Мокрое сцепление что это такое

Эволюция мокрого робота.Smartstream Wet 8DCT.

DCT (Dual Clutch Transmission) часто называют вершиной эволюции автоматической коробки передач. Быстрое переключение передач и эффективность передачи мощности поддерживают динамику автомобиля в движении. DCT сочетает в себе экономию топлива и чувство переключения передач механики с удобством автомата.

DCT конструктивно — механическая коробка с блоком управления и актуаторами, которые вместо водителя переключают передачи. Ведомых дисков 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. Когда включена 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.
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.
Сложностями настройки электроники во многом и обусловлены проблемы.
К достоинствам относятся:
1. быстродействие,
2. минимальная задержка при переключении передач,
3. экономия топлива,
4. непрерывность тяги,
5.возможность осуществления ручного управления.

К недостаткам:
1.сложность конструкции,
2. при движении в городском трафике, из пробки в пробку, плавность переключения может вызывать отдельные вопросы.
Эволюция будет заключаться в усовершенствовании конструкции "роботов", повышения их надежности и плавности хода.

Hyundai Motor Group самостоятельно разработала свой первый блок DCT в 2011 году. Кроме стандартного DCT, который ставит во главу угла эффективность вождения, был разработан DCT исключительно для гибридных транспортных средств.

В октябре 2019 года, был представлен новый робот:
Smartstream Wet 8DCT .

Новый Smartstream Wet 8DCT был установлен на 4-ом поколении Kia Sorento, что сделало его первым среднеразмерным кроссовером марки с установленным DCT.

Причина, по которой новый Smartstream 8DCT может быть установлен на кроссовер среднего размера, заключается главным образом в измененной системе охлаждения сцепления. В зависимости от способа охлаждения DCT делится на две категории: сухой тип, который использует только воздух, и мокрый тип, который использует насос для циркуляции охлаждающего масла.

Сухой DCT конструктивно прост и поэтому легок, что лежит в основе его хорошей эффективности передачи энергии и экономии топлива. Но простая конструкция ограничивает производительность охлаждения, поэтому ее нельзя использовать с двигателями, превышающими определенный порог крутящего момента.

Долгое время масляный насос считался слабостью мокрого DCT. Механические масляные насосы, которые обычно шли с мокрым DCT, функционировали синхронно с оборотами двигателя, что приводило к тому, что они перекачивали масло даже тогда, когда охлаждение не требовалось.Это значительно уменьшало преимущество мокрого DCT.
Для решения этой проблемы Hyundai Motor Group заменила механическую насосную систему электронной, которая функционирует только тогда, когда возникает необходимость в охлаждении.

Эта система состоит из высокоточного электрического масляного насоса HF-EOP, который отвечает за смазку шестерен и охлаждение сцепления, и электрического масляного насоса высокого давления HP-EOP, который подает масло в аккумулятор и поддерживает давление, необходимое для управления переключением передач.
HF-EOP обеспечивает необходимую потребность в охлаждающем масле, тем самым способствуя эффективному использованию топлива.

Состоящий из двигателя, насоса и инвертора, HF-EOP подает охлаждающее масло через муфты, нагретые повторным переключением передач. Кроме простого охлаждения, масло служит для смазки шестерен и обеспечивает их плавную механическую работу. HF-EOP функционирует независимо от оборотов двигателя и вместо этого связан с предполагаемой потребностью в охлаждающем масле, что составляет преимущество в экономии топлива автомобиля.

HP-EOP работает по требованию, поэтому он более эффективен, чем старые механические насосы.

HP-EOP отвечает за поддержание давления масла в аккумуляторе, необходимого для управления переключением передач. Он функционирует по схеме "по требованию", то есть включается, когда возникает необходимость в поддержании давления, и выключается, когда эта потребность достаточно удовлетворена. Благодаря этим инновационным насосам Smartstream Wet 8DCT значительно сократил ненужную работу масляных насосов, что привело к значительному улучшению экономии топлива.

