Двойное сцепление: устройство и принцип работы
Еще не так давно автомобиль, имеющий двойное сцепление, воспринимался как нечто необычное, но сегодня редко кого удивишь этим. Несмотря на это, сегодня не каждый специалист может объяснить принцип работы двойного сцепления. На самом же деле тут все очень просто.
Достоинства и недостатки двойного сцепления
Главным достоинством такого сцепления является превосходная плавность хода автомобиля, а также отсутствие подергиваний и резких рывков. Также к достоинствам следует отнести экономию топлива почти на 10%, что является весомым аргументом в пользу двойного сцепления. Отличная динамика при линейном ускорении без потери мощности. КПП с двойным сцеплением идеальное решение для автомобилей мощностью 200-500 лошадиных сил.
Если говорить о недостатках, то тут следует выделить огромное количество сложных элементов в системе подачи крутящего момента на ходовую часть автомобиля, а это в свою очередь влечет за собой высокие цены на ремонт и техническое обслуживания такой коробки переключения передач.
Еще одним из существенных недостатков следует считать тот факт, что на сегодняшний день не так много автосервисов, которые могут на профессиональном уровне справиться с ремонтом КПП с двойным сцеплением.
Но, все же достоинств данная система имеет гораздо больше, чем недостатков, поэтому выбор за вами.
Немного из истории
В серийное автомобилестроение такой вид коробки передач пришел с гоночных треков. Впервые КПП с двойным сцеплением была создана конструктором А.Кегрессом в 1939 году, который планировал применить ее на Citroen Traction. Но, его задумка так и не воплотилась в жизнь.
И только в середине 80-х годов конструкторы Porsche впервые создали автомобиль, который имел возможность переключения передачи под нагрузкой. Для гоночных автомобилей это был настоящий прорыв, так как на состязаниях победа могла решиться долями секунды. И если раньше, при переключении передач двигатели значительно теряли мощность, то при двойном сцеплении передачи переключались без потери крутящего момента.
Устройство коробки передач с двойным сцеплением
Главной деталью КПП с двойным сцеплением является двойной вал. А если говорить простым языком, то в одном корпусе КПП находятся две обычные коробки передач, которые работают попеременно.
Управление всеми механизмами осуществляется при помощи гидравлики и автоматики. Стоит отметить, что в такой коробке передач отсутствует гидротрансформатор, а сама система является лучшей системой сухого двойного сцепления.
В момент начала движения на автомобиле на первой передаче, система уже автоматически готовит вторую передачу. В процессе переключения передач происходит размыкание первого сцепления, и замыкание второго. Затем, при разгоне автомобиля автоматика готовит третью скорость и так далее. Система автоматики настолько совершена, что при определении каждой последующей передачи учитывает:
- Скорость вращения вала трансмиссии
- Положение педали акселератора
- Скорость вращения колес
- Текущее положение рычага КПП
Непосредственно в процессе переключения передачи, оба сцепления становятся замкнутыми на сотые доли секунды, несмотря на это, двигатель продолжает быть соединенным с ведущими колесами, а потеря крутящего момента практически не ощущается.
На сегодняшний день КПП с двойным сцеплением широко используют ведущие мировые авто концерны:
- Volkswagen;
- BMW;
- Ford;
- Mercedes-Benz;
- Audi;
- Mitsubishi;
- Porsche.
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.
Оглавление:
- Что такое двойное сцепление в автомобиле
- Устройство и принцип работы коробки с двойным сцеплением
- Двойное сцепление сухого и мокрого типа
- Плюсы и минусы КПП с двойным сцеплением
- Неисправности и проблемы характерны для DSG
Что такое двойное сцепление в автомобиле
Механическая коробка передач и «автомат» имеют как свои плюсы, так и свои существенные недостатки. Умелыми идеями группы изобретателей получилось совместить эти две технологии, совершенно разных по конструкции и принципам работы. Результатом такой синергии стало появление полуавтоматическая коробка, или КПП имеющий двойное сцепление.
Как это бывает с революционными открытиями, эту разработку сначала не распознали в пылу неосознанности, невозможности воплощении подобных идей в реальность и прочих факторов. В гоночной индустрии к этой концепции первыми пришли инженеры из концерна Porsche.
Именно благодаря ей, в автомобилестроение начался ощутимый прорыв. Особенно это повлияло на гоночные модели, так как подобная разработка позволяла переключать передачи без потери оборотов двигателя, ощутимо снижая эффект турбоямы.
