Мокрое сцепление принцип: Двойное сцепление

Содержание

Двойное сцепление. Устройство и принцип работы коробки передач с двойным сцеплением

Как мы знаем, прогресс на месте не удержишь. Классический тандем из МКПП и АКПП, которые устанавливаются на автомобили уже достаточно долго время, был единственным доступным выбором среди автомобилей серийного производства. Фактически, вся практика использовать последние наработки в сфере оснащения автомобиля пришла к нам из гоночных автомобилей, где для улучшения свойств автомобилей инженеры днём и ночью применяли все более новые и совершенные технологии. Одним из таких продуктов долголетней работы стало изобретения качественно новой коробки передач, которая имела двойное сцепление. Со временем, разработкой вооружились крупные производители серийного сегмента автомобилей и стали оснащать свои автомобили подобным устройством. Именно о нём мы сегодня поговорим, и разберем его плюсы и минусы.

Оглавление:

Что такое двойное сцепление в автомобиле
Устройство и принцип работы коробки с двойным сцеплением
Двойное сцепление сухого и мокрого типа
Плюсы и минусы КПП с двойным сцеплением
Неисправности и проблемы характерны для DSG

Что такое двойное сцепление в автомобиле

Механическая коробка передач и «автомат» имеют как свои плюсы, так и свои существенные недостатки. Умелыми идеями группы изобретателей получилось совместить эти две технологии, совершенно разных по конструкции и принципам работы. Результатом такой синергии стало появление полуавтоматическая коробка, или КПП имеющий двойное сцепление.

Как это бывает с революционными открытиями, эту разработку сначала не распознали в пылу неосознанности, невозможности воплощении подобных идей в реальность и прочих факторов. В гоночной индустрии к этой концепции первыми пришли инженеры из концерна Porsche. Именно благодаря ей, в автомобилестроение начался ощутимый прорыв. Особенно это повлияло на гоночные модели, так как подобная разработка позволяла переключать передачи без потери оборотов двигателя, ощутимо снижая эффект турбоямы.

Схематический рисунок, изображающий составляющие конструкции КПП с двойным сцеплением сухого типа.

Устройство и принцип работы коробки с двойным сцеплением

По заверениям некоторых автолюбителей, можно услышать, что подобный тип трансмиссии представляет собой механическую КПП, оснащенную «сервоприводом».

Это утверждение ошибочное, так не все современные роботизированные коробки (на которых сейчас чаще всего можно встретить двойное сцепление), оснащаются одинарным сцеплением. У нашего типа коробки их здесь 2, а значит и его конструкция отличается от обычной «механики».

DSG (нем. Direkt Schalt Getrieb) – это преселективная коробка передач с двойным сцеплением, которая оснащается сложным, составным из нескольких схожих по конструкции валов. На одном из валов – расположены четные передачи, на втором нечетные. Чтобы эргономично вместить оба вала в конструкцию, один из них (внешний) представлен в виде полой «трубки», предоставляя таким образом место для размещения второго вала внутри него. Внешний (полый) ответственен за 2-ю, 4-ю и 6-ю передачи, а вот внутренний вал переключает 1-ю, 3-ю, и 5-ю соответственно.

На изображениях ниже отчетливо видно, как разные валы, которые ответственны за разные передачи, позволяют переключаться между ними почти молниеносно, а сами валы при этом работают «попеременно». Именно такой принцип действия позволяет поддерживать постоянный поток мощности, в то время, как стандартная МКПП, используя один вал, использует дополнительное время для переключение передачи.

Но, как мы упоминали ранее, такой тип сцепления часто называют полуавтоматом, и вообще роботизированным – что это означает? В современных аналогах трансмиссионных устройств, использующих двойное сцепление, за переключениями и дисками сцепления ответственны электрические каналы передачи данных и само устройство передачи. И в отличие от стандартного АКПП, у которого эти функции исполняет гидротрансформатор, или вариатор cvt с его трапециевидным ремнем, здесь за этот функционал ответственен сервопривод.

Часть устройства, имеющие двойное сцепление сухого типа.

Двойное сцепление сухого и мокрого типа

Для разделения функционального значения подобных устройств, их специально разделения их на 2 типа:

двойное сцепление мокрого типа;
двойное сцепление сухого типа.

Мокрый тип двойного сцепления подразумевает использования двух пакетов фрикционных дисков, которые располагаться в корпусе. Одна их часть соединена с самим сцеплением, в то время как вторая, находиться на своих ступицах на первичных валах. В норме – сцепление имеет разомкнутое состояние. Сжатие цилиндров (замыкание) получается благодаря использованию в конструкции гидроцилиндров и электрогидравлического модуля, который им управляет. Отсюда и название «мокрое» сцепление.

