Trt-auto.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двойное сцепление, описание и принцип работы

Лада 21099 _silver_blue_ › Бортжурнал › Двойное сцепление. Устройство и принцип работы.

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.

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.

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.

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.

Управление всеми механизмами осуществляется при помощи гидравлики и автоматики. Стоит отметить, что в такой коробке передач отсутствует гидротрансформатор, а сама система является лучшей системой сухого двойного сцепления.

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.

Двойное сцепление

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.

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 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. 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.

Ликбез. Двойное сцепление

Казалось бы, конструкция автомобиля с ДВС давно устоялась. Но новинки все-таки случаются. Разберем (мысленно) одну из них

Казалось бы, конструкция автомобиля с ДВС давно устоялась. Но новинки все-таки случаются. Разберем (мысленно) одну из них

Двойное сцепление. Принцип работы

Двойное сцепление. Принцип работы

В последние годы трансмиссия на основе преселективной коробки передач получила широкое распространение. О подобных агрегатах мы рассказывали неоднократно. Напомним лишь, что новая коробка передач по своей сути представляет собой две традиционных (одна — для четных, другая — для нечетных передач), объединенных в корпусе. Такое техническое решение позволило вводить в зацепление шестерни следующей передачи при включенной предыдущей и практически моментально переходить на требуемую ступень без прерывания передачи крутящего момента. Понятно, что двум коробкам требуются и два сцепления, также объединенных в одном корпусе. На практике традиционную конст­рукцию КП несколько видоизменили и добавили к ней электрон­ное управление и второй независимый ведомый диск.

Система сцепления для пре­селективной коробки передач, разработанная специалистами компании LuK, используется в серийном производстве компанией Volkswagen Group. С 2008 года модели автомобилей с крутящим моментом двигателя до 250 Нм комплектуются 7-ступенчатой коробкой с «сухим» двойным сцеплением. Кроме Volkswagen, LuK поставляет системы двойного сцепления на конвейеры Renault и Ford. В 2011 г. планируется изготовить около 1 млн двойных сцеплений для первичной заводской комплектации. Мы обратились к экспертам LuK с просьбой подробнее рассказать об устройстве нового агрегата.

«Сухое двойное сцепление имеет два передаточных механизма и два сцепления. Каждое сцепление соответствует одному передаточному механизму. Они включаются поочередно при переключении передач, исключая прерывания в передаче момента.

Система двойного сцепления состоит из трех основных компонентов: двухмассового маховика DMF, непосредственно двойного сцепления и нажимной системы. Эти компоненты управляются мехатроникой коробки передач, которая включает в себя электронное и электрогидравлическое устройства управления. Мехатронный (т.е. совмещающий механику и электронику) блок управления расположен в корпусе коробки передач, состоящей из двух независимых передаточных механизмов.

Двойное сцепление. Принцип работы

Во время работы блок управления оперирует следующей информацией:

— входной (для трансмиссии) скоростью вращения;
— скоростью вращения обоих валов трансмиссии;
— скоростью вращения колес;
— положением рычага КП;
— положением педали акселератора (ускорение или торможение).

Используя эту информацию, мехатроника автомобиля определяет, какой должна быть следующая передача, и включает ее с помощью актуатора коробки передач и нажимных рычагов.

Два рабочих цилиндра, по одному на каждый нажимной рычаг, включают и выключают оба сцепления. Система настроена так, что оба сцепления выключены, когда двигатель выключен или работает на холостом ходу. Сцепление включается только тогда, когда нажат нажимной рычаг. Во время работы одно сцепление всегда включено, обеспечивая постоянную передачу крутящего момента через один из наборов зубчатых передач. Следующая передача уже заранее выбрана другим набором зубчатых передач, а соответствующее сцепление разъединено. Для переключения передачи одно сцепление выключается, а второе одновременно включается. Момент теперь идет через выбранную передачу. Таким образом, переключение передач происходит без прерывания тяги.

Оба набора зубчатых колес 7-ступенчатой коробки с двойным сцеплением работают аналогично механической коробке. Каждый набор колес связан только с одним сцеплением. Оба сцепления расположены на двух вложенных один в другой валах — внешний полый и внутренний сплошной — вращающихся независимо друг от друга. При этом первая, третья, пятая и седьмая передачи включаются первым сцеплением, момент передается в коробку передач по сплошному валу. Вторая, четвертая, шестая и задняя передача включаются вторым сцеплением, момент передается в коробку передач по полому валу».

