Трансмисия с двоен съединител, структура и принцип на работа
Доскоро трансмисията на автомобила беше разделена на два вида: механична, която изисква водачът да стисне педала на съединителя и да премести лоста за превключване на предавките при избора на следващата предавка, и автоматична, която извършва цялата работа за водача независимо с помощта на преобразувател на въртящия момент и набор от планетарни предавки. Сега има междинно решение, което включва най-доброто от двете гореспоменати концепции - трансмисия с двоен съединител или, както се нарича още, полуавтоматична скоростна кутия, механика „без съединител“ и автоматизирана ръчна скоростна кутия.
Със или без ръце?
Предавателната кутия с двоен съединител предлага предимствата на две ръчни скоростни кутии в едно тяло. За да разберем по-добре какво означава това, нека прегледаме как работи конвенционалната механика. Когато водачът иска да смени предавката в автомобил с ръчна скоростна кутия, той първо натиска съединителя, който изключва двигателя с вътрешно горене от скоростната кутия и прекъсва потока на въртящия момент към скоростната кутия. Когато водачът премести лоста на ръчната скоростна кутия, съединителят на предавката се премества от една предавка на друга предавка с различен размер от първата. Устройствата, наречени синхронизатори, съвпадат скоростта на съединителя със скоростта на мрежестата предавка, за да се предотврати смилането. След като бъде избрана нова предавка, водачът освобождава педала на съединителя, който свързва отново двигателя към трансмисията и изпраща въртящ момент към колелата. Това е цялата работа!
Както вероятно вече сте разбрали, в традиционната механика няма непрекъснат поток на мощност от двигателя към колелата. Вместо това, подаването на мощност се променя от включено към изключено по време на смяна на предавката, причинявайки явление, известно като „ритник“ или „прекъсване на въртящия момент“. За неопитния шофьор този феномен се превръща в хвърляне на пътници напред-назад след смяна на предавките.
Прочетете също
За разлика от тях трансмисията с двоен съединител използва два съединителя, но няма педал на съединителя. Сложната електроника и хидравлика управляват съединителите по начин, подобен на стандартната автоматична скоростна кутия. При трансмисията с двоен съединител обаче съединителите работят независимо. Единият съединител контролира нечетните предавки (1, 3, 5 и заден ход), а другият контролира четните предавки (2, 4 и 6). С тази подредба скоростите могат да се сменят, без да се прекъсва потока на мощността от двигателя към трансмисията. Принципът на действие е следният:
1. Натиснете старт, колата преминава на втора предавка и се управлява от вътрешния съединител, мощността от двигателя се предава през външния вал към предавката на 2-ра предавка.
2. С набор от скорости компютърът разпознава точката на превключване към следващата предавка и предварително избира 3-та предавка.
3. Когато водачът избере предавка, вътрешният съединител се освобождава и външният съединител се активира
4. Въртящият момент от двигателя преминава по вътрешния вал към предварително избраната 3-та предавка.
Шофьорите могат да изберат и напълно автоматизиран режим, който прехвърля всички проблеми, свързани с превключването на предавките, на компютъра. В този режим усещането за автоматична трансмисия с двоен съединител е много подобно на конвенционалната автоматична скоростна кутия. Тъй като трансмисията с двоен съединител предварително избира следващата предавка, копчето за превключване е намалено. Също така е важно да се отбележи, че смяната на предавките се случва при натоварване, което означава постоянен поток на мощност от двигателя към колелата.
Многопластов съединител
Автоматичната трансмисия с двоен съединител се освобождава от преобразувател на въртящия момент. Вместо това се използват мокри многопластови съединители. "Мокър" съединител означава, че той работи в маслена баня, за да смазва работните компоненти, за да намали триенето и да ограничи генерирането на топлина. Има версии със сух съединител, но всички производители на автоматични трансмисии с двоен съединител използват мокро решение.
Подобно на преобразувателя на въртящия момент, мокрите многопластови съединители използват хидравлично налягане за включване. Когато съединителят е включен, хидравличното налягане в буталото разширява пружините, което принуждава диска на съединителя към фиксираната притискаща плоча. Фрикционните дискове имат зъби с външен диаметър по размер и форма с жлебове вътре в барабана на съединителя. На свой ред барабанът на съединителя е свързан към набор от предавки, които ще получат въртящия момент. Автоматичната трансмисия с двоен съединител на Audi използва комбинация от спирални и мембранни пружини в многопластови съединители.
За да се освободи съединителят, налягането на течността вътре в буталото се намалява. Това принуждава буталните пружини да се компресират, което облекчава налягането на дисковия комплект и притискащата плоча.
Предимства и недостатъци
Надяваме се, че ще ви е ясно защо автоматичната трансмисия с двоен съединител се определя като автоматизирана механика. По принцип автоматичната скоростна кутия с двоен съединител се държи като нормална механика: има входящ вал и контра вал, за да побере предавките, синхронизаторите и съединителя. Липсва му само педалът на съединителя, тъй като компютърът, соленоидите и хидравликата вършат цялата работа за него. Дори и без педал на съединителя, водачът може да "каже" на компютъра кога да превключва с помощта на лопатки на волана, бутони или лост за превключване.
Шофирането е друг плюс за автоматичната трансмисия с двоен съединител. Предаванията нагоре се случват за по-малко от 8 милисекунди, осигурявайки най-динамичното ускорение от всяко предаване. Той реализира ускорение, премахвайки тласъците при превключване на предавките, придружаващи механични и дори някои автоматични скоростни кутии. Най-хубавото е, че самият водач може да избере дали да контролира смяната на скоростите или да го остави на компютъра.
Може би най-важното предимство на автоматичната трансмисия с двоен съединител е икономията на гориво. Непрекъснатият поток на мощност от двигателя към трансмисията значително увеличава ефективността на машината. 6-степенната автоматична скоростна кутия с двоен съединител е с до 10% по-икономична от конвенционалната 5-степенна автоматична трансмисия.
Много производители на автомобили се интересуват от използването на автоматична трансмисия с двоен съединител, но преходът към нова технология винаги е свързан с по-високи разходи за продукти, което може да отплаши чувствителните към цената клиенти.
Освен това се разработват и други нови решения. Едно от тези решения е непрекъснато променяща се трансмисия (вариатор) или CVT (непрекъснато променлива трансмисия). CVT е тип автоматична машина, която използва подвижна ролкова система и ремък или верига, за да внедри безкрайно разнообразие от предавателни числа в широк диапазон от обороти в минута. CVT също така намаляват сътресенията при превключване и значително увеличават ефективността на машината. CVT обаче не могат да се справят с огромния въртящ момент, открит в спортните автомобили.
Автоматичните трансмисии с двоен съединител нямат тези ограничения и са идеални за всякакви изисквания на спортни автомобили. В Европа, където ръчните скоростни кутии са изборът на повечето потребители поради тяхната спортност и икономичност, експертите казват, че автоматичните скоростни кутии с двоен съединител скоро ще поемат 25% от пазара. В същото време само 1% от автомобилите ще отидат на вариатори до 2012 г.