Главная       Продать работу       Заказать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Главная > Блог


Коробка передач с двухпоточным сцеплением

Впервые трансмиссия с двумя сцеплениями появилась на VW Golf R32 и Audi TT 3.2 в 2003 году. С тех пор концерн Volkswagen неуклонно расширяет применение DSG (Direct-Shift Gearbox) для других моделей, в первую очередь для автомобилей с форсированными двигателями.

Решение проблемы прерывания силового потока при переключении передач – коробка с двухпоточным сцеплением (Doppelkupplungsgetrebe – DKG), которую впервые в серийное производство под собственным названием Direktschaltgetriebe (DSG) – коробка с прямым включением – запустил концерн Volkswagen. Именно в спортивных моделях концерна КП с двухпоточным сцеплением демонстрирует весь свой потенциал. С одной стороны, она предлагает хороший КПД и динамику механической коробки, а с другой – плавный, без рывков, процесс переключения без прерывания силового потока на уровне комфорта современной автоматической ступенчатой КП.

В принципе, КП с двухпоточным сцеплением состоит из двух механических коробок, каждая из которых обслуживается от своего сцепления и которые расположены в одном едином корпусе. В то время как одна коробка переключает четные передачи, другая – нечетные. В качестве сцепления, включаемого в момент старта, применяются сухие или мокрые сцепления. Инженеры концерна Volkswagen, например, используют мокрые сцепления, так как этот вариант может выдерживать большую термическую нагрузку и легче регулируется. Сцепления и вилки переключения передач имеют электрогидравлический привод от интегрированного в КП механико-электронного (Mechatronik) блока управления. Так как для обеспечения безопасности в состоянии покоя сцепления открыты, КП с двухпоточным сцеплением нуждается в парковочном тормозе, запирающем трансмиссию автомобиля на стоянке, с приводом через тросовую тягу – так же как у ступенчатой автоматической КП.

Рис.2.7 Двухпоточное сцепление

Благодаря высокому комфорту КП с двухпоточным сцеплением может стать интересной альтернативой автоматической коробке в среднем классе и в области спортивных автомобилей. Volkswagen пока еще является единственной фирмой-изготовителем, однако, очевидно, ненадолго, поскольку другие автомобилестроители также работают над аналогичными конструкциями.

КП DSG не имеет гидротрансформатора для того, чтобы трогаться с места, и в то же время не является производной обычной автоматизированной механической трансмиссии. Инженеры концерна Volkswagen нашли совершенно новое решение, сочетающее преимущества механической передачи с возможностью автоматического переключения без разрыва потока мощности.

Ранее КП с двумя сцеплениями уже использовалась в гоночных и спортивных автомобилях, но несовершенство системы механического и электронного управления не позволило применять такую КП для автомобилей массового производства. Решение этой проблемы было найдено в ходе сотрудничества Volkswagen с компанией Borg Warner, создавшей сдвоенное мокрое сцепление и систему управления.

Компании, используя накопленный опыт в исследовании электрогидравлических систем управления и достижения в области фрикционных материалов, работающих в масле, сумели коммерциализировать идею, существовавшую с 1980 года. Технология мокрого сцепления Dual Tronic – одно из ключевых решений, позволяющих DSG переключать передачи без разрыва потока мощности. Хотя в трансмиссии с двумя сцеплениями могут быть использованы как мокрые, так и сухие сцепления, Borg Warner отдала предпочтение первым. В отличие от сухого сцепления, детали из фрикционного материала которого довольно быстро изнашиваются и требуют замены, мокрое сцепление заполнено жидкостью, охлаждающей трущиеся поверхности. За счет этого значительно увеличивается срок службы узла и он имеет лучшие показатели переключения в широком диапазоне эксплуатационных условий.

Рис.2.8 Коробка передач DSG

Отличительные особенности. Как утверждают эксперты, коробка DSG значительно превосходит обычную механическую по топливной экономичности, а по плавности переключения не уступает лучшим автоматическим трансмиссиям. Представленный на германском рынке R32 DSG потребляет 10,2 л топлива на 100 км при испытаниях по стандарту MVEG (Motor Vehicle Emission Group) 99/100/EG, тогда как при механической трансмиссии расход топлива составляет 11,5 л на 100 км. Оборудованный DSG с системой автоматического управления автомобиль R32 разгоняется от 0 до 100 км/ч за 6 с, а с механической КП – за 6,4 с. При этом максимальная скорость 247 км/ч одинакова при установке обеих КП.

Параллельно с программами полностью автоматического управления в DSG предусмотрена возможность переключения передач водителем с помощью рычага селектора Tiptronic или кнопок-лепестков на рулевом колесе. При использовании режима спортивного переключения в блок управления поступает информация от антиблокировочной системы, исключающая переход на высшую передачу при крутом вираже. В КП DSG последующая передача постоянно включена и готова для передачи крутящего момента после замыкания соответствующего сцепления. Частоты вращения валов трансмиссии и двигателя согласуются во время перехода на низшую передачу.

Два мокрых сцепления с гидравлическим управлением обладают большей теплоемкостью и обеспечивают лучшие характеристики при переключении, чем сухие сцепления. Сцепление С1 замыкается при включении нечетных передач и заднего хода, сцепление С2 – при включении четных передач практически двух параллельно скомпонованных в едином агрегате КП. Особенность работы сцеплений состоит в отсутствии разрыва потока мощности при переключении передач в отличие от технологии автоматизированных механических трансмиссий.

Показатели эффективности, близкие к показателям механических КП, достигнуты с помощью интеллектуального управления двумя мокрыми сцеплениями и двумя входными и выходными валами. Гидравлика и электроника обеспечивают постоянно включенное состояние следующей высшей передачи и готовность для ее активации. Например, когда происходит разгон на первой передаче, вторая передача включена, но еще не активизирована. Как только достигается момент перехода на вторую передачу, сцепление первой передачи выключается, а сцепление второй включается, активизируя последнюю. Весь процесс переключения укладывается в 0,3 – 0,4 секунды.

Рис.2.9 Схема работы коробки DSG

Конструкция коробки. В первом приближении DSG – это модная нынче автоматизированная механическая коробка: сервоприводы выжимают сцепление и переключают передачи за водителя. Такие коробки нам хорошо известны – это BMW SMG, Alfa Romeo Selespeed, Mercedes-Benz Sequentronic, Opel Easytronic…

Трансмиссия DSG весьма компактна. Со стороны двигателя располагаются картер сцеплений, устройство для соединения с входным валом КП, дифференциал и в верхней секции привод – трансмиссионного тормоза. С противоположной стороны установлены теплообменник, масляный насос с фильтром, а также устройство для связи с электронной системой автомобиля.

Конструкция DSG представляет собой две параллельно располагаемых КП в одном узле. Механоэлектронный модуль управления размещен в передней части картера коробки. За модулем управления располагается вал заднего хода, шестерня которого зацеплена с соответствующей шестерней выходного вала 2 (5-я, 6-я передачи и передача заднего хода). Входные валы 1 и 2 и сдвоенное сцепление с пружинным демпфером приводятся в действие валом двигателя через двухмассовый маховик, размещаемый в средней части.

Единый блок, содержащий два сцепления, создавался в результате многолетней работы. Первоначальное требование состояло в обеспечении динамических нагрузок, сопоставимых с передачами, включающими гидротрансформатор. Элементы новой трансмиссии, благодаря которым машина трогается с места плавно и достигается управление двумя сцеплениями, не применяются в обычных автоматических передачах и обеспечивают для водителя лучшее “чувство трансмиссии”.

Масляный насос приводится от двигателя через внутренний входной вал. В нижней секции КП размещен выходной вал 1 (1-я, 2-я, 3-я и 4-я передачи) и дифференциал с зубчатым венцом стояночного тормоза.

Особенность DSG состоит в применении на всех передачах обычных синхронизаторов, используемых в механических КП Volkswagen. При этом разработан материал, обеспечивающий высокие фрикционные свойства и минимальное время синхронизации. Применение двух независимо работающих сцеплений позволило выполнить требование о свободном выборе передачи. Оптимизирован процесс переключения без разрыва тягового усилия между четными передачами, а также с нечетной передачи на четную. Например, трансмиссия DSG позволяет переключиться с 6-й передачи на 2-ю, что невозможно при обычных системах автоматики.

Специалисты Volkswagen утверждают, что конструкция с двумя концентричными входными валами – хороший пример инновационной технологии, позволяющей в то же время применить отдельные решения, уже использованные в выпускаемых механических КП. Шестерни 5-й передачи размещены с противоположной от двигателя стороны после шестерен 1-й передачи и заднего хода. За шестерней 1-й передачи на входном валу 1 установлено колесо – источник импульсов для определения частоты вращения в процессе синхронизации. Аналогичное колесо размещено на входном валу 2 за шестерней 2-й передачи. В отличие от механических КП блоки синхронизаторов установлены на 1-й и 3-й передачах и на 2-й и 4-й передачах. Такая компоновка в сочетании с усовершенствованной конструкцией обеспечивает особенно короткое время синхронизации.

Наиболее сложный компонент DSG – механоэлектронный модуль управления – создан совместно с Borg Warner. Основная особенность модуля – возможность адаптации трансмиссии для различных типов автомобилей от спортивного до премиум-класса с обеспечением высоких характеристик процесса переключения передач.

Модуль управления. Модуль управления размещен внутри DSG в масленой ванне с температурой до 140 градусов и содержит блок управления, блок клапанов с 12-ю датчиками, которые преобразуют информацию о физических или химических параметрах в электрические сигналы, и исполнительные устройства. Установленный на картере КП теплообменник создает оптимальные тепловые условия для работы электронных элементов. Модуль определяет необходимые характеристики и управляет сцеплениями, частотой оборотов входного и выходного валов, системой охлаждения, величиной давления рабочей жидкости, выбирает необходимую для данных условий передачу, а также управляет системой диагностики неисправностей на различных уровнях. Для управления трансмиссией используется пять моделирующих клапанов, пять клапанов переключения и несколько гидравлических следящих клапанов. Соответствующее соединительное устройство позволяет модулю управления передавать текущее значения параметров состояния КП в бортовую сеть автомобиля и воспринимать информацию о работе различных систем автомобиля и двигателя.

Завтрашний день. Специалисты Borg Warner верят, что, хотя конструкция с двумя сцеплениями первоначально предназначалась для европейских моделей, характеристики, полученные в момент начала движения автомобиля и в процессе переключения передач, допускают применение такой конструкции не только в Европе. КП DSG в большей степени, чем планетарная, позволяет производителям механических трансмиссий расширять производство без применения дополнительных дорогостоящих компонентов.

Как считают эксперты, потребность в таких трансмиссиях к 2010 году возрастет до 18% на европейском рынке, и одновременно эта технология проложит путь в Северную Америку и Японию.




Комментарии