Многострадальна DSG!
Немного про очень непростую тему…
Начинаем очень непростую тему, многих она пугает и вызывает недоверие к бренду Фольксваген и Ауди.Попытаемся разобраться…
DSG: история болезни.
Коробку передач DSG поначалу считали техническим шедевром, а сейчас — чуть ли не главным провалом концерна Volkswagen. Почему?
Всё начиналось хорошо. Компания Borg Warner попыталась создать идеальную коробку передач. Вариатор наделён слишком узким силовым диапазоном, плюс, избавиться от потерь при передаче момента трением невозможно. Недостаток классического автомата тоже известен: изрядную часть мощности также съедают потери, но уже гидравлические. «Робот»? Это сейчас такие трансмиссии развиваются на глазах, а совсем недавно они считались тупиковой ветвью эволюции: оснащённую электроприводами сцепления и переключения передач механику никак не могли заставить работать гладко, без рывков (коробки суперкаров не рассматриваем — это совсем другие деньги).
Принципиальная схема преселективной коробки передач DSG (на примере 7-ступенчатой DQ200)
Как видите, внутри одной трансмиссии фактически находятся две «подтрансмиссии» и два сцепления: отдельные для чётных и нечётных ступеней Заметим, что новое семейство «роботов» под общим названием DSG (на фото представлен первенец, коробка DQ250 от Borg Warner) изначально не рассчитывалось на «вечные» пробеги: максимум, отмеренный инженерами своему детищу, — 300 000км. Так появилась поначалу считавшаяся гениальной DSG — Direkt Schalt Getriebe или Direct Shift Gearbox, «коробка передач прямого переключения». В чём же гениальность? Инженеры решили, что автомобилю нужны… две коробки передач внутри одной: первая — для чётных, вторая — для нечётных передач. И каждая со своим сцеплением. Пока машина разгоняется на чётной ступени, следующая, нечётная, уже включена. В момент переключения «чётное» сцепление размыкается, а «нечётное» одновременно замыкается, так что процесс смены передач происходит без разрыва потока мощности и, следовательно, без рывков, клевков и подёргиваний.
Но гладко было на бумаге. Оказалось, что для маломощных двигателей 6-ступенчатая DSG DQ250 не подходит — слишком велик расход топлива! А всё потому, что для обслуживания мощных гидроприводов нужен мощный гидронасос (тот ещё источник потерь), а коэффициент полезного действия «мокрых» фрикционов несколько ниже, нежели чем обеспечивает классическое автомобильное «сухое» сцепление. Поэтому немцы поступили так: на мощные (от 140 л.с.) машины концерна стали ставить 6-ступенчатую DSG, а для всех остальных при поддержке фирмы LUK создали новую 7-ступенчатую коробку передач DQ200. С двумя «сухими» сцеплениями.
DSG LUK
«Сухая» трансмиссия DQ200 могла переварить лишь 250 Н•м вместо 380 Н•м для «шестиступки», но зато получилась на 23 кг легче и заметно экономичнее, так как гидравлический насос оснастили электроприводом, благодаря чему он включался, только когда давление падало ниже определённой величины. Публика визжала от восторга, охотно раскупая машины, оборудованные революционными коробками. И даже секундные задержки при переключении «вниз» никого не смущали. Ну разве могут немцы подсунуть потребителю недостаточно проверенную технологию? Как оказалось, ещё как могут. Первыми начали жаловаться владельцы «мокрых шестиступок». Что вполне логично: коробка DQ250 появилась на 4 года раньше своей «сухой» коллеги. Почти новые машины — пробег всего 20 тысяч км — начинали дёргаться на первых двух передачах, а включение остальных сопровождалось жёсткими ударами. Для классического автомата это означает, что гидроблоку приходит конец. А для преселективного «робота»? То же самое! Новый мехатронный узел не всегда безропотно меняли по гарантии: нередко кошелёк владельца «дёрганой» машины облегчался на 1600 евро.
