Коробка передач с двойным сцеплением - Dual-clutch transmission
Передачи с двойным сцеплением ( ДКП ) (иногда называют передачей двойного сцепления ) представляет собой тип многоскоростной транспортного средства системы передачи , которая использует два отдельных муфт для нечетных и четных передач множеств . Конструкция часто похожа на две отдельные механические трансмиссии с соответствующими муфтами, содержащимися в одном корпусе и работающими как одно целое. В автомобилях и грузовиках DCT работает как автоматическая коробка передач , не требуя вмешательства водителя для переключения передач.
Первой серийной коробкой передач DCT стала автоматическая трансмиссия Easidrive, представленная на среднеразмерном автомобиле Hillman Minx 1961 года . За этим последовали различные восточноевропейские тракторы в 1970-х годах (с использованием ручного управления с помощью одной педали сцепления), а затем гоночный автомобиль Porsche 962 C в 1985 году. Первый DCT современной эпохи был использован в Volkswagen Golf R32 2003 года . С конца 2000-х годов DCT получили все большее распространение и вытеснили гидравлические автоматические трансмиссии в различных моделях автомобилей.
Дизайн
Фундаментальный принцип DCT состоит в том, что одно сцепление приводит в движение набор шестерен с четными номерами, а другое сцепление приводит в движение шестерни с нечетными номерами. Поскольку DCT может предварительно выбрать нечетную передачу, когда автомобиль движется на четной передаче (или наоборот), DCT может переключаться в несколько раз быстрее, чем это возможно с механической коробкой передач. Посредством синхронизации срабатывания одной муфты для включения в точный момент, когда другая выключается, DCT может переключать передачи, не прерывая подачу крутящего момента на колеса.
DCT использует блоки сцепления (как в механической коробке передач), а не преобразователь крутящего момента, используемый в традиционных (гидравлических) автоматических трансмиссиях. Сцепления DCT бывают «мокрыми» или «сухими» и аналогичны сцеплениям, используемым в большинстве мотоциклов. Мокрые муфты залиты маслом, чтобы обеспечить охлаждение поверхности сцепления, поэтому мокрые муфты часто используются в приложениях с более высокими нагрузками по крутящему моменту, таких как двигатель 1250 Нм (922 фунт-сила-фут) в Bugatti Veyron .
Возможны несколько вариантов расположения двух муфт, которые описаны ниже:
- В большинстве автомобильных коробок передач DCT используются два концентрических блока сцепления, расположенных на одной оси с маховиком . Следовательно, внешний пакет муфты имеет больший диаметр, чем внутренний пакет муфты.
- Многие DCT для тракторов (например, Fortschritt ZT 320 ) используют аналогичное устройство, в котором муфты расположены на одной оси маховика. Разница в том, что муфты находятся в разных положениях на этой оси (т. Е. Одно перед другим) и имеют одинаковый размер. Эта конструкция используется в Tremec TR-9070 DCT, используемом в Ford Mustang Shelby GT500 2020 года .
- В другой конструкции (которая используется в трансмиссии Volkswagen DQ200 ) два сцепления одинакового размера расположены бок о бок. Эта конструкция требует наличия двух расположенных бок о бок первичных вала, которые приводятся в движение от коленчатого вала через шестерни.
История
Концепция трансмиссии с двойным сцеплением была изобретена французским инженером Адольфом Кегрессом в 1939 году. Трансмиссия предназначалась для использования в Citroën Traction Avant , однако у Kégresse закончились деньги, прежде чем можно было разработать работающую модель.
Одним из первых серийных DCT был привод Easidrive, разработанный в конце 1950-х годов британской компанией Smiths Industries and Rootes. Этот DCT, представленный на Hillman Minx 1961 года (серия IIIC), использовал две электромагнитные муфты , а также аналоговую электронику и серию соленоидов для переключения передач. Easidrive была предложена в качестве опции на модели Hillman и Зингера, однако это не является надежным устройством и многие из них были заменены обычными механическими коробками передач.
Porsche начал разработку DCT для гоночных автомобилей в конце 1970-х годов из-за возможности DCT предотвращать падение наддува во время переключения передач на двигателе с турбонаддувом. Поскольку электроника, необходимая для управления трансмиссией, стала достаточно компактной и практичной, трансмиссия Porsche Doppelkupplungsgetriebe («коробка передач с двойным сцеплением») (PDK) была установлена в качестве прототипа на гоночном автомобиле Porsche 956 Le Mans в 1983 году. PDK в соревновании был гоночный автомобиль Porsche 962 C Le Mans 1985 года , который выиграл чемпионат мира по спортивным автомобилям в 1986 году. Коробка передач PDK также использовалась в раллийном автомобиле Audi Sport Quattro S1 Group B 1985 года .
Первым серийным легковым автомобилем с DCT стал Volkswagen Golf R32 2003 года .
