До недавнего времени в автомобилях использовались коробки переключения передач (КПП) двух типов - механическая и автоматическая. В настоящее время появилась коробка передач нового типа, соединившая преимущества механики и автомата, это - полуавтоматическая коробка, или КПП с двойным сцеплением (механическая коробка передач без сцепления, или автоматизированная механическая коробка передач).
Полуавтоматический тип КПП, точнее, такой ее вид, как секвентальная механическая коробка, достаточно давно используется в гоночных автомобилях. В серийном же производстве полуавтоматы пока еще считаются новшеством. Давайте рассмотрим, что такое коробка передач dsg, ее принцип действия, достоинства и недостатки.
- Основы принципа действия механической КПП и коробки передач с 2-ым сцеплением
Коробка передач DSG синтезировала преимущества двух механических КПП. В чем заключаются особенности работы механической коробки?
- При выжимании педали сцепления прекращается подача силового потока к коробке передач, и происходит отсоединение двигателя от КПП.
- При включении необходимой передачи посредством рычага переключения передач, происходит перемещение зубчатой муфты от шестеренок одна к другой, размер шестеренок при этом не одинаков.
- После выравнивания скорости вращения муфты синхронизаторами, без ударно включается передача.
- После приведения шестерни в движение, когда водитель отпускает сцепление, возникает опять соединение мотора с коробкой передач, что приводит к сообщению крутящего момента колесам.
Особенность работы обычной механической КПП заключается в том, что подача силового потока от двигателя к колесам прерывается, и во время переключения передач, происходит возникновение «толчка смены передачи» или «прерывания крутящего момента». У неопытного водителя машина с обычной механической коробкой при переключении передач может двигаться рывками, пассажиры при этом будут ощущать «толчки».
В коробке передач с двойным сцеплением, педали сцепления нет, при этом работают два автономных сцепления. Одно регулирует первую, третью, пятую, то есть нечетные передачи. Второе сцепление – вторую, четвертую, шестую, то есть четные передачи.
Подобно автоматической коробке передач, сцепления в полуавтоматической трансмиссии регулируются посредством сложных электронных и гидравлических механизмов. Таким образом, коробка передач с двойным сцеплением дает возможность быстрого, плавного переключения скоростей, обеспечиваемого постоянным потоком мощности, подаваемой от КПП к двигателю.
- Двойной вал
Двойной вал является важнейшей деталью полуавтоматической коробки передач. Если в механической коробке передач все шестерни расположены на одном входном валу, то в КПП с 2-ым сцеплением нечетные и четные передачи находятся на разных валах. При этом, внешний вал является полым, а внутренний вал помещен в него таким образом, что от внешнего вала питаются четные передачи, а от внутреннего – нечетные передачи.
- Многодисковые сцепления
В КПП DSG конвертер заменяют многодисковые сцепления. Этот вид сцепления, установленный на большинстве современных машин, называют «мокрым», из-за того, что его детали помещены в смазочно-охлаждающие жидкости в целях снижения силы трения, и уменьшения выделения тепла. Хотя, некоторые производители полуавтоматических КПП устанавливают «сухие» сцепления, как в механических коробках передач.
В многодисковых сцеплениях, подобно конвертеру, применяется гидравлическое давление. При включении сцепления, пружины внутри поршня разжимаются гидравлическим давлением, и, тем самым, диски сцепления прижимаются к пластине давления.
Размер и форма зубцов фрикционных дисков аналогичны размеру и форме пазов барабана сцепления. Затем барабан придает крутящий момент набору, соединенных с ним, шестеренок. В КПП с 2-ым сцеплением автомобиля «Ауди» применяются и малые витые пружины, и диафрагмовые, большие пружины в многодисковых сцеплениях. Давление жидкости в поршне снижается. Вследствие разъединения сцепления, происходит сжатие пружин поршня, и снижение давления набора дисков и пластины.
- Достоинства и недостатки коробки передач с 2-ым сцеплением
Коробка передач DSG работает, подобно обыкновенной механической коробке, в ней также применяются промежуточный и входной валы для размещения шестеренок, сцепление, синхронизаторы, а роль отсутствующей педали сцепления выполняют компьютеры, гидравлический механизм и соленоиды.
В числе основных достоинств КПП с двойным сцеплением – достижение оптимального ускорения благодаря тому, что передачи вверх занимают примерно 8 миллисекунд. Автомобиль с такой трансмиссией разгоняется без рывков, плавно. Кроме того, водитель может переключать передачи механически, или задействовать компьютерное оборудование.
Безусловным плюсом использования КПП с 2-ым сцеплением является экономичность, которая достигается за счет эффективного расходования топлива. По мнению специалистов, 6-ти ступенчатая коробка передач с двойным сцеплением, в сравнении с обычной 5-ти ступенчатой автоматической коробкой, может увеличить эффективность расхода топлива до 10 %.
К числу недостатков КПП с двойным сцеплением следует отнести более высокую стоимость автомобилей, обусловленную расходами производителей на переоборудование производства по установке коробок передач нового типа.
В качестве альтернативы КПП с двойным сцеплением рассматривается так называемая CVT – бесступенчатая коробка передач. Это вид автоматической коробки, в которой посредством применения подвижной системы шкивов и ремня, или цепи, достигается осуществление бесчисленного множества передаточных соотношений на обширном диапазоне оборотов. Плавность переключения скоростей, движение без рывков, экономичность - являются преимуществами и бесступенчатых КПП.
Но, в отличие от КПП с двойным сцеплением, оптимальных для высокоскоростных автомобилей, бесступенчатая коробка передач не подходит для машин с хорошими скоростными качествами, так как не справляется с большим крутящим моментом.
Неудивительно, что трансмиссия с двойным сцеплением является наиболее перспективным типом коробки передач. Эксперты полагают, что в скором будущем 25 % рынка продаж автомобилей будет приходиться на машины с полуавтоматической коробкой, а к 2012 году только 1 % машин, произведенных в Западной Европе, будет использовать бесступенчатую КПП.
