КАК РАБОТАЕТ DSG

вопрос как работает коробка dsg
возможно вы удивитесь но на
принципиальном уровне очень просто
сейчас все увидите необходимая оговорка
dsg не совсем правильный термин это
название вполне конкретного семейства
коробок от volkswagen
но как любой копировальный аппарат
принято называть ксероксом так и ко всем
роботам с двумя сцеплениями прилипла
название
dsg концептуально такая коробка была
придумана еще в первой половине
двадцатого века однако реализовать ее в
железе удалось только в нашем двадцать
первом веке
изобретать dsg
dsg использует в работе те же принципы
что я обычная механическая коробка
поэтому начнем с двухступенчатой
механики естественно с физической в
вакууме в синий цвет покрашен первичный
вал приводимый во вращение двигателем а
вторичный покрашен в красный цвет с
этого вола мощность отдается на
оставшуюся часть трансмиссии и далее на
колеса слева пары шестерен первой
передаче справа 2 как вы понимаете в том
виде как нарисованный ничего работать не
будет потому что левая пары шестерен
будет пытаться вращай вторичный вал с
одной скоростью а правая с другой
естественно понятно что вращаться
одновременно с двумя разными скоростями
вал не может ну по крайней мере это так
в нашей вселенной
отсюда сразу первое важное следствие
которое нам скоро пригодится в
механической коробке в каждый момент
времени может быть включена только одна
передача ну точнее не больше 1 по
указанной причине ведомые шестеренки не
закреплены на вторичном валу и свободно
вращаются относительно него когда
требуется включить какую либо передачу
соответствующие ей ведомая шестерня
фиксируется на вторичном валу
синхронизатором кстати довольно
интересное устройство само по себе не
может быть когда-нибудь мы отдельно на
него посмотрим а сейчас нам достаточно
знать что синхронизатор сначала
уравнивает угловые скорости валы и
шестерни за счет банального трения а
затем механически соединяешь шестерню с
валом что и означает включение передач и
смоделируем разгон допустим мы стоим на
месте первичный вал соединён с
двигателем и вращается ровно с той же
скоростью что и колен вал вторичный
жевал естественно неподвижен чтобы
включить передачу надо уравнять угловые
скорости ведомые шестерни и вторичного
вала
но поскольку ведомая шестерня всегда
вращается вместе с ведущей фактически
это означает что надо уравнять скорости
вращения валов с поправкой естественно
на передаточное число в данном случае
надо остановить первичный вал поскольку
изменить скорость вращения вторичного мы
не можем то есть придется заглушить
двигатель что очевидно бессмысленно сия
проблема решается с помощью
сцепление отсоединяем первичной вала
двигателя
это дает ему возможность вращаться с
любой скоростью сразу после выключения
сцепления первичный вал продолжает
вращаться по инерции однако когда мы
начинаем включать передачу синхронизатор
мягко останавливает ведомую шестерню а
вместе с ней и первичный вал когда
скорость и волов сравнялись шестерня
защелкивается на валли передача включена
затем плавно отпускаем сцепление и
начинаем движение здесь возникает второе
важное замечание на уравнивании
скоростей валов требуется время
синхронизатор не может отработать
мгновенно для наглядности здесь и далее
бегущие зубья нарисованы только на
шестернях включенной передаче конечно же
это не значит что вторая пара шестеренок
в это время не вращается вращается еще
как далее мы разгоняемся на первой
передаче и когда приходит пора включать
вторую мы выключаем сцепление
выключаем первую передачу включаем затем
вторую и тут происходит в принципе все
те же самые процессы что и при троганье
с места наконец включаем сцепление и
продолжаем движение уже на второй
передаче третье важное замечание когда
мы при разгоне выжимаем сцепление разгон
понятное дело прекращается что плохо
сказывается на скорости этого самого
разгона ведь мгновенное переключение
передач невозможно а еще это свойство
механической коробки отрицательно влияет
на комфорт экипажа пассажиры в момент
выключения сцепления клюют носом
роботизированные коробки с одним
сцеплением конструктивно идентичны
механическим коробкам разница между ними
только в том что передачи переключаются
не человеком во с помощью рычага
а сервоприводом под управлением
электронных мозгов
давайте сравним механическую коробку и
типичный hydra автомат начало текущего
тысячелетия hydra автомате довольно
приличное количество энергии тратится на
перемешивание жижи в гидротрансформаторе
то есть кпд у него ниже чего
механической коробки с другой стороны
автомат переключается гораздо быстрее и
пожалуйста не надо писать что автоматы
тупят и так далее они тупят не в
процессе переключения передач и это
немножко другая тема мы они наверно
когда-нибудь поговорим сам процесс
переключения передач в автомате
происходит быстро и третье главное
пожалуй отличие это то что автомат
переключать передачи без разрыва потока
мощности то есть там сначала включается