DSG
Многострадальная DSG-7, которая обросла множеством мифов. Например, такими: якобы в странах, которые важны для Фольксвагена, DSG заменили на 6-ступенчатые «автоматы» Aisin, а в Европе на преселективные коробки передач распространяется пожизненная гарантия Но «мокрому» роботу по числу негативных отзывов оказалось далеко до семиступенчатой DSG DQ200! Те же рывки и удары преследовали купивших DSG-7 автомобилистов куда чаще, поскольку подводил не только «мехатроник» (для этой коробки передач он стоит 2000 евро), но и фрикционы. Чтобы решить проблему, массово перепрошивались блоки управления, дабы по мере износа дисков сцепления корректировать момент их смыкания и размыкания, менялись пакеты сцеплений (1300 евро) и коробки целиком… А ведь последняя стоит немалые 7000 евро. Но через 40–50 тысяч километров ситуация повторялась… Ещё один недостаток коробки DQ200 напрямую не коснулся России, но здорово подпортил жизнь владельцам Фольксвагенов из стран, где климат влажный и жаркий, — коробка внезапно «отпускала» сцепления, отсоединяя двигатель от трансмиссии. Причина оказалась неожиданной: синтетическое трансмиссионное масло сквозь уплотнения просачивалось внутрь мехатронного блока (где работает совсем другая жидкость), что вызывало короткое замыкание и «смерть» агрегата. Чтобы заменить синтетику Castrol на обычную минералку, Volkswagen организовал беспрецедентный отзыв — на сервис отправили 1 млн 600 тысяч автомобилей!
Мехатроник и диски
Два главных узла, которые доставили больше всего проблем владельцам «сухих» 7-ступенчатых DSG: слева — блок «мехатроники», справа — два сцепления, которых благодаря толстым 3,5-миллиметровым фрикционным накладкам должно было хватать на весь ресурс автомобиля В марте 2014 года кампания по замене масла стартовала на территории России. Но это вынужденная мера, пока специалисты Castrol разрабатывают новую смазку. Объясним почему. Срок эксплуатации минерального масла невелик, максимум 80 тысяч км, хотя заводом-изготовителем замена не предусмотрена: в картере вообще нет заливной пробки! Кроме того, синтетическое масло более стабильно при низких температурах, чего нельзя сказать про «минералку». Так что Volkswagen и Castrol просто отложили решение проблемы на потом, хотя такая отсрочка вполне может обернуться новым витком проблем… Особенно для морозной России. Но почему ещё, помимо «неправильного» масла, ломались DSG? С «мокрой» 6-ступенчатой DQ250 разобрались быстро. В конце 2010 года был доработан блок управления и усилен блок сцеплений. А 7-ступенчатый «сухой робот» DQ200 образца 2008 года продолжал «радовать» многочисленными проблемами… Депутаты российской Госдумы даже хотели на законодательном уровне запретить продажу машин, оснащённых такими коробками! Обошлось: осознав масштаб бедствия, летом 2012 года Volkswagen продлил гарантию на DQ200 до 5 лет или 150 тысяч километров и взялся за экстренную модернизацию проблемной трансмиссии.
DSG-это будущее всех КПП
Что ни говори, но за трансмиссиями, подобными DSG, — будущее. Их КПД находится на уровне 97%, тогда как классический автомат обладает показателем 87-93%, вариатор — 92%, а обычная механика и обычные «роботы» — 98-99% В начале 2014 года представители немецкого концерна заявили, что новая версия коробки DQ200 не просто готова, а уже вовсю ставится на серийные автомобили. В ней кардинально переработаны «мехатроник», узел двойного сцепления и даже механическая часть. Поэтому на коробки этого модельного года распространяется не 5-летняя расширенная гарантия, а только стандартная 2-летняя — инженеры посчитали, что отныне агрегат достаточно надёжен, чтобы отходить отмеренные 300 000 км без ремонтов. Неужели DSG перестанет быть синонимом постоянных поломок? Если верить представителям официального фольксвагеновского сервиса, и 7-ступенчатые, и 6-ступенчатые обновлённые DSG действительно стали лучше! Да, машины со сломанными коробками попадаются, но обычно это результат либо неудачного тюнинга, либо попытки агрессивно «отжечь», чего передовая трансмиссия не любит больше всего. Причём самые «талантливые» водители на DSG-7 стартуют так: левой ногой выжимают педаль тормоза, а правой утапливают до упора акселератор… При этом совершенно не заботясь, что такой алгоритм возможен лишь для «шестиступки».На самом деле преселективные коробки передач семейства DSG — это, безусловно, трансмиссии будущего. Просто это самое будущее наступило чуть раньше, чем нужно. Послушав маркетологов, инженеры поторопились и вывели на рынок техническую новинку, не проведя максимально полного (а потому долгого и дорогого) цикла испытаний. Впрочем, в истории мирового автопрома такое, к сожалению, случалось неоднократно… И чаще всего ошибки конструкторов оплачивали именно потребители.
ВСЯ СЕМЕЙКА DSG
Принципиальная схема преселективной механической коробки передач была предложена более 70 лет назад инженером Адольфом Кегрессом. Между прочим, этот господин служил личным шофером Николая II, а позднее работал на Citroen… Но для своего времени такая трансмиссия — с двумя сцеплениями и гидромеханическим управлением — оказалась уж слишком сложной. Что также подтверждает опыт компании ZF: в 1939 году немцы запатентовали аналогичную конструкцию, но построить серийный агрегат не смогли, отложив реализацию смелого проекта «до лучших времён».
Ситроен с преселективным роботом
Об уникальной трансмиссии вспомнили много позже, в 1983 году. Именно тогда инженеры Porsche приладили первую преселективную коробку передач на Porsche 956, гоночный автомобиль группы С. Коробка получилась слишком тяжёлой, зато… гораздо более надёжной, чем классическая механика. Но внедрение PDK (Porsche-Doppel-Kupplungs-Getriebe — коробка передач со сдвоенным сцеплением Porsche) на дорожные машины растянулось на 30 лет: в 80-е немецкий производитель спорткаров просто не располагал необходимыми для этого средствами. Первым серийным Porsche с PDK стал рестайлинговый 911-й серии 997 (2008 год). Многие считают, что PDK — это усиленная DSG. Ничего подобного! Это абсолютно отдельная разработка ZF и Porsche: две системы смазки, карбоновые синхронизаторы (на первых трёх передачах — даже тройные), минимальная скорость переключения на уровне 200 мс, передаваемый момент — до 700 Н•м… И никаких технических проблем. Что, впрочем, объяснимо — вопрос стоимости для создателей «преселектива» стоял на последнем месте, поэтому только доплата за установку «робота» вместо механики для будущего владельца 911-го составляет 3 500 евро! Какова собственная стоимость агрегата — и подумать страшно…
Общий план.
Преселективная 7-ступенчатая коробка передач PDK от инженеров Porsche и ZF получилась на 10 кг легче «автомата» Tiptronic, но на 30 кг тяжелее «механики». Один пакет «мокрых» фрикционов отвечает за чётные (рисунок внизу слева), а второй — за нечётные и заднюю передачи C так называемым S-троником, который получили автомобили марки Audi, ситуация интереснее: под одним именем скрываются 4 разные коробки! Например, на компакты A1 и A3 ставится печально известная «сухая семиступка» DQ200… Причём все фольксвагеновские отзывные кампании, что коснулись вышеупомянутой трансмиссии, Ауди не затронули! Более того, расширенная 5-летняя гарантия на модели A1 и A3 по непонятным причинам не распространяется. Надеемся, что концерн устранит эту несправедливость, ведь технически «фольксовские» DSG и «аудюшные» S tronic идентичны. Для полноприводных версий «трёшки» характерна уже «мокрая шестиступка» DQ250, а кроссовер Q3 получил трансмиссию DQ500, дебют которой состоялся осенью 2009 года. Последней оснащаются все без исключения мощные автомобили концерна Volkswagen, независимо от марки. Считается, что эта «мокрая» 7-ступенчатая коробка передач фирмы LUK, способная «переварить» до 600 Н•м момента, — самая беспроблемная из всех DSG. S tronic DL501 для марки Audi создал Borg Warner. Эта трансмиссия не имеет фольксвагеновских «родственников», поскольку предназначена только для тех полноприводных автомобилей, где силовой агрегат расположен продольно Но не будем забывать, что для большинства автомобилей Audi характерно продольное расположение двигателя, а коробки семейства DQ рассчитаны на поперечно установленный силовой агрегат. Поэтому полноприводные исполнения «четырёх колец» имеет под капотом агрегат DL501. Это совместная разработка Audi и Borg Warner: 7 ступеней, мокрые сцепления, момент до 600 Н•м. Надёжность? На «троечку»: DL501 пережил уже несколько модернизаций, став заметно надёжнее. Но время от времени встречаются случаи, когда мудрёная трансмиссия приказывает долго жить.
А теперь давайте представим, что вам досталась 7-ступенчатая DSG под индексом DQ200, на которую больше всего нареканий. Притом не новая, образца 2014 года, а, скажем, прошлогодняя. И эта коробка начала изводить толчками при переключениях… Что делать? Сразу ехать на фирменный сервис марки, так как:
1. С момента передачи автомобиля первому покупателю дополнительная гарантия на DSG-7 составляет 5 лет или 150 000 км пробега. При этом дополнительная гарантия не распространяется:
на автомобили, выпущенные позднее 1 января 2014 года;
на машины марки Audi, оснащённые такими же коробками;
2. Дополнительная гарантия покрывает абсолютно все элементы коробки передач, а не только сцепление и «мехатроник», ранее попавшие под программу лояльности;
3. В гарантийном ремонте не может быть отказано, если машина не прошла очередное ТО на станции официального дилера.
…Инженер по гарантии официального дилера Skoda:
«C проблемами 7-ступенчатых коробок передач DQ 200 за время работы на дилерском предприятии Skoda мне приходилось сталкиваться довольно часто. Как правило, устранить самый популярный симптом — вибрацию при переключении первых двух передач — удавалось заменой сцепления. Причём на некоторых машинах, которые успевали пробежать более 100 000 км, сцепление менялось не по одному разу… Основной наплыв таких случаев пришёлся на лето 2012 года. Именно тогда Volkswagen продлил гарантийный срок для коробок DQ200. К слову, „политика партии“ позволяла бесплатно ремонтировать машины, у которых закончилась гарантия!
Поломки „мехатроника“ тоже не были редкостью, и в большинстве случаев обездвиживали автомобиль. Cамое главное, что за время этой эпопеи было отремонтировано достаточно большое количество автомобилей, но ни один клиент не потратил ни копейки на ремонт! Лояльность бренда и поддержка были колоссальными: хотя опубликованные официальные письма касались замены только сцепления и мехатроника, даже замены коробок передач всегда оплачивались по гарантии. Хочу отметить, что DSG — очень хороший и технологичный агрегат. А что касается 6-ступенчатой DQ250, то её конструктивные недостатки устранены уже давно».
PS. Механик Das auto «неофициального» сервиса марки Volkswagen:
«DSG считается коробкой необслуживаемой, но „всем своим“ мы рекомендуем менять масло через 50-60 тысяч км. Это хитрая процедура, которую можно доверить только профессионалу. Ещё один секрет — „мехатроник“, который „официалы“ считают неремонтируемым узлом, на самом деле успешно ремонтируется. Эта процедура будет стоить примерно вдвое дешевле, чем покупка нового блока. Но здесь снова должен работать только профи! Он же должен заниматься заменой сцеплений, которые требуют тщательнейшей регулировки, иначе переключение передач будет сопровождаться рывками.
Вообще, если при покупке подержанной машины пугает именно наличие „неремонтируемой“ DSG, то помните: сегодня ремонтируется буквально всё! Но для перестраховки советую брать экземпляр, где по гарантии меняли сцепления и обновляли „прошивки“ — уже четвёртая версия пакета сцеплений была довольно надёжной. Только учтите, что продавцу придётся поверить на слово: в сервисной книжке никаких отметок не будет. Что ещё? Любые псевдогоночные аксессуары (наклейки, спойлеры) — однозначный повод отказаться от покупки. И, конечно, выбирайте максимально свежую машину». Выбор за вами дорогие друзья
Почему "роботы" с двумя сцеплениями скоро вытеснят все остальные коробки
Случилось то, что давно должно было произойти. На грядущем Женевском автосалоне Kia представит первый серийный автомобиль с преселективным роботом DCT с двумя сцеплениями. Корейским первенцем стал Kia сee’d GT Line с 1-литровым мотором T-GDI, выдающим 120 л.с. и 172 ньютонов на метр. Таким образом Kia вместе с родственным Hyundai вслед за Volkswagen, Ford и еще некоторыми производителями встала на путь «роботизации». Разберемся в конструкции перспективной коробки.
Как устроена новая коробка Kia
DCT расшифровывается как Dual Clutch Transmission, то есть трансмиссия с двумя сцеплениями. Это первая многодисковая коробка — собственная разработка компании Kia Motors из Центра Исследований и Разработок в Намьянге.
Как вы уже могли догадаться, DCT — это в определенном смысле аналог знаменитой коробки DSG от Volkswagen, которая сначала радовала покупателей резвостью и экономичностью, потом досаждала поломками в своем 7-ступенчатом исполнении, а к 2014 году наконец лишилась явных конструктивных дефектов после доброго десятка доработок.
Для непосвященных кратко объясним, что DCT — это «робот», то есть конструктивно — механическая коробка с блоком управления и актуаторами, которые вместо водителя переключают передачи. А что такое «два сцепления»? Если вкратце, то, вообще-то, сцепление одно. Просто ведомых дисков у него два — один передает крутящий момент на нечетный ряд передач (1-3-5-7 и т.д.), второй — на четный (2-4-6 и т.д.).
Конструкция собрана таким образом, что диски сцепления сидят на одной оси, а их валы вложены один в другой. Второй вал длиннее первого и проходит насквозь. Каждый из них приводит в движение свой ряд шестерней: четный и нечетный. Между этими дисками находится ведущий диск — маховик, который вращает двигатель.
Включение и выключение дисков сцепления электромеханическое, что ускоряет процесс переключения. Но основная экономия времени при выборе передачи — в так называемом преселективном режиме работы АКПП. Если грубо, то пока включена, допустим, первая передача на нечетном ряду, на четном уже подготовлена к включению вторая — когда это будет необходимо, останется только отсоединить от маховика один диск сцепления и присоединить другой.
Электронный блок управления коробкой предугадывает динамику движения — разгон или торможение, заранее замыкая привод следующей зубчатой пары. Как на передачу вверх, так и вниз. Два процесса, отсоединение одного диска и присоединение другого, происходят одновременно.
Как вы понимаете, конструкция невероятно сложная. Незначительные отклонения в работе коробки на доли секунды и на доли миллиметра быстро приводят к ускоренному износу дисков и нестабильной работе с толчками при движении и т.п. Собственно, сложностями настройки электроники во многом и обусловлены проблемы с фольксвагеновской коробкой DSG.
В целом схема позволяет сократить время на переключение передач до 100-200 миллисекунд, обеспечить ровную тягу при разгоне и снизить расход топлива, экономя до 10%. В случае с Kia заявленная экономия — 5-7%.
История преселективных коробок
Сама по себе идея использования мультидискового сцепления была запатентована французским инженером Адольфом Кегрессом еще в 1935 году. Мсье Кегресс вообще был большим талантом и, помимо патента на то, что в будущем стало DCT, еще сделал первый внедорожник — гусеничный Руссо-Балт, о котором мы когда-нибудь расскажем. Но не будем отвлекаться. Из-за отсутствия технологических возможностей идея коробки с двумя сцеплениями осталась на бумаге.
В 80-х годах инженеры Porsche воплотили задумку в железе и использовали передовую разработку в кольцевых автогонках. Однако значительные габариты, большой вес и низкая надежность оставили коробку на уровне прототипа, и за гоночный трек она не вышла. Подобные попытки предпринимали и раллийные команды Peugeot и Audi, но закончилось все тем же — от использования отказались.
С середины 90-х VW начинает разработку своей версии мультидисковой АКПП под аббревиатурой DSG (Direct Speed Gearbox). Результатом стала серийная коробка, которая с 2003 года устанавливалась на Golf Mk4 R32. Опыт оказался настолько успешным, что им заинтересовались другие автопроизводители, а VW совершенствует эту коробку и по сей день, устанавливая ее практически на все свои серийные автомобили.
На данном этапе такие коробки делятся на два типа — сухие и мокрые. С сухими все понятно по определению. Диски работают, как в обычной механической коробке, на сухом трении. В мокрых диски сцепления погружены в масляную ванну. Сделано это для охлаждения при нагрузке свыше 350 ньютонов на метр. Мокрые «роботы» работают с «моментными» дизелями и высокофорсированными бензиновыми двигателями.
Расскажем о нескольких типичных представителях семейства преселективов.
Audi S-Tronic
Изначально S-tronic разрабатывался под высокие нагрузки: предельные значения 550 Н*м, 9 000 об/мин. Конструкторам пришлось обеспечить два контура смазки. Один отвечает за работу управляющей гидравлики и сцепления, другой обеспечивает смазку шестерней КПП. Причем масло используется разное. Так как плотность гидротрансформаторного масла может меняться при различной температуре, при агрессивных режимах работы масляная помпа имеет дополнительный вакуумный усилитель, способный поднять давление на непродолжительное время.
Другая особенность в том, что выходной вал передает вращение на межосевой дифференциал, расположенный прямо в корпусе самой АКПП. В зависимости от настроек дифференциал может передавать на заднюю ось от 35% до 85% крутящего момента (60% по умолчанию).
Данная коробка может работать как в полностью автоматическом режиме, так и в ручном с использованием подрулевых переключателей вверх/вниз (+/-).
Почему роботы с двумя сцеплениями называются «преселективными»?
Роботизированные коробки с двумя сцеплениями получили такое же широкое распространение, как и классические гидромеханические «автоматы». В каталогах и справочниках эти трансмиссии именуются преселективными. Откуда взялось это название и как эксплуатировать такую коробку, чтобы избежать технических проблем?
Игра слов
Роботизированные трансмиссии DSG с двумя сцеплениями называются преселективными из-за своей двухвальной конструкции. В то время как включается первая передача, блок управления уже выставляет вторую на другом валу. Переключение между одним валом и другим происходит намного быстрее, чем смена ступеней в планетарных рядах обычных гидромеханических автоматических трансмиссий, из-за чего и достигается высокая эффективность коробки. То есть робот выбирает передачу предварительно, а в английском языке «выбирать предварительно» — preselect.
Аббревиатура DSG на немецком языке расшифровывается как Direktschaltgetriebe (директшальтгетрибе), а на английском — Direct Shift Gearbox.
Достоинства преселективных трансмиссий
Блок сцеплений выгодно отличается своей экономичностью. Если сравнивать его с гидромуфтой классической автоматической коробки, то у него значительно меньше потерь энергии при передаче крутящего момента, из-за чего автомобиль становится более экономичен. Когда роботизированные преселективные роботы только появлялись, то среди автомобилистов уже сложился стереотип, что все автоматические трансмиссии намного больше потребляют топлива, чем механические. С внедрением DSG этот стереотип был развенчан. Автомобили с роботизированными трансмиссиями стали потреблять меньше, чем машины с «автоматами», и меньше, чем автомобили с «механикой».
Впервые на массовых моделях эти коробки появились на моделях брендов концерна Volkswagen AG. Это непосредственно Volkswagen, а также Audi, Skoda и Seat.
Несмотря на ряд технических проблем роботизированные коробки с двумя сцеплениями приобрели популярность. Их начали устанавливать на автомобили компании BMW (DCT — Dual-Clutch Transmission), Mercedes (7G-DCT ), корейские Hyundai-KIA (7DCT) и др. Сейчас широкое распространение такой тип трансмиссий получил на китайских автомобилях.
Как продлить срок службы преселективной коробке DSG?
Чтобы продлить срок службы преселективных трансмиссий, необходимо в процессе эксплуатации выполнять несколько условий:
- не держать долго сцепление в выжатом состоянии и при долгих остановках переводить селектор в «нейтраль» N;
- не буксовать на бездорожье или в снегу;
- не стараться выехать из грязи или из сугроба с помощью так называемой «раскачки», путем частного включения первой и задней ступеней трансмиссии;
- не стартовать со светофора с пробуксовкой колес, что может обернуться не только износом сцепления, но и повреждением мехатроника;
- не буксировать прицепов;
- нельзя делать чип-тюнинг;
- менять масло в коробке каждые 60 тыс км пробега.
В целом, обычные преселективные коробки рассчитаны на максимальный крутящий момент 250 Н·м. Превышение этого показателя во время пиковых нагрузок приводят к сильному износу трансмиссии. Поэтому лучше не делать чип-тюнинг мотора и не превращать обычный автомобиль с роботом с спорткар. Несмотря на спортивный характер трансмиссии, на машинах с преселективной коробкой надо стараться избегать спортивного стиля езды.
Достоинства и недостатки преселективной коробки
Коробка передач
При выборе автомобиля покупатель обращает внимание на различные нюансы и технические особенности своей покупки. Принимается во внимание цвет, двигатель, комплектация салона и, конечно, коробка передач. У многих производителей сейчас достаточно вариантов комплектации с различными вариантами КПП. Для любителей активной езды предлагается проверенная механика, для ценителей комфорта и участников пробок городского движения есть автомат и вариатор. Но сегодня производители предлагают еще один вариант, совместивший в себе механическую основу с автоматическим переключением передач — преселективную коробку передач.
Простота механической коробки подкупает производителей с автомобилистами своей надежностью, дешевизной изготовления и ремонта. Но сегодня, когда в городах все больше растут пробки, покупатели склоняются к приобретению автоматической трансмиссии. С целью сохранить плюсы механики, освободив водителя от монотонной работы руками и ногами, конструкторы предложили к использованию роботизированную коробку передач.
Премьера
Коробка робот, используя в своей основе механику, переключает сцепление при помощи электронного управления, позволяя освободить водителя от работы. Но при этом обычный робот имеет существенные минусы — задержки и клевки в переключении, что вызывает неприятные ощущения у водителя с пассажирами, и может быть иногда опасным при динамичной езде. Именно этот недостаток не позволил обычной роботизированной коробке занять лидирующие позиции среди коробок передач.
В поисках решения инженеры пришли к выводу, что хорошим вариантом является использование двух коробок передач, которые поочередно быстро переключают передачи. Две коробки одновременно установить не удалось, но вот два сцепления использовать получилось. Первая коробка передач с двумя сцеплениями, выпущенная серийно, появилась в 2002 году на автомобилях концерна Volkswagen, который установил новинку под названием DсSG (Direct-Shift Gearbox, что в переводе означает коробка с прямым включением) на новый самый мощный GolfR32 четвертого поколения. Мировая премьера, где была представлена преселективная коробка передач, однако, произошла чуть позднее на более стильном мощном автомобиле AudiTT, оборудованном двигателем в 3,2 литра.
После этой премьеры многие автопроизводители начали выпуск моделей с преселективными КПП, но большинство машин по-прежнему сходит с конвейера концерна WOG. Оснащают преселективами Skoda, Seat, Volkswagen, Bugatt, Audi, Porshe. Конечно, не отстают другие производители, такие, как Nissan, BMW, Mercedes-Benz, Peugeot.