Устройство и принцип работы коробки с двойным сцеплением
По заверениям некоторых автолюбителей, можно услышать, что подобный тип трансмиссии представляет собой механическую КПП, оснащенную «сервоприводом». Это утверждение ошибочное, так не все современные роботизированные коробки (на которых сейчас чаще всего можно встретить двойное сцепление), оснащаются одинарным сцеплением. У нашего типа коробки их здесь 2, а значит и его конструкция отличается от обычной «механики».
DSG (нем. Direkt Schalt Getrieb) – это преселективная коробка передач с двойным сцеплением, которая оснащается сложным, составным из нескольких схожих по конструкции валов.
На одном из валов – расположены четные передачи, на втором нечетные. Чтобы эргономично вместить оба вала в конструкцию, один из них (внешний) представлен в виде полой «трубки», предоставляя таким образом место для размещения второго вала внутри него. Внешний (полый) ответственен за 2-ю, 4-ю и 6-ю передачи, а вот внутренний вал переключает 1-ю, 3-ю, и 5-ю соответственно.
На изображениях ниже отчетливо видно, как разные валы, которые ответственны за разные передачи, позволяют переключаться между ними почти молниеносно, а сами валы при этом работают «попеременно». Именно такой принцип действия позволяет поддерживать постоянный поток мощности, в то время, как стандартная МКПП, используя один вал, использует дополнительное время для переключение передачи.
Но, как мы упоминали ранее, такой тип сцепления часто называют полуавтоматом, и вообще роботизированным – что это означает? В современных аналогах трансмиссионных устройств, использующих двойное сцепление, за переключениями и дисками сцепления ответственны электрические каналы передачи данных и само устройство передачи.
И в отличие от стандартного АКПП, у которого эти функции исполняет гидротрансформатор, или вариатор cvt с его трапециевидным ремнем, здесь за этот функционал ответственен сервопривод.
Двойное сцепление сухого и мокрого типа
Для разделения функционального значения подобных устройств, их специально разделения их на 2 типа:
- двойное сцепление мокрого типа;
- двойное сцепление сухого типа.
Мокрый тип двойного сцепления подразумевает использования двух пакетов фрикционных дисков, которые располагаться в корпусе. Одна их часть соединена с самим сцеплением, в то время как вторая, находиться на своих ступицах на первичных валах. В норме – сцепление имеет разомкнутое состояние. Сжатие цилиндров (замыкание) получается благодаря использованию в конструкции гидроцилиндров и электрогидравлического модуля, который им управляет. Отсюда и название «мокрое» сцепление.
Двойное сцепление сухого типа, как и у аналога выше в нормальном положении — разомкнуто.
Но вот конструкция у такого типа заметно отличается от остальных. В первую очередь из-за использования двух сухих дисков сцепления, которые размещены на первичных валах КПП. Кроме того, внутри подобной коробки, имеется ведущий диск, к которому подсоединён двухмассовый маховик. От него (диска) происходит передача крутящего момента к определенному диску на первичный вал и работают они независимо друг от друга.
Плюсы и минусы КПП с двойным сцеплением
Идеальных систем не бывает. И даже разработка, которая была призвана нивелировать недостатки «механики» и «автомата», на пути своего создания не обошлась от своих минусов. Но обо всем по порядку. Для начала хотелось бы заострить внимание читателей на преимуществах КПП с двойным сцеплением, так как их тут хватает с достатком. Основными являются:
- Конструкция с двумя посменно работающими валами позволяет добиться максимальной плавности при езде.
- Переключение передач осуществляется в максимально короткий срок (до 0.
- Удерживание крутящего момента без ощутимых потерь при переключении.
- Уменьшенный расход топлива (даже в сравнении с МКПП).
- Высокая динамичность при разгоне.
Однако, не все так хорошо. Некоторые подобные минусы у коробки передач с двойным сцеплением назовут несущественными, для других это станет одним из главных условий для того чтобы отложить покупку автомобиля на подобном трансмиссивном устройстве. Среди наиболее значимых называют:
- Малый ресурс, если бережно относиться, то 60 — 80 тыс. километров проблем не будет.
- Конструкция некоторых КПП значительно сложнее имеющихся вариантов у АКПП и МКПП.
- Немногочисленные автомастерские смогут квалифицированно оказать ремонтные услуги подобной технологии.
- Из-за дорогостоящих материалов ремонт КПП с двойным сцеплением обойдется его владельцу в круглую сумму.
Неисправности и проблемы характерны для DSG
Несмотря на дату разработки первого зарегистрированного патента (который скоро перевалит за 90 лет), система по-прежнему несовершенна и выдает проблемы в некоторых режимах работы.
