Що таке подвійне зчеплення в автомобілі (пристрій та принцип роботи)
Зміст
Елементи трансмісії будь-якого автомобіля покликані забезпечувати передачу моменту двигуна, що крутить, на провідні колеса. На зорі автомобілебудування, пристрої, що забезпечують подібну функцію, не відрізнялися високою ефективністю через простоту конструкції. Модернізація представлених вузлів призвела до того, що вдалося досягти плавного перемикання передач без втрати потужності та динамічних характеристик автомобіля.
Ключову роль передачі крутного моменту грає зчеплення. Цей складний вузол зазнавав цілої низки змін, як стати таким, яким ми звикли його бачити зараз.
Багато хто з доробок, які знайшли своє застосування в цивільному автомобілебудуванні, були запозичені у гоночних автомобілів. До однієї з них можна віднести і так зване подвійне зчеплення, про яке поговоримо в цій статті.
Чим відрізняється КПП з подвійним зчепленням від АКПП та МКПП
Спробуємо розібратися, що ж є це дивовижний витвір інженерної думки. Саме поняття подвійне зчеплення наводить на думку про те, що подібна конструкція передбачає наявність двох складових елементів.
Так і є такий вид зчеплення відрізняється наявністю двох ведених фрикційних дисків, але не все так просто, як може здатися на перший погляд.
Представлений тип механізму працює у парі з роботизованими коробками передач. В даному випадку йдеться про спарені КПП, які відповідають за включення певного набору швидкостей. Одна відповідає за непарні передачі, інша за парні.
Мабуть, визначальною відмінністю КПП з подвійним зчепленням від інших є наявність так званого подвійного валу. Він певною мірою є тим самим блоком шестерень більш ускладненої конструкції.
Шестерні на зовнішньому валу такого блоку шестерень входять у зачеплення з шестернями парних передач, а шестерні так званого внутрішнього валу взаємодіють із шестернями непарних передач.
Управління представленими вузлами трансмісії здійснюється завдяки системі гідроприводів та автоматики. Варто відзначити, що представлений тип КПП, на відміну від АКПП, не оснащується гідротрансформатором.
В даному випадку прийнято говорити про два різновиди зчеплення: сухе і мокре. На них ми зупинимося докладніше за текстом.
Принцип роботи
Познайомившись із деякими конструктивними особливостями представленого вузла, спробуємо зрозуміти принцип роботи.
Якщо не вникати в технічні тонкощі, алгоритм роботи можна розбити на кілька етапів:
- Після початку руху на першій передачі система готується до включення наступної;
- Досягши певного моменту, що відповідає встановленим швидкісним характеристикам, відбувається відключення першого зчеплення;
- У роботу входить друге зчеплення, що забезпечує автоматичне зачеплення шестірні другої передачі;
- Аналізуючи процес збільшення оборотів двигуна, виконавчі пристрої, виконують команди, що з модуля управління, готуються до включення третьої передачі.
Подальше включення швидкостей відбувається за тим самим принципом. Варто зазначити, що система датчиків, встановлених у представленому вигляді КПП дозволяє проводити аналіз різних параметрів, серед яких: частота обертання коліс, розташування важеля КПП, інтенсивність натискання на педаль акселератора/гальма.
Аналізуючи отримані дані, автоматика і виробляє вибір режиму, оптимального конкретної ситуації.
Крім того, варто відзначити, що при наявності подібної системи, педаль зчеплення просто відсутня. Вибір передач здійснюється автоматично, а при необхідності і вручну за допомогою вмонтованих у кермо кнопок, що управляють.
пристрій механізму
Щоб більш детально ознайомитися з представленим вузлом, необхідно вивчити пристрій самого механізму, що забезпечує плавне перемикання передач.
На відміну від усіх інших типів зчеплення, цей різновид відрізняється наявністю цілого ряду унікальних вузлів та елементів.
Отже, дана система включає такі ключові компоненти:
- пакет фрикційних дисків;
- корпус із сухим або масляним картером;
- мехатронний.
Якщо два перші вузли досить знайомі автолюбителям, то третій справляє враження чогось досі невідомого.
Отже, мехатронік, це високотехнологічний вузол зчеплення, що дозволяє перетворювати електричні сигнали на механічну роботу виконавчих вузлів.
Мехатронік сучасного автомобіля, як правило, включає два складові елементи: електромагнітний блок і керуючу плату.
Перший є набір електромагнітних клапанів, так званих соленоїдів. Раніше замість соленоїдів використовувалися гідророзподільні механізми, так звані гідроблоки. Але через їх низьку продуктивність, їм на зміну прийшли досконаліші електромагнітні пристрої.
Розглянемо важливі особливості мокрого та сухого зчеплення.
«Мокре» подвійне
Якщо проводити екскурс в історію вузла, що розглядається, то прабатьком подвійного прийнято вважати так званий «мокрий тип».
Воно є набором двох секцій дисків «феродо», занурених у масляну ванну в корпусі кожуха зчеплення.
В даному випадку, прийнято розрізняти два різновиди "мокрої муфти" в залежності від типу приводу автомобіля. Так для передньопривідних автомобілів використовується зчеплення з концентричним розташуванням дисків "феродо". У власників задньопривідних машин, особливість цього пристрою проявляється у паралельному розташуванні ведених дисків.
Складові частини обох різновидів «мокрого зчеплення» однакові. До них відносяться:
- вхідний фланець;
- головний фланець;
- провідний диск;
- пакет фрикційних дисків першого та другого порядку;
- пружина діафрагми, допоміжна пружина;
- вантуз;
- гідравлічні циліндри;
- первинний вал першого та другого порядку.
«Сухе» подвійне
Крім «мокрого» зчеплення існує так зване «сухе». Не можна сказати, що воно гірше або краще за попереднє. У цьому випадку доречно підкреслити, що кожне з них ефективно застосовується в передбачених для них умовах експлуатації.
На відміну від попереднього типу, особливість конструкції «сухого» зчеплення не передбачає використання мастильних матеріалів. Ведені диски знаходяться безпосередньо в зачепленні з первинними валами кожної КПП.
До робочих елементів такого механізму можна віднести:
- первинні вали;
- вичавні підшипники;
- фрикційні диски;
- провідний диск;
- два допоміжні диски;
- маховик;
- пружини діафрагми.
Зазначена конструкція розрахована на передачу меншого (на відміну від «мокрого») моменту, що крутить, через низький коефіцієнт тепловіддачі.
Тим не менш, через відсутність необхідності використання масляного насоса, що неминуче призводить до втрат потужності, ефективності даного типу муфти істотно перевершує раніше розглянутий різновид.
Плюси та мінуси подвійного зчеплення
Як будь-який інший вузол автомобіля, подвійне зчеплення має як низку позитивних якостей, так і ряд недоліків. Почнемо, мабуть, із плюсів.
Отже, впровадження такого вдосконалення в систему трансмісії автомобіля дозволило досягти:
- суттєвої економії палива;
- високих динамічних показників;
- плавність ходу;
- відсутності втрат потужності двигуна.
Незважаючи на такі вагомі переваги представленого вузла, існує низка негативних моментів. До них можна віднести:
- украй обмежений ресурс робочих елементів;
- низьке сервісне обслуговування;
- дорогий ремонт.
Мабуть, ще одним не менш істотним недоліком даної трансмісії є те, що у разі підвищеного зношування робочих елементів вузла, подальша експлуатація автомобіля стає неможливою.
Іншими словами, якщо та сама «пінна» АКПП дозволить вам самостійно дістатися до сервісу і зробити ремонт, то в цьому випадку доведеться розраховувати тільки на допомогу евакуатора.
Проте прогрес не стоїть дома і виробники, орієнтуючись досвід експлуатації своїх розробок, привносять у конструкцію вузлів «подвійного зчеплення» різні нововведення, покликані збільшити ресурс його механізмів і підвищити ремонтопридатність.
