Принцип работы двойного сцепления

Автомобили

Бьюсь об заклад, процентов 90 из вас, прочитав заголовок этой статьи, подумает: «двойное сцепление что это»? Не стыдитесь, большинство механиков в любом автосервисе не сразу сможет объяснить вам что это и как оно работает.

Но на самом деле ничего сложного в принципе работы этого механизма нет, а если вы внимательно ознакомитесь с этой статьей, то убедитесь в этом.

Историческая справка

Устройство перекочевало в конвейерное производство автомобилей со спортивных треков. Первый прототип появился в 1939 году. Его автор Адольф Кегресс, планировал установить его на Citroen Traction. Однако дальше чертежей дело не пошло.

И лишь в конце прошлого века компания Porsche создала КПП, которая переключала передачи без сбрасывания газа. Если ранее при переключении передач форсированные моторы теряли мощность, в результате сброса газа, то система с двойным сцеплением обеспечивала переключение передач без снижения мощности крутящего момента.

Как устроено двойное сцепление

Главная суть изобретения, это использование в работе сцепления обоих (двух) валов коробки передач.

Если в обычном механическом варианте шестерни установлены на одном валу, то тут первое сцепление транслирует крутящий момент на внешний вал (для четных передач), а второе – на внутренний (для нечетных передач).

Другими словами, в корпусе как бы размещены две механические коробки, которые работают попеременно.

Принцип работы двойного сцепления

Управляются механизмы КПП автоматическим и гидравлическим способами. В отличие от автоматической коробки передач, в КП, имеющих двойное сцепление, нет гидротрансформатора. Есть варианты с «мокрым» двойным сцеплением (детали работают в смазочно-охлаждающей жидкости) и обычные, сухие.

Вообще, мнение специалистов сходится в том, что система DSG (Direct Shift Gearbox) самая лучшая для сухого двойного сцепления.

Принцип работы сухого двойного сцепления

В момент начала движения на первой передаче, автоматика начинает готовить вторую. В момент переключения первое сцепление выключается, а второе – включается. После чего автоматика определяет, что авто разгоняется дальше и начинает готовить третью, и далее по такому же алгоритму.

Для определения следующей передачи автоматика учитывает:

  • положение педали газа (зависит от того разгоняется автомобиль или тормозит);
  • скорость вращения первого вала или второго;
  • угловые скорости вращение колес;
  • расположение рычага переключения КП.

Во время переключения на какие-то доли секунды первое и второе сцепления становятся замкнутыми, в результате этого мотор остается соединенным с ведущими колесами и крутящий момент фактически не снижается.

Принцип работы двойного сцепления

Часто такую коробку именуют полуавтоматической трансмиссией. Но на самом деле это «механика», только без педали сцепления. Переключать передачи может как компьютер, так и водитель рычагом или кнопками, расположенными на руле.

Принцип работы двойного сцепления

Плюсы и минусы

Надо отдать должное конструкторам этого гениального изобретения. Такое сцепление дает удивительную плавность хода транспортного средства, переключение передач без рывков и дерганий. А по сути дела это же ведь механическая коробка передач.

Не зря авто концерн Volkswagen сделал основную ставку на такого рода коробки переключения передач и постоянно их совершенствует.

Единственный существенный недостаток – это масса сложных элементов, и соответственно это отражается на ценах на ремонт и обслуживание.

Читайте также:  Renault start как работает

Плюсы

  • Экономия горючего. По сравнению с 5-ти ступенчатой автоматической КПП вариант с двумя сцеплениями расходует на 10 процентов меньше горючего;
  • Плавный ход и отсутствие рывков при переключении передач;
  • Отличная динамика – линейное ускорение без заметных потерь мощности;
  • Вариативность переключения передач – самостоятельно или на автомате;
  • Оптимальный вариант для мощных авто с двигателями на 200 – 500 л. с.

Минусы

  • Профессиональное сервисное обслуживание только в больших городах;
  • Сложная конструкция, и, следовательно, дорогое обслуживание и ремонт;
  • «Рывки» и «провалы» в процессе движения в спортивном режиме с постоянными торможениями и разгонами. При использовании такого стиля езды автоматика требует 400 — 600 миллисекунд, чтобы успеть определить передачу, на которую необходимо переключиться.

Коробки переключения передач с двойными сцеплением объединили все достоинства «механики» и «автомата»: малый расход горючего, плавность хода, удобство управления.

Многие ведущие автопроизводители уже используют системы двойного сцепления на своих моделях, так как считают, что в этом будущее. Их распространение сдерживает лишь значительная себестоимость и опасения в среде потенциальных покупателей.

Принцип работы двойного сцепления

Вот пожалуй, и всё о двойном сцеплении.

Если вам понравилась статья, делитесь с друзьями, либо ссылкой, либо с помощью кнопок социальных сетей. Возможно кто-то из них не может определиться, покупать или нет авто с таким сцеплением. А ответ здесь прост: однозначно – да!

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.

Принцип работы двойного сцепления

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.

Читайте также:  Как работает автоматическая парковка

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.

Принцип работы двойного сцепления

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

Принцип работы двойного сцепления

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.

