Когда имеет смысл замена?
Стоимость ремонта родной или новой АКПП иногда значительно превышает стоимость МКПП. Когда старые коробки-автомат восстанавливать нецелесообразно, проще воткнуть механику. На автомобилях до 97 года поменять коробку проще простого – они с двигателем не связаны между собой. А вот после 97 года они начали комплектоваться одним электронным блоком управления или двумя, работающими в паре. Правда, это зависит от модели АКПП. Старые разработки без электронных блоков управления до сих пор спокойно ставятся на совершенно новые автомобили. При переходе на МКПП, на автомобилях со сложными электронными блоками управления возникает куча проблем. Компьютер начинает выдавать ошибки, двигатель глохнет и ведет себя странно. Некоторые такие сложности можно решить, а некоторые нет. Переход на МКПП в таком случае может сильно разочаровать владельца. Автомобиль будет вести себя странно, постоянно требуя внимания и каких-либо действий. Например, выхода из ошибок каждые 15 километров, поскольку «мозги» автомобиля «прошиты» под АКПП.
Если на автомобиль владельца запчасти не производятся уже лет 20 и найти их можно только с помощью сложного поиска в интернете, то тогда замена на МКПП вполне имеет смысл.
Ремонт коробки старого Порше может в десять и более раз превысить стоимость установки механики
Ремонт коробки старого Порше может в десять и более раз превысить стоимость установки механики. Некоторые профессионалы могут срастить двигатели и коробки совершенно разных производителей и поколений.
На автомобилях после 97 года, на которые поставить механику слишком уж сложно, можно поставить двигатель в сборе с МКПП. Продажа старого двигателя и запчастей от АКПП частично покроет расходы. Например, роторный двигатель от Мазда РХ-8 в хорошем состоянии обойдется в 400000 рублей, коробка в 60000. Вместо роторного двигателя можно без особых проблем поставить вышеуказанный турбированный двигатель от Тойота в сборе с МКПП и за 200000 получить надежный автомобиль со спортивным характером, который долго не будет знать проблем.
Что потребуется?
Замена коробки – процедура достаточно сложная. Для этого понадобится как минимум теплый бокс с ямой или подъемником. Сама АКПП весит немало и для её снятия понадобится кран или помощь нескольких человек. Сами процедуры по замене потребуют большого спектра инструментов: различных ключей, шестигранников, дрели, шуруповерта, отверток и так далее. Проведение процедуры требует опыта работы руками и четкого понимания, что и как должно работать.
Процесс замены АКПП на МКПП
Инструкций по смене вида коробки официальные производители не выпускают, информацию можно найти только в интернете, и далеко не всегда полную. Тем не менее опытные в работах с автомобилем автовладельцы, периодически выполняют данные операции самостоятельно, и, в большинстве случаев, им удается решить все сопутствующие проблемы.
Детали необходимые для свапа:
- Сама механическая коробка передач. И крепления к ней. На АКПП и МКПП они могут отличаться.
- Маховик и корзина сцепления. Эти детали подлежат балансировке, поэтому их лучше брать с одной машины. Диск сцепления лучше поменять на новый.
- Полуоси – отличаются у АКПП и МКПП.
- Кулиса. При ее установке обычно требуется расширить некоторые отверстия, лучше обработать их антикором.
- Педальный узел. Педаль сцепления потребует установки шланга, цилиндра и отверстий под него.
- Стартер переделывается или заменяется на новый из-за включенной блокировки. АКПП нельзя завести при включенной передаче. Обычно просто ставится перемычка.
Фонари заднего хода понадобится переделать, чтобы они работали с задней передачей МКПП.
Если АКПП идет уже со сложными электронными блоками управления, то в этот список может добавиться: перепрошивка, установка хитрушек и обманок, замена приборной панели и так далее. Иногда для того чтобы заставить машину работать правильно, необходимо будет ее серьезно переделать. В зависимости от случая, это может быть совсем просто или же не решаемо.
Какие бывают роботизированные коробки передач с двумя сцеплениями
Их можно разделить на два типа:
- с мокрым сцеплением;
- с сухим сцеплением.
