Коробка передач прямого переключения (DSG)– это 6-ступенчатая механическая коробка, оборудованная двумя сцеплениями и имеющая автоматический привод переключения передач.
Особенность ее состоит в следующем. Через два сцепления, которые расположены соосно, она соединяется с мотором. К тому же через первое сцепление работают задняя и нечетные передачи. А через второе – все четные. За счет данного устройства осуществляется плавный переход от первой ступени ко второй, и так далее. Это схоже с синхронным срабатыванием фрикционов соседних передач в гидромеханических коробках автомат. Первая передача все еще разгоняется, а шестерня второй уже находится в зацеплении. Хотя и крутится пока вхолостую. В момент, когда происходит переключение, подсоединенный по компьютеру DSG гидропривод одновременно отпускают первое и замыкают второе сцепление. Крутящий момент, идущий от мотора, передается от первой передачи сразу на вторую. И в продолжение до последней, шестой передачи. А затем наоборот. Когда шестая передача, наконец-то будет включена, с ней одновременно станет вращаться шестерня пятой передаче. В результате мотор постоянно соединен с трансмиссией, а передачи переключаются без разрыва потока мощности. В данной публикации мы хотели бы вам рассказать о том, какие бывают типы коробок передач и общий принцип действия.
Типы коробок переключения передач.
Современные машины могут оснащаться одним из четырех видов коробок передач – автоматической, механической, вариаторной или роботизированной.
Механическая коробка переключения передач с ручным переключением состоит из нескольких шестеренок. Изменение передаточного числа осуществляется через введение их в зацепление в разных сочетаниях. К преимуществам данной коробки надо отнести низкую цену, простоту, высокий КПД, наименьший расход топлива и высокую динамику по сравнению с остальными коробками. К недостаткам относят неудобство управления, особенно при езде по городу.
Автоматическая коробка переключения – это планетарная КПП с автоматическим переключением. Планетарная передача выглядит как нескольких шестерен, называемых сателлитами или планетарными шестеренками, которые вращаются вокруг солнечной (или центральной) шестерни. Фиксируются планетарные шестерни при помощи водила. Помимо этого, дополнительная кольцевая (внешняя) шестерня имеет внутреннее зацепление со всеми планетарными шестернями. Сателлиты, которые закреплены на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни (подобно планетам вокруг Солнца), а внешняя шестерня вращается вокруг сателлитов. Разные передаточные отношения достигаются через фиксацию различных деталей по отношению друг к другу. В современных коробках передач используют несколько планетарных передач для получения лучшего диапазона передаточных чисел.
К преимуществу автоматической коробки передач следует отнести, прежде всего, комфорт и удобство управления. АКПП могут изменять передачи на полной мощности мотора, что практически неосуществимо в механических коробках. К плюсам «автомата» также добавляют плавность хода во время переключения, при трогании с места отсутствие откатывания, увеличенный ресурс, защищенность деталей трансмиссии и мотора от поломок и перегрузок из-за неправильного включения передач.
Недостаток АКПП: обычно это более низкий КПД, более высокая цена, а также стоимость обслуживания и ремонта, ухудшение динамических качеств машины, повышенный расход топлива, задержки при переключении передачи. Однако из года в год эксплуатационные свойства автоматических коробок передач улучшаются, а число поклонников «автоматов» уверенно растет.
Вариатор – это бесступенчатая коробка передач. Главные его детали - два раздвижных шкива и ремень, который их соединяет, в сечении он имеет трапециедальную форму. Если сдвинуть половинки ведущего шкива, они вытолкнут наружу ремень - следовательно, увеличится радиус шкива, по которому работает ремень, а также повысится и передаточное отношение. А если две половинки ведомого шкива, раздвинуть, то ремень провалиться глубже и будет работать по меньшему диаметру, в результате передаточное отношение уменьшится. Если два шкива находятся промежуточном положении, то такую передачу называют прямой. Вместо ремня бывает, применяется набранный из металлических пластин ремень или цепь, однако принцип действия от этого не меняется. Для трогания машины с места используется небольшой гидротрансформатор или обычное сцепление, которое после начала движения вскоре блокируется. Электронная система из датчиков, блока управления и сервоприводов осуществляет управление дисками шкивов.
Главное преимущество вариатора является то, что мотор постоянно работает в оптимальном режиме. Как плюсы вариатора, которые нельзя оспорить (по сравнению с «автоматом») выступают: динамичный разгон, более плавный ход и экономичность. По конструкции вариатор проще, в отличие от обычного «автомата». Однако по сравнению с «механикой» вариаторы имеют меньшую динамику и экономичность.
Основной минус вариатора - это его несовместимость с мощными моторами из-за недолговечности и слабости ремней. Ограничивают применение бесступенчатой трансмиссии также и потребность в дополнительных механизмах для режимов заднего хода и трогания с места, большой вес, дорогой ремонт и обслуживание, а также высокая стоимость.
Роботизированная коробка, зачастую это простая механическая коробка передач. Для передачи крутящего момента от мотора к трансмиссии также используется «сухое» стандартное однодисковое сцепление. Отличие состоит в том, что процессы переключения передач и выключения-включения сцепления автоматизированы. Коробка такого типа облегчает процесс управления машиной, освобождая от необходимости задумываться о том, какая именно передача нужна в данный момент и о необходимости ее переключения. К преимуществам роботизированной коробки можно отнести экономичность, невысокую стоимость и большой вес.
Однако данный тип коробки передач имеет и некоторые существенные недостатки. В первую очередь это касается плавности переключения, которая далека от идеала. Передачи будут переключаться с заметной задержкой, а в режиме «газ до упора» появляются рывки и толчки при переключениях. Ручной режим также не спасает, сцеплением ведь по-прежнему управляет электроника. В четкости переключений роботизированная коробка уступает даже простой автоматической. «Роботу» к тому же, свойственен небольшой откат при старте. Подобные коробки зачастую ставят на дешевые модели авто.
Более совершенный вид коробок – это роботизированная коробка с двойным сцеплением. В таком виде коробки передач одно сцепление включает нечетные, а другое - четные передачи. При езде крутящий момент будет передан по одному сцеплению (диск сомкнут). Вместе с тем диск второго сцепления разомкнут, однако в самой коробке передача уже включена. Когда электроника начинает «чувствовать», что надо переключаться на следующую передачу, то первый диск просто разомкнется, а второй синхронно сомкнется. Это обеспечивает непрерывный поток мощности от мотора к колёсам и позволяет избавиться от рывков при переключениях, что нельзя достичь с обычной механической коробкой с одним сцеплением. Режим переключения – как автоматический, так и ручной. С технической точки зрения автоматизированный переход от передачи к передаче дело не дешевое, однако, по экономичности данный вид коробки передач превосходит даже механику.
Подводя итог рассказу о типах коробок передач и общему принципу действия этих механизмов, хотелось бы сказать, что ответить на вопрос «какую коробку переключения лучше всего выбрать» – сложно! Все это зависит от самого человека. Для начала надо определиться, что для вас важнее (динамика, комфорт, цена), если вы расставите эти приоритеты, то выбор коробки передач не будет для вас столь сложной задачей.
