Коробка передач с прямым переключением передач ( DSG , нем . Direktschaltgetriebe [1] ) [2] [3] — это электронно-управляемая, двухдисковая , [2] многовальная, автоматическая коробка передач , в конфигурации трансмиссии или традиционной трансмиссии (в зависимости от конфигурации двигателя/привода), с автоматизированным управлением сцеплением и с полностью автоматическим [2] или полуручным выбором передач. Первые коробки передач с двойным сцеплением были получены в результате внутренней разработки Porsche для Porsche 962 в 1980-х годах.
Проще говоря, DSG автоматизирует две отдельные «ручные» коробки передач (и сцепления), размещенные в одном корпусе и работающие как единое целое. [2] [3] [4] Она была разработана BorgWarner и лицензирована Volkswagen Group при поддержке IAV GmbH . [ требуется ссылка ] Используя два независимых сцепления, [2] [4] DSG может достичь более быстрого времени переключения передач [2] [4] и устраняет необходимость в гидротрансформаторе обычной планетарной автоматической трансмиссии . [2]
На момент запуска в 2003 году [2] [5] она стала первой в мире автоматизированной трансмиссией с двойным сцеплением в серийном автомобиле [2] [5] на немецком рынке Volkswagen Golf Mk4 R32 [2] [ 5] и вскоре после этого во всем мире в оригинальном Audi TT 3.2. [6] и 2004+ New Beetle TDI. В течение первых нескольких лет производства эта оригинальная трансмиссия DSG была доступна только в поперечно ориентированных [2] переднемоторных , переднеприводных и полноприводных автомобилях на основе Haldex Traction .
Первая трансмиссия DSG, которая пошла в производство для основных марок Volkswagen Group, имела шесть передних скоростей (и одну заднюю) [5] [6] и использовала мокрые/погружные многодисковые пакеты сцепления [2] (внутренний код Volkswagen Group: DQ250, префикс кода детали: 02E). [6] [7] Она была сопряжена с двигателями с крутящим моментом до 350 Н·м (260 фунт-фут). [5] [6] Версия с приводом на два колеса весит 93 кг (205 фунтов). Она производится на заводе Volkswagen Group в Касселе [2] с ежедневным объемом производства 1500 единиц. [5]
В начале 2008 года появилась еще одна первая в мире [5] 70-килограммовая (150 фунтов) семиступенчатая коробка передач DSG [5] (внутренний код Volkswagen Group: DQ200, префикс кода детали: 0AM) [7] [8] [9] . Она отличается от шестиступенчатой DSG тем, что использует два однодисковых сухих сцепления (аналогичного диаметра). [9] Этот пакет сцепления был разработан компанией LuK Clutch Systems, Gmbh. [10] Эта семиступенчатая DSG используется в небольших переднеприводных автомобилях с двигателями меньшего рабочего объема и меньшим крутящим моментом , [5] [6] [9] таких как Volkswagen Golf Mk6 , [5] [9] Volkswagen Polo Mk5 , [9] и новый SEAT Ibiza . [6] Она была установлена в паре с двигателями с крутящим моментом до 250 Н·м (180 фунт·фут). [11] У нее значительно меньший объем масла, чем у шестиступенчатой DQ250; эта новая DQ200 использует всего 1,7 литра (0,37 британского галлона; 0,45 галлона США) трансмиссионной жидкости. [5]
В сентябре 2010 года VW выпустил новую семиступенчатую коробку передач DSG, способную развивать крутящий момент до 600 Н·м (440 фунт-фут), DQ500. [12]