Как правило первый вариант используется на более мощных двигателях, крутящий момент которых превышает 350 Нм. Для того чтобы развеять миф ненадежности таких кпп, приведем в пример Bugatti Veyron, DCT на котором справляется с мощностью мотора в 1 250 Нм крутящего момента. Среди роботизированных трансмиссий устанавливаемых на автомобили марки Audi и Volkswagen, самым надежным роботом считается DSG-7 DQ500, в стоке способная «переварить» до 600 Нм крутящего момента. Трансмиссии с сухим сцеплением устанавливаются в основном на автомобили с маломощными двигателями, не превышающими отметку в 250 Нм крутящего момента.(полный список автомобилей с дсг 7)
Помимо Audi и Volkswagen еще несколько компаний оснащающие свои машины подобного типа коробками:
Lamborghini — компания использует 7-ми ступенчатый робот под названием Lamborghini Doppia Frizione (LDF). Устанавливается на модель Huracán LP610-4 2014 модельного года с 5.2 литровым силовым агрегатом V10 мощностью 610 л.с. и 560 Нм. крутящего момента
Важно отметить, Lamborghini Doppia Frizione (LDF) позволяет использовать функцию Launch Control для максимально быстрого ускорения при разгоне с места.
BMW — в 2008 году баварский производитель вывел на рынок M3 с коробкой производства Getrag, с двойным сцеплением от BorgWarner, получившей название M double-clutch transmission (M DCT). Затем она устанавливалась на модель Z4 второго поколения в версиях (sDrive35i и sDrive35is) и еще ряде моделей включая 135i
С 2014 года 7-ми ступенчатый робот (DCT) устанавливается на M3 в кузове F80 и М4 соответственно в кузове F82.
Mercedes-Benz использует 7-ступенчатую SpeedShift трансмиссию производства Getrag, устанавливая ее на модель SLA AMG, тот же блок DCT используется на модели Ferrari California. У компании Mercedes-Benz имеются и собственные разработки 7-ми ступенчатой коробки с двойным сцеплением, которая устанавливается на модели CLA 250 и GLA250.
Ford — начиная с 2008 года PowerShift с мокрым сцеплением устанавливается на модели Focus и C-Max. DCT произведена Ford Motor Company в сотрудничестве с Getrag и LUK. Есть еще один вариант PowerShift с сухим сцеплением, он менее надежен но его стоимость значительно ниже, стоимости варианта с мокрым сцеплением. Данная кпп также встречается на Volvo S60.
Acura — DCT с 9-тью передачами устанавливается на суперкар NSX.
KIA/Hyundai — корейские производители также решили устанавливать на свои модели роботы с двойным сцеплением (DCT), одной из первых таких моделей стал CEE’D GT. В планах компании установка данной кпп на модели Pro CEED GT, CEED Koup и еще несколько моделей не продающихся в нашей стране. Главными преимуществами робота с двойным сухим сцеплением является его экономичность и быстрое переключение передач. Hyundai устанавливает (EcoShift) на Veloster, Veloster Turbo, Sonata, i30 и Tucson.
Mitsubishi — для своих спортивных моделей Lancer Evolution X и Lancer Ralliart, компания использует спортивную коробку передач с двойным сцеплением, под названием Twin Clutch SST. Достоинствами TC-SST можно считать быстрое переключение пердач, позволяющее снизить время разгона.
Nissan — несложно догадаться, что DCT устанавливается на GT-R, который на сегодняшний день является одним из лучших в своем классе автомобилей. На спорткаре установлена 6-ступенчатая роботизированная коробка передач BorgWarner (DCT GR6) с двойным сцеплением. Переключение передач происходит за 0.15 секунд.
Porsche — изначально подобного рода коробки передач устанавливались исключительно на спортивные автомобили, они были разработаны в сотрудничестве с ZF Friedrichshafen AG. Гражданские модели получили Porsche Doppelkupplungsgetriebe (PDK), достаточно надежные и очень шустрые.
Peugeot/Citroen — одни из немногих, кто первыми стали устанавливать роботов на кроссоверы (Peugeot 4007 и Citroen C-Crosser). Автоматическая 6-ступенчатая коробка передач DCS с двумя сцеплениями устанавливается на модификации с 2.2 HDi 156 л.с. и 389 Нм крутящего момента.
Renault — французская компания также не упустила шанс испробовать современную технологию, в результате чего в 2010 году появился Megane с роботизированной коробкой с двойным сухим сцеплением EDC DC 4
И это далеко не полный список, новую технологию внедряют китайские производители на BYD и Qoros, немецкие на Smart и прочие.
Устройство КПП с двойным сцеплением
В основе этой коробки лежит двойной вал, которого в “механике” нет. В обычной МКПП все шестерни крепятся на одном валу, в то время как в коробке с двойным сцеплением первое сцепление передает крутящий момент на внешний вал, а второе – на внутренний. В итоге, первый отвечает за четные, а второй за нечетные передачи. Другими словами выходит, что в одном корпусе находится словно две коробки передач, при этом они работают попеременно. Функция управления трансмиссией возложена на автоматику и гидравлику. В обычном “автомате” гидротрансформатора нет.
