Преселективная коробка передач что это
Почему «роботы» с двумя сцеплениями скоро вытеснят все остальные коробки
Случилось то, что давно должно было произойти. На грядущем Женевском автосалоне Kia представит первый серийный автомобиль с преселективным роботом DCT с двумя сцеплениями. Корейским первенцем стал Kia сee’d GT Line с 1-литровым мотором T-GDI, выдающим 120 л.с. и 172 ньютонов на метр. Таким образом Kia вместе с родственным Hyundai вслед за Volkswagen, Ford и еще некоторыми производителями встала на путь «роботизации». Разберемся в конструкции перспективной коробки.
Как устроена новая коробка Kia
DCT расшифровывается как Dual Clutch Transmission, то есть трансмиссия с двумя сцеплениями. Это первая многодисковая коробка — собственная разработка компании Kia Motors из Центра Исследований и Разработок в Намьянге.
Как вы уже могли догадаться, DCT — это в определенном смысле аналог знаменитой коробки DSG от Volkswagen, которая сначала радовала покупателей резвостью и экономичностью, потом досаждала поломками в своем 7-ступенчатом исполнении, а к 2014 году наконец лишилась явных конструктивных дефектов после доброго десятка доработок.
Для непосвященных кратко объясним, что DCT — это «робот», то есть конструктивно — механическая коробка с блоком управления и актуаторами, которые вместо водителя переключают передачи. А что такое «два сцепления»? Если вкратце, то, вообще-то, сцепление одно. Просто ведомых дисков у него два — один передает крутящий момент на нечетный ряд передач (1-3-5-7 и т.д.), второй — на четный (2-4-6 и т.д.).
Конструкция собрана таким образом, что диски сцепления сидят на одной оси, а их валы вложены один в другой. Второй вал длиннее первого и проходит насквозь. Каждый из них приводит в движение свой ряд шестерней: четный и нечетный. Между этими дисками находится ведущий диск — маховик, который вращает двигатель.
Включение и выключение дисков сцепления электромеханическое, что ускоряет процесс переключения. Но основная экономия времени при выборе передачи — в так называемом преселективном режиме работы АКПП. Если грубо, то пока включена, допустим, первая передача на нечетном ряду, на четном уже подготовлена к включению вторая — когда это будет необходимо, останется только отсоединить от маховика один диск сцепления и присоединить другой.
Электронный блок управления коробкой предугадывает динамику движения — разгон или торможение, заранее замыкая привод следующей зубчатой пары. Как на передачу вверх, так и вниз. Два процесса, отсоединение одного диска и присоединение другого, происходят одновременно.
Как вы понимаете, конструкция невероятно сложная. Незначительные отклонения в работе коробки на доли секунды и на доли миллиметра быстро приводят к ускоренному износу дисков и нестабильной работе с толчками при движении и т.п. Собственно, сложностями настройки электроники во многом и обусловлены проблемы с фольксвагеновской коробкой DSG.
В целом схема позволяет сократить время на переключение передач до 100-200 миллисекунд, обеспечить ровную тягу при разгоне и снизить расход топлива, экономя до 10%. В случае с Kia заявленная экономия — 5-7%.
История преселективных коробок
Сама по себе идея использования мультидискового сцепления была запатентована французским инженером Адольфом Кегрессом еще в 1935 году. Мсье Кегресс вообще был большим талантом и, помимо патента на то, что в будущем стало DCT, еще сделал первый внедорожник — гусеничный Руссо-Балт, о котором мы когда-нибудь расскажем. Но не будем отвлекаться. Из-за отсутствия технологических возможностей идея коробки с двумя сцеплениями осталась на бумаге.
В 80-х годах инженеры Porsche воплотили задумку в железе и использовали передовую разработку в кольцевых автогонках. Однако значительные габариты, большой вес и низкая надежность оставили коробку на уровне прототипа, и за гоночный трек она не вышла. Подобные попытки предпринимали и раллийные команды Peugeot и Audi, но закончилось все тем же — от использования отказались.