В конце 2008 года в серийное производство поступила совершенно новая семиступенчатая продольная [6] [13 ] версия S tronic [13] коробки передач DSG (внутренний код Volkswagen Group: DL501, префикс кода детали: 0B5). [7] Первоначально, с начала 2009 года, она использовалась только в некоторых автомобилях Audi и только с продольно установленными двигателями . Как и оригинальная шестиступенчатая DSG, она оснащена концентрическим двойным мокрым многодисковым сцеплением. [13] Однако этот конкретный вариант использует заметно больше дисков — большее внешнее сцепление (для нечетных передач) использует 10 дисков, тогда как меньшее внутреннее сцепление (привод четных передач и заднего хода) использует 12 дисков. [13] Еще одним заметным изменением по сравнению с оригинальными поперечными DSG является система смазки [14] [15] — теперь Audi использует два полностью отдельных масляных контура. [13] Один масляный контур, состоящий из 7,5 литров (1,65 имп галлона; 1,98 галлона США), смазывает гидравлические сцепления и мехатронику полностью синтетической специализированной автоматической трансмиссионной жидкостью (ATF), [13] в то время как другой масляный контур смазывает зубчатые передачи и передние и центральные дифференциалы 4,3 литрами (0,95 имп галлона; 1,14 галлона США) обычного гипоидного трансмиссионного масла . [13] Эта двухконтурная смазка направлена на повышение общей надежности за счет устранения перекрестного загрязнения мусором и частицами износа. [ 13] Он имеет предел крутящего момента до 600 Н·м (440 фунт·фут), [6] и выходную мощность двигателя до 330 кВт (450 л.с .; 440 л.с. ). [6] Общая масса, включая все смазочные материалы и двухмассовый маховик, составляет 141,5 кг (312 фунтов). [6]
Первоначально эта коробка передач была доступна в полноприводных вариантах quattro [7] и очень похожа на новую коробку передач Porsche Doppel-Kupplung (PDK), поставляемую ZF Friedrichshafen [16] . [17] [18]
Двигатель внутреннего сгорания приводит в действие два пакета сцепления . [2] [4] Внешний пакет сцепления приводит в действие передачи 1, 3, 5 [2] (и 7, если установлена), и задний ход [2] — внешний пакет сцепления имеет больший диаметр по сравнению с внутренним сцеплением, и поэтому может выдерживать большие крутящие нагрузки. Внутренний пакет сцепления приводит в действие передачи 2, 4 и 6. [2] Вместо стандартного большого сухого однодискового сцепления каждый пакет сцепления для шестиступенчатой DSG представляет собой набор из четырех небольших мокрых чередующихся дисков сцепления (аналогично мокрому многодисковому сцеплению мотоцикла ). Из-за ограничений по пространству два узла сцепления являются концентрическими , а валы внутри коробки передач полые и также концентрические. [4] Поскольку наборы передач альтернативного пакета сцепления могут быть предварительно выбраны [2] [4] (предиктивное переключение включено через ненагруженную секцию коробки передач), время бездействия при переключении исключается [2] [4], поскольку передача крутящего момента просто переключается с одного пакета сцепления на другой. [2] Хотя DSG имеет одно из самых быстрых времени переключения на рынке, утверждение о том, что DSG требуется всего около 8 миллисекунд для переключения на повышенную передачу, не подтверждено сторонними данными и не заявлено производителем.
Вариант DSG, устанавливаемый на подключаемые гибридные автомобили (такие как Golf/Passat GTE и Audi A3 e-tron), также имеет третье сцепление — его функция заключается в подключении электродвигателя к двигателю внутреннего сгорания, когда для приведения автомобиля в движение требуются оба источника энергии одновременно (якорь двигателя постоянно вращается вместе с входным валом трансмиссии). Оно также задействовано для запуска двигателя внутреннего сгорания от электродвигателя, когда трансмиссия находится в положении «N» — это связано с тем, что двигатель не имеет обычного стартера .
В коробке передач с прямым переключением передач используется напольный рычаг переключения передач , очень похожий на рычаг обычной автоматической коробки передач. [9] Рычаг перемещается в прямой плоскости «вперед-назад» (без каких-либо « собачьих » смещений) и оснащен дополнительной кнопкой, помогающей предотвратить непреднамеренный выбор неподходящего положения рычага переключения передач.
