Коробка переключения передач с двойным сцеплением Википедия

Роботизированная коробка передач

Роботизированная коробка передач (обиходное название – коробка-робот) представляет собой механическую коробку передач, в которой функции выключения сцепления и переключения передач автоматизированы. Название «роботизированная коробка передач» свидетельствует о том, что водитель и условия движения формируют только входную информацию для системы управления, а работой коробки передач руководит электронный блок с определенным алгоритмом управления.

Роботизированная коробка передач сочетает в себе комфорт автоматической коробки передач, надежность и топливную экономичность механической коробки передач. При этом «робот» в большинстве своем значительно дешевле классической АКПП. В настоящее время практически все ведущие автопроизводители оснащают свои автомобили роботизированными коробками передач, устанавливая их на всю линейку моделей от малого до премиум класса.

Устройство роботизированной коробки передач

Роботизированные коробки передач различаются по конструкции, вместе с тем, можно выделить следующее общее устройство данного агрегата — механическая коробка передач с системой управления сцеплением и передачами.

В автоматизированных коробках передач используется сцепление фрикционного типа. Это может быть отдельный диск или пакет фрикционных дисков. Прогрессивным в конструкции коробки передач является т.н. двойное сцепление, которое обеспечивает передачу крутящего момента без разрыва потока мощности.

В основу конструкции роботизированной коробки положена механическая коробка передач. При производстве используются, в основном, готовые технические решения. Например, автоматизированная коробка передач Speedshift от Mercedes-Benz построена на базе АКПП 7G-Tronic путем замены гидротрансформатора на фрикционное многодисковое сцепление. В основе коробки SMG от BMW лежит шестиступенчатая «механика», оборудованная электрогидравлическим приводом сцепления.

Коробки-роботы могут иметь электрический или гидравлический привод сцепления и передач. В электрическом приводе исполнительными органами являются сервомеханизмы (электродвигатель и механическая передача). Гидравлический привод осуществляется с помощью гидроцилиндров, которые управляются электромагнитными клапанами. Такой вид привода еще называют электрогидравлическим. В ряде конструкций «роботов» с электрическим приводом (Easytronic от Opel, Durashift EST от Ford) используется гидромеханический блок с электродвигателем для перемещения главного цилиндра привода сцепления.

Электрический привод отличает невысокая скорость работы (время переключения передач 0,3-0,5с) и меньшее энергопотребление. Гидравлический привод предполагает постоянное поддержание давления в системе, а значит большие затраты энергии. Но с другой стороны он более быстрый. Некоторые роботизированные коробки передач с гидравлическим приводом, устанавливаемые на спортивные автомобили, имеют просто впечатляющую скорость переключения передач: Ferrari 599GTO — 0,06c, Lamboghini Aventador – 0,05c.

Эти качества определяют область применения «роботов» с электрическим приводом на бюджетных автомобилях, с гидравлическим приводом – на более дорогих автомобилях. Электрический привод имеют следующие конструкции коробок передач:

Allshift от Mitsubishi;
Dualogic от Fiat;
Durashift EST от Ford;
Easytronic от Opel;
MultiMode от Toyota;
SensoDrive от Citroen;
2-Tronic от Peugeot.

Достаточно большое количество роботизированных коробок оснащены гидравлическим приводом:

ISR (Independent Shifting Rods) от Lamborghini;
Quickshift от Renault;
R-Tronic от Audi;
Selespeed от Alfa Romeo;
SMG от BMW.

Управление роботизированной коробкой передач осуществляет электронная система, которая включает входные датчики, электронный блок управления и исполнительные механизмы. Входные датчики отслеживают основные параметры коробки передач: частоту вращения на входе и выходе, положение вилок включения передач, положение селектора, а также давление и температуру масла (для гидравлического привода) и передают их в блок управления.

На основании сигналов датчиков электронный блок управления формирует управляющие воздействия на исполнительные механизмы в соответствии с заложенной программой. В своей работе электронный блок взаимодействует с системой управления двигателем, системой ABS (ESP). В роботизированных коробках с гидравлическим приводом в систему управления дополнительно включен гидравлический блок управления, который обеспечивает непосредственное управление гидроцилиндрами и давлением в системе.

