Типы автоматических коробок передач
Существует три наиболее распространенных типа автоматических коробок передач, которые устанавливаются в автомобили — это так называемая «классическая» она же гидравлическая, роботизированная (робот, типтроник) и вариативная (вариатор, CVT).
«Классическая» АКПП
Это первый из появившихся типов коробок. Отличается полным отсутствием какой-либо связи между двигателем и колесами. Состоит из гидротрансформатора (ГТ), зубчатых и планетарных передач. Передаточное число меняется изменением давления масла и различного соединения передач между собой. Управляется автоматом.
Существует 5 основных режимов работы этого агрегата:
- P — парковочная блокировка ведущих колес, блокировка находится в самой коробке и никоим образом не связана с отдельным стояночным тормозом.
- R, в русскоязычном варианте Зх — положение для включения заднего хода. Зачастую существует запрет на включение это режима до полной остановки авто.
- N, на русском Н — собственно «нейтралка», включают при кратковременной остановке или коротком расстоянии буксирования.
- D, или Д — режим для движения машины вперед, при котором используются все ступени кроме повышенных.
- L, или ПП, или Тх — режим пониженной передачи для движения при сложных дорожных условиях.
Справка! Это основные режимы работы, которые в обязательном порядке присутствуют во всех гидравлических АКПП. Кроме них, в зависимости от производителя, существуют дополнительные режимы, облегчающие вождение в разных условиях.
Роботизированная АКПП
Последняя по времени появления разновидность коробки-автомата. По своей сути представляет собой механическую коробку передач под управлением робота, который, в соответствии с заданными алгоритмами, отключает сцепление и переключает передачи. То есть водитель и автомобиль обеспечивают только входящие данные без воздействия на механизм переключения передач.
Роботы для таких коробок используются либо электрические, либо гидравлические. Гидравлические осуществляют работу с помощью гидроцилиндров управляемых электромагнитными клапанами. Они достаточно быстрые, но более энергозатратные. Это основной вид робота для машин спортивного типа.
Электрические роботы более медленные, но более экономичные. Используют в своей работе сервомоторы и различные механизмы. Чаще устанавливаются на бюджетные авто.
Сама же коробка механическая с фрикционным сцеплением. Существуют роботизированные КПП с одинарным и двойным сцеплением.
Справка! Легко отличить робота от «классики» можно по отсутствию у робота знака P, который означает парковочный режим.
Вариатор
Второе название, по которому можно определить тип коробки по документации на автомобиль — CVT (Continuously Variable Transmission). Работает по принципу плавной передачи крутящего момента от двигателя колесам. Как таковые передачи в ней отсутствуют, а передаточное соотношение меняется либо полностью автоматически, в соответствии с заданной программой, либо в ручном режиме.
Наиболее распространены коробки с клиноременным строением вариатора. Изменение передаточного числа в них передается между двумя, состоящими из двух конических частей каждый, шкивами с помощью специального ремня. Так же ремень называют цепью из-за того, что его основная составляющая это металлические полосы. Необходимое для движения цилиндров давление нагнетается масляным насосом, который прокачивает специальную ATF жидкость, которая также выступает в качестве смазки.
Второй тип вариатора — это тороидный. В этом случае усилие передается через тороидные ролики, зажатые между валами и расположенные на одной оси. Используется этот тип достаточно редко.
У этой АКПП есть возможность переключаться на ручной режим управления. В этом случае водитель самостоятельно переключает передачи и это отображается на приборной панели. Но не стоит рассчитывать, что можно будет держать количество оборотов в красной зоне — автоматика просто не дает этого делать, но и заглохнуть при их недостатке невозможно.
DSG-6 DQ250 с «мокрым» сцеплением
О преселективной коробке с «мокрым» сцеплением стало известно еще в 2003 году. Узел был разработан компанией BorgWarner. Между DSG-6 DQ250 и DSG-7 DQ200 на самом деле мало общего. Единственное, что объединяет агрегаты – два сцепления, две механики, помещенные в одну коробку. Фактически DSG-6 DQ250 является обычной механикой, но переключение передач происходит без потери мощности. Основное отличие DSG-6 от других коробок передач заключается в наличии двух полых первичных валов, а сцепление здесь выглядит как набор фрикционов, помещенных в корзину (как на автоматической коробке передач).