Принцип работы двойного сцепления

Довольно много инноваций в современных автомобилях, которые уже стали нормой, перекочевали из автомобильного спорта. Система двойного сцепления — не исключение. Для гоночных автомобилей каждая секунда дорога, поэтому учитывается каждый нюанс и даже скорость переключения передач. Не буду вдаваться в детали о том кому пришло в голову изобрести двойное сцепление (но на всякий пожарный скажу, что это был француз Адольф Кегресс, который еще в далеком 1939 пытался воплотить в жизнь то, что мы сегодня называем коробка с двойным сцеплением…), но это изобретение позволило не только экономить время на переключении скоростей, но и не терять при этом крутящий момент. Такую особенность подхватили маркетологи и уже после доработали и внедрили в жизнь инженеры, в результате чего двойное сцепление появилось на АКПП и «роботах».

Двойное сцепление — устройство и принцип работы

В отличие от обычной коробки переключения передач (КПП), у коробок с двойным сцеплением два вала вместо одного, на которых располагаются шестерни. У каждого сцепления своя задача, одно передает крутящий момент на первый вал, а другое — передает его на второй вал. На каждом валу располагаются шестерни, то есть передачи, один вал содержит исключительно четные, а второй нечетные передачи. Для примера: на внутреннем валу 2-я, 4-я, и 6-я передачи, а на внешнем 1-я, 3-я, и 5-я. В принципе, вся КПП — это совокупность валов и шестеренок, которые взаимосвязаны между собой и включаются в работу тогда, когда вам это нужно.

Трансмиссия данного типа работает под руководством автоматики, которая в свою очередь управляет гидравлическими приводами (гидроприводами). Ошибочно полагать, что такая коробка — это простой всем нам знакомый «автомат», нет, есть разница, при чем большая. В коробке с двойным сцеплением отсутствует неотъемлемая составляющая каждой автоматической коробки — гидротрансформатор.

Модификации двойного сцепления

Существует два варианта исполнения данной коробки с «мокрым» и «сухим» сцеплением.

Мокрое сцеплении предусматривает расположение узлов коробки в масляной среде. За счет такого решения происходит охлаждение, снижается трение между рабочими поверхностями и соответственно сокращается износ деталей. Двойным сцеплением «мокрого» типа, как правило, оснащаются автомобили с большим крутящим моментом, то есть мощные спорткары и заряженные гоночные автомобили.

Сухое сцепление, как уже понятно из названия, работает «на сухую», в результате чего существенно проигрывает «мокрому» аналогу. Однако вместе с тем имеет ряд преимуществ, среди которых: простота и надежность за счет отсутствия масляного насоса. Последний, кстати, потребляет ресурс двигателя, а стало быть снижает его мощность со всеми вытекающими.

Читайте также:  Стоимость тросика ручного тормоза

В двух словах об устройстве сухого сцепления. Сухой тип двойного сцепления имеет более простое устройство. Используется всего лишь один ведущий диск, соединенный с маховиком двухмассового типа, а на первичных валах установлены диски сцепления. Затем идут нажимные диски, рычаги, пружины, а также два нажимных подшипника. По умолчанию диски разомкнуты.

Мокрое сцепление предусматривает наличие двух пакетов дисков, расположенных внутри корпуса. Некоторые фрикционные диски соединены с корпусом жестко. Сам корпус сцепления соединен с валом двигателя при помощи ступицы. Другие фрикционы соединены с валами КПП через ступицы. По умолчанию сцепление разомкнуто, поскольку на диски воздействуют пружины. Как только возникает потребность в сцеплении в работу включается гидроцилиндр, подключенный к гидроэлектрическому модулю.

На переднеприводных автомобилях используются коробки с мокрым двойным сцеплением параллельного расположения за счет компактности концентрических муфт.

Принцип работы двойного сцепления

В случае использования простого сцепления потеря крутящего момента во время переключения передач — неизбежна, вместе с этим происходит и потеря мощности. У двойного сцепления все куда лучше, как только автомобиль сдвинулся с места, система уже ждет переключения на повышенную передачу как бы предугадывая его, для этого используются сигналы, поступающие от датчиков. Когда наступает время переключения, первый диск сцепления мгновенно отключается и включается второй диск.

Прежде чем переключить ту или иную скорость, система анализирует ряд сигналов, которые поступают от датчиков. Главным среди сигналов являются данные о положении педали «газа», именно эти данные позволяют системе понять, чего хочет водитель — ускориться или сбавить обороты. Также при переключении скоростей учитывается скорость вращения колес, валов в КПП, а также положение ручки переключения передач. Грубо говоря, в момент переключения передач какие-то доли секунды сцепление обеспечивается за счет двух систем дисков, после чего одна из них отключается. Кроме скорости переключения соблюдается также плавность, то есть ни намека на рывки или толчки.

О плюсах двойного сцепления

  • Скорость и плавность переключения передач.
  • Экономия топлива (даже больше чем на «механике»).
  • Лучшая разгонная динамика по сравнению с АКПП и МКПП . Достигается благодаря отсутствию пауз и падения мощности между переключением передач.
  • Двойное сцепление идеально сочетается с мощными автомобилями (от 200 «лошадей» и выше).
  • Возможность переключения передач в ручном режиме.

О недостатках двойного сцепления

  • Сложная конструкция, что так или иначе сказывается на стоимости обслуживания и ремонта. Те, кому довелось заниматься ремонтом коробки с двойным сцеплением в один голос утверждали об оооочень высоких ценах на ремонт и запчастях.
  • Проблема найти специалиста, который бы взялся за ремонт коробки с двойным сцеплением или выполнил его правильно.

Как-то так… Надеюсь вам было интересно и понятно!?

Ваши соображения относительно данного типа сцепления оставляйте в комментариях, возможно у кого-то из вас был опыт эксплуатации или ремонта КПП с двойным сцеплением — будем признательны, если вы ими поделитесь с нами.

Добавить комментарий

16 − три =