Здравствуйте, рад приветствовать вас на сайте Вопрос Авто! Сегодняшняя статья будет продолжением цикла статей о трансмиссии. В ней я расскажу, что такое КПП с двойным сцеплением, как это работает, а также о плюсах и минусах двойного сцепления. Поехали!
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.
История появления двойного сцепления
Коробка с двойным сцеплением, как и много других изобретений, пришла из спорта, точнее с гоночных треков. Первая попытка создать КПП с двойным сцеплением принадлежит французу Адольфу Кегрессу. Еще в далеком 1939 году всемирно известный конструктор пытался применить свою разработку на легендарном Citroen Traction. Но, к сожалению, ноу-хау так и осталось «бумажным проектом», так и не дойдя до конвейера. Позже, в 80-ых годах 19-го века инженерам Porsche все же удалось создать коробку переключения, способную переключать передачи под нагрузкой, не сбрасывая при этом газа. В гонках данное изобретение имело невероятный успех, т. к. даже доли секунд, которые теряются при сбрасывании скорости во время переключения передач, могут решить исход заезда. Проще говоря, турбомоторы переключались на повышенные передачи, не меняя давление в турбине без потерь крутящего момента.
Устройство КПП с двойным сцеплением
В основе этой коробки лежит двойной вал, которого в «механике» нет. В обычной МКПП все шестерни крепятся на одном валу, в то время как в коробке с двойным сцеплением первое сцепление передает крутящий момент на внешний вал, а второе – на внутренний. В итоге, первый отвечает за четные, а второй за нечетные передачи. Другими словами выходит, что в одном корпусе находится словно две коробки передач, при этом они работают попеременно. Функция управления трансмиссией возложена на автоматику и гидравлику. В обычном «автомате» гидротрансформатора нет.
Актуально: Что лучше автомат или механика? Выбираем оптимальный вариант!
Наиболее успешной среди коробок с двойным сцеплением является DSG (Direct Shift Gearbox — КПП с синхронизированным переключением), построена по «сухому» принципу (детали не погружены смазочно-охлаждающей жидкости). Есть правда и «мокрые» КПП с двойным сцеплением, они являются противоположностью более успешным «сухим собратьям» DSG.
Вождение автомобиля с трансмиссией с двойным сцеплением / DSG
Автомобили с двойным сцеплением не имеют педали сцепления; сцепление включается и выключается автоматически. В большинстве трансмиссий с двойным сцеплением используется автоматический переключатель передач с традиционным режимом переключения PRND или PRNDS (Sport). В режиме «Drive» или «Sport» трансмиссия с двойным сцеплением работает как обычная автоматическая коробка передач. В режиме «Drive» коробка передач переключается на более высокие передачи на ранних стадиях, чтобы минимизировать шум двигателя и максимизировать экономию топлива, в то время как в режиме «Sport» она удерживает более низкие передачи дольше, чтобы удерживать двигатель в своем диапазоне мощности. Спортивный режим также обеспечивает более агрессивное переключение на пониженную передачу при меньшем давлении на педаль акселератора, а в некоторых автомобилях включение спортивного режима заставляет автомобиль более агрессивно реагировать на педаль акселератора.
Большинство трансмиссий с двойным сцеплением имеют ручной режим, который позволяет переключаться вручную с помощью рычага переключения передач или лопастей, установленных на руле. При движении в ручном режиме сцепление по-прежнему работает автоматически, но водитель контролирует, какие передачи выбраны и когда. Передача будет следовать командам водителя, если только выбранная передача не будет превышать обороты двигателя, например, при запуске первой передачи при движении со скоростью 80 км/час.
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.
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.
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.
Плюсы коробки с двойным сцеплением:
- Плавное переключение скоростей без каких-либо рывков;
- Экономичность. По сравнению с обычной автоматической «пятиступкой», трансмиссия с двумя сцеплениями кушает на 10% меньше топлива;
- Прекрасная динамика, благодаря мгновенному переключению без потери мощности и крутящего момента;
- Возможность самостоятельного переключения скоростей без участия автоматики;
- КПП с двойным сцеплением идеально сочетается с мощными 200-сильными двигателями и более.
Глубокий анализ
Чтобы лучше понять работу КПП с двойным сцеплением, нужно разобраться в системе такого механизма полностью. Коробка с двойным сцеплением представляет собой, как и было сказано выше, совокупность двух коробок, которые функционируют попеременно. Одна из коробок несет ответственность за нечетные передачи и задний ход, тогда как другая — за другие. Такое разделение труда пошло явно на пользу.
