Dct трансмиссия: Коробки передач с двойным сцеплением (DCT или DSG)

Содержание

Коробка передач с двойным сцеплением

Коробка передач с двойным сцеплением ( DCT ) (иногда называемая коробкой передач с двойным сцеплением ) — это тип многоскоростной системы трансмиссии автомобиля , в которой используются два отдельных сцепления для нечетных и четных наборов передач . ^[1] Конструкция часто похожа на две отдельные механические коробки передач с соответствующими сцеплениями, расположенными в одном корпусе и работающими как единое целое. ^[2]^[3] В легковых и грузовых автомобилях DCT работает как автоматическая коробка передач , не требующая вмешательства водителя для переключения передач.

Первым запущенным в производство DCT была автоматическая коробка передач Easidrive , представленная на автомобиле среднего размера Hillman Minx 1961 года. За этим последовали различные восточноевропейские тракторы в 1970-х годах (с использованием ручного управления с помощью одной педали сцепления), затем гоночный автомобиль Porsche 962 C в 1985 году. Первый DCT современной эпохи был использован в Volkswagen Golf R32 2003 года . С конца 2000-х DCT получили все большее распространение и вытеснили гидравлические автоматические коробки передач в различных моделях автомобилей.

Фундаментальный принцип DCT заключается в том, что одна муфта приводит в движение набор шестерен с четными номерами, а другая муфта приводит в движение шестерни с нечетными номерами. ^[1]^[2]^[4] Поскольку DCT может предварительно выбирать нечетную передачу, когда автомобиль движется на четной передаче (или наоборот), DCT может переключаться в несколько раз быстрее, чем это возможно с механической коробкой передач. ^[3]^[5] Рассчитывая время включения одного сцепления в тот момент, когда другое отключается, DCT может переключать передачи, не прерывая подачу крутящего момента на колеса. ^[4]^[5]

В DCT используются пакеты сцепления (как в механической коробке передач), а не преобразователь крутящего момента , используемый в традиционных (гидравлических) автоматических коробках передач. ^[1] Сцепления DCT бывают «мокрыми» или «сухими» и аналогичны сцеплениям, используемым в большинстве мотоциклов. ^[6] Мокрые сцепления омываются маслом для обеспечения охлаждения поверхности сцепления, ^[7] поэтому мокрые сцепления часто используются в устройствах с более высокими крутящими моментами, например, в двигателе 1250 Нм (922 фунт-сила-фут) в Бугатти
Вейрон .

Концепция трансмиссии с двойным сцеплением была изобретена французским инженером Адольфом Кегрессом в 1939 году. ^[11] Трансмиссия предназначалась для использования в Citroën Traction Avant , однако у Кегресса закончились деньги до того, как удалось разработать рабочую модель. ^[12]

Одним из первых серийных DCT был блок Easidrive , разработанный в конце 1950-х годов британскими компаниями Smiths Industries and Rootes. Этот DCT, представленный на Hillman Minx 1961 года (серия IIIC) , использовал два электромагнитных сцепления , а также аналоговую электронику и серию соленоидов для переключения передач. ^[13]^[14] Easidrive предлагался в качестве опции на моделях Hillman и Singer, однако это не было надежным устройством, и многие из них были заменены обычными механическими коробками передач.

Схема ДКП (с двумя одинаковыми муфтами, расположенными на оси маховика)

DCT на основе концентрической схемы сцепления (внутри круглой черной крышки, показанной в центре изображения)

Принципиальная схема коробки передач с двойным сцеплением:

М: Мотор
A: Первичный привод и ведущий вал
В: Двойное сцепление
С: Ведомый вал
D: промежуточный вал, полый, четные шестерни
E: промежуточный вал, нечетные передачи
Ф: Выход

Трансмиссия автомобиля — устройство, схемы, виды

Форма поиска

Поиск

Вы здесь

Главная → Коробка передач ремонт и замена → Трансмиссия автомобиля — какой бывает?