Производители
- BorgWarner
BorgWarner произвел первый серийный DCT, который использовался в модели R32, представленной в модельном ряду Volkswagen Golf в 2003 году. Компания произвела множество DCT, используемых Volkswagen Group (продаваемых как DSG для автомобилей марки Volkswagen) и произвела различные компоненты для спортивного автомобиля Nissan GT-R 2007 года , раннего применения для DCT с нагрузками с высоким крутящим моментом. Компания поставляет нескольким производителям автомобилей комплектные блоки трансмиссии, мокрое сцепление и / или мехатронные блоки управления.
- Getrag
Getrag начала производство DCT в 2008 году и поставляла продукцию таким производителям, как BMW, Dacia, Dodge, Ferrari, Mercedes-Benz, Ford, Mitsubishi, Renault, Smart и Volvo. Getrag 7DCL750 является 7-ступенчатая ДКП , которая предназначена для высокопроизводительных двигателей и имеет рейтинг крутящий момент 750 Нм (553 lbf⋅ft). Он используется в спортивных автомобилях со средним расположением двигателя, таких как Ferrari 458 2009 года , Mercedes-AMG GT 2014 года и Ford GT 2017 года .
- Люк
Трансмиссии LuK DCT используются Volkswagen Group с 2008 года в нескольких небольших автомобилях с относительно низким выходным крутящим моментом.
- Рикардо
Рикардо спроектировал и построил 7-ступенчатую коробку передач DCT, используемую на Bugatti Veyron 2005-2015 годов , который имеет 16-цилиндровый двигатель с турбонаддувом, развивающий крутящий момент 1250 Нм (922 фунт-сила-фут).
- ZF Friedrichshafen
ZF Friedrichshafen производит 7-ступенчатую коробку передач DCT, используемую Porsche.
Использование в автотранспортных средствах
После введения в 2003 году DCT в Volkswagen Golf R32 с использованием 6-ступенчатой коробки передач DCT (код модели DQ250 ) с двумя концентрическими сцеплениями с мокрым сцеплением. В течение следующих нескольких лет этот DCT стал доступен на различных моделях Volkswagen и Audi. В 2008 году концерн Volkswagen начал производство DQ200 , 7-ступенчатой коробки передач DCT с двумя сухими сцеплениями, расположенными бок о бок (а не концентрически). Volkswagen заявляет об улучшении экономии топлива на 6% по сравнению с 6-ступенчатой механической коробкой передач и на 20% по сравнению с традиционной (гидравлической) автоматической коробкой передач. Коробки передач DCT использовались на автомобилях, продаваемых Volkswagen, Audi, SEAT, Skoda и Bugatti, в основном под термином « Коробка передач с прямым переключением» (за исключением Audi, которая также использовала термин S-Tronic ).
Использование в высокопроизводительных автомобилях началось в 2005 году с 7-ступенчатой коробки передач DCT, используемой в Bugatti Veyron . Другие ранние высокопроизводительные модели включают Nissan GT-R 2007 года, Ferrari California 2008 года, Mitsubishi Lancer Evolution X 2008 года и Porsche 911 (997) 2009 года .
Honda VFR1200F 2009 года - первый мотоцикл, использующий DCT. С тех пор Honda расширила применение DCT на модель Gold Wing (модельный год 2018), Africa Twin, Rebel 1100 и NC750X (модельный год 2020).
В 2010 году 6-ступенчатая трансмиссия Duonic от Mitsubishi Fuso стала первой трансмиссией с трансмиссией DCT, которая использовалась в грузовике.
В Acura ILX 2012 года используется преобразователь крутящего момента (устройство, обычно используемое в гидравлических автоматических трансмиссиях) в сочетании с 8-ступенчатой коробкой передач DCT. Преобразователь крутящего момента предназначен для повышения плавности движения на низкой скорости за счет устранения тряски и дрожания, которые иногда встречаются в DCT на низкой скорости.
Многие китайские автомобили, такие как MG HS , Geely Binyue и другие, используют трансмиссию этой модели.
Использование в тракторах
Несколько тракторов 1970-х годов из стран Восточной Европы (например, производные от Кировца К-700 ) использовали DCT с ручным управлением. Например, Fortschritt ZT 300 имеет функцию Unterlastschaltstufe («переключение под нагрузкой»), которая должна быть предварительно выбрана водителем, а затем активирована нажатием сцепления наполовину. Это включает в себя вторую муфту, которая передает редуктор на ведомые колеса без прерывания передачи крутящего момента на колеса.
Использование в вагонах
В некоторых вагонах использовался другой тип трансмиссии с двойным сцеплением . Две муфты устанавливаются одна на первичном валу коробки передач, а другая - на вторичном валу коробки передач. Для переключения передачи одновременно выключаются оба сцепления и включается тормоз внутри коробки передач. Переключение передач происходит при неподвижных передачах, поэтому синхронизирующий механизм не требуется. После переключения передачи оба сцепления снова включаются. Имеется значительный перерыв в передаче мощности, поэтому эта система не подходит для маневровых локомотивов .
Смотрите также
Автомобильные трансмиссии |
---|
Руководство по эксплуатации |
Автоматический / полуавтоматический |
- Экономия топлива в автомобилях
- Диапазон мощности
- Время смены
- СМИ, связанные с трансмиссией с двойным сцеплением на Викискладе?