Кпп dsg что это: Коробка передач DSG в автомобилях ŠKODA

Коробка передач DSG: что это такое

Водители автомобилей > Полезная информация > Автоустройства > Трансмиссия > Робот > Коробка передач DSG

В начале нынешнего века автопроизводители оказались перед весьма сложной дилеммой. Дело в том, что гидротрансформаторные автоматические коробки передач всерьез уступали по своим характеристикам классической «механике», в том числе касательно скорости переключения передач в соответствие с дорожными условиями.

По этой причине с развитием электронных технологий целый ряд инженеров задался вопросом, нельзя ли объединить в одном агрегате МКПП и «автомат». Практически сразу появилось несколько вариантов такого рода трансмиссий, получивших название роботизированных, однако больше преуспел в этом концерн Volkswagen AG. Предложенная им коробка передач DSG (Direct Shift Gearbox) стала наиболее распространенным примером роботизированной трансмиссии.

Коробка передач DSG, по сути, представляет собой классический гибрид механической и автоматической трансмиссий. Переключение передач в нем осуществляется вручную, однако процесс переключения осуществляется путем управляющей электроники и сервоприводов.

Главным отличием коробки передач DSG является наличие пяти валов, образующих вместе с двумя сцеплениями и шестернями механизм двухконтурного типа, служащий для передачи крутящего момента от двигателя. Благодаря этой довольно сложной конструкции достигаются лучшие динамические характеристики автомобиля, а также потолок максимальной скорости, не уступающий машинам с МКПП (у машин с традиционными «автоматами» он, как правило, ниже).

При этом переключение передач в теории происходит так же быстро. К слову, переключение может быть как полностью автоматизированным, и тогда езда на автомобиле с DSG аналогична поездке на «автомате», так и мануальным. Для последнего могут применяться подрулевые лепестки либо непосредственно селектор трансмиссии с системой Tiptronic.

Работает коробка передач DSG по следующему принципу: при наличии пяти валов вместо обычных для «роботов» двух или трех, для передачи крутящего момента от силового агрегата применяется пара многодисковых сцеплений. При замыкании одного сцепления и езде на одной передаче шестерни, которые относятся к другой передаче, уже располагаются в зацепляющем положении, и для их активации требуется лишь включение второго сцепления. Сразу вслед за получением команды от электронного блока Mechatronic происходит единовременное отключение одного сцепления и замыкание второго, что приводит к моментальному включению передачи. Подобная схема позволяет минимизировать время включения передач.

Система валов, применяемая в коробке передач DSG, достаточно сложна. Один из валов при этом сделан полым, а второй вал проходит непосредственно через первый. При этом внешний вал, а также шестерни находятся в соединении с парой вторичных валов и составляют первый контур. Он отвечает за включение второй, четвертой и шестой передач. Внутренний же вал соединяется со второй парой вторичных валов с шестернями, которые отвечают за первую, третью, пятую и заднюю передачи. При этом непосредственное включение передач производится синхронизатором и муфтой, а управление процессом осуществляется гидравлическим усилителем по командам электроники.

Главным преимуществом применения DSG является, как уже говорилось, высокая скорость переключения передач, которая выше аналогичных АКПП с гидротрансформатором. Кроме того, коробка передач DSG позволяет выиграть время в разгоне автомобиля, а также обеспечить большую топливную экономичность по сравнению с традиционными «механическими» аналогами.

При этом трансмиссия данного типа позволяет легко адаптировать ее под стиль езды, а также обеспечить своевременность смены передач, что весьма важно для спортивных автомобилей. Собственно говоря, именно поэтому принцип данного «робота» лег в основу другой трансмиссии от компании Porsche, получившей название PDK.

Однако «робот» от  Volkswagen состоит не только из одних «плюсов». Минусом данной сложной трансмиссии является невысокий уровень надежности, что выясняется при долговременной эксплуатации.

В частности, немало проблем водителям автомобилей доставляет электронный блок управления, который периодически может давать сбои. Довольно часто на коробку передач DSG оказывают влияние и российские дороги. В частности, сильная тряска и удары способны повредить механику системы и привести к сбоям в функционировании. На КПП первых серий были также проблемы с блоком «мехатроник», при этом производителем данная неполадка была выявлена и устранена.

Стоит отметить, что на настоящий момент надежность роботизированных трансмиссий стала выше, однако они по-прежнему «не любят» попадания грязи и воды, что следует учитывать при эксплуатации.