Положение P напольного рычага переключения передач означает, что трансмиссия установлена в положение парковки . Оба пакета сцепления полностью отключены, все наборы передач отключены, и на коронную шестерню внутреннего дифференциала DSG наложена жесткая механическая блокировка трансмиссии . Это положение должно использоваться только при неподвижном автомобиле . Кроме того, это положение должно быть установлено на рычаге переключения передач перед тем, как можно будет вынуть ключ зажигания автомобиля .
Положение N напольного рычага переключения передач означает, что трансмиссия находится в нейтральном положении . Подобно положению P выше, оба пакета сцепления и все наборы передач полностью отключены; однако также отключена блокировка трансмиссии на стоянке.
Пока автомобиль неподвижен и находится в нейтральном положении ( N ), водитель может выбрать D для движения (после предварительного нажатия на педаль тормоза ). Внешняя муфта трансмиссии K2 включается в начале точки зацепления, в то время как на валу альтернативной передачи также выбирается муфта задней передачи K1. [2] [3] Пакет муфт для второй передачи (K2) готов к включению. Когда водитель отпускает педаль тормоза, усилие зажима муфты K2 увеличивается, позволяя трансмиссии приводить в движение колеса. Нажатие педали акселератора включает сцепление и вызывает увеличение скорости движения автомобиля вперед. Нажатие педали газа до пола (жесткое ускорение) заставит коробку передач «переключиться» на первую передачу, чтобы обеспечить ускорение, связанное с первой, хотя будет небольшая задержка, пока коробка передач отменяет выбор второй передачи и выбирает первую передачу. По мере ускорения автомобиля компьютер трансмиссии определяет, когда следует полностью использовать вторую передачу (которая связана со вторым сцеплением). В зависимости от скорости автомобиля и мощности двигателя, запрашиваемой водителем (определяется положением педали газа), DSG затем переключается на повышенную передачу. Во время этой последовательности DSG отключает первое внешнее сцепление, одновременно включая второе внутреннее сцепление [2] [3] (вся мощность от двигателя теперь проходит через второй вал), тем самым завершая последовательность переключения. Эта последовательность занимает доли секунды (благодаря предварительному выбору) и может быть выполнена без снятия дроссельной заслонки, что приводит к минимальной потере мощности. [2]
После того, как автомобиль завершил переключение на вторую передачу, первая передача немедленно отключается, а третья передача предварительно выбирается. [2] [3] Как только приходит время переключения на 3-ю передачу, второе сцепление отключается, а первое сцепление снова включается. [2] Эта последовательность повторяется при переключении передач.
Переключение на пониженную передачу похоже на переключение на повышенную, но в обратном порядке. При 600 миллисекундах переключение на пониженную передачу обязательно происходит медленнее, поскольку электронному блоку управления двигателем (ЭБУ) необходимо «переключить» дроссельную заслонку, чтобы скорость вращения коленчатого вала двигателя соответствовала соответствующей скорости вращения вала шестерни. [2] Переключение на пониженную передачу происходит, когда ЭБУ определяет замедление автомобиля или когда требуется больше мощности.
Фактические точки переключения определяются ЭБУ трансмиссии DSG, который управляет гидромеханическим блоком. [2] ЭБУ трансмиссии, в сочетании с гидромеханическим блоком, вместе называются мехатронным [2] блоком или модулем. Поскольку ЭБУ DSG использует нечеткую логику , работа DSG считается адаптивной ; [ сомнительно – обсудить ] то есть DSG «узнает», как пользователь водит автомобиль, и будет постепенно подстраивать точки переключения в соответствии с привычками водителя. [ требуется цитата ]
На дисплее приборов автомобиля между спидометром и тахометром отображаются доступные положения рычага переключения передач, текущее положение рычага переключения передач выделено жирным шрифтом, а текущее передаточное отношение также отображается в виде числа.