Читать еще:  Самые маломощные автомобили

Устройство и принцип действия сцепления

Про такое узел автомобиля как сцепление знают наверняка все. И многие знают, что нужно оно для возможности безопасного переключения передач и при начале движения автомобиля. Но как же устроено сцепление, этот довольно капризный в освоении в автошколе узел?

Ранее, в статье «Сцепление автомобиля», мы говорили о предназначении и классификации сцеплений. Теперь рассмотрим подробнее устройство и принцип работы самого распространенного типа сцепления — фрикционного сухого однодискового.

Устройство фрикционного сухого сцепления

Сухое фрикционное сцепление состоит из следующих основных частей:

— Маховик;
— Нажимной диск («корзина» сцепления);
— Ведомый диск (диск сцепления);
— Выжимной подшипник (подшипник выключения сцепления) и нажимная муфта;
— Детали привода сцепления.

Маховик. Маховик закреплен непосредственно на коленчатом валу двигателя и именно через него производится передача крутящего момента на трансмиссию. Сегодня обычно используются двухмассовые маховики: одна его часть крепится на коленвале, а вторая играет роль ведущего диска сцепления — на ней закреплены фрикционные накладки, за счет которых обеспечивается вращение ведомого диска. Части маховика соединены через пружины, выполняющие функции демпферов, снижающих уровень вибраций.

Нажимной диск («корзина»). Этот узел состоит из корпуса (который по форме напоминает корзину, за что и получил свое название) и непосредственно нажимного диска, соединенного с корпусом через пружину (или пружины). Пружины постоянно прижимают нажимной диск к ведомому диску, за счет чего и производится передача крутящего момента от двигателя коробке передач. В «корзине» могут использоваться несколько пружин, расположенных по кругу, однако сейчас чаще применяется одна пружина (диафрагма), состоящая из ряда тангенциальных (расположенных по радиусу) пластин. С одной стороны пластины соединены с корпусом, а в центре — с выжимным подшипником. Корзина жестко закреплена на маховике, вращаясь с ним как единое целое.

Ведомый диск. Расположен между маховиком и нажимным диском, его ступица надета на первичный вал коробки передач. Диск имеет сборную конструкцию: его основу составляет металлический диск, на котором с двух сторон находятся фрикционные накладки. Также в диске предусмотрены демпфирующие пружины, которые смягчают удары и делают передачу крутящего момента более плавной.

Выжимной подшипник и нажимная муфта. Это подшипник особой конструкции, который упирается в центральную часть диафрагменной пружины и производит ее сжатие при выжимании сцепления. Выжимной подшипник здесь необходим по простой причине: корзина вращается вместе с маховиком, и если бы не было подшипника, нажимная муфта подвергалась бы сильному износу. Наличие подшипника решает эту проблему, так как муфта давит на его внешнюю часть, которая не вращается, а усилие на пружину передается через внутреннее кольцо.

Детали привода сцепления. Это компоненты включения и выключения сцепления. Сюда входят вилка выключения сцепления (с ее помощью движется нажимная муфта), тросы (механический привод), гидроцилиндры и трубки (гидропривод), педаль и т.д.

Принцип работы фрикционного сцепления

Работа сухого однодискового фрикционного сцепления очень проста и сводится к следующему. Сцепление постоянно включено — это обеспечивается диафрагменной пружиной (или рядом пружин), которая прижимает нажимной диск к ведомому диску и к маховику. В таком положении весь узел сцепления вращается как единое целое, и крутящий момент полностью передается на коробку передач.

При переключении передач сцепление выключается: при нажатии на педаль пружина сжимается (с помощью привода сцепления, нажимной вилки, муфты и выжимного подшипника), ее пластины, закрепленные в «корзине», действуют как рычаги, и отводят нажимной диск от ведомого диска. В этот момент передача крутящего момента от двигателя коробке прекращается и можно переключить передачу.

После включения нужной передачи педаль сцепления отпускается, пружина возвращается в исходное положение, прижимая нажимной диск к ведущему диску и к маховику — передача крутящего момента возобновляется.

Однако главное преимущество и все возможности сцепления проявляются в момент начала движения автомобиля. Сцепление устроено таким образом, что диски могут прижиматься друг к другу с различным усилием, а поэтому передача крутящего момента может производиться в такой степени, в которой это необходимо. Если слегка отпустить педаль сцепления, то диски будут прижаты друг к другу слабо и проскальзывать, соответственно, и крутящий момент будет передаваться на коробку и колесам не полностью — так становится возможным трогание с места и плавный разгон автомобиля.

