Przekładnia dwusprzęgłowa - Dual-clutch transmission
Przekładnia dwusprzęgłowa ( DCT ) (czasami określane jako dwusprzęgłową przekładnię ) jest typu multi-speed pojazd systemu przesyłowego , który wykorzystuje dwa oddzielne sprzęgła dla nieparzystych i parzystych zestawów kół zębatych . Konstrukcja jest często podobna do dwóch oddzielnych manualnych skrzyń biegów z odpowiednimi sprzęgłami umieszczonymi w jednej obudowie i pracujących jako jedna jednostka. W samochodach osobowych i ciężarówkach DCT działa jak automatyczna skrzynia biegów , nie wymagając interwencji kierowcy w celu zmiany biegów.
Pierwszym DCT, który wszedł do produkcji, była automatyczna skrzynia biegów Easidrive wprowadzona w średniej wielkości samochodzie Hillman Minx z 1961 roku . Następnie w latach 70. pojawiły się różne ciągniki z Europy Wschodniej (z obsługą ręczną za pomocą jednego pedału sprzęgła), a następnie samochód wyścigowy Porsche 962 C w 1985 r. Pierwszy DCT ery nowożytnej został użyty w 2003 roku w Volkswagenie Golfie R32 . Od końca 2000 roku DCT stały się coraz bardziej rozpowszechnione i wyparły hydrauliczne automatyczne skrzynie biegów w różnych modelach samochodów.
Projekt
Podstawową zasadą DCT jest to, że jedno sprzęgło napędza zestaw biegów dla biegów o numerach parzystych, podczas gdy drugie sprzęgło napędza biegi o numerach nieparzystych. Ponieważ DCT może wstępnie wybrać nieparzysty bieg, gdy pojazd jest napędzany na biegu parzystym (lub odwrotnie), DCT może zmieniać biegi kilka razy szybciej niż jest to możliwe w przypadku manualnej skrzyni biegów. Poprzez synchronizację działania jednego sprzęgła dokładnie w momencie, w którym drugie jest rozłączane, przekładnia DCT może zmieniać biegi bez przerywania dostarczania momentu obrotowego do kół.
DCT wykorzystuje pakiety sprzęgieł (jak w manualnej skrzyni biegów), zamiast konwertera momentu obrotowego stosowanego w tradycyjnych (hydraulicznych) automatycznych skrzyniach biegów. Sprzęgła DCT są „mokre” lub „suche” i są podobne do sprzęgieł stosowanych w większości motocykli. Mokre sprzęgła są skąpane w oleju, aby zapewnić chłodzenie powierzchni sprzęgła, dlatego też mokre sprzęgła są często używane w zastosowaniach o wyższym obciążeniu momentu obrotowego, takich jak silnik 1250 N⋅m (922 lbf⋅ft) w Bugatti Veyron .
Możliwych jest kilka rozwiązań dla dwóch sprzęgieł, które opisano poniżej:
- Większość samochodowych DCT używa dwóch koncentrycznych pakietów sprzęgieł umieszczonych na tej samej osi co koło zamachowe . Dlatego zewnętrzny pakiet sprzęgła ma większą średnicę niż wewnętrzny pakiet sprzęgła.
- Wiele DCT dla ciągników (takich jak Fortschritt ZT 320 ) wykorzystuje podobny układ, w którym sprzęgła są umieszczone na tej samej osi koła zamachowego. Różnica polega na tym, że sprzęgła są w różnych pozycjach na tej osi (tj. jedno przed drugim) i mają ten sam rozmiar. Ten projekt jest używany przez Tremec TR-9070 DCT używany przez 2020 Ford Mustang Shelby GT500 .
- Inny projekt (stosowany w skrzyni biegów Volkswagena DQ200 ) obejmuje dwa identyczne sprzęgła umieszczone obok siebie. Ta konstrukcja wymaga dwóch umieszczonych obok siebie wałków wejściowych, które są napędzane z wału korbowego za pomocą kół zębatych.