При «нормальном», прогрессивном и линейном ускорении и замедлении DSG переключается последовательно ; т. е. при ускорении: 1-я → 2-я → 3-я → 4-я → 5-я → 6-я, и та же последовательность в обратном порядке для замедления. Однако DSG может также пропускать обычный последовательный метод, пропуская передачи, и переключать две или более передач. [3] Это наиболее очевидно, если автомобиль движется на спокойной скорости на одной из более высоких передач с небольшим открытием дроссельной заслонки, а затем нажимается педаль акселератора, включив функцию кик-дауна . Во время кик-дауна DSG будет пропускать передачи, [9] переключаясь непосредственно на наиболее подходящую передачу в зависимости от скорости и открытия дроссельной заслонки. Этот кик-даун может быть включен любым увеличенным открытием педали акселератора и полностью независим от дополнительного сопротивления, которое будет обнаружено, когда педаль полностью нажата до пола, что активирует аналогичную функцию кик-дауна в ручном режиме работы. Семиступенчатая коробка передач в моделях Audi 2007 года не переключается автоматически на 6-ю передачу; вместо этого она остается на 5-й, чтобы поддерживать мощность на высоких оборотах во время движения. [ необходима цитата ]
Когда напольный рычаг селектора передач находится в положении D , DSG работает в полностью автоматическом режиме, [3] [4] с акцентом на переключения передач, запрограммированных на максимальную экономию топлива . [3] [9] Это означает, что переключения будут происходить очень рано в диапазоне оборотов. Например, на Volkswagen Golf Mk5 GTI шестая передача будет включаться примерно на скорости 52 км/ч (32 мили/ч) при первоначальном использовании трансмиссии DSG с адаптацией ЭБУ по умолчанию; хотя при «агрессивном» или «спортивном» стиле вождения адаптивная схема переключения увеличит скорость автомобиля, при которой включается шестая передача.
Напольный рычаг селектора также имеет положение S. [2] При выборе S в DSG активируется спортивный режим [2] . Спортивный режим по-прежнему функционирует как полностью автоматический режим, [3] идентичный по работе режиму D , но переключение на повышенную и пониженную передачу происходит гораздо выше в диапазоне оборотов двигателя. [2] [3] [9] Это способствует более спортивной манере вождения, [2] за счет использования значительно большей доступной мощности двигателя , а также максимального торможения двигателем . Однако этот режим оказывает отрицательное влияние на расход топлива автомобиля по сравнению с режимом D. Этот режим может быть неидеальным для использования при спокойном вождении; а также когда дорожные условия очень скользкие из-за льда, снега или проливного дождя — из-за возможной потери сцепления шин (пробуксовка колес во время ускорения, а также может привести к блокировке колес при переключении на пониженную передачу на высоких оборотах двигателя при закрытой дроссельной заслонке). На автомобилях, оборудованных системами 4motion или quattro, это может быть частично компенсировано трансмиссией, поддерживающей постоянное включение заднего дифференциала в режиме S, поэтому распределение мощности при потере сцепления передних колес может быть немного улучшено.
На дисплее прибора выделяется буква S , и, как и в режиме D , текущее передаточное отношение также отображается в виде числа.
Положение R напольного рычага переключения передач означает, что трансмиссия находится в режиме заднего хода. Это работает аналогично D , но есть только одна передача заднего хода. При выборе R подсвечивается на дисплее прибора.
Кроме того, напольный рычаг переключения передач также имеет другую плоскость работы для ручного режима [3] [4] с подпружиненными положениями + и − . Эта плоскость выбирается перемещением рычага от водителя (в автомобилях с сиденьем водителя справа рычаг переводится влево, а в автомобилях с левым рулем рычаг переводится вправо) только в режиме D. При выборе этой плоскости DSG теперь можно управлять как механической коробкой передач , хотя и только в режиме последовательного переключения .
В большинстве приложений (VW) показания на дисплее прибора меняются на 6 5 4 3 2 1 , и, как и в автоматических режимах, текущее используемое передаточное отношение подсвечивается или выделяется жирным шрифтом. В других версиях (например, на Audi TT) на дисплее отображается только M, а затем текущая выбранная передача; например, M1 , M2 и т. д.
