Система переключения передач DSG - в чем фишка?

  • 15.12.2015
Система переключения передач DSG - в чем фишка?

Любому автовладельцу, имеющему хотя бы минимальное представление о техническом устройстве машины, известно, что есть 2 главных типа коробок передач. Это механический и автоматический. В первом случае сидящему за рулем человеку приходится переключаться на другую передачу, нажав сцепление и повернув рычаг. Во втором – автомобиль позволяет водителю лишь крутить руль и следить за дорогой. Переход на другую передачу происходит с помощью сцепления, гидротрансформатора и целого ряда других деталей.

У обеих разновидностей коробки передач есть как сторонники, так и противники, а перечислять плюсы и минусы каждого вида можно бесконечно. Для тех, кто никак не может определиться с выбором, существует усредненный вариант. Это коробка, объединяющая в себе наиболее полезные функции как механической, так и автоматической системы. Называется такой механизм «коробка передач с двойным сцеплением». Еще пару названий, по которым можно догадаться, что речь идет именно о ней: обычно говорят о полуавтоматической трансмиссии, автоматизированной трансмиссии, работающей без сцепления, или «безмуфтовой» механической трансмиссии.

Такое устройство системы переключения скоростей не вызывает удивления у людей, хорошо знакомых с миром гоночных машин. В производство авто для массового использования столь удивительный и совершенный механизм стали внедрять лишь пару десятилетий назад. Водители серийных машин знают эту конструкцию, как «коробку передач прямого переключения или КП с двойным сцеплением».

Чтобы разобраться в положительных и отрицательных сторонах механизма, стоит проанализировать работу DSG, сравнив ее с остальными типами трансмиссий и выяснить, по какой причине многие авторитетные специалисты обещают ей большие перспективы и популярность.

С рычагом или без него?

Система переключения передач с двойным сцеплением функционирует, как две механические. Чтобы легче было представить, о чем идет речь, не лишним будет вспомнить о наиболее важных нюансах функционирования механической коробки передач. В секунду, когда водителю необходимо изменить передачу в автомобиле с ручной КПП, ему необходимо перед этим нажать до упора на педаль сцепления. Действие становится причиной начала вращения диска сцепления. Он отвечает за отсоединение двигателя от КПП и приостановку потока мощности на трансмиссию.

Далее приходится задействовать специальный рычаг, чтобы произошло переключение передач. Зубчатая муфта перемещается от одной шестерни к шестерне. Две эти детали различаются по размеру.

Скорость вращения зубной муфты не может быть какой угодно. Ее нужно выровнять. Эталонным значением является скорость зацепляемых шестерней. За выравнивание этих показателей отвечают синхронизаторы. Их работа позволяет снизить изнашиваемость механических соединений.

Как только передача переключена, необходимо отпустить сцепление. Контакт двигателя и трансмиссии восстановлен, вследствие чего крутящий момент опять начинает поступать к колесам.

Можно сказать, что традиционная механическая трансмиссия не обладает постоянным потоком мощности, которую двигатель направляет в колеса. В подобной системе поступление мощности в момент переключения передачи вначале прекращается, а после возобновляется. Водитель может ощутить в эту секунду мощный рывок. Пассажиры, которых везет начинающий автолюбитель с водительским стажем в пару месяцев, при переключении передач также хорошо чувствуют, когда идет смена напора мощности. Все потому, что машину может слегка раскачивать.

Коробка передач DSG отличается по конструкции от вышеописанного варианта. Она оборудована двумя сцеплениями, но при этом педали сцепления в машине нет. Зато можно наблюдать наличие сложной электроники и гидравлической системы, которые осуществляют управление сцеплениями. Аналогично этот процесс происходит и в обыкновенной коробке-автомат.

При всей схожести происходящего стоит знать, что система переключения передач с двойным сцеплением обладает сцеплениями, работающими автономно. Первое осуществляет контроль нечетных передач. Первая, третья, пятая и задняя передачи не заработают без его участия. Второму «поручен» контроль второй, четвертой и шестой передач. По причине такой конструкции процесс переключения передач не требует, чтобы поток мощности приостанавливался.

Особенности валов коробки передач DSG

К числу важнейших частей этой трансмиссии причисляется двойной вал коробки передач. В механической коробке передач размещение шестерней сосредоточено только лишь на входном валу. Система переключения передач с двойным сцеплением обладает шестернями четных и нечетных передач. Они расположены по периметру двух входных валов. Вы хотите знать, реально ли такое? Да, если внешний вал будет полым, а в эту пустоту сможет поместиться внутренний вал.