Исполнительными механизмами роботизированной коробки передач в зависимости от вида привода являются электродвигатели (электрический привод), электромагнитные клапаны гидроцилиндров (гидравлический привод).

Коробка передач с двойным сцеплением

Основным недостатком роботизированной коробки передач является сравнительно большое время переключения передач, что приводит к рывкам и провалам в динамике автомобиля и, соответственно, снижает комфорт от управления транспортным средством. Решение указанной проблемы было найдено в применении коробки передач с двумя сцеплениями, обеспечившей переключение передач без разрыва потока мощности.

Двойное сцепление позволяет при включенной передаче выбрать следующую передачу и при необходимости включить ее без перерыва в работе коробки. Поэтому другое название роботизированной коробки передач с двумя сцеплениями — преселективная коробка передач (от preselect — предварительно выбрать).

Другим преимуществом коробки передач с двойным сцеплением является высокая скорость переключение передач, зависящая только от скорости переключения муфт (DSG от Volkswagen — 0,2c, DCT M Drivelogic от BMW – 0,1c). «Робот» с двумя сцепления отличает еще и компактность, что актуально для малолитражных автомобилей. Наряду с этим, можно отметить повышенное энергопотребление коробки (особенно с «мокрым» сцеплением). Сравнительно высокая скорость переключения передач в совокупности с непрерывной передачей крутящего момента позволяют добиться отменной разгонной динамики автомобиля и экономии топлива.

В настоящее время двойное сцепление применяется во многих роботизированных коробках передач:

DCT M Drivelogic от BMW;
DSG от Volkswagen;
PDK от Porsche;
Powershift от Ford, Volvo;
Speedshift DCT от Mercedes-Benz;
S-Tronic от Audi;
TCT от Alfa Romeo;
Twin Clutch SST от Mitsubishi.

Даже великолепная Ferrari 458 Italia оборудована Doppelkupplungsgetriebe (коробка передач с двойным сцеплением). Все перечисленные роботизированные коробки передач используют гидравлический привод сцепления и передач. И лишь одна коробка передач на сегодняшний день имеет электрический привод устройств, это EDC (Efficient Dual Clutch) от Renault (время переключения передач 0,29с).

Пионерами массового применения коробки передач с двумя сцеплениями являются Volkswagen и Audi, которые устанавливают роботизированную коробку передач DSG и S-Tronic на свои автомобили с 2003 года. Коробка S-Tronic является аналогом коробки DSG, но в отличие от нее устанавливается продольно оси на задне- и полноприводные автомобили.

На автоматизированной коробке DCT M Drivelogic в системе управления реализуется функция Drivelogic, которая предполагает одиннадцать программ переключения передач. Шесть программ выполняются в режиме ручного переключения, а пять являются автоматизированными программами переключения передач. Данная функция позволяет адаптировать смену передач под стиль вождения конкретного человека. По сути, данная коробка является адаптивной коробкой передач.

Принцип действия роботизированной коробки передач

Работа роботизированной коробки передач может осуществляться в двух режимах: автоматическом и полуавтоматическом. В автоматическом режиме электронный блок управления на основании сигналов входных датчиков реализует определенный алгоритм управления коробкой с помощью исполнительных механизмов.

На всех роботизированных коробках предусмотрен режим ручного (полуавтоматического) переключения передач, аналогичный функции Tiptronic АКПП. Работа в данном режиме позволяет последовательно переключать передачи с низшей на высшую и наоборот с помощью рычага селектора и (или) подрулевых переключателей. Поэтому в ряде источников информации роботизированная трансмиссия называется секвентальной коробкой передач (от sequensum – последовательность).

Читать еще: Предохранитель магнитолы Приора: где находится, схема блока

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.

Что не так с коробкой DSG?