Так как DSG устанавливают чаще всего на последние «заряженные» модели автомобилей вроде Volkswagen, Audi, Porsche и т.д., владельцы таких авто не брезгуют ездой в «скоростном» режиме. Именно при таком характере вождения имеют место быть толчки при переключении передач. Это происходит по причины быстрого смыкания дисков.Основной причиной подобного явления называют сухой тип работы. Этот тип вызывает скорый износ деталей, и в следствии появление рывков, скрипов, лязга и скрежета. Виновата во всем некорректная работа электронного блока, который ответственен за сцепление.
Что такое двойное сцепление и как оно работает?
Двойное сцепление — это техника вождения, используемая исключительно на автомобилях с механической коробкой передач. Чтобы понять, как это работает, важно знать, что задействованы три системы: двигатель, сцепление и трансмиссия. Ваш двигатель вырабатывает мощность, сцепление передает эту мощность на трансмиссию, а трансмиссия передает мощность на ведущие колеса.
Каждая из этих систем, выходной вал двигателя, сцепление и выходной вал трансмиссии, могут вращаться независимо друг от друга.
Сцепление служит буфером между двигателем и трансмиссией, поэтому, когда скорости не совпадают, сцепление используется для синхронизации двух систем вместе. Однако скорость вращения выходного вала трансмиссии, который передает мощность на ведомые колеса, зависит от того, на какой передаче находится трансмиссия. На более низких передачах двигатель будет вращаться быстрее относительно выходного вала трансмиссии. На высоких передачах выходной вал трансмиссии будет быстро вращаться относительно двигателя.
Джейсон Фенске
Какое отношение все это имеет к двойному сцеплению? Чтобы понять, давайте предположим, что мы сейчас на четвертой передаче, замедляемся и нам нужно переключиться на третью передачу. Как уже упоминалось, это означает, что мы будем переключать двигатель на более высокие обороты относительно скорости автомобиля.
Вот где понимание независимой роли каждой системы имеет решающее значение. Когда вы нажимаете сцепление для переключения на пониженную передачу, двигатель вращается сам по себе, в то время как сцепление и трансмиссия продолжают вращаться вместе. Когда вы переключаете передачу с четвертой на нейтральную (до достижения третьей передачи), теперь сцепление и трансмиссия вращаются отдельно. Двойное сцепление означает, что в этот момент вы отпускаете сцепление, в то время как коробка передач все еще находится в нейтральном положении. Отпускание педали сцепления связывает двигатель и сцепление вместе, но выходной вал трансмиссии вращается быстрее, так как он соединен с ведущими колесами.
Чтобы успешно переключиться на третью передачу, в этот момент вы должны поднять обороты двигателя, нажав на педаль акселератора, подняв скорость вращения двигателя, сцепления и третьей передачи (которая косвенно связана со сцеплением) до той же скорости, что и выходной вал коробки передач.
Затем выжимается сцепление, селектор передач перемещается с нейтральной передачи на третью, а затем сцепление отпускается, что обеспечивает плавное переключение на пониженную передачу.
Подводя итоги процесса, переключение с четвертой на третью: 1. Выжать педаль сцепления. 2. Установите переключатель в нейтральное положение. 3. Отпустить сцепление. 4. Нажмите на дроссельную заслонку. 5. Еще раз нажмите на педаль сцепления. 6. Включите третью передачу. 7. Отпустить педаль сцепления.
Понял? Теперь давайте введем в микс синхронизаторы. Почти все современные легковые автомобили с механической коробкой передач имеют синхронизаторы, что делает весь описанный выше процесс ненужным. Однако исторически трансмиссии большегрузных грузовых автомобилей не имели синхронизаторов. Синхронизатор предназначен для согласования скорости вращения выбранной вами передачи (которая связана со скоростью сцепления) со скоростью выходного вала трансмиссии.
Это устраняет необходимость дважды нажимать на педаль сцепления, и вместо того, чтобы переводить рычаг переключения передач в нейтральное положение, вы можете сразу перейти к следующей выбранной вами передаче.
Зная, что в вашем автомобиле с механической коробкой передач используются синхронизаторы, вы можете подумать, что нет смысла разбираться в том, как использовать двойное сцепление. Однако есть еще конкретные сценарии, где это может быть полезно. Если вы приближаетесь к красному сигналу светофора с нейтральной передачей, а перед полной остановкой загорается зеленый, вам может быть трудно включить первую передачу. Это связано с тем, что выходная скорость трансмиссии сильно не соответствует частоте вращения двигателя и сцепления. Когда автомобиль находится в нейтральном положении и вы не нажимаете педаль сцепления, если вы нажмете на педаль газа, затем выжмете сцепление, а затем попытаетесь переключиться на первую передачу, вы заметите, что это намного легче.