следующая потом выключается предыдущие
передачи ну а точнее это происходит
одновременно таким образом разгон
продолжается даже в процессе
переключения передач и и алон происходит
соответственно равномерно а экипаж не
кивает не кланяться и вообще может не
замечать самого факта переключения
передач как видим у каждого типа коробок
есть свои достоинства и недостатки
а что если попробовать создать агрегат
который объединяет достоинства обоих
типов и при этом лишенных недостатков ну
вот volkswagen и создал давайте
посмотрим как работает dsg
видим те же два вала синий первичный и
красный вторичный а внизу у нас появился
третий вал зеленый это тоже первичный
вал у обоих первичных валов свои
сцепления рассматриваемое dsg как и
механика сферическая в вакууме
передач 4 этого достаточно для понимания
принципа работы
нечетные передачи то есть 1 едрить и
реализуются синим первичным валом
отчетные зеленым допустим мы разгоняемся
и в данный момент двигаемся на второй
передаче зеленое сцепление включено
синие выключена поскольку мы разгоняемся
совершенно очевидно что следующая
передача которая нам потребуется 3 она
находится на синем вами а поскольку
синие сцепление в данный момент
разомкнута нам ничего не помешает ее
включить ну не нам а электронному блоку
управления естественно как видите теперь
у нас включены две передачи сразу
движение происходит на 2
но третье полностью готова и когда
придет время переключиться на неё будет
достаточно включить синие сцепление и
выключить зеленое если достаточно хорошо
синхронизировать работу двух сцеплений
переключение произойдет без разрыва
потока мощности без прекращения разгона
и без поклонов в исполнении пассажиров
переключаемся смотрите на сцепление
обратите внимание что собственно
переключения заключается только в
размыкание 1 сцепления и замыкание
другого других процессов в коробке в
этот момент не происходит нужный набор
передач уже включен это важнейшее
свойство dsg дающие возможность
переключаться очень быстро быстрее чем
гидромеханический автомат не говоря о
механике продолжаем разгон на третьей
передаче четный зеленый вал отсоединена
двигателя так что мы спокойно выключаем
вторую передачу и включаем четвертую
сама включении передачи как и в случае с
механической коробкой занимает довольно
приличное время но поскольку передача
включается заранее потраченное на ее
включении время на скорость разгон
не влияет как только придет время
переключиться на четвёртую снова будет
достаточно просто одно сцепление
включить на этот раз зеленое а второе
выключить передачи извините за повтор к
этому моменту уже включено
отсюда и название преселективной а
коробка она предугадывает какая передача
понадобится следующий и включает ее
заблаговременно не выключая разумеется
предыдущую на который мы сейчас едем
таким образом в отличие от механической
коробки dsg переключается во первых
очень быстро а во-вторых в момент
переключения разгон не прекращается а
пассажиры не кланяются то есть
переключение происходит без разрыва
потока мощности прямо как гидра
механическом автомате с другой стороны
кпд остается очень высоким сравнимым с
кпд механической коробки и в этом смысле
dsg
превосходит гидромеханический автомат
получается просто таки какая-то прям
идиальная конструкции но почему же тогда
гидромеханические автоматы до сих пор
никуда не делись
это довольно любопытный вопрос мы к нему
чуть чуть попозже через пару минут
вернемся а сначала надо закончить
покончить с вопросом как работает dsg
вернемся к нашей схеме у нее есть
небольшой недостаток
первичных валов 2 колин валу двигателя 1
и все эти три вала надо как-то между
собой соединить вопрос решается как
минимум двумя способами первый соорудить
конструкцию вроде вот такой
навесив сцепление на синюю и зеленую
шестеренки недостаток этого способа в
размерах сцепление не может быть
небольшого диаметра а два сцепления
рядом как вы понимаете этот размер
удвоит то есть коробка получится
здоровенный в легковой машине к
сожалению огромный дефицит пространства
поэтому такой способ не приемлем второй
способ
именно он применяется на практике делаем
первичные валы соосными продев один
внутри другого шестеренки передач
придется переставить чтобы сначала были
всей передачи за которые отвечает
внешней вал а затем все за которые
отвечает внуть
рени ну это уже детали на всякий случай
напомню что перед вами упрощенная схема
разрезов при желании вы можете найти в
интернете и там есть на что посмотреть
например вторичных валов в dsg 2 и они
не соло сны в отличие от первичных
получается что dsg это по сути
механическая коробка которая лишена ее
недостатков но сохранила достоинства
почему же тогда автопроизводители
продолжают массово выпускать и
механические коробки и гидра автоматы и
даже ужас роботы с одним сцеплением ну с
механическими коробками все на самом
деле просто они намного дешевле что
имеет ключевое значение как минимум в
бюджетном сегменте
hydra автоматы тоже не торопится сдавать
