Двойное сцепление: устройство и принцип работы

Наряду с новыми трендами освоения «зеленых» технологий автомобильная промышленность в наше время переживает не менее интересные изменения в плане подходов к разработке традиционных конструкционных частей машины. Это касается не только устройства ДВС и включения более надежных материалов, но и механики управления. Так, еще несколько лет назад двойное сцепление считалось чем-то экспериментальным и недоступным рядовому автолюбителю, но сегодня это новшество легко найти и в семействах многих автогигантов, производство которых рассчитано на массового потребителя.

Устройство механизма «мокрого» типа

Можно сказать, конструкция представляет собой дублированный пакет фрикционных механизмов традиционной МКП, которые подключаются к двойному валу, но в разных схемах. Часть дисков сопрягается с корпусом, а другая часть – со ступицами, агрегатированными с двигателем. Каждая группа шестерней вступает во взаимодействие с одним из двух валов – внешним или внутренним. Роботизированная или автоматическая коробка передач с двойным сцеплением таким образом разделяет подключение четных и нечетных передач по типу используемого фрикционного пакета. При этом механическая работа также осуществляется через гидроцилиндры, но под управлением электрогидравлического модуля. Принципиальным же отличием именно сцепления «мокрого» типа является то, что шестерни постоянно находятся в охлаждающей и смазывающей жидкости.

Устройство механизма «сухого» типа

В данной системе предусматривается выделение ведущего фрикционного диска, который сопрягается с двухмассовым маховиком. Кроме того, в рабочую группу входят еще два диска на первичных валах КП, пара нажимных дисков, а также пары подшипников и диафрагменных пружин. Особенность устройства двойного сцепления этого типа заключается в том, что фрикционные пакеты работают независимо друг от друга, то есть не действуют механически на свои поверхности. Такое разделение повышает эксплуатационный ресурс механизма и исключает необходимость частого применения охлаждающих и смазочных материалов.

Принцип работы

Как только начинается движение на первой передаче, управляющая автоматика подготавливает вторую ступень. В момент, когда водитель переключит передачу, произойдет независимое размыкание и сцепление соответственно первой и второй передач. Тут же бортовой компьютер готовит следующую ступень для подключения по мере наращивания скорости. К слову, принцип работы двойного сцепления в современных моделях имеет признаки интеллектуального управления, которое как раз выражается в автоматической подстройке механики под текущие условия движения.

Например, при подготовке передач компьютер может учитывать несколько параметров, среди которых - скорости вращения колес и трансмиссионных валов, позиция акселератора (на торможение или понижение), положение рукоятки КП и т. д. В процессе переключения полного размыкания с муфтой не происходит, поэтому не теряется и текущий крутящий момент, чего в принципе не может быть в работе обычного сцепления.

Плюсы двойного сцепления

Новый этап практики разработки и внедрения конструкций с двумя группами механизмов сцепления обусловлен сразу несколькими положительными аспектами:

• Экономия топлива. Как показывают исследования, даже по сравнению с обычной 5-ступенчатой АКПП такие механизмы позволяют снижать расход сжигаемого топлива на 10 %.
• Плавный ход. Ввиду отсутствия полного размыкания двигателя с ведущими колесами удается избегать рывков и вибраций, что также добавляет привлекательности таким механизмам в глазах потребителя.
• Повышенная динамика. Надо отметить, что первоначально принцип работы сцепления с разобщенными группами фрикционных элементов применялся на гоночных автомобилях, в том числе и по причине более высокой скорости. Но для чего нужен двойной выжим сцепления рядовому автолюбителю? На обычной легковой машине водитель может получить не просто увеличенный потенциал динамических возможностей, но и более надежное управление. Это особенно касается моделей с мощными двигателями до 200-300 л.с., которые становятся более управляемыми.
• Возможность ручного и автоматического переключения. Как правило, пользователь может использовать разные режимы управления, в том числе и полуавтоматический.

Минусы механизма

Долгий путь технологии сдвоенной системы сцепления к массовому потребителю тоже имел свои обоснования. Часть негативных факторов, которые останавливали производителей от перевода своих автомобилей на данный механизм, сохранилась и сегодня. К недостаткам двойного сцепления можно отнести в первую очередь конструкционную сложность. За счет улучшенных сплавов инженерам удается оптимизировать "начинку" сцепления, однако принципиальные схемы и конфигурации по-прежнему превосходят обычные трансмиссии по стоимости в техобслуживании и ремонте. Более того, не всегда можно найти и квалифицированных специалистов, которые смогут выполнить качественный ремонт такого агрегата.

Также остаются и проблемы эксплуатации в экстремальных режимах на пиковых скоростях с частыми переключениями передач. Проблема заключается в том, что автоматика получает небольшие промежутки времени для подготовки следующей передачи, в результате чего могут иметь место и вполне ощутимые «провалы» для самого водителя.

Заключение

Система сцепления с разделенными фрикционными элементами не вписывается в общий тренд автомобилестроения, согласно которому на первый план выходят принципы удешевления, конструкционной компактности, повышения надежности и ремонтопригодности. С другой стороны, двойное сцепление является весьма выгодным решением именно с точки зрения обычного пользователя. Современные автомобили с такими коробками передач позволяют владельцам экономить топливо, а также делают сам процесс вождения более комфортным. Другое дело, что технология на массовом уровне внедрения пока еще довольно «сырая» и малоизвестная. Однако специалисты из компаний BMW, Ford, Volvo и т. д. видят в таком развитии автомобильного сцепления перспективы на будущее.