Автоматические коробки передач с двойным сцеплением

Коробки передач с двойным сцеплением (не только DSG)

Необходимость использования всевозможных коробок передач и сцеплений в автомобилях обусловлена ​​эксплуатационными характеристиками двигателя внутреннего сгорания. Его особенности включают узкий диапазон частот вращения, при котором двигатель обеспечивает удовлетворительный крутящий момент, и необходимость работы двигателя на холостом ходу.

Другими словами, когда нам не нужна мощность двигателя, он все равно должен крутиться, работать, например, когда мы стоим на светофоре. Именно с помощью сцепления мы отключаем двигатель от системы привода автомобиля, чтобы он продолжал работать, а автомобиль оставался на месте.

Коробка передач позволяет вам переключать передачи для увеличения мощности.

2 типа коробок

Двигатель всегда был доступен в широком диапазоне оборотов. В истории автомобилестроения было разработано несколько типов сцеплений и коробок передач, из которых возникли два самых популярных решения:

  • Первое решение — это механическая коробка передач с ручным приводом сцепления, что мы знаем по большинству автомобилей, особенно предыдущих десятилетий и практически по всему российскому автопрому. В этом типе решения было принято использовать однодисковое сухое сцепление и ряд одноступенчатых цилиндрических шестерен в качестве коробки передач.
  • Второе решение — это автоматическая коробка передач, состоящая из преобразователя крутящего момента, который в некотором смысле действует как сцепление, и планетарных передач. Эти решения преобладали на протяжении десятилетий.

У каждого из них есть свои достоинства и недостатки.

Исторический взгляд на двойную трансмиссию

Porsche 959 — первый дорожный автомобиль с коробкой передач с двойным сцеплением PDK

Трудно сказать, когда и где родилась идея коробок передач с двойным сцеплением. Сама концепция проста, но проблема заключается в технологической сложности, способе управления и других сложностях, которые являются синонимом высоких затрат.

Первой автомобильной компанией, которая решила эти проблемы, была Porsche, которая использовала этот тип коробки передач на 962. Автомобиль был гоночным автомобилем, участвовавшим в Ле-Мане и других подобных гонках на выносливость.

Porsche назвал свой PDK в честь немецкого Porsche Doppelkupplung, или двойного сцепления. В мире гонок всегда автомобили выше и сложнее технологически своих дорожных собратьев. Однако в 1980-х годах Porsche предлагала частным покупателям невероятно современный 959-й.

Этот автомобиль навсегда вошел в автомобильную историю как самый совершенный автомобиль своего времени. В 1986 году на Porsche 959 состоялась мировая премьера трансмиссии с двойным сцеплением на дороге, что стало одним из доказательств того, что автомобиль опередил свое время.

Автомобиль выпускался до 1989 года, всего было выпущено 337 экземпляров, которые были очень дорогими и уникальными. После прекращения производства 959 автомобильный мир на несколько лет забыл о трансмиссиях с двойным сцеплением. Однако только годы спустя настоящим популяризатором этого типа коробки передач стал концерн VW, который первым смог создать коробку передач DSG с двойным сцеплением, доступную рядовому водителю. Эта шестиступенчатая трансмиссия появилась в 2003 году в VW Golf четвертого поколения в версии R32.

golf R32 2003

Вскоре после Golf появилась Audi TT 3.2 с такой же трансмиссией. Характерными особенностями являются два соосных многодисковых мокрых сцепления, способных передавать крутящий момент двигателя до 350 Нм.

Позже концерн VW представил несколько других версий трансмиссий DSG, которые отличались друг от друга типом используемых сцеплений и способом установки в автомобиль.

За действиями VW следила вся автомобильная промышленность, которая с большим скептицизмом подошла к этой смелой идее. После многих лет эксплуатации выяснилось, что этот тип решения работает хорошо, и весь остальной автомобильный мир начал работать над своими собственными решениями. В последние несколько лет большинство ведущих производителей внедрили эти типы трансмиссий. В настоящее время они в основном доступны как опции за дополнительную плату, но все указывает на то, что через какое-то время они будут полностью доминировать на рынке.

Принцип действия двойного сцепления

Упрощенно можно сказать, что коробка передач с двойным сцеплением состоит из двух коробок передач и двух сцеплений, встроенных в один корпус. В каждой из этих коробок передач задействована одна передача. В одном из них используется передача, на которой мы сейчас едем, а в другом — передача, которая будет выбрана следующей.

Wikipedia

двойное сцепление Представляет собой две параллельные коробки передач, каждая со своим сцеплением. На первой нечётные передачи (1, 3, 5, 7), на второй — чётные (2, 4, 6, R). Предположим, автомобиль едет на первой передаче — на нечётной полукоробке включены 1-я передача и сцепление, на чётной — только 2-я передача. Когда нужно переключиться на 2-ю передачу, одно сцепление выключается, второе включается. Если блок управления видит, что разгон продолжается, на нечётной полукоробке включается 3-я передача. Когда настанет пора переключиться, снова потребуется выключить одно сцепление и включить другое. Такие роботы переключаются за 0,2 с и даже быстрее, но только на ту передачу, которая подготовлена заранее.

Ключ к быстрому переключению передач — это ранее выбранная передача на «холостом ходу». Если мы начнем на первой передаче, очевидно, что вторая коробка передач автоматически переключается на вторую передачу. Переключение на 2ю приводит к отключению сцепления, соединенного с коробкой передач, в которой находится первая передача, и включению сцепления, соединенного со второй передачей. Аналогично переключение высших передач.