Наиболее успешной среди коробок с двойным сцеплением является DSG (Direct Shift Gearbox — КПП с синхронизированным переключением), построена по “сухому” принципу (детали не погружены смазочно-охлаждающей жидкости). Есть правда и “мокрые” КПП с двойным сцеплением, они являются противоположностью более успешным “сухим собратьям” DSG.
Устройство механической коробки передач
- картера;
- первичного, вторичного и промежуточного валов с шестернями;
- дополнительного вала и шестерни заднего хода;
- синхронизаторов;
- механизма переключения передач с замковым и блокировочным устройствами;
- рычага переключения.
Сцепление
Сцепление является неотъемлемым компонентом механической КПП, осуществляющим разъединение двигателя и коробки в момент переключения ступеней без последствий для агрегатов. Говоря упрощенно — сцепление отключает крутящий момент. В момент выжатой педали сцепления мотор и колеса автомобиля вращаются отдельно друг от друга.
Сцепление создано для аккуратного соединения мотора и колес. Состоит из двух дисков, один из которых соединен с двигателем, второй — с колесами. В момент отпускания педали сцепления диски прижимаются и начинаются вращаться вместе. Именно поэтому и важна плавность отпускания педали.
Шестерни и валы
В стандартных МКПП оси валов расположены параллельно, на них располагаются шестеренки. Ведущий (первичный) вал присоединяется к маховику мотора через корзину сцепления, находящиеся на нем продольные выступы передвигают второй диск сцепления и передают через жестко закрепленную ведущую шестерню вращающий момент на промежуточный вал.
В хвостовике ведущего вала расположен подшипник, к которому примыкает конец вторичного. Отсутствие фиксированной связи делает возможным крутиться валам независимо друг от друга в разных направлениях и с разными скоростями.
На ведомом вале имеется целый набор различных шестерней как жестко закрепленных, так и свободно вращающихся.
Синхронизаторы
Угловые скорости первичного и вторичного валов уравниваются при содействии синхронизатора и становится возможным смена ступени. Синхронизаторы обеспечивают более щадящий режим эксплуатации КПП и пониженный шум.
Зубья последнего устанавливаются против зубьев муфты, поэтому последующее смещение муфты становится невозможным. Муфта заходит без противодействия в зацепление с малым венцом на шестерне. Шестерня за счет такого соединения жестко блокируется с муфтой. Такой процесс осуществляется за доли секунды. Один синхронизатор обычно обеспечивает включение двух передач.
Принцип работы «сухого» сцепления
а — включено первое сцепление, крутящий момент передается на вал нечетных передач
(подписи на рисунке: 1 — первичный вал нечетных передач; 2 — нажимной диск; 3 — ведомый диск; 4 — ведущий диск; 5 — выжимной подшипник; 6 — маховик);
б — включено второе сцепление, крутящий момент передается на вал четных передач
(подписи на рисунке: 1 — первичный вал четных передач; 2 — нажимной диск; 3 — ведомый диск; 4 — ведущий диск).
Как у любой роботизированной коробки, у агрегата с двумя сцеплениями много общего с традиционной механикой. Разве что первичных и вторичных валов тут вдвое больше. Включаются передачи одинаково — соединением скользящей муфты синхронизатора с зубчатым венцом шестерни. Только ступени за водителя переключают гидроцилиндры, двигающие штоки вилок передач. Каждая вилка снабжена датчиком для определения ее точного положения.
Электрогидравлический блок, упрятанный в картере, объединяет большую часть управляющих элементов. Здесь собраны почти все клапаны, датчики, регуляторы давления и золотники, что существенно сокращает количество разъемов и упрощает сборку. Более того, при эксплуатации характеристики узлов меняются (например изнашиваются диски, стареет масло), а блок постоянно подстраивается к условиям работы, чтобы переключения оставались плавными и своевременными.
Система смазки у коробок с двойным сцеплением не только снижает износ трущихся поверхностей, но и отводит тепло от многодисковых муфт (речь, естественно, о коробках с «мокрыми» сцеплениями). Для их охлаждения предусмотрен отдельный контур с радиатором. Регулятор давления с оглядкой на температуру смазки корректирует производительность системы. Чем горячее масло на выходе из муфт, тем выше давление в контуре и интенсивнее охлаждение. В критической ситуации блок управления двигателем даже уменьшает подачу топлива, чтобы снизить нагрузку на коробку. Если это не помогает, то прекращается подача масла к муфтам и диски размыкаются — коробка требует оставить ее в покое на некоторое время. Ситуации, когда робот совсем выходит из строя, довольно редки. Даже при поломке одного из датчиков агрегат просто переходит в аварийный режим (отключается соответствующий ряд передач, машина движется на оставшихся двух или трех скоростях), чтобы автомобиль мог своим ходом добраться до сервиса.
