Авто        05 Січня 2019        1507         0

Якими особливостями має подвійне зчеплення в автомобілі і як воно функціонує

Все частіше останнім часом можна почути про таке поняття як КПП з подвійним типом зчеплення. Значення подвійного зчеплення у багатьох викликає подив і залишає велику кількість питань.

c39ce854c6ca1e9ce293daed6bd910e5 Якими особливостями має подвійне зчеплення в автомобілі і як воно функціонує

Подібним механізмом в даний час активно оснащують роботизовані коробки передач. Крім традиційної завдання щодо забезпечення зчеплення, КПП такого типу також здатна попередньої вибирати чергову швидкість при ще включеної паралельно іншої передачі. Це можливо завдяки використанню пари фрикційних муфт конструкції.

Автомобілістів активно цікавить пристрій, принцип роботи, сильні та слабкі сторони такого рішення. Наскільки воно ефективне і дійсно заслуговує уваги, потрібно розібратися.

Трохи історії

Творцем системи подвійного зчеплення для коробок передач прийнято вважати конструктора по імені Адольф Кегресс. Цей французький інженер ще в далекому для більшості з нас 1939 році виклав основну суть роботи подвійного зчеплення.

Деякі час через цю розробку почали застосовувати на деяких гоночних автомобілях. Хоча в підсумку ідея довгий час припадала пилом на полицях, і залишалася повноцінно реалізованою лише на папері. Через 40 років про ідею Кегресса згадали інженери німецької компанії Porsche. Вони почали активно вивчати пристрій і повноцінно втілювати ідеї конструкція в життя.

Так що саме компанію Porsche слід вважати першим автовиробником, який задіяв в своїх автомобілях принцип подвійного зчеплення на коробках перемикання передач. Їх інженери наочно показали, як можна здійснювати перемикання швидкостей, коли КПП знаходиться під навантаженням, паралельно не скидаючи при цьому обороти силової установки.

На той час, а саме в 1980 році, розробка стала революцією і справжнім прогресом у сфері автомобілебудування. За допомогою нововведення вдалося значно знизити вплив ефекту турбоями, що для турбірованних двигунів того часу було справжньою проблемою, яку ніяк не вдавалося усунути.

В результаті переключення стало плавним, рівномірним, пішли різні ривки і провали. Це дозволило повноцінно передавати крутний момент без будь-яких серйозних і помітних втрат.

Особливості пристрою

Деякі помилково порівнюють коробки передач з подвійним зчепленням з механічними КПП, оснащеними сервоприводом. Але насправді ситуація виглядає дещо інакше. Це не зовсім правильна позиція, оскільки тут люди відштовхуються переважно від звичайної роботи роботизованої коробки не з подвійним, а подвійним зчепленням.

Факт наявності подвійного зчеплення істотно змінює не тільки пристрій КПП, але і пристрій диска зчеплення. Варто нагадати, що в нашій ситуації застосовується одночасно пара таких дисків.

e7fa93357c7be030948ec036f05c1620 Якими особливостями має подвійне зчеплення в автомобілі і як воно функціонує

Якщо зіставити розглядається КПП з механічною коробкою, то вийде, що у механіки є один провідний вал, на якому розміщені всі ключові шестерні механізму. Плюс використовується один диск і так звана кошик. Подібне розташування можна вважати класичним, у той час як у подвійного зчеплення конструкція виглядає зовсім інакше.

Почнемо з того, що тут застосовують складні складові вали. Можна охарактеризувати ситуація як вал у валу. Якщо говорити досить грубо, то все виглядає приблизно наступним чином. У металевій трубі знаходиться прут з металу, що виходить за межі самої труби, і здійснює обертання усередині елемента. Це дозволяє пруту (валу КПП) і самій трубі обертатися. Це і є той самий складовий елемент коробки з подвійним типом зчеплення.

На одну з частин валу встановлюється комплект з шестірнею, які є непарними. Тобто сюди йде 1,3 і 5 шестерні, що відповідають за відповідні передачі. На другій частині йдуть вже парні шестерні, тобто відповідають за включення 2, 4 і 6 передач. Умовно КПП з подвійним зчепленням можна описати як конструкцію, де поєднується одночасна робота двох механічних трансмісій.

Ось і суть пристрою, де умовно дві механіки в єдиному механізмі здійснюють свою роботу поперемінно. Поки одна коробка відповідає за розгін автомобіля, інша вже знаходиться в роботі і виконує зачеплення з такою швидкістю. Тобто спочатку машина їде на першій передачі, за яку відповідає один вал, паралельно другий вал готується до переходу на 2 передачу, і так далі.

