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.

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.

Графические схемы мокрого и сухого сцеплений

Схема мокрого двойного сцепления:

1. Ступица входная;
2. Ступица муфты первой;
3. Ступица муфты второй;
4. Диск ведущий;
5. Пакет дисков муфты второй;
6. Пакет дисков муфты первой;
7. Пружина диафрагменная;
8. Поршень;
9. Гидроцилиндр муфты первой;
10. Первичный вал для 1 ряда;
11. Первичный вал для 2 ряда;
12. Ступица главная;
13. Поршень;
14. Пружина витковая;
15. Гидроцилиндр муфты второй.

Схема сухого двойного сцепления:

1. первичный вал 1;
2. выжимной подшипник 2;
3. диафрагменная пружина 2;
4. нажимной диск первый;
5. диск ведущий;
6. маховик двухмассовый;
7. диск сцепления 2;
8. нажимной диск 2;
9. диск сцепления 1;
10. диафрагменная пружина 1;
11. выжимной подшипник 1;
12. первичный вал 2.

Видео принципа работы системы S-Tronic на Audi:

Минусы коробки с двойным сцеплением

• Главным недостатком двойного сцепления считается сложность конструкции и всех элементов, которые входят в состав коробки, в результате чего стоимость обслуживания и ремонтных работ КПП такого типа довольно высокая;
• Ввиду сложности конструкции и относительно недавнему появлению, существуют определенные сложности с поиском качественного сервисного, а также ремонтного обслуживания;
• В случае динамичной езды на «сухой» DSG могут наблюдаться рывки, посторонние шумы и провалы.

Лидером на рынке коробок с двойным сцеплением считается концерн Volkswagen. Их агрегаты еще 13 лет назад доказали свою надежность и безотказность. Еще в 2003 году автомобили Volkswagen комплектовались «шестиступками» DSG с двойным сцеплением. Спустя несколько лет появились еще более совершенные 8-ступенчатые КПП DSG с двойным сцеплением.

Коробка передач с двойным сцеплением — своего рода компромисс, объединяющий в себе плюсы МКПП (скорость переключения, экономичность) и АКПП (комфорт, плавное автоматическое переключение). Многие ведущие автопроизводители видят в DSG с двойным сцеплением будущее, делая эту коробку приоритетной, перед тем же вариатором и АКПП.

Покупая авто с коробкой, оснащенной двумя сцеплениями, необходимо учитывать тот факт, что эти КПП рассчитаны на 200-300 тыс. км. Поэтому если машина намотала больше указанного пробега, однако хозяин при этом клянется, что коробка и мотор работают как часы, советую все же отказаться от такой покупки. Неизвестно насколько еще хватит такой КПП, а ремонт, как я уже говорил, обойдется вам недешево. Что касается новых авто (до 5 лет) оснащенных коробкой с двойным сцеплением, их можно смело покупать и не бояться того, что DSG не оправдает себя.

Что такое двойное сцепление: принцип работы

Коробка передач с двойным сцеплением представляет собой устройство, которое по своей сути является грамотной комбинацией двух коробок, собранных в одном корпусе. При включенной текущей передаче преселективная коробка позволяет выбирать следующие передачи за счет поочередного действия пары фрикционных муфт сцепления. Управление коробки с двумя сцеплениями происходит благодаря электронике. Переключение скоростей происходит очень плавно и главное своевременно. То есть пока работает одно сцепление, второе находится в режиме ожидания того, что оно начнет выполнять свои прямые функции. И сразу же после поступления соответствующей команды от блока управления она начинает свою работу. По принципу работы преселективные коробки могут быть сухого или мокрого типа. Сухая преселективная коробка передает крутящий момент от мотора к трансмиссии за счет сухого трения, что образуется вследствие взаимодействия ведущего и ведомого дисков. Для сухого типа коробок не требуется много масла. Оно более ффективно расходует мощность мотора. Мокров многодисковое сцепление применяется для трансмиссий с четным количеством передач. Для него не требуется обязательное наличие гидронасоса и масляного резервуара. Функционирует такое сцепление в масле. А передача крутящего момента происходит из-за сжатия ведомых и ведущих дисков. Недостатком мокрого сцепления считается то, что оно имеет сложную конструкцию. Соответственно обслуживание и ремонт такого сцепления обходится в разы дороже, чем сухого.

