В сегодняшней статье немного отойдём от научно-популярного стиля повествования и углубимся в технические подробности.
В одной из наших статей мы уже знакомили вас с устройством данной трансмиссии, однако почти не касались технической стороны вопроса. Настало время это исправить!
7-ступенчатая преселективная роботизированная коробка передач Audi S-Tronic 0B5 (DL501) с двойным "мокрым" сцеплением устанавливается на полноприводные версии таких моделей как A4, A6, A7, Q5, а также Porsche Macan.
Также устанавливается на S5 Cabriolet/S4. Сегодня мы рассмотрим общие принципы устройства и работы данной трансмиссии, а также её основные технические особенности.
После большого успеха шестиступенчатой трансмиссии S-tronic на моделях Audi A3 и Audi TT, семиступенчатая коробка передач с двумя сцеплениями в сочетании с трансмиссией quattro впервые была использована в продольной компоновке на Audi Q5/A4/A5.
Сочетая в себе преимущества автоматической коробки передач (комфорт езды и переключение передач без потери тягового усилия) и механической коробки передач (спортивность и эффективность) в совокупности с чрезвычайно коротким временем переключения и "прямой передачей мощности", коробка передач с двойным сцеплением 0B5 была призвана обеспечить особые ощущения от управления автомобилем.
** Седьмая передача настроена как овердрайв (6 + E). Максимальная скорость достигается на 6-й передаче. В настоящее время для бензиновых двигателей разброс передаточных чисел составляет примерно 6 : 1, а для дизельных – 8 : 1.
Преимущества семи передаточных чисел
Семь передаточных чисел позволяют данной трансмиссии лучше реализовать диапазон оптимальных оборотов двигателя, что обеспечивает высокую динамику при старте и позволяет использовать 7-ю передачу в качестве повышающей (E-gear). Таким образом достигаются низкие показатели расхода топлива при движении по трассе.
Помимо множества других инновационных решений, воплощённых в коробке передач 0B5, семь передаточных чисел являются ключевым фактором, позволяющим автомобилю Audi сочетать спортивность и эффективность "в одном флаконе".
Конструкция механизма коробки передач – функции
Привод от двигателя передаётся на двухмассовый маховик через передаточный диск. Отсюда крутящий момент передаётся на двойное сцепление с электрогидравлическим управлением, которое выборочно включает чётные или нёчетные передачи.
Нечётные передачи (1, 3, 5, 7) приводятся в движение через центральный входной вал 1 с помощью муфты K1. Чётные передачи (2, 4, 6) и передача заднего хода ® приводятся в движение через входной вал 2 (полый вал) с помощью муфты K2.
Мощность передаётся на колёса через общий выходной вал, с которого крутящий момент передаётся непосредственно на межосевой дифференциал.
Крутящий момент распределяется примерно на 60% на фланцевый вал, соединяющийся с задней осью, и 40% на цилиндрическую шестерню и через боковой вал на привод передней оси.
Конструктивные особенности двойного сцепления
Двойное сцепление выполняет следующие задачи:
– подключение двигателя при трогании с места и отключение при остановке;
– переключение передач (= переключение между валами чётных и нечётных передач).
Сдвоенное сцепление сконструировано таким образом, что муфта K1 расположена снаружи муфты К2 и поэтому имеет больший диаметр. Это отвечает более высоким требованиям, предъявляемым к K1 как к муфте подключения двигателя (на первой передаче). Небольшие нажимные цилиндры и спиральные пружины на обоих сцеплениях обеспечивают хорошую управляемость при трогании с места и при переключении передач.
Выравнивание гидравлического давления больше не требуется. Система управления сцеплением корректирует динамическое повышение давления, вызванное центробежными силами на высоких оборотах двигателя. Характеристика давления позволяет компенсировать динамическое повышение давления в любой ситуации.
Масляная система коробки передач
Коробка передач 0B5 имеет две отдельные масляные системы.
В первой масляной системе находятся двойное сцепление, мехатроник и система подачи масла (эжекционный насос). В этих компонентах используется ATF, разработанная специально для коробки передач 0B5.
Эта ATF обеспечивает быстрое срабатывание механизмов переключения и управления сцеплением даже при низких температурах, а также служит для смазки и охлаждения двойного сцепления. Основное требование к ATF заключается в том, что она позволяет точно управлять двойным сцеплением.
Вторая масляная система охватывает механическую часть коробки передач, раздаточную коробку (межосевой дифференциал) и привод переднего моста. Смазка осуществляется с помощью гипоидного трансмиссионного масла со специальной присадкой для межосевого дифференциала.