Чтобы все работало правильно — нужен также некий алгоритм управления, который распознает, переключит ли водитель передачу на более высокую или наоборот — пониженную. Упрощенно можно сказать, что если водитель «дает газ», то готовится более высокая передача, если тормоз — то трансмиссия готовит более низкую передачу. Современные системы управления очень хорошо разработаны, поэтому коробка передач всегда готова следовать пожеланиям водителя. Благодаря этому мы получаем чрезвычайно короткое время переключения передач без необходимости синхронизации, что позволяет двигателю работать почти непрерывно.

коробка с двумя сцеплениями

Секрет конструкции коробки передач с двойным сцеплением состоит в том, что она имеет два соосных вала, один полый, а другой проходящий через него. Каждый из этих валов соединен с одним из сцеплений, которые взаимодействуют с двигателем внутреннего сгорания. На одном валу установлены шестерни нечетного передаточного числа, то есть шестерни 1, 3, 5, а иногда и 7. На другом валу — четные шестерни 2, 4, 6. В зависимости от конструкции используются разные муфты. В настоящее время для систем, передающих относительно низкие крутящие моменты, используются два сухих однодисковых сцепления, которые размещены одно в другом и по своей конструкции напоминают классические сцепления. В решениях, передающих более высокие крутящие моменты, используются многодисковые мокрые муфты аналогичного диаметра.

В группе VW эти типы сцеплений передают крутящий момент до 650 Нм. Подробнее о крутящем моменте тут).

В доступных в настоящее время коробках передач сцепления управляются автоматически, поэтому в автомобиле нет педали сцепления, и автомобиль трогается с места, как с обычной автоматической коробкой передач.

Стиль работы коробки передач различается в зависимости от типа автомобиля. В спортивных автомобилях время переключения будет сокращено до абсолютного минимума, что даст очевидно меньший комфорт (т.к. допустимы рывки) и это ведет к более быстрому износу. Для автомобилей, ориентированных на комфорт, это время будет больше, в результате чего переключение передач будет более плавным и менее напряженным для системы привода. Трогание с места также будет похоже на работу автоматической коробки передач.

Преимущества и недостатки

разрез коробки двойное сцепление

Конструкция коробки передач Ford PowerShift, доступной в автомобилях Mondeo и Volvo.

Трансмиссии с двойным сцеплением сложны. Источником вдохновения для разработки первого в своем роде автомобиля Porsche послужило желание дать очень короткое время переключения передач, измеряемое в миллисекундах, недостижимое для механических коробок передач конкурентов. Кроме того, благодаря своей конструкции коробки с двойным сцеплением могут сразу работать в автоматическом режиме и они делают это лучше, чем классические автоматические трансмиссии, потому что исключается использование низкоэффективного преобразователя крутящего момента. Благодаря этому мы получаем коробку передач, которая позволяет нам ускоряться быстрее, чем механическая коробка передач, и, если мы захотим комфорт — она даст нам комфорт автоматической коробки передач. К тому же такая коробка немного снижает расход топлива.

Поклонники автоспорта также оценят возможность переключения передач аналогично автомобилям Формулы 1 или WRC, например, с помощью подрулевых переключателей за рулем. К минусам, безусловно, можно отнести сложность конструкции и как следствие вероятность поломки и итоговую цену. Кроме того, в автомобилях супер-люкс классические автоматические трансмиссии еще некоторое время будут лидировать благодаря своей бесспорной «мягкости» при трогании с места и переключении передач.

Популяризация коробок передач с двойным сцеплением

Сегодня Porsche предлагает коробки передач PDK в супер-лимузине Panamera. Используемая коробка передач имеет целых 7 передаточных чисел, что позволяет добиться высокой динамики разгона и максимальной скорости, достигаемой на 6-й передаче.

panamera

Gear 7 — это повышающая передача для снижения расхода топлива и шума при движении на высоких скоростях. Двигатель соединен с коробкой передач с помощью многодискового мокрого сцепления, которое позволяет ему передавать до 700 Нм самого мощного двигателя, доступного в Panamera.

VW использует коробки передач DSG во всех популярных брендах своего концерна, то есть Audi, VW, Seat и Skoda.

Bugatti Veyron, также принадлежащий VW, также имеет коробку передач с двойным сцеплением. Однако это не имеет ничего общего с трансмиссиями DSG, используемыми в легковых автомобилях.

Mercedes также использует этот тип трансмиссии в своей спортивной модели SLS AMG.

Спортивные особенности этого типа коробок подтверждены компанией Mitsubishi, предлагающей Lancer Evo X с технологией TC-SST (Twin Clutch Sportronic Shift Transmission).

Есть все основания полагать, что эта технология навсегда останется в популярных автомобилях или, по крайней мере, завоюет значительную часть рынка. Вестниками этого являются другие бренды, следующие по пути VW, такие как Ford Mondeo с трансмиссией PowerShift.

Чёт-нечет: трансмиссии с двумя сцеплениями

Автоматизация – одно из главных направлений развития автомобиля. И трансмиссии это касается в первую очередь: в механической коробке передач при движении в городе водителю приходится переключать передачи постоянно. Самые распространенные гидромеханические автоматические трансмиссии решают проблему, но берут за это плату в виде повышения расхода топлива. Благодаря развитию технологий появилась возможность автоматизации процессов управления механической трансмиссией (размыканием и замыканием сцепления и сменой передач), которую принято называть роботизацией. Однако «робот» переключает передачи довольно жестко и не всегда быстро. А если поставить два сцепления, каждое из которых будет отвечать за одну из соседних передач (одно за четные, второе за нечетные) и размыкать и замыкать их параллельно? Тогда менять передачи можно будет быстрее.