По суті, в таких коробках 1 і 2 передачі активуються одночасно, коли машина стартує. Перемикання з одного вала на інший передбачає можливість швидкого переходу з однієї передачі на іншу з мінімальними втратами крутного моменту, без провалів і ривків. Це і називається поперемінною роботою.

Також у конструкції коробки передбачено використання компонентів від роботизованої системи. До них відноситься електричний привід і сервопривід. Саме вони відповідають за те, щоб передачі переключалися та здійснювались інші необхідні процеси, такі як робота дисків зчеплення. Тут відсутня ремінь або гідротрансформатор, як в вариаторных і автоматичних коробках передач. Тому часто подібні КПП порівнюють саме з механічними через наявність між ними певної подібності.

Принцип роботи

Окремо необхідно розібратися в принципі роботи подвійного зчеплення, оскільки саме цей момент виділяє коробку на тлі інших варіантів трансмісій, які встановлюються на автотранспортні засоби.

Ви вже приблизно зрозуміли, як влаштована і працює подвійне зчеплення. По суті це паралельно або поперемінно працюючі вали в кількості 2 штук. Для кожного вала передбачений свій пакет зчеплення і певний набір шестірнею передач. Але вони об’єднані в єдиний корпус та працюють як один злагоджений механізм.

У конструкції ми маємо одночасно два диска. Перший бере на себе непарні передачі, а другий відповідає за парні. Тобто 1, 3, 5 і 2, 4, 6 передачі відповідно.

Тепер конкретно про те, як це все працює. У момент старту, коли автомобіль рушає з місця, один диск зчеплення, який відповідає за першу передачу, стискається. Паралельно включається друга передача, але вона поки що не задіяна в роботі з причини того, що поки її диск знаходиться в розімкнутому стані. Потім, коли обороти силової установки піднімаються до потрібної позначки, щоб перемикатися на наступну швидкість, відбувається розмикання першого диска і стиснення другого. Тим самим трансмісія переходить з першої передачі на другу.

439510b99a78be81669b8ac4987b52a3 Якими особливостями має подвійне зчеплення в автомобілі і як воно функціонує

Оскільки в момент перемикання шестерня другої передачі була вже в зачепленні, перехід здійснюється практично миттєво. Це дозволяє не створювати жодних втрат, поштовхів, ривків і інших неприємних відчуттів.

Величезна гідність коробка з подвійним зчепленням полягає в тому, що швидкість перемикання зі швидкості на наступну передачу миттєва, процедура займає частки секунди, які залишаються абсолютно непомітними для водія і двигуна. Як показують дослідження, в середньому на перехід з однієї передачі на іншу витрачає від 0,05 до 0,12 секунди. Багато це чи мало, судіть самі.

Конструкція коробки продумана так, що стискання і розмикання дисків здійснюється поперемінно, здійснюючи включення тієї чи іншої швидкості, в залежності від режиму роботи двигуна і поточних показників обертів.

Подвійне зчеплення на роботизованих трансмісіях, призначених для автотранспортних засобів, реалізується двома способами. Це дозволяє розділити зчеплення на мокрий і сухий тип.

Різновиди подвійного зчеплення

Їх називають сухим і мокрим зчепленням. При виборі автомобіля з подібною роботизованою коробкою слід звернути увагу на те, яке саме зчеплення задіяно в їх трансмісіях, сухе чи мокре. Різні виробники застосовують різні варіанти виконання системи.

Зараз сухий тип зчеплення вважається найпоширенішим. Згідно зі статистичними даними, на його частку доводиться близько 70% всіх автомобілів з подібними коробками передач, що характеризуються наявністю подвійного типу зчеплення. Мокрі системи поки зустрічаються рідше. Але до їх переваг можна віднести більш тривалий термін служби.

f0095ce63636a4118f0db877eda77cf9 Якими особливостями має подвійне зчеплення в автомобілі і як воно функціонує

Примітно і те, що існують автовиробники, які одночасно для своїх автомобілів використовують два варіанти коробок з різними зчепленням. Яскравим прикладом вважається німецький автоконцерн Volkswagen. В їх асортимент є коробка роботизованого типу, маркується як DSG 6. Це мокрий варіант подвійного зчеплення. Але також є коробка DSG 7. А це вже сухий тип виконання.

Незважаючи на удавану подібність, різниця між двома цими типами зчеплення дійсно суттєва.