Двойное сцепление в автомобилях с АКП

В автомобилях с автоматической коробкой передач педали сцепления нет, однако само сцепление присутствует, но управляет им автоматика. При этом в разных типах «автоматов» работают различные типы сцепления. Например, в роботизированных АКП применяется двойное сцепление, которое имеет ряд принципиальных отличий от сцепления, описанного выше.

Двойное сцепление содержит два комплекта пластин, образующих фрикционные муфты, одна из которых отвечает за передачу крутящего момента к первичному валу нечетного ряда передач, вторая — к первичному валу четного ряда передач.

Двойное сцепление работает в масляной ванне (поэтому оно относится к «мокром» типу), в нем используется пакеты из нескольких фрикционных дисков (то есть, это многодисковое сцепление). В нормальном положении пластины разомкнуты и удерживаются с помощью пружин. Сжатие дисков (как переключение передач в АКП) осуществляется с помощью масла, подающегося под давлением в гидроцилиндры муфт.

Двойное сцепление. Что это такое, основной принцип работы. Плюс подробное видео

По многим пожеланиям моих читателей я начинаю рассказывать про роботизированные коробки передач. Но это первая статья, будет связана с двойным сцеплением, это «понимание» для последующих статей, что бы вы уже представляли, как работает робот с этой системой. Да и для общего развития это очень полезная информация, так что обязательно читаем и смотрим, в конце как обычно будет видео версия …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

  • История появления
  • Устройство коробки с двойным сцеплением
  • Принцип работы двойного сцепления
  • Сухое и мокрое сцепление
  • Плюсы и минусы двойного сцепления
  • ВИДЕО ВЕРСИЯ — РЕКОМЕНДУЮ.

НУ что же, вначале такая информация, многие меня спрашивают – «Сергей, подскажи, пожалуйста, а можно ли поставить двойное сцепление на механическую коробку передач? В частности на наш ВАЗ?»

Сразу отвечу – «Ребята возможно это и можно как-то «приколхозить» на наши ВАЗЫ, но я пока штатных именно заводских таких трансмиссий не видел! Конечно, есть в интернете ролики, типа – народные умельцы что-то там шаманят, но штатно на обычные автомобили – ЛИЧНО Я НЕ ВСТРЕЧАЛ! Также не встречал и на иномарках! Поэтому на 90% двойное сцепление устанавливается на «роботы» (роботизированные коробки передач). Оставляю 10% на «вдруг» может завтра наш АВТОВАЗ, начнет выпуск!»

Ладно, этот вопрос закрыли, теперь давайте по существу, предлагаю немного исторической информации.

История появления

Создателем по праву считается, конструктор Адольф Кегрессом, именно он впервые в 1939 году изложил принцип двойного сцепления. Позже его разработку в штучных вариантах стали использовать на гоночных треках, на отдельных машинах. Но в широком применении все так и осталось на бумаге. И лишь только в 1980 году, компания Porsche, по новой взялась за эти разработки.

Именно этот производитель показал, что возможно переключать передачи под нагрузкой, то есть обороты двигателя практически не сбрасывались. Эта разработка была поистине революционной, потому как она позволяла снижать эффект турбоямы, что для турбированных моторов является огромной проблемой. Сейчас же переключения происходили без рывков и провалов, а поэтому крутящий момент передается без потерь.

Устройство коробки с двойным сцеплением

Многие ошибочно считают — что коробка передач с двойным сцеплением это такая же «механика» только с «сервоприводом». Но это совсем не так – однако, я могу понять некоторых «знатоков», они судят по обычному роботу, то есть который комплектуется обычным сцеплением, если хотите – одинарным.

Двойное сцепление — вносит изменения не только в устройство самой коробки передач, но и в устройство диска (а здесь их два) сцепления.

Если взять саму коробку передач и соотнести ее с механикой — то получается что у МКПП, есть один ведущий вал и на нем располагаются все основные шестерни. Также есть один диск сцепления + «корзина». Это классическое расположение, но у двойного сцепления совершенно другая конструкция.

Итак: Здесь применяется сложный, составной вал. Если хотите то это «вал в валу». Грубо можно представить себе так — в металлическую трубку, засунули металлический прут (который выходит за пределы трубки) и он там вращается. ТО есть и сама трубка и вал могут вращаться. Вот эта вся конструкция и является этим составным элементом.