Читайте также  Буксует сцепление рено флюенс

Первое упоминание о трансмиссии с двумя сцеплениями (ТДС) относится к тридцатым годам прошлого столетия. Ее придумал во Франции инженер Адольф Кегресс – тот самый, что был в России личным водителем царя Николая II и директором Императорского гаража и как раз в это время создал полугусеничный автомобиль. После революции Кегресс устроился на работу в Citroen – там он и предложил четырехступенчатую КП с двумя сцеплениями. Ее хотели устанавливать на знаменитый Traction Avant. Но эти планы остались нереализованными и идея оказалась забыта почти на полвека. В 1980 году экспериментальная ТДС была изготовлена компанией Automotive Products под руководством Гарри Уэбстера. Однако практического продолжения этот опыт не получил.

Преселективные Porsche

После продолжительного периода забвения идею о коробке передач с двойным сцеплением удалось воплотить в реальность инженерам Porsche в 1980-х годах. Новая коробка переключала передачи без разрыва потока мощности, не требуя сброса газа. Первая PDK (Porsche Doppelkupplung) фактически являлась полуавтоматом: команда на смену передач давалась кнопками на руле, причем можно было нажать не один, а два-три раза, тогда система выполняла переключение, когда рабочий диапазон оборотов мотора соответствовал скорости. Схема, в которой водитель сам выбирает передачу, а затем дает команду на переключение, называется «преселективной», и этот термин позже стали применять и для автоматических трансмиссий с двумя сцеплениями.

Включенная в данный момент и предвключенная передачи отображались на мониторе. Смена передач при нажатии кнопки происходила почти мгновенно, водитель не отвлекался на манипуляции сцеплением – его педаль требовалась только при трогании. Конечно, все это привело к успехам в гонках, где доли секунд порой решают судьбу заезда. А вот на адаптацию и серийное применение на «гражданских» машинах компания Porsche тогда не пошла по экономическим соображениям.

Человек, который внедрил DSG

Golf R32 - первый серийный автомобиль с двумя сцеплениями

Во второй половине 1990-х Фердинанд Пих, успевший дорасти до топ-менеджера концерна VW, стал усиленно продвигать схему с двумя сцеплениями под фирменным названием DSG (Direkt Schalt Getriebe по-немецки или Direct-Shift Gearbox по-английски) для «гражданских» моделей. Занималась новой трансмиссией известная американская компания BorgWarner, и работы в этом направлении шли восемь лет. И вот в конце 2002 года было объявлено о начале серийного производства шестиступенчатой коробки с двумя сцеплениями на модели Volkswagen Golf R32 2003 модельного года. Так 15 лет назад ТДС вышла, что называется, в мир. Как это часто бывает, название первопроходца – DSG – нередко используют как нарицательное для всех аналогов, хотя это фирменное обозначение ТДС группы Volkswagen.

Первую DSG – DQ250 (код в каталоге запчастей 02E) начали устанавливать на спортивную модификацию VW Golf , которая называлась R32. Машина оснащалась 3,2-литровым мотором, развивавшим 241 л.с. Для самой мощной и быстрой версии Golf особенно важны были два преимущества ТДС: будучи, по сути, механической трансмиссией, по КПД она выигрывает у гидромеханического «автомата», по максимальному моменту и диапазону передаточных чисел – у вариатора, ну а по сравнению с ручным управлением «робот» – у водителя по скорости смены передач (в некоторых случаях переключение занимает всего несколько сотых секунды). Перемена ступени происходит практически без разрыва потока мощности.

Селектор АКП VW Golf

Для реализации схемы с двумя сцеплениями DSG имеет двойной ведущий вал. Первое сцепление передает момент на его внешнюю часть, связанную с четными передачами, а второе – на внутреннюю, на которой сидят нечетные. Пока включена одна передача, автоматика готовит следующую, ориентируясь на положение дросселя, скорость, ускорение машины и обороты двигателя, – благо в современном автомобиле информация об этом стекается в компьютер. Смена ступеней происходит либо автоматически, либо по команде водителя – селектором ручного режима или подрулевыми лепестками. На первой DSG фрикционы работают в масляной ванне, ими управляет давление от гидронасоса. Мокрые фрикционы хорошо держат высокие нагрузки и противостоят износу, а циркулирующее масло эффективно отводит тепло от пар трения. Правда, сложный гидроблок сделал стоимость DSG соизмеримой со стоимостью гидромеханического «автомата», а насос отбирал несколько лошадиных сил. Это было приемлемо для мощных и дорогих автомобилей, а более бюджетным пришлось подбирать другой вариант конструкции.

Сухие сцепления

DSG DQ200 (0AM) – семиступенчатая трансмиссия с двумя сухими сцеплениями создана при участии производителя сцеплений LuK

В 2008 году появилась следующая версия DSG – семиступенчатая DQ200 (0AM) с двумя сухими сцеплениями, которая рассчитана на крутящий момент до 250 Нм. Внутренние потери здесь заметно меньше, а в помощь упрощенной гидравлике подключили электромеханику. «Сухой» вариант работал экономичнее, но более шумно и менее плавно, чем «мокрый», иногда даже с толчками и задержками, что проявлялось обычно в городском трафике. Также известно, что неисправности с мехатроникой, управляющей сухими сцеплениями, отмечались чаще. После нескольких модернизаций ситуация улучшилась.