Устройство преселективной коробки передач
Идея устройства преселективной коробки довольно проста — применить вместо одного первичного вала обычной механики два. Один использовать для четных передач, второй для нечетных и задней передач, каждый из них снабдив отдельным сцеплением. При этом одновременно можно включать две рядом стоящие передачи без ущерба для коробки. Одно сцепление находится в замкнутом состоянии, на этой передаче автомобиль движется, второе — в разомкнутом, готовом к включению по команде компьютера. При переключении передач электроника одновременно смыкает одно сцепление и размыкает второе. Передача переключается почти мгновенно, сотые доли секунды, что позволяет сохранять тяговое усилие без разрыва мощности. Клевки полностью отсутствуют, разгон получается плавный и постоянный.
Управляет всем процессом Мехатроник, блок, полностью встроенный в КПП, состоящий из различных электронных и гидравлических элементов. Принцип его работы основан на считывании всей необходимой информации с входных датчиков и синхронизации работы гидравлического привода переключения.
Воплощение в жизнь подобного устройства оказалось несколько сложнее, чем на бумаге. Главная сложность у инженеров возникла в наличии пробуксовки сцеплений в так называемой точке поцелуя, моменте одновременного касания обоих сцеплений. Не так это было заметно на первой разработке DSG с мокрым сцеплением, но проявилось при использовании сухого сцепления с двигателями большой мощности. Последняя разработка семиступенчатой коробки DSG рассчитана на максимальный крутящий момент в 250 Нм. Это условие позволяет ее использовать только с небольшими моторами. Для остальных более мощных двигателей применяется предыдущая модель DSG с мокрым сцеплением.
Плюсы и минусы преселективной коробки
Сравнивая эти агрегаты между собой можно отметить, что преселективная коробка передач с сухим сцеплением имеет ряд преимуществ перед предыдущей версией:
- низкий вес. Новая модель на 25 процентов легче предыдущей;
- в четыре раза меньший объем используемого масла;
- более 6 процентов экономии топлива в городском цикле по сравнению с предыдущей ;моделью за счет отсутствия необходимости постоянного использования гидронасоса.
Конечно, как было уже сказано, есть один минус — использование с силовыми агрегатами мощностью до 250 Нм. Но как раз все плюсы позволяют очень эффективно ее совмещать с малолитражными городскими автомобилями, добиваясь высоких результатов экономии топлива, КПД, комфорта водителя и пассажиров.
Сравнивая преселективную коробку передач с автоматом, следует сказать, что роботизированная трансмиссия выигрывает по части своих показателей, таких, как:
- скорость переключения передач;
- более высокий КПД;
- пониженный расход топлива.
Но при этом проигрывает в силе передающего крутящего момента (автоматическая коробка справляется легко с 1000 Нм) и в скорости срабатывания кик-дауна. Автомат легко перескакивает с повышенной передачи через одну или даже через две вниз для придания ускорения, а преселектив работает только последовательно, переключая уже подготовленную высшую передачу на более низкую и так далее. Кроме этого, автоматическая коробка гораздо легче подстраивается под стиль вождения пилота без каких-либо последствий для себя в отличие от роботизированного преселектива, который больше склоняется к определенной, не рваной, манере поведения — или быстро или размеренно.
Говоря о недостатках преселективной коробки, стоит добавить следующее:
- конструкция агрегата довольно сложна, практически неремонтопригодна. Очень часто его приходится менять целиком;
- блок Мехатроник чувствителен к частой смене температур, может выходить из строя при ее больших колебаниях. Он не ремонтируется, а подлежит полной замене;
- процедура замены масла в 6-и ступенчатой DSG дорогостоящая по сравнению со всеми остальными видами КПП.
Это, пожалуй, все недостатки, которые вполне могут сопровождать другие виды коробок передач.
Подводя итоги
Исходя из того, что конструкторский опыт и опыт эксплуатации механики и автоматов составляет более 100 лет одного и более 50 лет другого, а у преселектива всего лишь десятилетие, то с течением времени разработчики найдут решения для повышения надежности роботизированной коробки. Благодаря плюсам в экономии топлива, увеличению КПД, скорости переключения передач эту коробку ждет открытое будущее, позволяющее уверенно смотреть вперед.