Видео — вся правда про коробки DSG:

При всех недостатках данного типа трансмиссии ее достоинства перевешивают. Собственно говоря, именно поэтому большинство продаваемых в нашей стране автомобилей Volkswagen и Skoda комплектуются именно этими коробками передач.

При этом на новых моделях начинают появляться коробки передач DSG с семью ступенями. Применение такого количества передач обуславливается наиболее «тонким» распределением крутящего момента, а также возрастающими требованиями по экологичности, что вынуждает производителей ценой увеличения количества передач увеличивать экономичность и «заставлять» работать мотор на минимальных оборотах.

Тем более, что конкуренты не дремлют. В частности, совсем недавно компания Land Rover презентовала на модели Evoque 9-ступенчатый «автомат». Так что, наверняка, увеличение числа передач не избежит и DSG. При этом главной задачей конструкторов при развитии данной трансмиссии является своевременное устранение недочетов, которые вполне характерны для технически сложного агрегата.

Подводя итог, следует отметить, что появление коробки передач DSG стало, своего рода, апофеозом развития роботизированных трансмиссий. Собственно говоря, именно по этой причине данная трансмиссия наиболее оптимальна для использования с моторами различной мощности, что сделало ее «всефольксвагеновской» — приобрести коробку передач DSG можно практически для любого автомобиля модельного ряда – от сравнительно доступного и маломощного до оснащенного многолитровым силовым агрегатом.

По отзывам владельцев технические характеристики Рено Сандеро Степвей порадовали фанатов этого нового автомобиля.

Подбор дисков по марке автомобиля онлайн (читать) можно осуществить на разных сайтах.

Обзор автомобиля Опель Зафира — https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/auto/opel/zafira.html. Недавно было объявлено об уходе Opel с рынка РФ.

Видео — преимущества и недостатки коробки DSG:

Коробка передач DSG – что это такое?

Устройство автомобиля

05.02.2019

0 2 минуты на прочтение

Несмотря на то, что первую преселективную КПП, получившую название DSG, или «Dual Shift Gearbox», вывели на рынок в достаточно далёком 2002 году, до сих пор среди отечественных автомобилистов нет единого мнения по поводу коробок этого типа.

Одни считают их венцом развития инженерной мысли, другие, напротив, уверены, что разработчикам не удалось достичь цели – объединить в одном изделии достоинства «механики» и «автомата». Впрочем, за прошедшие годы коробка DSG заметно эволюционировала, избавилась от большинства недостатков, и сегодня её устанавливают на машины бизнес и представительского класса.

Что собой представляет коробка передач DSG?

Как известно, механические КПП славятся экономичностью расхода горючего и высокой степенью управляемости, тогда как наиболее востребованное качество «автомата» – простота управления автомобилем.

Создавая коробку передач DSG, конструкторы объединили в одном корпусе оба конструктивных принципа: роботизированная КПП представляет собой узел с двумя сцеплениями и шестерёнчатым механизмом трансмиссии, управляемый при помощи сложной электроники. На текущий момент выпускается две основных модификации коробки DSG: шестиступенчатая с «мокрым» типом сцепления и семиступенчатая, у которой сцепление реализовано по «сухому» принципу.

Принцип функционирования DSG

В коробке передач DSG реализована идея двухрядного включения передач. Через одно сцепление включаются нечётные, через другое – чётные передачи. При переключении скорости сначала происходит переключение на следующую передачу, а затем уже отключается предыдущая, благодаря чему не происходит прерывание крутящего момента. Это означает, что при переключениях отсутствуют потери мощности и обеспечивается беспрецедентная плавность перехода.

Переключение осуществляется при помощи гидравлических приводов, исполняющих команды электронного блока управления. В обычном режиме коробка всегда переключается на соседнюю передачу, но предусмотрена и возможность ручного выбора передач, если у водителя возникнет такое желание. Конструкция обеспечивает высочайшую скорость переключения передач, превышающую скорость человеческой реакции.

Мехатроник – узел управления сцеплениями

Одним из важнейших узлов коробки DSG является Мехатроник – управляющий блок, который состоит из гидравлических приводов и электронного микропроцессора, управляющего их работой.

Мехатроник располагается в картере коробки и действует согласно данным, поступающим от датчиков, контролирующих:

• число оборотов входного и выходных валов;
• давление, температуру и уровень трансмиссионной жидкости;
• позиции вилок, включающих ступени;
• скорость движения автомашины;
• уровень открытия дросселя;
• температуру двигателя.

Электронный управляющий блок анализирует поступающие данные и формирует сигналы, управляющие гидравликой, которая, в свою очередь, выполняет переключение передач.

Плюсы и минусы коробок DSG

Наиболее важным преимуществом «роботизированной» коробки DSG является высочайшая скорость переключения передач, составляющая всего 8 миллисекунд. Именно поэтому её вначале использовали исключительно на спортивных авто, предназначенных для скоростных гонок. Кроме того, можно отметить:

• пониженный расход топлива;
• плавность переключения передач;
• очень быстрый разгон;
• наличие двух режимов работы – автоматический и ручной.

Недостатки коробки DSG, по мнению большинства автомобилистов, относятся, в первую очередь, к высокой стоимости самого узла и его обслуживания:

• установка DSG увеличивает стоимость автомашины;
• ремонт КПП обходится намного дороже, чем обычно, а при серьёзной поломке потребуется полная замена недешёвого узла;
• коробка DSG выходит из строя гораздо быстрее обычной, особенно 7-ступенчатая с «сухим» сцеплением;
• при выходе из строя систему управления приходится полностью заменять, так как ремонт невозможен.

Суммируя вышесказанное, можно сделать следующий вывод. Коробка передач DSG более удобна и безопасна при вождении, чем привычные модели КПП. Однако высокий уровень комфорта обходится недёшево, поэтому решение о покупке авто с DSG следует принимать с учётом этого важного фактора.

Статьи по теме

Трансмиссия VW DSG: техническое обслуживание и ремонт жидкостей

Диагностика

Большинство водителей, которые будут владеть легковым или грузовым автомобилем Volkswagen с коробкой передач с прямым переключением передач (DSG), не будут знать, что у них есть коробка передач с двойным сцеплением, соединенная с двигателем. Большинство из них будут думать, что у них автомат с отличным расходом топлива. Они узнают о DSG только после того, как выйдет из строя компонент трансмиссии или истечет сервисный интервал.

Большинство водителей, которые будут владеть легковым или грузовым автомобилем Volkswagen с коробкой передач прямого переключения (DSG), не будут знать, что у них есть коробка передач с двойным сцеплением, подключенная к двигателю. Большинство из них будут думать, что у них автомат с отличным расходом топлива. Они узнают о DSG только после того, как выйдет из строя компонент трансмиссии или истечет сервисный интервал.

ПОЧЕМУ DSG
Коробка передач DSG легче аналогичной автоматической коробки передач с таким же числом передач. А меньший вес означает лучшую топливную экономичность.
Внутри коробка передач с двойным сцеплением более эффективна, чем автомат, поскольку в ней меньше движущихся частей. В случае с автоматической коробкой передач двигатель должен приводить в действие насос, и энергия теряется в гидротрансформаторе и пакетах фрикционов.

СМАЗОЧНАЯ ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ЖИДКОСТЬ
Вместо рычажного механизма, соединенного с переключателем, вилки переключения приводятся в действие гидравлическими соленоидами. Фактическое переключение осуществляется путем размыкания одного сцепления и закрытия другого, а также поддержания потока мощности. Поведение переключения можно точно настроить с помощью программного обеспечения, которое позволяет использовать очень разные характеристики при использовании одной и той же коробки передач DSG.

Volkswagen использует мокрое сцепление. Трансмиссионная жидкость смазывает и охлаждает муфты и содержит модификаторы трения, влияющие на уровень трения муфт. Эти добавки со временем могут истощиться.

Та же жидкость, которая смазывает сцепления, также смазывает внутренние компоненты трансмиссии. Как и в случае с механической коробкой передач, ударные нагрузки на шестерни могут со временем ухудшить качество жидкости.

Жидкость также действует как гидравлическая жидкость. Гидравлические соленоиды включают муфту DSG и шестерни на валах. Если жидкость загрязнена или окислена, это может привести к повреждению уплотнений соленоида, что приведет к внутренним утечкам, или нарушить работу соленоида.