На одной части вала (пусть у нас это будет «трубка»), устанавливают нечетные шестерни, то есть это первая – третья – пятая передачи. На второй части вала (пусть это будет «прут») четные вторая – четвертая – шестая передачи.

Если хотите — то трансмиссия с двойным сцеплением сочетает в себе работу, как бы двух механических коробок передач.

Что получается в конечном остатке, да все просто – эти как бы две « механические сочетаемые трансмиссии» работают попеременно, пока одна разгоняет автомобиль, вторая тоже задействована, у нее уже имеется зацепление с последующей передачей.

То есть сразу и первая и вторая передачи включаются одновременно, при старте машины. Затем коробка переключается на вторую, и опять сразу же, задействуется третья и так далее. То есть передачи идут попеременно.

Есть здесь и часть от роботизированной системы, это серво или электрические привода, которые как раз и следят за переключением и прочими действиями (за дисками сцепления, например). Здесь нет гидротрансформатора или ремня, как скажем в «автомате или вариаторе» все же схожесть очень большая с механикой.

Принцип работы двойного сцепления

Сцепление это ключевой отличительный момент всей трансмиссии. Именно про него стоит рассказать отдельно и подробно.

Как мы уже с вами поняли – у нас есть два вала, и для каждого из них, есть свой «пакет» сцепления, но объединенный в один корпус. ТО есть сразу два диска! Один – располагается на нечетные передачи 1 – 3 – 5 (или в нашем примере это «трубка»). Второй на четные 2 – 4 – 6 передачи (то есть это «прут»).

Как происходит работа – когда машина трогается, сжимается один диск сцепления, рассчитанный на первую передачу, вторая передача также включается, но она еще не задействована, потому как ее диск разомкнут. После того как обороты в двигателе набрались до нужной отметки (переключения), первый диск размыкается, а второй сжимается. А так как шестерня (второй передач) уже находится в зацеплении, то переключение происходит моментально, без каких-либо толчков и потерь.

Переключение происходит буквально за доли секунд, незаметных для водителя, двигателя и автомобиля в целом. Среднее значение – от 0,05 до 0,12 секунды.

Диски сжимаются и размыкаются попеременно, включая или выключая ту или иную передачу.

Сейчас есть два варианта исполнения сцепления роботизированной коробки передач, это сухое и мокрое.

Сухое и мокрое сцепление

Это также важный момент, который стоит отметить, некоторые производители используют «мокрый» вариант сцепления, другие «сухой». НА данный промежуток времени, «сухой» является самым распространенным, он устанавливается почти на 70% автомобилей оснащенных такой трансмиссией. «Мокрый» ставят реже, но он работает дольше.

Читать еще:  Как выбрать зеркало

Есть и такие производители, которые совмещают на своих моделях сразу два варианта трансмиссий, такие как Volkswagen. У него есть DSG 6 – это мокрый вариант, и DSG 7 – это сухой.

Отличия здесь критические:

Сухой вариант — здесь почти полный аналог механического сцепления, то есть диски вращаются в воздухе и они физически похожи на диски МКПП. Они сжимаются или разжимаются при помощи электрических приводов.

Мокрый вариант – тут диски вращаются в «мокрой» или масляной среде. А сжимает и разжимает их гидравлика, очень похожая на гидравлику на обычных автоматических коробках передач.

Наверное, хотите задать вопрос – почему же мокрый вариант намного надежнее, чем скажем сухой? ДА все просто – диски, которые вращаются в масле, они в нем и охлаждаются, поэтому могут выдержать большие обороты и не «сгорят». Сухой же вариант вращается в воздухе, и он ограничен оборотами, ибо от слишком высоких, в прямом смысле слова сгорит и разрушится.

Плюсы и минусы двойного сцепления

Как обычно, система идеальной не бывает, вот здесь так! Хотя сейчас все больше и больше производителей переходят на такие роботизированные трансмиссии.

  • Как ни крути, но эта коробка передач является на данный момент самой передовой. В ней абсолютно нет, рывков и толчков, а значит плавность хода на высоте
  • Быстрое переключение передач, от 0,05 до 0,12 секунды
  • Сохранение крутящего момента, для турбированных двигателей это критично
  • Экономия топлива по сравнению с конкурентами. Даже механика расходует больше
  • Превосходная динамика разгона. Опять же превосходит конкурентов

Но отрицательных моментов сейчас также навалом, и они очень существенны

  • Очень сложный механизм, как двойного сцепления, так и все трансмиссии в целом
  • Небольшой ресурс. Как правило ремонт потребуется в 60 – 90 000 км
  • Дорогой, ОЧЕНЬ дорогой ремонт
  • Мало сервисов, которые КАЧЕСТВЕННО отремонтируют
  • Толчки и рывки в интенсивном режиме движения, то есть разгон остановка, и так несколько раз, причем быстро! При режиме «гонок», я бы сказал. При понижении может переключать передачу медленнее, около 0,4 – 0,6 миллисекунды.