Но плюсы в разделении труда между этими двумя видами топлива не заканчиваются только экономией топлива. Когда один поток масла должен выполнять различные функции, он не может выполнять свою работу на самом высоком уровне. Но в Smartstream Wet 8DCT есть два совершенно разных потока масла, отвечающих за разные задачи. Такое расположение дает инженерам возможность, например, выбрать масло, наиболее подходящее для охлаждения в одном потоке, и то, которое подходит для смазки в другом. А поскольку масло для контроля уровня давления не используется для охлаждения/смазки, оно остается чистым гораздо дольше, что дает ему долгосрочное преимущество в обслуживании.
Три зайца одним выстрелом: производительность, экономия топлива и удовольствие от вождения

Smartstream Wet 8DCT может похвастаться высокими эксплуатационными характеристиками по всем направлениям.

Динамичное, но плавное переключение передач DCT улучшило комфорт водителя.
Масло постоянно охлаждает сцепление, поэтому типичный перегрев от перенапряжения почти исчез. Даже на перегруженных дорогах или крутых склонах, где трансмиссия сталкивается с огромной нагрузкой, мокрый 8DCT гарантирует плавное и стабильное переключение.

Наконец, Hyundai применила высокоточный электромагнитный клапан, чтобы уменьшить степень потери давления масла в трансмиссии, а также включила концентрический рабочий цилиндр, аналогичной структуре переключения механической трансмиссии, в мокрые многодисковые муфты. Эти конструктивные гибкости позволяют адаптировать мокрый 8DCT к компактным автомобилям.

Hyundai Motor Group решила применить новый Wet 8DCT на новых моделях, начиная с нового Santa Fe.

Сцепление автомобиля: как оно работает и почему ломается

Разбираемся, как работает сцепление, каким бывает и как понять, что оно неисправно.

Что такое сцепление

Сцепление — это механическое устройство, которое передает крутящий момент от двигателя к колесам и отключает ведущий вал от трансмиссии. Это означает, что машина может стоять на месте даже при работающем моторе, а переключение передач и трогание с места происходит плавно.

На «механике» водитель управляет им через нажатие третьей педали (крайне левой). У моделей с АКПП передача крутящего момента реализована иначе и за него отвечает гидротрансформатор.

Сцепление всегда расположено между двигателем и трансмиссией. В классическом варианте, для МКПП, его главные рабочие элементы это:

• Маховик. Тяжелый диск с зубчатым венцом, который жестко зафиксирован на коленчатом валу ДВС. К его обратной стороне крепится корзина сцепления.
• Диск сцепления. Прижимается к маховику и для этого покрыт специальным композитным материалом устойчивым к трению.
• Демпферные пружины. Уравнивают колебания и вибрации от работающего двигателя.
• Диафрагменная пружина. Отвечает за разрыв мощности за счет движения внутренней кромки (лепестков). Работает с выжимным подшипником, которые перемещает вилка.

Для чего нужно сцепление

Работающий двигатель постоянно вращается, а колеса при этом могут не двигаться. Если трансмиссия останется подключенной, а водитель попытается затормозить, то мотор заглохнет. Другие функции сцепления:

• плавный старт и легкое переключение передачи;
• снижение вибрации от работающего ДВС;
• защита трансмиссии от рывков двигателя, инерционных перегрузок и износа.

Как работает сцепление

Большую часть времени сцепление включено, то есть диск прижат к маховику. Поэтапно процесс включения и выключения выглядит так:

1. Водитель нажимает педаль сцепления;
2. Это усилие через трос или по гидравлической магистрали передается на вилку;
3. Выжимной подшипник перемещается и утапливает лепестки диафрагменной пружины;
4. Связь «двигатель-трансмиссия» разрывается;
5. Водитель выбирает нужную передачу и плавно отпускает педаль, скорость вращения маховика и ведомого диска уравниваются;
6. Диск сцепления прижимается к маховику и передача крутящего момента возобновляется.

