Большинство современных роботизированных коробок передач оборудованы двойным сцеплением. Данное устройство, помимо традиционных функций сцепления, обеспечивает предварительный выбор очередной передачи при включенной другой передаче за счет поочередной работы двух фрикционных муфт. При этом крутящий момент от двигателя на ведущие колеса передается непрерывно.
В роботизированной коробке передач с двойным сцеплением для четных и нечетных передач используется отдельное сцепление. По своей сути это две отдельные коробки передач, находящиеся в одном корпусе и работающие как единое целое.
Применение двойного сцепления в конструкции коробок передач началось с 1980 года благодаря разработкам Porsche и Audi для своих спортивных автомобилей. В настоящее время двойное сцепление используется в следующих конструкциях коробок передач:
DSG от Volkswagen;
M DCT от BMW;
Powershift от Ford;
Speedshift от Mercedes-Benz;
S-Tronic от Audi;
Twin Clutch SST от Mitsubishi;
7DT от Porsche.
Ввиду высокой технической сложности производителей двойного сцепления не так много, в том числе:
BorgWarner («мокрое» сцепление для Volkswagen);
Getrag (коробки передач с двойным сцеплением для BMW, Chrysler, Dodge, Ferrari, Ford, Mercedes-Benz, Mitsubishi, Renault, Volvo);
Luk («сухое» сцепление для Volkswagen);
Ricardo (коробка передач для Bugatti Veyron);
ZF (коробка передач для Porsche).
Ряд автомобильных компаний в конструкции своих коробок используют компоненты разных производителей, например, в M DCT от BMW используется коробка передач от Getrag, а двойное сцепление от BorgWarner.
Различают два типа двойного сцепления: «сухое» (фрикционные диски в воздухе) и «мокрое» (многодисковые сцепления в масле).
«Мокрое» сцепление имеет лучшее охлаждение, поэтому может применяться для передачи большего крутящего момента (до 350 нм и более). Например, «мокрое» сцепление в коробке передач Bugatti Veyron обеспечивает передачу крутящего момента 1250 нм. Предел «сухого» сцепления – 250 нм. Вместе с тем, «сухое» сцепление более эффективно в эксплуатации, т.к. в нем отсутствуют потери мощности двигателя на привод масляного насоса.
а) двойное сцепление фирмы BorgWarner мокрого типа
1 входная ступица
2 ступица первой муфты
3 ступица второй муфты
4 ведущий диск
5 пакет дисков второй муфты
6 пакет дисков первой муфты
7 диафрагменная пружина
8 поршень
9 гидроцилиндр первой муфты
10 первичный вал первого ряда
11 первичный вал второго ряда
12 главная ступица
13 поршень
14 витковая пружина
15 гидроцилиндр второй муфты
Конструктивно двойное сцепление мокрого типа объединяет два пакета фрикционных дисков, размещенных в корпусе. Часть дисков обоих пакетов жестко соединено с корпусом сцепления. Корпус, в свою очередь, через ступицы соединен с двигателем. Другая часть дисков закреплена на своих ступицах, которые посажены на первичные валы соответствующих рядов передач.
Нормальное положение сцепления – разомкнутое. Замыкание сцепления (сжатие пакетов дисков) производится с помощью гидроцилиндров под управлением электрогидравлического модуля. В исходное положение диски возвращаются с помощью пружин.
В зависимости от конструкции сцепления пакеты фрикционных дисков могут иметь концентрическое (муфты расположены в одной плоскости, перпендикулярно первичному валу) или параллельное расположение (муфты расположены друг за другом параллельно).
Концентрическое расположение муфт более компактное, поэтому применяется в трансмиссии переднеприводных автомобилей (поперечное расположение двигателя). При концентрическом расположении внешняя муфта обслуживает нечетные передачи, внутренняя – четные передачи. В силу своей конструкции (большая площадь дисков) внешняя муфта рассчитана на передачу большего крутящего момента. Двойное сцепление с параллельным расположением дисков применяется, в основном, на заднеприводных автомобилях.
б) двойное сцепление фирмы Luk сухого типа
1 первичный вал 1
2 выжимной подшипник 2
3 диафрагменная пружина 2
4 нажимной диск 1
5 ведущий диск
6 двухмассовый маховик
7 диск сцепления 2
8 нажимной диск 2
9 диск сцепления 1
10 диафрагменная пружина 1
11 выжимной подшипник 1
12 первичный вал 2
Двойное сцепление сухого типа включает ведущий диск, соединенный с двухмассовым маховиком, два сухих диска сцепления, расположенных на первичных валах коробки передач, два нажимных диска, две диафрагменных пружины, два выжимных подшипника и два рычага включения сцепления. Нормальное положение сухого сцепления - разомкнутое.
Принцип работы сцепления заключается в передаче крутящего момента от ведущего диска на соответствующий диск сцепления и далее на свой первичный вал коробки передач. Каждое из сухих сцеплений работает независимо друг от друга.
При замыкании сцепления рычаг включения прижимает выжимной подшипник к диафрагменной пружине, которая в свою очередь передает усилие на нажимной диск и далее на диск сцепления. Диск сцепления прижимается к ведущему диску, и крутящий момент передается на первичный вал коробки передач.
| 