В целом ребята, сейчас очень много шумихи около таких трансмиссий, особенно около DSG, народ боится их покупать из-за низкого ресурса. Даже все те плюсы, которые есть – экономия, топлива, динамика, и безрывковое движение – МЕРКНУТ, после того как вы узнаете цену ремонта! Сейчас зачастую она составляет около 10 – 20% от стоимости автомобиля в целом. ОЧЕНЬ ДОРОГО! И что самое обидное, скажем если у вас АКПП начала пинаться, то на ней еще можно ездить. А вот на двойном сцеплении навряд ли, ибо она умирает сразу и вся.

Но производители не теряют надежды, с каждым годом растет качество материалов и техническая составляющая, да и Фольксваген заверяет — что он «почти» победил проблему износа частей, ресурс увеличен. Кроме него устанавливают такие трансмиссии на свои авто — Audi, BMW, Chrysler, Ford, Volvo.

Сейчас видео версия статьи, смотрим.

НА этом заканчиваю, думаю было полезно. Читайте наш АВТОБЛОГ.

(9 голосов, средний: 4,67 из 5)

Принцип работы сцепления для новичков: Видео

Видео: Просто о сложном. Как работает сцепление

Многие из нас имеют лишь общее представление о том, как работает сцепление автомобиля. Изучить вопрос подробнее самостоятельно кажется маловероятным, из-за того, что все эти шестеренки, зубья и пружины в КПП кажутся очень сложными для понимания.

На самом деле в этом нет ничего сверхсложного. Главное, верно визуализировать нужную часть автомобиля и объяснить основные направления работы устройства. Например, на YouTube канале «Learn Engineering» была сделана виртуальная анимация, при помощи которой, мы сможем увидеть, как на самом деле работает сцепление на вашем автомобиле.

Вначале видео объяснено, что автомобиль с двигателем внутреннего сгорания не сможет полноценно работать без трансмиссии, поскольку он имеет крайне ограниченный крутящий момент в узком диапазоне оборотов. Трансмиссия же позволяет мотору работать в оптимальном диапазоне оборотов, гораздо более эффективно расходуя топливо и ресурс двигателя, не снижая при этом динамику транспортного средства.

В видеоролике говорится, что было бы глупо выключать двигатель для каждого переключения передачи, поэтому был разработан очень важный элемент КПП – сцепление.

Вкратце, сцепление на любом автомобиле использует трение для включения или отключения двигателя от передачи крутящего момента на колеса через коробку переключения передач, карданный вал и/или ведущие полуоси. Упрощенно, важнейшими элементами сцепления являются:

Диск сцепления с фрикционной поверхностью (1.45 минута видео)

Поэтому, для правильной работы сцепления, фундаментально важно чтоб на диске сцепления присутствовал, так называемый, фрикционный материал. Материал наносится с обеих сторон диска. Если покрытие частично или все сотрется, автомобиль не сможет даже тронуться с места. Отсюда, можно сделать вывод, что при трогании крайне важно следить за моментом отпуска педали сцепления. Если вы случайно сотрете фрикционный слой рабочей поверхности, сожжете сцепление, вы уже никуда не сможете поехать не заменив диски сцепления.

Первый диск сцепления устанавливается на маховике двигателя (ведомый, нажимной диск сцепления). Второй диск (ведущий) прижимается к первому при помощи нажимной муфты. Через входной вал крутящий момент переходит с двигателя на систему трансмиссии.

Нажимная муфта

Вторым важным элементом, без которого сцепление не сможет нормально работать – нажимная муфта. Ее внешняя часть присоединена болтами к маховику, непрерывно передавая вращающий момент на коробку переключения и далее к колесам. К муфте прикреплена так называемая, диафрагменная пружина (2.50 минута видеоролика). С ее помощью производится разводка двух дисков сцепления и рассоединение двигателя и КПП.