ОБСЛУЖИВАНИЕ ЖИДКОСТЕЙ
Уход за жидкостями является ключом к поддержанию трансмиссии VW DSG в рабочем состоянии. Volkswagen рекомендует интервал обслуживания 150 000 жидкостей для большинства трансмиссий DSG, но рекомендует более частый интервал обслуживания, если автомобиль используется для тяжелых условий эксплуатации или буксировки. Проверьте сервисную информацию для правильного интервала.

Большинство коробок передач DSG имеют картриджный фильтр в верхней части коробки передач. К сожалению, он находится под аккумулятором и/или корпусом воздушного фильтра. Замените фильтр перед сливом масла из коробки передач. В корпусе находится наиболее загрязненная жидкость. При опорожнении корпуса фильтра эта жидкость возвращается в корпус.

Спецификация VW для большинства трансмиссий DSG: G 052 182 A2, G 052 182 A6 или TL 521 82. Убедитесь, что заменяемая жидкость соответствует этим спецификациям или превышает их.

В этой статье:Коробка передач, Volkswagen

Трансмиссия DSG с компьютерным управлением — South East London Meccano Club

Написано Аланом Венбурном в октябре 2006 г.

Загрузите эту статью в формате PDF.

Рисунок 1 Демонстрационная модель коробки передач DSG с программным управлением

Коробка передач DSG Volkswagen/Audi

В начале 2003 года Volkswagen представил новую автоматическую коробку передач, устанавливаемую на Golf RS32. Эта DCT (трансмиссия с двойным сцеплением), известная как DSG (коробка передач с прямым переключением), также была доступна в Audi 3.2 TT Quattro, которая назвала DSG «S-Tronic».

С тех пор коробка передач DSG стала дополнительным оборудованием для большинства автомобилей VW и производится на заводе по производству трансмиссий в Кассале, который способен производить 1000 коробок передач в день.

DSG представляет собой своего рода автоматизированную механическую коробку передач, поскольку она использует технологию мокрого сцепления и системы управления Borg Warner DualTronic в сочетании с новой конфигурацией стандартных зубчатых передач и синхронизаторов VW.

Это шестиступенчатая коробка передач с задним ходом, фактически две коробки передач в одной. Он использует два сцепления, одно (C1) обслуживает нечетные передаточные числа, приводя первичный вал к 1-й, 3-й, 5-й и синхронизаторам заднего хода, а другое (C2) обслуживает четные передаточные числа, приводя первичный вал к синхронизаторам. Синхронизаторы 2-й, 4-й и 6-й передач. Затем четные и нечетные валы приводят в движение общий дифференциал. Рисунок 2 представляет собой разрез всей трансмиссии, если смотреть спереди автомобиля. Привод на заднюю ось передается от выхода с левой стороны к муфте Haldex, установленной на задней оси.

Рис. 2 Трансмиссия DSG, установленная на Audi TT 3.2 V6 Quattro, версия 4WD — выбрано, готово к включению путем переключения на второе сцепление (C2). Это действие повторяется для четных и нечетных переключений передач и, следовательно, для всех переключений вверх и вниз.

Результатом является практически непрерывный поток мощности при переключении передач, который происходит быстрее, чем у механической коробки передач, и более плавно, чем у обычной автоматической коробки передач. Типичное время переключения составляет от 0,3 до 0,4 секунды; при переключении на повышенную передачу мощность двигателя прерывается всего на 8 миллисекунд.

Качество переключения обеспечивается модулированной передачей крутящего момента от сцепления к сцеплению, так как в многодисковых мокрых сцеплениях возможен лучший контроль трения и износа, а тепловая энергия рассеивается циркулирующей охлаждающей жидкостью. В отличие от сухих сцеплений, которые потребляют свой фрикционный материал и в конечном итоге требуют замены.

Схема DSG также более эффективна, чем обычная автоматическая коробка передач с гидродинамическим преобразователем крутящего момента (преобразователь крутящего момента имеет пиковый КПД 86–90% при заданном передаточном числе, при всех других передаточных числах эффективность падает до нуля при остановке и выбеге).

DSG в работе

При запуске (разгон из состояния покоя) предварительно включается 1-я передача и сцепление (C1) берет на себя привод, затем предварительно включается 2-я передача. В требуемый момент переключения сцепление (C2) включается, отпуская (C1) и обеспечивая плавный переход мощности с 1-й на 2-ю передачу. В это время отключается 1-я передача и предварительно выбирается 3-я передача. В следующем требуемом моменте переключения сцепление (C1) снова включается для выбора 3-й передачи, когда сцепление (C2) отпускает. Эта последовательность продолжается до 6-й (высшей) передачи, при условии, что водитель требует непрерывного ускорения.

