Роботизированная коробка передач DSG – устройство, принцип работы

Роботизированная коробка передач DSG (английское написание Direct Shift Gearbox, немецкое - DirektSchaltGetriebe), несмотря на все претензии, является в настоящее время самой совершенной автоматизированной коробкой, устанавливаемой на массовые модели легковых автомобилей.

Коробка DSG обеспечивает переключение передач без разрыва потока мощности, что значительно повышает ее потребительские качества по сравнению с другими «роботами». К таким качествам относятся лучшая разгонная динамика и экономия топлива (двигатель не работает вхолостую).

Непрерывная передача крутящего момента от двигателя к ведущим колесам достигнута за счет применения двух сцеплений и соответствующих им двух рядов передач. Коробка передач DSG имеет шестиступенчатую и семиступенчатую конструкции. Семиступенчатая коробка (крутящий момент до 250 нм) устанавливается на легковые автомобили B, C и некоторые модели D класса. Шестиступенчатая коробка передач передает крутящий момент до 350 нм и устанавливается на более мощных машинах.

Конструкция коробки передач DSG включает двухмассовый маховик, двойное сцепление, два ряда передач, главную передачу, дифференциал и систему управления. Конструктивные элементы помещены в корпус (картер) коробки.

Двойное сцепление обеспечивает передачу крутящего момента на первый и второй ряды передач. На шестиступенчатой коробке сцепление включает ведущий диск, соединенный через входную ступицу с маховиком, и две фрикционные многодисковые муфты, связанные через главную ступицу с рядами передач. Семиступенчатая коробка передач имеет два обычных фрикционных сцепления.

На шестиступенчатой коробке передач двойное сцепление «мокрого» типа, т.е. постоянно находится в масле. Масло обеспечивает смазку и одновременное охлаждение дисков, что значительно повышает ресурс сцепления.

Семиступенчатая коробка оборудована сухим сцеплением, что позволяет значительно уменьшить объем заправляемого масла (с 6.5 л до 1.7 л), снизить энергозатраты и повысить топливную экономичность двигателя. С этой же целью на семиступенчатой коробке масляный насос с гидравлическим приводом заменен на более экономичный электрический насос. С другой стороны сухое сцепление подвержено большему износу.

Первый ряд коробки обеспечивает работу нечетных передач и заднего хода, второй ряд отвечает за четные передачи. Каждый из рядов передач представляет собой первичный и вторичный валы с блоками шестерен. Первичные валы расположены соосно, при этом первичный вал второго ряда выполнен полым и надет на первичный вал первого ряда.

Шестерни на первичных валах имеют жесткое соединение с валом. Шестерни вторичных валов вращаются свободно. При этом шестерни первичного и вторичного валов находятся в постоянном зацеплении. Между шестернями вторичного вала расположены синхронизаторы, которые осуществляют включение конкретной передачи. Для выполнения реверсивного движения в коробке передач предусмотрен промежуточный вал с шестерней заднего хода. На вторичных валах также расположены ведущие шестерни главной передачи.

Непосредственное управление сцеплением и переключением передач обеспечивает система управления. Она включает входные датчики, электронный блок управления и электрогидравлический блок в качестве исполнительных механизмов.

Электронный и электрогидравлический блоки управления, а также практически все входные датчики, объединены в единый модуль, имеющий название Mechatronic. Модуль управления располагается непосредственно в картере коробки передач.

Входные датчики отслеживают частоту вращения на входе и выходе коробки передач, давление и температуру масла, а также положение вилок включения передач. Электронный блок управления на основании сигналов датчиков реализует, заложенный в него, алгоритм управления электрогидравлическим блоком.

Электрогидравлический блок управления обеспечивает работу гидравлического контура управления коробкой передач. В него входят золотники-распределители, электромагнитные клапаны и клапаны регулирования давления, мультиплексор.

Золотники-распределители приводятся в действие рычагом селектора. Электромагнитные клапаны осуществляют переключение передач. Клапаны регулирования давления обеспечивают работу фрикционных муфт. Электромагнитные клапаны и клапаны регулирования давления являются исполнительными механизмами системы управления коробкой передач.

В коробке применено устройство мультиплексор, которое позволяет управлять восьмью гидроцилиндрами переключения передач только с помощью четырех электромагнитных клапанов. В исходном положении мультиплексора работают одни гидроцилиндры, в рабочем – другие, при этом в обоих режимах общие электромагнитные клапаны.

Принцип работы коробки передач DSG заключается в последовательном включении передач обоих рядов. При этом во время работы одной передачи, следующая передача уже выбрана и готова к включению.

Источники: http://systemsauto.ru/box/dsg.html

Трансмиссия DSG объединяет в себе механическую и автоматическую коробку передач. Суть в том, что передачи водитель переключает вручную, а сам процесс выполняется посредством электроники и автоматических механизмов. Впервые эта коробка передач была запущена в массовое производство компанией Volkswagen AG.

Автоматическая коробка передач DSG устроена следующим образом. На основании одной оси расположены два промежуточных вала, один из которых полый и пропускает через себя второй. Шестерни и внешний вал соединены с двумя вторичными валами, на которых установлены пары шестерён всех нечётных и задней передач. Передача включается с помощью синхронизатора и муфты. Весь процесс управляется электронно посредством гидравлического усилителя.

С технической точки зрения коробка DSG является более совершенным вариантом МКП, в ней присутствуют многие её составляющие: первичный и вторичный вал, сцепление, синхронизаторы. Во всём остальном начинаются отличия. Роботизированная трансмиссия избавляет водителя от необходимости выжимать педаль сцепления механически. Эту работу выполняет электроника, которая с учётом выбранного режима самостоятельно подключает передачи.

DSG имеет пять валов, которые в сочетании с шестернями и двумя сцеплениями формируют двухконтурный механизм, обеспечивающий передачу крутящего момента. Благодаря этому автомобили, на которых установлена эта КП, набирают скорость быстрее, нежели автомобили с механической трансмиссией. Переключение скоростей ничем не отличается от современных АКП, поэтому DSG давно используется на спортивных машинах, где скорость имеет большое значение. Кроме того, эта трансмиссия предусматривает возможность переключения передач вручную — с помощью системы Tiptronic или манипулятора на руле.

Два многодисковых сцепления обеспечивают передачу крутящего момента. Когда одно из них замкнуто и работает одна передача, шестерни другой уже находятся в зацеплении, нужно только замкнуть второе сцепление. При получении команды от панели управления механизм мгновенно выключает одно сцепление и замыкает второе, одновременно приводя в действие другую передачу.

Преимущества коробки DSG

Прежде всего, трансмиссия делает время разгона минимальным и экономит топливо, что очень актуально на сегодняшний день. При эксплуатации переключения незаметны, вследствие чего появляется ощущение, что машина едет только на одной передаче. В салоне только две педали — газ и тормоз. Этого достаточно. Селектор трансмиссии такой же, как и у автоматических коробок передач. А если что-то не нравится, всегда можно управлять трансмиссией вручную, переводя рычаг вниз или вверх. Применение роботизированной коробки сокращает расход топлива. Автолюбители отмечают, что экономия достигает двадцати процентов в сравнении с аналогичными моделями, оснащёнными автоматической трансмиссией.

На видео показана сборка коробки передач DSG:

Несомненный плюс — скорость переключения и динамика разгона. Автомобили, на которых устанавливается такая коробка, разгоняются быстрее собратьев, оснащённых механикой. При этом мощность остаётся на прежнем уровне. DSG — агрегат надёжный и при условии правильной эксплуатации прослужит долго. Но ремонт этой КП невозможен. Хотя вполне возможно, эта проблема в ближайшее время будет решена.

Недостатки DSG

Среди минусов трансмиссии можно отметить следующие:

1. Стоимость автомобиля, оснащённого такой КП, существенно возрастает вследствие технической сложности оборудования.
2. При разгоне и переключении передач отмечаются незначительные рывки машины.
3. Резкое ускорение вызывает небольшие задержки — коробка не успевает перескакивать через передачу.
4. Блоки управления быстро изнашиваются, в результате чего возникает необходимость преждевременного ремонта.

Все эти недостатки можно считать субъективными. Когда количество автомобилей с такими коробками увеличится, их стоимость снизится, появятся автосервисы, способные производить её обслуживание. Как следствие, уменьшится и цена. Можно предположить, что со временем трансмиссия DSG полностью вытеснит механическую коробку скоростей.

На видео принцип работы коробки передач DSG:

Сегодня роботизированная коробка передач устанавливается на автомобили следующих марок:

Применяется на моделях, у которых крутящий момент двигателя не превышает 350 H·м.

7-ступенчатая коробка передач используется на таких машинах:

• Volkswagen (Golf, Passat, Sharan, Transporter, Caddy, Jetta, Touran, Beetle «Жук», Bora, Tiguan);
• Skoda (Fabia, Superb, Octavia);
• Seat (Ibiza, Leon, Altea);
• Audi (А3, Q3, TT).

Производители устанавливают её только на машины, оснащённые двигателем с крутящим моментом до 250 H·м.

Те водители, которые пересели на автомобиль с DSG с механики, отмечают, что проблем в эксплуатации не возникает. К чётким действиям при переключении они привыкают быстро, у многих есть опыт и определённый стиль вождения. Возможность ручного управления позволяет не чувствовать разницы с механической трансмиссией. Отдельно в отзывах упоминается об экономичности коробки. За редким исключением мнения высказываются положительные.

Все отрицательные отзывы связаны с невозможностью ремонта трансмиссии и дороговизной замены её отдельных комплектующих. Но качество езды, надёжность и безопасность, которые обеспечивает коробка скоростей DSG, с лихвой перекрывают этот недостаток.

Проанализировав все отзывы, можно сказать, что несмотря на её очевидные преимущества, у коробки есть и определённые недоработки. Все они выявляются в процессе эксплуатации. Но это не повод ругать DSG. У любой вещи есть две стороны: и отрицательная, и положительная. Это же касается и новой роботизированной коробки передач, которая позволяет ощутить удобство вождения, комфорт и надёжность.

Если ваша машина оснащена трансмиссией DSG, наверняка у вас есть что рассказать о её работе. Напишите об этом в комментариях.

Источники: http://365cars.ru/reytingi/korobka-peredach-dsg.html

Коробка DSG является наиболее массовым представителем современного поколения роботизированных КПП. Рассмотрим принцип работы, устройство, а также главные отличия «роботов» от АКПП гидротрансформаторного типа.

По своей философии ДСГ – механическая коробка передач, смена ступеней в которой происходит автоматически. Водитель имеет возможность задействовать режим ручного переключения, но и в таком случае смена передач осуществляется исполнительными устройствами посредством руководства электрическими сигналами. Прямой связи между рычагом КПП и вилками смены ведомых шестерней такая конструкция не предполагает. Работа сцепления основана на таком же принципе. Отсоединение маховика ДВС от ведущего вала КПП осуществляется сервоприводом по команде блока управления АКПП.

Отличительной особенностью коробки DSG является двойное сцепление. Молниеносной скорости переключения передач удалось достигнуть благодаря тому, что при включении передачи происходит автоматическое включение следующей ступени. К примеру, когда вы включаете 1-я переду, за ней сразу же включается 2-я передача. Можно сказать, что в паре с механической коробкой работают две отдельные корзины сцепления. Вам будет сложно понять принцип работы ДСГ, если вы незнакомы с устройством обычного сцепления и МКПП автомобиля.

На данный момент существуют две генерации роботизированных КПП от VW-Group. Каждая из них имеет особенности, поэтому устройство DSG 6 и DSG 7 стоит рассматривать обособленно.

DQ250

Volkswagen AG в 2003 году запустили в производство ДСГ. Разработкой КПП занималась американская компания BorgWarner. Согласно заверениям конструкторов, механические компоненты «переваривают» до 350 Nm. Это позволило встретить такую коробку на автомобиле с объемом ДВС 1.6-3.2 л. DQ250 комплектуются VW Golf, Scirocco Jetta, Passat, Sharan, Touran, а также некоторые модели Seat и Skoda. Основные компоненты АКПП:

• двойное сцепление (мокрого типа);
• система управления (мехатроник, датчиковая аппаратура);
• первичные валы (первого и второго ряда);
• ведомая шестерня главной передачи;
• главная передача, дифференциал;
• ведомые шестерни передач;
• вторичные валы (один для непарных передач, второй для парных ступеней);
• масляный насос и его вал;
• шестерня заднего хода, расположенная на отдельной оси.

Для передачи крутящего момента от коленчатого вала используется двухмассовый маховик. Главная особенность шестиступенчатой КПП– мокрое сцепление, которое по своему устройству напоминает АКПП гидротрансформаторного типа. Внутри корпуса находятся 2 пакеты фрикционов, которые состоят из дисков, жестко соединенных с маховиком ДВС, а также фрикционных дисков, находящихся в зацеплении с первичным валом коробки передач. При необходимости сцепления вала КПП и маховика диски сжимаются под давлением масла. В режиме холостого хода диски вращаются, не входя в зацепление. В конструкции используется масляный насос гидравлического типа, который обеспечивает маслом не только сцепление, но и исполнительные устройства мехатроника.

ДСГ 7

В 2008 году свет увидела семиступенчатая DQ200, разработанная специалистами компании Luk. Комфортный для АКПП момент был ограничен 250 Nm, поэтому ею комплектуются менее мощные, легкие автомобили с поперечным расположением двигателя. Из особенностей устройства можно выделить скомпонованное в одном корпусе с двухмассовым маховиком сцепление, которое уже не совмещено с масляной ванной внутри коробки. Принцип работы сухого сцепления идентичен тому, который применяется на машинах с механической КПП. Это следует уже из устройства:

• ведущий диск (соединен с маховиком);
• 2 диски сцепления (расположенные на первичных валах КПП);
• 2 нажимные диски;
• 2 диафрагменные пружины;
• 2 выжимных подшипника;
• 2 вилки включения сцепления.

Также Luk заменили гидравлический масляный насос на систему с электрическим приводом. Это позволило практически в 4 раза уменьшить заправочный объем масла (1,7 л против 6,5 л у ДСГ 6).

DQ500

Третья генерация АКПП была разработана специалистами Volkswagen. Производитель заявляет, что она способна «удержать» до 600 Nm, поэтому такие коробки передач устанавливают на Transporter 4×4, Tiguan и многие другие модели от VW-Group. Конструкторы вернулись к мокрому типу сцепления.

Система управления

Именно Mechatronic управляет процессами, происходящими внутри ДСГ. Компоненты системы:

• входные датчики, фиксирующие положение вилок включения передач, скорость вращения валов, показания давления и температуры масла, степень открытия дроссельной заслонки и т. д.;
• электронный блок управления;
• электрогидравлический блок, который представляет собой комплекс исполнительных механизмов. В него входят золотники-распределители, электромагнитные клапаны, клапаны регулировки давления масла, мультиплексор.

Собираем пазл

Остается рассмотреть лишь некоторые особенности устройства ДСГ, позволяющие понять, как реализуется предварительное включение следующей передачи. Главный секрет в том, что КПП имеет два первичных вала. Они расположены соосно (один проходит внутри другого) и соединены каждый со своим сцеплением.

Один из валов предназначен для четного ряда скоростей, другой для нечетных ступеней и включения заднего хода. В режиме движения колеса соединены только с одним первичным валом. Величина крутящего момента, то есть передача, определяется тем, с какой шестерню вторичного вала в данный момент соединен первичный вал. В момент, когда одно из сцеплений соединяет первичный вал с одним из вторичных валов, второй вторичный вал вращается свободно, что позволяет через синхронизаторы выбрать следующую передачу. Когда мехатроник решит, что наступил подходящий момент для включения передачи, он разомкнет одно сцепление и сразу же включит второе. Именно то, вал которого уже соединен с шестерней следующей передачи.

Тип привода, установленного в автомобиле, определяет компоновку мокрого сцепления. Более компактный вариант – концентрическое (фрикционные диски расположены в одной плоскости). Для заднеприводных авто применяется параллельное расположение муфт (расположены перпендикулярно к валу, пакеты стоят один за другим). Тип ведущей оси определяет и компоновку самой КПП.

Опасность покупки

Стоит признать, что плавность переключений и скорость переключений многим владельцам авто с ДСГ обходятся очень дорого. Основные поломки:

• DQ250 – быстрый выход из строя двухмассового маховика. Проблема здесь не в ДСГ, а в ненадежной конструкции элемента маховика. Появление вибраций ускоряет выход из строя двойного сцепления;
• DQ200 – устранена проблема с маховиком. Но сухое сцепление изнашивается намного быстрее. Уменьшение количества масла приводит к частому перегреву. Двойное сцепление очень плохо переносит постоянные резкие разгоны. Конструкторы, пытаясь продлить ресурс АКПП, программно занижают характеристики ДВС, сглаживают реакции на резкое нажатие педали акселератора;
• перегрев – общая проблема всех ДСГ, но хуже всего дела в этом плане у АКПП с сухим сцеплением;
• неисправность мехатроника. Характерная поломка для DQ200 и DQ250, но есть прецеденты и с DQ500;
• поломка оси сателлитов дифференциала – проблема, перекочевавшая с МКПП новых образков. К счастью владельцев, неисправность нечастая.

Как быть

Рывки или вибрации при переключении, пинки, постоянные звуки и не включающиеся передачи могут застать владельца новой машины уже с 30 тыс. км. Беспроблемная эксплуатация DQ200 и вовсе редко длится более 70 тыс. км. DQ250 при нормальной эксплуатации способна пробежать более 100 тыс. км. Такое положение действительно пугает, ведь ресурс АКПП гидротрансформаторного типа часто не ограничивается 250 тыс. км. Отдельные модели при регулярной замене масла и бережной эксплуатации наматывают до 400 тыс. км. На данный момент лучшая трансмиссия DSG – DQ500, устанавливаемая на полноприводные авто. Переднеприводная компоновка более склонна к перегреву. Многое, разумеется, зависит от тех условий, в каких ездят на автомобиле. Что вредит роботизированной КПП:

• продолжительная езда в пробках (особенно летом);
• динамичная езда с резкими ускорениями;
• неправильный чип-тюнинг.

Теперь вы знаете, что такое ДСГ. Кроме вышеперечисленной информации, владельцам можно посоветовать менять масло каждые 30 тыс. км в КПП с мокрым сцеплением. Это значительно продлит срок эксплуатации. Отдельного внимания заслуживает вопрос целесообразности покупки поддержанных автомобилей с DSG.

Источники: http://autolirika.ru/teoriya/korobka-dsg.html