В течение следующих двух лет было создано еще два варианта DSG, в которых предпочтение отдали мокрым сцеплениям. Это S-Tronic для Audi с допустимым крутящим моментом 600 Нм и версия DSG для поперечного силового агрегата, переваривающая момент до 500 Нм.

Несколько позже, в 2012 году, Porsche вспомнила свой спортивный опыт и совместно с ZF довела свою PDK до серийного применения на моделях 911 Carrera и Carrera S. Она семиступенчатая, с мокрыми сцеплениями и усиленными синхронизаторами.

Завоевывая мир

В 2008 году на рынок вышли BMW M3 и Ford Focus с коробками производства Getrag, Nissan GT-R с шестиступенчатой трансмиcсией от BorgWarner. Новый тип трансмиссий начал завоевывать мир.

Сейчас ТДС активно используют практически все европейские производители автомобилей. Лидером здесь остается группа Volkswagen, которая применяет такие трансмиссии на моделях всех своих марок, от Škoda и SEAT до Bugatti. При этом Volkswagen хоть и производит многие трансмиссии самостоятельно, применяет комплектующие специализированных компаний – например, мокрые сцепления BorgWarner, а сухие LuK. А коробку для Bugatti Veyron выпускала английская Ricardo. Трансмиссии для Ford и Renault производит Getrag, а сцепления для них поставляет LuK. Fiat же создал собственное предприятие по выпуску ТДС, для которых использует компоненты как итальянской Magneti Marelli, так и американской BorgWarner. Volvo производит ТДС на своем заводе, хотя конструкция тоже разработана Getrag, как и для Ford и Renault. Genrag поставляет свои технологии и коробки также для Hyundai, Kia, Mitsubishi. А вот Honda сама разработала для моделей Honda и Acura собственную конструкцию.

Чем больше, тем лучше

В bugatti veyron так же установлена трансмиссия с двумя сцеплениями

Cовременный «робот» с двумя сцеплениями показывает отличные результаты по скорости переключений, но его распространение связано в первую очередь со снижением расхода топлива. По данным концерна VW на примере Golf со 122-сильным мотором TSI, версия с DSG расходует в среднем на 8,7% меньше бензина, чем аналогичная с обычной «механикой». А по сравнению с гидромеханическим «автоматом» выигрыш «робота» достигает внушительных 22%. Снижение расхода топлива означает повышение экологических показателей – чем меньше машина сжигает топлива, тем меньше выбрасывает углекислого газа и отравляющих веществ. Улучшение экологичности автомобиля – очень модная сейчас тема, и одним из путей достижения успеха в данном направлении является увеличение числа ступеней. Это веяние не обошло стороной и коробки с двумя сцеплениями. Семь передач – это уже не считается «много». В то время как концерн VW посчитал, что нет смысла разрабатывать 10-ступенчатую DSG, Acura все-таки создала для спортивного купе NSX девятиступенчатую. Более того, Honda запатентовала 11-ступенчатую коробку с тремя (!) сцеплениями, вероятно рассчитывая в будущем достичь суперзеленых показателей.

Коробка передач с двойным сцеплением: устройство, принцип работы, особенности

Двойное сцепление коробка устройство

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.

Устройство КПП с двойным сцеплением

Коробка с двойным сцеплением

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.

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

Основные элементы устройства двух сцеплений:

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

Типы двойного сцепления

Двойное сцепление устройство

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.

Основные составляющие «мокрого» сцепления:

  • входная ступица;
  • главная ступица, ступица первой и второй муфты;
  • ведущий диск;
  • пакет дисков первой и второй муфты;
  • диафрагменная пружина и витковая пружина;
  • поршень;
  • гидроцилиндр первой и второй муфты;
  • первичный вал первого и второго ряда.

Основные составляющие «сухого» сцепления:

  • два первичных вала;
  • два выжимных подшипника;
  • две диафрагменные пружины;
  • два нажимных диска;
  • ведущий диск;
  • два диска сухого сцепления;
  • двухмассовый маховик.

Достоинства «мокрого» и «сухого» сцеплений следующие:

  • «мокрое» сцепление применяется для передачи большего крутящего момента, так как имеет лучшее охлаждение;
  • в «сухом» сцеплении на привод масляного насоса отсутствуют потери мощности ДВС.

Вот некоторых из них: BorgWarner («мокрое» сцепление для Volkswagen); Ricardo (коробка передач для Bugatti Veyron); Luk («сухое» сцепление для Volkswagen), ZF (коробка передач для Porsche) и др.

Читайте также  В каких случаях нужно использовать сцепление

По своей надежности и безотказности среди аналогов признанным лидером на рынке КПП с двойным сцеплением является концерн Volkswagen. Некоторые компании в конструкции своих КПП используют компоненты разных производителей, например MDCT от BMW- КПП от Getrag с двойным сцеплением от BorgWarner.