Как работает сцепление
Давайте рассмотрим, как работает сцепление. На сегодняшний день получило широкое распространение сухое однодисковое, включенное постоянно сцепление. То есть, получается, что когда автомобиль находится на стоянке, или во время постоянной езды (с определенной постоянной скоростью), то сцепление по умолчанию всегда включено и работает как связь между коробкой перемены передач (механической или автоматической) и маховиком двигателя. Получается, что принцип работы сцепления состоит в постоянном соединении маховика силового агрегата и КПП, а при необходимости – их разъединении.
Продолжим отвечать на вопрос как работает сцепление. Посмотрим, что же происходит во время полного выжима педали привода сцепления. Когда происходит нажатие на педаль сцепления водителем, то через привод, усилие передается на выжимной подшипник, таким образом, передается усилие на специальные выжимные пружины. И вся рабочая поверхность сцепления отжимается от диска корзины сцепления. Благодаря высвобождению диска, на первичный вал КПП останавливает вращение, в то время как силовой агрегат продолжает свою работу.
В заключение отвечая на вопрос – как работает сцепление следует рассказать, что же происходит, во время того как педаль не нажата. Когда сцепление находится в рабочих положениях, в шлицевую муфту поступает первичный вал. Под воздействием выжимных пружин на прижимном диске корзины сцепления происходит полное соприкосновение, при котором маховик прижимается к диску сцепления. Благодаря этому крутящий момент, который создается на двигателе, полностью передается с помощью диска сцепления на коробку перемены передач.
Принцип работы сцепления для чайников можно свести к следующему — в результате работы сцепления происходит плотный прижим друг к другу рабочих поверхностей трех составляющих:
- Маховик;
- Накладок самого диска сцепления.
- Прижимных поверхностей корзины сцепления
Принцип работы сцепления, которое постоянно выключено, прямо противоположно описанному выше. Однако такой вид сцепления не получил широкого распространения, и поэтому мы не будем останавливаться на более детальном рассмотрении этого вопроса.
Принцип действия сцепления сводится к тому, что в определенные моменты оно не работает, при этом, постоянно сцепление включено и работает вместе с маховиком и кпп.
Когда устанавливаются два сцепления
Действительно, в старых механических коробках передач двойное сцепление было оправданным решением. Этот принцип работы использовался в работе грузовой техники. Однако не стоит путать термин «двойное нажатие сцепления» и «двойное сцепление». Первое как раз отсылает нас к старым советским грузовым машинам. Второй термин более современный. Он берёт начало с 1980 года, и уж точно не подразумевает наличие двух педалей, выполняющих одну и ту же функцию. В случае современного двойного сцепления, мы говорим о РКПП. Проще говоря — о роботизированной коробке передач.
Первые принципиальные схемы коробки передач с двойным сцеплением были описаны французским инженером, механиком и изобретателем Адольфом Кегрессом в середине прошлого столетия. Но это изобретение так и не увидело свет. В 1980 году данную идею взялись разрабатывать инженеры гоночной команды Porsche. Они сделали первый действующий прототип роботизированной коробки передач, которая состояла из аналоговых компонентов.
Трансмиссия получилась довольно громоздкой, тяжёлой и малоэффективной. При этом для старта болида всё равно требовалось выжимать педаль сцепления. Но начало было положено. Гоночный Porsche 956 показывал неплохие результаты на треке, и руководство компании решило продолжать разработку перспективной коробки передач.
Ещё в начале сделки по покупке Porsche немецким автохолдингом Volkswagen AG было решено совершенствовать прежние наработки по РКПП. Так, в 2003 году была выпущена первая роботизированная коробка передач с двумя сцеплениями. Она получила название DSG (Direct Shift Gearbox), что переводится как коробка «передач прямого переключения».
Позже появилась более усовершенствованная версия данной трансмиссии под названием DCT (Double Clutch Transmission). В данной коробке уже нет ничего общего с АКПП или вариатором. Тут отсутствует гидротрансформатор, нет шкивов с ремнями, и нет планетарных редукторов. DCT — это логическое, эволюционное развитие трансмиссии, где роботизированная коробка берёт все лучшие качества от своих предшественников.
