Как работает двойное сцепление


Что такое двойное сцепление и как оно работает

Всё чаще в последнее время можно услышать о таком понятии как КПП с двойным типом сцепления. Значение двойного сцепления у многих вызывает недоумение и оставляет большое количество вопросов.

Что такое коробка передач с двойным сцеплением и как она работает?

Несмотря на, несомненно, очень умную и сложную конструкцию, коробка передач с двойным (или двойным) сцеплением (DCT) имеет неоднозначную репутацию среди водителей и не достигла уровня повсеместности, о котором многие думали.

Находясь где-то посередине между автоматической и механической коробкой передач, простейший способ описать их работу заключается в том, что они представляют собой механическую коробку передач с автоматическим управлением, которая достигается за счет использования двух сцеплений.

Отказавшись от гидротрансформатора обычной автоматической коробки передач, они используют традиционные методы переключения передач, как в механической коробке передач, но затем разделяют эту передачу между двумя выходными валами, чтобы позволить потоку мощности переключаться между ними невероятно быстро.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Названный множеством других названий, он также широко известен как коробка передач с прямым переключением передач (DSG). Большинство производителей автомобилей имеют свои собственные версии или версии, но только выборочно используют их в своих моделях автомобилей, причем группа Volkswagen больше всего инвестирует в их реализацию.

Подобно многим «новым» разработкам для автомобилей, трансмиссия с двойным сцеплением - это идея, которая существовала в течение значительного времени, прежде чем, наконец, была введена в употребление, после экспериментов, проведенных до Второй мировой войны.

Его реализация должна была подождать до 80-х годов, и именно Porsche в конечном итоге стал первым крупным последователем, работающим над собственной версией с 60-х годов.

Porsche 956, выпущенный в 1983 году, удостоился чести быть первым, в котором он был представлен, а их сложность и дороговизна позволили им по большей части оставаться в сфере автоспорта и высококлассных суперкаров.

Пространство также было значительным ограничением. Электроника, необходимая для компьютеризированного модуля управления, еще не достигла современного уровня миниатюризации, поэтому была довольно крупной и занимала ценное пространство в моторном отсеке.

Только в 2003 году серийный дорожный автомобиль был оснащен трансмиссией DCT в Volkswagen Mk4 Golf R32.

ПРЕИМУЩЕСТВА

Целью DCT является сокращение до минимума промежутков между переключениями передач, а преимущества заключаются в улучшении характеристик и экономии топлива.

Чем меньше времени затрачивается на переключение передачи мощности во время разгона, тем быстрее автомобиль может разгоняться - и за счет сокращения времени, затрачиваемого на отключение мощности во время переключения передач в целом, тем лучше будет экономия топлива, поскольку мощность двигателя не будет потрачена впустую.

Переключение передач на DCT теперь может измеряться в миллисекундах, это быстрее, чем это может сделать любой водитель, и при этом сохраняются преимущества механической коробки передач перед автоматической.

Эти молниеносные изменения достигаются за счет прогнозирования следующей необходимой передачи на основе таких факторов, как скорость ускорения или замедления, текущая скорость движения и частота вращения двигателя.

Это позволяет компьютеру уже включить прогнозируемую передачу до того, как будет произведено изменение.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Если вы уже не знакомы с принципом работы DCT, вы, вероятно, уже задаетесь вопросом, как в трансмиссии можно одновременно переключать две разные передачи, не взрываясь шрапнелью.

Подсказка кроется в названии, но это только описание части процесса. Да, есть два сцепления, но простое наличие дополнительного сцепления на самом деле не объясняет, как трансмиссия может выбирать более одной передачи одновременно.

Сдвоенные муфты расположены концентрически - это означает, что одно находится в пределах окружности другого, что очень важно, что позволяет им обоим работать на одном первичном валу.

Однако входной вал, соединенный с обоими муфтами, представляет собой не один вал, а два, причем один из них находится внутри другого и позволяет каждой муфте контактировать и воздействовать на другую.

Шестерни разделены поперечным сечением входного вала по нечетным и равным частям, что позволяет трансмиссии переключаться между ними, когда автомобиль ускоряется и замедляется, предварительно выбирая каждую передачу на входном валу, противоположном той, которая включена.

Сами шестерни больше не включаются чисто механически за счет уровня передачи, а вместо этого приводятся в действие вилками переключения передач, приводимыми в действие поршнями, которые при необходимости включаются и отключаются.