На поверхности внешнего вала закрепляются шестерни второй и четвертой передач, на внутреннем находятся аналогичные детали, относящиеся к первой, третьей и пятой. Подобная конструкция считается гарантией того, что скорости будут переключаться моментально. Поток мощности подается в бесперебойном режиме, что просто немыслимо, если в авто установлена простая механическая коробка. Все потому, что в ней сцепление отвечает и за четные, и за нечетные передачи.

Удивительный эффект многодискового сцепления

Можно с легкостью предположить, что для коробки передач с двойным сцеплением, немного похожей на автоматическую коробку, необходимо наличие гидротрансформатора. Это нужно, чтобы крутящийся момент переходил от двигателя к коробке передач, в точности так, как это бывает в коробке-автомат. При этом для системы переключения передач с двойным сцеплением не обязателен гидротрансформатор. В подобной системе его место занимает мокрое многодисковое сцепление. «Мокрым» называется сцепление, составляющие которого функционируют в масляной ванне. Это помогает минимизировать порчу деталей и свести к минимуму образование тепла.

Отдельные производители машин занимаются конструированием КПП с двойным сцеплением, где масляная ванна не нужна (как и в механике). Но чаще всего современные системы передач с двойным сцеплением, устанавливаемые на легковые автомобили, обладают именно «мокрым» сцеплением. Одно многодисковое сцепление часто устанавливают на мотоциклы.

Мокрое многодисковое сцепление, как и гидротрансформатор, имеет шестерни, которые двигаются благодаря наличию гидравлического давления. Как только сцепление начинает работать, разжимаются винтовые пружины, сдавливаемые гидравлическим давлением в поршне муфты. Из-за этого фрикционные нажимные диски и фиксированный нажимной диск прижимаются друг к другу.

Для фрикционных дисков характерно наличие зубьев, расположенных внутри детали. Их особая конструкция помогает им цепляться за шлицы, расположенные на барабане сцепления. Эта деталь соединяется с рядом шестерен, активно передающих крутящий момент. Если рассматривать в качестве примера систему передач с двойным «мокрым» сцеплением от «Ауди», то в ней есть место как для миниатюрной винтовой пружины, так и для большой диафрагменной пружины.

В момент, когда включается сцепление, показатели давления жидкости в поршне резко падают, помогая пружинам поршня разжаться. При этом также идет уменьшение давления на диски сцепления и нажимной диск.

Хорошие и плохие стороны системы передач с двойным сцеплением (DSG)

Надеемся, вы уловили, по какой причине КПП с двойным сцеплением нужно классифицировать как автоматизированную механическую трансмиссию. Если смотреть на ситуацию в общем, то «поведение» коробки передач DSG не сильно отличается от традиционной механики. Она также оборудована ведущим и промежуточным валами с шестернями и имеет несколько синхронизаторов и сцеплений.

Один нюанс: коробка передач с двойным сцеплением, как это ни странно, не оснащена педалью сцепления. Ее функции разработчики поручили выполнять компьютерам, соленоидам и гидравлической системе. Водителю вовсе не нужна педаль сцепления. Подавать сигналы компьютеру о необходимости переключить передачу водитель может, используя переключатели скоростей под рулем, кнопки и рычаг переключения передач.

Понятно, что трансмиссии с двойным сцеплением поручаются определенные водительские функции. Этот значимый плюс – одно из нескольких достоинств системы.

Включить повышающую передачу можно, потратив незаметный для восприятия отрезок времени, состоящий из восьми миллисекунд. Чем не веское основание заявить, что благодаря именно этой трансмиссии, авто наиболее интенсивно набирает разгон. Разработчики этой коробки передач предусмотрели возможность ускоряться постепенно и мягко. Они устранили рывок, который всегда чувствуется при переключении передач в механической и даже в отдельных моделях автоматических коробок.

Также автолюбитель, в чьем транспортном средстве есть коробка передач DSG, может выбрать самостоятельно принцип переключения скоростей. Это легко сделать собственноручно, а еще легче воспользоваться способностями автомобильного компьютера.