позиции по как минимум четырем причинам
гидротрансформатор конечно же отжирает
какую-то часть кпд на перемешивание
жидкости но зато он делает разгон более
плавным и демпфирует неизбежные рывки а
это важно для автомобилей где во главу
угла поставлен комфорт пассажиров вторая
причина
машина с hydra автоматом может двигаться
со сколь угодно низкой скоростью без
ущерба для коробки в том числе с высокой
нагрузкой кстати это очень ценное
свойство для вседорожников ну и просто в
городских пробках она тоже лишним не
будет
dsg в этом смысле ничем от механической
коробки не отличается и двигаться очень
медленно можно только за счет
пробуксовки сцепления
а сцепление сами понимаете за это
спасибо не скажет
третья причина сделать hydra автомат
способны переваривать большой момент
могучего двигателя вполне себе реально
это делается а вот с dsg пока надеюсь на
эту тему есть некоторые сложности 4
причина перекликается с 1 dsg
умеют очень быстро переключаться с
нечетных передач на четный и наоборот но
если вдруг нам понадобилось
переключиться с четной на четную там 4
на вторую например быстро это сделать не
получится в этом смысле
dsg ничем толком от механики не
отличается это будет ну относительно
медленно и может случиться даже разрыв
тяги кроме того dsg может не угадать
какая передача должна быть следующей она
же действует по зашитым в нее алгоритмом
а дорожная ситуация постоянно меняется и
тогда если она подоткнула там
пустим третью передачу заранее считаю
что понадобится она а понадобилось на
самом деле первое несмотря на то что
переключение с чётное на нечетную
происходит оно может быть равно долгим
потому что надо еще воткнуть эту самую
первую передачу в этом смысле автомат
лучше потому что он всегда готов к
переключению на любую передачу так что
при всех достоинствах dsg списывать на
свалку истории механические коробки и
гидра автоматы пока рано кроме того есть
не совсем технические аспекты они
довольно смешные мне кажется имеет
смысла них сказать
первый аспект надежность и связанные с
ней стереотипы hydra автомат считается
зверски надёжный штук ему практически
неубиваемый dsg в самом начале своей
жизни были ну так получилось да что они
были очень ненадежными что в самом
начале подорвало их репутацию и это до
сих пор volkswagen аукается потому что
использовать репутацию можно за один
день а восстановить ее на восстановление
могут уйти многие годы и в результате не
смотря на то что volkswagen проделал
огромную работу над ошибками современные
dsg вполне себе ездят это достаточно
ресурсные коробки и все с ними в порядке
тем не менее до сих пор полно людей
которые отказываются от покупки
автомобилей с такими коробками только
потому что они до сих пор считают что
это что-то очень ненадежно и второй
аспект гонка вооружений которую породил
сам факт появления dsg
далее мои фантазии ну как мне кажется
она примерно как-то так и было когда
volkswagen выпустил dsg самый главный
начальник aisin
если кто не знает это один из самых
жирных в мире производителей автоматов и
самое забавное что он их поставляет в
том числе на конвейер volkswagen так вот
самый главный начальник осина позвал к
себе генерального конструктора лего
грубить там называется и сказал что вот
volkswagen сделал вот такую быструю
коробку
поэтому мы должны быстренько сделать
автомат обычный hydra автомат но чтобы
он работал так же быстро как dsg и
вообще обладал всеми достоинствами dsg в
том числе кпд
но при этом оставался hydra автоматом
генеральный конструктор почесал репу и
сказал ну слушайте больших 7 шапок из
овцы не выглядеть не как это сделать
конечно же можно но она неминуемо
скажется на ресурсе на надежности
коробки однако самый главный начальник
aisin был непреклонен ему нужна была
такая коробка и он настоял в результате
было выпущено печально известная
коробкой у 660 которая ставилась на
камри с моторами три с половиной литра
на
некоторые лексусы и опять же в самом
начале своей жизни она прославилась тем
что эти коробки меняли по гарантии если
не на каждом тату через тулу это был
тихий ужас и полный позор для тают и
однако с точки зрения езды коробка
действительно быстрая она при этом
комфортно и вообще все хорошо если бы
она не разваливалась практически сразу и
в этом смысле
dsg первых выпусков и вот эти вот
коробки которые были порождены попытками
конкурировать с dsg они очень похожи они
все получались ненадежными
другими словами появление dsg перекроила
вообще сам подход к конструированию
автоматов теперь все пытаются
увеличивать кпд как только можно
блокировка гидротрансформатора
включается когда надо и когда не надо
переключение происходит быстро это все
конечно хорошо это экономия топлива это
увеличение запаса хода это иногда даже
повышение комфорта но это неминуемо
сказывается на ресурсе коробок к
сожалению все больше
все меньше вернее ресурсы кто-то думает
тем не менее до сих пор ресурсных
хороших надежных автоматов все еще
осталось и надеюсь на наш век их хватит
и