Постоянная передача крутящего момента на колеса возможна за счет особого принципа работы коробки: во время переключения передач одно сцепление отключается, а второе в этом время включается. Работу сцепления обеспечивает давление масла, опять же, как на автомате. Масло поступает по каналам и за счет давления сжимает фрикционы. Дисковые пакеты постоянно находятся в масляной ванне, которая их одновременно и смазывает, и охлаждает. Подобная конструкция в целом положительно влияет на ресурс и сцепления, и самой коробки передач
Вот почему так важно производить своевременную замену смазывателя в DSG-6 DQ250, поскольку от его состоянии и качества зависит стабильность работы всего агрегата
Коробка dsg: плюсы и минусы
Любой механизм, каким бы совершенным он не казался, имеет ряд преимуществ и недостатков. В случае с роботизированной автоматической коробкой передач, есть много положительных моментов, однако, минусы так же весьма весомы.
Основные преимущества коробок dsg:
- Переключение передач не ведёт к разрыву между ними, потери мощности в силовой установке сведены к минимуму;
- Хорошая разгонная динамика и экономические показатели;
- Высокое быстродействие при переходе между передачами;
- Эксплуатируя роботизированный автомат дсг 7 или дсг 6, пользователь, может самостоятельно выбрать режим управления автомобилем (ручной/автоматический), что доступно не всем акпп;
- Низкое потребление масла коробки dsg 7 в сравнении с коробкой dsg 6.
Коробки dsg имеют немало недостатков, все проблемы обусловлены высокой сложностью конструкции механизма,симптомы зачастую похожи на поведение механических коробок передач.
Основные недостатки коробок dsg:
- Толчки, вибрация, скрежет, рывки при переключении передач в движении;
- Автомобиль с коробкой dsg 7, строго запрещено буксировать, возможна поломка сцепления или ремня;
- Невозможность применения коробок dsg на технике с продольным размещением мотора;
- Снижение тяги при резком старте с места и резком наборе скорости;
- Посторонние звуки и шум под капотом при эксплуатации коробки dsg 7;
- Сложная конструкция, проблемный и дорогостоящий ремонт коробок;
- Большое значение для dsg 7 имеет тот факт, сколько проходит коробка между пунктами назначения. Перегрев при движении в пробках и на небольшие расстояния;
- Езда по бездорожью и в сельской местности приводит к поломке сцепления, особенно актуально для коробки dsg 7;
- При попадании грязи на датчики некорректное снятие показаний, что может полностью сломать коробку передач.
Плюсы и минусы «роботов»
Рассмотрим достоинства роботизированных трансмиссий:
- В таких коробках передачи переключаются практически мгновенно. Благодаря этому водитель не теряет драгоценные секунды при обгоне или совершении других маневров на трассе.
- Все производители машин, на которые ставятся роботизированные КПП, заявляют об экономии горючего. Это спорное преимущество. Возможно, такие машины действительно потребляют меньше топлива, но только по сравнению с автоматическими трансмиссиями.
- Коробки ДСГ не забирают мощность у силового агрегата, как механические КПП.
- Ручное управление агрегатом позволит водителю самостоятельно выбрать режим, в котором лучше передвигаться.
Основные недостатки ДСГ:
- Высокая стоимость ремонта. Если выйдет из строя деталь или механизм на «роботе», придется заплатить немало денег за ремонт. Могут возникнуть сложности с поиском запчастей.
- Механическая составляющая в таких агрегатах не отличается надежностью. Даже если речь идет о новых автомобилях.
- Процесс замены трансмиссионной жидкости сложный. Поменять смазку в гаражных условиях проблематично из-за конструктивных особенностей агрегата. Если вы обратитесь за помощью на СТО, за замену придется заплатить круглую сумму.
- Роботизированные трансмиссии негативно относятся к агрессивному стилю передвижения. Узлы и элементы таких КПП при резком старте и торможении изнашиваются быстрее.
- Стоимость транспортных средств с роботизированной КПП выше, чем машин с АКПП или МКПП.
Плюсы и минусы роботизированной коробки с двумя сцеплениями
Появление второго комплекта сцепления в РКПП существенно преобразило ее технические характеристики, а соответственно, и ее поведение. Среди преимуществ преселективных РКПП с двумя сцеплениями принято выделять:
Плавность переключения передач – система двойного сцепления позволяет не только ускорить время на переключение передач, но и увеличить плавность перехода шестерней в новое положение. Именно плавность переключения и является главным преимуществом РКПП;
Экономичность – в сравнении с 5-ступенчатой гидромеханикой, РКПП потребляют на 10% меньше топлива при том же режиме эксплуатации. Это достигается за счет предотвращения рассеивания мощности во время передачи крутящего момента с двигателя на коробку;
Высокий КПД – способность «предугадывания» момента переключения скорости позволяет минимизировать потерю мощности двигателя в момент смены передачи. РКПП данной конструкции более динамичны нежели их собрат с одним сцеплением, а также АКП или вариатор;
Мощностной потенциал – коробка робот с двойным сцеплением способна без проблем передавать крутящий момент моторов с мощностью более 200 лошадиных сил. Версии РКПП с одним сцеплением не способны выдерживать такой момент и мощность.
-
Тем не менее сложность конструкции роботов с двумя сцеплениями спровоцировало и появление недостатков в данной КПП. Минусами преселективного робота с двойным сцеплением считают:
Стоимость обслуживания – конструкционная сложность и дороговизна комплектующих повлияло на стоимость обслуживания КПП. Данный тип КПП является наиболее дорогим в обслуживании в сравнении с другими моделями коробок передач;
Специфичность ремонта – сложность конструкции требует только сертифицированного обслуживания и ремонта. Роботы с двойным сцеплением рекомендуются обслуживать только у официального дилера, в противном случае ресурс трансмиссии можно существенно сократить;
Рывки при выработке деталей – при большом пробеге роботы на базе сухого сцепления могут начать переключаться с рывками. При появлении подобной проблемы рекомендуется сразу обратиться к дилеру – возможно придется заменить системы сцепления или некоторые передачи.
В целом, роботизированная коробка передач с двойным сцеплением предоставляет владельцу транспортного средства больше преимуществ, чем неудобств. Единственное, что требуется помнить при приобретении авто с DSG или Multimode – это стоимость обслуживания.
Мокрое дело
Шестиступенчатая DSG с мокрыми сцеплениями (DQ250) появилась значительно раньше «сухой» коробки. Основная модернизация DQ250 прошла в 2009 году, и после этого она доставляет минимум проблем — так считают в дилерских центрах и московском представительстве концерна Volkswagen. Неофициалы с этим не согласны и уверяют, что в первые годы после модернизации проблемы с мехатрониками были — аналогичные тем, что возникали у DSG7, но позже ситуация выправилась.
В 2013 году производитель частично изменил корпус коробки, чтобы он не мешал вывертыванию болта рычага подвески, а также обновил внутренний и внешний фильтры. Вдобавок периодически выходят новые версии программного обеспечения и модификации мокрого сцепления — узел модернизирован уже четвертый раз.
Обзор коробки и принцип ее функционирования
Коробка передач DSG осуществляет переключение скоростей без потери потока мощности, что во многом повышает ее покупательские качества по сравнению с другими роботизированными коробками. В частности, речь идет о таких качествах, как отличная динамика авто при разгоне, экономия бензина и т.д.
Непрерываемая подача крутящего момента от мотора к ведущей оси была достигнута благодаря двум сцеплениям и двум рядам скоростей, соответствующих им. «Семиступка» (семиступенчатая КПП), как правило, устанавливается на легковые машины классов В и С. В свою очередь, «шестиступка», благодаря достижению крутящего момента в 350 Нм (на семиступенчатых КПП этот показатель равен 250 Нм), устанавливается на более мощные авто.
Автоматическая коробка ДСГ 6
Что касается конструкции такой КПП, то она включает в себя:
- маховик двухмассовый;
- двойную сцепку;
- два ряда скоростей;
- основную передачу;
- дифференциал;
- систему управления.
Все конструктивные компоненты расположены в картере ДСГ. Принцип работы агрегата описан ниже.
В случае с роботизированной КПП, через первое сцепление из двух работают задняя скорость и остальные нечетные. Через второе сцепление работают только четные передачи. Такое устройство коробки между ступенями позволяет осуществлять плавный переход от одной передачи к другой. Когда автомобиль разгоняется, сам разгон, понятное дело, происходит на первой скорости. В этот момент шестерня второй передачи находится в зацеплении.
Сам момент смены передачи определяется компьютером. Когда она переключается провода ДСГ одновременно отпускают первое сцепление и плотно замыкают второе. Происходит переход крутящего момента, движущегося от мотора на вторую передачу. Этот процесс повторяется до шестой передачи, после чего все происходит в обратном порядке. При включении последней скорости (шестой или седьмой), одновременно начинается вращение шестерни предыдущей (пятой или шестой).
Рекомендуем: Проставки для увеличения клиренса: для чего они нужны
Какие неисправности характерны для ДСГ
Прежде чем выявлять проблемы в трансмиссии, необходимо учитывать, что производители ставят один из типов коробки DSG: шестиступенчатый DSG6 или семиступенчатый DSG7. Первый вариант стал доступен с 2003 года. Сцепление там работало по «мокрому» принципу – в масляной ванне, что негативно сказывалось на мощности.
Компания Volkswagen занималась разработкой семерки, и в 2008 году на суд автомобилистов была представлена модель, оснащенная сухим сцеплением. Однако, она оказалась достаточно проблемной.
Водителям машин, оснащенных DSG, знакомы проблемы при переключении передач. В результате в машине ощущаются небольшие толчки. Это происходит вследствие резкого смыкания дисков сцепления. В процессе движения внутри салона будут заметны не только скрежет и лязг, но и небольшая потеря тяги.
Негативные признаки проявляются чаще у «сухого» типа коробок. Это связано с более интенсивным износом узла из-за не всегда корректной работы коробки мехатронного блока.
Может проявляться негатив в меньшей степени, с другими узлами:
- относительно быстрый износ вилки включения сцепления;
- проникновение грязи под датчики;
- проникновение масла в антифриз;
- износ подшипников трения (втулок на валах);
- отрыв контактов соленоидов и др.
Стоит учитывать, что производители дают гарантию на бесперебойную работу DSG7 около 150 тыс. км. Лимит прерывается для машин, старше 5 лет. Получить замену удастся лишь при выявлении заводских дефектов.
Расширенная гарантия на DSG
Среди многих автовладельцев закрепилась сомнительная слава коробки с двумя сцеплениями. Само наименование DSG превратилось в символ ненадежной конструкции с затратным ремонтом. На самом деле Volkswagen давно взял сложившуюся ситуацию под контроль. Важный шаг в сторону контроля качества — масштабная сервисная акция.
Концерн дает расширенную гарантию на семиступенчатые коробки, выпущенные до 1 января 2014 года. По словам представителей автоконцерна, обозначенный срок соответствует появлению на конвейере модернизированной трансмиссии без типичных проблем прошлого поколения. Особые условия обслуживания ограничены 150 тысячами пробега или 5 годами возраста механизма. В сервисную акцию входит замена синтетического масла минеральным — менее агрессивным по отношению к электронным компонентам. При этом обновляется прошивка блока управления АКП. Обнаруженные неисправности устраняются бесплатно — это касается ремонта, замены отдельных элементов или трансмиссии в сборе.
В любом случае аббревиатуры DSG не стоит бояться: при должном уровне обслуживания она не подведет, а по числу достоинств «умный робот» выигрывает у классической АКПП. А еще коробка ДСГ потребует меньше денег на ремонт в сравнении с обычным «автоматом».
Роботизированная коробка передач DSG-7 и DSG-6 – принцип работы, устройство
Роботизированная коробка передач DSG-7 и DSG-6 (Direct Shift Gearbox) в настоящее время, является самой современной автоматической коробкой передач. Она преимущественно дешевле, чем автоматическая коробка передач.