Нельзя не сказать об экономичности системы передач с двойным сцеплением. По причине того, что напор мощности не останавливается, мотор совершает меньше оборотов, экономя при этом бензин. Многие специалисты с уверенностью заявляют, что используя шестискоростную коробку передач с двойным сцеплением, можно повысить эффективность применения топлива на десять процентов. Эти данные справедливы, если за основу брать обычную пятискоростную коробку-автомат.

Известные и успешные производители легковых машин испытывают симпатию к мысли наладить выпуск систем передач с двойным сцеплением. Есть и фирмы, смотрящие на подобную затею с опасением. Все же, это затратное мероприятие. Придется обновить конвейер, чтобы начать выпускать новый вид коробок передач. Этот шаг неминуемо станет причиной взлета стоимости машин, что не понравится тем, кто хочет их приобрести.

Кроме того, магнаты автопрома выделяют огромные деньги на разработку новых видов коробок передач. Одной из наиболее интересных конструкций можно назвать бесступенчатую коробку передач, которую еще называют вариатором (CVT). Вариатор – это тип коробки-автомат, сделанный с использованием системы подвижных шкивов, оборудованных с ремнем или цепью. Они необходимы для того, чтобы регулировать передаточное число на широком диапазоне оборотов. Вариатор призван минимизировать толчки от переключения передач и уменьшать потребление топлива.

Для трансмиссии с двойным сцеплением подобные особенности не характерны. Это прекрасное решение для машин, которые отличаются высокими динамическими и скоростными качествами. Есть прогнозы, что жители Европы, которые на данный момент в большинстве своем пользуются механическими коробками, через несколько лет изменят своим привычкам. Трансмиссиям с двойным сцеплением пророчат захват значительной части рынка. Всего один процент машин, выпущенных с конвейеров европейских стран, будут иметь бесступенчатые коробки передач.

Теперь стоит рассмотреть этапы появления и становления трансмиссии с двойным сцеплением и порассуждать, что ждет ее в дальнейшем.

Коробка DSG: история и современность

Изобретателем коробки передач с двойным сцеплением был один из родоначальников промышленного строения автомобилей. Адольф Кегресс имеет большую известность в это сфере благодаря тому, что ему удалось удивить мир разработкой полугусеничного автомобиля. Вместо колес у этого агрегата была бесконечная резиновая лента. Она позволяла совершать передвижение по абсолютно непроходимым дорогам. 1939 год принес Кегрессу замысел о разработке коробки передач с двойным сцеплением. Он хотел оснастить ей автомобиль «Ситроен-Traction». Так получилось, что завершить эту разработку не удалось из-за неблагоприятной финансовой ситуации. Бизнес во всем мире переживал не лучшие времена.

Идея об объединении двух сцеплений понравилась компаниям «Ауди» и «Порше». Вначале они использовали систему для гоночных авто. Коробки передач Porsche Dual Klutch, или PDK, стояли на гоночных машинах 956 и 962C.

Настал 1986 год. Высокоскоростной Porsche 962 стал чемпионом в гонке на тысячу километров на Мировом чемпионате спортпрототипов в Монце. Впервые столь масштабное состязание выиграл автомобиль с полуавтоматической трансмиссией PDK, для которой характерно лепестковое переключение передач.

Продукт фирмы – машина Sport quattro S1Audi, оснащенная КПП с двойным сцеплением, в 1985 году пришла первой на состязании по быстрому подъему на вершину Пайкс-Пик, высота которой составляет более 4 километров.

Внедрить трансмиссию с двойным сцеплением в массовую промышленность было нельзя долгое время. Продвигать ее в массы начала фирма «Фольксваген». Корпорация стала обладателем лицензии, позволяющей использовать разработки DualTronic фирмы «БоргУорнер». Такие машины, как «Фольксваген Битлл», «Гольф», «Туран» и «Джетта», а также «Ауди ТТ», «А3», «Шкода Октавия», «Сеат Алтеа», «Толедо» и «Леон» имеют коробку передач с двойным сцеплением (DSG).

Фирма «Форд» второй стала устанавливать такие системы переключения передач на свои авто. Она оборудовала трансмиссией такого типа машины, сделанные Ford of Europe (дочерней компанией «Форд») и совместным предприятием по производству трансмиссий GETRAG-Ford. У сторон были равные части в доле. В 2005 году посетители, приехавшие на Международную автомобильную выставку во Франкфурт, увидели силовое переключение передач Powershift System от «Форд». Это была шестискоростная коробка передач с двойным сцеплением.

Ремонт коробки передач в Москве.


Поделиться: