Предназначение
Какие функции выполняет сцепление автомобиля? Прежде всего, данный узел необходим для плавного трогания автомобиля с места, о чем мы сказали в начале статьи. Если мотор с коробкой соединены жестко, то после включения передачи машина резко дергается вперед, так как на коробку передается сразу вся мощность от двигателя. Неправильное использование сцепления вызывает механическое повреждение деталей, а также приводит к частой остановке двигателя при трогании с места.
Благодаря работе сцепления, а именно скольжению ведущего и ведомого дисков, крутящий момент увеличивается постепенно. Движущие усилия возрастают не сразу, а потому машина трогается очень плавно и мягко.
Также коробка сцепления необходима для легкого переключения передач во время движения транспортного средства. Когда автомобиль едет с определенной скоростью, которая стабильно растет или уменьшается, возникает необходимость в переходе на повышенную или пониженную передачу, чему способствует своевременное разъединение валов узла между трансмиссией и двигателем. В противном случае для переключения передачи требовались бы более высокие усилия, что в дальнейшем спровоцировало бы быстрый износ КПП и других его механизмов. В частности, при принудительном переводе скорости повышается нагрузка на зубья шестерен. Таким образом, сцепление также выполняет функцию уменьшения нагрузки, которая действует на поверхность деталей КПП, что облегчает переход с одной передачи на другую. При этом коробка передач (фото данного механизма представлено ниже) терпит минимальные нагрузки от двигателя. А это значительно повышает срок службы деталей КПП, цена которых порой слишком велика.
Кроме того, работа сцепления направлена на уменьшение уровня нагрузок, действующих на КПП во время экстренного торможения автомобиля. Когда машина резко снижает скорость, момент вращения ее колес значительно уменьшается. Но поскольку трансмиссия в это время соединена с мотором, она обладает инерцией вращения и сохраняет прежнюю частоту оборотов. Это может привести к значительному повреждению ее деталей. Сама защита от перегрузок осуществляется проскальзыванием ведомых и ведущих дисков. В таком случае момент вращения стабилизируется максимально.
Виды коробок, применяемых сегодня
На сегодняшний день известны следующие виды коробок: МКПП, АКПП, роботизированная коробка, КПП с двойным сцеплением, вариатор. Если про МКПП многое известно и такая коробка пока что является самой простой, то рассмотрим все остальные.
Классическая АКПП
Классическая автоматическая коробка, применяемая сегодня на многих автомобилях, отличается, без сомнений, от своих предшественников. Прежде всего, это количество диапазонов и сам принцип управления коробкой. Если ранее применялись АКПП с четырьмя передачами и меньше, то сегодня количество их увеличилось, а управление происходит за счёт электроники, хотя раньше за это отвечала гидравлика. Кроме того, практически на всех современных автомобилях, оснащённых АКПП, используется система блокировки гидротрансформатора, а в некоторых коробках даже предусмотрена функция ручного переключения диапазонов.
Понятно, что современная АКПП имеет массу преимуществ перед старыми версиями. Это и мягкое, практически не ощущаемое водителем и пассажирами, переключение передач, и неплохой расход топлива в загородном режиме езды, и более равномерный переход по передачам на любых значениях крутящего момента, что является достоинством, даже сравнивая АКПП с МКПП.
Лучшей на сегодня считается восьмидиапазонная АКПП ZF 8HP с наделённой системой Старт/Стоп. Динамика и технические составляющие лучшей АКПП в мире практически ничем не отличаются от МКПП, а в некоторых случаях даже превосходят последнюю. Если же сравнивать эту коробку с другими автоматическими коробками, то она превосходит их и расходом топлива, который на 20% ниже.
Роботизированная КПП
На видео рассказывается, что такое роботизированная коробка передач:
Почти что «механика», только робот. В такой коробке присутствуют серво- и гидроприводы, которые успешно управляют работой сцепления и переключением передач. Высокая эффективность, непосредственная передача крутящего момента к приводам колёс и многое другое — основные преимущества подобного типа коробок.
Так же, как и МКПП, эта коробка передач проста в обслуживании, а ремонт её не выше, чем у «механики». Что касается расхода топлива, то он практически равен расходу МКПП, а в условиях городской езды даже превосходит механический вариант. Только вот заторможенный переход на пониженную передачу и некоторые сложности использования такого вида коробок на автомобилях с малой мощностью двигателя портят такую идеальную статистику технических показателей.