Примеры коробок с двойным сцеплением:

    ; ;
  • Speedshift от Mercedes-Benz;
  • M DCT от BMW; ;

Коробка передач с двойным сцеплением: плюсы и минусы

Где используется двойное сцепление

Коробка с двойным сцеплением имеет ряд преимуществ и недостатков. Рассмотрим некоторые из них. Если говорить о преимуществах, тогда можно выделить:

  • экономичность;
  • плавность переключения скоростей;
  • хорошую динамику;
  • возможность устанавливать «мокрое» двойное сцепление на автомобили с мощными двигателями.

DSG или Powershift отличия что лучше Рекомендуем также прочитать статью о том, в чем отличие коробки DSG от Powershift. Из этой статьи вы узнаете об особенностях и отличиях указанных типов КПП, а также что лучше, ДСГ или Повершифт.

Недостатки КПП с двойным сцеплением:

  • высокая технологическая сложность конструкции;
  • дорогостоящий ремонт и обслуживание;
  • при динамичной езде на «сухом» сцеплении могут проявляться посторонние шумы и рывки.
  • сниженный ресурс по сравнению с другими видами АКПП;

Что в итоге

Технология с двумя сцеплениями технически продвинутая и современная. Коробка передач с двойным сцеплением позволяет эффективно передать максимум крутящего момента от ДВС. Передачи переключаются быстро, практически нет разрыва потока мощности.

Коробка DSG минусы недостатки Рекомендуем также прочитать статью о том, чем плоха коробка DSG. Из этой статьи вы узнаете об основных минусах и недостатках ДСГ, а также в каких случаях данная КПП показана к приобретению или же от покупки машины с DSG лучше отказаться.

В том случае, если пробег превышает отметку в 100-150 тыс. км., следует быть готовым к серьезным затратам, которые потребуются в рамках комплексного обслуживания и даже вероятного ремонта КПП данного типа.

Коробка DSG как пользоваться

Как пользоваться коробкой передач DSG и сохранить ресурс, а также увеличить срок службы. Особенности эксплуатации роботизированной КПП с двумя сцеплениями.

Замена сцепления DSG ДСГ-7 замена сцепления

Как заменить сцепление на роботизированной коробке DSG/S-Tronic. Признаки необходимости замены, снятие и установка сцепления ДСГ, калибровка и адаптация.

Коробка DSG или PowerShift что лучше

Преселективные роботизированные коробки передач с двойным сцеплением DSG и Powershift: в чем отличия, какая коробка лучше. Рекомендации.

Коробка DSG минусы недостатки

Роботизированная коробка DSG: основные недостатки и слабые стороны данной трансмисcии. Надежность DSG (DSG 6 и DSG 7), гарантии на коробку, ресурс ДСГ.

Коробка DSG ДСГ плюсы минусы

Коробка передач DSG (ДСГ): конструкция, принцип работы, отличительные особенности. Надежность, ресурс DSG, виды роботизированных коробок DSG, советы.

АКПП PowerShift устройство надежность

Автоматическая коробка передач PowerShift: устройство, принцип работы. Преимущества и недостатки АКПП PowerShift, что нужно учитывать при эксплуатации.

Все о DSG: достоинства и особенности

Что такое DSG? С немецкого аббревиатура DSG расшифровывается как «коробка непосредственного включения передач» (Direkt Schalt Getriebe). Часто ее называют «преселективной», то есть умеющей держать готовые передачи для следующего переключения.

Идея создания такой КПП принадлежит французскому изобретателю Адольфу Кегрессу. В 30-х годах прошлого века автомобильный инженер сотрудничал с компанией Citroen. Он предложил ставить агрегат с двумя сцеплениями и гидромеханическим управлением на переднеприводный Citroen Traction Avant. Новая трансмиссия не получила массового применения из-за сложной конструкции.

О достоинствах и особенностях коробки рассказал технический консультант Фольксваген Фаворит Хофф Максим Пономаренко.

Принцип работы DSG

Принципиальное отличие преселективной АКП от других — в двух сцеплениях, оперативно переключающих передачи. В «механике» или роботизированной коробке для смены передачи диск сцепления отсоединяется от маховика, водитель или роботизированный компьютер выбирает нужную «скорость», и после этого диск встает на место. За это время крутящий момент на коробку не передается и автомобиль теряет в динамике.

Система DSG позволяет избавиться от провалов мощности. В основе коробки работа двух валов, расположенных соосно: первый — полый, а второй — внутри него. Двигатель соединен с каждым из них через свое, отдельное многодисковое сцепление — тоже внешнее и внутреннее. На первичном, то есть внешнем валу, закреплены шестерни четных передач (2-, 4-, 6-й), на внутреннем — нечетных — 1-, 3-, 5-й и передача заднего хода.

Когда автомобиль стартует, к вращающемуся маховику прижимается диск с нечетным рядом, а диск с четными «скоростями» разомкнут. Во время разгона вычислительный блок коробки дает команду приготовить вторую передачу, чтобы в момент ее включения отсоединить диск нечетного ряда и моментально пустить в работу диск четного. Настроенное управление переключением позволяет не терять крутящий момент.

Роботизированная коробка передач DSG 6 встала на конвейер Volkswagen в 2003 году. Двойное сцепление на ней работало масляной ванне, получив название «мокрого». Масло в такой коробке отбирает часть мощности, увеличивая расход топлива. В 2008 году немецкий автоконцерн представил семиступенчатую DSG 7 с «сухим» сцеплением.