Двойное сцепление сухого типа, как и у аналога выше в нормальном положении — разомкнуто. Но вот конструкция у такого типа заметно отличается от остальных. В первую очередь из-за использования двух сухих дисков сцепления, которые размещены на первичных валах КПП. Кроме того, внутри подобной коробки, имеется ведущий диск, к которому подсоединён двухмассовый маховик. От него (диска) происходит передача крутящего момента к определенному диску на первичный вал и работают они независимо друг от друга.

На фото устройство двойного сцепление мокрого типа (с гидрорегулятором)

Плюсы и минусы КПП с двойным сцеплением

Идеальных систем не бывает. И даже разработка, которая была призвана нивелировать недостатки «механики» и «автомата», на пути своего создания не обошлась от своих минусов. Но обо всем по порядку. Для начала хотелось бы заострить внимание читателей на преимуществах КПП с двойным сцеплением, так как их тут хватает с достатком. Основными являются:

Конструкция с двумя посменно работающими валами позволяет добиться максимальной плавности при езде.

Переключение передач осуществляется в максимально короткий срок (до 0.12 сек).
Удерживание крутящего момента без ощутимых потерь при переключении.
Уменьшенный расход топлива (даже в сравнении с МКПП).
Высокая динамичность при разгоне.

Однако, не все так хорошо. Некоторые подобные минусы у коробки передач с двойным сцеплением назовут несущественными, для других это станет одним из главных условий для того чтобы отложить покупку автомобиля на подобном трансмиссивном устройстве. Среди наиболее значимых называют:

Малый ресурс, если бережно относиться, то 60 — 80 тыс. километров проблем не будет.
Конструкция некоторых КПП значительно сложнее имеющихся вариантов у АКПП и МКПП.

Немногочисленные автомастерские смогут квалифицированно оказать ремонтные услуги подобной технологии.
Из-за дорогостоящих материалов ремонт КПП с двойным сцеплением обойдется его владельцу в круглую сумму.

На фото ручка DSG коробки переключения передач в кроссовере Skoda Kodiaq.

Неисправности и проблемы характерны для DSG

Несмотря на дату разработки первого зарегистрированного патента (который скоро перевалит за 90 лет), система по-прежнему несовершенна и выдает проблемы в некоторых режимах работы. Так как DSG устанавливают чаще всего на последние «заряженные» модели автомобилей вроде Volkswagen, Audi, Porsche и т.д., владельцы таких авто не брезгуют ездой в «скоростном» режиме. Именно при таком характере вождения имеют место быть толчки при переключении передач. Это происходит по причины быстрого смыкания дисков.

Основной причиной подобного явления называют сухой тип работы.

Этот тип вызывает скорый износ деталей, и в следствии появление рывков, скрипов, лязга и скрежета. Виновата во всем некорректная работа электронного блока, который ответственен за сцепление.

Двойное сцепление, описание и принцип работы

Авто схемы

Евгений Мосензов Send an email 21.06.2016

0 312 3 минут

Современные автомобили стали оснащать не только улучшенными коробками передач, но и двойным сцеплением. Такой ид один из лучших на сегодняшний день, расскажем о принципе работы и его устройстве.Современные автомобили стали оснащать не только улучшенными коробками передач, но и двойным сцеплением. Такой ид один из лучших на сегодняшний день, расскажем о принципе работы и его устройстве.

Содержание статьи:

Разновидность в автомобилях
Мокрое
Сухой механизм
Графическое описание
Видео

В многих нынешних роботизированных коробках передач установлено двойное сцепление.

Помимо стандартного назначения сцепления, оно обеспечивает предварительный выбор последующей передачи, когда включена предыдущая. Такой выбор достигается благодаря поочередной работе фрикционных муфт.

Благодаря такой налаженной работе, крутящий момент непрерывно передается на ведущие колеса от двигателя.

Разновидность механизмов

Двойное сцепление как уже понятно работает согласовано с коробкой передач. В роботизированных кпп с двойным сцеплением, для нечетных и четных передач используется разное сцепление. Можно сказать, что по сути это две разные коробки, которые находятся в одном корпусе и работают как одно целое.

Впервые использование двойного сцепления упоминается в 1980 году в компании Audi и Porsche, которые использовали свои разработки для своих же спорткарах. В наши дни оно перекочевало в серийные модели и получило название:

Speedshift у Mercedes-Benz;
Twin Clutch SST для Mitsubishi;
S-Tronic для Audi;
7DT — Porsche;
Powershift — Ford;
BMW — M DCT;
DSG — Volkswagen.

Это еще не полный список производителей, которые используют подобную технологию для своих автомобилей.