Для переключения на повышенную передачу рычаг толкается вперед (против давления пружины) в сторону + , а для переключения на пониженную передачу рычаг тянется назад в сторону − . Теперь трансмиссия DSG может работать с переключением передач, определяемым (в первую очередь) водителем. Такой метод работы обычно называется tiptronic . [2] В интересах сохранения двигателя при ускорении в ручном режиме/режиме tiptronic DSG по-прежнему будет автоматически переключаться на повышенную передачу непосредственно перед красной линией , а при замедлении она будет автоматически переключаться на пониженную передачу на очень низких оборотах, непосредственно перед холостым ходом двигателя (tickover). Кроме того, если водитель запрашивает передачу, когда это неуместно (например, запрашивает пониженную передачу, когда обороты двигателя близки к красной линии), DSG не переключится на запрошенную водителем передачу. [3]
Текущие варианты DSG по-прежнему будут переключаться на пониженную передачу до самого низкого возможного передаточного числа, когда кнопка кик-дауна активируется при полном газе в ручном режиме. В ручном режиме этот кик-даун активируется только дополнительной кнопкой в нижней части хода педали акселератора; если она не нажата, DSG не будет переключаться на пониженную передачу и просто выполнит ускорение при полном газе на той передаче, которая использовалась ранее.
Первоначально [ когда? ] доступны на определенных [ нужен пример ] мощных [ количественно ] автомобилях, и тех, у кого "спортивный" [ требуется дополнительное объяснение ] уровень отделки салона — например, с двигателями 2.0 T FSI и 3.2/3.6 VR6 [2] — были доступны подрулевые переключатели передач [3] [4] . Однако теперь они предлагаются (либо как стандартная инклюзивная установка, либо как заводская опция) практически на всех автомобилях, оборудованных DSG, во всех модельных рядах, включая менее мощные версии, такие как 105 PS Volkswagen Golf Plus . [9]
Они работают так же, как и рычаг переключения передач, установленный на полу, когда он находится поперек ворот в ручном режиме. Подрулевые переключатели имеют два явных преимущества: водитель может безопасно держать обе руки на рулевом колесе при использовании ручного/типтроник режима; и водитель может временно вручную переключить любую из автоматических программ ( D или S ), [9] и получить мгновенное ручное управление трансмиссией DSG [9] (в рамках описанных выше ограничений).
Если ручное управление одним из автоматических режимов ( D или S ) , активируемое подрулевыми переключателями , используется периодически, трансмиссия DSG по умолчанию вернется к ранее выбранному автоматическому режиму после заданного периода бездействия подрулевых переключателей или когда автомобиль остановится. В качестве альтернативы, если водитель захочет немедленно вернуться к полностью автоматическому управлению, это можно сделать, активировав и удерживая подрулевой переключатель + [9] в течение как минимум двух секунд.
Автомобили Volkswagen Group с коробкой передач DSG включают в себя: [7]
Первоначально компания Audi использовала название DSG , однако впоследствии переименовала свою коробку передач с прямым переключением в S tronic .
