем, если же, наоборот, вам приходится резко разгоняться и тормозить, то могут быть достаточно длительные провалы в мощности — до 800 миллисекунд.

Ну и ремонт DSG — дело не дешевое, не все механики могут взяться за этот труд.

Видео о том как устроена и работает коробка передач с двойным сцеплением.

Еще не так давно автомобиль, имеющий двойное сцепление, воспринимался как нечто необычное, но сегодня редко кого удивишь этим. Несмотря на это, сегодня не каждый специалист может объяснить принцип работы двойного сцепления. На самом же деле тут все очень просто.

Принцип работы

Достоинства и недостатки двойного сцепления

Главным достоинством такого сцепления является превосходная плавность хода автомобиля, а также отсутствие подергиваний и резких рывков.

Также к достоинствам следует отнести экономию топлива почти на 10%, что является весомым аргументом в пользу двойного сцепления. Отличная динамика при линейном ускорении без потери мощности.

КПП с двойным сцеплением идеальное решение для автомобилей мощностью 200-500 лошадиных сил.

Если говорить о недостатках, то тут следует выделить огромное количество сложных элементов в системе подачи крутящего момента на ходовую часть автомобиля, а это в свою очередь влечет за собой высокие цены на ремонт и техническое обслуживания такой коробки переключения передач. Еще одним из существенных недостатков следует считать тот факт, что на сегодняшний день не так много автосервисов, которые могут на профессиональном уровне справиться с ремонтом КПП с двойным сцеплением.

Но, все же достоинств данная система имеет гораздо больше, чем недостатков, поэтому выбор за вами.

Немного из истории

В серийное автомобилестроение такой вид коробки передач пришел с гоночных треков. Впервые КПП с двойным сцеплением была создана конструктором А.Кегрессом в 1939 году, который планировал применить ее на Citroen Traction. Но, его задумка так и не воплотилась в жизнь.

Двойное сцепление в устройстве КПП: как работают такие коробки передач

И только в середине 80-х годов конструкторы Porsche впервые создали автомобиль, который имел возможность переключения передачи под нагрузкой.

Для гоночных автомобилей это был настоящий прорыв, так как на состязаниях победа могла решиться долями секунды.

И если раньше, при переключении передач двигатели значительно теряли мощность, то при двойном сцеплении передачи переключались без потери крутящего момента.

Главной деталью КПП с двойным сцеплением является двойной вал. А если говорить простым языком, то в одном корпусе КПП находятся две обычные коробки передач, которые работают попеременно.

В момент начала движения на автомобиле на первой передаче, система уже автоматически готовит вторую передачу. В процессе переключения передач происходит размыкание первого сцепления, и замыкание второго. Затем, при разгоне автомобиля автоматика готовит третью скорость и так далее. Система автоматики настолько совершена, что при определении каждой последующей передачи учитывает:

  • Скорость вращения вала трансмиссии;Положение педали акселератора;Скорость вращения колес;Текущее положение рычага КПП.
  • Непосредственно в процессе переключения передачи, оба сцепления становятся замкнутыми на сотые доли секунды, несмотря на это, двигатель продолжает быть соединенным с ведущими колесами, а потеря крутящего момента практически не ощущается.
  • На сегодняшний день КПП с двойным сцеплением широко используют ведущие мировые авто концерны:
  • Volkswagen;BMW;Ford;Mercedes-Benz;Audi;Mitsubishi;
  • Porsche.

Появление трансмиссии, которая сочетает в себе удобство автоматической коробки передач и топливную экономичность, свойственную механической коробке, стало настоящим достижением в автомобилестроении. Речь идет о КПП с двойным сцеплением.

Обеспечение такого же плавного переключения передач, как у автоматической трансмиссии при лучшей топливной экономичности позволило коробке передач с двойным сцеплением захватить значительную долю рынка. Чтобы понять, почему два сцепления обеспечивают такую же плавность переключения, как и автоматическая коробка передач, далее рассмотрим принцип работы устройства.

Итак, КПП с двойным сцеплением — это фактически две независимые роботизированные механические коробки передач в одном корпусе, управляемые компьютером (ЭБУ). Одна коробка имеет четные скорости, тогда как другая нечетные.

Читать далее:  Автоматическая коробка передач: устройство АКПП и принцип работы

Пока автомобиль движется на одной из передач, следующая уже выбрана и ожидает включения.

В момент переключения сцепление, которое было задействовано,  размыкается, в то же время быстро подключается второе. Результат- момент переключения и смены передачи занимает доли секунды.

