Трансмиссия автомобиля до недавнего времени делилась на два типа: механическая, которая требует от водителя при выборе следующей передачи выдавливать педаль сцепления и перемещать рычаг КПП, и автоматическая, которая делает самостоятельно всю работу за водителя при помощи гидротрансформатора и набора планетарных передач. Теперь появилось промежуточное решение, вобравшее в себя лучшее из двух вышеупомянутых концепций – трансмиссия с двойным сцеплением, или, как ее еще называют, полуавтоматическая трансмиссия, механика "без сцепления" и автоматизированная механическая коробка передач.
С руками или без них?
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 выдавливает сцепление, которое отсоединяет двигатель внутреннего сгорания от коробки и вызывает прерывание потока крутящего момента на КПП. Когда водитель передвигает рычаг МКПП, происходит перемещение зубчатой муфты от одной шестерни к другой шестерни отличного размера от первой. Устройства, называемые синхронизаторами, выравнивают скорость вращения муфты со скоростью зацепляемой шестерней для предотвращения скрежета. Как только новая шестерня выбрана, водитель отпускает педаль сцепления, которая снова соединяет двигатель с трансмиссией и посылает крутящий момент на колеса. Вот и вся работа!
|
|---|
Как Вы уже наверно поняли, 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 швырянием пассажиров вперед и назад после переключения передач.
Коробка передач с двойным сцеплением, напротив, использует два сцепления, но не имеет педали сцепления. Сложная электроника и гидравлика контролируют сцепления аналогично стандартной автоматической коробке передач. В коробке передач с двойным сцеплением, однако, сцепления работают независимо. Одно сцепление контролирует нечетные передачи (1, 3, 5 и заднюю), другое отвечает за четные передачи (2, 4 и 6). При такой компоновке передачи можно переключать без прерывания потока мощности от двигателя до трансмиссии. Принцип работы такой:
1. нажмите старт, машина едет на второй передаче и управляется внутренним сцеплением, мощность от двигателя передается через внешний вал на шестерню 2-й передачи.
2. С набором скорости компьютер обнаруживает точку переключения на следующую передачу, и заранее выбирает 3-ю передачу.
3. когда водитель выбирает передачу, внутреннее сцепление освобождается и активизируется внешнее сцепление
4. Крутящий момент от двигателя идет вдоль внутреннего вала к заранее выбранной 3-й передаче.
 |
|---|
Водители могут также выбрать полностью автоматизированный режим, который передает все заботы о переключении передач компьютеру. В этом режиме ощущение от работы автоматической коробки передач с двойным сцеплением очень напоминает обычный автомат. Из-за того, что коробка передач с двойным сцеплением заранее выбирает следующую передачу, уменьшается толчок переключения передач. Еще важно заметить, что переключение передач происходит под нагрузкой, что означает постоянный поток мощности от двигателя на колеса.
Многодисковое сцепление
Автоматическая коробка передач с двойным сцеплением обходится без гидротрансформатора. Вместо этого используются мокрые многодисковые сцепления. "Мокрое" сцепление означает, что оно работает в масляной ванне для смазки рабочих компонентов с целью снижения трения и ограничения выделения тепла. Существуют версии сухих сцеплений, но все производители автоматической коробки 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 с пазами внутри барабана сцепления. В свою очередь барабан сцепления соединен с набором шестерней, который получит крутящий момент. Автоматическая коробка передач с двойным сцеплением Audi использует комбинацию витых и диафрагмовых пружин в многодисковых сцеплениях.
 |
|---|
Чтобы отсоединить сцепление, давление жидкости внутри поршня уменьшают. Это заставляет пружины поршня сжаться, что ослабляет давление набора дисков и пластины давления.
Плюсы и минусы
Вам, надеемся, становится ясно, почему автоматическую коробку передач с двойным сцеплением определяют как автоматизированную механику. В принципе автоматическая коробка передач с двойным сцеплением ведет себя как обыкновенная механика: у нее есть входной и промежуточный валы для размещения шестерен, синхронизаторы и сцепление. У нее нет только педали сцепления, потому что компьютер, соленоиды и гидравлика делают все работу за нее. Даже без педали сцепления водитель может "приказать" компьютеру, когда переключаться, при помощи лепестков на руле, кнопок или рычага переключения.
Ощущение езды водителем – еще один плюс автоматической коробки передач с двойным сцеплением. Передачи вверх происходят менее чем за 8 миллисекунд, что обеспечивает самое динамичное ускорение среди всех существующих КПП. Она реализует ускорение, исключая толчки при переключении передач, сопровождающие механические и даже некоторые автоматические трансмиссии. Самое приятное, что водитель сам может выбирать, контролировать ли переключение передач или предоставить это компьютеру.
Возможно, самое важное преимущество автоматической коробки передач с двойным сцеплением – экономия топлива. Непрерывный поток мощности от двигателя до трансмиссии существенно увеличивает экономичность машины. 6-ступенчатая автоматическая коробка передач с двойным сцеплением работает до 10% экономичнее обычного 5-ступенчатого автомата.
Многие производители автомобилей заинтересованы в использовании автоматической коробки передач с двойным сцеплением, но переход на новую технологию всегда связан с большей себестоимостью продукта, что может отпугнуть чувствительных к цене клиентов.
Кроме того, разрабатываются другие новые решения. Одним из таких решений является постоянно изменяющаяся трансмиссия (вариатор) или, CVT (continuously variable transmission). CVT – это вид автомата, использующий подвижную систему шкивов и ремень или цепь для реализации бесконечного множества передаточных соотношений на широком диапазоне оборотов. Вариаторы CVT тоже уменьшают толчки от переключения и значительно увеличивают экономичность машины. Однако CVT не могут справиться с громадными крутящими моментами, возникающими в спортивных машинах.
Автоматические коробки передач с двойным сцеплением не имеют таких ограничений и великолепно справляются с любыми требованиями для спортивных машин. В Европе, где механические коробки передач – выбор большинства пользователей из-за их спортивности и экономичности, по мнению экспертов, автоматические коробки передач с двойным сцеплением вскоре займут более 25 % рынка. При этом лишь 1% машин достанется вариаторам к 2012 году.
Источник статьи: https://auto.howstuffworks.com