Вилка сцепления

Следующим элементом из стройной системы сцепления ручной КПП, описывается вилка сцепления и гидравлический механизм приводящий ее в движение от нажатия на педаль. 3.40 минута видео. При нажатой педали сцепления, при помощи гидравлического или механического привода активируется вилка сцепления, которая нажимая на центр диафрагменной пружины, рассоединяет мотор и КПП, давая возможность водителю включить требуемую передачу.

Вот и весь принцип работы сцепления в общих чертах. Не сложно, неправда ли?

Таким образом в общих чертах сцепление состоит из следующих элементов:

дисков сцепления с фрикционным материалом

ведущего диска сцепления

Под завершение видео разъясняется цель использования небольших цилиндрических пружин на диске сцепления. Они применяются для того чтобы смягчить вибрации и колебания, идущие от двигателя через диски сцепления на коробку передач, тем самым повышая не только комфорт, но и продлевая жизнь элементам трансмиссии автомобиля.

Как работают автоматические коробки передач с двойным сцеплением

Трансмиссия автомобиля до недавнего времени делилась на два типа: механическая, которая требует от водителя при выборе следующей передачи выдавливать педаль сцепления и перемещать рычаг КПП, и автоматическая, которая делает самостоятельно всю работу за водителя при помощи гидротрансформатора и набора планетарных передач. Теперь появилось промежуточное решение, вобравшее в себя лучшее из двух вышеупомянутых концепций – трансмиссия с двойным сцеплением, или, как ее еще называют, полуавтоматическая трансмиссия, механика «без сцепления» и автоматизированная механическая коробка передач.

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.

Читайте также

Коробка передач с двойным сцеплением, напротив, использует два сцепления, но не имеет педали сцепления. Сложная электроника и гидравлика контролируют сцепления аналогично стандартной автоматической коробке передач. В коробке передач с двойным сцеплением, однако, сцепления работают независимо. Одно сцепление контролирует нечетные передачи (1, 3, 5 и заднюю), другое отвечает за четные передачи (2, 4 и 6). При такой компоновке передачи можно переключать без прерывания потока мощности от двигателя до трансмиссии. Принцип работы такой:

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 сцепление
4. 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. В свою очередь барабан сцепления соединен с набором шестерней, который получит крутящий момент. Автоматическая коробка передач с двойным сцеплением Audi использует комбинацию витых и диафрагмовых пружин в многодисковых сцеплениях.

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

Плюсы и минусы

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. У нее нет только педали сцепления, потому что компьютер, соленоиды и гидравлика делают все работу за нее. Даже без педали сцепления водитель может «приказать» компьютеру, когда переключаться, при помощи лепестков на руле, кнопок или рычага переключения.

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 еще:  Самые интересные моменты истории бренда Volvo

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. Вариаторы CVT тоже уменьшают толчки от переключения и значительно увеличивают экономичность машины. Однако CVT не могут справиться с громадными крутящими моментами, возникающими в спортивных машинах.

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.

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.

Содержание статьи:

  • 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.

Разновидность механизмов

Двойное сцепление как уже понятно работает согласовано с коробкой передач. В роботизированных кпп с двойным сцеплением, для нечетных и четных передач используется разное сцепление. Можно сказать, что по сути это две разные коробки, которые находятся в одном корпусе и работают как одно целое.

Впервые использование двойного сцепления упоминается в 1980 году в компании Audi и Porsche, которые использовали свои разработки для своих же спорткарах. В наши дни оно перекочевало в серийные модели и получило название:

  • Speedshift у Mercedes-Benz;
  • Twin Clutch SST для Mitsubishi;
  • S-Tronic для Audi;
  • 7DT — Porsche;
  • Powershift — Ford;
  • BMW — M DCT;
  • DSG — Volkswagen.

Это еще не полный список производителей, которые используют подобную технологию для своих автомобилей.

Несмотря на название компании автопроизводителя, производитель «двойного» совсем другой. Ввиду сложности технологии работы такого механизма выделяют производителей:

  • ZF для автомобилей компании Porsche;
  • Luk — для Volkswagen как сухое сцепление;
  • BorgWarner — для Volkswagen как мокрое сцепление;
  • Ricardo – самое знаменитое для автомобиля Bugatti Veyron;
  • Getrag – для автомобилей марки Chrysler, Volvo, Mercedes-Benz, Ferrari, Ford.

Часто бывает, что автопроизводители совмещают запчасти и отдельные системы от разных производителей. К примеру компания BMW от BorgWarner берут двойное сцепление, а от Getrag коробку передач.