Виды сцепления

Существует много способов сцепления/расцепления связи ДВС и КПП. Некоторые из систем, например конусные или ленточные, устарели и применяются крайне редко. Другие используются только в гоночных или тяжелых грузовых авто. Самый массовый тип сцепления — дисковое. Оно применяется в автомобилестроении с начала XX века и постоянно дорабатывается инженерами. Сегодня все сцепления делятся на:

• фрикционные, гидравлические или электромагнитные;
• с одним, двумя или несколькими дисками;
• с механическим (тросовый), гидравлическим или электрическим приводом;
• с периферийными пружинами, центральными, центробежное и полуцентробежное;
• с сухим или мокрым трением.

Фрикционное сцепление

Устанавливается на большинство серийных авто. По числу рабочих дисков делится на:

• Однодисковое. Самая распространенная конструкция, установлена на большинстве авто. Простая в ремонте и обслуживании.
• Двухдисковое. Применяются на грузовых или высокопроизводительных автомобилях.
• Многодисковое. Состоит их трех и более дисков. Их ставят на гоночные и спортивные авто, а также на тяжелую строительную технику.

Сухое

В таких системах трение происходит в сухой (воздушной) среде. К таким механизмам, например, относится фрикционное однодисковое сцепление. Как оно работает рассмотрели выше. Плюсы и минусы сухого сцепления:

• Эффективность передачи крутящего момента. Без смазки она намного выше, так как любые потери мощности сведены к минимуму, а диск сцепления и вал ДВС находятся в прямом контакте.
• Простота обслуживания. Однодисковая конструкция и отсутствие смазки делают их более простыми в техническом обслуживании и ремонте.
• Быстрее изнашиваются. Сухое сцепление быстрее изнашивается и чаще требует замены главных рабочих элементов. На срок службы напрямую влияет манера езды. Например, если часто ездить с выжатым сцеплением или пробуксовками, то поломка наступит раньше.
• Дополнительный шум. Трение, создаваемое в сухих сцеплениях, делает их громче, особенно, когда что-то идет не так.

Мокрое

«Мокрое сцепление» погружено в масло. Оно смазывает поверхности вращающихся деталей и охлаждает их. Чаще всего такое сцепление применяются для многодисковых конструкций или на мотоциклах. У них также есть свои плюсы и минусы:

• Срок службы. Смазка предотвращает преждевременный износ движущихся частей. Уменьшенное трение не слишком снижает мощность, но лучше защищает механику трансмиссии от повреждений.
• Высокая производительность. «Мокрые сцепления» лучше справляются с высокими температурами за счет охлаждения всех элементов.
• Сложный ремонт. Конструкция с несколькими дисками непростая, что сказывается на техническом обслуживании.
• Загрязнение масла. Необходимость дополнительного масла означает, что его придется менять, оно может загрязняться или подтекать.

Электромагнитное сцепление

Работает за счет электромагнита и якоря. Первый установлен на нажимном диске, второй — на кожухе сцепления. Когда к электромагниту поступает ток от генератора возникают магнитные колебания, которые притягивает якорь к магниту. Разновидностью электромагнитного сцепления можно считать так называемое «порошковое». В нем для создания прижимной силы используют гранулы ферромагнитного порошка.

Гидравлическое сцепление

В автомобилях с АКПП передача момента осуществляется не за счет трения, а с помощью масляных потоков и давления. Это делает гидротрансформатор. Он состоит из трех лопастных колес, погруженных в рабочую жидкость внутри герметичного кожуха. С коленвалом ДВС соединено насосное колесо, с КПП — турбинное. Между ними, проходя через реактор, рециркулирует жидкость. Так механическая энергия от ДВС переходит в гидравлическую, которая затем передается на планетарный механизм переключения передач.

Неисправности сцепления

Когда сцепление не включается полностью или проскальзывает при большой нагрузке, то, скорее всего, речь идет о естественной выработке деталей. Со временем фрикционные диски изнашиваются и становятся тоньше, а пружины ослабевают. Внезапное начало пробуксовки сцепления также свидетельствует о том, что трущиеся поверхности загрязнены маслом или чем-то еще. В гидроприводах к неисправности может приводить утечка жидкости из магистрали.