С середины 90-х VW начинает разработку своей версии мультидисковой АКПП под аббревиатурой DSG (Direct Speed Gearbox). Результатом стала серийная коробка, которая с 2003 года устанавливалась на Golf Mk4 R32. Опыт оказался настолько успешным, что им заинтересовались другие автопроизводители, а VW совершенствует эту коробку и по сей день, устанавливая ее практически на все свои серийные автомобили.
На данном этапе такие коробки делятся на два типа — сухие и мокрые. С сухими все понятно по определению. Диски работают, как в обычной механической коробке, на сухом трении. В мокрых диски сцепления погружены в масляную ванну. Сделано это для охлаждения при нагрузке свыше 350 ньютонов на метр. Мокрые «роботы» работают с «моментными» дизелями и высокофорсированными бензиновыми двигателями.
Расскажем о нескольких типичных представителях семейства преселективов.
Audi S-Tronic
Изначально S-tronic разрабатывался под высокие нагрузки: предельные значения 550 Н*м, 9 000 об/мин. Конструкторам пришлось обеспечить два контура смазки. Один отвечает за работу управляющей гидравлики и сцепления, другой обеспечивает смазку шестерней КПП. Причем масло используется разное. Так как плотность гидротрансформаторного масла может меняться при различной температуре, при агрессивных режимах работы масляная помпа имеет дополнительный вакуумный усилитель, способный поднять давление на непродолжительное время.
Другая особенность в том, что выходной вал передает вращение на межосевой дифференциал, расположенный прямо в корпусе самой АКПП. В зависимости от настроек дифференциал может передавать на заднюю ось от 35% до 85% крутящего момента (60% по умолчанию).
Данная коробка может работать как в полностью автоматическом режиме, так и в ручном с использованием подрулевых переключателей вверх/вниз (+/-).
Как ездить на машине с «роботом»: 6 правил, о которых мало кто знает
Роботизированная преселективная коробка передач — это, по сути, механическая коробка с двумя сцеплениями, сервоприводами и управляющим блоком. От простых роботизированных коробок она отличается тем, что может одновременно держать включенными две передачи и позволяет плавно переходить от одной к другой почти без разрыва потока мощности. Самый распространенный вариант — фольксвагеновская DSG и ее аналоги на автомобилях Skoda и Audi. Вариант Kia называется DCT, у Ford — Powershift.
С точки зрения водителя, преселективные коробки работают так же комфортно, как гидромеханические, но обеспечивают более быстрый отклик силового агрегата, мгновенную смену передач и экономию топлива на уровне обычной «механики». Коробка типа DSG не требует от водителя никаких особых знаний и манипуляций.
Роботизированная коробка стоит дешевле «автомата», но не уступает последнему по функционалу, поэтому таких систем на рынке будет все больше и больше. Но эксплуатация такого агрегата требует некоторого внимания со стороны владельца. Важно понимать, что для сохранения нормальной работоспособности преселективной коробки до 200 тыс. км пробега придется выполнять несложные правила.
«Робот» с двумя сцеплениями ставится на многие модели концерна Volkswagen. На сегодня есть два основных вида преселективных коробок — «сухая» семиступенчатая DSG-7 и «мокрая» шестиступенчатая DSG-6, у которой сцепления работают в масляной ванне. В обоих случаях диски сцепления изнашиваются из-за агрессивного стиля езды, резких ускорений, пробуксовок и других неправильных действий. Мы собрали шесть основных правил для владельцев машины с DSG, которые помогут продлить срок службы такой коробки.
Производитель не предусматривает замену или долив масла в преселективной коробке на протяжении всего срока ее службы, причем это касается коробок как с «сухим», так и с «мокрым» сцеплением. Но опытные механики рекомендуют все-таки проводить замену жидкостей, особенно в сложных условиях эксплуатации.