«Мокрое» двойное

Различают два вида сцепления, сухое и мокрое (оно же многодисковое в масле). Так называемое «мокрое» имеет лучшее охлаждение. Чаще всего ставится на коробки передач, крутящий момент которых от 250 Нм и выше. Примером может быть автомобиль Bugatti Veyron, крутящий момент которого достигает 1250 Нм.

Вторая набор дисков закреплен на отдельных ступицах, которые находятся на первичном вале соответственного ряда передач. В нормальном положении механизм будет разомкнутым. Что касается замыкания, то производится это благодаря гидроцилиндрам под управлением модуля электрогидравлики. Исходное положение диски принимают за счет пружин.

Зависимо от конструкции двойного сцепления, пакеты фрикционных дисков могут располагаться по-разному, концентрически или параллельно. Концентрически когда муфты будут расположены в одной плоскости и перпендикулярны первичному валу. В таком положении муфты более компактны. Обычно применяют в кпп с передним приводом колес и поперечным расположением двигателя.

Как правило, внутренняя муфта отвечает за переключение четных передач, а внешняя за нечетные передачи. Становится ясно, что такой набор рассчитан на передачу большого крутящего момента.

Параллельное — когда муфты располагаются друг за другом. Как правило, такое расположение используют для заднеприводных автомобилей.

Сухое двойное

Как упоминалось выше, «мокрое» сцепление устанавливается для крутящего момента от 250 Нм. Что же касается сухого сцепления, то максимальный крутящий момент для него 250 Нм. Эффективность этого сцепления достигается благодаря самым минимальным потерям мощности агрегата на привод насоса масляного.

В нормальном положении механизм разомкнут. Весь принцип работы «сухого» положен в передаче крутящего момента на положенный диск сцепления от ведущего диска, а далее на соответственный первичный вал коробки передач. Как правило, каждое сухое сцепление работает не зависимо друг от друга, что дает большую надежность.

Во время замыкания сцепления, рычаг прижимает подшипник выжимной к диафрагменной пружине, она в свою очередь передают все усилие нажимному диску, а далее на диск сцепления. Сам же диск сцепления прижимается к диску ведущему, после чего крутящий момент поступает на первичный вал кпп.

Графические схемы мокрого и сухого сцеплений

Схема мокрого двойного сцепления:

  1. Ступица входная;
  2. Ступица муфты первой;
  3. Ступица муфты второй;
  4. Диск ведущий;
  5. Пакет дисков муфты второй;
  6. Пакет дисков муфты первой;
  7. Пружина диафрагменная;
  8. Поршень;
  9. Гидроцилиндр муфты первой;
  10. Первичный вал для 1 ряда;
  11. Первичный вал для 2 ряда;
  12. Ступица главная;
  13. Поршень;
  14. Пружина витковая;
  15. Гидроцилиндр муфты второй.

Схема сухого двойного сцепления:

  1. первичный вал 1;
  2. выжимной подшипник 2;
  3. диафрагменная пружина 2;
  4. нажимной диск первый;
  5. диск ведущий;
  6. маховик двухмассовый;
  7. диск сцепления 2;
  8. нажимной диск 2;
  9. диск сцепления 1;
  10. диафрагменная пружина 1;
  11. выжимной подшипник 1;
  12. первичный вал 2.

Видео принципа работы системы S-Tronic на Audi:

Двойное сцепление – что к чему?

Система двойного сцепления изначала проектировалась под автомобили, которые принимали участие в гонках. Дело в том, что для гоночных автомобилей скорость переключения передач без потери крутящего момента является одним из факторов успеха в соревнованиях. Поэтому двойное сцепление, обеспечивающее такой эффект, было весьма полезной опцией. Постепенно двойное сцепление перекочевало на обычные автомобили, где заняло определенную нишу в автомобилях с роботизированными и автоматическими коробками передач.

У двойного сцепления, кроме очевидных преимуществ, есть и определенные недостатки. Но перед тем как перейти к описанию преимуществ и недостатков этой системы, следует рассмотреть принцип ее работы и устройство.

Устройство коробки передач с двойным сцеплением

Основным отличием коробки передач с двойным сцеплением от традиционных коробок передач является наличие двух валов, на которых расположены шестерни коробки передач. Одно из сцеплений отвечает за то, чтобы крутящий момент передавался на первый вал. А второе сцепление отвечает за передачу вращения на второй вал. Один из валов отвечает за четные передачи, второй вал отвечает за нечетные передачи. Таким образом, 2-4-6 передачи связаны с внутренним валом, а 1-3-5 – с внешним валом. Вся коробка передач представляет собой комбинацию из двух систем шестерней, которые способны работать поочередно.