Роботизированная DSG, активно используется на всех автомобилях Volkswagen, заменяя автоматические коробки.
Говоря простым языком, это механическая коробка передач в которой переключение передач осуществляется автоматически, с помощью электронного блока управления.
Особенность данной технологии в том, что переключение передач происходит без потери потока мощности. Это значительно повышает эффективность работы и комфорт при езде. Благодаря применению двойного сцепления и двух рядов передач, удалось достичь передачи крутящего момента непрерывно.
Например DSG-7 имеет предел крутящего момента в 250 Нм (современные больше), она устанавливается в основном на легковые автомобили B,C и некоторые D класса. DSG-6 имеет больший порог в 350 Нм и устанавливается на более мощные автомобили.
Для внедорожников она не очень подходит, по крайней мере не для всех, и поэтому компания Фольксваген устанавливает на Touareg 8-ми ступенчатый автомат, а не роботизированную DSG.
Коробка передач DSG включает в себя следующие устройства:
– двойное сцеплении;
– первые ряд передач;
– второй ряд передач;
– лавная передача;
– дифференциал;
– электронный блок управления (система управления);
– корпус коробки (картер).
Схема роботизированной DSG
Двойное сцепление необходимо для передачи крутящего момента от двигателя на первый и второй ряды передач. Ведущий диск, включается с помощью сцепления, он соединен через ступицу с маховиком и с двумя фрикционными многодисковыми муфтами. Все они связаны с рядами передач через ступицу.
Шестиступенчатая роботизированная коробка передач, обладает так называемым «мокрым» сцепление, это значит, что постоянно находится в масле. Семиступенчатая, наоборот называется «сухим» механизмом.
Именно поэтому у DSG-7 объем, необходимого масла равен 1,7 литра, а не 6,5, как у DSG-6. А также, это позволяет сделать работу двигателя более экономичной, к тому же уменьшаются энергозатраты.
Именно для экономии и большей эффективности, у DSG-7 установлен электрический насос вместо гидравлического масляного насоса.
Для управления переключением передач и сцеплением, используется блок управления, который включает в себя:
– входные датчики;
– электронный блок управления;
– электрогидравлический блок управления;
– исполнительные механизмы.
Сам модуль управления находится в картере коробки передач (в корпусе). Электрогидравлический и электронный блоки, а также датчики располагаются в одном блоке, который называется Mechatronic.
Входные датчики считывают информацию о вращении на входе и выходе коробки передач, температуру масла, давление и положение вилок включения передач. Электронный блок, используя данные полученные с датчиков работает в соответствии с алгоритмом заложенным в него.
– золотники-распределители;
– клапаны электромагнитные;
– клапаны для регулировки давления;
– мультиплексор (устройство принимает сигналы и на их основе выдает управляющий сигнал).
Распределители начинают работать при движении селектора. Электромагнитные клапаны используются для переключения передач. Клапаны, контролирующие давление, обеспечивают работу фрикционных муфт. Клапаны являются в данном случае исполнительными устройствами, которые обеспечивают работу коробки передач.
Мультиплексор нужен для управления восемью гидроцилиндрами переключения передач, используя всего 4 клапана. В разных режимах мультиплексора работают, то одни, то другие цилиндры, а используются всего 4 клапана.Принцип работы DSG весьма простой, он состоит в последовательном включении передач, используя два ряда. Получается, что когда включена одна передача, вторая уже подготовлена для включения. Таким образом получается включить следующую передачу гораздо быстрее.
Применение DSG
Немецкий концерн Volkswagen в серийных моделях использует все известные модификации робота, в том числе, устройство S-tronic и PDK.
На какие машины ставится: чаще всего, автомат устанавливают на «слабенькие» моторы с объемом до 1.6 – 1.8 литра. Представители модельного следующие марки: Volkswagen, Seat и Skoda с 2008 года выпуска.
На двухлитровые моторы и более, где крутящий момент от 250 Нм и выше устанавливают DSG6. Это надежный и проверенный тип КПП с мокрым сцеплением. В качестве альтернативы устанавливают 6-ступенчатый гидромеханический «автомат».
