что значит мокрое сцепление в автомобиле

Что такое двойное сцепление в автомобиле (устройство и принцип работы)

Элементы трансмиссии любого автомобиля призваны обеспечивать передачу крутящего момента двигателя на ведущие колеса. На заре автомобилестроения, устройства, обеспечивающие подобную функцию, не отличались высокой эффективностью ввиду простоты конструкции. Модернизация представленных узлов привела к тому, что удалось добиться плавного переключения передач без потери мощности и динамических характеристик автомобиля.

Ключевую роль в передачи крутящего момента играет сцепление. Этот сложный узел претерпевал целый ряд изменений, прежде чем стать таковым, каким мы привыкли его видеть сейчас.

Многие из доработок, которые нашли своё применение в гражданском автомобилестроении, были заимствованы у гоночных автомобилей. К одной из них можно отнести и так называемое двойное сцепление, о котором и поговорим в этой статье.

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.

Принцип работы

Познакомившись с некоторыми конструктивными особенностями представленного узла, попробуем понять принцип его работы.

Если не вникать в технические тонкости, то алгоритм работы можно разбить на несколько этапов:

Последующее включение скоростей происходит по тому же принципу. Стоит отметить, что система датчиков, установленных в представленном виде КПП позволяет производить анализ самых различных параметров, среди которых: частота вращения колес, расположение рычага КПП, интенсивность нажатия на педаль акселератора/тормоза.

Анализируя полученные данные, автоматика и производит выбор режима, оптимального для конкретной ситуации.

Помимо всего прочего, стоит отметить, что при наличии подобной системы, педаль сцепления попросту отсутствует. Выбор передач осуществляется автоматически, а при необходимости и вручную при помощи вмонтированных в руль управляющих кнопок.

Устройство механизма

Чтобы более детально ознакомится с представленным узлом необходимо изучить устройство самого механизма, обеспечивающего плавное переключение передач.

В отличие от всех остальных типов сцепления, данная разновидность отличается наличием целого ряда уникальных узлов и элементов.

Итак, данная система включает в себя следующие ключевые компоненты:

Если два первых узла достаточно знакомы автолюбителям, то третий производит впечатление чего-то доселе неизвестного.

Итак, мехатроник, это высокотехнологичный узел сцепления, позволяющий преобразовывать электрические сигналы в механическую работу исполнительных узлов.

Мехатроник современного автомобиля, как правило, включает в себя два составных элемента: электромагнитный блок и управляющую плату.

Первый представляет собой набор электромагнитных клапанов, так называемых соленоидов. Ранее, вместо соленоидов использовались гидрораспределительные механизмы, так называемые гидроблоки. Но ввиду их низкой производительности, им на смену пришли более совершенные электромагнитные устройства.

Рассмотрим принципиальные особенности мокрого и сухого сцепления.

«Мокрое» двойное

Если проводить экскурс в историю рассматриваемого узла, то прародителем двойного принято считать так называемый «мокрый тип».

Оно представляет из себя набор двух секций дисков «феродо», погруженных в масляную ванну в корпусе кожуха сцепления.

В данном случае, принято различать две разновидности «мокрой муфты» в зависимости от типа привода автомобиля. Так для переднеприводных авто используется сцепление с концентрическим расположением дисков «феродо». У обладателей заднеприводных машин, особенность этого устройства проявляется в параллельном расположении ведомых дисков.

Составные части обеих разновидностей «мокрого сцепления» одинаковы. К ним относятся:

«Сухое» двойное

Помимо «мокрого» сцепления существует и так называемое «сухое». Нельзя сказать, что оно хуже или лучше предыдущего. В данном случае будет уместно подчеркнуть, что каждое из них эффективно применяется в предусмотренных для них условиях эксплуатации.

В отличие от предыдущего типа, особенность конструкции «сухого» сцепления не предусматривают использования смазочных материалов. Ведомые диски находятся непосредственно в зацеплении с первичными валами каждой из КПП.

К рабочим элементам такого механизма можно отнести:

Указанная конструкция рассчитана на передачу меньшего (в отличие от «мокрого») крутящего момента, ввиду низкого коэффициента теплоотдачи.

Тем не менее, из-за отсутствия необходимости использования масляного насоса, что неминуемо приводит к потерям мощности, эффективности данного типа муфты существенно превосходит ранее рассмотренную разновидность.

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:

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

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.

Источник

Двойное сцепление, описание и принцип работы

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.

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:

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:

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.

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.

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:

Схема сухого двойного сцепления:

Видео принципа работы системы S-Tronic на Audi:

Источник

В чем отличие и преимущества DSG-6 с «мокрым» сцеплением от DSG-7 c «сухим» сцеплением

Обычно автолюбители, присматривая новый автомобиль, интересуются мотором, трансмиссией, комплектацией и прочими характеристиками. Причем мощность двигателя, разновидность коробки передач учитывают в первую очередь. Многие, услышав всего одно слово «DSG», готовы в корень поменять принятое решение даже при условии, что автомобиль в целом понравился и устраивает в плане цены. За преселективной коробкой несправедливо закрепилось звание ненадежного агрегата. И вина в этом DSG-7 DQ200 с «сухим» сцеплением, который оказался очень проблемным на практике. Но грести под одну гребенку преселективные коробки – как минимум неправильно. Как делят автоматические коробки на несколько разновидностей, так и преселективы следует различать и в плане конструкции, и в плане надежности.

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).

Менять масло в коробке DSG-6 DQ250 следует как минимум раз в 60 000 км. По возможности интервал замены технической жидкости следует сократить до 35-40 тыс. км. Рабочий объем агрегата – 7.2 л

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.

DSG-7 DQ200 с «сухими» сцеплением

Этот агрегат представили в 2006 году, когда конструктор узла в лице компании LuK заявил о начале производства 7-ступенчатого преселектива. В VAG приняли решение все малолитражные модели авто оснастить именно этой коробкой. Причин на это было немало – гораздо меньший вес агрегата в сборе (разница в 20 килограмм), способность «переваривать» 250 Нм крутящего момента. В преселективной DSG-7 DQ200 контур мехатроника и коробки не связан между собой. То есть, здесь две рабочие технические жидкости – одна циркулирует по коробке, другая по мехатронику. Вот почему в картер агрегата достаточно залить 1.7 л масла для нормальной работы. Сама коробка – чистая механика, в которой нет «мозгов». Что отличает DSG-7 DQ200 от «собрата», так это полностью другая конструкция. Здесь блок с шестеренками, вилками, дифференциалом и прочими механизмами находится в отдельности от мехатроника. Сцепление дисковое, как на механике.

Наиболее проблемное место 7-ступенчатого преселектива – мехатроник. В DSG-7 DQ200 он крепится к блоку коробки и подсоединяется через разъемы. Его поломка или окончательный выход из строя ведет к серьёзным проблемам

Внутри установлен насос и гидроаккумулятор. Рабочее давление – примерно 60 бар (для сравнения «шестерка» работает под давление 7-8 бар в сумме). Блок с помощью электронных соленоидов способен открывать, закрывать и перемещать вилки, выжимать сцепление за счет давления, сосредоточенного в гидроаккумуляторе. Основные неисправности с агрегатом возникают в тот момент, когда через отверстия или уплотнители начинает просачиваться масло. В таком случае насос начинает постоянно работать, причем на износ.

Как результат – перегревается плата, выгорает дорожка или физически ломается соленоид. Все эти проблемы свойственны исключительно DSG-7 DQ200 и никакого отношения к DSG-6 DQ250 не имеют. Еще одно отличие – «сухое» сцепление. Здесь нет как таковой масляной ванны, как в 6-ступенчатом агрегате, но это не значит, что коробка совсем не требует смазочного материала. Нет, масло следует изредка менять, хотя надежность и продолжительность работы DSG-7 DQ200 в меньше мере зависит от качества технической жидкости.

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».

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:

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.

Источник

Устройство и принцип работы сцепления автомобиля

Сцеплением называется механизм трансмиссии, передающий крутящий момент от двигателя к коробке передач за счет силы трения. Также оно позволяет кратковременно отсоединить двигатель от трансмиссии и вновь их плавно соединить. Существует достаточно много разновидностей муфт сцепления. Они различаются по количеству ведомых дисков (однодисковое, двухдисковое или многодисковое), по типу рабочей среды (сухое или мокрое) и по типу привода. Разные виды сцеплений имеют соответствующие преимущества и недостатки, но наибольшее распространение на современных автомобилях получило однодисковое сухое сцепление либо с механическим, либо гидравлическим приводом.

Функции сцепления

Муфта сцепления устанавливается между двигателем и коробкой передач и является одним из наиболее нагруженных элементов трансмиссии. Она выполняет следующие основные функции:

Элементы муфты сцепления

Стандартная муфта сцепления, применяющаяся на большинстве автомобилей с механической коробкой передач, включает следующие основные элементы:

На ведомый диск сцепления с обеих сторон установлены фрикционные накладки. Его функция – передача крутящего момента за счет силы трения. Встроенный в корпус диска пружинный демпфер крутильных колебаний смягчает соединение с маховиком и гасит вибрации и нагрузки от неравномерности работы двигателя.

Нажимной диск и диафрагменная пружина, воздействующие на ведомый диск сцепления, в сборе представляют собой единый узел, получивший название “корзина сцепления”. Ведомый диск сцепления расположен между корзиной и маховиком и соединен с первичным валом коробки передач с помощью шлицев, по которым он может перемещаться.

Диафрагменная пружина корзины может быть либо нажимного, либо вытяжного принципа действия. Отличие – в направлении приложения усилия от привода сцепления: к маховику или от маховика. Особенность конструкции пружины вытяжного действия позволяет использовать корзину, толщина которой значительно меньше. Это делает узел максимально компактным.

Принцип работы

Принцип работы сцепления основан на жестком соединении ведомого диска сцепления и маховика двигателя за счет возникающей силы трения от усилия, которое создает диафрагменная пружина. Сцепление имеет два режима: «включено» и «выключено». Основное время работы ведомый диск прижат к маховику. Крутящий момент от маховика передаётся ведомому диску, а от него через шлицевое соединение на первичный вал коробки передач.

Для выключения муфты водитель нажимает на педаль, которая соединена с вилкой механическим или гидравлическим приводом. Вилка перемещает выжимной подшипник, который, нажимая на концы лепестков диафрагменной пружины, прекращает её давление на нажимной диск, а он, в свою очередь, освобождает ведомый. В этот момент двигатель разъединен с трансмиссией.

После включения нужной передачи в коробке передач водитель отпускает педаль сцепления, вилка перестаёт воздействовать на выжимной подшипник, а тот на пружину. Нажимной диск прижимает ведомый к маховику. Двигатель соединен с трансмиссией.

Виды сцепления

Сухое сцепление

Принцип действия сцепления данного типа основан на силе трения, возникающей при взаимодействии сухих поверхностей: ведущего, ведомого и нажимного дисков. Это обеспечивает жесткую связь двигателя и коробки передач. Сухое однодисковое сцепление – самый распространенный вид, использующийся на основной массе автомобилей с механической КПП.

Мокрое сцепление

Данный вид сцепления предполагает работу трущихся поверхностей в масляной ванне. По сравнению с сухой, такая схема обеспечивает более плавное соприкосновения дисков; узел эффективнее охлаждается за счет циркуляции жидкости и может передавать больший момент на трансмиссию.

Мокрая схема обычно применяется на современных роботизированных КПП с двойным сцеплением. Особенность работы такого сцепления заключается в том, что на четные и нечетные передачи КПП подается крутящий момент от отдельных ведомых дисков. Привод сцепления – гидравлический, управляемый электроникой. Переключение скоростей происходит при постоянной передаче крутящего момента на трансмиссию без разрыва потока мощности. Данная конструкция является более дорогой и сложной в производстве.

Сухое двухдисковое сцепление

Сухое двухдисковое сцепление предполагает наличие двух ведомых дисков и промежуточной проставки между ними. Данная схема способна передать больше крутящего момента при тех же размерах механизма сцепления. Сама по себе она проще в производстве по сравнению с мокрой. Обычно применяется на грузовиках и легковых автомобилях с особо мощными двигателями.

Сцепление двухмассового маховика

Двухмассовый маховик состоит из двух частей. Одна из них связана с двигателем, вторая – с ведомым диском. Обе составляющие маховика имеют небольшой свободный ход относительно друг друга в плоскости вращения и соединены пружинами между собой.

Особенностью сцепления двухмассового маховика является отсутствие пружинного демпфера крутильных колебаний в ведомом диске. Функция гашения колебаний заложена в конструкцию маховика. Помимо передачи крутящего момента он максимально эффективно сглаживает вибрации и нагрузки, возникающие от неравномерности работы двигателя.

Ресурс сцепления

Ресурс сцепления главным образом зависит от условий эксплуатации автомобиля, а также от стиля езды водителя. В среднем, срок службы сцепления может доходить до 100-150 тысяч километров пробега. В результате естественного износа, возникающего в момент соприкосновения дисков, фрикционные поверхности изнашиваются и требуют замены. Основная причина – проскальзывание дисков.

Двухдисковое сцепление обладает большим ресурсом за счет увеличенного числа рабочих поверхностей. Выжимной подшипник сцепления задействуется при каждом разрыве соединения двигателя и коробки передач. Со временем в подшипнике вырабатывается и теряет свойства вся смазка, в следствие чего он перегревается и выходит из строя.

Особенности керамического сцепления

Ресурс сцепления и эффективность его работы на пределе нагрузок зависит и от свойств материала, обеспечивающего зацепление дисков. Стандартный состав накладок дисков сцепления большинства автомобилей включает спрессованную смесь стеклянных и металлических волокон, смолы и каучука. Поскольку принцип работы сцепления базируется на силе трения, фрикционные накладки ведомого диска рассчитаны на работу при высоких температурах, доходящих до 300-400 градусов Цельсия.

В мощных спортивных автомобилях нагрузки на сцепление намного превышают обычные нормы. Для некоторых трансмиссий может применяться керамическое и металлокерамическое сцепление. В состав материала таких накладок входит керамика и кевлар. Металлокерамический фрикционный материал менее подвержен износу и выдерживает нагрев до 600 градусов без потери рабочих качеств.

Производители используют различные конструкции муфты сцепления, оптимальные для определенного автомобиля, исходя из его назначения и стоимости. Сухое однодисковое сцепление остается достаточно эффективной и недорогой в изготовлении конструкцией. Данная схема широко применяется на легковых автомобилях бюджетного и среднего классов, а также на внедорожниках и грузовиках.

Источник