Трансмиссия – это вспомогательное дополнение двигателю, без которого нормальная эксплуатация автомобиля абсолютно не возможна. В этой статье мы расскажем вам об устройстве и принципе действия трансмиссионной части автомобиля и раскроем их виды.

Для чего необходима трансмиссия в автомобиле?

Независимо от марки и модели автомобиля, в ней имеет трансмиссионная часть. В ее состав входит коробка передач, сцепление, ШРУС или карданный вал. Вращающий момент с коленчатого вала двигателя передается на маховик. Он имеет зацепление со специальным диском, находящимся в корзине. Этот узел получил название – сцепление. Система сцепления обеспечивает плавное включение и отключение передач и передает крутящий момент на первичный вал коробки передач. Последняя приводит в движение ШРУС или карданный вал, механизмы которых раскручивают колеса.

Трансмиссия обеспечивает постоянство оборотов на разной скорости автомобиля, что уменьшает износ двигателя, поддерживает нормальную температуру и снижает расход топлива при движении на большой скорости. Низкая частота оборотов достигается путем применения нескольких передаточных пар, переключение которых возможно прямо во время движения.

Трансмиссия автомобиля может быть автоматической или механической. Они имеют разный принцип действия и систему сцепления.

Механическая трансмиссия

Механическая коробка передач получила свое название за счет ручного переключения передач. Передачей в МКПП называют пару шестерен, находящихся во взаимодействии и образующих определенное передаточное число. По-другому, передачи называют ступенями.

В состав механической коробки передач входят следующие элементы. Первичный вал – принимает крутящий момент со сцепления и имеет такую же угловую скорость вращения, что и маховик двигателя. Промежуточный вал – осуществляет передачу вращения на вторичный вал. Имеет блок шестерен, которые находятся в зацепление с первичным валом, и блок шестерен на другом конце, имеющий зацепление с вторичным валом. Промежуточный вал располагается ниже первичного и вторичного вала параллельно им. Вторичный вал – располагается на одной оси с первичным и принимают вращающий момент с уже другим передаточным числом от промежуточного. Далее, вторичный вал передает вращающий момент либо на ШРУС (переднеприводный автомобиль), либо на карданный вал (заднеприводный автомобиль). В автомобилях с переднеприводной компоновкой применяются, также, и двухвальные КПП.

Переключение передач осуществляется рукояткой в салоне водителя. Изменение передаточного числа осуществляется с помощью синхронизаторов (или муфт свободного хода), которые передвигаются по оси промежуточного вала.

Автоматическая трансмиссия

Она представлена автоматической коробкой передач, где переключение ступеней осуществляется без участия водителя, для обеспечения более комфортного и удобного управления автомобилем. Передача вращающего момента осуществляется с помощью гидротрансформатора – это более «мягкая» альтернатива сцеплению, имеющая в своем составе заполненную маслом турбину для плавного переключения передач и начала движения.

Видео — Принцип работы трансмиссии

Вращающий момент передается с ведомой турбины гидротрансформатора на первый вал коробки передач. Изменение передаточного числа осуществляется при помощи системы шестерней, управляют которыми специальные фрикционные муфты. Чтобы избежать ударов при переключении, в конструкции предусмотрены обгонные муфты с возможностью проскальзывания при вращении в обратную сторону.
За осуществление автоматического переключения ступеней отвечает гидравлический исполнительный кольцевой цилиндр. Гидравлический привод приводит в действие определенную секцию фрикционов, которые включают требуемую передачу.
Давление масла в АКПП поддерживается при помощи специальных соленоидов. При выборе режима работы, в электронный блок управления поступает соответствующий сигнал, который активирует нужную программу. Она, в свою очередь, открывает нужные для работы клапана.

Вот так работает автоматическая коробка переключения передач.