Разделение этих масляных камер позволило оптимально спроектировать отдельные компоненты коробки передач — не пришлось идти на компромиссы из-за противоречивых требований к смазочному материалу.
Внешний насос, приводимый в действие двойным сцеплением через ступенчатую передачу, обеспечивает необходимый поток и давление масла. Насос ATF подаёт в мехатронную систему давление масла, необходимое для охлаждения и смазки, управления многодисковым сцеплением, управления гидравликой трансмиссии.
** Сразу напрашивается сравнение с 6-ступенчатой коробкой передач с поперечным расположением, где для смазки муфт и шестерён используется одна ATF.
Управление коробкой передач. Мехатроник.
Коробка передач управляется специально разработанной электронно-гидравлической системой – мехатроником. Её концепция управления позволяет точно контролировать скорость включения передач и усилие при переключении.
Таким образом, в зависимости от дорожной ситуации можно добиться быстрого переключения передач без ущерба для комфорта, например, при движении накатом.
Мехатроник выступает в качестве центрального блока управления коробкой передач. Он объединяет электрогидравлический блок управления (исполнительные механизмы), электронный блок управления и некоторые датчики в единый блок.
Ввиду продольной конфигурации датчики оборотов обоих входных валов коробки передач и датчик скорости расположены на отдельном монтажном кронштейне.
Мехатроник контролирует, регулирует и выполняет следующие функции:
– регулировка давления масла в гидравлической системе;
– управление двойным сцеплением;
– регулирование охлаждения сцепления;
– выбор точки переключения передач;
– связь с другими блоками управления.
Защита сцепления
Если температура охлаждающей жидкости сцепления превышает значение ~160 °C – сцепление находится в критическом диапазоне температур, что может привести к его повреждению.
Такие температуры возникают, например, при движении на экстремальных уклонах (возможно, при буксировке прицепа) или при остановке автомобиля на подъёме с помощью акселератора и проскальзывающего сцепления (без использования тормоза).
В качестве защитной меры крутящий момент двигателя снижается, если температура охлаждающего масла превышает 135 °C. Если температура продолжает расти, крутящий момент двигателя постепенно снижается; это может привести к тому, что двигатель будет работать только на холостом ходу.
Когда двигатель работает на холостом ходу, муфты сцепления разомкнуты, и передача мощности от двигателя к ведущим колесам не происходит. При этом в память блока управления заносится ошибка, а на приборной панели высвечивается сообщение "движение возможно с ограничениями".
В качестве дополнительной меры предосторожности температура сцепления определяется с помощью компьютерной модели. Если вычисленная температура превышает заданное значение, принимаются вышеупомянутые меры предосторожности.
Подведем итоги.
Как видно по совокупности всех положительных и отрицательных качеств, S-tronic – это технологически совершенная преселективная роботизированная трансмиссия, которая представляет собой своеобразный гибрид МКПП и АКПП.
С одной стороны, в основе лежит надежная «механическая» конструкция, а вместо дорогого гидротрансформатора задействованы привычные узлы сцепления. Однако, также имеется гидроблок (мехатроник) и целый ряд сервомеханизмов, а сама коробка работает по весьма сложным алгоритмам.
В итоге отметим, что даже с учетом некоторых недостатков, роботизированная коробка передач S-Tronic 0B5 (DL501) способна обеспечить высокую динамику разгона в сочетании с топливной экономичностью и комфортом, которая при правильной эксплуатации подарит владельцу массу положительных эмоций. Недаром, данный тип КПП активно устанавливается на автомобили марки AUDI, относящейся к премиум-сегменту.
P.S. Для самых любознательных (для тех, кто дочитал до конца)) – небольшое видео (БОНУС), где мы показываем на "железках" (ну, куда же без них)) основные конструктивные элементы DSG-7 с двойным "мокрым сцеплением" (на примере DL501). Приятного просмотра!
Если Вам понравился материал — поставьте ЛАЙК и ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ на наш Блог, чтобы не пропустить новые публикации! Мы стараемся для Вас!
Если же Вам потребуется высокопрофессиональный ремонт АКПП, гидроблока, гидротрансформатора — обращайтесь! Будем рады Вам помочь.
Наш адрес: г. Москва, Алтуфьевское шоссе, 31 стр.1.
Наши телефоны для связи: +7 (495) 664-41-00 голос; +7 (926) 209-26-79 голос/мессенджеры (What’s App, Viber, Telegram).
Наш официальный сайт: https://zfcenter.ru/