Как работает механизированная коробка
Скоро обыденную Н-схему (Ж-схема — в русской версии) переключения передач поменяет селектор с таким вот пазом в виде буквы «зю». И тренировать левую ногу в автомобиле будет уже нечем. />
Чтобы ответить на этот вопрос, придётся вспомнить устройство обычной механической коробки. Базу классической «механики» составляют два вала — первичный (ведущий) и вторичный (ведомый). На первичный вал через механизм сцепления передаётся крутящий момент от мотора. Со вторичного вала преобразованный момент идёт на ведущие колёса. И на первичный, и на вторичный валы посажены шестерни, попарно находящиеся в зацеплении. Но на первичном шестерни закреплены жёстко, а на вторичном — свободно вертятся. В положении «нейтраль» все вторичные шестерни прокручиваются на валу свободно, другими словами крутящий момент на колёса не поступает. Перед включением передачи шофер выжимает сцепление, отсоединяя первичный вал от мотора. Позже рычагом КПП через систему тяг на вторичном валу передвигаются особенные устройства — синхронизаторы. При подведении муфта синхронизатора жёстко перекрывает на валу вторичную шестерню подходящей передачи. После включения сцепления крутящий момент с данным коэффициентом начинает передаваться на вторичный вал, а от него — на главную передачу и колёса. Для сокращения общей длины коробки вторичный вал часто делят на два, распределяя ведомые шестерни меж ними. Упрощённая схема работы 5-ступенчатой механической коробки.
Принцип деяния механизированных коробок передач стопроцентно тот же. Единственное отличие в том, что смыканием/размыканием сцепления и выбором передач в «роботе» занимаются сервоприводы — актуаторы. Почти Всегда это шаговый электромотор с редуктором и исполнительным механизмом. Но встречаются и гидравлические актуаторы.
Механизированная КПП SensoDrive применяется на автомобилях марки Citroen.
Управляет актуаторами электронный блок. По команде на переключение 1-ый сервопривод выжимает сцепление, 2-ой перемещает синхронизаторы, включая подходящую передачу. Позже 1-ый плавно отпускает сцепление. Таким Образом, педаль сцепления в салоне больше не нужна — при поступлении команды электроника всё сделает сама. В автоматическом режиме команда на смену передачи поступает от компьютера, учитывающего скорость движения, обороты мотора, данные ESP, Abs и других систем. А в ручном — приказ на переключение отдаёт шофер при помощи селектора КПП или подрулевых лепестков.
Компания Ricardo на примере «робота» Easytronic от модели Опель Корса предложила поменять раздельные актуаторы для сцепления и выбора передачи одиночным электронным актуатором. Благодаря этому уменьшились размеры и масса агрегата. И самое главное — механизм выбора передачи стал работать в восемь раз быстрее, а общий период разрыва потока мощности сократился до 0,35 с. Вверху — серийный Easytronic, внизу — рисунок разработки Ricardo.
Неувязка «робота» — отсутствие обратной связи по сцеплению. Человек чувствует момент смыкания дисков и может переключить скорость быстро и плавно. А электроника должна перестраховываться: чтобы избежать рывков и сохранить сцепление, «робот» надолго разрывает поток мощности от мотора к колёсам во время переключения. Получаются дискомфортные провалы на разгоне. Единственный способ добиться комфорта при переключениях — уменьшить их время. А это, как обидно бы это не звучало, означает рост цены всей конструкции.
Пионером массового использования преселективных коробок стал концерн Фольксваген, использующий DSG (
S tronic у Audi) как на переднеприводных, так и на полноприводных моделях с продольно и поперечно установленными движками. Аббревиатура DSG (Direct Shift Gearbox — коробка прямого включения) стала нарицательным для коробок с 2-мя сцеплениями — хотя на самом деле это просто товарный знак.
Революционным решением стала показавшаяся поначалу
80-х коробка с 2-мя сцеплениями DCT (dual clutch transmission). Рассмотрим её работу на примере
6-ступенчатой коробки DSG концерна Фольксваген. У коробки два вторичных вала с расположенными на их ведомыми шестернями и синхронизаторами — как у шестиступенчатой «механики» Гольфа. Фокус в том, что первичных валов тоже два: они вставлены друг в друга по принципу матрёшки. Хоть Какой из валов соединяется с движком через отдельное многодисковое сцепление. На внешнем первичном валу закреплены шестерни 2-ой, четвёртой и 6-ой передач, на внутреннем — первой, третьей, пятой и заднего хода. Допустим, автомобиль начинает разгон с места. Врубается 1-ая передача (муфта перекрывает ведомую шестерню первой передачи). Замыкается 1-ое сцепление, и крутящий момент через внутренний первичный вал передаётся на колёса. Поехали! Но сходу с включением первой передачи умная электроника предвещает последующее включение 2-ой — и перекрывает её вторичную шестерню. Именно Поэтому такие коробки ещё называют преселективными. Таким , включены две передачи слету, но заклинивания не происходит, — ведущая шестерня 2-ой передачи находится на внешнем валу, сцепление которого пока разомкнуто.
Состояние DSG при движении на первой передаче. Муфтами блокированы шестерни
1-й и
2-й передач.
Когда машина достаточно разгонится и компьютер решит повысить передачу, размыкается 1-ое сцепление и сходу замыкается 2-ое. Крутящий момент на данный момент идёт через внешний первичный вал и пару 2-ой передачи. На внутреннем валу уже выбрана 3-я. При замедлении те же операции происходят в обратном порядке. Переход происходит практически без разрыва потока мощности и с сногсшибательной скоростью. Серийная коробка Гольфа переключается за восемь миллисекунд. Сравните со 150 мс на Ferrari Enzo!
Состояние DSG после переключения на
2-ю передачу.
3-я передача ожидает своей очереди.
Коробки с двойным сцеплением экономичнее и быстрее обыденных механических, также более комфортны, чем «автоматы». Главный их недостаток — высокая цена. Вторую делему — неспособность передавать большой крутящий момент — решили с появлением DSG компании Ricardo на
1000-сильном купе Bugatti Veyron. Но пока удел большинства суперкаров — «роботы». Хотя, например, коробка Ferrari 599 GTB Fiorano — не чета опелевскому Изитронику: время переключения у суперробота исчисляется десятками миллисекунд.
Механизированная коробка AMG Speedshift, устанавливаемая на новый SL 63 AMG, представляет собой модифицированный мерседесовский «автомат»
7G-Tronic. Только крутящий момент вместо тяжёлого и инертного гидротрансформатора передаёт одинарное многодисковое «мокрое» сцепление. Благодаря применению сложных электрогидравлических актуаторов время переключения составляет 0,1 с.
На Данный Момент коробки DCT есть не только у Фольксвагена, ну и у компанй Бмв, Форд, Mitsubishi и FIAT. Преселективные коробки признали даже инженеры Porsche, которые употребляют в собственных машинах испытанные технологии. Аналитики предвещают, что в предстоящем более распространёнными трансмиссиями станут DCT и вариаторы. А дни третьей педали, похоже, сочтены — скоро она пропадет даже из самых водительских спортивных . Население земли выбирает то, что удобнее.
Рафаэль Гиззатуллин, www.drive.ru
Фото из архива редакции
ремонт автомобиля
Чтобы ответить на этот вопрос, придётся вспомнить устройство обычной механической коробки. Базу классической «механики» составляют два вала — первичный (ведущий) и вторичный (ведомый). На первичный вал через механизм сцепления передаётся крутящий момент от мотора. Со вторичного вала преобразованный момент идёт на ведущие колёса. И на первичный, и на вторичный валы посажены шестерни, попарно находящиеся в зацеплении. Но на первичном шестерни закреплены жёстко, а на вторичном — свободно вертятся. В положении «нейтраль» все вторичные шестерни прокручиваются на валу свободно, другими словами крутящий момент на колёса не поступает. Перед включением передачи шофер выжимает сцепление, отсоединяя первичный вал от мотора. Позже рычагом КПП через систему тяг на вторичном валу передвигаются особенные устройства — синхронизаторы. При подведении муфта синхронизатора жёстко перекрывает на валу вторичную шестерню подходящей передачи. После включения сцепления крутящий момент с данным коэффициентом начинает передаваться на вторичный вал, а от него — на главную передачу и колёса. Для сокращения общей длины коробки вторичный вал часто делят на два, распределяя ведомые шестерни меж ними. Упрощённая схема работы 5-ступенчатой механической коробки.
Принцип деяния механизированных коробок передач стопроцентно тот же. Единственное отличие в том, что смыканием/размыканием сцепления и выбором передач в «роботе» занимаются сервоприводы — актуаторы. Почти Всегда это шаговый электромотор с редуктором и исполнительным механизмом. Но встречаются и гидравлические актуаторы.
Механизированная КПП SensoDrive применяется на автомобилях марки Citroen.
Управляет актуаторами электронный блок. По команде на переключение 1-ый сервопривод выжимает сцепление, 2-ой перемещает синхронизаторы, включая подходящую передачу. Позже 1-ый плавно отпускает сцепление. Таким Образом, педаль сцепления в салоне больше не нужна — при поступлении команды электроника всё сделает сама. В автоматическом режиме команда на смену передачи поступает от компьютера, учитывающего скорость движения, обороты мотора, данные ESP, Abs и других систем. А в ручном — приказ на переключение отдаёт шофер при помощи селектора КПП или подрулевых лепестков.
Компания Ricardo на примере «робота» Easytronic от модели Опель Корса предложила поменять раздельные актуаторы для сцепления и выбора передачи одиночным электронным актуатором. Благодаря этому уменьшились размеры и масса агрегата. И самое главное — механизм выбора передачи стал работать в восемь раз быстрее, а общий период разрыва потока мощности сократился до 0,35 с. Вверху — серийный Easytronic, внизу — рисунок разработки Ricardo.
Неувязка «робота» — отсутствие обратной связи по сцеплению. Человек чувствует момент смыкания дисков и может переключить скорость быстро и плавно. А электроника должна перестраховываться: чтобы избежать рывков и сохранить сцепление, «робот» надолго разрывает поток мощности от мотора к колёсам во время переключения. Получаются дискомфортные провалы на разгоне. Единственный способ добиться комфорта при переключениях — уменьшить их время. А это, как обидно бы это не звучало, означает рост цены всей конструкции.
Пионером массового использования преселективных коробок стал концерн Фольксваген, использующий DSG (
S tronic у Audi) как на переднеприводных, так и на полноприводных моделях с продольно и поперечно установленными движками. Аббревиатура DSG (Direct Shift Gearbox — коробка прямого включения) стала нарицательным для коробок с 2-мя сцеплениями — хотя на самом деле это просто товарный знак.
Революционным решением стала показавшаяся поначалу
80-х коробка с 2-мя сцеплениями DCT (dual clutch transmission). Рассмотрим её работу на примере
6-ступенчатой коробки DSG концерна Фольксваген. У коробки два вторичных вала с расположенными на их ведомыми шестернями и синхронизаторами — как у шестиступенчатой «механики» Гольфа. Фокус в том, что первичных валов тоже два: они вставлены друг в друга по принципу матрёшки. Хоть Какой из валов соединяется с движком через отдельное многодисковое сцепление. На внешнем первичном валу закреплены шестерни 2-ой, четвёртой и 6-ой передач, на внутреннем — первой, третьей, пятой и заднего хода. Допустим, автомобиль начинает разгон с места. Врубается 1-ая передача (муфта перекрывает ведомую шестерню первой передачи). Замыкается 1-ое сцепление, и крутящий момент через внутренний первичный вал передаётся на колёса. Поехали! Но сходу с включением первой передачи умная электроника предвещает последующее включение 2-ой — и перекрывает её вторичную шестерню. Именно Поэтому такие коробки ещё называют преселективными. Таким , включены две передачи слету, но заклинивания не происходит, — ведущая шестерня 2-ой передачи находится на внешнем валу, сцепление которого пока разомкнуто.
Состояние DSG при движении на первой передаче. Муфтами блокированы шестерни
1-й и
2-й передач.
Когда машина достаточно разгонится и компьютер решит повысить передачу, размыкается 1-ое сцепление и сходу замыкается 2-ое. Крутящий момент на данный момент идёт через внешний первичный вал и пару 2-ой передачи. На внутреннем валу уже выбрана 3-я. При замедлении те же операции происходят в обратном порядке. Переход происходит практически без разрыва потока мощности и с сногсшибательной скоростью. Серийная коробка Гольфа переключается за восемь миллисекунд. Сравните со 150 мс на Ferrari Enzo!
Состояние DSG после переключения на
2-ю передачу.
3-я передача ожидает своей очереди.
Коробки с двойным сцеплением экономичнее и быстрее обыденных механических, также более комфортны, чем «автоматы». Главный их недостаток — высокая цена. Вторую делему — неспособность передавать большой крутящий момент — решили с появлением DSG компании Ricardo на
1000-сильном купе Bugatti Veyron. Но пока удел большинства суперкаров — «роботы». Хотя, например, коробка Ferrari 599 GTB Fiorano — не чета опелевскому Изитронику: время переключения у суперробота исчисляется десятками миллисекунд.
Механизированная коробка AMG Speedshift, устанавливаемая на новый SL 63 AMG, представляет собой модифицированный мерседесовский «автомат»
7G-Tronic. Только крутящий момент вместо тяжёлого и инертного гидротрансформатора передаёт одинарное многодисковое «мокрое» сцепление. Благодаря применению сложных электрогидравлических актуаторов время переключения составляет 0,1 с.
На Данный Момент коробки DCT есть не только у Фольксвагена, ну и у компанй Бмв, Форд, Mitsubishi и FIAT. Преселективные коробки признали даже инженеры Porsche, которые употребляют в собственных машинах испытанные технологии. Аналитики предвещают, что в предстоящем более распространёнными трансмиссиями станут DCT и вариаторы. А дни третьей педали, похоже, сочтены — скоро она пропадет даже из самых водительских спортивных . Население земли выбирает то, что удобнее.Рафаэль Гиззатуллин, www.drive.ru
Фото из архива редакции
ремонт автомобиля