Устройство КПП с двойным сцеплением

В основе этой коробки лежит двойной вал, которого в «механике» нет. В обычной МКПП все шестерни крепятся на одном валу, в то время как в коробке с двойным сцеплением первое сцепление передает крутящий момент на внешний вал, а второе – на внутренний. В итоге, первый отвечает за четные, а второй за нечетные передачи. Другими словами выходит, что в одном корпусе находится словно две коробки передач, при этом они работают попеременно. Функция управления трансмиссией возложена на автоматику и гидравлику. В обычном «автомате» гидротрансформатора нет.

Наиболее успешной среди коробок с двойным сцеплением является DSG (Direct Shift Gearbox — КПП с синхронизированным переключением), построена по «сухому» принципу (детали не погружены смазочно-охлаждающей жидкости). Есть правда и «мокрые» КПП с двойным сцеплением, они являются противоположностью более успешным «сухим собратьям» DSG.

Двойное сцепление

Двойное сцепление или преселективная коробка передач — это более продвинутая версия трансмиссии по сравнению с механическими и автоматическими коробками передач.

Это происходит потому, что человек не научился плавно переключать передачи — выжимая сцепление, мы отсоединяем коробку передач от двигателя, ставим рычаг в нужное положение и отпускаем сцепление. Колеса в это время катятся по инерции, пусть это и занимает какие-то доли секунды. Получается как бы провал в мощности, машина дергается, пассажиры испытывают дискомфорт.

С двойным сцеплением такой проблемы не может быть вообще.

Принцип работы двойного сцепления

Чтобы хорошо знать любую машину, нужно понимать принцип работы любого из узлов, а особенно это относится к коробке передач и двигателю. Например водители гоночных машин хорошо понимают, что из-за устройства механической КПП очень быстро набрать большую скорость довольно сложно — нужно уметь быстро переключаться с передачи на передачу.

Сама идея появилась еще в 1939 году, но реализовать ее удалось лишь в 80-х на примере автоконцернов Porsche, Volkswagen, Ford и Citroen, поскольку тут нужно было задействовать большое количество автоматики, которой в довоенные времена еще не было.

Если представить принцип работы схематически, то всё становится вполне понятно:

• момент движения передается через двойной первичный вал — то есть внутри внешнего вала находится внутренний вал
• этот двойной первичный вал соединен с двумя вторичными валами;
• есть два сцепления — внешнее и внутреннее, каждое из которых отвечает за свой вал;
• внешний вал отвечает за четные передачи, внутренний — за нечетные;
• электроника контролирует параметры работы двигателя и переключает передачи плавно, то есть пока автомобиль едет, например, на третьей передаче, вторая или четвертая являются уже включенными, но сам вал, на котором находятся шестерни этих передач, отсоединен от двигателя;
• в момент переключения передач оба сцепления отсоединяются от двигателя;
• в зависимости от действий водителя — увеличение или снижение скорости — переключается нужная передача, причем переход с передачи на передачу занимает приблизительно 8-10 миллисекунд.

Устройство коробки передач с двойным сцеплением

Если принцип работы представить и описать сравнительно просто, то устройство — довольно сложно. Наиболее совершенной на сегодняшний момент является фольксвагеновская коробка DSG — Direkt Schalt Getriebe.

Ее основными элементами являются:

• двухмассовый маховик;
• двойное сцепление;
• связанный со сцеплением двойной первичный вал;
• ряды шестерен, отвечающих за четные и нечетные передачи
• синхронизаторы;
• главная пара — главная передача (для переднеприводных автомобилей);
• дифференциал;
• автоматика.

Двойное сцепление может быть как сухим так и мокрым. Мокрое сцепление в случае с DSG применяется в коробках с четным количеством передач (обычно 6), сухое — с непарным (7). Как первый, так и второй тип нуждается в большом количестве качественного масла для коробки передач. Сухое сцепление изнашивается быстрее.

Большое значение имеет электронный блок управления — Mechatronic. В него поступает информация от датчиков и анализируется, на основании этой информации происходит подача масла, переключение передач и т.д.

Плюсы и минусы коробки с двойным сцеплением

Самый основной плюс — простота управления. В принципе, достаточно перевести рычаг-селектора в позицию D и можно не о чем не переживать — автоматика обо всем позаботится сама.

Однако, в отличие от автомата с гидромуфтой, в DSG все же есть трущиеся поверхности дисков сцепления, которые могут очень легко перегреться. От перегрева страдают не только диски и шестерни, но и автоматика. Поэтому внимательно читайте инструкцию — в пробках нельзя удерживать автомобиль длительное время с помощью педали тормоза — переходите на режим Neutral, или в режим ручного управления.

Если вы любитель быстрой и агрессивной езды, то переходите на режим S — Спорт. Хотя необходимо отметить, что коробки типа DSG — не самый лучший выбор для любителей рейсинга, поскольку автоматика не всегда поспевает за вашими решениями. Если вы ездите плавно и размерено, то информация считывается без проблем, если же, наоборот, вам приходится резко разгоняться и тормозить, то могут быть достаточно длительные провалы в мощности — до 800 миллисекунд.

Ну и ремонт DSG — дело не дешевое, не все механики могут взяться за этот труд.

Видео о том как устроена и работает коробка передач с двойным сцеплением.

(3 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Преимущества DSG с «мокрым» сцеплением

Еще на заре производства DSG-6 DQ250 автовладельцы часто жаловались на ранний выход из строя дифференциала, на образующуюся в процессе эксплуатации транспортного средства стружку, способную «убить» коробку. Но с 2007-2008 года эти проблемы полностью устранены и на практике встречаются за редким исключением. Преимущества «шестерки» на фоне «семерки» очевидны. Во-первых, это более надежная конструкция сцепления. Даже несмотря на то, что фрикционы со временем изнашиваются, появляется «пыль», одним словом – продукт выработки, спустя 150-200 тыс. км пробега они остаются пригодными, нужно всего лишь заменить масло. Во-вторых, гораздо больший ресурс за счет конструктивной простоты: известны случаи прохождения автомобилем 250-300 тыс. км с DSG-6 DQ250 фактически без единой серьёзной поломки. В тоже время, производитель заверил ресурс 7-ступенчатого преселектива, равный 300 тыс. км, вот только на практике нужно постараться проехать хотя бы 100-150 тыс. км, чтобы не сломался соленоид или не вышел из строя мехатроник.

Злейший враг DSG-6 DQ250 – чип-тюнинг двигателя. Если вы делаете основной акцент на надежности и ресурсе агрегата, стоит отказаться вообще от любых видов тюнинга мотора. На заводе VAG настраивают программное обеспечение преселектива таким образом, что передаточные числа всегда соответствуют заявленным показателям мощности и крутящего момента ДВС. От возможности «прокачать» движок машины отказывается малая часть автолюбителей, а все потому, что преселектив с «мокрым» сцеплением предназначен для моделей с мощным и, как правило, турбированным движком. Диапазон колоссальный – от 1.4-литровых турбированных агрегатов на 140 сил до 250-сильных V-образных шестерок. Благодаря тюнингу можно с легкостью увеличить мощность на 40-60 лошадей, но даже этого достаточно для того, чтобы уже спустя 40-50 тыс. км пробега коробка DSG-6 DQ250 начала медленно «умирать».

Как правильно пользоваться сцеплением на автомобиле

На практике работа со сцеплением автомобиля в основном выражается в выработке навыка правильного трогания с места, особенно на подъеме. При оживленном городском движении умелая работа с педалью позволит автомобилю двигаться плавно и не заглохнуть при резком торможении.

При начале движения, нужно, отпуская педаль сцепления, уловить момент соприкосновения дисков, уравновесить скорости их вращения, и дальше плавно отпустить педаль. Ориентир – число оборотов двигателя. Если двигатель работает равномерно, значит, сцепление включается правильно.

Сцеплением следует пользоваться лишь при старте, переключении передач и при остановке автомобиля. Выполнение этого требования продлит срок его службы.

• Резкое или, наоборот, замедленное отпускание педали сцепления при старте приводит к ускоренному износу рабочей поверхности дисков.
• Остановка на светофоре при нажатой педали и включенной передаче не лучшим образом скажется на работе нажимных пружин, подшипника и вилки выключения.

Две главные неисправности механизма сцепления – это недостаточно плотное соприкосновение дисков и недостаточно полное их разъединение.

1. В первом случае сцепление пробуксовывает, а у автомобиля будет наблюдаться плохая динамика разгона. Обычно это является результатом износа ведомого диска, его фрикционных накладок.
2. Во втором случае в результате неполного разъединения дисков при включенной передаче и нажатой педали автомобиль пытается поехать.

Если эти неисправности не устраняются регулировкой привода, то необходим ремонт самого механизма в стационарных условиях.

«Мокрое» двойное

Различают два вида сцепления, сухое и мокрое (оно же многодисковое в масле). Так называемое «мокрое» имеет лучшее охлаждение. Чаще всего ставится на коробки передач, крутящий момент которых от 250 Нм и выше. Примером может быть автомобиль Bugatti Veyron, крутящий момент которого достигает 1250 Нм.

