Peugeot-Citroen Club Belarus

В разделе "Технический Ликбез" на нашем сайте мы уже рассматривали устройство и основные принципы работы двух типов трансмиссий автомобилей – механической и автоматической. Первая из них требует от водителя при выборе следующей передачи выключать сцепление, надавливая педаль, и перемещать рычаг КПП. Вторая делает самостоятельно за водителя всю работу при помощи гидротрансформатора и набора планетарных передач.
Не так давно появилось промежуточное решение, вобравшее в себя лучшее из двух вышеупомянутых концепций – трансмиссия с двойным сцеплением (DSG), или, как ее еще называют, полуавтоматическая трансмиссия, механика «без сцепления» и автоматизированная механическая коробка передач.
В принципе, уже достаточно давно известны и применяются так называемые секвентальные механические коробки передач – sequential manual gearbox (сокращенно SMG). Но в нашем случае речь идет о трансмиссии с двойным сцеплением.

Начнем с истории. Оказывается идея трансмиссии с двумя сцеплениями принадлежит более известному своим изобретением гусениц инженеру Adolphe Kégresse. Именно он в 1939 году сформулировал идею автоматической коробки передач с двойным сцеплением, которую надеялся применить в легендарном Citroën «Traction». К сожалению, тогда неблагоприятные условия бизнеса не позволили завершить задуманное. Уже в более близкое к нам время концерны Audi и Porsche вспомнили о концепции автоматической коробки передач с двойным сцеплением, но и на этот раз ее использование было ограниченным. Ее использовали только в гоночных автомобилях, которые кстати одерживали победы. В пример можно привести Porsche 962, который в 1986 году выиграл в Монце 1000 км гонку чемпионата мира среди спортивных прототипов. Это был первый успех болида с PDK (полуавтоматической переключаемой лепестками на руле трансмиссии). Лавры же в коммерческом использовании автоматической коробки передач с двойным сцеплением с недавних пор принадлежат концерну Фольксваген. Именно он стал пионером в серийном применении автоматической коробки передач с двойным сцеплением, применив технологию фирмы BorgWarner DualTronic. Сегодня с этой коробкой производятся Volkswagen Beetle, Golf, Touran, Jetta, а также Audi TT и A3; Skoda Octavia; Seat Altea, Toledo и Leon. Итак, что же это за «зверь» – трансмиссия с двойным сцеплением?

Трансмиссия с двумя сцеплениями предлагает в одном агрегате достоинства двух механических КПП. Чтобы лучше понять, что это означает, повторим, как работает обычная механика. Когда водитель хочет переключить передачу в машине с МКПП, он сначала выключает сцепление, которое отсоединяет двигатель от коробки передач и вызывает прерывание потока крутящего момента на КПП. После этого, когда водитель передвигает рычаг МКПП, происходит перемещение зубчатой муфты от одной шестерни к другой шестерне отличного размера от первой. Устройства, называемые синхронизаторами, выравнивают скорость вращения муфты со скоростью зацепляемой шестерни для предотвращения скрежета. Как только новая шестерня выбрана, водитель отпускает педаль сцепления, при этом происходит снова соединение двигателя с трансмиссией и подача вновь крутящего момента на колеса. Об этом достаточно подробно рассказано в нашей статье по Механической КПП. В ней мы объяснили, что в традиционной механике нет беспрерывного потока мощности от двигателя до колес. Вместо этого подача мощности изменяется от включенного до выключенного состояния во время переключения передач, вызывая явление, известное как «толчок переключения передачи» или «прерывание крутящего момента». Для неопытного водителя это явление оборачивается рывками, дерганым движением, швырянием пассажиров вперед и назад после переключения передач.

Валы автоматической коробки передач с двойным сцеплением Двойной вал – сердце автоматической коробки передач с двойным сцеплением. В отличие от обычной механики, которая зацепляет все шестерни на один входной вал, автоматическая коробка передач с двойным сцеплением размещает четные и нечетные передачи на разных валах. Как такое возможно? Внешний вал делается полым, что позволяет разместить внутри него внутренний вал. Внешний полый вал подает мощность от двигателя на шестерни 2-й и 4-й передач, тогда как внутренний вал «питает» 1-ю, 3-ю и 5-ю. Диаграмма на рисунке слева показывает устройство типичной 5-ступенчатой автоматической коробки передач с двойным сцеплением. Обращаем Ваше внимание на то, что одно сцепление контролирует 2-ю и 4-ю передачи, а другое независимое сцепление – 1-ю, 3-ю и 5-ю. Это решение позволяет молниеносно переключать передачи и поддерживать постоянный поток мощности от двигателя на коробку. Стандартная механика не может этого делать, потому что она использует один и тот же вал для четных и нечетных передач.

Многодисковые сцепления Автоматическая коробка передач с двойным сцеплением обходится без гидротрансформатора. Вместо этого используются мокрые многодисковые сцепления. «Мокрое» сцепление означает, что оно, с целью снижения трения и ограничения выделения тепла, работает в масляной ванне для смазки рабочих компонентов. Существуют также версии сухих сцеплений, но практически все производители автоматических коробок передач с двойным сцеплением используют «мокрое решение». Аналогично гидротрансформатору влажные многодисковые сцепления используют гидравлическое давление для включения. Когда сцепление включено, гидравлическое давление внутри поршня разжимает пружины, что приводит к прижиманию набора дисков сцепления к фиксированной пластине давления. Фрикционные диски имеют зубцы по внешнему диаметру размером и формой совпадающие с пазами внутри барабана сцепления. В свою очередь барабан сцепления соединен с набором шестерней, которые получают крутящий момент (рис слева). Для того, чтобы разъединить (выключить) сцепление, давление жидкости внутри поршня необходимо уменьшить. Это заставляет пружины поршня сжаться, что ослабляет давление набора дисков и пластины давления. Принцип работы такой коробки передач показан на рисунке слева внизу. Конечно же, как и в любом механизме у трансмиссии с двойным сцеплением есть и достоинства и недостатки. Но на наш взгляд, после поездки (правда недолгой) на Фольксвагене Туран с двигателем 1,9 TDi и коробкой DSG, плюсов у этой трансмиссии гораздо больше, чем минусов.

Плюсы и минусы автоматической коробки передач с двойным сцеплением.