Двойное сцепление, описание и принцип работы

Современные автомобили стали оснащать не только улучшенными коробками передач, но и двойным сцеплением. Такой ид один из лучших на сегодняшний день, расскажем о принципе работы и его устройстве. Современные автомобили стали оснащать не только улучшенными коробками передач, но и двойным сцеплением. Такой ид один из лучших на сегодняшний день, расскажем о принципе работы и его устройстве.

В многих нынешних роботизированных коробках передач установлено двойное сцепление. Помимо стандартного назначения сцепления, оно обеспечивает предварительный выбор последующей передачи, когда включена предыдущая. Такой выбор достигается благодаря поочередной работе фрикционных муфт.

Благодаря такой налаженной работе, крутящий момент непрерывно передается на ведущие колеса от двигателя.

Разновидность механизмов

Двойное сцепление как уже понятно работает согласовано с коробкой передач. В роботизированных кпп с двойным сцеплением, для нечетных и четных передач используется разное сцепление. Можно сказать, что по сути это две разные коробки, которые находятся в одном корпусе и работают как одно целое.

Впервые использование двойного сцепления упоминается в 1980 году в компании Audi и Porsche, которые использовали свои разработки для своих же спорткарах. В наши дни оно перекочевало в серийные модели и получило название:

Speedshift у Mercedes-Benz;

Это еще не полный список производителей, которые используют подобную технологию для своих автомобилей.

Несмотря на название компании автопроизводителя, производитель «двойного» совсем другой. Ввиду сложности технологии работы такого механизма выделяют производителей:

ZF для автомобилей компании Porsche;

Часто бывает, что автопроизводители совмещают запчасти и отдельные системы от разных производителей. К примеру компания BMW от BorgWarner берут двойное сцепление, а от Getrag коробку передач.

«Мокрое» двойное

Различают два вида сцепления, сухое и мокрое (оно же многодисковое в масле). Так называемое «мокрое» имеет лучшее охлаждение. Чаще всего ставится на коробки передач, крутящий момент которых от 250 Нм и выше. Примером может быть автомобиль Bugatti Veyron, крутящий момент которого достигает 1250 Нм.

Вторая набор дисков закреплен на отдельных ступицах, которые находятся на первичном вале соответственного ряда передач. В нормальном положении механизм будет разомкнутым. Что касается замыкания, то производится это благодаря гидроцилиндрам под управлением модуля электрогидравлики. Исходное положение диски принимают за счет пружин.

Зависимо от конструкции двойного сцепления, пакеты фрикционных дисков могут располагаться по-разному, концентрически или параллельно. Концентрически когда муфты будут расположены в одной плоскости и перпендикулярны первичному валу. В таком положении муфты более компактны. Обычно применяют в кпп с передним приводом колес и поперечным расположением двигателя.Как правило, внутренняя муфта отвечает за переключение четных передач, а внешняя за нечетные передачи. Становится ясно, что такой набор рассчитан на передачу большого крутящего момента.

Параллельное — когда муфты располагаются друг за другом. Как правило, такое расположение используют для заднеприводных автомобилей.

Сухое двойное

Как упоминалось выше, «мокрое» сцепление устанавливается для крутящего момента от 250 Нм. Что же касается сухого сцепления, то максимальный крутящий момент для него 250 Нм. Эффективность этого сцепления достигается благодаря самым минимальным потерям мощности агрегата на привод насоса масляного.

В нормальном положении механизм разомкнут. Весь принцип работы «сухого» положен в передаче крутящего момента на положенный диск сцепления от ведущего диска, а далее на соответственный первичный вал коробки передач. Как правило, каждое сухое сцепление работает не зависимо друг от друга, что дает большую надежность.

Во время замыкания сцепления, рычаг прижимает подшипник выжимной к диафрагменной пружине, она в свою очередь передают все усилие нажимному диску, а далее на диск сцепления. Сам же диск сцепления прижимается к диску ведущему, после чего крутящий момент поступает на первичный вал кпп.