  • Сухий тип. Це практично повноцінний аналог механічного зчеплення, тобто до механіки система досить сильно наближена. Тут використовуються диски, які здійснюють своє обертання в повітрі. Суто фізично вони дуже нагадують диски, які застосовуються на механічних коробках. Процес стиснення і розслаблення здійснюється завдяки роботі електричного приводу.
  • Мокрий тип. А це вже інше подвійне зчеплення. Відмінною особливістю є той факт, що обертання дисків здійснюється в мокрій середовищі. А саме в трансмісійному олії. Процес розслаблення і стиснення здійснюється за рахунок гідравлічної системи. Тут уже мова йде про значному схожості з звичайними автоматичними коробками.
  • Звідси може виникнути закономірне питання, що стосується причин підвищеної надійності саме мокрого зчеплення, випереджаючого по цьому параметру сухі аналоги.

    Тут вся справа саме в трансмісійному олії. Ця мастило забезпечує не тільки обертання, але й високоефективне охолодження в процесі роботи. Така особливість дозволяє мокрому зчепленню витримувати підвищені навантаження при високих обертах. Під дією високої навантаження вони не згорають, на відміну від сухого зчеплення.

    Сухі варіанти здійснюють обертання просто в повітрі, звідки виникають певні обмеження в плані зворотів. Вони не можуть бути занадто високими. В іншому випадку диски почнуть перевантажуватися, горіти і виходити з ладу. Заміна в такій ситуації не така вже дешева процедура.

    Переваги і недоліки

    Наостанок варто розглянути сильні і слабкі сторони подвійного зчеплення, що дозволить підвести деякі підсумки і зробити кожному з вас власні висновки.

    Оснащення машини подвійним зчепленням дійсно дає ряд переваг. Але паралельно не варто забувати про існуючі недоліки, які для багатьох покупців можуть виявитися вирішальними в питанні відмови від ідеї придбання машини з подвійним зчепленням.

    Почнемо все ж з позитивних якостей. Таких у подвійного зчеплення кілька:

  • Сучасні передові технології. У даний момент такий тип КПП вважається найбільш передовим і актуальним. Це плюс для тих, хто хоче бути в тренді і завжди стежить за технічними новинками.
  • Плавність роботи. З більш істотних переваг, що виявляються на практиці, фахівці та експерти виділяють якість роботи. При оснащенні автомобіля подвійним зчепленням вдається позбутися від таких неприємних моментів як поштовхи і ривки. Хід стає абсолютно плавним.
  • Відсутність втрат крутного моменту. Якщо для звичайних атмосферних двигунів це не так важливо, то у випадку з турбірованими моторами відсутність втрат є неймовірно значущим перевагою.
  • Швидкість перемикання. Передачі перемикаються з вражаючою швидкістю. Це займає не більше 0,05-0,12 секунди, що є дивовижним результатом.
  • Економія палива. Ще однією незаперечною перевагою робота з подвійним зчепленням є грамотне витрачання пального. У цьому компоненті система виграє навіть у механічних трансмісій.
  • Динаміка розгону. Також випереджає конкурентів за цим показником. Хороша динаміка і швидкий розгін дозволяють впевнено стартувати навіть на машинах з не самим потужним двигуном. Коробка дуже раціонально розпоряджається наявними кінськими силами.
  • Але все не так ідеально, як може здатися спочатку.

    У роботизованих КПП, оснащених подвійним зчепленням, також присутній ряд негативних якостей. Серед основних і істотних недоліків виділяють такі:

  • Складний пристрій. Сам механізм подвійного зчеплення вже далеко не простий. При цьому ускладнюється конструкція всієї трансмісії, що тягне за собою цілий ряд випливають негативних наслідків.
  • Обмежений ресурс. Такі коробки не розраховані на тривалу експлуатацію. Як показує практика і статистика звернень до автосервіс, життєвий цикл подвійного зчеплення в середньому становить від 60 до 90 тисяч кілометрів. Для європейців це нормально, оскільки у них не прийнято експлуатувати машини до меж заявленого моторесурсу.
  • Висока вартість ремонту. Причому це досить м’яко сказано. Ціна відновлення і проведення ремонтних робіт у випадку з DSG і подібних їй коробок передач позамежна. В деяких випадках потрібно заплатити близько 10-20% від вартості автомобіля. Можете собі уявити, про які суми йде мова.
  • Проблеми з наявністю хороших автосервісів. В Європі може з цим все гаразд, але от у нас працює обмежена кількість сервісних центрів і майстрів, здатних якісно відремонтувати таку коробку.
  • Умовно до недоліків можна віднести той факт, що з’являються ривки і поштовхи в режимі високої інтенсивності руху, коли водій починає різко набирати швидкість, потім зупиняється і знову швидко набирає обертів. Тобто ривки і поштовхи можуть проявлятися в гоночному режимі.
  • Зараз навколо подібних коробок ходить дуже багато шуму, розмов і суперечок. Але ніяк не можна заперечувати той факт, що автолюбителі поки не готові до переходу на коробки з подвійним зчепленням.