Что касается смены передач, то оно происходит автоматическим способом. Если быть более точным, то выглядит это примерно следующим образом: когда автомобилист начинает движение на первой передаче, то, по мере увеличения скорости, система автоматически готовит вторую передачу. Когда же происходит смена первой передачи на вторую, 1-я размыкается одновременно со сходом 2-й. Получается, что время, которое уходит на переключение передач, значительно сокращается. Так, по заверениям разработчиков, на смену передач в коробке идет всего 8 миллисекунд, что согласитесь — огромный прорыв в будущее.
Используя двойную коробку передач, можно значительно повысить скорость вращения валов и всех колес. Кроме того, автоматическая система двойного сцепления оценивает параметры позиции рычага на КПП, педалей газа и тормоза, таким образом увеличивая производительность и скорость переключения.
На видео происходит работа коробки передач с двойным сцеплением:
Если говорить о преимуществах такой коробки, то их масса. По мнению экспертов, совсем скоро новинка завоюет четверть всего рынка автомобилей. Почему? Да потому, что этот тип трансмиссионной коробки имеет следующие преимущества:
- при езде практически не чувствуешь никаких рывков;
- полная плавность хода;
- возможность переключать передачи вручную или автоматически;
- улучшенные спортивные показатели;
- отличный расход топлива (если сравнивать с одинарной АКПП, то меньше на 15%);
- не теряется связь двигателя с КПП, даже при переключении скоростей;
- не теряется при переключении и крутящий момент;
- значительная экономия времени.
Минусы коробки с двойным сцеплением
- Главным недостатком двойного сцепления считается сложность конструкции и всех элементов, которые входят в состав коробки, в результате чего стоимость обслуживания и ремонтных работ КПП такого типа довольно высокая;
- Ввиду сложности конструкции и относительно недавнему появлению, существуют определенные сложности с поиском качественного сервисного, а также ремонтного обслуживания;
- В случае динамичной езды на «сухой» DSG могут наблюдаться рывки, посторонние шумы и провалы.
Лидером на рынке коробок с двойным сцеплением считается концерн Volkswagen. Их агрегаты еще 13 лет назад доказали свою надежность и безотказность. Еще в 2003 году автомобили Volkswagen комплектовались «шестиступками» DSG с двойным сцеплением. Спустя несколько лет появились еще более совершенные 8-ступенчатые КПП DSG с двойным сцеплением.
Коробка передач с двойным сцеплением — своего рода компромисс, объединяющий в себе плюсы МКПП (скорость переключения, экономичность) и АКПП (комфорт, плавное автоматическое переключение). Многие ведущие автопроизводители видят в DSG с двойным сцеплением будущее, делая эту коробку приоритетной, перед тем же вариатором и АКПП.
Покупая авто с коробкой, оснащенной двумя сцеплениями, необходимо учитывать тот факт, что эти КПП рассчитаны на 200-300 тыс. км. Поэтому если машина намотала больше указанного пробега, однако хозяин при этом клянется, что коробка и мотор работают как часы, советую все же отказаться от такой покупки. Неизвестно насколько еще хватит такой КПП, а ремонт, как я уже говорил, обойдется вам недешево. Что касается новых авто (до 5 лет) оснащенных коробкой с двойным сцеплением, их можно смело покупать и не бояться того, что DSG не оправдает себя.
Двойное сцепление. Устройство и принцип работы коробки передач с двойным сцеплением
Как мы знаем, прогресс на месте не удержишь. Классический тандем из МКПП и АКПП, которые устанавливаются на автомобили уже достаточно долго время, был единственным доступным выбором среди автомобилей серийного производства. Фактически, вся практика использовать последние наработки в сфере оснащения автомобиля пришла к нам из гоночных автомобилей, где для улучшения свойств автомобилей инженеры днём и ночью применяли все более новые и совершенные технологии. Одним из таких продуктов долголетней работы стало изобретения качественно новой коробки передач, которая имела двойное сцепление. Со временем, разработкой вооружились крупные производители серийного сегмента автомобилей и стали оснащать свои автомобили подобным устройством. Именно о нём мы сегодня поговорим, и разберем его плюсы и минусы.