Коробка передач с двойным сцеплением Hyundai/Kia (DCT)

Азии

Hyundai / Kia представила коробку передач с двойным сцеплением (DCT) или механическую коробку передач с автоматическим переключением передач (ASMT) в Hyundai Veloster 2012 года. Сухая трансмиссия с двойным сцеплением сначала устанавливалась на 1,6-литровый двигатель с турбонаддувом, а затем на другие четырехцилиндровые двигатели различных моделей Hyundai и Kia.

Семиступенчатая коробка передач DCT похожа на две механические коробки передач, переключаемые вместе с двумя сцеплениями. В то время как одно сцепление и вспомогательная коробка передач подключены к колесам, другая вспомогательная коробка передач выбрана и ожидает переключения. DCT переключается с помощью электродвигателей, которые перемещают вилки переключения передач. Один привод управляет нечетными передачами, а другой привод управляет четными передачами и задним ходом. Другой набор приводов включает и отпускает двойное сцепление.

При возникновении проблем с исполнительными механизмами коробка передач будет проскальзывать и переключаться резко.

Коробка передач DCT не имеет стояночной собачки, как автоматическая коробка передач. Электрический стояночный тормоз работает вместе с коробкой передач, когда ее нужно удерживать на подъеме или припарковать с выключенным двигателем.

Режимы защиты

Трансмиссия DCT управляет температурой фрикционов. Он определяет температуру фрикционов, определяя величину проскальзывания фрикционов. Если водитель держит машину на уклоне с помощью газа, а не тормоза, это повысит температуру фрикционов. Кроме того, интенсивное движение с частыми остановками в течение длительного времени может привести к перегреву сцепления.

Если сцепление нагревается, на ЖК-дисплее комбинации приборов водителю будет предложено нажать педаль тормоза, когда автомобиль находится на уклоне 5 % или выше. Автомобиль может вздрогнуть через одну или две секунды, чтобы предупредить водителя.

При обнаружении более высоких температур блок управления коробкой передач имеет четыре степени защиты. На 1-й, 2-й и 3-й ступенях отображается сообщение о том, что «температура слишком высокая» и водителю необходимо остановиться. Кроме того, используется только одно сцепление. 4-й этап предупреждает водителя, и автомобиль останавливается на 20 минут. Сцепления разомкнутся, и автомобиль не сможет двигаться.

Диагностика

Если есть проблема со сцеплением или приводом коробки передач, вы обнаружите, что проблема связана только с нечетной или четной передачей. Если автомобиль проехал много миль или прожил тяжелую жизнь, подшипники включения сцепления и вилки могут изнашиваться и изменять сцепление сцепления.

Система контролирует состояние фрикционов с помощью датчиков частоты вращения коленчатого вала и датчиков четного и нечетного валов. Приводы муфт и шестерен имеют датчики положения, которые могут выйти из строя. Если датчики дают неверную информацию, переключения могут быть непоследовательными и устанавливать коды. Если привод заменяется, положение привода необходимо заново узнать с помощью сканирующего прибора.

Техническое обслуживание

В этих DCT используется трансмиссионное масло 70W GL4 (Velosters 2012-14 годов используют 75W/80 GL4). Смазка не имеет межсервисного интервала и считается необслуживаемой. Но жидкость необходимо проверять и доливать каждые четыре года или 40 000 миль.

Диагностика трансмиссии BMW с двойным сцеплением

Фраза «коробка передач с двойным сцеплением» или DCT может вселить ужас в сердца некоторых инженеров и техников BMW. Вы, вероятно, никогда не будете иметь дело с внутренностями трансмиссии DCT, такими как шестерни, синхронизаторы и валы. Вместо этого вам придется ремонтировать внешние компоненты, которые управляют сцеплением и охлаждают жидкость. Но понимание того, как шестерни и валы работают вместе, имеет важное значение.