Когда вы переключаете передачи, уровень передачи сигнализирует этим поршням, чтобы они приводили в действие синхронизаторы с выбранной передачей, а не сами механически включали их.

На этой упрощенной схеме вы можете увидеть, как входной вал разделен на две части полым валом, причем один проходит через другой, и оба управляются переключением двойного сцепления между ними.

Шестерни работают как обычная синхронизирующая трансмиссия, за счет использования синхронизаторов для соединения шестерен с выходными валами.

Проведение линии от синей муфты слева вдоль входного вала до первой передачи на первом выходном валу, а затем продолжение вдоль и вниз на выходную передачу дает первую передачу.

Пока это происходит, компьютер решает, какое снаряжение вам понадобится в следующий раз. Если вы ускоряетесь, он почти наверняка выберет вторую передачу и подключит эту передачу к другой половине входного вала, чтобы она была готова, как только вы захотите переключиться на вторую.

При переключении сцепления переключаются, и мощность передается на серую часть первичного вала, проводя линию вдоль и вниз на вторую передачу и далее на выход коробки передач, как и раньше.

Между двумя сцеплениями есть небольшое перекрытие при включении и выключении сцепления, но переключение происходит невероятно быстро, почти нет разрыва между двумя скоростями, что создает впечатление почти плавного переключения передач.

Это очень сложная система, но не без проблем и недоброжелателей.

ПРОБЛЕМЫ

Система действительно сталкивается с проблемами при переходе со стационарной скорости на очень медленную, когда происходит задержка включения первой передачи, но водитель все еще нажимает педаль акселератора в ожидании подачи мощности. Как только система догонит и включит передачу, автомобиль будет ускоряться в соответствии с частотой вращения двигателя - и если водитель дал ему слишком много мощности, это может привести к неожиданному рывку вперед.

Эта проблема может быть в значительной степени связана с незнанием системы, но другие жалобы более непосредственно связаны с ее механическими процессами - хотя это обычно актуально для более ранних моделей DCT / DSG.

К ним относятся необходимость ждать, пока система переключит понижающую передачу при быстром замедлении, поскольку она не может пропускать передачи из-за попеременного метода работы между входными валами; и проблемы с движением задним ходом в гору, когда система может запутаться в том, какую передачу ей следует включить следующей.

Как и в любой другой системе, постоянное совершенствование и совершенствование устраняют проблемы и улучшают работу, и это могло бы иметь место здесь, если бы учесть время разработки. Тем не менее, это уже может быть написано на стене, поскольку некоторые производители автомобилей уже поставили под сомнение будущее сложных трансмиссий.

Достижения, достигнутые в технологии автоматических трансмиссий, сократили разрыв между DCT / DSG, и, учитывая, что автоматические коробки передач уже продаются в большем количестве по сравнению с ручными, мы вполне можем увидеть в ближайшем будущем время, когда механические коробки передач полностью прекратят свое существование, оставив их на усмотрение энтузиастов.

MAT FOUNDRY GROUP ЯВЛЯЕТСЯ ВЕДУЩИМ ПРОИЗВОДИТЕЛЕМ СЕРЫХ И ЧУГУННЫХ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ. ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О НАС ПРОСМОТРЕТЬ НАШИ ПРОДУКТЫ ИЛИ СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ СЕГОДНЯ

.

Как это работает: Коробка передач с двойным сцеплением (DCT)

Вверху: две муфты крайнего правого угла, каждая из которых приводит в движение шестерни соответствующего цвета. Красная и синяя трубки в задней части двигателя - это электрогидравлические приводы

.

Honda незаметно устанавливает DCT на все больше и больше мотоциклов, которые начали с VFR1200 в 2010 году. Теперь это опция для всех, от пригородных поездов NC700 до новейшего Gold Wing, и Honda даже адаптировала его так, чтобы он работал на бездорожье на Africa Twin. .DCT для Fireblade не может быть далеко, и вы можете поспорить, что другие компании (особенно BMW, у которой есть опыт DCT в своем автомобильном подразделении) тоже работают над ними.

Что такое DCT?

Думайте об этом как о механической коробке передач, управляемой очень ловким роботом. В ручном режиме вы можете указать, когда нужно переключаться вверх и вниз, и вы получите очень плавное и быстрое изменение. В автоматическом режиме мотоцикл сам решает, когда менять настройки (например, вы можете изменить его агрессивность в зависимости от того, находитесь ли вы в режиме «Дождь» или «Спорт»).

Каковы преимущества DCT?

Есть два важных вопроса. Во-первых, DCT более эффективен, чем ручной, потому что между переключениями передач меньше промежутков, что означает меньше времени, затрачиваемого без передачи мощности на заднее колесо. Таким образом, вы едете немного быстрее или получаете немного лучшую экономию топлива. Во-вторых, даже в ручном режиме у гонщика на одну работу меньше, потому что не нужно беспокоиться о сцеплении, поэтому езда немного менее утомительна. И, конечно же, DCT может быть установлен в автоматический режим, в котором все функции переключения передач выполняются.

VFR1200 был первым серийным мотоциклом с DCT в 2010 году

А каковы недостатки DCT?

Стоимость и вес. DCT обычно добавляет около 1000 фунтов стерлингов и 10 кг. Плюс к этому есть дополнительные сложности и связанный с этим риск, что что-то пойдет не так.

Так что это? Автобокс, как в машине?

Если вы имеете в виду традиционную легковушку, которая кувыркается от передачи к передаче со всей агрессивностью капусты, то нет, DCT не такой.Но если вы говорите о последнем поколении автомобилей с двойным сцеплением, которые в наши дни устанавливаются почти на все спортивные автомобили, то да, система похожа, хотя и не совсем такая. Между прочим, система плавного переключения передач Honda на мотоциклах MotoGP - это снова нечто иное, а не DCT.

Итак, как работает DCT?

Система имеет два сцепления, одно регулирует четные передачи, а другое - коэффициенты. Путем переключения привода с одного сцепления на другое и переключения передач, на которые они передают привод, система может плавно переключать вверх или вниз очень быстро.Например, чтобы переключить передачу на более низкую передачу без DCT, вы должны нажать сцепление, сбить рычаг переключения передач на одну передачу, одновременно нажимая на дроссель, чтобы соответствовать оборотам новой передачи, а затем отпустить сцепление. DCT просто втягивает одно сцепление, поскольку оно отпускает другое, потому что нижняя передача уже была выбрана и готова к ожиданию. То же самое и с переключением на повышенную передачу, когда DCT может переключаться быстро и незаметно - это так хорошо.

Это поперечный разрез DCT первого поколения.Следующее поколение Honda имеет сцепления по обе стороны от ведущей шестерни кривошипа

Звучит на удивление просто. Вы слишком упрощаете механизм?

Да, очень много. Заставить все это работать в компактном пространстве мотоцикла - технологический подвиг. В системе Honda два блока сцепления расположены рядом (в автомобилях они обычно концентрические, один по краю другого), причем блок, ближайший к коробке передач, приводит в движение вал, который соединяется со 2-й, 4-й и 6-й передачей.Внешняя муфта приводит в движение вал, который движется внутри другого вала (который фактически представляет собой трубку) и соединяется с 1-м, 3-м и 5-м (и 7-м на последнем крыле). Два сцепления управляются электрогидравлической системой, которая сама управляется центральным компьютером велосипеда (или ЭБУ). Поэтому, если вы находитесь в спортивном режиме, сцепления будут срабатывать более агрессивно для более быстрого, хотя и немного более резкого переключения.

А как он узнает, какую передачу включить следующей?

Это хитрый момент.ЭБУ знает, ускоряетесь вы или замедляете, какой у вас дроссель (или какой тормоз) и какова нагрузка на двигатель. Исходя из этого набора и различных других входных сигналов датчиков, он может точно предположить, хотите ли вы перейти на более высокую или более низкую передачу. Иногда его можно обмануть, но это случается редко - например, при движении к светофору с включенным автомобилем он будет снижаться, ожидая, что вы остановитесь. Но если свет изменится, и вы включите газ, следующая передача будет не на той, и возникнет электрогидравлическая паника, которая может привести к небольшой задержке, а затем к крену при переключении на более высокую.Но это большая редкость. Большинство гонщиков с DCT постоянно ездят в автомобиле по уважительной причине - это в высшей степени эффективно.

.Руководство по трансмиссии

Ultimate: ручная, автоматическая, двойное сцепление и вариатор - Auto Expert от Джона Кадогана

Самый простой способ невольно повредить механическую трансмиссию - это остановиться на красный свет или в очереди автомобилей, оставить автомобиль в передачи, выжмите сцепление… и удерживайте его. Это действительно сокращает срок службы упора сцепления - он разработан, чтобы вы могли переключать передачи, а не сидеть и крутиться под нагрузкой по несколько минут.