Вторая набор дисков закреплен на отдельных ступицах, которые находятся на первичном вале соответственного ряда передач. В нормальном положении механизм будет разомкнутым. Что касается замыкания, то производится это благодаря гидроцилиндрам под управлением модуля электрогидравлики. Исходное положение диски принимают за счет пружин.

Зависимо от конструкции двойного сцепления, пакеты фрикционных дисков могут располагаться по-разному, концентрически или параллельно. Концентрически когда муфты будут расположены в одной плоскости и перпендикулярны первичному валу. В таком положении муфты более компактны. Обычно применяют в кпп с передним приводом колес и поперечным расположением двигателя.

Как правило, внутренняя муфта отвечает за переключение четных передач, а внешняя за нечетные передачи. Становится ясно, что такой набор рассчитан на передачу большого крутящего момента.

Параллельное — когда муфты располагаются друг за другом. Как правило, такое расположение используют для заднеприводных автомобилей.

Плюсы и минусы двойного сцепления

Как любой другой узел автомобиля, двойное сцепление имеет как ряд положительных качеств, так и ряд недостатков. Начнём, пожалуй, с плюсов.

Итак, внедрение подобного усовершенствования в систему трансмиссии автомобиля позволило добиться:

• существенной экономии топлива;
• высоких динамических показателей;
• плавности хода;
• отсутствия потерь мощности двигателя.

Несмотря на такие весомые преимущества представленного узла, существует ряд отрицательных моментов. К ним можно отнести:

• крайне ограниченный ресурс рабочих элементов;
• низкое сервисное обслуживание;
• дорогостоящий ремонт.

Пожалуй, еще одним не менее существенным недостатком данной трансмиссии является то, что в случае повышенного износа рабочих элементов узла, дальнейшая эксплуатация автомобиля становится невозможной.

Иными словами, если та же самая «пинающаяся» АКПП позволит вам самостоятельно добраться до сервиса и произвести ремонт, то в данном случае придется рассчитывать только на помощь эвакуатора.

Тем не менее прогресс не стоит на месте и производители, ориентируясь на опыт эксплуатации своих разработок, привносят в конструкцию узлов «двойного сцепления» различные новшества, призванные увеличить ресурс его механизмов и повысить ремонтопригодность.

Плюсы и минусы двойного сцепления

Как обычно, система идеальной не бывает, вот здесь так! Хотя сейчас все больше и больше производителей переходят на такие роботизированные трансмиссии.

Положительные моменты:

• Как ни крути, но эта коробка передач является на данный момент самой передовой. В ней абсолютно нет, рывков и толчков, а значит плавность хода на высоте
• Быстрое переключение передач, от 0,05 до 0,12 секунды
• Сохранение крутящего момента, для турбированных двигателей это критично
• Экономия топлива по сравнению с конкурентами. Даже механика расходует больше
• Превосходная динамика разгона. Опять же превосходит конкурентов

Но отрицательных моментов сейчас также навалом, и они очень существенны

• Очень сложный механизм, как двойного сцепления, так и все трансмиссии в целом
• Небольшой ресурс. Как правило ремонт потребуется в 60 – 90 000 км
• Дорогой, ОЧЕНЬ дорогой ремонт
• Мало сервисов, которые КАЧЕСТВЕННО отремонтируют
• Толчки и рывки в интенсивном режиме движения, то есть разгон остановка, и так несколько раз, причем быстро! При режиме «гонок», я бы сказал. При понижении может переключать передачу медленнее, около 0,4 – 0,6 миллисекунды.

В целом ребята, сейчас очень много шумихи около таких трансмиссий, особенно около DSG, народ боится их покупать из-за низкого ресурса. Даже все те плюсы, которые есть – экономия, топлива, динамика, и безрывковое движение – МЕРКНУТ, после того как вы узнаете цену ремонта! Сейчас зачастую она составляет около 10 – 20% от стоимости автомобиля в целом. ОЧЕНЬ ДОРОГО! И что самое обидное, скажем если у вас АКПП начала пинаться, то на ней еще можно ездить. А вот на двойном сцеплении навряд ли, ибо она умирает сразу и вся.

Но производители не теряют надежды, с каждым годом растет качество материалов и техническая составляющая, да и Фольксваген заверяет — что он «почти» победил проблему износа частей, ресурс увеличен. Кроме него устанавливают такие трансмиссии на свои авто — Audi, BMW, Chrysler, Ford, Volvo.

Сейчас видео версия статьи, смотрим.

НА этом заканчиваю, думаю было полезно. Читайте наш АВТОБЛОГ.