Преимущества DSG

  • Коробка DSG за счет оптимальных режимов включения нужных «скоростей» позволяет снизить расход топлива. Автомобили с ней потребляют примерно на 10% меньше горючего, чем машины, на которых обычная коробка переключения передач.
  • Отличительная особенность всех подобных трансмиссий — динамичное ускорение. Для переключения передачи вверх коробке нужно всего 8 мс, у нее отсутствует эффект резиновой тяги как на гидромеханических АКП.
  • Ездить на DSG можно в мануальном режиме, то есть переключать передачи вручную.
  • Такая АКП на 20% легче аналогичной гидромеханической трансмиссии.

Недостатки DSG

  • Стоимость АКП сказывается на цене авто, заметно увеличивая ее.
  • Недешевая замена масла (на шестиступенчатой коробке) каждые 60 тысяч километров. Полный объем — 6,5 литров.

Преселективная коробка устанавливается на разные модели и марки, объединенные под именем автоконцерна Volkswagen: Audi TT (A1, A3, A4, S4, A5, A7, A6, Q5, R8), SEAT Ibiza (León, Altea), Škoda Octavia (Superb, Yeti), Volkswagen Polo (Golf, Jetta, Touran, New Beetle, Passat, Passat CC, Sharan, Scirocco, Caddy).

Расширенная гарантия на DSG

Среди многих автовладельцев закрепилась сомнительная слава коробки с двумя сцеплениями. Само наименование DSG превратилось в символ ненадежной конструкции с затратным ремонтом. На самом деле Volkswagen давно взял сложившуюся ситуацию под контроль. Важный шаг в сторону контроля качества — масштабная сервисная акция.

Концерн дает расширенную гарантию на семиступенчатые коробки, выпущенные до 1 января 2014 года. По словам представителей автоконцерна, обозначенный срок соответствует появлению на конвейере модернизированной трансмиссии без типичных проблем прошлого поколения. Особые условия обслуживания ограничены 150 тысячами пробега или 5 годами возраста механизма. В сервисную акцию входит замена синтетического масла минеральным — менее агрессивным по отношению к электронным компонентам. При этом обновляется прошивка блока управления АКП. Обнаруженные неисправности устраняются бесплатно — это касается ремонта, замены отдельных элементов или трансмиссии в сборе.

В любом случае аббревиатуры DSG не стоит бояться: при должном уровне обслуживания она не подведет, а по числу достоинств «умный робот» выигрывает у классической АКПП. А еще коробка ДСГ потребует меньше денег на ремонт в сравнении с обычным «автоматом».

Какие неисправности характерны для ДСГ?

Самая частая проблема — толчки при смене передачи, сопровождающие движение. Диски сцепления слишком резко смыкаются и машину дергает. Второй известный недостаток — вибрация при старте, лязг, скрежет и другие посторонние шумы во время смены скоростей.

Главная причина некорректной работы семиступенчатой трансмиссии — ее «сухое» сцепление. Оно быстро изнашивается из-за тяжелых условий эксплуатации в плотном городском трафике, с заторами на небольшой скорости. Поэтому у вопроса «как эксплуатировать DSG?» есть один очевидный ответ — избегать режима «газ-тормоз», ведь главный враг робота суть пробка.

Среди прочих проблем: износ втулок валов, вилки выключения сцепления, нарушенные контакты соленоидов, грязь на датчиках и масло в антифризе.

Как определить неисправность ДСГ при покупке автомобиля с пробегом?

  • Не включаются отдельные передачи — коробка «перескакивает» их.
  • Переключение передач сопровождается ударами — коробка «пинается».
  • При движении раздается гул.
  • Машина вибрирует на старте.
  • Осмотр на подъемнике показывает, что из коробки подтекает масло.

Если есть подозрение на некорректную работу коробки, стоит заказать дополнительную проверку, или отложить такой вариант.

Доверяйте свой выбор проверенным площадкам автомобилей с пробегом. FAVORIT MOTORS — это команда опытных специалистов, чьи результаты подтверждены первыми местами в рейтингах продаж. Мы продаем подготовленные машины, прошедшие детальную диагностику. У них нет скрытых неисправностей и «прозрачная» юридическая история. Вы приобретаете автомобиль, в точности соответствующий Вашим ожиданиям, точно подходящий для Ваших задач.

Двое в ванне

Опередив свое время лет на пятьдесят, концепция коробки передач с двумя сцеплениями должна была уйти в небытие еще до Второй мировой войны, как и тысячи других эксцентричных идей. Но в жизни преселектива была лысая добрая фея, которая довела его за ручку до королевского дворца.

Первые осмысленные идеи и патенты на тему конструкции коробки передач с двумя сцеплениями появились еще в 1930-х годах, но достаточно совершенных управляющих устройств тогда не существовало, поэтому справиться с еще одной педалью сцепления, пожалуй, мог только один человек — Фрэнк Лентини.

Все шло к тому, что преселектив станет еще одной несбыточной инженерной мечтой, как подводная магистраль между Европой и США или автомобили на картофеле, если бы эта концепция не запала в душу честолюбивому отпрыску семьи Порше и одержимому инженеру Фердинанду Пиху.

Продвигаясь в конце шестидесятых к должности технического директора Porsche, он в первый раз обратил внимание на преселектив — по-немецки тот назывался емким и легко запоминающимся словом doppelkupplungsgetriebe. И поручил инженерам проработать его проект.

Механически два сцепления сложной задачей не выглядели, но системы управления такой коробкой представляли собой инженерный кошмар из соленоидов, переключателей и замороченной гидравлики.