Каждые 60 тыс. км пробега автомобиля рекомендуется менять масло в коробке передач вместе с масляным фильтром, а также масло в блоке управления мехатроникой. Стоимость замены составляет 5–10 тыс. руб. в зависимости от масла и сервиса. Можно заменить масло самостоятельно, но это может сделать только опытный механик с использованием некоторого набора оборудования.
Электроника преселективной коробки передач подстраивается под манеру вождения водителя и начинает чуть заранее включать нужную скорость и в нужный момент включает сцепление. Когда водитель нажимает акселератор, трансмиссия заранее готовит повышенную передачу, а если тормозит — пониженную.
При агрессивной езде с резкими циклами разгона/торможения автоматика путается и не успевает подбирать нужную передачу, переключается максимально быстро, что создает дополнительные нагрузки на диски сцепления. При подобной манере езды лучше управлять коробкой в ручном режиме, хотя принципиально изменить нагрузки это не поможет.
Еще один важный момент, который следует знать владельцам машин с «роботом»: необходимо хорошо нажимать педаль тормоза при остановке и переключении режимов коробки. При слабом нажатии педали тормоза автомобиль находится в режиме трогания с места, диски сцепления не размыкаются до конца, от чего и изнашиваются быстрее.
Селектор коробки рекомендуется переключать плавно, а лучше — с небольшой задержкой. Отсутствие паузы при переходе, например, из «реверса» в «драйв» приведет к неприятному рывку. Кроме того, электронике требуется немного времени на настройку. А при переходе в парковочный режим рекомендуется еще до отпускания педали тормоза поставить автомобиль на «ручник» либо пользоваться режимом автоматической активации стояночного тормоза. После этого действия коробке будет проще при последующем трогании, особенно в гору.
Ради экономии топлива «робот» после трогания с места быстро переключается с первой на вторую передачу. Если потом водитель жмет на тормоз или не разгоняется, автоматика снова переходит на первую. Такой стиль езды, характерный для пробок, увеличивает нагрузку на коробку — из-за частых рывков происходит перегрев сцепления и ускоренный износ мехатроники.
В пробке можно перевести роботизированную коробку в ручной режим и трогаться с места исключительно на первой передаче. Обороты двигателя при этом будут выше, но для коробки передач такой режим работы считается более щадящим. Впрочем, производители подчеркивают, что коробки последних поколений (после 2014 года) не требуют подобных ухищрений, а, как правило, работают в пробке строго на второй передаче.
«Робот» сильно страдает от пробуксовок — быстро перегревается и ломается. Если машина с такой коробкой застряла в снегу или грязи, не стоит пытаться выбраться методом раскачки. Лучше всего перевести коробку в нейтраль и аккуратно вытянуть машину буксиром.
Машину с DSG также не стоит перегружать буксировкой прицепа или иного транспорта. Инструкция по эксплуатации не запрещает буксировку, но нужно иметь в виду, что подобные нагрузки сильнее изнашивают элементы коробки. То же касается и езды на сильно загруженном автомобиле.
Многие «роботы» оснащаются отдельным радиатором для охлаждения масла, который рекомендуется мыть хотя бы пару раз в год. Мелкие соты радиаторов быстро забиваются пылью и грязью, из-за чего эффективность охлаждения масла снижается. Кроме дорожной пыли отверстия забиваются реагентами, тополиным пухом и даже мелкими насекомыми.
Очистка радиатора занимает не много времени и может проводиться самостоятельно — мойку под давлением нетрудно провести и с наружной, и с внутренней стороны. Те, кто эксплуатирует машину на треке или в экстремальных условиях, ставят более производительные радиаторы, но для гражданской езды эта мера является избыточной.
Все о DSG: достоинства и особенности
Что такое DSG? С немецкого аббревиатура DSG расшифровывается как «коробка непосредственного включения передач» (Direkt Schalt Getriebe). Часто ее называют «преселективной», то есть умеющей держать готовые передачи для следующего переключения.
Идея создания такой КПП принадлежит французскому изобретателю Адольфу Кегрессу. В 30-х годах прошлого века автомобильный инженер сотрудничал с компанией Citroen. Он предложил ставить агрегат с двумя сцеплениями и гидромеханическим управлением на переднеприводный Citroen Traction Avant. Новая трансмиссия не получила массового применения из-за сложной конструкции.
О достоинствах и особенностях коробки рассказал технический консультант Фольксваген Фаворит Хофф Максим Пономаренко.
Принцип работы DSG
Принципиальное отличие преселективной АКП от других — в двух сцеплениях, оперативно переключающих передачи. В «механике» или роботизированной коробке для смены передачи диск сцепления отсоединяется от маховика, водитель или роботизированный компьютер выбирает нужную «скорость», и после этого диск встает на место. За это время крутящий момент на коробку не передается и автомобиль теряет в динамике.
Система DSG позволяет избавиться от провалов мощности. В основе коробки работа двух валов, расположенных соосно: первый — полый, а второй — внутри него. Двигатель соединен с каждым из них через свое, отдельное многодисковое сцепление — тоже внешнее и внутреннее. На первичном, то есть внешнем валу, закреплены шестерни четных передач (2-, 4-, 6-й), на внутреннем — нечетных — 1-, 3-, 5-й и передача заднего хода.
Когда автомобиль стартует, к вращающемуся маховику прижимается диск с нечетным рядом, а диск с четными «скоростями» разомкнут. Во время разгона вычислительный блок коробки дает команду приготовить вторую передачу, чтобы в момент ее включения отсоединить диск нечетного ряда и моментально пустить в работу диск четного. Настроенное управление переключением позволяет не терять крутящий момент.
Роботизированная коробка передач DSG 6 встала на конвейер Volkswagen в 2003 году. Двойное сцепление на ней работало масляной ванне, получив название «мокрого». Масло в такой коробке отбирает часть мощности, увеличивая расход топлива. В 2008 году немецкий автоконцерн представил семиступенчатую DSG 7 с «сухим» сцеплением.
Преимущества DSG
Недостатки DSG
Преселективная коробка устанавливается на разные модели и марки, объединенные под именем автоконцерна Volkswagen: Audi TT (A1, A3, A4, S4, A5, A7, A6, Q5, R8), SEAT Ibiza (León, Altea), Škoda Octavia (Superb, Yeti), Volkswagen Polo (Golf, Jetta, Touran, New Beetle, Passat, Passat CC, Sharan, Scirocco, Caddy).
Расширенная гарантия на DSG
Среди многих автовладельцев закрепилась сомнительная слава коробки с двумя сцеплениями. Само наименование DSG превратилось в символ ненадежной конструкции с затратным ремонтом. На самом деле Volkswagen давно взял сложившуюся ситуацию под контроль. Важный шаг в сторону контроля качества — масштабная сервисная акция.
Концерн дает расширенную гарантию на семиступенчатые коробки, выпущенные до 1 января 2014 года. По словам представителей автоконцерна, обозначенный срок соответствует появлению на конвейере модернизированной трансмиссии без типичных проблем прошлого поколения. Особые условия обслуживания ограничены 150 тысячами пробега или 5 годами возраста механизма. В сервисную акцию входит замена синтетического масла минеральным — менее агрессивным по отношению к электронным компонентам. При этом обновляется прошивка блока управления АКП. Обнаруженные неисправности устраняются бесплатно — это касается ремонта, замены отдельных элементов или трансмиссии в сборе.
В любом случае аббревиатуры DSG не стоит бояться: при должном уровне обслуживания она не подведет, а по числу достоинств «умный робот» выигрывает у классической АКПП. А еще коробка ДСГ потребует меньше денег на ремонт в сравнении с обычным «автоматом».
Какие неисправности характерны для ДСГ?
Самая частая проблема — толчки при смене передачи, сопровождающие движение. Диски сцепления слишком резко смыкаются и машину дергает. Второй известный недостаток — вибрация при старте, лязг, скрежет и другие посторонние шумы во время смены скоростей.
Главная причина некорректной работы семиступенчатой трансмиссии — ее «сухое» сцепление. Оно быстро изнашивается из-за тяжелых условий эксплуатации в плотном городском трафике, с заторами на небольшой скорости. Поэтому у вопроса «как эксплуатировать DSG?» есть один очевидный ответ — избегать режима «газ-тормоз», ведь главный враг робота суть пробка.
Среди прочих проблем: износ втулок валов, вилки выключения сцепления, нарушенные контакты соленоидов, грязь на датчиках и масло в антифризе.
Как определить неисправность ДСГ при покупке автомобиля с пробегом?
Если есть подозрение на некорректную работу коробки, стоит заказать дополнительную проверку, или отложить такой вариант.
Доверяйте свой выбор проверенным площадкам автомобилей с пробегом. FAVORIT MOTORS — это команда опытных специалистов, чьи результаты подтверждены первыми местами в рейтингах продаж. Мы продаем подготовленные машины, прошедшие детальную диагностику. У них нет скрытых неисправностей и «прозрачная» юридическая история. Вы приобретаете автомобиль, в точности соответствующий Вашим ожиданиям, точно подходящий для Ваших задач.
Преселективная коробка передач DSG — принцип работы двойного сцепления
Главными достоинствами преселективной коробки передач DSG являются
Преселективная коробка DSG не обходится и без недостатков.
С усложнением системы, её отказоустойчивость уменьшается, так и в случае «полуавтомата», основной недостаток – сложная конструкция и сопутствующие элементы, а это отражается на стоимости работ по обслуживанию и цене комплектующих.
Делая вывод, можно сказать, что коробка передач с двойным сцеплением собрала положительные черты механической и автоматической трансмиссии.
В недалеком прошлом простейшая коробка-автомат воспринималась как некоторое мистическое устройство, выдумка ленивого инженера. Якобы – это устройство без будущего и является абсолютно бесполезной игрушкой ленивых. В западных странах недоверие к этой новинке быстро сменилось на признание, когда как в странах бывшего СССР это затянулось, вплоть до сегодняшнего дня можно встретить тех «староверов», которые могут поведать большое число «страшилок» про автоматические коробки передач. А есть и противоположная сторона, люди, которые не поддались на эти страшилки, рискнули и ни капли не пожалели об прелестях автоматической трансмиссии.
Но время течет без остановки, порождая все новые технические новинки, а старая техника, которая не так давно считалась идеалом и совершенством поддается большой критике. Так случилось и с автоматической коробкой передач, которую в наше время с легкостью обходит более технически совершенная трансмиссия, это коробки передач вариаторного типа и преселективная коробка передач (в просторечье «с двойным сцеплением»).
Далее будет рассмотрен вопрос, о том, что лучше выбрать, вариатор либо автомат.
Судьба коробки автомата постигла и коробку с двойным сцеплением. Она так же подвергалась многочисленной критике, да и плюс ко всему неосведомленность потребителя так же давала о себе знать, люди просто не знали, что представляет собой такая система. На сегодняшний день это изобретение собрало миллионы почитателей по всей земле, хотя не обходится без противников.
Самая заметная особенность автоматической трансмиссии с двойным сцеплением от классического автомата – сравнимая только с вариаторной системой плавность хода.
О появлении двойного сцепления в коробке DSG
Коробка переключения передач была предложена А. Кегрессом еще в середине 20 века, при попытке применить разработку в конструкции легенды гоночного спорта – Citroen Traction. Но из-за сложности конструкции разработка так и осталась на чертежах. После этого, уже в восьмидесятых годах 20 столетия разработку с невероятным успехом применили в автомобиле Porsche.
Новая коробка передач позволяла водителю без работы с педалью сцепления мгновенно переключать передачи, что было с восторгом воспринято в гоночной сфере, ведь стало возможно экономить время на переключении скоростей, и при этом не теряя крутящий момент, следовательно, и скорость.
Об устройстве коробки с двойным сцеплением.