Основные свойства «сухого» и «мокрого» сцепления в ДСГ коробках передач

Как «сухой», так и «мокрый» варианты коробки DSG имеют свои достоинства и недостатки. Неоспоримый плюс обеих вариантов КПП — быстрое переключение передач. В обоих случаях скорость переключения составляет 0,05-0,12 с. Углубимся в знания о плюсах и минусах «сухого» и «мокрого» вариантов сцепления.

Роботизированные коробки передач, или коробки DSG, в последнее время уверенно завоевывают свою нишу на рынке автомобильных запчастей. Автопроизводители выпускают такие коробки в 2 основных вариациях — с сухим и мокрым сцеплением, причем более распространен первый, «сухой» вариант. Коробками с сухим сцеплением оснащены около 70% автомобилей, в конструкцию которых входит DSG трансмиссия.

Принцип работы

Коробки DSG выгодно отличаются от своих предшественников наличием двух сцеплений. Конструкция роботизированной коробки включает в себя вал, состоящий из вращающейся трубки с вставленным в нее вращающимся прутом. На внешней трубке крепятся шестерни передач под нечетными номерами, на внутренний прут — с четными. Благодаря оригинальному устройству, агрегат представляет собой трансмиссию с двойным сцеплением, несущую на себе функцию двух МКПП одновременно. Такая конструкция позволяет гораздо быстрее переключать передачи при движении автомобиля, чем это делают обычные МКПП и АКПП.

При старте автомобиля происходит запуск 1й передачи, при этом, пока 1я передача разгоняет машину, шестерня 2ой передачи остается в зацеплении в ждущем режиме до тех пор, пока двигатель не наберет обороты, и блок управления КПП не подаст команду перехода на вторую передачу. При получении команды перехода на следующую передачу, диск сцепления 1й передачи разжимается, и сжимается диск 2й передачи, при этом, шестерня первой передачи освобождается и в зацепление входит шестерня 3й передачи. До следующего переключения передач она вращается свободно. Переключение между передачами занимает доли секунды и происходит незаметно для машины, ее двигателя и водителя.

В мокром сцеплении рабочие части агрегата полностью погружены в масло и двигаются под воздействием гидравлики. Именно давление масла обеспечивает своевременное переключение между дисками сцепления. Работа сухого сцепления происходит под механическим воздействием вилок, которые своевременно переключают диски.

Как правило, коробки DSG с мокрым сцеплением имеют 6 передач, КПП с сухим сцеплением — семиступенчатые. Производители предпочитают устанавливать «мокрые» КПП на автомобили, оснащенные мощным двигателем с большим крутящим моментом. Постоянное омывание маслом рабочих частей коробки позволяет трансмиссии справляться с максимальными нагрузками.

«Сухие» коробки DSG предпочтительнее для использования в автомобилях В и С классов, так как работу более мощных авто они обеспечить не в состоянии.

Плюсы и минусы

Как «сухой», так и «мокрый» варианты коробки DSG имеют свои достоинства и недостатки. Если сравнивать агрегаты между собой по сроку службы, то «мокрая» КПП предпочтительнее «сухой». Постоянное омывание маслом обеспечивает смазку деталей, при этом оказывая эффект охлаждения, за счет чего замедляется износ частей агрегата. Коробки DSG с мокрым сцеплением служат заметно дольше «сухого» варианта.

По экономичности первое место занимает «сухая» коробка, в «мокрых» КПП расход топлива больше минимум на 6%, также в них требуется больший объем масла. Обслуживание и ремонт коробки с «мокрым» сцеплением гораздо более затратны из-за сложности конструкции.

«Мокрые» коробки передач лучше передают крутящий момент, так как в «сухих» КПП этот показатель ограничен из-за быстрого нагревания трущихся частей.

Неоспоримый плюс обеих вариантов КПП — быстрое переключение передач. В обоих случаях скорость переключения составляет 0,05-0,12 с.

Рекомендации:

При приобретении машины с коробкой DSG будущему владельцу не помешают знания об устройстве и конструкции такой трансмиссии. Сопоставив плюсы и минусы «сухого» и «мокрого» вариантов сцепления со своими приоритетами, опытный автолюбитель сможет определить, какой тип коробки передач его больше устроит.