    Так, спочатку їх можуть залучати вагомі аргументи на користь подвійного зчеплення, оскільки відмінна динаміка, підвищена економічність і відсутність ривків дійсно виглядають здорово. Але коли людина дізнається, у скільки може обійтися ремонт і що він обов’язково буде потрібно максимум через 100 тисяч кілометрів, а часто і раніше, вважає за краще відмовитися від такої ідеї, і вибрати адекватну в плані обслуговування коробку. Нехай і не таку економічну і динамічну.

    315e05c54208f61b3df6b10d3e7f3aaa Якими особливостями має подвійне зчеплення в автомобілі і як воно функціонує

    Але не варто ставити на трансмісіях з подвійним зчепленням хрест. Їх шлях тільки починається. Вже зараз ведуться активні роботи по усуненню недоліків. В тій же компанії Volkswagen впевнені, що їм вдалося впоратися з проблемою швидкого зносу деталей, вони продовжили термін служби, і ресурс відтепер заслуговує поваги.

    Автомобілі з системою подвійного зчеплення

    Вже було зазначено, що однією з таких коробок є робот DSG у виконанні компанії Volkswagen. Але ця німецька компанія є зовсім не єдиним виробником, хто оснащує свої машини подвійним зчепленням.

    Є ще ряд компаній, для яких автомобіля передбачається можливість комплектації подібним рішенням. Просто у всіх є свої позначення та маркування. А саме:

  • Як ви вже зрозуміли, у випадку з компанією Volkswagen застосовується назву DSG.
  • Позначення коробки як Powershift використовується концерном Ford.
  • Якщо вам потрібно BMW з такою коробкою, шукайте маркування M DCT.
  • У випадку з Porsche застосовується назва 7DT.
  • Mercedes використовує ім’я Speedshift, що як би підкреслює і наголошує на високій швидкості перемикання.
  • Найбільш складна назва у Mitsubishi, оскільки тут коробки з подвійним зчепленням називаються Twin Clutch SST.
  • Куди простіше в цьому плані надійшли у Audi, назвавши КПП S-Tronic.
  • Але це зовсім не означає, що самі автокомпанії силами своїх інженерів і конструкторів випускають власні роботизовані КПП з подвійним типом зчеплення.

    Існує усього декілька компаній, які постачають коробки повністю в зборі або окремі їх компоненти провідним автокомпаніям. Технічна складність реалізації таких коробок не дозволяє всім бажаючим займатися їх виготовленням.

    Можна виділити кілька головних виробників:

  • ZF. Ця компанія поставляє роботів для автомобілів лінійки Porsche.
  • Ricardo. Багато в чому унікальний виробник, оскільки саме він створив роботизовану КПП, оснащену двома зчепленнями, для гіперкара в особі Bugatti Veyron.
  • Фірма Luk поставляє автоконцерну Volkswagen сухий тип коробки.
  • А ось мокрі трансмісії для тієї ж компанії Volkswagen виробляє компанія BorgWarner.
  • Найбільш просунутим і затребуваним виробником вважається Getrag. У числі їх клієнтів такі гіганти автовиробництва як Mercedes, Chrysler, Volvo, Renault, Mitsubishi, BMW, Ford, Ferrari і Dodge.
  • Деякі компанії беруть у різних виробників різні компоненти, збираючи власну трансмісію. В якості прикладу можна навести роботизовану коробку від BMW. Тут сама коробка взята у Getrag, а ось подвійне зчеплення для них поставляє BorgWarner.

    Поява роботизованих КПП, мають подвійне зчеплення, стало дійсно значним проривом в автомобільній індустрії. Але поки рано говорити про якусь перевагу і масовому впровадженні цих коробок в сучасні автомобілі.

    При всіх своїх об’єктивних переваги, вони мають цілий ряд вагомих недоліків. Якщо виробникам вдасться хоча б частково позбутися від мінусів, залишивши при цьому всі позитивні якості, ситуація суттєво зміниться. Головний акцент слід зробити на ресурсі коробок та їх ремонтопридатності. Точніше на зниженні вартості. Але ціна швидше впаде у міру поширення трансмісій, коли з’явиться більша кількість автосервісів і майстрів, готових взятися за ремонт. Конкуренція сприятиме зниженню вартості обслуговування. Але поки багато говорить не на користь цих рішень.




    WordPress: 11.85MB | MySQL:71 | 0,262sec