Все переключения передач выбираются заранее, а сцепления переключаются в соответствии с запрограммированной последовательностью, ожидаемой и контролируемой серией датчиков ABS, считывающих скорость вращения колеса, потребность в дроссельной заслонке, нагрузку автомобиля, ускорение, замедление и т. д.

В дополнение к полностью автоматическим программам переключения для В режимах «D» (Drive) и «S» (Sport) DSG имеет функцию Tiptronic, которая обеспечивает ручное переключение с помощью подрулевых лепестков или последовательное переключение вверх и вниз с помощью функции рычага переключения передач +/-.

На рис. 3 показан общий вид трансмиссии DSG в разрезе, а на рис. 4 схема расположения шестерни и синхронизатора.

Рис. 3. Вид DSG в разрезе, включая дифференциал и промежуточный вал заднего хода

Рис. 4. Схема шестерни/муфты DSG и пути привода 1-й и 2-й передач

История

Однако красота и простота принципа DSG не новы. Изобретение коробки передач с двойным сцеплением приписывают французскому инженеру Андольфу Кегрессу около 19 г.39 (рис. 5). Он намеревался использовать его в автомобиле Citroen Traction, но деловые и военные обстоятельства помешали дальнейшему развитию.

Рис. 5 Предложение Kegresse по коробке передач с двойным сцеплением

Несколько лет спустя компания Automotive Products (AP) предложила коробку передач с двойным сцеплением другой конструкции (рис. 6). В 1985 году Porsche использовал коробку передач, похожую на Kegresse, известную как PDK (Porsche Dual Klutch), 5-ступенчатую коробку передач с сухими дисковыми сцеплениями (рис. 7 и 8), в то время как Luk/Devotek предложили PSG (коробку передач с параллельным переключением), использующую мокрое или сухое сцепление. муфты (рис. 9).

Рис. 6 Схема AP для 4- и 6-ступенчатых моделей

Рис. 7 Схема Porche-Audi PDK

Рис. 8 Porsche-Audi PDK

Рис. 9 Двухдисковое сухое сцепление Luk/Devotek PSG

BMW представила SMG (Sequential Manual Коробка передач) на их модели M3 (2002 г.) и Ferrari аналогичная система на 575M F1 (Маранелло), хотя они классифицируются как «спортивные» трансмиссии, это не DCT, а AMT (автоматические механические трансмиссии) с одним сухим дисковым сцеплением, примеры которых многочисленны и разнообразны.

Ricardo UK в настоящее время производит 7-ступенчатую DCT, используемую в Bugatti Veyron.

Преимущества последовательного переключения:

• Более быстрое переключение — устранена временная задержка переключения рычага переключения передач на калитку «Н».
• Постоянство переключения — нет «времени на обдумывание», какая передача требуется следующей, только переключение вверх или вниз.
• Стабильность рычага — рычаг переключения передач всегда на одном и том же месте.
• Никаких ошибок переключения или неожиданностей — невозможно выбрать неправильную передачу и водитель не «теряется» в калитке переключения.
• Рычаг переключения передач занимает меньше места.

Все эти преимущества DSG проявляет в ручном режиме.

Из многих обзоров, которые я читал об автомобилях, оснащенных DSG, все восхваляли ее преимущества и достоинства, мои любимые абзацы были из статьи о тест-драйве Audi TT V6 из Car Magazine :

«Лучшее из обоих миров Достоинства DSG подтверждаются ее быстрой, однозначной и безотказной работой на дороге. Резкое переключение на повышенную передачу действительно открывает глаза; они происходят так быстро, что вы неоднократно ловите себя на том, что проверяете дисплей на приборной панели, чтобы убедиться, что переключение передач действительно выполнено. Пауза между переключениями передач, которую вы получаете в BMW M3 SMG или Ferrari 575M F1, больше не является проблемой в TT V6. Вместо этого автомобиль несется вперед одним длинным, непрерывным рывком, сохраняя свою скорость на всем пути от полной остановки до максимальной скорости. Единственное изменение тяги вперед связано с изменением оборотов».

Какой отзыв!