Среди автомобилистов ходит немало всевозможных страшилок. Одна из наиболее популярных сегодня — о роботизированных коробках DSG на автомобилях концерна Volkswagen. Рывки, провалы в тяге и запредельная стоимость ремонта — вот чего все боятся. Попробуем разобраться, насколько эти страхи обоснованы.

Что такое DSG и откуда она взялась?

DSG расшифровывается как Direkt Schalt Getrieb, в дословном переводе с немецкого — «коробка прямого включения передач». Это одна из множества видов преселективных роботизированных коробок с двумя cцеплениями.

Как известно, «робот» представляет собой механическую коробку, но с автоматизированным управлением. Когда нужно переключить передачу, компьютер дает команду актуаторам, которые отсоединяют ведомый диск сцепления от ведущего, разъединяя тем самым двигатель и коробку, передвигают валы с шестернями, а затем соединяют диски обратно, возобновляя процесс передачи момента.

Надо сказать, что с этой операцией компьютер не всегда справляется быстро — зачастую времени ему нужно еще больше, чем водителю. О динамичной езде и тем более спорте с обычной роботизированной коробкой не может быть и речи.

Как работает DSG?

DSG — отнюдь не единственный преселектив

Не все DSG одинаково полезны

6-ступенчатый вариант коробки DSG

Где можно встретить DSG

Какие проблемы доставляет DSG?

Что ломается в коробке DSG?

Стоит ли брать машину с семиступенчатой DSG?

Замена сцепления пежо 206

Ниже приведен фотоотчет о замене сцепления на примере peugeot 206, 1.4, 1999 года с коробкой MA/5. За фотоотчет спасибо: MistT [1].

Читать еще: Низкопрофильная резина: плюсы и минусы, стоит ли покупать?

Причинами для замены сцепления стали следующие факторы:

1. Педаль сцепления работает с непонятной отдачей на середине хода. 2. Посвистывания выжимного подшипника. 3. Позднее схватывание сцепления (в самом конце хода педали).

Все процедуры производились в обычном гараже, без ямы и без электричества, большую часть операций можно произвести в одиночку, кроме установки коробки обратно.

Инструмент:

Обычный набор
Ключ на 16
Квадратный ключ на 8
Ключи-звездочки
Длинная труба
Монтировка

Детали на замену:

Комплект сцепления
Болты
Гайки
Сальник (коленвала задний) + можно поменять и сальники привода
И куча всего по мелочи

Схемы двигателя с коробкой в сборе, могут помочь в разборе/сборе

Подготовка к снятию коробки

Вынимаем все лишние над самой коробкой, т.е:

2. Короб воздушного фильтра

3. Коробку аккумулятора

4. Воздушный патрубок

5. Железную подставку коробки аккумулятора, т.е должно получиться пустое пространство

Отсоединяем провода и разъемы, которые будут мешать:

От коробки предохранителей
Провод заземления кпп
И т.д.

Разбор / Замена

Отсоединяем трос сцепления с помощью монтировки, т.е отжимаем его назад и вытягиваем из рычага сцепления через прорезь в нем

Если получится сейчас, то отсоединяем рычаги кпп, их три(один большой, два маленьких ). Они сидят на шарообразных опорах. Снимаем просто-вставляем ключ в соединение и отжимаем от рычага

Пока машина стоит на земле, приотпустим полты колес. Теперь можно поднять авто и зафиксировать ее на двух подставках.

Затем сливаем масло из кпп. Пробка откручивается квадратным ключом на 8.

Снимаем колеса. И приступаем к извлечению приводов.

Для этого нужно:

Открутить гайки ступицы
Открутить болт крепления рычага к ступице
Отсоединить рулевые наконечники от ступицы
Рычаги стабилизатора я не снимал.

Гайка ступицы откручивается следующим способом(на картинке)

Для этого делается стопор с помощью двух болтов и балонника удлиненным трубой. Гайка предварительно развальцовывается и немного смягчатся wd-40.

Откручиваем болт крепления рычага к ступице. Потребуется клуч на 16 для гайки.

Отсоединяем рулевые наконечники от ступицы с помощью съемника

Теперь нужно вынуть шаровую рычага подвески из ступицы.

Для этого берем длинную трубу и просовываем между приводом и рычагом с одного конца и опираем на днище авто(это делать надо очень аккуратно, чтобы не повредить пыльники привода и рычага). Затем давим на трубу вниз чтобы палец рычага вышел из ступицы. Усилие нужно большое. Как только рычаг провиснет — все можно перестать давать на трубу и вставит болт крепления колеса в зазор между рычагом и подрамником, чтобы палец рычага не давил на пыльник привода.

Ок, вынимаем левый привод.

Для этого отводим ступицу на себя и немного влево, толкаем привод от себя(к коробке) чтобы вынуть один конец его из подшипника ступицы. Все, он больше ничем не закреплен – осторожно, держась за металлическую часть привода ,вытаскиваем его.

Приступаем к правому приводу.С ним придется повозиться, т.к. он еще крепится к средней опоре двигателя(два Г-образных болта с гайками на 10).Откручиваем гайки(можно не до конца),но достаточно чтобы головки болтов вышли из своих пазов и не мешали свободному выниманию привода с подвесным подшипником.Затем, вынимаем ту часть привода, которая входит в ступицу, потом из кпп.Если не пойдет.Вставьте что-то между гранатой привода и подушкой двигателяя и попытайтесь раздвинуть их в разные стороны.

Ок, от приводов избавились-переходим к снятию стартера.Он крепится 3-я болтами к кпп и еще имеет 2 клеммы разных по диаметру.Открутить болты можно как снизу машины,так и сверху.Вот отсоединить провода-это проблема, но решаемая на ощюпь.Я только отсоединял маленький провод, а на большом у меня потом так и висел стартер.Так как все так уже закисло и я боялся отламать эти самые клеммы.

Теперь ничего не мешает перейти к снятию коробки. Домкратим двигатель.И отпускаем гайку крепления левой подушки двигателя(та что над кпп).Кпп можно подвесить или как я подложил деревянную коробку.Откручиваем гайку крепления подушки к раме.Домкрат под двигателм можно слегка опустить, чтобы крепление кпп к раме вышло из отверстия.Далее понадобится помощник, чтобы придержать кпп, когда вы открутите все 5 болтов соединения ее с двигателем.(4 болта по краям и 1 болт крепления датчика маховика).Все. теперь кпп держится только на направяющих.Возьмите фомку и заъедините кпп и двигатель на 5 мм по кругу.Перед вами престанет следующая картина:

Далее предстоит снять корзину сцепления.Однако перед этим необходимо застопорить маховик следующим способом.Берется ключ-звездочка или просто гвоздик и вставяется в отвертие спереди двигателся за маховиком(там два отвертия-большое и малое-вам нужно малое) и зубцом маховика.

Далее можно проверить состояние маховика и нет ли следов масла под ним, если есть то значит придется менять задний сальник коленвала(который за ним).ТОгда нужно откручивать сам маховик.Дело это не легкое, т.к. он неслабо прикручен к коленвалу.Кстати,сам сальник вынимается отверткой и потом служит оправкой для вставки нового сальника(кстати берите лучше сальник толщиной 9 мм-меньше будете его забивать в посадочное место).

Изображение коробки после очистки (см ниже). После исследования корзины сцепления(Валео) можно сказать, что ведомый диск после 30тыс пробега еще бы служил столько же.Однако лепестки корзины изрядно износились,а у нажимного подшипника начал отслаиваться пыльник. Возможно это из-за того,что корзина и нажимной постоянно находятся в работе(т.к. они прижаты автмоматическим натяжителем троса сцепления),а ведомый диск истирается достаточно медленно.

С разборкой все.

Дальше можно внимательно рассмотреть все резинки и детали, которые сможите увидеть на наличие дефектов и люфтов. Например, автор фотоотчета поменял еще пыльник шаровый опоры правого рычага подвески(там есть защитная железячка поверх пыльика,так вот она была погнута и своим краем резала пыльник),наконечники рулевой тяги(потом обязательно сход-развал),болты крепления кпп, разные гайки и т.п.

Сборку производил в обратном порядке.

Подводя итог, можно сказать что ничего особенного в замене сцепления нет, процедура вполне выполнима доступными автолюбителям инструментами, неплохо для надежности обзавестись бумажным руководством по ремонту peugeot.

«Роботы». Роботизированные коробки передач

Чтобы преодолеть недостатки гидромеханических и вариаторных АКП, несколько конструкторских школ обратили свое внимание на… обычную механическую коробку. А что если заменить ножной привод сцепления электроприводом, рычаг переключения передач и тяги к «черному ящику» с шестеренками электрическими исполнительными механизмами, и управлять сцеплением и переключениями с помощью электронного блока, исходя из условий движения? Конечно, легко и скоро только сказка сказывается. Над программами управления для этого блока и надежностью электропривода инженерам пришлось крепко повозиться, но автоматизированные механические коробки передач, которые журналисты окрестили «роботизированными», или «роботами», пошли в серийное производство для автомобилей малых классов. Они представляют собой именно классическую «механику», в которой управление сцеплением и переключениями передач осуществляется электронным блоком.

Читать еще: Замена масла в коробке Дэу НексияЗамена масла в коробке Дэу Нексия

Главное достоинство большинства «роботов» — высокая топливная экономичность, для чего они, прежде всего и создавались. Ведь компьютер с совершенной программой управления никогда не ошибается, никогда не сердится, не впадает в депрессию и никогда не устает, в отличие от водителей с разным опытом, мастерством и стойкостью к физическим и моральным нагрузкам. Поэтому автомобиль с «роботом» расходует меньше топлива, чем такое же авто с любой другой коробкой, включая «механику». А ещё такой «робот» дешевле любой другой АКП в покупке, при заказе нового авто. Вот так.

Но и тут без недостатков не обходится. Как ни старались инженеры оптимизировать моменты переключений, «клевки» автомобиля носом при буйных разгонах весьма ощутимы. Такие «роботы» для экономичной и спокойной езды, а не для «шумахера». Еще они не любят пробуксовок в агрегатах сцепления. Пришлось инженерам опять поднапрячься.

«Роботы» класса DSG от Volkswagen

Представьте себе автомобиль с шестиступенчатой механической коробкой передач. Представили? Только коробка эта не совсем обычна. Точнее, совсем не обычна. Она как бы состоит из ДВУХ агрегатов, причем 1-я, 3-я и 5-я передачи связаны с двигателем через один модуль сцепления, а 2-я, 4-я и 6-я – через другой. Получается что-то вроде «два в одном». А теперь представьте, что все управление – полностью автоматическое, электронное и электрическое. Причем, когда вы разгоняетесь, например, на 2-й передаче, блок управления УЖЕ ВКЛЮЧИЛ 3-ю, и только выжидает наилучший момент чтобы сделать моментальный «клац-клац» независимыми сцеплениями, чтобы «отпустить» вторую передачу и «врубить» заранее подготовленную 3-ю. Переключения в такой АКП занимают не просто доли секунды, а миллисекунды! Водитель и пассажиры этих переключений просто не замечают, и разгон плавен, и очень быстр. Например, в DSG, которую первым в мире поставил на конвейер концерн VOLKSWAGEN, моменты переключений занимают 7 миллисекунд. Это гораздо быстрее, чем вы мигаете глазами. Поэтому никаких рывков и толчков, как у «роботов» описанных выше, нет.

ГАРАНТИЯ НА DSG 7 SPEED увеличена до 5 лет или 150 000 км пробега:

Концерн VOLKSWAGEN AG, идя на встречу пожеланиям клиентов, с целью сохранения уверенности покупателей в автомобилях концерна, осуществляет за счет завода изготовителя бесплатный ремонт или замену узлов коробки передач DSG 7 DQ 200 в срок до 5 лет или до достижения 150 000 км пробега с момента передачи автомобиля первому покупателю. При обращении владельца автомобиля к официальным дилерам с претензией по работе DSG 7 DQ 200 бесплатно будут проводиться диагностика и при необходимости бесплатный ремонт в соответствии с актуальными техническими рекомендациями концерна.

