Основные сведения. 4.1 Общие сведения о коробках передач с непрерывным потоком мощности (DSG)

4.1 Общие сведения о коробках передач с непрерывным потоком мощности (DSG)

Производители современных автомобилей в целях повышения экономичности и комфортности внедряют в производство коробки передач не уступающие по комфортности электрогидравлическим коробкам передач, но обладающими меньшими потерями на привод трансмиссии. К таким коробкам передач можно отнести завоевывающие автомобильный рынок коробки с двойным сцеплением DSG (Double Clutch Transmission).

В коробке передач с двойным сцеплением условно объе­динены две коробки, причем каждая со своим сцеплением. Одна «коробка» от­вечает за включение нечетных передач (первой, третьей и пятой), другая – четных: второй, четвертой и шестой, что позволяет включить две передачи одновременно. Такая коробка передач называется преселективной.

4.2 Устройство и принцип работы коробок передач с непрерывным потоком мощности (DSG)

Коробка передач DSG построена на базе шестиступенчатой трехвальной коробки. На верхнем ведомом валу установлены шестерни задней, V и VI передач (рисунок 1), на нижнем – шестерни передач с I по IV. В этой коробке имеется два первичных вала. Каждый вал имеет свой пакет сцеплений. Пакет сцеплений представляет собой два пакета фрикционов, погруженных в масляную ванну. Функция отвода тепла от пар трения возложена на масло, чью циркуляцию обеспечивает масляный насос, аналогичный тем, которые устанавливаются на гидромеханических автоматических коробках передач. Охлаждение масла и его фильтрация от продуктов трения происходит в масляном фильтре и охладителе масла. Пере­ключение передач осуществляется по­средством гидроцилиндров, воздей­ствующих на штоки. При этом теряется часть энергии, однако не больше той, которую теряет гидротрансформатор в автоматической коробке передач до блоки­ровки. В качестве управляющего звена в конструкцию введена специальная система управления. По сути DSG не что иное, как за­мена традиционной гидромеханической коробки передач, в состав которой входят звено, обеспе­чивающее бесступенчатое изменение крутящего момента (гидротрансфор­матор), и набор планетарных рядов.

На наружном первичном валу находятся шестерни четных передач — II, IV и VI. Внутри наружного первичного вала проходит внутренний первичный вал, на котором находятся шестерни нечетных передач I, III, V и заднего хода.

1 ­­­­­– внутренний первичный вал; 2 – наружный первичный вал; 3 – многодисковая муфта сцепления четных передач 4 – многодисковая муфта сцепления нечетных передач; 5 – главная передача (на пятой, шестой передачах и передаче заднего хода); 6 – шестерня передачи заднего хода; 7 – шестерня шестой передачи; 8 – шестерня пятой передачи; 9 – шестерня первой передачи; 10 – шестерня третьей передачи; 11 – шестерня четвертой передачи; 12 – шестерня второй передачи; 13 – главная передача (на первой, второй, третьей и четвертой передачах)

Рисунок 1 – Схема коробки передач с двойным сцеплением (работа на первой передаче)

Коробка передач с двумя сцеплениями обеспечивает переключение передач без разрыва потока мощности. Достигается это следующим образом. В коробке DSG одновременно включены две передачи. В обычных конструкциях такое положение ведет к неминуемой аварийной поломке, но в коробке передач DSG этого не происходит. Работает только то зубчатое зацепление, ведущий вал которого соединен с включенным в данный момент сцеплением. Диски же другого сцепления разомкнуты и поэтому вторая пара шестерен не работает. При достижении необходимой частоты вращения коленчатого вала, электронный блок управления определяет необходимый момент переключения, при этом два гидропривода одновременно отпускают первое сцепление и замыкают второе. Работавшее до этого сцепление выключается и включается второе сцепление. Поток мощности при этом практически без разрыва передается дальше по кинематической цепочке.

Теперь активна уже вторая передача и коробка заранее вводит в зацепление шес­терни следующей, третьей передачи. Как только настанет следующий необходимый момент переключения, элек­тронный блок отдаст необходимые команды – и коробка, синхронно манипулируя двумя сце­плениями, плавно передает крутящий мо­мент от второй к третьей и т.д. – до шестой. Причем одновременно с шестой передачи ко­робка сразу может включить и пятую передачу — на тот случай, если частота вращения коленчатого вала двигателя упа­дет и понадобится больше тяги.

На рисунке 1 идет разгон на первой передаче, шестерни второй уже находятся в зацеплении, но вра­щаются вхолостую, так как сцепление наружного первичного вала разомкнуто.

Крутящий момент с коленчатого вала двигателя передается на двухмассовый маховик. Далее передача крутящего момента производится через разъемное шлицевое соединение маховика с входной ступицей коробки передач. Входная ступица жестко соединена с ведущим диском сдвоенного сцепления.

Ведущий диск сдвоенного сцепления соединен посредством корпуса многодисковой муфты с главной ступицей сцепления. С этой же ступицей соединен корпус муфты.

Крутящий момент подводится к каждой из муфт через ее корпус. Если муфта замкнута, крутящий момент передается на ее ступицу и далее на соединенный с ней первичный вал.

4.3 Устройство и принцип работы многодисковой муфты

Многодисковые муфты (рисунок 2) передают крутящий момент только за счет сил трения между дисками. Многодисковая муфта 9 образует внешнюю часть блока муфт сцепления. Она служит для передачи крутящего момента на первичный вал 1, обслуживающий первую, третью и пятую передачи, а также передачу заднего хода.

1 – внутренний первичный вал; 2 – наружный первичный вал; 3 – поршень включения многодисковой муфты четных передач; 4 – гидроцилиндр многодисковой муфты включения нечетных передач; 5 – поршень включения многодисковой муфты нечетных передач; 6 – гидроцилиндр многодисковой муфты включения четных передач; 7 – ступица муфты включения нечетных передач; 8 – корпус муфты включения нечетных передач; 9 – многодисковая муфта включения нечетных передач; 10 – винтовая пружина; 11 – ступица муфты включения четных передач; 12 – многодисковая муфта включения четных передач 13 – диафрагменная пружина

Рисунок 2 – Многодисковая муфта

Замыкание муфты 9 нечетных передач производится под давлением масла, подводимого в ее гидроцилиндр 4. Перемещающийся под давлением масла поршень 5 сжимает пакет дисков муфты 9. В результате этого крутящий момент передается на диски, вращающиеся вместе с ее ступицей и соединенным с ней внутренним первичным валом 1. При размыкании муфты поршень 5 отжимается диафрагменной пружиной 13 в исходное положение.

Многодисковая муфта включения четных передач 12 образует внутреннюю часть блока муфт сцепления. Она служит для передачи крутящего момента на наружный первичный вал 2, обслуживающий вторую, четвертую и шестую передачи. Замыкание муфты 12 производится под давлением масла, подводимого в ее гидроцилиндр 6. При этом перемещающийся под давлением масла поршень 3 сжимает пакет дисков муфты 12, обеспечивая передачу крутящего момента на наружный первичный вал 2. При размыкании муфты поршень 3 отжимается в исходное положение винтовыми пружинами 10.