«Автомат» — два в одном
Именно об этой коробке и пойдёт речь в нашей статье. Это своего рода комбинация двух коробок, собранная в одном корпусе. Производителям захотелось объединить преимущества «автомата» и «механики», и это им вполне удалось. Почему двойное сцепление? Потому что для каждой коробки производителем предусмотрено своё отдельное сцепление, которое может представлять собой однодисковый или многодисковый вариант.
На видео показано как работает коробка передач с двойным сцеплением DCT:
Двойной выжим сцепления на таких коробках уже не нужен. Если раньше на МКПП без синхронизаторов (или даже с ними) переключать передачи с повышенного режима на низкий или, наоборот, со 2-й на 4-ю удавалось со скрипом, то в этой коробке всё просто. Перегазовку, или двойной выжим сцепления, здесь проводить не нужно.
Что касается управления коробки с двойным сцеплением, то оно происходит полностью благодаря электронике. Переключение скоростей на такой коробке проходит плавно и своевременно. Пока работает одно сцепление, второе находится в режиме ожидания и после поступления команды незамедлительно переключается.
Такая удивительная работа КПП с двойным сцеплением превращает её в настоящее чудо техники. Если использовать весь функционал двойного сцепления, то это создаст отличную динамику автомобиля и невероятный комфорт при езде. А расход топлива такой коробки передач — это вообще отдельный разговор.
Дело в том, что во всех режимах езды, будь то загородная трасса или город, расход топлива у двойной коробки намного ниже, чем у той же АКПП. Хотя по сравнению с «роботом», эта коробка расходует больше.
Что касается недостатков и минусов коробки с двойным сцеплением, то сюда можно отнести высокую стоимость и дороговизну технического обслуживания.
Коробка-вариатор
На видео показано, как работает бесступенчатая коробка передач (вариатор):
https://www.youtube.com/watch?v=bBrVtYQ1_ik
Наконец, коробка-вариатор, являющаяся самой молодой КПП, хотя пока ещё и не доведённой до совершенства. Имеет такая коробка много недостатков, хотя эксперты и пророчат ей великое будущее. Вариатор, по сути, считается простым агрегатом, наделённым мощной функциональностью трансмиссии.
Устройство механизма
Чтобы более детально ознакомится с представленным узлом необходимо изучить устройство самого механизма, обеспечивающего плавное переключение передач.
В отличие от всех остальных типов сцепления, данная разновидность отличается наличием целого ряда уникальных узлов и элементов.
Итак, данная система включает в себя следующие ключевые компоненты:
- пакет фрикционных дисков;
- корпус с сухим или масляным картером;
- мехатроник.
Если два первых узла достаточно знакомы автолюбителям, то третий производит впечатление чего-то доселе неизвестного.
Итак, мехатроник, это высокотехнологичный узел сцепления, позволяющий преобразовывать электрические сигналы в механическую работу исполнительных узлов.
Мехатроник современного автомобиля, как правило, включает в себя два составных элемента: электромагнитный блок и управляющую плату.
Первый представляет собой набор электромагнитных клапанов, так называемых соленоидов. Ранее, вместо соленоидов использовались гидрораспределительные механизмы, так называемые гидроблоки. Но ввиду их низкой производительности, им на смену пришли более совершенные электромагнитные устройства.
Рассмотрим принципиальные особенности мокрого и сухого сцепления.
«Мокрое» двойное
Если проводить экскурс в историю рассматриваемого узла, то прародителем двойного принято считать так называемый «мокрый тип».
Оно представляет из себя набор двух секций дисков «феродо», погруженных в масляную ванну в корпусе кожуха сцепления.
В данном случае, принято различать две разновидности «мокрой муфты» в зависимости от типа привода автомобиля. Так для переднеприводных авто используется сцепление с концентрическим расположением дисков «феродо». У обладателей заднеприводных машин, особенность этого устройства проявляется в параллельном расположении ведомых дисков.
Составные части обеих разновидностей «мокрого сцепления» одинаковы. К ним относятся:
- входной фланец;
- главный фланец;
- ведущий диск;
- пакет фрикционных дисков первого и второго порядка;
- пружина диафрагмы, вспомогательная пружина;
- плунжер;
- гидравлические цилиндры;
- первичный вал первого и второго порядка.
«Сухое» двойное
Помимо «мокрого» сцепления существует и так называемое «сухое». Нельзя сказать, что оно хуже или лучше предыдущего. В данном случае будет уместно подчеркнуть, что каждое из них эффективно применяется в предусмотренных для них условиях эксплуатации.
В отличие от предыдущего типа, особенность конструкции «сухого» сцепления не предусматривают использования смазочных материалов. Ведомые диски находятся непосредственно в зацеплении с первичными валами каждой из КПП.
К рабочим элементам такого механизма можно отнести:
- первичные валы;
- выжимные подшипники;
- фрикционные диски;
- ведущий диск;
- два вспомогательных диска;
- маховик;
- пружины диафрагмы.
Указанная конструкция рассчитана на передачу меньшего (в отличие от «мокрого») крутящего момента, ввиду низкого коэффициента теплоотдачи.
Тем не менее, из-за отсутствия необходимости использования масляного насоса, что неминуемо приводит к потерям мощности, эффективности данного типа муфты существенно превосходит ранее рассмотренную разновидность.
Виды сцепления и классификация
Сегодня автомобилисты выделяют множество классификаций сцепления. Можно встретить однодисковые или многодисковые механизмы. Кроме того, сцепление бывает сухими и мокрым, на это влияет среда, в которой работает узел. Самое большое распространение имеет сухое однодисковое сцепление. Отдельную классификацию выделяют относительно типа рабочего привода и относительно принципа нажатия на корзину.
По характеру силы трения существует два вида: сухое и мокрое. Сухое – обеспечивается за счет функциональной работы передачи вращения между двумя шкивами. Мокрое сцепление работает за счет передачи энергии при помощи сжатия компонентов, находящихся в автомобильном масле.
Отдельно существует различие по количеству шкивов:
- Однодисковые. Системы, которые характерны как для легкового транспорта, так и для грузового. Элемент применим для автомобилей, у которых крутящий момент попадает в диапазон 0,7–0,8 кНм.
- Многодисковая система. Применима для тяжелых транспортных средств с высоким крутящим моментом. В конструкции предусмотрено наличие двух рабочих дисков, корзины и системы контроля синхронного нажатия.
Если рассуждать относительно расположения пружин на дисках, то можно отметить, что встречаются два варианта: демпферные пружины помещены по периферии и наличие централизованной диафрагмы.
По образу трения
Мокрое устройство сцепления По виду трения демпферные сцепления автомобиля можно поделить на два типа:
- Сухие. Принцип работы сухого устройства основан на передаче вращающего момента от мотора машины к трансмиссионной системе при поддержки сухого трения. Оно образуется в ходе функционирования ведущего и ведомого шкивов.
- Мокрые. Такое двойное сцепление Сцепление поверхностей Сцепление — устройство автомобиля для временного прекращения передачи Конкатенация, или сцепление — операция последовательного соединения двух слов Сцепление (компьютер) трудится в масле. Передача Передача информации: Телепередача: Категория:Телепередачи Радиопередача Передача данных: Передача авиатраффика через IP Передача сигнала (биология): Передача сигнала в клетке Синаптическая передача энергии с мотора на коробку передач, как видно по фото, также осуществляется средством сжатия ведущих и ведомых компонентов системы множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определённую целостность, единство, обрабатываемых маслом. Основным минусом является сложность конструкции составление, построение, а также довольно высокая цена на обслуживание и ремонт, в результате чего современные авто практически не оснащаются такими сцеплениями.
Классифицирование механизмов в таблице
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.
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.
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:
Устройство КПП 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.
В момент переключения сцепление, которое было задействовано, размыкается, в то же время быстро подключается второе. Результат- момент переключения и смены передачи занимает доли секунды.
Основные элементы устройства двух сцеплений:
- мехатроник электромеханическое устройство для управления работой дисков сцепления,
- кассета дисков сцеплений,
- корпус (с масляной ванной либо сухой).
Типы двойного сцепления
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.
Следующим этапом стало «сухое» сцепление (два сухих диска сцепления, расположенные на первичных валах коробки). Особенность такого типа двойного сцепления – независимая друг от друга работа каждого из сцеплений.
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.
Область применения двойного сцепления сегодня обширна. Благодаря разработкам компаний Porsche и Audi (спортивные автомобили) двойное сцепление в конструкции КПП начали применять с 1980 года. На сегодня производителей двойного сцепления не много, это обусловлено высокой технологической сложностью конструкции.
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.
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:
- DSG от Volkswagen,
- Powershift от Ford,
- Speedshift от Mercedes-Benz,
- M DCT от BMW,
- S-Tronic от Audi,
Особенности керамического и металлокерамического сцепления
В некоторых разновидностях накладок, вместо
органических материалов используют керамику. Она более устойчива к повышенным
температурам, поэтому диск переносит нагрев до 400º С. Если используется смесь
с металлом и керамикой, то фрикционные накладки способны кратковременно
выдержать до 600º С. Но стоимость комплекта с керамикой или металлокерамикой
значительно выше. Большинство водителей устраивает цена за обычные органические
материалы, поскольку они не планируют гонять с пробуксовкой, а значит и смысла
переплачивать нет.
Керамические накладки сцепления
Пример
керамических накладок
КПП с двойным сцеплением — что это? Плюсы и минусы двойного сцепления
Еще совсем недавно автоматическая коробка переключения передач (АКПП) воспринималась как ноу-хау, у которого нет будущего, как очередное бесполезное изобретение “для ленивых”. И если на западе опасения сменило доверие и признание, то у нас этот процесс затянулся, и даже сегодня в Интернете можно встретить “старовера”, который расскажет множество “страшилок” об “автомате”, которое повергнет в ужас даже самых невозмутимых автомобилистов. К счастью есть и те, кто не стал слушать глупые “басни”, рискнул и на собственном опыте испытал все прелести автоматической коробки передач.
Время шло, прогресс диктовал новые технические требования, и то, что еще недавно казалось совершенным, сегодня не выдерживает никакой критики. Так случилось и с АКПП, со временем классическая автоматика стала конкурировать с более совершенными трансмиссиями, среди которых вариатор, а также автомат с двойным сцеплением. Кстати, кому интересно о том, что лучше вариатор или “автомат” – читаем эту статью.
Двойное сцепление после своего появления, как и автоматическая трансмиссия, подвергалась критике скептиков, а некоторые просто не знали о том, что это и “с чем его едят”, возможно поэтому и боялись покупать авто с такой коробкой. Сегодня это изобретение имеет миллионы поклонников и может похвастаться прекрасными характеристиками, хотя, как и всегда есть те, кто до сих пор не понимает, что такое КПП с двойным сцеплением и в чем ее отличие от обычного “автомата”.
Главным отличием автоматической трансмиссии с двойным сцеплением от обычного автомата является плавность хода, которую может обеспечить разве, что вариатор.
Полуавтоматическая КПП: устройство и принцип работы
Итак, начнем с того, что данный тип коробок передач разработан чуть менее ста лет назад. При этом полуавтоматическая коробка передач по ряду причин долгое время не была способна составить конкуренцию АКПП, в результате чего данное решение нельзя назвать массовым.
Если рассмотреть такую КПП более детально, прежде всего, педаль сцепления отсутствует. Это значит, что водитель не должен самостоятельно осуществлять «разрыв» потока мощности от двигателя на трансмиссию для того, чтобы включить нужную передачу (как в случае с МКПП). Чтобы происходило включение передач, водителю достаточно убрать ногу с педали акселератора.
Также следует отметить, что данная коробка позволяет двигателю работать в оптимальных режимах, мощность мотора с минимальными потерями передается на трансмиссию, при этом параллельно уменьшается расход топлива. Другими словами, коробка полуавтомат, в отличие от АКПП, является более экономичным решением, а также обеспечивает автомобилю лучшую динамику.
Идем далее. Чтобы понять, что такое полуавтоматические КПП, достаточно представить механическую коробку передач, которая имеет два сцепления. Работой сцеплений управляют отдельные исполнительные устройства.
Таким же образом происходит и выбор нужной передачи с учетом конкретных условий движения ТС. В результате наличие подобных устройств (сервомеханизмов) позволяет автоматизировать процесс выбора и включения/выключения передачи, а также включения/вылючения сцепления.
Еще добавим, что КПП полуавтомат условно является двумя механическими коробками передач, которые объединены в одном корпусе. Чтобы было понятнее, одна такая коробка имеет свое сцепление и шестерни, соответствующие только четным передачам. Соответственно, другая также имеет сцепление и набор нечетных шестерен.
Благодаря наличию двух сцеплений удается значительно сократить время переключений, передачи включаются практически незаметно для водителя, что значительно повышает комфорт, исключая рывки, задержки и провалы, свойственные коробкам типа AMT с одним сцеплением.
Когда автомобиль движется, блок управления КПП получает сигналы с различных датчиков. Указанный блок имеет прописанные алгоритмы для максимально эффективного и комфортного переключения передач. Также отдельные параметры могут динамично изменяться с учетом информации, поступающей от датчиков, которые анализируют действия водителя, нагрузку на ДВС, скорость движения и т.д.
Это позволяет добиться точности при управлении работой коробки и переключении передач. С учетом того, что одна передача уже включена, коробка полуавтомат благодаря наличию второго сцепления быстро «подготавливает» к включению следующую.
Передача включится, как только условия для ее включения будут оптимальными. При этом скорость переключения будет очень высокой. На практике, данный тип КПП переключает передачи намного быстрее подавляющего большинства АКПП.
Как КПП работает
Как же меняется крутящий момент? Лучше это понять можно, если рассмотреть пример. Для начала посчитаем количество зубьев на шестернях. На первой их двадцать, а на второй сорок. Получается, что, когда первая прокрутилась два раза, у второй это случилось только однажды. Получается, что это вторая передача.
Третья шестерня тоже содержит двадцать зубов, у четвертой опять сорок. Получается простая арифметика. Если запускается мотор, то у первой шестерни будет 2000 оборотов в минуту, а у второй только 1000, третья также имеет ту же скорость. Это связано с тем, что шестеренки нанизаны на одной линии. Получается, что четвертая имеет скорость в полтысячи оборотов в минуту. Значит, что передаточное число составляет две единицы, для первой и второй пары. Общее число равно четырем, ведь на это количество раз уменьшается скорость вращения последней шестерни, если сравнить ее с первой шестерней.
Выходит, что, если вторая и четвертая шестеренки не работают, тогда устройство вообще не передает момент, то есть у нас нет передачи движения, получается, включена нейтральная передача. Если же эта деталь направлена в противоположную сторону, то машина движется назад, в результате чего, валы остаются на одном уровне.
Зачем нужно пользоваться дополнительным валом и сколько их бывает в агрегатах? Так можно добиться новой системы разнопарного количества шестеренок. Только так возможно создать разные скорости движения.
Так как шестерен много в каждом легковом авто с МКПП, то и выбор передач может быть большой. Это уже касается вариативной коробки. Как бы то ни было, но передаточное число можно устанавливать любое. Обычно это не целые числа, а дробные. Что же касается того момента, когда передаточное число равно единице, то такая передача является прямой. В этом случае речь идет о четвертой скорости.
Как работает система двойного сцепления?
Принцип работы двойного сцепления построен на “предугадывании” или предварительной подготовке следующей передачи, то есть когда вы тронулись на первой, коробка уже начала готовить «вторую» передачу. Переключение происходит мгновенно, когда происходит переключение передачи, первое сцепление размыкается, а второе сцепление при этом смыкается. Автоматика следит за педалью “газа” и предполагает, что происходит разгон, соответственно готовит следующую передачу. Вообще автоматика следит не только за педалью “газа”, кроме акселератора учитывается: скорость вращения трансмиссионных валов; скорость вращения колес, а также положение рычага коробки передач. В итоге переключение происходит молниеносно, за счет того, что сцепления остаются замкнутыми лишь на считанные доли секунд, а мотор продолжает оставаться соединенным с ведущими колесами, не теряя при этом крутящий момент.
КПП с двойным сцеплением часто называют “полуавтоматом”, поскольку по своей сути это механика, лишенная одной педали – педали сцепления. Переключать передачи может как автоматика, так и водитель, используя селектор (рычаг переключения передач), или при помощи специальных подрулевых лепестков.
Человек, который внедрил DSG
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.
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
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.