Точно так же такие «роботизированные» коробки переключаются не только «вверх», но и вниз. Блок управления коробкой внимательно «наблюдает» за действиями водителя с помощью датчиков на педалях и рулевом механизме, и заранее подготавливает наилучшую передачу для целей водителя.

Если я скажу, что такие «роботы» класса VW DSG работают блестяще, то это не будет преувеличением, причем не только с точки зрения переключений передач. Их блоки управления тоже не «устают» и не «ошибаются», поэтому потребление топлива у автомобиля с DSG, особенно в городском цикле, меньше, чем с любой другой коробкой, включая «механику».

Что же касается недостатков, то их мало, но они, увы, есть: Высокая стоимость и неприемлемость пробуксовок в агрегатах сцепления (впрочем, какое сцепление это любит?).

Резюме:
Как видите, однозначно сказать, что лучше, и что хуже, нельзя. Каждому свое!

Использование в тракторах

Несколько тракторов 1970-х годов из стран Восточной Европы (например, производные от Кировца К-700 ) использовали DCT с ручным управлением. Например, Fortschritt ZT 300 имеет функцию Unterlastschaltstufe («переключение под нагрузкой»), которая должна быть предварительно выбрана водителем, а затем активирована нажатием сцепления наполовину. Это включает в себя вторую муфту, которая передает редуктор на ведомые колеса без прерывания передачи крутящего момента на колеса.

метод

Процесс переключения на пониженную передачу состоит из пяти этапов:

Выжмите педаль сцепления.
Переведите рычаг переключения передач в нейтральное положение.
Снова отпустите педаль сцепления.
Ненадолго ускориться
Снова нажмите педаль сцепления и включите пониженную передачу.

Когда рычаг переключения передач находится в нейтральном положении и сцепление замкнуто, часть трансмиссии связана с частотой вращения двигателя, а другая часть связана со скоростью вращения колес через дифференциал. Двойное выключение сцепления увеличивает скорость ветви трансмиссии на стороне двигателя и доводит ее до той же скорости (синхронной скорости), насколько это возможно, что и для ветви трансмиссии на стороне колеса, так что переключение также может выполняться без синхронизирующих колец или с неисправной синхронизацией. .

Процесс переключения на более высокую передачу аналогичен:

Выжмите педаль сцепления.
Переведите рычаг переключения передач в нейтральное положение.
Снова отпустите педаль сцепления, чтобы довести скорость трансмиссионного вала до соответствующей, а теперь и более низкой скорости, теперь уже более высокой передачи.
Снова нажмите педаль сцепления и включите более высокую передачу.

Иногда двойное сцепление можно не использовать, потому что вязкость трансмиссионного масла также немного тормозит вспомогательный вал.

Подрулевые лепестки для МКПП

До недавнего времени, при упоминании подрулевых лепестков не приходилось думать о каком типе коробки передач идет речь. Однако инженеры американской компании Master Shift изменили правила игры. На тюнинг-шоу SEMA в Лас-Вегасе, в 2012 году была представлена система, которая позволяет заменить ручную коробку передач, на трансмиссию с электронными подрулевыми лепестками. Машина при этом остается с тремя педалями, но привычный рычаг МКПП не используется. Суть изобретения в том, что блок привода соединяется с коробкой через переходники. Под педалью сцепления устанавливается датчик, который фиксирует момент размыкания дисков сцепления. Щелчком лепестка выбирается нужная передача, затем электроника ждет нажатия на сцепление, и как только осуществляется разъединение дисков, электропривод подводит нужную ступень и водитель смыкает диски, отпуская педаль.

Разработчиками предусмотрены особые системы, которые блокируют электропривод при выборе передачи заднего хода при движении вперед со скоростью свыше 1,6 км/ч.

Вполне возможно, что вскоре автомобили с подобной системой переключения передач выйдут в серийное производство.

голоса

Рейтинг статьи