В 7-скоростных коробках передач DQ200 и 6-скоростных коробках передач DQ250 иногда наблюдается потеря мощности (выключение передач) из-за короткого замыкания проводов, вызванного накоплением серы в трансмиссионном масле. [30]
В августе 2009 года Volkswagen of America провела два отзыва автомобилей, оборудованных DSG. Первый из них затронул 13 500 автомобилей [31] и был призван устранить незапланированные переключения на нейтральную передачу [31] , а второй был связан с аналогичными проблемами (к тому времени приписанными неисправным датчикам температуры) и был применен к 53 300 автомобилям [31] [32] [33] Эти отзывы возникли в результате расследований, проведенных Национальной администрацией безопасности дорожного движения США (NHTSA) [34] , где владельцы сообщали в NHTSA о потере мощности во время движения. [31] Это предварительное расследование показало, что затронутыми были только автомобили 2008 и 2009 модельных годов . [31] [34]
В ноябре 2009 года Volkswagen отозвал некоторые модели Golf, Jetta, EOS, Passat и Caddy, оснащенные 6-ступенчатой коробкой передач DSG DQ250, поскольку коробка передач могла неправильно считывать температуру сцепления, что приводило к режиму защиты сцепления, вызывающему потерю мощности. [35]
С 2009 года китайские потребители, особенно интернет-сообщество, стали выражать обеспокоенность по поводу того, что Volkswagen не отреагировал на жалобы на дефекты в своих автомобилях, оборудованных DSG. Типичные проблемы, связанные с 6-ступенчатой DSG, включают ненормальный шум и невозможность переключения передач; в то время как проблемы, связанные с 7-ступенчатой DSG, включают ненормальный шум, чрезмерный толчок при переключении передач, ненормальное увеличение оборотов двигателя , мигающий индикатор передач на приборной панели, а также невозможность переключения на четные передачи. [ необходима цитата ] В марте 2012 года китайский надзорный орган по качеству Главное управление по надзору за качеством, инспекции и карантину (AQSIQ) заявил, что он связался с Volkswagen (Китай) и настоятельно рекомендовал автопроизводителю изучить эти проблемы. [36] [37] В опросе, проведенном Gasgoo.com (Китай) среди 2937 отраслевых экспертов и инсайдеров, 83% респондентов считали, что автопроизводителю следует рассмотреть возможность полного отзыва транспортных средств. [38] В марте 2012 года Volkswagen Group China признала, что в ее семиступенчатых коробках передач DSG может быть проблема, которая может затронуть около 500 000 автомобилей из ее различных дочерних компаний в Китае. [39] С тех пор для затронутых автомобилей было предложено обновление программного обеспечения в попытке устранить проблему.
По данным 163.com — одного из самых популярных китайских веб-порталов — в марте 2012 года около четверти жалоб на проблемы, обнаруженные в автомобилях на китайском автомобильном рынке, были поданы на автомобили, оснащенные DSG, произведенные Volkswagen. [40] Пять основных моделей, на которые больше всего жалоб, были:
Стоит отметить, что Touareg никогда не оснащался коробкой передач DSG.
15 марта 2013 года Центральное телевидение Китая выпустило в эфир программу, посвященную Всемирному дню прав потребителей . В программе критиковалась проблема, связанная с автомобилями Volkswagen, оборудованными коробками передач DSG. 17 марта 2013 года Volkswagen Group China объявила на своей официальной странице Weibo, что она добровольно отзовет автомобили, оборудованные коробками передач DSG. [41] Некоторые источники оценили частоту отказов автомобилей, оборудованных коробками передач DSG, проданных в Китае, в более чем 20 000 на миллион проданных. [ требуется ссылка ]
VW Sweden прекратила продавать Passat EcoFuel DSG в качестве такси после того, как у многих автомобилей возникли проблемы с 7-ступенчатой коробкой передач DSG. Вместо этого они предложили Touran EcoFuel DSG, который использует обновленную версию той же коробки передач DSG. [42]
Отзыв был распространен на Японию, где было отозвано 91 000 автомобилей (VW и Audi с одинаковой коробкой передач DSG). [43]
Через 13 дней после отзыва в Сингапуре Volkswagen Malaysia также объявила об отзыве 7-ступенчатой DSG. Компания не опубликовала официального заявления, но было заявлено, что в общей сложности в отзыве участвовало 3962 единицы — единицы, произведенные в период с июня 2010 года по июнь 2011 года, причем затронутыми были модели Golf, Polo, Scirocco, Cross Touran, Passat и Jetta, оснащенные трансмиссией. [44]
15 октября 2019 г., Австралия отзывает 7-ступенчатые коробки передач DSG. Из-за производственного брака со временем может возникнуть трещина в аккумуляторе давления трансмиссии. Если аккумулятор давления треснет, в гидравлической системе коробки передач теряется масло и давление. В результате прерывается передача мощности двигателя через коробку передач. Ощущение этого симптома можно сравнить с нажатием сцепления в автомобиле, оснащенном механической коробкой передач. Это может увеличить вероятность аварии, затрагивающей пассажиров автомобиля и других участников дорожного движения. [45]