Одно сцепление в преселективных коробках «заведует» четными передачами (зеленый), второе — нечетными (красный). При разгоне на первой передаче вторая передача уже «включена», но ее шестерни вращаются вхолостую (сцепление разомкнуто). В какой-то момент электроника размыкает одно сцепление и смыкает другое, мгновенно и без разрыва потока мощности.

В то же время конструкторский отдел Porsche работал над антиблокировочной системой тормозов, но те задачи, которые в будущем удалось возложить на электронику, инженеры пытались решить механическим путем, и для уровня технологий шестидесятых годов забегали слишком вперед.

Читайте также  Ваз 2110 снятие коробки передач замена сцепления
Тем не менее, идею вытащили из забвения, и когда в семидесятых прогремел топливный кризис, в Вайсзахе вновь заговорили о преселективе.

Цены на нефть уже дважды взлетали вверх, и прожорливый Porsche 928 с огромным V8 и трехступенчатым «автоматом» Mercedes-Benz становился жертвой обоих скачков. Арабо-израильский конфликт отложил запуск машины в серию, а исламская революция в Иране уронила спрос на нее. Нефть стоила все дороже, и в Porsche искали технические решения, которые сделают моторы экономичнее, но не повлияют на скорость.

На внутренних технических семинарах обсуждалось отключение половины цилиндров под частичной нагрузкой и некое подобие системы старт-стоп, которая десять лет спустя появилась на первых малолитражках, а также экзотическая коробка с двумя сцеплениями.

На гоночной трассе doppelkupplungsgetriebe могла бы мгновенно переключать передачи без разрыва потока мощности, на дорогах общего пользования она избавляла мотор от потерь внутри гидротрансформатора «автомата», где часть энергии терялась на бестолковое перемешивание жидкости.

Как это уже случилось с турбонаддувом, проверить новую коробку передач решили в гонках, а ее инжиниринг в 1982 году поручили трансмиссионному эксперту компании Райнеру Вюсту и сторонним разработчикам компонентов.

Новый прототип группы C – Porsche 956 – только начинал путь к званию самой успешной гоночной машины восьмидесятых и доминировал в гонках на выносливость, но приход в чемпионат Jaguar означал, что немцам нужно с осторожностью внедрять инновации и продолжать работать над скоростью и стабильностью.

Porsche 956 в дебютных «24 часах Ле-Мана» в 1982 году. В восьмидесятых модель 956/962 выиграет эту гонку еще пять раз, убив всю интригу и став самой успешной гоночной машиной десятилетия. Правда, PDK не будет к этому иметь никакого отношения.

Автоматические коробки до сих пор не добивались успехов в автоспорте, а первое воплощение Porsche-doppelkupplungsgetriebe (или просто PDK) пока представляло собой монстра с ручным управлением и сложным сочетанием автоматики и гидравлики.

В машине сохранялась педаль сцепления — ее нужно было выжимать, чтобы тронуться с места, но в дальнейшем можно было пользоваться только газом, тормозом и рычагом секвентального переключения передач справа от руля: от себя — передача выше, на себя — ниже, вправо — нейтраль. Работу рычага дублировали две кнопки на правой спице руля.

На руле хорошо видны кнопки переключения передач, прямо перед глазами – жидкокристаллический дисплей. Помимо полуавтоматической коробки, инженеры испытывали и полностью автоматический вариант PDK, но в гонках он так и не участвовал.

На подходе к повороту гонщик мог дернуть рычаг (или нажать кнопку) три раза на себя и сконцентрироваться на поведении машины, торможении и входе в поворот, тогда как автоматика последовательно опускалась на три ступени вниз. А теперь представьте, что так же работает коробка DSG на вашем Volkswagen Golf по дороге на работу!

Жидкокристаллическая панель перед гонщиком показывала текущую и «предвключенную» передачу, например 4/3 или 5/2, а переключения вниз происходили при падении оборотов до безопасного уровня. В те годы сходов из-за порвавшихся шестерней коробки передач или перекрученного мотора было предостаточно, и автоматика PDK страховала от таких случаев.

Переключения, правда, были довольно жесткими, что предопределяло высокие требования к материалам — керамика и карбон в те годы оставались экзотикой, и даже монокок Porsche 956 был алюминиевым. Поэтому инженеры увеличивали запас прочности за счет веса деталей.

Во второй половине восьмидесятых инженеры попробовали использовать композитные сцепления, и PDK работала еще лучше, но следующий заводской прототип Porsche строился уже без нее.

PDK была на бесконечные для автоспорта 25 килограммов тяжелее, чем стандартная для прототипов 5-ступенчатая секвентальная «механика» в магниевом корпусе и с однодисковым сцеплением Sachs, которая уже выиграла Ле Ман и рвала всех на этапах WSC

На протяжении первого сезона 1984 года инженеры ставили прототип PDK то на одну, то на другую машину, получали клубок проблем и полярные мнения гонщиков – от восхищения до жалоб на перегруженную заднюю ось, и отправляли все на доработку. Пока в 1985 году Porsche 962 с преселективом не закончил гонку на пятом месте, а в 1986 году победил на этапе в Монце.

Ханс Штук с восторгом рассказывал, как он любит ездить с PDK в дождь: пока соперники плавали по траектории, он мог мгновенно, нажав кнопку на руле, перейти на передачу выше и предотвратить занос. Но на этапе в Норисринге на его машине сгорел грошовый контакт, и Штук потерял чемпионский титул в личном зачете. В конструкции простой «механики», понятное дело, ничего подобного произойти не могло.