Модель Meccano

При планировании модели я определил ряд вопросов и проблем, которые я считал важным решить, прежде чем серьезно заниматься проектом. Это были:

• Размер модели — он, вероятно, был бы слишком велик для использования в любой модели транспортного средства разумного размера.
• Конструкция устройства двойного сцепления.
• Тип механизма переключения передач (имитирующий синхронизаторы реальной коробки передач).
• Способ переключения передач — механический или электромеханический.
• Стратегия переключения передач — микропроцессорное или компьютерное управление было бы окончательным решением и лучше представляло бы прототип (я давно хотел совместить свой интерес к компьютерам с Meccano!).
• Поскольку в полноприводных автомобилях с коробкой передач DSG используется сложное электрогидравлическое многодисковое модулированное сцепление для разграничения скорости между передними и задними колесами (муфта Haldex), решение о том, следует ли включать межосевой дифференциал и где его разместить, было требуется.

Необходимо было провести некоторое начальное моделирование, чтобы проверить осуществимость проекта, и рассмотреть, как можно решить проблемы, изложенные выше.

Рис. 10. Общий вид демонстрационной модели Meccano с коробкой передач DSG

Посмотрите наше видео об этой модели

Размер модели

На основе моего исследования данных DSG и спецификации передаточных чисел, предоставленной VW, я смог набросать ряд альтернативных передач Meccano схематические диаграммы, воспроизводящие оригинал, основанные на однодюймовой межосевой передаче. Затем эти диаграммы были оптимизированы, чтобы получить наиболее близкое соответствие соотношения с DSG.

Как и ожидалось, использование центров в один дюйм привело бы к довольно большой сборке, но это было необходимо для достижения желаемого диапазона передаточных чисел и метода переключения передач, который я имел в виду. Это потенциально классифицировало модель как «демонстрационную модель» с самого начала, как показано на рис. 10.

Двойное сцепление

Это создало реальную проблему, поскольку я предпочитаю конструкцию сцепления, которая не создает осевых нагрузок на опорные подшипники. или конструкции, когда они включены или выключены, чтобы избежать результирующего сопротивления трения. Это было бы особенно желательно в двойном сцеплении.

Переключающее устройство, основанное на подпружиненном рычажном механизме со смещенным центром, было рассмотрено в первую очередь, и было смоделировано и исследовано множество вариантов, прежде чем остановиться на окончательном устройстве с двумя пружинными звеньями, показанном крупным планом на рисунках 11 и 12. Эта конструкция содержит реакцию силы пружины внутри блок в любое время.

Рис. 11 Муфта 1 включена

Рис. 12 Муфта 2 включена

Требование к соосным выходным валам предполагает использование больших осевых частей для достижения концентрических приводов в схеме двойного сцепления «спина к спине».

Задняя пластина сцепления состоит из втулки большой оси и стандартного фланца колеса, надетого на полый вал, с 2-дюймовой звездочкой большой оси в качестве ведомой пластины, прикрепленной к полому валу. Звездочка, зажатая между двумя 1½-дюймовыми резиновыми шинами и дополнительным фланцем колеса, образует основу муфты 2. Муфта 1 состоит из 1-дюймового тройного плоского шкива без бобышки, но с шиной, установленной на тройной плоской оси, зажатой между планшайба 2½ дюйма (без бобышки) в качестве прижимной пластины и шестерня 2½ дюйма. Эта сборка скрепляется четырьмя 1½-дюймовыми полосами двойного изгиба. Вся сборка размещена внутри двух круглых балок диаметром 3½ дюйма.

Переключение сцепления осуществляется с помощью сервопривода коленчатого вала, который входит в зацепление с гнездовой муфтой, которая, в свою очередь, защелкивает рычажно-рычажный механизм, перемещая планшайбу диаметром 2½ дюйма для включения любого сцепления, как показано на рис. 13.

Рис. 13 Сервопривод сцепления и крепление

Поскольку каждый выходной вал сцепления должен приводить в движение две шестерни, а на полый вал большой оси (выход сцепления 2) невозможно установить более одной шестерни, это создало еще одну проблему.

Это было преодолено за счет размещения соосных выходных валов сцепления со смещением, но параллельно раздельным входным валам коробки передач, тем самым приводя левый и правый входные валы коробки передач через дополнительные шестерни от выходов сцепления.