На какие машины ставилась семискоростная DSG с мокрым сцеплением: исключительно на модельный ряд Audi.
Типичные проблемы
Принцип работы ДСГ.
Слабым звеном конструкции коробок является мехатроник, который меняется целиком. Вышедший из строя агрегат восстанавливается в специализированных мастерских или в заводских условиях. В ранних версиях КПП мокрого типа отмечается попадание продуктов износа фрикционных накладок в жидкость.
Предусмотренный в конструкции фильтр засоряется частичками грязи, при длительной эксплуатации узел не обеспечивает очистку масла. Мелкодисперсная пыль затягивается в блок управления переключением передач, вызывая абразивный износ цилиндров и соленоидов.
На ресурс мокрого сцепления оказывает влияние крутящий момент мотора. Срок службы муфты составляет до 100 тыс. км, но если используется перепрограммированный блок управления двигателем, то пробег до замены падает в 2-3 раза. Сухие фрикционные муфты в DSG7 служат в среднем 80-90 тыс. км, но наращивание мощности и крутящего момента путем прошивки контроллера мотора снижают ресурс на 50%. Трудоемкость замены изношенных элементов одинаковая, для ремонта требуется снять КПП с автомобиля.
В коробках DQ500 встречается проблема выброса масла через вентиляционное отверстие. Для устранения дефекта на сапун надевается удлинительный шланг, который крепится к емкости небольшого объема (например, к бачку от цилиндра сцепления от автомашин ВАЗ). Производитель не считает дефект критичным.
История создания
Идея создания коробок передач с предварительным выбором ступени появилась в начале прошлого столетия, автором конструкции стал Адольф Кегресс. В 1940 г. появляется 4-скоростная коробка разработки инженера Рудольфа Франка, в которой использовалось двойное сцепление. Конструкция агрегата позволяла переключать ступени без разрыва потока мощности, что было востребовано на рынке коммерческой техники. Конструктор получил патент на свое изобретение, были изготовлены опытные образцы для испытаний.
В конце 70-х гг. аналогичную конструкцию предложила компания Porsche, которая разрабатывала проект гоночного автомобиля 962С. Одновременно такая же коробка с сухой двойной муфтой использовалась на раллийных машинах Audi. Но дальнейшее внедрение агрегатов тормозилось отсутствием электроники, способной управлять работой сцеплений и переключением передач.
Появление компактных контроллеров позволило начать разработку трансмиссии с двойной муфтой для машин средней ценовой категории. Первый вариант классической коробки DSG с 2 сцеплениями запустили в серийное производство в конце 2002 г. В создании узла приняли участие компании Borg Warner и Temic, поставлявшие элементы сцепления, гидравлики и управляющей электроники. Агрегаты обеспечивали 6 скоростей переднего хода и оснащались мокрым сцеплением. Изделие получило заводской индекс DQ250 и допускало передачу крутящего момента до 350 Н.м.
Позднее появилась 7-ступенчатая коробка сухого типа DQ200, рассчитанная на моторы с крутящим моментом до 250 Н.м. За счет снижения емкости масляного картера и применения компактных приводов сократились размеры и вес трансмиссии. В 2009 г. в производство пошла усовершенствованная коробка мокрого типа DQ500, адаптированная для применения на машинах с передним или полным приводом.
Конструкция агрегата рассчитана на установку бензиновых или дизельных двигателей с максимальным крутящим моментом до 600 Н.м.
О появлении двойного сцепления в коробке DSG
Коробка переключения передач была предложена А. Кегрессом еще в середине 20 века, при попытке применить разработку в конструкции легенды гоночного спорта – Citroen Traction. Но из-за сложности конструкции разработка так и осталась на чертежах. После этого, уже в восьмидесятых годах 20 столетия разработку с невероятным успехом применили в автомобиле Porsche.
Новая коробка передач позволяла водителю без работы с педалью сцепления мгновенно переключать передачи, что было с восторгом воспринято в гоночной сфере, ведь стало возможно экономить время на переключении скоростей, и при этом не теряя крутящий момент, следовательно, и скорость.