Похожие новости

• Как прогреть автомат (АКПП) в мороз. Нужно ли это делать и скол…
• РОБОТ (АМТ) или ВАРИАТОР (CVT). Что лучше и надежнее? Подробно +…
• Двухмассовый маховик. Что это такое, принцип работы. Поломки и р…

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!?

Всем пока, и удачи!

История появления

Создателем по праву считается, конструктор Адольф Кегрессом, именно он впервые в 1939 году изложил принцип двойного сцепления. Позже его разработку в штучных вариантах стали использовать на гоночных треках, на отдельных машинах. Но в широком применении все так и осталось на бумаге. И лишь только в 1980 году, компания Porsche, по новой взялась за эти разработки.

Именно этот производитель показал, что возможно переключать передачи под нагрузкой, то есть обороты двигателя практически не сбрасывались. Эта разработка была поистине революционной, потому как она позволяла снижать эффект турбоямы, что для турбированных моторов является огромной проблемой. Сейчас же переключения происходили без рывков и провалов, а поэтому крутящий момент передается без потерь.

Чем отличается КПП с двойным сцеплением от АКПП и МКПП

Попробуем разобраться, что же представляет из себя это диковинное творение инженерной мысли. Само понятие двойное сцепление наводит на мысль о том, что подобная конструкция предусматривает наличие 2-ух составных частей.

Так и есть, такой вид сцепления отличается наличием двух ведомых фрикционных дисков, но не всё так просто, как может показаться на первый взгляд.

Представленный тип механизма работает в паре с роботизированными коробками передач. В данном случае речь идет о спаренных КПП, которые отвечают за включение определенного набора скоростей. Одна отвечает за нечетные передачи, другая же за четные.

Пожалуй, определяющим отличием КПП с двойным сцеплением от всех остальных является наличие так называемого двойного вала. Он в некоторой степени представляет собой тот же самый блок шестерен более усложненной конструкции.

Шестерни на внешнем валу такого блока шестерен входят в зацепление с шестернями четных передач, а шестерни так называемого внутреннего вала взаимодействуют с шестернями нечетных передач.

Управление представленными узлами трансмиссии производится благодаря системе гидроприводов и автоматики. Стоит отметить, что представленный тип КПП, в отличие от АКПП не оснащается гидротрансформатором.

В данном случае принято говорить о двух разновидностях сцепления: сухом и мокром. На них мы остановимся более подробно ниже по тексту.

Двойное сцепление

Двойное сцепление или преселективная коробка передач — это более продвинутая версия трансмиссии по сравнению с механическими и автоматическими коробками передач.

Это происходит потому, что человек не научился плавно переключать передачи — выжимая сцепление, мы отсоединяем коробку передач от двигателя, ставим рычаг в нужное положение и отпускаем сцепление. Колеса в это время катятся по инерции, пусть это и занимает какие-то доли секунды. Получается как бы провал в мощности, машина дергается, пассажиры испытывают дискомфорт.

С двойным сцеплением такой проблемы не может быть вообще.

Заключение

Итак, если правильно эксплуатировать автомобиль, не гонять от светофора до светофора в городе, а главное, качественно и своевременно обслуживать преселективную коробку передач, то DSG-6 DQ250 вполне может стать идеальным агрегатом, способным удовлетворить потребности автолюбителя в плане надежности и выносливости. Сказать это же про DSG-7 DQ200 пока что нельзя.

Если все-таки сделать чип-тюнинг двигателя, то:

• шестерни начнут активно «слизываться» по причине измененного крутящего момента;
• преселектив не будет успевать за работой мотора из-за измененных характеристик;
• повышенная искусственная мощность станет причиной раннего износа сцепления.

И будет хорошо, если проявляющиеся симптомы неисправности в работе преселектива окажутся следствием только изношенного сцепления. Его замена новым экземпляром вместе с маслом обойдется примерно в 30 тысяч рублей. Замена мехатроника потребует от автовладельцы вдвое большей суммы.

“Сухое” и “мокрое” сцепление

Уважаемые друзья, одно из направлений моей деятельности это роботизированная торговля на валютном рынке, кто также интересуется, хочет заниматься данной деятельностью, пишите мне на почту: [email protected]. Всё максимально автоматизировано, в день нужно будет уделять всего 5-10 минут. Всё подробно расскажу и покажу (в том числе по skype свой рабочий стол, свою статистику, работу роботов), плюс моё сопровождение на всём пути.

Наш канал в Telegram: @TradeCapitalPro