Двойное сцепление не только позволяет вам включить первую передачу, когда вы уже движетесь, но также может продлить срок службы ваших синхронизаторов.
Для более наглядного объяснения того, как все это работает, посмотрите видео ниже.
Что такое двойное сцепление и нужно ли мне на самом деле заботиться?
Мы можем получать доход от продуктов, доступных на этой странице, и участвовать в партнерских программах. Подробнее ›
The Drive и его партнеры могут получать комиссию, если вы покупаете продукт по одной из наших ссылок. Подробнее.
В автомобиле с механической коробкой передач водитель нажимает педаль сцепления каждый раз, когда включает или выключает передачу. Отпустите газ, нажмите сцепление, без усилий переместите рычаг переключения передач с одной передачи на другую и отпустите сцепление, прибавляя газу. Все это стало возможным благодаря небольшим деталям внутри коробки передач, известным как синхронизаторы, среди нескольких других частей механической головоломки.
Синхронизаторы, или синхронизаторы, делают переключение передач плавным и быстрым. Они также устраняют необходимость двойного сцепления или использования сцепления дважды в течение каждой смены.
Если вы водите современное транспортное средство, вам практически не нужно будет выжимать двойное сцепление, но не лгите: вы никогда до конца не понимали отсылку к тому фильму с Вином Дизелем, а он всегда был жуком в затылок. Настал день, чтобы наконец узнать все о двойном сцеплении. Заходи, разносчик пиццы.
Что такое двойное сцепление?
Проще говоря, двойное сцепление — это двойное нажатие на педаль сцепления во время одного переключения между передачами. Начиная движение на пятой передаче, это происходит так:
Включение сцепления, переключение с пятой на нейтральную, отпущенное сцепление, резкое нажатие на педаль газа, выжатое сцепление, переключение с нейтральной на четвертую.
Если вы переключаетесь на повышенную передачу, сигнал дроссельной заслонки не нужен.
В автомобилях без синхронизаторов внутри трансмиссии используется двойное сцепление, чтобы по существу зацепить шестерни, входные и выходные валы вместе для плавной передачи мощности.
Honda S2000 — легендарный спортивный автомобиль с механической коробкой передач., HondaДвойное сцепление — это то же самое, что и двойное сцепление?
Думаю, у вас немного перепутался провод. Двойное сцепление — это глагол, например, двойное сцепление. Нет такой вещи, как двойное сцепление. Коробка передач с двойным сцеплением — это тип автоматической коробки передач, в которой используется два пакета сцепления. Один пакет обрабатывает нечетные передачи, а другой — четные.
Что такое сцепление?
Пакет сцепления представляет собой узел фрикционных дисков, металла, пружин и поршней с механическим и/или гидравлическим приводом в корпусе автоматической коробки передач, который позволяет автомобилю переключаться между передачами.
Научитесь водить машину в гоночной школе Skip Barber Racing
Изучить поведение, особенности и индивидуальность вашего автомобиля можно самостоятельно, но вы не делаете это в вакууме. Пропущенный переломный момент или фиксация цели на том дереве может означать погнутый бампер или серьезные медицинские счета. Зачем рисковать, если вы можете безопасно научиться водить машину у профессионалов Skip Barber Racing School?
The Drive сотрудничает с Skip Barber, легендарной гоночной школой, чтобы гарантировать, что при первом включении зажигания автомобиля вы не улетите в кювет.
Honda S2000 известна своим высокооборотным двигателем., HondaЧасто задаваемые вопросы о двойном сцеплении
У вас есть вопросы, У Drive есть ответы!
В: Переключается ли Бабушка без двойного сцепления? A: Поверьте нам, вы не бабушкино переключаете передачи, если не используете двойное сцепление в своем Subaru BRZ 2022 года.
A: Некоторые дизельные полуприцепы и некоторые гоночные автомобили продолжают использовать методы двойного сцепления.
В: Соответствие оборотов — это то же самое, что двойное сцепление?A: Целью согласования оборотов является согласование частоты вращения двигателя со скоростью передачи. Целью двойного сцепления является согласование входного вала двигателя с шестерней и выходным валом трансмиссии, на которые вы переключаетесь. Если скорости не совпадают, он не сможет включить передачу.
В: Двойное сцепление хорошо или плохо? A: Если вы водите современный автомобиль с механической коробкой передач, вам не нужно двойное сцепление.