Полый вал (муфта 2) проходит через квадратную опорную плиту большой оси на правой переборке, проходя в редуктор к большой муфте оси с прикрепленной шестерней с 28 зубьями. Трехгранная ось от муфты 1 проходит через полую ось в левую секцию коробки передач и также оснащена шестерней с 28 зубьями. Обе шестерни с 28 зубьями приводят в движение шестерни с 25 зубьями, прикрепленные к соответствующим входным валам коробки передач (нечетные передаточные числа — левая сторона, четные передаточные числа — правая сторона). Эту компоновку можно увидеть на рисунке 14.

Рисунок 14. Вид в плане, показывающий выходы сцепления и входы коробки передач

Переключение передач/синхронизация скорости

Это должно было быть постоянное зацепление и, следовательно, включать какое-то устройство скользящей муфты для имитации действия синхронизатора. Я не ожидал, что это устройство будет включать фрикционную муфту для синхронизации скорости, но искал какую-то форму многозубого собачьего сцепления.

Были опробованы колеса/диски с фиксированными и скользящими втулками с зацепляющими штифтами, но они не были предпочтительны из-за проблем с выравниванием, пространства и количества углового вращения, необходимого для достижения зацепления.

Доступность дисков с 50 зубьями привела к экспериментам по их использованию с противоположными шестернями с 50 зубьями в качестве сцеплений. Это превратилось в достаточно компактное устройство, которое довольно хорошо включалось и отключалось.

К каждой шестерне переключения скоростей прикреплен диск с 50 зубьями, который может свободно вращаться на трехгранной оси, но ограничивается в осевом направлении небольшим кольцом между шестерней и диском. Две противоположные шестерни с 50 зубьями, прикрепленные к каждому концу тройной плоской муфты, образуют скользящий/ведущий элемент для выбора передачи.

Выбор передачи и метод переключения

Предварительные мысли о механической системе переключения с обычным закрытым рычагом переключения передач были исключены как слишком сложные, неаккуратные и нерепрезентативные по сравнению с автоматическим управлением оригинала. Крайне желательна электрическая или электронная, радиоуправляемая или джойстиковая система управления, а еще лучше — микропроцессорная.

Испытания электрических средств переключения передач с соленоидами Elektrikit оказались безнадежными из-за недостаточной силовой способности. Небольшой промышленный трубчатый соленоид на 12 В постоянного тока от Mechetronics оказался более эффективным, но все же не обеспечивал достаточного усилия для последовательного переключения передач. Хотя доступны соленоиды большего размера, тот факт, что соленоиды только толкают или тянут, означал, что всего потребуется девять соленоидов с пружинным возвратом, и вероятность найти подходящий соленоид, достаточно мощный для переключения сцепления, была сомнительной.

Я знал, что любительские сервоприводы, используемые в моделировании на радиоуправлении, будут иметь достаточную мощность, поэтому я поэкспериментировал и успешно переключил муфты с помощью сервопривода, который был у меня под рукой. Следующим вопросом было, как/где взять пятиканальную радиоуправляемую приемо-передающую систему, хотя радиоуправление коробкой передач меня не очень интересовало!

Возможной альтернативой может быть Meccanisms Motorvator™, но запросы о нем показали, что он управляет только двумя соленоидами и относительно дорог.

Микропроцессорное или компьютерное управление было очень привлекательным, поскольку это был путь к автоматическому управлению, как в настоящей DSG. Однако это решение было ограничено моими собственными знаниями технологии и методов программирования.

Затем от Брина Джонса из Meccanoscene я узнал о платах управления сервоприводами и программном обеспечении Milford Instruments. Они производят платы сервоприводов для управления до двенадцати сервоприводов, управляемых либо встроенными EPROMS, либо внешними программами типа BASIC, либо их собственным программным обеспечением. Теперь это выглядело многообещающе, если бы я был готов принять вызов!

Впервые я приобрел программное обеспечение Milford Instruments и быстро освоился с его функциями на своем домашнем ПК. Его можно очень легко настроить для управления перемещением, направлением и скоростью отдельных сервоприводов, а также можно написать сценарий для выполнения этих команд в виде временной программы. Затем я купил дополнительные сервоприводы для функций переключения передач и восьмипозиционную плату сервопривода, применил их к модели и настроил под управление ПК. Результат был очень удовлетворительным и работал хорошо, за исключением случайного «зависания», когда шестерня не отключалась из-за трения между компонентами тройной плоскости (подробнее об этом позже). На рис. 15 показаны сервоприводы, установленные на передней панели, и соединения платы сервопривода.