Основные элементы устройства двух сцеплений:

  • мехатроник— электромеханическое устройство для управления работой дисков сцепления;
  • кассета дисков сцеплений;
  • корпус (с масляной ванной либо сухой).

Прежде всего, первой появилась коробка, где имеется так называемое «мокрое» сцепление (два пакета фрикционных дисков в масле, размещенные в корпусе).

Концентрическое расположение пакетов фрикционных дисков применяется в трансмиссии автомобилей, оборудованных передним приводом. Параллельное расположение пакетов фрикционных дисков чаще всего применяется в трансмиссии автомобилей, оборудованных  задним приводом.

С руками или без них?

Трансмиссия с двумя сцеплениями предлагает в одном агрегате достоинства двух механических КПП. Чтобы лучше понять, что это означает, повторим, как работает обычная механика. Когда водитель хочет переключить передачу в машине с МКПП, он сначала выдавливает сцепление, которое отсоединяет двигатель внутреннего сгорания от коробки и вызывает прерывание потока крутящего момента на КПП.

Когда водитель передвигает рычаг МКПП, происходит перемещение зубчатой муфты от одной шестерни к другой шестерни отличного размера от первой. Устройства, называемые синхронизаторами, выравнивают скорость вращения муфты со скоростью зацепляемой шестерней для предотвращения скрежета. Как только новая шестерня выбрана, водитель отпускает педаль сцепления, которая снова соединяет двигатель с трансмиссией и посылает крутящий момент на колеса. Вот и вся работа!

Как Вы уже наверно поняли, в традиционной механике нет беспрерывного потока мощности от двигателя до колес. Вместо этого подача мощности изменяется от включенного до выключенного состояния во время переключения передач, вызывая явление, известное как «толчок переключения передачи» или «прерывание крутящего момента». Для неопытного водителя это явление оборачивается швырянием пассажиров вперед и назад после переключения передач.

1. нажмите старт, машина едет на второй передаче и управляется внутренним сцеплением, мощность от двигателя передается через внешний вал на шестерню 2-й передачи. 2. С набором скорости компьютер обнаруживает точку переключения на следующую передачу, и заранее выбирает 3-ю передачу. 3. когда водитель выбирает передачу, внутреннее сцепление освобождается и активизируется внешнее сцепление4. Крутящий момент от двигателя идет вдоль внутреннего вала к заранее выбранной 3-й передаче.

Водители могут также выбрать полностью автоматизированный режим, который передает все заботы о переключении передач компьютеру. В этом режиме ощущение от работы автоматической коробки передач с двойным сцеплением очень напоминает обычный автомат. Из-за того, что коробка передач с двойным сцеплением заранее выбирает следующую передачу, уменьшается толчок переключения передач. Еще важно заметить, что переключение передач происходит под нагрузкой, что означает постоянный поток мощности от двигателя на колеса.

Многодисковое сцепление

Автоматическая коробка передач с двойным сцеплением обходится без гидротрансформатора. Вместо этого используются мокрые многодисковые сцепления. «Мокрое» сцепление означает, что оно работает в масляной ванне для смазки рабочих компонентов с целью снижения трения и ограничения выделения тепла. Существуют версии сухих сцеплений, но все производители автоматической коробки передач с двойным сцеплением используют мокрое решение.

Аналогично гидротрансформатору влажные многодисковые сцепления используют гидравлическое давление для включения. Когда сцепление включено, гидравлическое давление внутри поршня разжимает пружины, что приводит к прижиманию набора дисков сцепления к фиксированной пластине давления. Фрикционные диски имеют зубцы по внешнему диаметру размером и формой с пазами внутри барабана сцепления.

Чтобы отсоединить сцепление, давление жидкости внутри поршня уменьшают. Это заставляет пружины поршня сжаться, что ослабляет давление набора дисков и пластины давления.

Кпп с двойным сцеплением — что это? плюсы и минусы двойного сцепления

Вам, надеемся, становится ясно, почему автоматическую коробку передач с двойным сцеплением определяют как автоматизированную механику. В принципе автоматическая коробка передач с двойным сцеплением ведет себя как обыкновенная механика: у нее есть входной и промежуточный валы для размещения шестерен, синхронизаторы и сцепление.