Коробка передач DCT использует принципы механической коробки передач. В DCT используются два промежуточных вала с зубчатой передачей между входным и выходным валами. С одной стороны шестерни с нечетными номерами, с другой с четными. BMW называет два промежуточных вала вспомогательными трансмиссиями. Вместо рычага, соединенного с переключателем в кабине, вилки переключения приводятся в действие гидравлическими соленоидами. нет педали сцепления; это делается с помощью приводов, управляемых компьютером. При повышении передачи одно сцепление отключается, а другое включается, что обеспечивает бесперебойную подачу мощности.

Валы соединяются с выходным валом. Сцепление управляет, а вилки контролируют, через какую субтрансмиссию проходит мощность, чтобы соединить входной вал с выходным валом.

Двойное сцепление

Как и в механической коробке передач, сцепление или сцепления являются слабыми местами. Подобно водителю, компьютер переключает сцепление, чтобы добиться наилучшего сцепления. BMW использует мокрое сцепление с отдельными внутренними и внешними секциями для двух вспомогательных трансмиссий. Это многодисковое сцепление с восемью дисками. Муфты приводятся в действие специальным гидравлическим рабочим цилиндром, управляемым компьютером. Давление приводов сцепления регулируется на уровне 260 фунтов на квадратный дюйм.

Для управления сцеплением модуль Mechatronik использует множество данных. Пьезогидравлические датчики давления измеряют величину давления в приводах двух сцеплений.

Когда сцепление включено, оно также просматривает данные от датчиков скорости и положения на коленчатом валу, входном/выходном валах и на вспомогательных передачах, измеряя событие включения. Узел сцепления также имеет датчики температуры жидкости для определения производительности сцепления.

Компьютер пытается найти баланс между плавным переключением передач и долговечностью сцепления. Модуль трансмиссии работает с модулем управления двигателем для управления крутящим моментом, исходящим от двигателя во время запуска и переключения передач. Но существуют миллионы драйверов, сред и сценариев, о которых инженеры даже не догадывались, когда впервые писали программное обеспечение. Инженеры могут получить второй шанс улучшить программное обеспечение сцепления с помощью обновлений. Большинство автомобилей BMW с трансмиссией DCT имеют обновления программного обеспечения блока управления трансмиссией. Поскольку BMW не разрешает обновлять конкретный модуль, некоторые процедуры перепрограммирования могут длиться до 14 часов. Перепрограммирование должно продаваться с ремонтом коробки передач DCT.

Даже после процедуры перепрограммирования вам потребуется выполнить процедуру адаптации сцепления, которая определяет точки включения сцепления для каждого сцепления и сохраняет данные в модуле управления MDCT. Эту процедуру необходимо выполнить при замене сцепления или каких-либо внутренних компонентов.

Сцепление крепится к двухмассовому маховику. Сцепление находится за крышкой в корпусе колокола. Внутри герметичного корпуса находится шестеренчатый привод насоса. Возможны разные варианты ремонта сцепления. Некоторые комплекты заменяют весь корпус, удерживающий пластины. Другой вариант замены пластин.

Мехатроника

Переключение передач контролируется электронным/гидравлическим модулем DCT на стороне трансмиссии. Лучший способ описать мехатронный модуль — это если бы у гидравлического блока управления ABS и гидроблока трансмиссии был ребенок.

Нормальный диапазон рабочего давления составляет 5–20 бар (72,5–290 фунтов на кв. дюйм), хотя при необходимости его можно увеличить до 30 бар (435 фунтов на кв. дюйм) для поддержания надлежащей работы трансмиссии.

При максимальном усилии переключения давление, необходимое для работы штоков переключения, может быть таким же, как рабочее давление.

Электронные соленоиды воздействуют на селекторные штоки цилиндров переключения, которые перемещают наборы шестерен на валах. Имеется четыре штока переключателя и четыре скользящие муфты, по одному штоку переключателя и одной скользящей муфте на каждую пару шестерен. Передние передачи 1, 2, 3 оснащены двухконусными синхронизаторами. Шестерни 4, 5, 6 и 7 имеют одноконусную синхронизацию.