Historia
Koncepcja dwusprzęgłowej skrzyni biegów została wymyślona przez francuskiego inżyniera Adolphe'a Kégresse'a w 1939 roku. Skrzynia biegów była przeznaczona do zastosowania w Citroën Traction Avant , jednak Kégresse zabrakło pieniędzy na opracowanie działającego modelu.
Jedną z pierwszych produkcyjnych DCT była jednostka Easidrive opracowana pod koniec lat pięćdziesiątych przez brytyjskie firmy Smiths Industries i Rootes. Ten DCT — wprowadzony w 1961 roku Hillman Minx (seria IIIC) — wykorzystywał dwa sprzęgła elektromagnetyczne , wraz z analogową elektroniką i szeregiem elektrozaworów do realizacji zmiany biegów. Easidrive była oferowana jako opcja w modelach Hillman i piosenkarz, jednak nie było to niezawodne urządzenie, a wielu zostało zastąpione zwykłymi ręcznymi przekładniami.
Porsche rozpoczęło opracowywanie DCT do samochodów wyścigowych pod koniec lat 70. ze względu na możliwość zapobiegania spadkowi doładowania podczas zmiany biegów w silniku z turbodoładowaniem. Ponieważ elektronika wymagana do sterowania skrzynią biegów stała się wystarczająco kompaktowa, aby była praktyczna, skrzynia biegów Porsche Doppelkupplungsgetriebe („przekładnia dwusprzęgłowa”) (PDK) została zainstalowana jako prototyp w samochodzie wyścigowym Porsche 956 Le Mans w 1983 roku. PDK w konkursie to samochód wyścigowy Porsche 962 C Le Mans z 1985 roku , który wygrał Mistrzostwa Świata Samochodów Sportowych w 1986 roku. Skrzynia biegów PDK była również używana w samochodzie rajdowym Audi Sport Quattro S1 Group B z 1985 roku .
Pierwszym masowo produkowanym samochodem osobowym, który używał DCT, był 2003 Volkswagen Golf R32 .
Producenci
- BorgWarner
BorgWarner wyprodukował pierwszy masowo produkowany DCT, który był używany w modelu R32 wprowadzonym do gamy Volkswagen Golf w 2003 roku. Firma wyprodukowała wiele DCT używanych przez Grupę Volkswagen (sprzedawanych jako DSG dla samochodów marki Volkswagen) i wyprodukowała różne elementy do samochodu sportowego Nissan GT-R z 2007 roku , wczesne zastosowanie dla DCT, w którym występują obciążenia o wysokim momencie obrotowym. Firma zaopatruje kilku producentów samochodów w kompletne zespoły transmisyjne, mokre sprzęgła i/lub mechatroniczne moduły sterujące.
- Getrag
Getrag rozpoczął produkcję DCT w 2008 roku i zaopatrywał takich producentów jak BMW, Dacia, Dodge, Ferrari, Mercedes-Benz, Ford, Mitsubishi, Renault, Smart i Volvo. Getrag 7DCL750 jest DCT 7-biegowa, który jest przeznaczony do silników wyczynowych i ma rating moment obrotowy 750 N⋅m (553 lbf⋅ft). Jest stosowany w samochodach sportowych z centralnie umieszczonym silnikiem, takich jak Ferrari 458 z 2009 roku , Mercedes-AMG GT z 2014 roku i Ford GT z 2017 roku .
- LuK
LuK DCT są stosowane przez Grupę Volkswagen od 2008 roku w kilku mniejszych samochodach o stosunkowo niskim momencie obrotowym.
- Ricardo
Ricardo zaprojektował i zbudował 7-biegowy DCT używany przez Bugatti Veyron w latach 2005-2015 , który ma 16-cylindrowy silnik z turbodoładowaniem, wytwarzający 1250 N⋅m (922 lbf⋅ft) momentu obrotowego.
- ZF Friedrichshafen
ZF Friedrichshafen produkuje 7-biegowy DCT używany przez Porsche.