Структура работы устройства
Главной отличительной чертой двойного сцепления от типичного является шестерня коробки, которая расположена на 2-ух валах.
Здесь вы видите схематичное изображение двойного сцепления. Фото: 900igr.net
Одно сцепление отвечает за передачу крутящего момента первому валу, второе же- за то, чтобы вращение передалось на 2- ой вал. Один вал контролирует четную передачу, а второй- за нечетную. То есть коробка передач- это комбинация 2 шестерней, способных осуществлять работу по очереди.
Каким образом осуществляется работа двойного сцепления
В случае использования простого сцепления крутящий момент и мощность частично теряется. При условии использования двойного сцепления автоматика не ждёт решения водителя переключиться на вторую передачу, а переключается автоматически. Когда приходит время переключать передачу, первый диск сцепления отключается, и происходит включение второго диска. Для переключения передач система ориентируется на сигналы, поступающие от датчиков.
Фото: nivus.ru
Виды двойного сцепления
Двойное сцепление может быть мокрым и сухим.
В мокром типе сцепления узловой элемент размещается в масляной среде, из-за чего элементы нагреваются не очень сильно. Мокрый тип сцепления желательно устанавливать в мощные и скоростные автомобили, где передается большой крутящий момент.
Мокрый тип используется в трансмиссиях, имеющих четное кол-во передач, и нуждается в наличии масла, в котором и располагается сам диск. Мокрое сцепление состоит из двух пакетов фрикционного диска, 4-ех ступиц, поршней, а также пружин.
Крутящий момент в двойном сцеплении мокрого типа передается из двигателя на КПП благодаря сжатию ведомого и ведущего диска. Фото: skoda-autos.ru
Главный недостаток двойного сцепления мокрого типа – излишняя запутанность в его структуре, а также довольно высокие цены на эксплуатацию и ремонт.
Масло для сцепления данного типа необходимо в больших количествах. Одно из главных преимуществ двойного сцепления мокрого типа – более эффективное его охлаждение. Мокрое двойное сцепление наделено гораздо большей по уровню надежностью.
Сухой тип сцепления является более простым и надёжным, нежели мокрый, благодаря отсутствию масляного насоса. Сухое сцепление имеет 1 ведущий диск. Фото: forum.zr.ru
На сегодняшний день сухое двойное сцепление – наиболее распространенное, его устанавливают практически на семьдесят процентов авто, которые оснащены данной трансмиссией.
«Мокрый» тип двойного сцепления ставится немного реже, однако он может проработать большее количество времени.
Некоторые автопроизводители могут совмещать на машинах одновременно оба варианта, например, VW, который оснащен как мокрым вариантом двойного сцепления, так и сухим вариантом.
Но отчего же мокрый тип двойного сцепления более надежный, нежели сухой? Все дело в том, что диск, который вращается в масле, в нем и охлаждается, и в связи с этим может выдерживать огромные обороты и при этом не «сгорать». А сухой тип будет вращаться в пространстве и его будут ограничивать обороты, так как от излишне высоких оборотов он вскоре начнет гореть и деформироваться.
Плюсы двойных сцеплений
- При использовании двойного сцепления в процессе движения сохраняется плавное движение машины. При переключении передачи никакие толчки и рывки не наблюдаются.
- Возможно, происходит некоторая топливная экономия. Это происходит в связи с тем, что во переключения передачи не происходит потеря мощности.
- Происходит увеличение динамики разгона машины, ибо во время передачи крутящего момента не наблюдается задержек.
Двойное сцепление более сложное, нежели обычное. В связи с этим обслуживание и ремонт этого узла довольно сложен. Фото: акппфорд.рф
Минусы двойных сцеплений
Во время езды в авто спортивного стиля с частым торможением и разгоном у водителей может возникать проблема с ощущениями машины.
Безусловный лидер в эффективном производстве авто, которые оборудованы коробками двойного сцепления – Фольксваген. С двухтысячных годов несколько моделей начали комплектоваться шестиступенчатой КПП с прямым включением двойного сцепления. Следующее поколение- семиступенчатое двойное сцепление.
Двойное сцепление может объединять все преимущества «механики», к примеру, хороший и экономный топливный расход, и «автоматики», а именно комфортный и плавный ход, однако у данной системы есть и некоторые недостатки.
Учтите, что установку двойного сцепления нельзя назвать делом дешевым, не каждый механик возьмется за данную работу. Установка обычного сцепления будет стоить гораздо дешевле.
О некоторых других особенностях двойного сцепление узнайте из этого видео:
