Расчет коробки передач легкового автомобиля

Обзор современных конструкций коробок передач легкового автомобиля Трансмиссию считают одной из самых консервативных систем автомо-биля. Однако если взглянуть на изменения, которые произошли в сфере трансмиссий в последнее время, то такое мнение, не соответствует действительности. Специалисты по коробкам передач совершенствуют старые и предлагают новые конструкции. 7-ступенчатая автоматическая трансмиссия для легковых автомобилей, к производству которой приступила компания Mercedes-Benz. Проблема заключалась в том, что увеличение числа ступеней переключения неизбежно влечет утяжеление конструкции, рост ее габаритных размеров, усложнение управления. По этим причинам потенциал гидромеханических автоматических коробок передач считался исчерпанным, хотя большее число ступеней в коробке обеспечило бы улучшение разгонных характеристик и снижение расхода топлива в автомобиле с автоматической трансмиссией. В состав автоматической коробки передач <8,рис. 1> входят несколько наборов планетарных редукторов. К примеру, восьмиступенчатая автоматическая коробка передач, выпускаемая компанией ZF, содержит в себе четыре планетарных редуктора и элементы переключения в виде трех дисковых сцеплений и двух дисковых тормозов. Процесс переключения передач управляется электроникой и гидравликой. Широкий диапазон передаточных чисел позволяет двигателю поддерживать оптимальное количество оборотов. Рисунок 1.1 - Автоматическая коробка передач с гидротрансформатором Впервые коробка переключения передач с двойным сцеплением <8,рис. 2> была запатентована еще в 1940 году. В 1980-х годах компанией Porsche на своей модели 956 впервые была использована подобная идея, воплощенная в коробке DKG. В 2003 году установку такого типа коробки переключения передач на свои автомобили начала компания Volkswagen. Через некоторое время такие коробки передач стали появляться на автомобилях многих других производителей. В состав такой коробки передач входят практически два механизма. С помощью одного из них ведется управление нечетными передачами, а с помощью второго - четными. Из названия коробки передач видно, что каждый механизм имеет свое сцепление. При ускорении первый механизм включает одну передачу, а второй в это время уже включает следующую. Получается, что в такой коробке при двух одновременно включенных передачах благодаря разным механизмам сцепления, реально включенной является только одна. Когда возникает необходимость переключения на следующую передачу, то первое сцепление отключается, и одновременно с этим включается второе сцепление. Результат – мгновенное переключение передач без рывков, обеспечивающее беспрерывность тягового усилия двигателя. Были времена, когда подобный механизм обеспечивал Порше мировые победы на гонках, а теперь помогает до-стигнуть комфорта, экономии топлива и плавного ускорения. Рисунок 1.2 - Коробка переключения с двойным сцеплением Независимо от того, в каком режиме работает трансмиссия – автоматическом или ручном, управляет коробкой передач DSG <3, рис. 10.9> компьютер. Поэтому даже при ручном способе переключения передач с помощью селектора DSG либо клавишами, расположенными на рулевом колесе, водитель на самом деле всего лишь передает сигнал электронному блоку управления. Для выбора решения, принимаемого блоком управления, используется информация от 10 датчиков, которые анализируют режимы работы двигателя, отслеживают скорость и ускорение, с которыми движется автомобиль, определяют положение рулевого колеса, педали акселератора. Включают-выключают сцепления и вводят шестерни в зацепление сервоприводы. И даже в случае ручного переключения электроника решает сама – мягко или жестко, в зависимости от ситуации, сервоприводы будут смыкать пакет дисков сцепления. Датчики DSG способны распознать любую опасную дорожную ситуацию, а блок управления не позволит усугубить ее неправильным переключением. Первыми в модельном ряду концерна Volkswagen новую коробку передач получат Audi TT 3.2 quattro и VW Golf R32. Как показали эксплуатационные испытания Audi TT, при использование коробки передач DSG автомобиль разгоняется до 100 км/ч по сравнению с обычной шестиступенчатой КПП быстрее на 0,2 секунды. Для 3,2-литрового 250-сильного двигателя Audi TT, работающего в паре с коробкой DSG, 9,8 л на 100 км пробега выглядят невероятным показателем, особенно если учесть, что обычная версия ТТ расходует в среднем 11,5 л/100 км.