Рис. 15 Редуктор, вид спереди

В литературе Milford Instruments объясняется, как можно использовать программу, использующую код BASIC, для управления платой сервопривода. Поскольку у меня был опыт использования QBASIC несколькими годами ранее, последовал период пересмотра, чтобы обновить мои возможности программирования.

Пользовательская программа QBASIC обеспечит большую гибкость программирования и позволит отображать на экране события переключения передач, т. е. какая передача включена, какая передача должна быть предварительно выбрана и т. д.

Результирующая программа способна к непрерывному автоматическому управлению, циклическому выполнению заранее определенной и рассчитанной по времени последовательности переключений, или пошаговому шаблону переключения передач по команде с помощью определенных нажатий клавиш, или выбору передачи вверх/вниз путем нажатия кнопки «плюс». и минус для имитации ручного управления веслами реальных транспортных средств.

Если бы эта коробка передач была установлена ​​в транспортном средстве с датчиками обратной связи для положения дроссельной заслонки, частоты вращения двигателя, нагрузки и скорости движения, тогда была бы возможна полностью автоматическая программа управления коробкой передач, как в реальном автомобиле!

Дифференциалы

Поскольку базовая трансмиссия представляет собой переднеприводную конфигурацию с поперечным расположением, я решил использовать цилиндрический дифференциал в передней оси для компактности и удобства управления от параллельного выходного вала коробки передач.

Я рассматривал вариант включения механического межосевого дифференциала вместо муфты Haldex, используемой в оригинальных автомобилях. Пространство оказалось доступным, поэтому была разработана концепция переноса вторичного привода коробки передач на другой цилиндрический дифференциал, что привело к появлению параллельных межосевых / передних дифференциалов, которые можно увидеть в модели.

Другая конструктивная деталь

Каркас состоит из левой, средней и правой переборок, составленных из треугольных и других пластин, скрепленных между собой четырьмя винтовыми стержнями и одной осевой тягой. Левая и правая переборки вытянуты вниз на угловые балки, к которым прикреплены резиновые опоры шин. Диагональные полосы снизу поддерживают плату сервопривода, компоненты которой сверху защищены прозрачной пластиковой пластиной.

Передняя нижняя часть имеет планку, к которой крепятся 1-й/3-й и 2-й/4-й сервоприводы. Сервопривод сцепления установлен на пластине с фланцем под картером сцепления, а также прикреплен к удлинителю корзины сцепления, поддерживающему входной вал, как показано на рис. 13.

Детали Meccano не допускали прямого зацепления валов синхронизатора с дифференциалом, поэтому был добавлен дополнительный (к оригинальной DSG) промежуточный вторичный вал для передачи приводов вала синхронизатора на межосевой дифференциал, указанный на рисунке 16. передача для этого находится за пределами левой переборки и имеет дополнительное преимущество, позволяющее лучше оптимизировать общие передаточные числа по сравнению с оригиналом.

Рис. 16 Вид слева/сзади, показывающий привод выходного реле

Стандартный размер стержня управления сервоприводом Ø1,5 был увеличен до Ø4,0 с помощью концентрических латунных трубок, при этом поверхность каждой трубки была закреплена анаэробным клеем. Тяги управления подпружинены по центру вилок переключения, чтобы избежать любого повреждения сервопривода при настройке.

Упомянутая ранее проблема «зависания» шестерни была связана с сопротивлением трению скольжению между тройными плоскими муфтами и их валами. Полировка и нанесение низкофрикционных составов на поверхности скольжения улучшили это состояние.

Посмотреть больше фотографий этой модели.

Передаточные числа

Много было написано на тему автомобильных передаточных чисел, которые должны следовать арифметической или геометрической прогрессии. Однако для высокоскоростных транспортных средств ступени передаточных чисел должны быть более близко расположены к более высоким передаточным числам. Это связано с тем, что аэродинамическое сопротивление увеличивается пропорционально квадрату скорости, и, следовательно, мощность является кубической функцией скорости. Таким образом, вместо того, чтобы каждое переключение на более высокую передачу выполнялось при одинаковых оборотах двигателя, последующие переключения на более высокую передачу выполняются в более высоких точках на кривой мощности двигателя. Мне не удалось выровнять ступени передаточного числа DSG во всем диапазоне, но я считаю полученную тенденцию приемлемой.

На рис.