Semi-outomatiese ratkas staan op die kruispunt van bestuurdersbeheer en outomatisering — en bied die beste van beide handrat- en outomatiese ratkas. Om werklik te verstaan hoe ‘n semi-outomatiese ratkas werk, is dit nuttig om eers die grondbeginsels van ‘n konvensionele handratkas te hersien.
Hoe ‘n Handratkas Werk: Die Basiese Beginsels
‘n Tradisionele handratkas is gebou rondom twee hoofasse:
- Primêre (aandrywende) as — ontvang wringkrag van die enjin via die koppelingtand
- Sekondêre (aangedrewe) as — dra die omgesette wringkrag oor na die aandrywingswiele
Beide asse dra ratte wat in pare inmekaarskakel. Op die primêre as is ratte vas vasgeheg; op die sekondêre draai hulle vry. In neutraal roteer alle sekondêre ratte sonder om wringkrag na die wiele oor te dra.
Wanneer ratte geskuif word, druk die bestuurder die koppeling om die primêre as van die enjin te ontkoppel. Die skuif van die ratkatshendel skuif spesiale toestelle genaamd sinkroniseerders langs die sekondêre as. ‘n Sinkroniseerkoppeling sluit dan die relevante rat rigied op die as. Sodra die koppeling losgelaat word, vloei wringkrag deur die geslote rat teen die gekose verhouding, en verder na die finale aandrywing en wiele. Om die ratkas kompak te hou, word die sekondêre as dikwels in twee gesplit, wat die aangedrewe ratte oor beide helftes versprei.
Hoe ‘n Semi-Outomatiese Ratkas Werk
‘n Semi-outomatiese ratkas volg presies dieselfde meganiese beginsels — met een sleutelverskil: servo-aktuators hanteer die koppeling en ratseleksie in plaas van die bestuurder. Hierdie aktuators sluit tipies in:
- ‘n Trapper elektriese motor met ‘n reduksieratkas
- ‘n Servo-eenheid vir koppelingbediening
- Hidrouliese aktuators in sommige konfigurasies
‘n Elektroniese beheereenhied (ECU) orkestreer die hele proses. Wanneer ‘n ratskuif beveel word:
- Die eerste servo druk die koppeling in
- Die tweede servo beweeg die sinkroniseerders na die gewenste rat
- Die eerste servo laat die koppeling stadig los
Dit elimineer die behoefte aan ‘n koppelingpedaal geheel en al. In outomatiese modus aktiveer die boordrekenaar skuiwe op grond van voertuigspoed, enjin-RPM en insette van stelsels soos ESP en ABS. In handmodus beveel die bestuurder skuiwe via die ratselekteerder of peddelverskuiwers.
Die Nadeel: Gebrek aan Koppelingterugvoer
Die primêre swakheid van ‘n semi-outomatiese ratkas is die afwesigheid van tasbare koppelingterugvoer. ‘n Ervare bestuurder kan presies voel wanneer die koppelingskyfies inhaak en die oorgang dienooreenkomstig moduleer. Elektronika moet egter ‘n meer konserwatiewe benadering volg — die koppeling langer oop hou om ruksels te vermy en slytasie te voorkom. Die resultaat is merkbare kragonderbrekings tydens versnelling.
Die enigste werklike oplossing is om die skuiftyd te verminder, maar dit verhoog direk die koste van die eenheid — ‘n afweging wat semi-outomatiese ratkas in bekostigbare toepassings beperk.
Die DCT-Revolusie: Dubbelkoppeling-Ratkas Verduidelik
Die Dubbelkoppeling-Ratkas (DCT), wat in die vroeë 1980’s ontstaan het, het hierdie tekortkominge met ‘n vernuftige meganiese deurbraak aangespreek. Neem Volkswagen se 6-spoed DSG as ‘n uitstekende voorbeeld. Dit beskik oor:
- Twee sekondêre asse met aangedrewe ratte en sinkroniseerders
- Twee primêre asse — een binne die ander geskuif, soos ‘n Russiese matrjosjka-pop
- Twee afsonderlike multi-skyf koppelings, een vir elke primêre as
So word die ratte verdeel:
- Eksterne primêre as: 2de, 4de en 6de ratte
- Interne primêre as: 1ste, 3de, 5de en terugwaartse ratte
Dit is wat DCT so vinnig maak: terwyl die motor in 1ste rat ry (interne as, eerste koppeling gesluit), voorkies die elektronika die 2de rat gelyktydig op die eksterne as — selfs al bly daardie koppeling oop. Dit is waarom DCT’s ook voorkeuse-ratkas genoem word.
Wanneer die skuifpunt aankom, maak die eerste koppeling oop en die tweede toe gelyktydig. Wringkrag word oorgedra na die eksterne as en 2de rat — byna sonder om die kragvloei te onderbreek. Die resultaat is verstommend: die Golf DSG skuif in slegs 8 millisekonde, vergeleke met 150 ms op die Ferrari Enzo.
DCT vs. Semi-Outomaties: Sleutelverskille
- Spoed: DCT skuif in enkele millisekonde; semi-outomatiese ratkas neem aansienlik langer
- Gladheid: DCT-oorgange is byna naatloos as gevolg van voorgeselekteerde ratte; semi-outomaties kan merkbare kragdalings veroorsaak
- Doeltreffendheid: DCT’s is meer brandstofbesparend as tradisionele outomatiese ratkas
- Koste: Beide tegnologieë dra ‘n prystoeslag, hoewel DCT’s mettertyd meer toeganklik geword het
- Hoë-wringkrag-vermoë: Vroeë DCT’s het gesukkel met hoë-wringkrag-toepassings — ‘n beperking opgelos deur Ricardo se DSG wat in die 1 000 pk Bugatti Veyron gebruik word
Wie Gebruik DCT Vandag?
Dubbelkoppeling-ratkas is nie meer uitsluitlik vir Volkswagen Groep-voertuie nie. Vandag word DCT-tegnologie gebruik deur:
- BMW
- Ford
- Mitsubishi
- FIAT
- Porsche — ‘n handelsmerk bekend daarvoor dat dit slegs beproefde tegnologieë aanvaar
Intussen bly semi-outomatiese ratkas dominant in die supermotorsegment — hoewel selfs hier die gaping besig is om te sluit. Die Ferrari 599 GTB Fiorano se gerobotiseerde ratkas skuif byvoorbeeld in net tientalle millisekonde, wat meer bekostigbare semi-outomatiese stelsels soos Opel se Easytronic ver agter laat.
Die Toekoms van Motorvoertuig-Ratkas
Bedryfsontleders voorspel dat DCT en CVT (kontinu veranderlike ratkas) die dominante ratkas-tipes in die komende jare sal word. Die handratkas — gedefinieer deur sy koppelingpedaal — verdwyn stadig, selfs uit prestasiegerigte sportmotors. Soos bestuurderbystandstelsels en outomatisering vorder, versnel die verskuiwing na gerief net.
Dit is ‘n vertaling. U kan die oorspronklike hier lees: https://www.drive.ru/technic/4efb332e00f11713001e3f50.html
Gepubliseer November 18, 2021 • 5m om te lees