Особенность преселективной коробки передач в том, что агрегат, в отличии от остальных представителей видов, состоит из двух валов, на одном валу расположены четный, на втором нечетные передачи.
Грубо говоря, в одном агрегате собрано две независимых коробки переключения, которые работают попеременно.
Основная задумка системы двойного сцепления строится на расчетах и пред подготовки переключения на следующую передачу. Из этого следует, что в момент начала движения, включения первой передачи, коробка подготавливается к переключению на следующую, а переключение скорости выполняется без задержки, так как всего лишь одно сцепление разъединяется, в этот момент второе соединяется.
Часто можно услышать, как данную систему также именуют полуавтоматом, действительно, на первый взгляд это всего лишь механическая система переключения без педали сцепления. В такой системе передачи переключаются автоматически, но и водитель при помощи рычага переключения передач может контролировать работу системы.
Следует отметить, что «полуавтомат» предназначен на пробег автомобиля в 200–300 тысяч километров, это следует учитывать при приобретении подержанного автомобиля. Даже если по заверениям владельца коробка работает «как часы», а пробег приближается к упомянутому, то следует отказаться от такой покупки, так как есть вероятность в скором времени попасть на недешёвый ремонт.
Что лучше автомат или робот? И что такое «преселектив»?
Большой спрос на нее создают в основном женская половина населения и подростки, желая путешествовать без каких-либо усилий, как в видеоиграх, нажав кнопку «вперед». Возможно, автомобилестроение когда-нибудь дойдет и до этого. Однако, маститые «драйверы» скажут, что настоящее удовольствие можно получить, только слыша рев мощного мотора и чувствуя под собой ускорение при принудительном переключении передачи на механической коробке передач.
Так что же нельзя угодить и тем, и тем? Можно!
Преселективная коробка передач (от англ. preselect – «выбирать предварительно») – это роботизированная трансмиссия второго поколения, с двумя сцеплениями, позволяющая предварительно выбирать передачу и передавать крутящий момент без разрыва потока мощности.
История возникновения преселективной КПП
Как ни странно, но первая разработка КПП с двойным сцеплением появилась более 75 лет назад. Еще в 1935 году французско-русский изобретатель Адольф Кегресс предложил совместить в одном корпусе две коробки передач механического типа, где у каждой было бы свое собственное сцепление.
Для чего же нужна была такая сложность? Дело в том, что одна КПП предназначалась для переключения нечетных передач, а другая для четных. Утопия данного решения была в том, что передачи переключались одновременно, благодаря индивидуальной муфте сцепления для каждой КПП.
К сожалению, данную идею оценили не сразу и только в начале XXI века конструкторы из концерна Фольксваген и Ауди решили выпускать автомобили с подобной трансмиссией.
Однако, большинство автовладельцев по-прежнему продолжают выбирать автомобили либо с автоматической, либо с механической коробкой передач.
Преимущества и недостатки роботизированной КПП
Если говорить о преимуществах «механики», то многие инженеры обязательно отметят ее высокий коэффициент полезного действия (КПД), а также ремонтопригодность и возможность водить автомобиль в спортивном режиме. Но за это все она требует «плату» в виде физических усилий, трех педалей и умению слушать двигатель.
Что касается «автомата», то бесспорным преимуществом будет высокий комфорт, особенно при переключении передач, поскольку этот процесс происходит автоматически без разрыва потока мощности, ну и, к тому же, всего две педали – «газ» и «тормоз». Из недостатков можно выделить следующее: дороговизна, относительная надежность и излишняя медлительность.
Теперь, давайте разберем преимущества преселективной (роботизированной) коробки переменных передач, а также ее недостатки.
Основная проблема, которую называют автовладельцы, это надежность и цена «робота». Так как, преселективная коробка, как и механическая, «питает слабость» к износу сцепления, что ограничивает ее расчетный ресурс на отметке 300000 км.
Высокая цена обусловлена себестоимостью и пока не стремится дешеветь, однако телевизор ведь тоже когда-то был роскошью…
Выбор всегда остается за Вами!