Углеродный фрикционный материал используется для конических фрикционных накладок на всех синхронизаторах передач. Узел шестерни установлен на трех подшипниках, равномерно распределенных по длине валов трансмиссии. Положение штока селектора контролируется датчиками, установленными в блоке Mechatronik. Есть два датчика, которые контролируют рычажный механизм парковочного замка. При замене блока мехатроника необходимо выполнить процедуру адаптации трансмиссии с помощью диагностического прибора. Процедура калибровки гарантирует, что нейтральные положения и механические упоры будут запоминаться и сохраняться в модуле управления коробкой передач. Также имеется сервисная функция калибровки масла для датчиков температуры.

Доступны сменные модули DCT Mechatronik. Типичная стоимость единицы составляет от 2500 до 3000 долларов. Это не та часть, о которой можно догадаться, что она починит автомобиль. В случае замены блока потребуется его перепрограммирование и адаптация заново.

Жидкость

Температура трансмиссионного масла регулируется термостатом, который открывается при 95ºC или 203ºF для прохождения жидкости через охладитель в передней части автомобиля. Система имеет теплообменник, соединенный с системой охлаждения двигателя. Теплообменник сокращает время прогрева и помогает стабилизировать рабочие температуры. Электрический насос обменивает охлаждающую жидкость между двигателем и коробкой передач. Оптимальная температура составляет около 200º F.

Блок мехатроника имеет три датчика температуры. Один датчик температуры расположен после фрикционов, а два других измеряют температуру жидкости ниже в трансмиссии. Три датчика проверяют работу остальных. Если значения не соответствуют установленным параметрам, будет установлен код недостоверности, и передача может перейти в безопасный режим. Трансмиссионная жидкость также используется для охлаждения штоков переключения и имеет каналы и форсунки, направляющие жидкость на шестерни, синхронизаторы и подшипники вспомогательной трансмиссии.

В трансмиссии BMW DCT используется специальная трансмиссионная жидкость, заявленная как пожизненная. Трансмиссия имеет фильтр в поддоне, который можно обслуживать. Некоторые магазины советуют клиентам заменять жидкость каждые 50 000 миль, но некоторые магазины требуют каждые 100 000 миль (продолжительность гарантии на трансмиссию). Если вас интересует состояние жидкости, вы можете отправить образец в лабораторию анализа масла, такую как Blackstone.

Режимы отказа

Коробка передач BMW DCT имеет режимы отказа, которые ограничивают крутящий момент двигателя и изменяют точки переключения. Наиболее распространенным триггером для этих событий является необъяснимое повышение температуры жидкости в поддоне или на выходе жидкости сцепления.

На трансмиссии будет отображаться желтый значок температуры трансмиссии и сообщение «Температура трансмиссии, ездите осторожно». Коробка передач ограничивает мощность двигателя и меняет точки переключения, чтобы охладить жидкость. Сообщение может исчезнуть после снижения температуры или после циклического включения ключа на некоторых моделях. Это называется контрольным сообщением 104.

Этот режим может быть вызван экстремальными условиями вождения, такими как буксировка или интенсивное вождение с резким троганием с места. Другими возможными вариантами являются неисправности датчиков температуры или проблема с проскальзывающей муфтой, выделяющей избыточное тепло.

Контрольное сообщение 105 — это красный индикатор на приборной панели, который загорается при перегреве коробки передач. Крутящий момент двигателя значительно снижается. Текущая передача остается включенной, пока водитель не остановится. В этот момент включается блокировка парковки. Двигатель будет продолжать работать, чтобы насос мог циркулировать жидкость для охлаждения трансмиссии.

Другие неисправности трансмиссии возникают, когда показания давления превышают или опускаются ниже спецификаций. Некоторые коды могут не влиять на работу трансмиссии и указывать владельцу на посещение сервисного центра BMW.