Упорные распорки очень дешевы - это просто базовые упорные подшипники, но добраться до них и заменить их довольно дорого.Кроме того, если вы так остановитесь, прижав ногой к сцеплению, осевое усилие передается на коленчатый вал, где оно воздействует на упорный подшипник коленчатого вала, сокращая его срок службы. Упорный подшипник коленчатого вала - еще более дешевый компонент, замена которого еще дороже.

Чтобы избежать этого, конечно, просто выберите нейтраль, когда вы останавливаетесь, и снимите ногу со сцепления, разгрузив весь механизм.

Езда на сцеплении - тоже классическая ошибка механически несимпатичной.Фрикционный материал в сцеплении не предназначен для удержания автомобиля при скольжении на холме. Держать машину на холме - значит тормозить. Узнайте, как правильно стартовать с холма. Использование сцепления - отличный способ поднять рентабельность сервисной службы.

А тут еще ручка. Ненавижу держатели для ручек. Ручка переключения передач не является подлокотником. Вот для чего нужен руль. Если между переключениями вы кладете руку на ручку переключения передач, это создает нагрузку на вилки переключения, что сокращает их срок службы.

.

Как работают сцепления | HowStuffWorks

С 1950-х по 1970-е годы вы могли рассчитывать на пробег от 50 000 до 70 000 миль от сцепления вашего автомобиля. Сцепления теперь могут прослужить более 80 000 миль, если вы будете их осторожно использовать и поддерживать в хорошем состоянии. Если не принять меры, сцепления могут начать выходить из строя на 35 000 миль. Грузовики, которые постоянно перегружены или часто буксируют тяжелые грузы, также могут иметь проблемы с относительно новыми сцеплениями.

Этот контент несовместим с этим устройством.

Щелкните "play", чтобы увидеть промах.

Объявление

Самая распространенная проблема со сцеплениями заключается в том, что фрикционный материал на диске изнашивается. Фрикционный материал диска сцепления очень похож на фрикционный материал колодок дискового тормоза или колодок барабанного тормоза - через некоторое время он изнашивается. Когда большая часть или весь фрикционный материал исчезнет, ​​сцепление начнет проскальзывать и в конечном итоге не будет передавать мощность от двигателя на колеса.

Сцепление изнашивается только тогда, когда диск сцепления и маховик вращаются с разной скоростью. Когда они сцеплены вместе, фрикционный материал плотно прижимается к маховику, и они вращаются синхронно. Износ происходит только тогда, когда диск сцепления скользит по маховику. Так что, если вы относитесь к тому типу водителей, который часто переключает сцепление, вы изнашиваете сцепление намного быстрее.

Иногда проблема не в скольжении, а в залипании.Если ваше сцепление не выключается должным образом, оно будет продолжать вращать первичный вал. Это может вызвать скрежет или полностью помешать включению передачи. Некоторые общие причины заедания сцепления:

  • Обрыв или растяжение троса сцепления - тросу требуется правильное натяжение для эффективного толкания и тяги.
  • Негерметичный или неисправный рабочий и / или главный цилиндры сцепления - Утечки не позволяют цилиндрам создавать необходимое давление.
  • Воздух в гидравлической линии - Воздух влияет на гидравлику, занимая пространство, необходимое жидкости для создания давления.
  • Неправильно отрегулирована тяга - Когда ваша нога нажимает на педаль, рычажный механизм передает неверное количество силы.
  • Несоответствующие компоненты сцепления - Не все запасные части работают с вашим сцеплением.

«Жесткое» сцепление - тоже частая проблема. Все муфты требуют определенного усилия для полного нажатия.Если вам придется сильно нажать на педаль, возможно, что-то не так. Частыми причинами являются заедание или заедание рычага педали, троса, поперечного вала или шарнира. Иногда засорение или изношенные уплотнения в гидравлической системе также могут стать причиной жесткого сцепления.

Еще одна проблема, связанная со сцеплениями, - это изношенный выжимной подшипник, иногда называемый выжимным подшипником . Этот подшипник прикладывает силу к пальцам вращающегося прижимного диска, чтобы освободить сцепление.Если вы слышите грохочущий звук при включении сцепления, возможно, у вас проблема с выгрузкой.

В следующем разделе мы рассмотрим несколько различных типов муфт и способы их использования.

.

Смотрите также


Оцените статьюПлохая статьяСредненькая статьяНормальная статьяНеплохая статьяОтличная статья (проголосовало 13 средний балл: 5,00 из 5)
Загрузка...