Несмотря на название компании автопроизводителя, производитель «двойного» совсем другой. Ввиду сложности технологии работы такого механизма выделяют производителей:

ZF для автомобилей компании Porsche;
Luk — для Volkswagen как сухое сцепление;
BorgWarner — для Volkswagen как мокрое сцепление;
Ricardo – самое знаменитое для автомобиля Bugatti Veyron;
Getrag – для автомобилей марки Chrysler, Volvo, Mercedes-Benz, Ferrari, Ford.

Часто бывает, что автопроизводители совмещают запчасти и отдельные системы от разных производителей. К примеру компания BMW от BorgWarner берут двойное сцепление, а от Getrag коробку передач.

«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.

В основе мокрого двойного сцепления лежит два набора фрикционных дисков, которые разместили в одном корпусе. В каждом пакете часть дисков закреплены жестко с корпусом сцепления. В свою очередь корпус сцепления, соединен с двигателем автомобиля благодаря ступицам.

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.

Сухое двойное

Как упоминалось выше, «мокрое» сцепление устанавливается для крутящего момента от 250 Нм. Что же касается сухого сцепления, то максимальный крутящий момент для него 250 Нм. Эффективность этого сцепления достигается благодаря самым минимальным потерям мощности агрегата на привод насоса масляного.

Такой вид сцепления включает в себя ведущий диск, который соединен с маховиком двухмассовым. Два сухих диска сцепления, которые располагаются на первичных валах коробки переключения передач, два диска нажимных. Так же сюда входят две пружины диафрагменные, два подшипника выжимные и как понятно два рычага для включения сцепления.

В нормальном положении механизм разомкнут. Весь принцип работы «сухого» положен в передаче крутящего момента на положенный диск сцепления от ведущего диска, а далее на соответственный первичный вал коробки передач. Как правило, каждое сухое сцепление работает не зависимо друг от друга, что дает большую надежность.

Во время замыкания сцепления, рычаг прижимает подшипник выжимной к диафрагменной пружине, она в свою очередь передают все усилие нажимному диску, а далее на диск сцепления. Сам же диск сцепления прижимается к диску ведущему, после чего крутящий момент поступает на первичный вал кпп.

Графические схемы мокрого и сухого сцеплений

Схема мокрого двойного сцепления:

Ступица входная;
Ступица муфты первой;
Ступица муфты второй;
Диск ведущий;
Пакет дисков муфты второй;
Пакет дисков муфты первой;
Пружина диафрагменная;
Поршень;
Гидроцилиндр муфты первой;
Первичный вал для 1 ряда;
Первичный вал для 2 ряда;
Ступица главная;
Поршень;
Пружина витковая;
Гидроцилиндр муфты второй.

Схема сухого двойного сцепления:

первичный вал 1;
выжимной подшипник 2;
диафрагменная пружина 2;
нажимной диск первый;
диск ведущий;
маховик двухмассовый;
диск сцепления 2;
нажимной диск 2;
диск сцепления 1;
диафрагменная пружина 1;
выжимной подшипник 1;
первичный вал 2.

Видео принципа работы системы S-Tronic на Audi:

Мокрое многодисковое сцепление — плюсы, минусы и принцип работы

Здесь вы можете получить информацию о мокром многодисковом сцеплении. Многодисковое сцепление используется в различных типах автомобилей.

Многодисковое сцепление состоит из нескольких дисков сцепления вместо одного, как в однодисковом сцеплении. Поверхность трения также увеличилась из-за ряда дисков сцепления. Из-за большого количества поверхностей трения способность сцепления передавать крутящий момент также увеличивается.

Содержание

Многодисковое мокрое сцепление

Мокрое сцепление, как правило, имеет несколько дисков сцепления (в автомобилях) и обеспечивает подачу масла для смазки и приведения в действие компонентов. Этот тип сцепления расположен
в картере двигателя. Влажные муфты значительно усилены и, следовательно, могут справиться с гораздо лучшим крутящим моментом. Мокрое сцепление обычно меньше по размеру. Уровень шума во влажных сцеплениях намного меньше по сравнению с сухими сцеплениями. Наличие масла между пластинами облегчает борьбу с шумом.

Износ намного меньше во влажном захвате. При влажном заедании смазочное масло сохраняет гладкость поверхностей, обеспечивая более плавную работу и более длительный срок службы. Мокрые сцепления обеспечивают лучший коэффициент трения, потому что близость к полу увеличивается из-за наличия нескольких дисков.

Многодисковое мокрое сцепление Когда сцепление работает в масляной ванне, оно называется мокрым сцеплением. В этом диске сцепления тонкие стальные пластины крепятся к валу двигателя (означает приводной вал), а пластины из фосфористой бронзы крепятся к валу сцепления (означает ведомый вал). Многодисковое сцепление имеет рифленые поверхности, через которые может проходить масло. Эти канавки уменьшают выделение тепла при включении и выключении.