Zastosowanie w pojazdach silnikowych
Po wprowadzeniu w 2003 roku przekładni DCT w Volkswagenie Golfie R32 , wykorzystującej 6-biegową przekładnię DCT (kod modelu DQ250 ) z dwoma koncentrycznymi sprzęgłami mokrymi. W ciągu następnych kilku lat DCT stał się dostępny w różnych modelach Volkswagena i Audi. W 2008 roku grupa Volkswagen rozpoczęła produkcję DQ200 , 7- biegowego DCT wykorzystującego dwa suche sprzęgła ustawione obok siebie (zamiast koncentrycznie). Volkswagen twierdzi, że zużycie paliwa jest mniejsze o 6% w porównaniu z 6-biegową manualną skrzynią biegów i o 20% w porównaniu z tradycyjną (hydrauliczną) automatyczną skrzynią biegów. Przekładnie DCT były stosowane w pojazdach sprzedawanych przez Volkswagen, Audi, SEAT, Skoda i Bugatti, sprzedawanych głównie pod nazwą Direct-Shift Gearbox (z wyjątkiem Audi, które również używało określenia S-Tronic ).
Zastosowanie w samochodach o wysokich osiągach rozpoczęło się w 2005 roku od 7-biegowego DCT stosowanego w Bugatti Veyron . Inne wczesne zastosowania o wysokich osiągach to Nissan GT-R z 2007 roku, Ferrari California z 2008 roku, Mitsubishi Lancer Evolution X z 2008 roku i Porsche 911 (997) z 2009 roku .
Honda VFR1200F z 2009 roku jest pierwszym motocyklem wyposażonym w DCT. Od tego czasu Honda rozszerzyła zastosowanie DCT do modeli Gold Wing (rok modelowy 2018), Africa Twin, Rebel 1100 i NC750X (rok modelowy 2020).
W 2010 roku 6-biegowa skrzynia biegów Duonic Mitsubishi Fuso stała się pierwszym DCT zastosowanym w ciężarówce.
Acura ILX 2012 wykorzystuje konwerter momentu obrotowego (urządzenie zwykle używane w hydraulicznych automatycznych skrzyniach biegów) w połączeniu z 8-biegową przekładnią DCT. Zadaniem przekładni hydrokinetycznej jest poprawa płynności jazdy przy niskich prędkościach poprzez eliminację wstrząsów i drgań, które czasami występują w DCT przy niskiej prędkości.
Wiele chińskich samochodów jak MG HS , Geely Binyue i inne korzysta z tego modelu skrzyni biegów.
Zastosowanie w ciągnikach
Kilka ciągników z lat 70. z krajów Europy Wschodniej (takich jak pochodne Kirovets K-700 ) używało sterowanych ręcznie DCT. Na przykład Fortschritt ZT 300 ma funkcję Unterlastschaltstufe („zmiana biegów pod obciążeniem”), którą kierowca musi wstępnie wybrać, a następnie aktywować, naciskając sprzęgło do połowy. To włącza drugie sprzęgło, które włącza przekładnię redukcyjną na napędzane koła bez przerwy w przenoszeniu momentu obrotowego na koła.
Wykorzystanie w wagonach kolejowych
W niektórych wagonach zastosowano inny typ przekładni dwusprzęgłowej . Dwa sprzęgła są umieszczone jedno na wale wejściowym skrzyni biegów, a drugie na wale wyjściowym skrzyni biegów. Aby zmienić bieg, oba sprzęgła rozłączają się jednocześnie i włącza się hamulec wewnątrz skrzyni biegów. Zmiana biegów następuje, gdy wszystkie biegi są nieruchome, więc nie jest potrzebny mechanizm synchronizujący . Po zmianie biegu oba sprzęgła ponownie się załączają. Nastąpiła znaczna przerwa w przekazywaniu mocy, więc system ten nie nadaje się do manewrowania lokomotyw .
Zobacz też
| Przekładnie samochodowe |
|---|
| podręcznik |
| Automatyczne / Półautomatyczne |
- Oszczędność paliwa w samochodach
- Pasmo mocy
- Czas zmiany
-
Multimedia związane z przekładnią dwusprzęgłową w Wikimedia Commons