Ощущение езды водителем – еще один плюс автоматической коробки передач с двойным сцеплением. Передачи вверх происходят менее чем за 8 миллисекунд, что обеспечивает самое динамичное ускорение среди всех существующих КПП. Она реализует ускорение, исключая толчки при переключении передач, сопровождающие механические и даже некоторые автоматические трансмиссии. Самое приятное, что водитель сам может выбирать, контролировать ли переключение передач или предоставить это компьютеру.

Читать далее:  Топливная система с насос-форсунками устройство и принцип работы

Двойное сцепление в устройстве КПП: как работают такие коробки передач

Возможно, самое важное преимущество автоматической коробки передач с двойным сцеплением – экономия топлива. Непрерывный поток мощности от двигателя до трансмиссии существенно увеличивает экономичность машины. 6-ступенчатая автоматическая коробка передач с двойным сцеплением работает до 10% экономичнее обычного 5-ступенчатого автомата.

Многие производители автомобилей заинтересованы в использовании автоматической коробки передач с двойным сцеплением, но переход на новую технологию всегда связан с большей себестоимостью продукта, что может отпугнуть чувствительных к цене клиентов.

Кроме того, разрабатываются другие новые решения. Одним из таких решений является постоянно изменяющаяся трансмиссия (вариатор) или, CVT (continuously variable transmission). CVT – это вид автомата, использующий подвижную систему шкивов и ремень или цепь для реализации бесконечного множества передаточных соотношений на широком диапазоне оборотов.

Автоматические коробки передач с двойным сцеплением не имеют таких ограничений и великолепно справляются с любыми требованиями для спортивных машин. В Европе, где механические коробки передач – выбор большинства пользователей из-за их спортивности и экономичности, по мнению экспертов, автоматические коробки передач с двойным сцеплением вскоре займут более 25 % рынка. При этом лишь 1% машин достанется вариаторам к 2012 году.

Здравствуйте, рад приветствовать вас на сайте Вопрос Авто! Сегодняшняя статья будет продолжением цикла статей о трансмиссии. В ней я расскажу, что такое КПП с двойным сцеплением, как это работает, а также о плюсах и минусах двойного сцепления. Поехали!

Еще совсем недавно автоматическая коробка переключения передач (АКПП) воспринималась как ноу-хау, у которого нет будущего, как очередное бесполезное изобретение «для ленивых».

И если на западе опасения сменило доверие и признание, то у нас этот процесс затянулся, и даже сегодня в Интернете можно встретить «старовера», который расскажет множество «страшилок» об «автомате», которое повергнет в ужас даже самых невозмутимых автомобилистов.

К счастью есть и те, кто не стал слушать глупые «басни», рискнул и на собственном опыте испытал все прелести автоматической коробки передач.

Время шло, прогресс диктовал новые технические требования, и то, что еще недавно казалось совершенным, сегодня не выдерживает никакой критики.

Так случилось и с АКПП, со временем классическая автоматика стала конкурировать с более совершенными трансмиссиями, среди которых вариатор, а также автомат с двойным сцеплением.

Кстати, кому интересно о том, что лучше вариатор или «автомат» — читаем эту статью.

Двойное сцепление после своего появления, как и автоматическая трансмиссия, подвергалась критике скептиков, а некоторые просто не знали о том, что это и «с чем его едят», возможно поэтому и боялись покупать авто с такой коробкой.

Сегодня это изобретение имеет миллионы поклонников и может похвастаться прекрасными характеристиками, хотя, как и всегда есть те, кто до сих пор не понимает, что такое КПП с двойным сцеплением и в чем ее отличие от обычного «автомата».

Главным отличием автоматической трансмиссии с двойным сцеплением от обычного автомата является плавность хода, которую может обеспечить разве, что вариатор.

Коробка с двойным сцеплением, как и много других изобретений, пришла из спорта, точнее с гоночных треков. Первая попытка создать КПП с двойным сцеплением принадлежит французу Адольфу Кегрессу.

Еще в далеком 1939 году всемирно известный конструктор пытался применить свою разработку на легендарном Citroen Traction. Но, к сожалению, ноу-хау так и осталось «бумажным проектом», так и не дойдя до конвейера.

 Позже, в 80-ых годах 19-го века инженерам Porsche все же удалось создать коробку переключения, способную переключать передачи под нагрузкой, не сбрасывая при этом газа. В гонках данное изобретение имело невероятный успех, т. к.

даже доли секунд, которые теряются при сбрасывании скорости во время переключения передач, могут решить исход заезда. Проще говоря, турбомоторы переключались на повышенные передачи, не меняя давление в турбине без потерь крутящего момента.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
AutoJiza
Adblock
detector