Принцип работы

Пластины поочередно устанавливаются на коленчатый вал двигателя и вал коробки передач. Они плотно сжаты мощными винтовыми пружинами и собраны в корпусе барабанного типа.

Каждый из чередующихся дисков сцепления скользит по канавкам на маховике, а другой скользит по шлицам на нажимном диске. Таким образом, каждый альтернативный диск сцепления имеет внутренние и внешние шлицы.

Многодисковое сцепление работает так же, как и однодисковое сцепление, при нажатии на педаль сцепления.
Нажимной диск вращается вместе с маховиком и давит на фрикционный диск.
Это также приводит в действие диск сцепления и вал сцепления.
При нажатии на педаль сцепления диски сцепления освобождаются, а маховик продолжает вращаться, поскольку они не полностью прижаты нажимным диском. При этом вал сцепления также перестает вращаться.

Типы многодисковых муфт

Многодисковые муфты бывают двух типов. Эти сцепления используются в автоматической коробке передач.

Многодисковое сухое сцепление Когда сцепление работает всухую, оно называется сухим сцеплением. Это сцепление имеет диски с фрикционным материалом, таким же, как и в однодисковом сцеплении.

Линейная диаграмма

Преимущества

Многодисковая муфта передает высокий крутящий момент благодаря количеству поверхностей трения.
Общий диаметр многодисковой муфты уменьшен по сравнению с однодисковой муфтой и передает такой же крутящий момент.
Используется в тяжелых транспортных средствах и гоночных автомобилях для передачи высокого крутящего момента.
Используется в двухколесных транспортных средствах с ограниченным пространством.

Недостатки

Многодисковые муфты слишком дороги.
Многодисковые муфты тяжелые.

Применение

Многодисковые сцепления используются в гоночных автомобилях и мотоциклах.
Многодисковое сцепление используется в тяжелых коммерческих автомобилях для передачи высокого крутящего момента.

Общие вопросы и ответы

Где используются многодисковые муфты?

Многодисковые сцепления используются в гоночных автомобилях, тяжелых коммерческих автомобилях и мотоциклах. Каковы недостатки многодискового сцепления?

Многодисковые муфты слишком дороги и тяжелы.

Сравнение сухого и мокрого сцепления – работа и характеристики!

Сцепление, как думают многие, это не педаль, расположенная слева от тормоза, а механический компонент в механизме трансмиссии. Мощность вырабатывается двигателем и передается на колеса через трансмиссию. Целью наличия коробки передач / трансмиссии является эффективная передача мощности и крутящего момента, чтобы заставить автомобиль двигаться. Мощность должна быть больше, чем сила сопротивления автомобиля. Сцепление используется для соединения или отсоединения ведущего вала от вала двигателя. Он либо подключает, либо отключает питание двигателя. Давайте посмотрим на тип сцепления, обычно используемого в автомобилях.

Читайте также: Что такое прямой впрыск бензина – почему он актуален сегодня?

Сухое сцепление

Как следует из названия, диск сцепления, используемый в таких механизмах, сухой. Пластина состоит из фрикционных пакетов, которые размещены в самой пластине. Это развивает коэффициент трения и заставляет пластины двигаться. Когда сцепление включено, диск сцепления отсоединяется от вала двигателя, и питание отключается. Это делается для того, чтобы переключать передачи в зависимости от скорости и условий на дороге. Обычно их размещают снаружи, подвергая воздействию атмосферы.

Когда водитель отпускает педаль сцепления, сцепление выключается, а карданный вал и трансмиссионный вал соединяются. Таким образом, источник питания снова подключается, мощность/крутящий момент умножаются в соответствии с передачей, на которой находится автомобиль.

Читайте также: Все, что вам нужно знать о 4WD и AWD — что такое дифференциал?

Преимущества и недостатки сухих сцеплений

Из-за отсутствия смазки, участвующей в работе, эффективность трансмиссии высока.
Потеря мощности минимальна благодаря относительно прямому контакту с диском сцепления и приводным валом.
Сухие сцепления идеально подходят для сценариев с низким крутящим моментом.
Из-за отсутствия смазки износ и шум очень высоки.
Процесс обслуживания и затраты высоки.
Диски сухого сцепления нельзя использовать в сценариях с высоким крутящим моментом.
Срок службы относительно короткий по сравнению с механизмом мокрого сцепления.

Также читайте: Различные типы трансмиссий — DCT против CVT против гидротрансформатора против AMT против iMT!

Сцепления мокрые

Сцепления мокрые Работа с рабочей жидкостью, моторным маслом. Диски сцепления (как правило, несколько дисков) заливаются моторным маслом для работы. Моторное масло также работает как смазка для плавной работы.