С одной стороны, у преселектива, наконец, появилась скорость: мгновенные переключения на разгоне не давали провалиться нагнетателю в турбояму, а в поворотах гонщик концентрировался на пилотаже и был всегда на нужной передаче. Даже разницу в массе с «механикой» свели к 15 килограммам.

С другой, гонщики не хотели зависеть от надежности преселектива во время ожесточенной борьбы в чемпионате, но на гражданских машинах подобные нагрузки почти не возникают, поэтому в Штутгарте задумались о серийном варианте PDK с возможностью автоматического управления. По тестовым полигонам уже колесили три мула с PDK — Porsche 944, 911 и 928.

Особенно остро новая коробка была нужна Porsche 911 — с конца семидесятых у немцев не было версии с двумя педалями для Северной Америки, а на этом рынке наличие «автомата» было критически важным.

Самый простой вариант – доработать существующую коробку Sportmatic, которая, по сути, была обычной «механикой» с автоматическим сцеплением и гидротрансформатором. Но к 1980-м годам недостатки ее конструкции окончательно перевесили все ее достоинства: она была неудачной по компоновке, а ее использование требовало особых навыков, вроде сброса газа при переключении.

Из-за отсутствия легкого и компактного «автомата» для модели 911, в Porsche в семидесятых использовали «механику» Sportmatic с гидротрансформатором и автоматизированным сцеплением. Это, впрочем, не освобождало от необходимости орудовать рычагом.

Оставалось два варианта: доработать под собственные нужды 4-ступенчатый «автомат» фирмы ZF либо довести до серийного производства PDK. Благо спортивная программа позволила ускорить разработку и помогла разобраться с главными болячками. Правда, согласно проведенным расчетам, запуск преселектива в серию был экономически целесообразен при объеме производства от 40 000 коробок в год, а компания Porsche в те годы не выпускала столько машин в принципе.

Тут-то в истории doppelkupplungsgetriebe снова возник ее загадочный покровитель.

К середине восьмидесятых Фердинанд Пих уже возглавлял отдел технического развития Audi, адаптируя наработки Porsche под собственный преселектив для раллийной машины группы B.

Первый прототип был установлен на Audi Sport quattro S1 Evolution 2 осенью 1985 года и, по словам Вальтера Рерля, эта машина напоминала пулю, которую рикошетило от поворотов. Старт сопровождался утопленной до пола педалью газа и мгновенными переключениями, без падения оборотов или давления турбины — первая сотня достигалась уже через 2,6 секунды.

Серийную же версию PDK Фердинанд Пих был не прочь адаптировать под новый представительский седан Audi V8 — инженеры как раз искали подходящую «автоматическую» трансмиссию. Судьба коробки передач с двумя сцеплениями теперь зависела не от Штутгарта, а Ингольштадта, и все сложилось… не в пользу PDK.

При Пихе Audi из конкурента «Фольксвагена» превратилась в премиальную марку и бросилась в погоню за Mercedes-Benz и BMW.

В конце концов, в Audi предпочли более традиционный «автомат» ZF. Несмотря на инженерное очарование идеи и авантюризм Пиха, мощному представительскому лимузину прожорливый, но плавный в работе гидротрансформатор подходил гораздо лучше.

История вновь сложилась не в пользу преселектива, и инженерам Porsche оставалось лишь заказать для 911 такую же трансмиссию ZF, отыгравшись на ее электронных мозгах. «Автомат», получивший название Tiptronic, позволял при необходимости переключать передачи вручную, рычагом или кнопками на руле. Сегодня эта опция доступна на любой малолитражке, но тогда была экзотикой.

С началом девяностых Porsche погрузилась в перманентный кризис — старые модели не продавались, новые были перелицованными старыми. Прощай, PDK?

До ренессанса второй половины девяностых и сногсшибательных финансовых рекордов внедорожника Cayenne было еще далеко, однако Пих уже успел добраться до кресла председателя совета директоров концерна Volkswagen, где больше не был ограничен ни чужим мнением, ни финансовыми или инженерными возможностями.

Все его эксцентричные проекты, вроде Bugatti Veyron, двигателя W8 или Volkswagen XL1, были еще впереди, а пока, спустя четверть века, настало время осуществления его давней мечты, которая получила новое имя: direct-shift gearbox, DSG.

Помимо затратных эксцентричных проектов, своим успехом Volkswagen обязан именно Фердинанду Пиху. Покупка целой плеяды брендов, унифицированные платформы, победа над Porsche в попытке установить над концерном контроль — везде прослеживается рука Пиха.

Внутренние потери в такой коробке были ниже, чем у «автомата», потолок момента и силовой диапазон шире, чем у «вариатора», а технические возможности концерна, находящегося на подъеме, практически безграничны.

По сути, любимую в Европе «механику» оставалось дополнить вторым сцеплением и управляющим гидроблоком (именно они делают преселектив тяжелее). Совместные с BorgWarner разработки заняли восемь лет, и в 2003 году мир увидел первую серийную коробку DSG — ее установили на 241-сильный Volkswagen Golf R32.

В качестве сцеплений немцы использовали мокрые фрикционы — два пакета вставленных друг в друга дисков в масляной ванне, которые сжимал гидронасос. Фрикционы могли выдержать значительный крутящий момент, а циркулирующее внутри масло эффективно охлаждало агрегат.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: