Полуавтоматичните трансмисии се намират на пресечната точка между контрола на водача и автоматизацията — предлагайки най-доброто от ръчните и автоматичните скоростни кутии. За да разберем наистина как работи полуавтоматичната трансмисия, е полезно първо да се върнем към основите на конвенционалната ръчна скоростна кутия.
Как работи ръчната трансмисия: Основите
Традиционната ръчна трансмисия е изградена около два основни вала:
- Първичен (задвижващ) вал — получава въртящ момент от двигателя чрез съединителното зъбно колело
- Вторичен (задвижван) вал — предава преобразувания въртящ момент към задвижващите колела
И двата вала носят зъбни колела, които се зацепват по двойки. На първичния вал зъбните колела са фиксирани здраво; на вторичния те се въртят свободно. На празен ход всички вторични зъбни колела се въртят, без да предават въртящ момент към колелата.
При смяна на предавката водачът натиска съединителя, за да изключи първичния вал от двигателя. Преместването на лоста на скоростите измества специални устройства, наречени синхронизатори, по вторичния вал. Съединителят на синхронизатора след това здраво заключва съответното зъбно колело към вала. След като съединителят се отпусне, въртящият момент тече през заключеното зъбно колело при избраното предаточно число, продължавайки към главното предаване и колелата. За да поддържа скоростната кутия компактна, вторичният вал често се разделя на две части, разпределяйки задвижваните зъбни колела в двете половини.
Как работи полуавтоматичната трансмисия
Полуавтоматичната скоростна кутия следва точно същите механични принципи — с една ключова разлика: серво задвижващите механизми управляват съединителя и избора на предавка вместо водача. Тези задвижващи механизми обикновено включват:
- Стъпков електрически двигател с редуктор
- Серво блок за работа на съединителя
- Хидравлични задвижващи механизми при някои конфигурации
Електронен блок за управление (ECU) оркестрира целия процес. При подаване на команда за смяна на предавката:
- Първият серво натиска съединителя
- Вторият серво измества синхронизаторите към желаната предавка
- Първият серво бавно отпуска съединителя
Това напълно елиминира необходимостта от педал на съединителя. В автоматичен режим бордовият компютър задейства смените на предавките въз основа на скоростта на превозното средство, оборотите на двигателя и сигналите от системи като ESP и ABS. В ръчен режим водачът командва смените чрез селектора на предавките или лостчетата зад волана.
Недостатъкът: Липса на обратна връзка от съединителя
Основната слабост на полуавтоматичната трансмисия е липсата на тактилна обратна връзка от съединителя. Опитен водач може да усети точно кога дисковете на съединителя се зацепват и да модулира прехода съответно. Електрониката обаче трябва да приеме по-консервативен подход — задържайки съединителя отворен по-дълго, за да избегне ускорения и да предотврати износване. Резултатът са забележими прекъсвания на мощността при ускорение.
Единственото реално решение е намаляването на времето за смяна на предавката, но това пряко увеличава цената на агрегата — компромис, който ограничава полуавтоматичните трансмисии в икономичните приложения.
Революцията на DCT: Трансмисията с двоен съединител обяснена
Трансмисията с двоен съединител (DCT), която се появи в началото на 80-те години на миналия век, адресира тези недостатъци с умно механично откритие. Вземете 6-степенната DSG на Volkswagen като основен пример. Тя разполага с:
- Два вторични вала с задвижвани зъбни колела и синхронизатори
- Два първични вала — единият наместен в другия, като руска матрьошка
- Два отделни многодискови съединителя, по един за всеки първичен вал
Ето как са разпределени предавките:
- Външен първичен вал: 2-ра, 4-та и 6-та предавка
- Вътрешен първичен вал: 1-ва, 3-та, 5-та и задна предавка
Ето какво прави DCT толкова бърза: докато автомобилът се движи на 1-ва предавка (вътрешен вал, първи съединител затворен), електрониката едновременно предварително избира 2-ра предавка на външния вал — въпреки че онзи съединител остава отворен. Именно затова DCT се наричат още преселективни трансмисии.
Когато настъпи моментът за смяна, първият съединител се отваря, а вторият се затваря едновременно. Въртящият момент се предава към външния вал и 2-ра предавка — почти без прекъсване на потока на мощността. Резултатът е поразителен: Golf DSG сменя предавката само за 8 милисекунди, в сравнение с 150 мс при Ferrari Enzo.
DCT срещу полуавтоматична: Ключови разлики
- Скорост: DCT сменя предавките в еднозначни милисекунди; полуавтоматичните трансмисии отнемат значително повече време
- Плавност: Преходите на DCT са почти безшевни поради предварително избраните предавки; полуавтоматичните могат да произведат забележими спадове в мощността
- Ефективност: DCT са по-горивноефективни от традиционните автомати
- Цена: И двете технологии имат ценова премия, въпреки че DCT стана по-достъпна с времето
- Капацитет при висок въртящ момент: Ранните DCT се борят с приложения с висок въртящ момент — ограничение, решено от DSG на Ricardo, монтирана на 1000 к.с. Bugatti Veyron
Кой използва DCT днес?
Трансмисиите с двоен съединител вече не са изключителни за превозните средства на групата Volkswagen. Днес технологията DCT се използва от:
- BMW
- Ford
- Mitsubishi
- FIAT
- Porsche — марка, известна с приемането само на изпитани технологии
Междувременно полуавтоматичните скоростни кутии продължават да доминират в сегмента на суперколите — въпреки че дори тук разликата се стеснява. Роботизираната скоростна кутия на Ferrari 599 GTB Fiorano, например, сменя предавките само за десетки милисекунди, далеч изпреварвайки по-достъпните полуавтоматични системи като Easytronic на Opel.
Бъдещето на автомобилните трансмисии
Индустриалните анализатори предвиждат, че DCT и CVT (безстепенна трансмисия) ще се превърнат в доминиращите типове трансмисии в следващите години. Ръчната скоростна кутия — дефинирана от педала на съединителя — бавно изчезва, дори от спортните автомобили с ориентация към производителността. С напредването на системите за помощ на водача и автоматизацията, преходът към удобство само се ускорява.
Това е превод. Можете да прочетете оригинала тук: https://www.drive.ru/technic/4efb332e00f11713001e3f50.html
Публикувано Ноември 18, 2021 • 5m за четене
