Как работает коробка передач с двойным сцеплением?

Большинство из нас знает, что существует два типа коробок передач: механическая, когда водитель переключает передачи, выжимая педаль сцепления и перемещая рычаг переключения передач, и автоматическая, которая переключает передачи автоматически, используя муфты, гидротрансформатор и планетарную передачу. Но есть еще один тип, который занял место между механикой и автоматом, и объединил достоинства обеих коробок — трансмиссия с двойным сцеплением, также известная, как полуавтоматическая трансмиссия, механическая трансмиссия без сцепления и роботизированная коробка передач.

В мире гоночных автомобилей полуавтоматические трансмиссии, такие как секвентальная коробка передач (или SMG) используются уже давно. Но в мире серийных автомобилей они появились сравнительно недавно — это трансмиссии новой конструкции, называемые коробка передач с двойным сцеплением или прямого переключения.

В этой статье мы расскажем о том, как устроена коробка передач с двойным сцеплением, сравним ее с другими типами коробок, а также расскажем, почему некоторые считают ее трансмиссией будущего.

Механическая или автоматическая?

Коробка передач с двойным сцеплением сочетает функции двух механических коробок. Для того, чтобы понять это, нужно вспомнить, как работает традиционная механическая коробка передач. Когда водитель хочет перейти на другую передачу, он сперва должен нажать на педаль сцепления. Выжатое сцепление позволяет разорвать связь двигателя и коробки передач, прерывая тем самым поток мощности на трансмиссию. Когда водитель переводит рычаг КПП в другое положение, зубчатая муфта перемещается от одной шестерни к другой. Устройства, называемые синхронизаторами, уравнивают окружную скорость шестерни и муфты до их соединения, что обеспечивает безударное переключение. После переключения передачи, водитель убирает ногу с педали сцепления, в результате чего восстанавливается связь двигателя и коробки.

Таким образом, в традиционной механической трансмиссии отсутствует непрерывная передача мощности от двигателя на колеса. Вместо этого, передача мощности изменяется от полного значения до нулевого во время переключения передачи, вызывая «сброс газа при переключении» или «прерывание крутящего момента». У неопытного водителя такой эффект может привести к тому, что пассажиров будет кидать вперед-назад при переключении передач.

В коробке передач с двойным сцеплением, в отличие от механики, используется два сцепления, но сама педаль сцепления отсутствует. Сложная электроника и гидравлика управляют сцеплениями, как и в обычной автоматической коробке. Но в трансмиссии с двойным сцеплением, сцепления работают независимо друг от друга. Одно сцепление отвечает за работу нечетных передач (первая, третья, пятая и задняя), второе — за работу четных передач (вторая, четвертая и шестая). Такое устройство обеспечивает переключение передач без прерывания потока мощности от двигателя на трансмиссию.

Валы трансмиссии с двойным сцеплением

Двойной трансмиссионный вал является основным компонентом коробки передач с двойным сцеплением. В отличие от стандартной механической коробки, в которой все шестерни расположены на одном входном валу, в коробке с двойным сцеплением четные и нечетные передачи расположены на двух входных валах. Разве это возможно? Во внешнем валу есть отверстие, в котором установлен внутренний вал. Внешний вал с осевым отверстием отвечает за работу второй и четвертой передачи, в то время как внутренний вал включает первую, третью и пятую.

На рисунке представлено устройство типовой пятиступенчатой коробки с двойным сцеплением. Обратите внимание, что одно сцепление отвечает за включение второй и четвертой передач, а второе независимое сцепление — за включение первой, третьей и пятой. Такое устройство обеспечивает практически мгновенное переключение передач без прерывания потока мощности. Стандартная механическая коробка не обеспечивает такой плавности, т.к. одно сцепление отвечает как за четные, так нечетные передачи.

Многодисковое сцепление

Из-за сходства с автоматической коробкой передач, Вы можете подумать, что в ней тоже должен стоять гидротрансформатор для автоматической передачи крутящего момента от двигателя на коробку. Но для работы коробки с двойным сцеплением, гидротрансформатор не требуется. Вместо него используются «мокрые» многодисковые сцепления. «Мокрое» сцепление работает в масляной ванне, что обеспечивает смазку компонентов сцепления с целью снижения трения и выделения тепла. Некоторые производители работают над трансмиссиями с двойным сцеплением, в которых используются обычные сцепления, как в механической трансмиссии, но, на сегодняшний день, во всех автомобилях с автоматизированной КПП используются «мокрые» сцепления. Во многих мотоциклах стоит одно многодисковое сцепление.

Как и гидротрансформаторы, «мокрые» многодисковые сцепления используют гидравлическое давление для управления передачами. Рабочая жидкость поступает в поршень сцепления, как показано на рисунке. При срабатывании сцепления, гидравлическое давление в поршне активирует спиральные пружины, которые толкают диски сцепления и фрикционные диски к корзине сцепления. Зубцы фрикционных дисков имеют размер и форму, совпадающие со шлицами барабана сцепления. В свою очередь, барабан соединяется с комплектом шестерен, который принимает передаточное усилие. Audi в своей трансмиссии с двойным сцеплением использует как маленькую спиральную пружину и большую диафрагменную пружину.

Для выключения сцепления, давление жидкости внутри поршня сбрасывается. Благодаря этому, сжатие пружин поршня ослабляется, и давление на корзину сцепления снижается.

Далее мы рассмотрим преимущества и недостатки трансмиссии с двойным сцеплением.

Преимущества и недостатки трансмиссии с двойным сцеплением

Родстер Audi TT — одна из немногих моделей Audi с коробкой с двойным сцеплением.
Мы надеемся, что Вам становится более или менее понятно, почему КПП с двойным сцеплением относят к автоматизированным механическим трансмиссиям. В принципе, коробка с двойным сцеплением работает как обычная механическая КПП: У нее есть входной и промежуточный валы с шестернями, синхронизаторы и сцепление. Но у такой трансмиссии нет педали сцепления, т.к. за переключение передач отвечают компьютеры, сервоприводы и гидравлика. Даже без педали сцепления, водитель может указывать компьютеру, когда переключать передачи, перейдя в ручной режим.

От опыта водителя зависит, насколько Вы будете ощущать преимущества такой КПП. Переход на повышенную передачу занимает лишь 8 мс, благодаря чему многие отмечают, что у машин с такой КПП наиболее динамическое ускорение. Плавный разгон достигается благодаря устранению сброса газа при переключении, что ощущается на автомобилях с механической коробкой и даже на некоторых автоматах. Одним из наиболее важных преимуществ коробок с двойным сцеплением является то, что они позволяют водителю выбирать между ручным переключением передач и автоматическим.

Также к важным достоинствам стоит отнести уменьшенный расход топлива. Благодаря тому, что поток мощности от двигателя на трансмиссию не прерывается, наблюдается значительное понижение расхода топлива. По утверждению некоторых экспертов, расход топлива шестиступенчатой коробки с двойным сцеплением на 10% ниже по сравнению с обычной пятиступенчатой АКПП.

Многие производители автомобилей заинтересованы в развитии технологии трансмиссии с двойным сцеплением. Тем не менее, некоторые производители автомобилей обеспокоены дополнительными затратами, связанными с модификацией производственных линий для выпуска нового типа трансмиссии. Это может привести к повышению цен на автомобили в КПП с двойным сцеплением, что, в свою очередь, может оттолкнуть бережливых покупателей.

Помимо этого, многие производители автомобилей уже занимаются активным финансированием развития других типов КПП. Одним из новых типов КПП является бесступенчатая коробка передач или вариатор. Вариатор — это тип КПП, в которой для бесступенчатого переключения передач используется система подвижных шкивов и ремень или цепь. Вариаторы также устраняют сброс газа при переключении и понижают расход топлива. Но вариаторы не соответствуют требованиям высокого крутящего момента спортивных автомобилей.

Коробки с двойным сцеплением не имеют подобных проблем и идеально подходят для легковых автомобилей с высокими динамическими характеристиками. В Европе, где механические КПП более популярны благодаря их экономичности, некоторые эксперты предсказывают, что в ближайшее время доля автомобилей с КПП с двойным сцеплением возрастет до 25%. В 2012 г. лишь 1% автомобилей, производимых в Западной Европе, имели вариатор.

Далее мы расскажем об истории трансмиссии с двойным сцеплением и рассмотрим прогнозы на будущее.

Коробка передач с двойным сцеплением: прошлое, настоящее и будущее

Porsche 962
Человек, который изобрел коробку с двойным сцеплением, сделал прорыв в области автомобилестроения. Адольф Кегресс больше известен как инженер, сконструировавший полугусеничный автомобиль, оборудованный резиновой гусеничной лентой, что позволяет эксплуатировать его в различных типах бездорожья. В 1939 г. Кегресс сконструировал прототип коробки с двойным сцеплением, которая, как он надеялся, будет использоваться в легендарном автомобиле Citroën Traction. К несчастью, в связи со сложными условиями в сфере бизнеса, эта идея не получила дальнейшего развития.

Audi и Porsche продолжили работу над коробкой с двойным сцеплением, однако данная технология использовалась только в гоночных автомобилях. В гоночных автомобилях 956 и 962C использовалась коробка Porsche Dual Klutch или PDK. В 1986 г. Porsche 962 выиграл гонку World Sports Prototype Championship (Мировой чемпионат опытных автомобилей) на автодроме в г. Монца — первый автомобиль, оборудованный полуавтоматической КПП PDK с возможностью ручного переключения. Audi также вошла в историю в 1985 г. раллийный автомобиль Sport quattro S1, оборудованный КПП с двойным сцеплением, выиграл в американских соревнованиях по скоростному подъему на гору Пайкс-Пик высотой 4300м в Колорадо.

Volkswagen Jetta 2.0
Однако серийное производство автомобилей с КПП с двойным сцеплением началось лишь недавно. Volkswagen стала пионером в производстве серийных автомобилей с КПП с двойным сцеплением BorgWarner DualTronic. Компания устанавливала КПП с двойным сцеплением на следующие автомобили: Volkswagen Beetle, Golf, Touran, и Jetta, а такде Audi TT и A3; Skoda Octavia; Seat Altea, Toledo и Leon.

Ford стала второй крупной компанией, которая признала КПП с двойным сцеплением, и начала выпуск автомобилей с такой КПП в Европе, благодаря совместному предприятию 50/50 по производству трансмиссий GETRAG-Ford. Компания представила систему силового переключения передач Powershift System, шестиступенчатую КПП с двойным сцеплением, на международной выставке Frankfurt International Motor Show во Франкфурте в 2005 г. Тем не менее, Ford опоздала со своей новой КПП примерно на два года — коробка не была инновационной.

Устройство механической коробки передач автомобиля

Механическая трансмиссия автомобиля предназначена для изменения крутящего момента и передачи его от двигателя к колесам. Она отсоединяет двигатель от ведущих колес машины. Объясним для начинающих автолюбителей и чайников из чего состоит механическая коробка передач и как работает.

Из чего состоит

• картера, первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
• дополнительного вала и шестерни заднего хода;
• синхронизаторов;
• механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами и рычага переключения.

Схема работы: 1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения; 3 — механизм переключения; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер.

Картер

Содержит основные детали трансмиссии. Он крепится к картеру сцепления, который закреплен на двигателе. Т.к. при работе шестерни испытывают большие нагрузки, они должны хорошо смазываться. Поэтому картер наполовину своего объема залит трансмиссионным маслом.

Валы

Вращаются в подшипниках, установленных в картере. Они имеют наборы шестерен с различным числом зубьев.

Синхронизаторы

Необходимы для плавного, бесшумного и безударного включения передач, путем уравнивания угловых скоростей вращающихся шестерен.

Механизм переключения

Служит для смены передач в коробке и управляется водителем с помощью рычага из салона авто. При этом замковое устройство не позволяет включаться одновременно двум передачам, а блокировочное устройство удерживает их от самопроизвольного выключения.

Требования к коробке передач

• высокий КПД
• легкость управления и безударное переключение и бесшумность работы
• невозможность включения одновременно двух передач или заднего хода при движении вперед
• надежное удержание передач во включенном положении
• простоту конструкции и небольшую стоимость, малые размеры и массу, удобство обслуживания и ремонта

Чтобы удовлетворить первое требование, необходимо правильно выбрать число ступеней и их передаточные числа. При увеличении числа ступеней обеспечивается лучший режим работы двигателя с точки зрения динамичности и экономии топлива. Но усложняется конструкция, возрастают габаритные размеры, масса трансмиссии.

Передачи переключают с помощью подвижных шестерен, зубчатых муфт, синхронизаторов, фрикционных или электромагнитных устройств. Для безударного переключения устанавливают синхронизаторы, которые усложняют конструкцию, а также увеличивают размеры и массу трансмиссии. Поэтому наибольшее распространение получили те, в которых высшие передачи переключают синхронизаторами, а низшие — зубчатыми муфтами.

Как работают шестерни

Разберемся на примере как происходит изменение величины крутящего момента (числа оборотов) на различных передачах.

а) Передаточное отношение одной пары шестерен.

Возьмем две шестерни и сосчитаем число зубьев. Первая шестеренка имеет 20 зубьев, а вторая 40. Значит при двух оборотах первой шестерни, вторая сделает только один оборот (передаточное число равно 2).

б) Передаточное отношение двух шестерен.

На рисунке б) у первой шестерни («А») 20 зубьев, у второй («Б») 40, у третьей («В») — 20, у четвертой («Г») — 40. Дальше простая арифметика.

Первичный вал и шестерня «А» вращаются со скоростью 2000 об/мин. Шестерня «Б» вращается в 2 раза медленнее, т.е. она имеет 1000 об/мин, а т.к. шестерни «Б» и «В» закреплены на одном валу, то и третья шестеренка делает 1000 об/мин. Тогда шестерня «Г» будет вращаться еще в 2 раза медленнее — 500 об/мин. От двигателя на первичный вал приходит — 2000 об/мин, а выходит — 500 об/мин. На промежуточном валу в это время — 1000 об/мин.

В данном примере передаточное число первой пары шестерен равно двум, второй пары шестерен тоже — двум. Общее передаточное число схемы 2х2=4. Т.е. в 4 раза уменьшается число оборотов на вторичном валу, по сравнению с первичным. А если выведем из зацепления шестерни «В» и «Г», то вторичный вал вращаться не будет. Прекращается передача крутящего момента на ведущие колеса авто, что соответствует нейтральной передаче.

Задняя передача, т.е. вращение вторичного вала в другую сторону, обеспечивается дополнительным, четвертым валом с шестерней заднего хода. Дополнительный вал необходим, чтобы получилось нечетное число пар шестерен, тогда крутящий момент меняет направление:

Схема передачи крутящего момента при включении задней передачи: 1 — первичный вал; 2 — шестерня первичного вала; 3 — промежуточный вал; 4 — шестерня и вал передачи заднего хода; 5 — вторичный вал.

Передаточные числа

Поскольку в «коробке» имеется большой набор шестерен, то вводя в зацепление различные пары, имеем возможность менять общее передаточное отношение. Давайте посмотрим на передаточные числа:

Такие числа получаются, в результате деления количества зубьев одной шестерни на число зубьев второй и далее по цепочке. Если передаточное число равно единице (1,00), то значит, что вторичный вал вращается с той же угловой скоростью, как первичный. Передачу, на которой скорость вращения валов уравнена, называют – прямой. Как правило, это — четвертая. Пятая (или высшая) имеет передаточное число меньше единицы. Она нужна для езды по трассе с минимальными оборотами двигателя.

Первая и передача заднего хода — самые «сильные». Двигателю не трудно крутить колеса, но машина движется медленно. А при движении в гору на «шустрых» пятой и четвертой передачах мотору не хватает сил. Поэтому приходится переключаться на более низкие, но «сильные» передачи.

Первая передача необходима для начала движения, чтобы двигатель смог сдвинуть с места тяжелую машину. Далее, увеличив скорость и сделав некоторый запас инерции, можете переключиться на вторую передачу, более «слабую», но более «быструю», затем на третью и так далее. Обычный режим движения – на четвертой (в городе) или пятой (на трассе) — они самые скоростные и экономичные.

Какие бывают неисправности

Обычно появляются в результате грубой работы с рычагом переключения. Если водитель постоянно «дергает» рычаг, переводит его из одной передачи в другую быстрым, резким движением — это приведёт к поломке. При таком обращении с рычагом, обязательно выйдут из строя механизм переключения или синхронизаторы.

Рычаг переключения переводится спокойным плавным движением, с микропаузами в нейтральной позиции, чтобы сработали синхронизаторы, оберегающие шестерни от поломок. При грамотном обращении и периодической замене масла в «коробке», трансмиссия не сломается до конца срока службы.

Шум при работе, зависящий в основном от типа установленных шестерен, значительно уменьшается при замене прямозубых шестерен косозубыми. Правильная работа также зависит от обслуживания в срок.

Устройство и принцип работы коробки передач

Коробка передач, или по-другому трансмиссия, передает силу вращения — так называемый вращательный момент — от двигателя автомобиля на колеса. При этом в зависимости от условий движения автомобиля она может передавать вращательный момент полностью либо частично.

Машина, идущая в гору, должна пользоваться более низкой передачей по сравнению с машиной, мчащейся по ровному скоростному шоссе. При более низкой передаче на колеса передается больший крутящий момент. А это требуется тогда, когда машина двигается медленно, потому что ей тяжело. Более высокие передачи подходят для более быстрого движения автомобиля.

Бывают коробки передач с ручным управлением, но бывают и автоматические. Чтобы сменить передачу в ручной трансмиссии, водитель вначале нажимает педаль сцепления (рисунок слева). При этом двигатель отсоединяется от коробки передач. Потом водитель переводит рычаг управления на другую передачу и отпускает педаль сцепления. Двигатель снова соединяется с коробкой передач и может вновь передавать свою энергию колесам. В автоматической коробке передач положение педали газа (акселератора) соотносится со скоростью движения автомобиля, и автоматически меняется передача, если это необходимо.

Ручное управление передачей

Приводимые рядом диаграммы показывают, как с помощью рычага управления можно перейти с одной передачи на другую. В зависимости от установленной передачи разные доли крутящего момента, проходя через коробку передач (красные линии со стрелками), попадают на колеса.Нейтральная передача. Энергия двигателя не передается колесам.

Нейтральная передача. Энергия двигателя не передается колесам.

Первая передача. Самая большая шестеренка ведущего вала соединяется со своей парой на ведомом валу. Машина движется медленно, но может преодолевать тяжелые участки пути.

Вторая передача. Вторая пара шестеренок работает вместе с механизмом сцепления. При этом скорость движения автомобиля обычно от 15 до 25 миль в час.

Третья передача. Работает третья пара шестеренок вместе с механизмом сцепления. Скорость автомобиля еще больше, а крутящий момент на колесах меньше.

Четвертая передача. Входной и выходной валы соединяются напрямую (прямая передача) — скорость движения автомобиля максимальная, а крутящий момент самый низкий.

Реверс.(5-я передача на картинке) При включении передачи заднего хода его ведущая шестерня’вращает выходной (ведущий) вал в противоположную сторону.

Работа акселератора

Число оборотов двигателя в минуту зависит от того, сколько топлива поступает из карбюратора в цилиндры. Движение топлива регулируется дроссельной заслонкой карбюратора, а работой заслонки управляют с помощью педали акселератора, которая находится на полу перед водителем.

Когда водитель нажимает ногой на педаль акселератора, дроссельная заслонка открывается и в двигатель поступает больше топлива. Если водитель отпускает педаль акселератора, заслонка прикрывается и количество поступающего топлива уменьшается. При этом уменьшаются и обороты двигателя и скорость автомобиля.

Автоматическая коробка передач

Когда применяется автоматическая трансмиссия, у водителя нет под ногой педали сцепления. Вместо нее преобразователь крутящего момента в паре с планетарной передачей (рисунок справа и снизу) автоматически отключают двигатель от ведущего вала, когда по условиям движения следует перейти на другую передачу.

А после того как передача сменилась, снова подключают ведущий вал. Стоит водителю поставить рычаг управления в рабочее положение, и механизм автоматической коробки передач сам выберет нужную передачу в соответствии с условиями движения автомобиля в данный момент.

Механическая коробка передач: принцип работы для чайников

Автоликбез19 апреля 2017

Чтобы сдвинуть автомобиль с места и разогнать его, нужно мощность двигателя (крутящий момент) преобразовать и передать на ведущие колеса. Но как это реализовать, когда мотор уже работает на холостом ходу и его коленчатый вал вращается, а машина стоит на месте? Задачу способен решить простейший трансмиссионный агрегат из ныне существующих – механическая коробка передач (МКПП).

Помимо нее, в современных авто используются автоматические и вариативные виды трансмиссии, но это более сложные и дорогие устройства.

Зачем нужна МКПП?

Первая причина ясна – надо как-то подключить вращающийся вал двигателя к приводам колес, чтобы тронуться с места. Есть и вторая: силовой агрегат развивает рабочую мощность (иначе – максимальный крутящий момент) при достижении определенного числа оборотов коленчатого вала. Для большинства бензиновых двигателей этот порог составляет 3000 об/мин, для дизельных – 2000 об/мин.

Пока число оборотов коленчатого вала не достигнет нижнего порога, мотор не сможет развить нужную мощность и создать усилие, достаточное для движения.

Для чайников, то бишь, новичков, желающих разобраться в работе автомобильных узлов, предлагается такое пояснение:

1. Во время работы на месте (холостой ход) количество оборотов коленвала составляет 800-900 об/мин. Чтобы начать движение, развиваемой мощности недостаточно и нужно поднять ее за счет нажатия на газ и повышения оборотов до 2-3 тыс. в минуту. В этот момент и нужно подключить привод колес, что выполняется с помощью коробки передач.
2. Без МКПП разгон автомобиля выйдет плавным и невероятно долгим, а если попадется подъем, то машина не разгонится никогда. Причина та же – нехватка мощности. Для повышения динамики нужен преобразователь усилия, способный замедлить вращение, но увеличить крутящий момент.
3. Для разворота и парковки машине нужен задний ход, его также обеспечивает механическая коробка передач.

Если между колесным приводом и коленчатым валом поставить зубчатую передачу с шестеренками разного размера, то колеса станут вращаться медленнее. Но при этом на каждом колесе возрастет усилие (на жаргоне – тяга) и разгон автомобиля ускорится. А плавное подключение вращающихся элементов обеспечит другой узел МКПП – сцепление.

Работа сцепления

Понять принцип работы узла сцепления поможет такой пример: представьте вращающийся металлический стержень с диском на конце, символизирующий коленвал с маховиком. Если к плоскости диска подвести другой диск, то после соприкосновения он тоже станет крутиться. Так в общих чертах и действует автомобильное сцепление, только второй диск насажен на вал, идущий дальше, к шестеренчатой передаче.

Система действует за счет силы трения, поэтому соприкасающиеся поверхности имеют специальное антифрикционное покрытие. Диск сцепления в механической трансмиссии двигается рычагом в виде вилки. Механически рычаг не связан с педалью сцепления, он перемещается гидроцилиндром. Нажатие на педаль сжимает жидкость в этом цилиндре, поршень выдвигается и перемещает рычаг.

Алгоритм работы сцепления при движении с места следующий:

1. На холостом ходу коленвал и первичный вал МКПП крутятся, поскольку диски находятся в зацеплении.
2. Нажатием на педаль водитель отодвигает диск и вал трансмиссии останавливается. Теперь его можно подключить к шестеренчатой передаче путем выбора первой скорости.
3. Нажав на газ, водитель добивается повышения оборотов и медленно отпускает педаль сцепления. Диски снова входят в зацепление и машина трогается с места.

Разрывать механическую связь с помощью сцепления нужно и дальше, при переходе на другую скорость. Чтобы разобраться в данном процессе, нужно понять, как работает сама коробка скоростей.

Работа механической коробки

Агрегат состоит из таких основных элементов:

• корпус с масляным картером;
• три вала с шестеренками – первичный, вторичный и промежуточный;
• устройства синхронизации;
• рукоять переключения с вилочными приводами перемещения шестерен.

С помощью рукоятки водитель меняет пары шестерен, входящие в зацепление с приводами от двигателя и колес. Шестерни подобраны таким образом, чтобы обеспечить нужный крутящий момент на колесном приводе при разных режимах движения. На первых ступенях выходного вала задействованы шестеренки большего диаметра, чтобы главная передача вращалась медленнее, но с большим усилием. На III, IV и V скорости размер шестерен уменьшается и в итоге при движении на высокой скорости число оборотов привода и коленвала совпадает.

Зубья шестерней выполнены под углом с целью снижения шума трансмиссии. Чтобы при вхождении в зацепление на ходу зубья не переломались и не возникло удара, синхронизатор уравнивает скорости вращения соседних шестеренок. Это происходит в момент, когда водитель выжимает сцепление и переводит рукоять на другую позицию.

Механическая КПП является наиболее простой и надежной трансмиссией, устанавливаемой на автомобили с различной грузоподъемностью. Чем она отличается от автоматической и вариативной, – так это низкой стоимостью при высокой ремонтопригодности, а это влияет и на общую цену авто. Неудобство одно: водителю нужно постоянно манипулировать педалями акселератора и сцепления, чтобы своевременно переключаться на другую скорость при изменении режима движения.

Устройство механической коробки передач

Механическая коробка передач предназначена для изменения крутящего момента и передачи его от двигателя к колесам. Она обеспечивает разобщение двигателя и ведущих колес, причем на неограниченный срок. Рассмотрим из чего состоит механическая коробка передач и схему работы.

Механическая коробка передач состоит из:

• картера;
• первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
• дополнительного вала и шестерни заднего хода;
• синхронизаторов;
• механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами;
• рычага переключения.

Схема работы механической коробки передач: 1 — первичный вал; 2 — рычаг переключения передач; 3 — механизм переключения передач; 4 — вторичный вал; 5 — сливная пробка; 6 — промежуточный вал; 7 — картер коробки передач.

Картер содержит основные узлы и детали коробки передач. Он крепится к картеру сцепления, который, в свою очередь, закреплен на двигателе. Так как при работе, шестерни коробки передач испытывают большие нагрузки, они должны хорошо смазываться. Поэтому картер наполовину своего объема залит трансмиссионным маслом.

Валы коробки передач вращаются в подшипниках, установленных в картере, и имеют наборы шестерен с различным числом зубьев.

Синхронизаторы необходимы для плавного, бесшумного и безударного включения передач, путем уравнивания угловых скоростей вращающихся шестерен.

Механизм переключения передач служит для смены передач в коробке и управляется водителем с помощью рычага из салона авто. При этом замковое устройство не позволяет включаться одновременно двум передачам, а блокировочное устройство удерживает передачи от самопроизвольного выключения.

КАК РАБОТАЮТ ШЕСТЕРНИ В КОРОБКЕ ПЕРЕДАЧ

Разберемся на примере как происходит изменение величины крутящего момента (числа оборотов) на различных передачах в коробке передач.

а) Передаточное отношение одной пары шестерен

Возьмем две шестерни и сосчитаем число зубьев. Первая шестеренка имеет 20 зубьев, а вторая 40. Значит при двух оборотах первой шестерни, вторая сделает только один оборот (передаточное число равно 2).

б) Передаточное отношение двух шестерен

На рисунке б) у первой шестерни («А») 20 зубьев, у второй («Б») 40, у третьей («В») снова 20, у четвертой («Г») опять 40. Дальше простая арифметика. Первичный вал коробки передач и шестерня «А» вращаются со скоростью, допустим 2000 об/мин. Шестерня «Б» вращается в 2 раза медленнее, то есть она имеет 1000 об/мин, а так как шестерни «Б» и «В» закреплены на одном валу, то и третья шестеренка делает 1000 об/мин. Тогда шестерня «Г» будет вращаться еще в 2 раза медленнее — 500 об/мин.

От двигателя на первичный вал коробки передач приходит — 2000 об/мин, а выходит — 500 об/мин. На промежуточном валу коробки передач в это время — 1000 об/мин.

В данном примере передаточное число первой пары шестерен равно двум, второй пары шестерен тоже — двум. Общее передаточное число этой схемы 2х2=4. То есть в 4 раза уменьшается число оборотов на вторичном валу коробки перемены передач, по сравнению с первичным. Обратите внимание, что если мы выведем из зацепления шестерни «В» и «Г», то вторичный вал коробки вращаться не будет. При этом прекращается передача крутящего момента и на ведущие колеса автомобиля, что соответствует нейтральной передаче в коробке.

Задняя передача, т.е. вращение вторичного вала коробки передач в другую сторону, обеспечивается дополнительным, четвертым валом с шестерней заднего хода. Дополнительный вал необходим, чтобы получилось нечетное число пар шестерен, тогда крутящий момент меняет направление:

Схема передачи крутящего момента при включении задней передачи: 1 — первичный вал; 2 — шестерня первичного вала; 3 — промежуточный вал; 4 — шестерня и вал передачи заднего хода; 5 — вторичный вал.

ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ЧИСЛА МЕХАНИЧЕСКОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Поскольку в коробке передач автомобиля имеется большой набор шестерен, то, вводя в зацепление различные их пары, мы имеем возможность менять и общее передаточное отношение коробки. Давайте посмотрим на передаточные числа коробок передач:

Такие числа получаются, в результате деления количества зубьев одной шестерни на делимое число зубьев второй и далее по цепочке. Если передаточное число равно единице (1,00), то это означает, что вторичный вал вращается с той же угловой скоростью, что и первичный. Передачу, на которой скорость вращения валов уравнена, обычно называют – прямой и, как правило, это — четвертая передача.

Первая передача и передача заднего хода — самые «сильные» и двигателю не трудно крутить колеса, но машина в этом случае движется медленно. А при движении в гору на «шустрых» пятой и четвертой передачах двигателю не хватает сил, и приходится переключаться на более низкие, но «сильные» передачи.

Первая передача необходима для начала движения автомобиля, чтобы двигатель смог сдвинуть с места тяжелую машину. Далее, увеличив скорость движения и сделав некоторый запас инерции, вы можете переключиться на вторую передачу, более «слабую», но более «быструю», затем на третью, четвертую и пятую передачи.

Все ступеньки переключения передач вверх — с первой по пятую, следует проходить последовательно. Переключение передач в нисходящем порядке можно производить «прыгая через ступеньку» и даже через несколько. Обычный режим движения автомобиля – на четвертой (в городе) или пятой (на трассе) передачах, потому что они самые скоростные и экономичные.

НЕИСПРАВНОСТИ И ПОЛОМКИ В КОРОБКЕ ПЕРЕДАЧ

Обычно неисправности и поломки в коробке передач появляются в результате грубой работы с рычагом переключения. Если водитель постоянно «дергает» рычаг, т.е. переводит его из одной передачи в другую быстрым, резким движением — это обернется ремонтом коробки передач. При таком обращении с рычагом, обязательно выйдут из строя механизм переключения или синхронизаторы, да и сами валы с шестернями – «железные» до определенной степени.

Рычаг переключения передач должен переводиться спокойным плавным движением, с микропаузами в нейтральной позиции, чтобы сработали синхронизаторы, оберегающие шестерни от поломок. При грамотном обращении с ним и периодической замене масла в коробки передач, она не напоминает о себе до конца срока службы.

FAQ по замечательным коробкам передач DSG в машинах ŠKODA

1. Что такое DSG?

Direktschaltgetriebe (нем.), Direct Shift Gearbox (англ.) – в буквальном переводе – «коробка передач с непосредственным переключением». Точнее – это механическая коробка переключения передач, в которой передачи переключаются непосредственным воздействием электрогидравлической системы управления

2. Что собой представляет DSG?

По сути, это две механические коробки передач в одном корпусе. При переключении передач электрогидравлическая система управления с помощью двойной муфты сцепления перенаправляет крутящий момент от двигателя с одной коробки передач на другую без разрыва потока мощности

3. Как устроена коробка передач DSG?

DSG состоит из 2 частей — механической части, которая, в сущности, не отличается от механизма механической коробки передач (те же валы, шестерни, муфты, синхронизаторы, подшипники, дифференциал), собранные в одном корпусе, электрогидравлического блока управления Mechatronik, и двойного сцепления, представляющего из себя также единый узел

4. Каковы особенности эксплуатации DSG, по сравнению с традиционными «автоматами»?

Возможны ощущения несколько «грубого» переключения передач при очень плавном наборе скорости или при движении накатом – в этом случае просто проинформируйте «робота» о ваших дальнейших намерениях -нажатием педали газа или тормоза

5. Какие бывают коробки DSG и в чём их отличие?

В настоящий момент применяются 6- и 7-ступенчатые DSG. Их различие не только в количестве передач: 6-ступенчатая DSG рассчитана на больший крутящий момент и оснащена сцеплением в масляной ванне. DSG7 имеет «сухое» сцепление

6. Насколько ремонтопригодна DSG?

В условиях сервиса возможна замена двойного сцепления или блока Mechatronic, ремонт механизма КПП не предусмотрен производителем

7. Насколько надёжна коробка передач DSG?

Механическая часть DSG по надёжности сравнима с механической КПП. Так же, как и у механической КПП, узел сцепления DSG подвержен эксплуатационному износу, интенсивность которого зависит от условий эксплуатации. По показателям надёжности электрогидравлическая система управления сопоставима с аналогичной системой у традиционных «автоматов». Срок службы DSG производителем не ограничен.

8. В чём преимущество DSG перед традиционными автоматическими коробками передач?

DSG легче, компактнее, экономичнее, она работает быстрее, эта коробка дешевле автоматических, в том числе и в эксплуатации. DSG выигрывает у обычного «автомата» не только в эксплуатационных показателях, но и в размерах.
Чрезмерных потерь, как в обычном гидротрансформаторе, здесь нет, поэтому расход топлива и динамика автомобилей, оснащенных DSG, лучше, чем у их аналогов с традиционной «механикой». В DSG-7 нет приемного фильтра, охладителя масла.

Обзор особенностей МКПП на автомобилях Hyundai

Проводить время за рулем собственного автомобиля с максимальным комфортом, минимальным расходом ГСМ и, чтобы транспортное средство обладало должной маневренностью, — желание любого автовладельца. Рассмотрим АКПП автомобилей Hyundai: принцип работы, характерные особенности, достоинства и недостатки.

Старая добрая механика Хендай

Передачи МКПП (механическая коробка переключения передач) представляют собой две шестеренки (зубчатых колеса) разных диаметров и функциональной нагрузки:

• одной шестеренке вращение задает непосредственно двигатель автомобиля;
• другое зубчатое колесо передает вращение колесам транспортного средства.

Разъединив двигатель с трансмиссией автомобиля, выжав педаль сцепления, водитель, с помощью рычага переключения передач, выбирает необходимый скоростной режим диктуемый условиями движения.

Принцип работы механической трансмиссии выглядит следующим образом — когда двигатель автомобиля вращает малую шестеренку, а вращение колесам машины передает большое зубчатое колесо, скорость транспортного средства уменьшается, тогда как мощность (крутящий момент) увеличивается. Скорость автомобиля увеличивается с уменьшением мощности, когда со стороны мотора большая шестеренка, а со стороны колес малая. Ситуации, при которых зубчатые колеса одинаковы по размеру — скорость и мощность автомобиля не меняются.

Двухвальная схема с пятью передачами, синхронизированными между собой, и одной не синхронизированной передачи для осуществления заднего хода — отличительная особенность МКП автомобиля Hyundai. Здесь следует упомянуть и о том, что КПП корейского автомобиля и главная передача с двухсателлитным дифференциалом конической формы имеют общий картер.

Преимущества механической коробки передач выглядят следующим образом:

• Доступная стоимость для большинства автовладельцев механика, представлена на рынке по ценам ниже, чем автомат или роботизированные коробки.




• Простота конструкции.
• Низкое потребление топлива вкупе с высоким КПД (коэффициентом полезного действия)
• Высокая динамика, которая особенно ценится любителями активной езды.

К недостаткам можно отнести дискомфорт в управлении в условиях больших городов, так как движение тормозится светофорами и пробками, что требует постоянный контроль над переключением скоростей. Нужно иметь определенную сноровку, чтобы плавно выжимать педаль сцепления и ставить соответствующую условиям движения передачу.

Руководство по работе коробки передач для специалиста по коробкам передач

Независимо от того, водите ли вы автомобиль, фургон или мотоцикл, переключение передач скоро станет вашей привычкой. Вы будете знать, как переключать передачи при ускорении и замедлении, и, вероятно, начнете делать это автоматически, когда станете уверенным в себе водителем.

Однако, даже если вы управляете автомобилем в течение многих лет, скорее всего, вы не уделяли много внимания тому, как ваш автомобиль — и процессы, на которых он работает — на самом деле работает. Сколько раз вы переходили с первой на вторую передачу, не задумываясь о механизмах, стоящих за этим?

Если вы не автомеханик или специалист по коробкам передач, вам, вероятно, не приходилось думать об этом раньше.Однако независимо от того, используете ли вы свой автомобиль для ежедневных поездок на работу или ездите только по выходным, важно иметь хотя бы базовое представление о том, что происходит с вашей коробкой передач. Это может помочь вам стать более безопасным водителем и повысить шансы на выявление потенциальных проблем.

Специалисты по коробкам передач могут с уверенностью сказать, что мы кое-что знаем о коробках передач и их принципах работы. Ниже мы собрали базовое руководство о том, как работают механические и автоматические коробки передач и почему они так важны.

Что такое коробка передач?

Во-первых, давайте посмотрим, что такое коробка передач. Проще говоря, коробка передач — это механический компонент, содержащий шестерни. Это вращающиеся узлы, предназначенные для взаимодействия таким образом, чтобы влиять на скорость, направление и крутящий момент машины, такой как автомобиль или промышленная машина. При включении коробка передач передает энергию от одной передачи к другой для достижения желаемого эффекта.

В механике коробки передач являются частью более крупной системы, называемой трансмиссией.Трансмиссия отвечает за передачу мощности машине; то есть трансмиссия отвечает за «движение» машины.

Когда это относится к автомобилю, трансмиссия включает:

● Коробку передач

● Сцепление

● Карданный вал

● Дифференциал

● Валы главной передачи.

Эти компоненты работают вместе, чтобы влиять на скорость и крутящий момент автомобиля, две вещи, которые сильно влияют на качество вождения.Передавая крутящую силу, создаваемую двигателем, на колеса, вы можете управлять автомобилем при ускорении, замедлении, прохождении поворотов, движении вверх и вниз с разными уклонами и в любых других дорожных условиях.

Если система трансмиссии не может правильно передавать энергию между механическими компонентами, она окажет чрезмерное давление на двигатель внутреннего сгорания, и вы заметите дрожь и тряску при переключении передач.

Как работают редукторы?

Теперь, когда у вас есть базовое понимание того, что такое редукторы и для чего они нужны, пора разобраться, как они работают.

Когда дело доходит до автомобилей и других типов транспортных средств, существует два основных типа коробок передач: механическая и автоматическая. В автомобилях с ручным управлением ответственность за определение момента, когда пора изменить скорость и крутящий момент автомобиля, лежит на водителе. Однако в автомобилях с автоматической коробкой передач внутренняя трансмиссия регулирует передачи автоматически.

Здесь мы обсудим процессы более подробно:

Механические коробки передач

В автомобилях с механической коробкой передач коробка передач обычно расположена между двигателем и сцеплением.Процесс переключения передач немного отличается в зависимости от типа рассматриваемой коробки передач, но обычно он осуществляется следующим образом:

● Когда водитель нажимает на педаль сцепления, двигатель и трансмиссия разделяются, чтобы позволить водителю управлять передачей. палка.

● После того, как водитель сделал это, тяга переключения передач, которую он выбрал, приводит в движение правильные механизмы. Например, если водитель перемещает рычаг переключения передач в положение второй передачи, буртик, расположенный между первой и второй передачами, вынужден войти в зацепление со второй передачей.Когда подшипники шестерни не находятся в заблокированном положении, они продолжают вращаться.

● Когда педаль акселератора задействована, а сцепление отпущено, автомобиль начинает движение.

Помимо заднего хода доступно семь положений передачи, включая первую, вторую, третью, четвертую, пятую и шестую передачи. Каждая шестерня приводится в действие собственным колесом, которое представляет собой металлическую пластину с «зубьями», которые сцепляются вместе при зацеплении.

Первая передача обеспечивает самую низкую скорость и самый высокий крутящий момент, тогда как шестая передача позволяет транспортным средствам двигаться с максимальной скоростью, но обеспечивает самый низкий крутящий момент.При движении задним ходом автомобили могут двигаться задним ходом. Когда автомобиль не на передаче, он находится на «нейтрали». В этом положении мощность вращения не может передаваться от трансмиссии к двигателю транспортного средства, и она не может «двигаться».

Обычно более крупные шестерни обеспечивают больший крутящий момент (также известный как «мощность поворота») и более низкие скорости, тогда как меньшие шестерни обеспечивают более высокие скорости и меньший крутящий момент. Вот почему вы переключаете передачи, начиная с первой передачи, по мере того, как скорость вашего автомобиля увеличивается.

Автоматические коробки передач

В отличие от автомобилей с ручным управлением, автоматические модели не работают с рычагом переключения передач, управляемым водителем.По этой причине автомобили с автоматической коробкой передач не имеют сцепления. Вместо этого водитель либо нажимает педаль ускорения, либо педаль тормоза, чтобы управлять автомобилем. Скорость и крутящий момент автомобиля регулируются автоматически, чтобы имитировать автомобили с механической коробкой передач — но как?

Во время автоматической трансмиссии каждый компонент, соединяющий двигатель и колеса транспортного средства, также связан с преобразователем крутящего момента. По сути, это замена педали сцепления. Преобразователи крутящего момента — это механизмы, которые через трансмиссионную жидкость направляют крутящий момент машины на подшипник входного вала.

Автомобили с автоматической коробкой передач используют датчики, чтобы определить, когда необходимо переключить передачи. Когда приходит время переключать передачи, гидротрансформатор разъединяет двигатель и трансмиссию. Для достижения того же эффекта, что и в системах механической трансмиссии, преобразователь крутящего момента транспортного средства перемещает трансмиссионную жидкость между рабочим колесом автомобиля и турбиной, создавая различные формы давления.

В отличие от механических коробок передач, в автоматических трансмиссиях нет отдельного колеса для каждой передачи. Вместо этого в автомобиле используется зубчатая передача, состоящая из трех компонентов: солнечной, планетарной и кольцевой шестерен.

Когда преобразователь крутящего момента определяет, что автомобилю необходимо переключить передачи, он задействует солнечную, планетарную и коронную шестерни с давлением, создаваемым трансмиссионной жидкостью. Затем шестерни сцепляются вместе в различных комбинациях для достижения желаемого эффекта.

Поиск специалиста по автомобилестроению для осмотра коробки передач

Не секрет, что коробки передач представляют собой сложные системы, поэтому всегда рекомендуется оставлять ремонт и восстановление специалистам.Независимо от того, владеете ли вы автомобилем с механической или автоматической коробкой передач, важно доверить профессионалам любые решения по техническому обслуживанию или ремонту, чтобы обеспечить вам наилучшее обслуживание.

В конце концов, когда дело доходит до внутренних механизмов вашего автомобиля, вы должны быть уверены, что они работают эффективно, безопасно и законно. Любые проблемы могут привести к тому, что ваш автомобиль будет работать неэффективно, что окажет чрезмерное давление на ваш банковский счет и планету. Они также могут повлиять на степень вашего контроля как водителя.Отсутствие управления передачей может серьезно повлиять на безопасность вождения и может иметь разрушительные последствия.

Чтобы убедиться, что ваша автоматическая или механическая коробка передач проверяется только лучшими специалистами в отрасли, позвоните нам в отдел специалистов по коробкам передач.
Cегодня.

Специалисты по коробкам передач: специалисты по ремонту трансмиссий, замене сцеплений и многому другому в Борнмуте.

. Если вы ищете услуги по ремонту и замене автоматической коробки передач, механической коробки передач или сцепления автомобиля, тогда вам не нужно искать дальше, чем Специалисты по коробкам передач.Базируясь в Борнмуте, мы гордимся тем, что делимся своими бесценными знаниями, ресурсами и опытом, чтобы помочь клиентам в этом районе с помощью высококачественных услуг по сцеплению и коробкам передач.

Мы работаем с 1978 года, и с тех пор наша команда становилась все сильнее, превратив нас в профессионалов по ремонту и замене сцеплений и коробок передач в районе Борнмута.

Чтобы получить дополнительную информацию о нашем спектре услуг или узнать, чем мы можем вам помочь, свяжитесь с нами.
с нами в Gearbox Specialists сегодня.Наша команда специалистов по механическим коробкам передач и специалистов по автоматическим коробкам передач всегда рада помочь.

Как работает автоматическая коробка передач?

Каждый водитель знает, что есть выбор передач в зависимости от наклона дороги и скорости движения.

Простое руководство по вашей автоматической коробке передач

Есть 2 способа управления трансмиссией вашего автомобиля; у него будет либо механическая, либо автоматическая коробка передач.

В Великобритании большинство автомобильных коробок передач уже много лет являются механическими.Легко понять, почему они называются ручными; вы сами выбираете и выбираете передачи, тогда как с автоматической коробкой передач машина сделает это за вас.

Но как автоматическая коробка передач узнает, когда нужно переключать передачи? И это вообще такая же коробка передач?

В этой статье мы рассмотрим основы. Мы собираемся ответить на такие вопросы, как: «Как работает коробка передач?», «Сколько стоит новая коробка передач?» И «Как заменить масло в коробке передач», чтобы вы были лучше информированы и подготовлены для принятия решений относительно вашего автомобиля. обслуживание и ремонт.

Различия между механической и автоматической коробками передач

Первое, что вы заметите в автомобиле с автоматической коробкой передач, — это отсутствие педали сцепления. Во-вторых, нет рычага переключения передач; он заменен более простым, аналогичным управлением с 3 стандартными опциями: движение, парковка и задний ход.

Гидротрансформатор заменяет сцепление механической коробки передач.

Основная роль гидротрансформатора заключается в обеспечении передачи мощности вашего двигателя на ведущие колеса.В отличие от ручного сцепления с соединительным маховиком, гидротрансформатор представляет собой гидравлическую муфту, работающую за счет гидравлического давления.

Гидротрансформатор состоит из 3 основных компонентов:

1. Рабочее колесо, прикрепленное болтами к маховику
2. Турбина, соединенная с входным валом коробки передач
3. Центральный реактор, соединяющий эти два компонента

По мере того, как двигатель центробежно ускоряется силы, действующие на гидравлическую жидкость, передают крутящий момент на турбину, что и создает вращающее усилие.

В этот момент преобразователь крутящего момента действует как гидравлический маховик, соединяющий двигатель с коробкой передач.

Хорошо, а теперь простым языком…

Когда вы включаете двигатель на холостом ходу, преобразователь крутящего момента не создает достаточного крутящего момента для привода турбины, поэтому ваш автомобиль стоит неподвижно.

Когда вы нажимаете педаль акселератора, гидротрансформатор вращается быстрее, передавая на зубчатую передачу больше жидкости и крутящего момента. Это поможет привести вашу машину в движение.

Однако гидротрансформатор — более сложный зверь, чем мы можем здесь углубиться.Вы также должны понимать, что способ подачи гидравлической жидкости через ее различные компоненты и обратно к насосу создает дополнительный крутящий момент и дополнительную мощность. Продолжение этого процесса увеличивает скорость вашего автомобиля до желаемой точки и, оказавшись там, высвобождает крутящий момент, чтобы предотвратить его ускорение.

Но что происходит с этой мощностью, когда она высвобождается из гидротрансформатора?

Принцип работы автоматической коробки передач

Вместо того, чтобы иметь разные наборы зубчатых колес для создания каждого передаточного числа для трансмиссии вашего автомобиля, автоматическая трансмиссия использует 3 основных компонента шестерни:

1. Солнечная шестерня
2. Планетарные шестерни и планетарная передача водило шестерни
3. Кольцевая шестерня

Планетарный редуктор является центральным звеном в системе автоматической коробки передач.Эта система шестерен соединяет центральную солнечную шестерню с наружной кольцевой шестерней. Для достижения различных передаточных чисел может одновременно работать несколько зубчатых передач.

Не вдаваясь в технические подробности, именно путем блокировки или соединения этих шестерен с большей внешней кольцевой шестерней (с использованием муфт и тормозов) создаются различные передаточные числа для увеличения, уменьшения или реверсирования мощности трансмиссии.

Поскольку все шестерни постоянно соединены, просто путем включения и выключения различных планетарных шестерен создается действие, подобное ручному движению, включающему множество различных шестерен в механической коробке передач.

Тормозные ленты и сцепления

Ваша автоматическая коробка передач оснащена множеством тормозных лент и сцеплений.

Тормозные ленты могут натягиваться, чтобы удерживать кольцо или солнечную шестерню, позволяя им вращаться или удерживать их в неподвижном состоянии. И снова они управляются гидравлической системой.

Муфты соединяют и освобождают планетарные шестерни, активируя требуемую передачу. Управление этими муфтами осуществляется за счет комбинации механических, гидравлических и электрических функций.

Это сложная и оригинальная система, и ее не так просто описать или понять в вашей машине.

Надеюсь, это простое объяснение поможет вам немного лучше понять, как работают автоматические передачи. Если вы не намного мудрее — не бойтесь — главное, что вам нужно знать об автоматической коробке передач, — это как ухаживать за своей и во что это может вам стоить, если она сломается.

Сколько стоит ремонт коробки передач?

Ремонт, восстановление или замена коробки передач может стоить от 2 до 3 тысяч фунтов стерлингов для типичного семейного автомобиля.

Роскошные автомобили и спортивные автомобили будут стоить вам относительно дороже, часто от 6 до 7 тысяч фунтов стерлингов.

Вот почему, когда дело доходит до поиска лучшего механика для замены коробки передач, вы находитесь в нужном месте. Сколько стоит ремонт коробки передач в Великобритании? Что ж, если вы выберете Fixter, вы можете сэкономить до 30% по сравнению с франшизами и дилерскими центрами.

Как я узнаю, что моя коробка передач вышла из строя?

Если у вас сломалась коробка передач, вероятно, ваш автомобиль не двинется с места. Если он поврежден и нуждается в ремонте, ниже приведены несколько характерных признаков, которые могут помочь вам заранее выявить проблему.

Поскольку ваша автоматическая коробка передач оснащена множеством гидравлических компонентов, вы можете заметить протекающие жидкости, оставляющие лужи жидкости под автомобилем.

Привод вашего автомобиля может казаться неуклюжим, и вы можете слышать всевозможные шумы, когда ваш автомобиль переключает передачу. Вы заметите, что когда-то плавный переход между передачами исчез и может быть заменен воем, жужжанием или гудением.

Забота о вашей автоматической коробке передач

Лучшие способы продлить срок службы вашей коробки передач — это регулярное обслуживание и периодические проверки трансмиссионной жидкости.

Как проверить трансмиссионное масло

В вашем автомобиле будет щуп для измерения уровня трансмиссионной жидкости, так же, как и для проверки моторного масла. Обычно он находится в задней части рядного двигателя для заднеприводных автомобилей.

Если у вас автомобиль с передним приводом, щуп будет расположен на коробке передач рядом с передней частью автомобиля.

Вы должны проверять уровень масла / жидкости при работе двигателя на холостом ходу. Рекомендуется переместить селектор передач через каждое из его положений 3 или 4 раза, а затем снова установить его в положение парковки, прежде чем дать двигателю поработать на холостом ходу в течение 2 или 3 минут.

Если вам нужно знать, как заменить масло в коробке передач, вам необходимо снять поддон картера и трубку масляного щупа, а для автомобилей меньшего размера должна быть сливная пробка.

Это довольно грязная и сложная работа, поэтому ею должен заниматься только самый уверенный и опытный домашний механик.

Однако большинство современных автомобилей не нуждаются в сливе, поэтому вы не найдете сливную пробку, даже если пойдете искать ее.

Добавление низких уровней осуществляется через трубку масляного щупа.Вам понадобится небольшая воронка для подачи трансмиссионной жидкости, и вы должны добавлять только понемногу, пока не достигнете идеального среднего уровня.

DSG: что такое коробка передач с прямым переключением передач и как они работают?

В недалеком прошлом, если бы вы хотели купить новый автомобиль, вам пришлось бы выбирать между двумя вариантами коробки передач — механической или автоматической. Однако в наши дни следует рассмотреть еще один вариант трансмиссии — коробку передач с прямым переключением передач, которую чаще описывают с помощью аббревиатуры DSG и также называют коробкой передач с двойным сцеплением.

С сиденья водителя очень вероятно, что вы не обязательно заметите разницу между коробкой передач DSG и автоматической коробкой передач — органы управления практически идентичны, а DSG имеет тенденцию переключать передачи так же плавно, как и традиционный автомобиль.

DSG и обычная автоматическая коробка передач

Итак, в чем разница между автоматической коробкой передач и DSG, и что лучше покупать одну перед другой? Коробка передач DSG — это две коробки передач в одной, соединенные с двигателем двумя ведущими валами.Помимо двух коробок передач, есть также два сцепления, и оба редуктора и сцепления управляются гидравлически с помощью системы мехатроники (фактически сочетание механики и электроники).

• Лучшие маленькие автомобили с автоматической коробкой передач в продаже

В традиционной автоматической коробке передач привод от двигателя передается на коробку передач через гидротрансформатор, тогда как в механической коробке это обеспечивается сцеплением. Хотя гидротрансформатор обеспечивает плавное переключение передач, он использует густую гидравлическую жидкость, которая менее эффективна, чем система на основе сцепления.

Преимущество DSG перед обычной автоматической коробкой передач заключается в том, что коробка передач, которая в данный момент не используется, может определить, какая передача вам может понадобиться следующей, и подготовит ее к использованию. Это позволяет как плавно, так и быстро переключать передачи. Для этого электронный блок управления трансмиссией использует такую ​​информацию, как частота вращения двигателя, скорость движения, положение акселератора и режим движения, чтобы выбрать оптимальную передачу и определить идеальную точку переключения. Каждое изменение может быть выполнено менее чем за четыре сотых секунды, хотя системы некоторых производителей работают быстрее, чем другие.

Стоимость коробок передач DSG

В то время как некоторые автомобили можно заказать только с коробкой передач DSG, этот тип трансмиссии обычно предлагается в качестве дополнительной стоимости. Эта стоимость, очевидно, варьируется в зависимости от автомобильной компании, но, например, Volkswagen взимает дополнительно около 1400 фунтов стерлингов за коробку передач DSG на хэтчбеке Volkswagen Golf.

С точки зрения производительности и экономичности выбор между механической коробкой передач и коробкой передач DSG не так уж велик. DSG, как правило, немного тяжелее своих собратьев с механической коробкой передач, и это может привести к тому, что автомобили с ними будут немного менее экономичными.

Если мы снова воспользуемся примером Golf, то 1,5-литровая бензиновая модель TSI мощностью 148 л.с. с механической коробкой передач возвращает от 44,8 до 47,9 миль на галлон в соответствии с новыми руководящими принципами тестирования WLTP, в то время как тот же автомобиль с DSG возвращает от 42,8 до 44,1 миль на галлон. Их выбросы CO2 практически идентичны и составляют 119 г / км и 118 г / км соответственно. Их время разгона до 100 км / ч тоже идентично.

Вождение автомобиля с коробкой передач DSG

Для многих водителей наши все более загруженные дороги означают, что автомобиль с механической коробкой передач становится все более непривлекательным, особенно если вам приходится сталкиваться с частым движением с остановками и постоянным использованием сцепления. может стать утомительным и раздражающим.

В работе автомобиль с DSG фактически такой же, как и традиционный автомат, даже если то, что происходит с механическими элементами, сильно отличается. Как и в случае с автоматической коробкой передач, в автомобиле с DSG всего две педали, акселератор и тормоз, и, как и в случае с традиционной автоматической коробкой передач, автомобиль с DSG, скорее всего, будет иметь настройки Park, Reverse, Neutral и Drive, и вам, как правило, нужно держать ногу на тормозе. для переключения между этими различными режимами движения.

При маневрировании на низкой скорости большинство автомобилей DSG действуют так же, как и автоматические, в том смысле, что они ползут вперед или назад в режиме движения или заднего хода, когда вы снимаете ногу с педали тормоза.Это упрощает выполнение таких задач, как перемещение автомобиля на парковку и выезд с нее.

Большинство современных автомобилей с DSG также имеют так называемый ручной режим, который позволяет вам блокировать компьютер, управляющий переключением передач автомобиля. Вы можете выбрать более низкую передачу для подъема или спуска по крутым холмам, или когда вы хотите совершить обгон, и это обычно делается путем переключения рычага переключения передач влево и перемещения рычага вперед или назад, чтобы выбрать нужную передачу.В некоторых автомобилях это также можно сделать с помощью подрулевых лепестков, установленных за рулевым колесом, с кнопками «плюс» и «минус» для переключения вверх и вниз соответственно. Не все автомобили следуют одному и тому же образцу управления, поэтому стоит ознакомиться с тем, как работает система, если вы не знакомы с автомобилем.

Какие проблемы с коробками передач DSG?

Ни одна механическая система не является на 100% пуленепробиваемой, но по мере того, как производители все чаще используют коробки передач DSG, может показаться, что частота их отказов очень мала.На некоторых более старых моделях владельцы сообщали о неисправностях DSG, таких как шум в подшипниках или дергание трансмиссии, но их, как правило, немного.

Поскольку DSG полностью автоматизированы, они гораздо менее уязвимы для злоупотреблений, чем традиционное руководство. В обычном механическом механизме передачи могут быть «сдавлены» нечувствительным водителем, или сцепление может изнашиваться преждевременно, если используется неправильно.

Какие компании предлагают коробки передач DSG?

Коробка передач с прямым переключением передач стала широко использоваться в автомобилях Volkswagen Group и теперь широко используется в автомобилях VW, Audi, SEAT и Skodas.Другие производители также предлагают коробки передач типа DSG, но многие из них используют другие названия. BMW использует их в некоторых моделях, как правило, в своих высокопроизводительных автомобилях, где они известны как DCT, в то время как Porsche использует аббревиатуру PDK, а в Ford они известны как коробки передач Powershift.

Думаете купить автомат? Это лучшие …

Мотор-редукторы | Принцип работы | Ресурсы для инженеров

Что такое коробка передач?

Коробка передач использует механическое преимущество для увеличения выходного крутящего момента и снижения частоты вращения.Вал двигателя подается в коробку передач и через ряд внутренних зацеплений обеспечивает преобразование крутящего момента и скорости. Наши редукторы доступны в различных размерах и передаточных числах, чтобы удовлетворить широкий диапазон требований к крутящему моменту. Базовая конструкция представляет собой цилиндрический редуктор с зубчатыми колесами из металла, пластика и комбинации этих двух материалов. Особенностью является наличие свободного хода и фрикционов.

Основные сведения о коробке передач

Редукторы

Saia motors доступны в различных размерах, чтобы удовлетворить широкий диапазон требований к крутящему моменту.Доступны передаточные числа от 4 1/6 до 6.048.000. Базовая конструкция представляет собой цилиндрический редуктор с зубчатыми колесами из металла, пластика и комбинации этих двух материалов. Особенностью является наличие свободного хода и фрикционов.

Редукторы вращаются двигателем, поток энергии идет от входного вала к выходному. Это означает, что их нельзя приводить в движение выходным валом (например, вращая вручную).

Это может привести к повреждению некоторых внутренних компонентов!

Направление вращения

В зависимости от количества ступеней направление вращения может быть как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки.Направление вращения мотор-редукторов обычно определяется выходным валом редуктора (сторона привода, см. DIN EN60034-7, IEC 60050-411).

Передаточное отношение

Коробка передач характеризуется своим передаточным числом i или своим временем T. Передаточное число i — это отношение входной скорости ne и выходной скорости na. T — время на один оборот выходного вала.

Допустимая сила FA и FR на выходном валу

Допустимые силовые нагрузки на выходном валу:

• Осевая нагрузка FA, тянущая или толкающая в осевом направлении вала
• Радиальная нагрузка FR, действующая сбоку на вал.Каталожное значение относится к расстоянию 1 см до подшипника

.

Коробка передач характеризуется своим передаточным числом i или своим временем T. Передаточное число i — это отношение входной скорости ne и выходной скорости na. T — время на один оборот выходного вала.

Допустимый крутящий момент

Срок службы коробки передач определяется нагрузкой на зубья шестерни и числом оборотов шестерен.

Максимально допустимый крутящий момент Mn определяется нагрузкой на конечную ступень редуктора и устойчивостью корпуса.

У некоторых коробок передач есть графики срока службы. Он показывает взаимосвязь между передаточным числом i и соответствующим крутящим моментом в течение фиксированного периода времени, например 1000 или 10000 часов. Условным параметром является входная скорость (эквивалентная скорости двигателя), соответствующая общему количеству оборотов всех шестерен. Поэтому в каталоге мы показываем две кривые — для двигателя 250/300 об / мин и 500/600 об / мин.

Например: Максимальный выходной крутящий момент Mx1 допустим при соотношении ix1. При меньших передаточных числах макс.допустимый крутящий момент необходимо уменьшить, поскольку в противном случае первые ступени коробки передач будут перегружены.

В дополнение к кривой срока службы показан крутящий момент Mm двигателя, умноженный на передаточное число и уменьшенный на коэффициент полезного действия редуктора (что приводит к выходному крутящему моменту Mi).

Example1: Применение двигателя 1 в сочетании с редуктором с передаточным числом ix1 приводит к выходному крутящему моменту Mx1 в точке A. Редуктор может передавать этот крутящий момент, сохраняя свой срок службы.

Если выбрано соотношение i> ix1, фактический крутящий момент будет M> Mx1.Однако срок службы не может быть гарантирован, поскольку рабочая точка теперь находится выше кривой срока службы.

Пример 2: Двигатель 1 с коэффициентом ix2. Создаваемый крутящий момент равен Mx2. Это ниже кривой срока службы. Трансмиссия может без проблем работать в течение длительного периода.

Пример 3: Двигатель 2 и передаточное число ix3 обеспечивают крутящий момент Mn. При использовании передаточного числа i> ix3 — коробка передач не может быть нагружена больше, чем Mn.

КПД

Количество ступеней в коробке передач определяет КПД.При высоких коэффициентах i этот коэффициент будет ниже 10%, как показано на графике ниже. (Для UGO / UGP, UGR см. Таблицу в главе)

Saia Motors Коробки передач Сцепления

Коробки передач типов UGA, UGB и UGD могут оснащаться муфтами свободного хода или проскальзывающими муфтами.

Freewheels передают макс. крутящий момент M в заблокированном направлении, <1 cNm в обратном направлении. Муфты одностороннего проскальзывания ведут себя аналогичным образом, за исключением того, что момент скольжения имеет более высокое значение. Двусторонние скользящие муфты могут передавать только ограниченное значение крутящего момента в любом направлении, меньшее, чем крутящий момент скольжения.

Проскальзывающие муфты используются для: защиты коробки передач от перегрузок по крутящему моменту или для регулировки нагрузки путем поворота со стороны нагрузки (помните: прямое вращение выходного вала может привести к повреждению коробки передач).

Объяснение скорости двигателя: когда использовать редуктор

Если вы пропустили первую часть этой серии, возможно, вам стоит взглянуть на нее, прежде чем двигаться дальше.Мы обсудили, как различаются скорости вращения двигателей переменного и постоянного тока, а также способы изменения скорости. В этой статье мы обсудим коробки передач и то, как они могут помочь резко изменить скорость, когда предыдущих вариантов недостаточно.

Что такое коробка передач?

Коробка передач, также известная как зубчатый редуктор или редуктор скорости, представляет собой набор зубчатых колес, которые могут быть добавлены к двигателю для резкого снижения скорости и / или увеличения крутящего момента. Groschopp предлагает четыре различных типа редукторов: планетарный, с параллельным валом, прямоугольный червячный и прямоугольный планетарный (конический).Редукторы каждого типа работают в унисон с двигателем для достижения желаемой выходной скорости и крутящего момента.

Коробки передач и скорость

Для приложений только с двигателем: чем ниже скорость двигателя, тем больше должен быть двигатель. Большие двигатели могут быть дорогими и могут не умещаться в допустимом пространстве приложения. Использование коробки передач с двигателем меньшего размера позволяет устройству работать на более низких скоростях.

Чтобы понять важность использования коробки передач для снижения скорости двигателя, рассмотрим этот сценарий.У вас есть кондитерский конвейер, который добавляет вишневую начинку по мере прохождения выпечки. Поскольку это довольно небольшая нагрузка, вы бы хотели, чтобы конвейер , а не , работал со скоростью 5000 об / мин. Если бы это было так, везде была бы выпечка и вишневая начинка!

Коробки передач и крутящий момент

Крутящий момент прямо пропорционален объему двигателя (квадрат диаметра, умноженный на длину). Это означает, что очень большой двигатель и относительно маленькая коробка передач могут обеспечить одинаковый выходной крутящий момент.

Давайте еще раз посмотрим на наш пример конвейерного приложения.Допустим, ваш клиент перегружает двигатель конвейера крутящим моментом. Если у вас есть автономный двигатель, ему может не хватить крутящего момента для перемещения 50 тяжелых бутылок. Вам понадобится дополнительный крутящий момент, обеспечиваемый коробкой передач.

Выходной крутящий момент двигателей по сравнению с мотор-редукторами

Давайте посмотрим на эти концепции с другой стороны. В приведенной ниже таблице показано, что обычно вы получаете менее 5 фунт-дюймов крутящего момента при каждом увеличении размера двигателя. Чтобы значительно увеличить крутящий момент, коробка передач была бы меньшим по размеру и, вероятно, более экономичным решением.

Давайте погрузимся глубже и выделим средний размер, двигатель PM8014 12 В постоянного тока, работающий при 934 об / мин и 4.75 фунт-дюймов крутящего момента.

При небольшой нагрузке этот двигатель будет работать эффективно и на высокой скорости; если он перегружен, двигатель будет бороться за то, чтобы иметь достаточный крутящий момент для перемещения нагрузки.Это может повредить двигатель. Если к двигателю добавить редуктор с параллельным валом с передаточным числом 10: 1, скорость снизится с 934 об / мин до 93 об / мин, а крутящий момент увеличится до 36 фунт-дюймов. Это гораздо больший скачок крутящего момента без значительного увеличения размера двигателя.

На этой диаграмме показано, как добавление коробки передач может повлиять на скорость и крутящий момент.

Когда вы начинаете поиск двигателя или мотор-редуктора, который лучше всего подходит для вашего применения, важно учитывать, какой фактор более важен: скорость или крутящий момент. Если требуются высокая скорость и низкий крутящий момент (или наоборот), мотор-редуктор с дробной мощностью может быть для вас хорошим решением.Но если приложению нужно быстро двигаться, и несут большую нагрузку, гораздо более мощный двигатель с более высоким выходным крутящим моментом может быть лучшим вариантом. Обязательно учитывайте физическое пространство и стоимость при сравнении вариантов двигателя.

Как работает коробка передач с семью сцеплениями Koenigsegg Jesko

Koenigsegg Jesko — это 1600-сильное, ориентированное на гусеницы, разрешенное для дорожного движения оружие, в котором используется девятиступенчатая коробка передач с семью сцеплениями, которую Koenigsegg называет трансмиссией Light Speed ​​Transmission (LST). Это первая внутренняя работа компании, и, как и все, что связано с именем Koenigsegg, она глубоко помешана.

Эта история впервые появилась в июньском выпуске журнала Road & Track за 2019 год.

В отличие от двойного сцепления, LST не имеет вилок переключения, хомутов или синхронизаторов для включения каждой отдельной передачи. Вместо этого выбор выполняется исключительно путем размыкания и замыкания муфт. По словам Кристиана фон Кенигсегга, эти муфты открываются или закрываются всего за две миллисекунды.

Коробки передач с двойным сцеплением (DCT) работают по тому же принципу. Одно сцепление размыкается, а другое замыкается, что обеспечивает очень быстрое переключение передач.Проблема в том, что они могут предварительно выбрать только одну передачу за раз. ЭБУ угадывает, какое передаточное число потребуется в следующий раз, предварительно выбирая передачу. Если это неправильно, страдает время смены. Для трекового вождения это отлично работает, но если вы когда-нибудь сталкивались с этим на шоссе с DCT, вы могли заметить, что для переключения на идеальную передачу требуется некоторое время.

Визуализация коробки передач Jesko в разрезе.

Уайет Йейтс

Вместо двух сцеплений LST использует семь — восемь, если считать дифференциал, являющийся частью трансмиссии.Это мокрые многодисковые муфты с собственными гидравлическими приводами и датчиками давления. Каждая зубчатая пара получает собственное сцепление, а в трансмиссии используется три вала-шестерни вместо двух, что позволяет смешивать шестерни.

Входной вал идет непосредственно от двигателя и может передавать крутящий момент на одну из трех шестерен второго вала. Затем второй вал имеет возможность передавать крутящий момент через одну из трех шестерен на третьем валу. Три варианта, умноженные на три дополнительных, означают, что всего возможно девять передаточных чисел.При использовании традиционной двухвальной трансмиссии вам потребуется девять пар шестерен для девяти передаточных чисел. С составными шестернями на трех валах для LST требуется всего шесть зубчатых пар. В то время как некоторые автопроизводители застревают на добавлении, Koenigsegg перешел к умножению.

Для тех, кто все это время считал сцепления, одно сцепление на пару передач дает нам шесть сцеплений, оставляя нам одно сцепление. Конечная муфта обеспечивает обратный ход, напрямую согласовывая входной вал с выходным валом, пропуская набор шестерен и, таким образом, изменяя направление вращения выходного вала.Всего у нас семь пар шестерен, девять скоростей вперед и одна назад. Все это составляет до 198 фунтов, включая жидкости, в упаковке, которая меньше половины длины семиступенчатой ​​коробки передач Agera.

Основатель Koenigsegg Кристиан фон Кенигсегг с Regera.

Koenigsegg

Поскольку каждая зубчатая пара имеет муфту, переключение с одной передачи на другую с помощью LST просто требует одновременного размыкания и замыкания соответствующих муфт.Это похоже на двойное сцепление, которому никогда не приходится предсказывать, какая передача будет следующей; он готов ко всему, что хочет водитель. Koenigsegg называет эту максимальную мощность по требованию или UPOD. Цель состоит в том, чтобы без колебаний переключить вас на оптимальную передачу для ускорения.

UPOD предоставляет водителю два варианта переключения передач. Потяните подрулевой переключатель на одну ступеньку назад, и вы переключите одну передачу. Вытяните его полностью назад, и LST переключится на идеальную передачу для максимального ускорения. Он также работает с переключением на повышенную передачу, переводя вас на максимально возможную передачу, не заглушая двигатель.Рычаг переключения передач, установленный на консоли, выполняет аналогичную функцию.

Представьте себя на автобане в тот момент, когда вы проезжаете знак ограничения скорости, двигатель гудит на малых оборотах на девятой передаче. Вместо того, чтобы последовательно переключать каждую передачу, с UPOD вы устанавливаете точно правильное передаточное число, чтобы взорваться. При переключении с полностью открытой дроссельной заслонкой никогда не происходит потери крутящего момента — одно сцепление выключается, когда включается следующее. Переключение с первой передачи на девятую приведет к непрерывному ускорению.

Наконец, суперкар, который может переключаться на любую передачу так быстро, как опустошает банковский счет.

ЕЖЕДНЕВНЫЙ КОМПЛЕКТ

Кристиан фон Кенигсегг отвечает за некоторые из самых возмутительных автомобилей на планете, инженерные учения расширяют границы возможного. 46-летний генеральный директор и его компания одержимы прогрессом во имя скорости — от колес из углеродного волокна до новой девятиступенчатой ​​трансмиссии Light Speed. Мы хотели узнать больше о его мире, поэтому мы спросили, чем он пользуется каждый день в обязательном порядке.Надежный комплект.

Уайет Йейтс

TESLA MODEL 3

«Это лучший современный« нормальный »повседневный водитель».

Уайет Йейтс

ROLEX OYSTER PERPETUAL

«Простой автоматический завод с автоматическим подзаводом и индикацией даты, который будет работать после того, как большая солнечная вспышка выйдет из строя все электрическое оборудование».

Уайет Йейтс

FUJISTU LAPTOP

«Чтобы все происходило где угодно: дизайн, проектирование, финансы, маркетинг, что угодно.”

Уайет Йейтс

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЗУБНАЯ ЩЕТКА BRAUN

«Такая разница в свежести во рту по сравнению с ручной зубной щеткой».

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Почему двухскоростная коробка передач Porsche Taycan — это такое важное дело

Чтобы разогнаться до 100 км / ч менее трех секунд, 750 лошадиных сил и возможность пополнить аккумулятор всего за 20 минут, инженеры Porsche дали их совершенно новый, полностью электрический Taycan с двухступенчатой ​​коробкой передач.И хотя эта функция вряд ли украсит какие-либо заголовки, она представляет собой потенциально серьезный сдвиг для рынка электромобилей.

За исключением Taycan, каждый серийный электромобиль использует односкоростную трансмиссию и прекрасно ладит. Двигатели внутреннего сгорания нуждаются в нескольких передачах, потому что у них узкий диапазон оборотов, в котором они могут работать эффективно. Для электродвигателей это окно намного шире, поэтому односкоростной режим работает как для ускорения на низких оборотах, так и для движения по шоссе. Это требует некоторого компромисса, и поэтому производители электромобилей предпочитают ускорение на низких оборотах, а не на максимальных скоростях, достойных автобана.Если у большинства электриков максимальная скорость составляет около 125 миль в час (Tesla ограничивает свои автомобили до 163), Taycan разгонится до 161 миль в час.

По мере того, как автомобильные производители, выходящие на этот рынок, стремятся дифференцировать десятки моделей, которые они готовятся к выпуску, и поскольку технологии электрического вождения продолжают развиваться, Porsche вряд ли будет единственным, кто сделает этот шаг. Трансмиссия Taycan — это собственное решение, и вы не можете просто взять многоскоростную трансмиссию гоночного автомобиля Формулы E и установить ее в повседневного водителя.Но поставщик автомобильной промышленности ZF работает над собственной версией двухскоростного двигателя, который он хочет продать любому автопроизводителю, который не хочет выбирать между низким крутящим моментом и славой максимальной скорости.

Подход ZF может дать другим автопроизводителям шанс использовать некоторые преимущества Tesla.

Инженер-механик Венкат Вишванатан

«С двухскоростной коробкой передач мы можем сделать и то, и другое», — говорит Стефан Деммерер, возглавляющий инженерное подразделение ZF E-Mobility. По его словам, для автопроизводителей, желающих немного усложнить задачу, двухскоростная установка может либо увеличить запас хода электромобиля на 5 процентов, либо повысить его максимальную скорость за пределы типичного предела.

Это достигается за счет повышения скорости преобразования заряда аккумулятора в фактическую мощность колеса. По словам ZF, каждый процентный пункт в эффективности преобразования энергии означает увеличение диапазона на 2 процента. Его двухступенчатый переключатель имеет модульную конструкцию, поэтому его можно использовать в различных транспортных средствах, и он сочетается с двигателем с максимальной мощностью 140 кВт. Он запрограммирован на переключение между двумя скоростями со скоростью 43 мили в час, хотя компьютер можно запрограммировать на изменение в разных точках в зависимости от маршрута, топографии или расстояния, которое водитель надеется преодолеть, прежде чем подключиться к сети.Автопроизводители могут использовать эту систему, чтобы выжать больший запас хода из меньшей батареи, тем самым уменьшив вес автомобиля, или соединить ее с более крупными батареями для повышения производительности, будь то гонка по треку или буксировка семейного катера.

«Идет настоящая гонка за энергоэффективность электромобилей, — говорит Венкат Вишванатан, инженер-механик из Университета Карнеги-Меллона. «Tesla оставалась далеко впереди в области энергоэффективности даже со своими односкоростными трансмиссиями, и я думаю, что подход ZF может дать другим автопроизводителям шанс воспользоваться этим преимуществом.

Двухступенчатая коробка передач прибывает сейчас только отчасти потому, что она сложная. «Многоскоростные трансмиссии должны быть надежными, чтобы справляться с огромным крутящим моментом, который электродвигатели могут генерировать за очень короткий период времени», — говорит Шашанк Шрипад, инженер-механик из Карнеги-Меллона. Tesla опробовала это на своем прототипе Roadster более десяти лет назад, но столкнулась с проблемами надежности и с тех пор придерживается односкоростных. И поскольку они требуют большего обслуживания, эти коробки передач рискуют подорвать коммерческую ценность электромобилей, заключающуюся в минимальных затратах на содержание.

Более того, выход за пределы одной скорости пока действительно не был необходим. «Батареи были небольшого размера, с запасом хода от 100 до 150 километров, и основное внимание уделялось вождению в городских условиях», — говорит Деммерер. «Сегодня мы видим повсеместное использование аккумуляторных электромобилей с большей долей движения по шоссе, и запас хода увеличился». По его словам, двухскоростные системы имеют преимущество, когда люди управляют многими видами транспорта, и что 5-процентное улучшение диапазона может значительно сэкономить деньги, поскольку емкость аккумулятора продолжает расти.Фактически, двухскоростная система имеет наибольший экономический смысл в автомобилях с более мощными батареями или в системах с более высокими характеристиками, поэтому городские малолитражки, вероятно, будут использовать односкоростные трансмиссии на неопределенный срок.