Коробка передач такого типа управляется при помощи автоматической системы с гидравлическими приводами. Нельзя думать, что эта коробка не отличается от обычного автомата. Разница есть существенная. В коробке с двойной передачей нет такого устройства, которое есть в коробках-автоматах, как гидротрансформатор.

Мокрое и сухое двойное сцепление

Двойное сцепление может быть двух типов:

1. Мокрое.
2. Сухое.

В сцеплении мокрого типа элементы узла помещены в масляную среду. Благодаря этому нагревание элементов сцепления происходит не настолько сильно. Поэтому мокрое двойное сцепление прекрасно подходит для автомобилей, где идет передача большого крутящего момента. Т.е оно прекрасно подходит для мощных и скоростных автомобилей.

Двойное сцепление сухого типа в отношении передачи крутящего момента уступает существенно. Но сухое сцепление, чуть проще и надежнее, так как отсутствует масляный насос. Кроме этого масляный насос потребляет определенную мощность от двигателя.

В мокром сцеплении два пакета дисков, которые помещены в корпус. Часть фрикционных дисков соединено с корпусом жестко. Корпус сцепления соединяется посредством ступицы с валом двигателя. Остальные фрикционные диски соединяются с валами коробки передач через ступицы. В нормальном положении сцепление разомкнуто, так как на диски действуют пружины. Для того чтобы произошло сцепление, задействуется гидроцилиндр, который подключен к гидроэлектрическому модулю.

В мокрых двойных сцеплениях используются муфты концентрического и параллельного расположения. Концентрические муфты более компактны, поэтому их используют в автомобилях с передним приводом.

У двойных сцеплений сухого типа более простое устройство. Имеется один ведущий диск, который соединен с маховиком двухмассового типа. Диски сцепления установлены на первичных валах КПП. Далее установлены нажимные диски, нажимные рычаги, две пружины, два подшипника нажимного типа. В нормальном положении диски разомкнуты.

Как работает двойное сцепление?

При использовании обычного сцепления неизбежно происходит определенная потеря крутящего момента и мощности во время переключения передач. В случае с двойным сцеплением, после того, как автомобиль тронулся, система автоматики не ожидает, пока водитель решится на переключение второй передачи, а сразу предусматривает такое переключение, исходя из того, какие сигналы подают датчики автоматики. Получается, что система интуитивно просчитывает следующие шаги водителя. Как только настает время переключения передачи, происходит отключение первого диска сцепления, и включается второй диск.

Для того чтобы переключить передачу, система руководствуется сигналами, которые поступают от нескольких датчиков. Прежде всего, поступает сигнал, в каком положении находится педаль акселератора. Система «понимает»: водитель начинает ускорение или торможение. Если ускорение, то готовится более высокая передача. Если торможение, то наоборот.

Помимо положения педали газа в учет системой принимается скорость вращения валов в коробке передач, скорость с которой вращаются колеса авто, в каком положении находится ручка переключения передач.

В момент переключения передачи на короткое время сцепление обеспечивает обе системы дисков. Затем один из дисков отключается. Но при этом нет совершенно никаких рывков, потерь мощности и потерь оборотов.

Преимущества двойного сцепления

В случае с использованием коробок с двойным сцеплением во время езды все время сохраняется плавность движения автомобиля. Когда происходит переключение передач, совершенно нет никаких рывков и толчков.

Эксперты говорят, что в случае использования системы с двойным сцеплением может наблюдаться экономия топлива, по сравнению с аналогичными моделями авто с традиционным сцеплением. Это связано с тем, что в момент переключения передач мощность совершенно не теряется.

Динамика разгона автомобиля увеличивается, так как нет тех пауз, хотя и незначительных, при передаче крутящего момента, которые есть при переключении передач с использованием традиционного сцепления.

Двойное сцепление прекрасно подходит для автомобилей с большой мощностью 200-500 лс.

Передачи могут переключаться как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Недостатки двойного сцепления

Система двойного сцепления не лишена недостатков. Система двойного сцепления гораздо сложнее, чем традиционное сцепление. Поэтому обслуживать и ремонтировать этот узел достаточно сложно и дорого. Не всегда можно найти специалистов, которые разбираются в ремонте и профилактике двойного сцепления. При езде в спортивном стиле с частыми разгонами и торможениями на первом этапе осваивания двойного сцепления, у водителя есть определенные проблемы с ощущением автомобиля.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector