Коробка передач с прямым переключением ( DSG , немецкий : Direktschaltgetriebe [1] ) [2] [3] представляет собой многовальную автоматическую коробку передач с двойным сцеплением и электронным управлением , [2] с коробкой передач или традиционной компоновкой трансмиссии (в зависимости от в зависимости от конфигурации двигателя/привода), с автоматическим управлением сцеплением и с полностью автоматическим [2] или полуручным выбором передачи. Первые коробки передач с двойным сцеплением были заимствованы из собственной разработки Porsche для Porsche 962 в 1980-х годах.
Проще говоря, DSG автоматизирует две отдельные «ручные» коробки передач (и сцепления), содержащиеся в одном корпусе и работающие как один блок. [2] [3] [4] Он был разработан BorgWarner и лицензирован Volkswagen Group при поддержке IAV GmbH . [ нужна ссылка ] Используя два независимых сцепления, [2] [4] DSG может добиться более быстрого переключения передач [2] [4] и исключить гидротрансформатор обычной планетарной автоматической коробки передач . [2]
На момент запуска в 2003 году [2] [5] она стала первой в мире автоматизированной коробкой передач с двойным сцеплением в серийном автомобиле, [2] [5] на немецком рынке Volkswagen Golf Mk4 R32 , [2] [5] и вскоре после этого по всему миру, в оригинальном Audi TT 3.2. [6] и New Beetle TDI 2004+ года выпуска. В течение первых нескольких лет производства эта оригинальная трансмиссия DSG была доступна только в поперечно ориентированных [2] переднемоторных , переднеприводных и полноприводных компоновках автомобилей на базе Haldex Traction .
Первая коробка передач DSG, поступившая в производство для основных марок Volkswagen Group, имела шесть передач вперед (и одну назад) [5] [6] и использовала многодисковые пакеты сцепления с мокрым/погружным приводом [2] (внутренний код Volkswagen Group: DQ250, префикс кода детали: 02E). [6] [7] Он работает в паре с двигателями с крутящим моментом до 350 Нм (260 фунт-фут). [5] [6] Полноприводная версия весит 93 кг (205 фунтов). Он производится на заводе Volkswagen Group в Касселе [2] с ежедневной производительностью 1500 единиц. [5]
В начале 2008 года появилась еще одна первая в мире [5] семиступенчатая коробка передач DSG массой 70 кг (150 фунтов) [5] (внутренний код Volkswagen Group: DQ200, префикс кода детали: 0AM) [7] [8] [9] стал доступен. От шестиступенчатой DSG она отличается тем, что использует два однодисковых сухих сцепления (аналогичного диаметра). [9] Этот пакет сцепления был разработан компанией LuK Clutch Systems, Gmbh. [10] Эта семиступенчатая коробка передач DSG используется в небольших переднеприводных автомобилях с двигателями меньшего объема и меньшим крутящим моментом , [5] [6] [9], таких как Volkswagen Golf Mk6 , [5] [9] Volkswagen Polo Mk5 , [9] и новый SEAT Ibiza . [6] Он работает в паре с двигателями с крутящим моментом до 250 Нм (180 фунт-футов). [11] У него значительно меньший объем масла, чем у шестиступенчатой коробки передач DQ250; этот новый DQ200 использует всего 1,7 литра (0,37 имп галлона; 0,45 галлона США) трансмиссионной жидкости. [5]
В сентябре 2010 года VW выпустил новую семиступенчатую коробку передач DSG, рассчитанную на крутящий момент до 600 Нм (440 фунт-фут), DQ500. [12]
В конце 2008 года в серийное производство пошла 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, он использовался только в некоторых автомобилях Audi и только с продольно установленными двигателями . Как и оригинальная шестиступенчатая коробка передач DSG, она оснащена концентрическим двойным многодисковым сцеплением мокрого типа. [13] Однако в этом конкретном варианте используется значительно больше дисков: в более крупной внешней муфте (для нечетных передач) используется 10 дисков, тогда как в меньшей внутренней муфте (ведущей четных передачах и передаче заднего хода) используется 12 пластин. [13] Еще одним заметным изменением по сравнению с оригинальными поперечными DSG является система смазки [14] [15] – Audi теперь использует два полностью отдельных масляных контура. [13] Один масляный контур объемом 7,5 литров (1,65 имп галлона; 1,98 галлона США) смазывает гидравлические сцепления и мехатронику полностью синтетической специальной жидкостью для автоматических трансмиссий (ATF), [13] в то время как другой масляный контур смазывает зубчатые передачи. а также передний и центральный дифференциалы с 4,3 литрами (0,95 имп галлона; 1,14 галлона США) обычного масла для гипоидных передач . [13] Эта двухконтурная смазка направлена на повышение общей надежности за счет исключения перекрестного загрязнения мусором и частицами износа. [13] Он имеет предел крутящего момента до 600 Нм (440 фунт-фут), [6] и выходную мощность двигателя до 330 кВт (450 л.с. , 440 л.с. ). [6] Его общая масса, включая все смазочные материалы и двухмассовый маховик, составляет 141,5 кг (312 фунтов). [6]
Первоначально он был доступен в полноприводных вариантах quattro [7] и очень похож на новый Porsche Doppel-Kupplung (PDK) , поставляемый ZF Friedrichshafen [16] . [17] [18]
Двигатель внутреннего сгорания приводит в движение два пакета сцепления . [2] [4] Внешний пакет фрикционов приводит в движение передачи 1, 3, 5 [2] (и 7, если они установлены) и передачи заднего хода [2] – внешний пакет фрикционов имеет больший диаметр по сравнению с внутренним фрикционом и, следовательно, может выдерживать большие крутящие нагрузки. Внутренний пакет сцепления приводит в движение передачи 2, 4 и 6. [2] Вместо стандартного большого сухого однодискового сцепления каждый пакет сцепления шестиступенчатой коробки передач DSG представляет собой набор из четырех небольших мокрых дисков сцепления (аналогично мотоциклетное мокрое многодисковое сцепление). Из-за нехватки места оба узла сцепления расположены концентрично , а валы внутри коробки передач полые и также концентрические. [4] Поскольку наборы передач альтернативного пакета сцепления могут быть предварительно выбраны [2] [4] (упреждающее переключение включается через ненагруженную часть коробки передач), время простоя при переключении исключается [2] [4] потому что передача крутящего момента просто переключается с одного пакета сцепления на другой. [2] Хотя у DSG одно из самых быстрых времен 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 гибридные автомобили (такие как Golf/Passat GTE и Audi A3 e-tron), также имеет третье сцепление – его функция заключается в подсоединении электродвигателя к двигателю внутреннего сгорания, когда требуются оба источника энергии. одновременно для приведения автомобиля в движение (якорь двигателя постоянно вращается вместе с входным валом трансмиссии) – он также задействован для запуска двигателя внутреннего сгорания от электродвигателя всякий раз, когда трансмиссия находится в положении «N» – это связано с двигатель без обычного стартера .
В коробке передач прямого переключения используется рычаг переключения передач, установленный на полу , очень похожий на рычаг обычной автоматической коробки передач. [9] Рычаг работает в прямой плоскости «вперед и назад» (без каких-либо « изгибов » смещения) и использует дополнительную кнопку, помогающую предотвратить непреднамеренный выбор неподходящего положения рычага переключения передач.
Положение P рычага переключения передач, установленного на полу, означает, что коробка передач находится в режиме парковки . Оба пакета сцепления полностью выключены, все передачи отключены, а ведущее колесо внутреннего дифференциала DSG оснащено надежной механической блокировкой трансмиссии . Это положение разрешается использовать только при неподвижном автомобиле . Кроме того, это положение необходимо установить на рычаге переключения передач, прежде чем можно будет вынуть ключ зажигания автомобиля.
Положение N рычага переключения передач, установленного на полу, означает, что коробка передач находится в нейтральном положении . Как и в случае с P выше, оба пакета сцепления и все передачи полностью отключены; однако блокировка парковки также отключается.
Пока автомобиль неподвижен и находится в нейтральном положении ( N ), водитель может выбрать D для движения (после первого нажатия педали ножного тормоза ). Внешняя муфта К2 коробки передач включается в начале точки зацепления, а на валу запасной передачи также выбирается муфта передачи заднего хода К1. [2] [3] Пакет сцепления второй передачи (K2) готов к включению. Когда водитель отпускает педаль тормоза, усилие зажима сцепления К2 увеличивается, позволяя трансмиссии вести колеса. Нажатие педали акселератора включает сцепление и приводит к увеличению скорости движения автомобиля вперед. Нажатие педали газа в пол (резкое ускорение) приведет к тому, что коробка передач «перейдет» на первую передачу, чтобы обеспечить ускорение, соответствующее первой передаче, хотя будет небольшое колебание, когда коробка передач отключает вторую передачу и выбирает первую передачу. По мере ускорения автомобиля компьютер трансмиссии определяет, когда следует полностью использовать вторую передачу (которая подключена ко второму сцеплению). В зависимости от скорости автомобиля и мощности двигателя, запрашиваемой водителем (определяемой положением педали газа), DSG переключается на повышенную передачу. Во время этого процесса DSG выключает первое внешнее сцепление и одновременно включает второе внутреннее сцепление [2] [3] (теперь вся мощность двигателя передается через второй вал), тем самым завершая последовательность переключения передач. Эта последовательность действий занимает доли секунды (с помощью предварительного выбора) и может выполняться без отпускания дроссельной заслонки, что приводит к минимальным потерям мощности. [2]
Как только автомобиль завершит переключение на вторую передачу, первая передача немедленно отменяется, а третья передача выбирается заранее. [2] [3] Когда приходит время переключения на 3-ю передачу, второе сцепление выключается, а первое сцепление снова включается. [2] Эта последовательность повторяется при переключении передач.
Переключение на пониженную передачу аналогично переключению на повышенную, но в обратном порядке. При 600 миллисекундах переключение на пониженную передачу обязательно происходит медленнее, поскольку электронному блоку управления двигателем (ECU) необходимо «щелкнуть» дроссельной заслонкой, чтобы частота вращения коленчатого вала двигателя соответствовала соответствующей скорости вала шестерни. [2] Переключение на пониженную передачу происходит, когда ЭБУ определяет замедление автомобиля или когда требуется большая мощность.
Фактические точки переключения определяются ЭБУ коробки передач DSG, который управляет гидромеханическим агрегатом. [2] ЭБУ трансмиссии в сочетании с гидромеханическим блоком вместе называются блоком или модулем мехатроники [2] . Поскольку ЭБУ DSG использует нечеткую логику , работа DSG называется адаптивной ; [ сомнительно ] , то есть DSG «изучит», как пользователь управляет автомобилем, и постепенно адаптирует точки переключения передач в соответствии с привычками водителя. [ нужна 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 используемое передаточное число также отображается в виде числа.
При «нормальном», прогрессивном и линейном ускорении и замедлении коробка передач DSG переключается последовательно ; т. е. при ускорении: 1-й → 2-й → 3-й → 4-й → 5-й → 6-й, и та же последовательность обратная для замедления. Однако DSG также может 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 высших передач с легким открытием дроссельной заслонки, а затем нажимается педаль акселератора, включающая функцию «кик-даун» . Во время кик-дауна DSG пропускает передачи, [9] переключаясь непосредственно на наиболее подходящую передачу в зависимости от скорости и открытия дроссельной заслонки. Этот режим «кик-даун» может быть активирован при любом увеличении открытия педали акселератора, и он полностью не зависит от дополнительного сопротивления, возникающего при полном нажатии педали до пола, которое активирует аналогичную функцию «кик-даун» в ручном режиме управления. Семиступенчатая коробка передач в вариантах Audi 2007 года не будет автоматически переключаться на 6-ю передачу; скорее, он остается на 5-й передаче, чтобы поддерживать мощность на высоких оборотах во время движения. [ нужна цитата ]
Когда рычаг селектора передач, установленный на полу, находится в положении D , DSG работает в полностью автоматическом режиме [3] [4] с упором на переключение передач, запрограммированное на максимальную экономию топлива . [3] [9] Это означает, что переключения будут меняться вверх и вниз очень рано в диапазоне оборотов. Например, на Volkswagen Golf Mk5 GTI шестая передача будет включаться примерно на скорости 52 км/ч (32 мили в час) при первоначальном использовании коробки передач DSG с адаптацией ЭБУ по умолчанию; хотя при «агрессивном» или «спортивном» стиле вождения адаптивная схема переключения передач увеличит скорость автомобиля, при которой включается шестая передача.
Рычаг селектора пола 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 режиму D , но переключение на повышенную и пониженную передачу осуществляется гораздо выше диапазона оборотов двигателя. [2] [3] [9] Это способствует более спортивному стилю вождения, [2] за счет значительно большего использования доступной мощности двигателя , а также максимального увеличения торможения двигателем . Однако этот режим оказывает отрицательное влияние на расход топлива автомобиля по сравнению с режимом D. Этот режим может быть не идеальным для использования при спокойном вождении; ни когда дорога очень скользкая из-за льда, снега или проливного дождя, поскольку может возникнуть потеря сцепления шин с дорогой (пробуксовка колес при ускорении, а также может привести к блокировке колес при переключении на пониженную передачу на высоких оборотах двигателя при закрытой дроссельной заслонке). На автомобилях с 4motion или quattro это может быть частично компенсировано трансмиссией, поддерживающей постоянное включение заднего дифференциала в режиме S, поэтому распределение мощности при потере тяги передних колес может быть незначительно улучшено.
S выделяется на дисплее прибора, и, как и в режиме D , используемое в данный момент передаточное число также отображается в виде числа.
Положение R рычага переключения передач, установленного на полу, означает, что трансмиссия работает задним ходом. Функционирует аналогично D , но имеет только одну передачу заднего хода. При выборе R подсвечивается на дисплее прибора.
Кроме того, рычаг напольного переключения имеет еще одну плоскость работы, для ручного режима [3] [4] , с подпружиненными положениями + и – . Выбор этой плоскости осуществляется отведением стика от водителя (в автомобилях с местом водителя справа рычаг сдвинут влево, а в автомобилях с левосторонним управлением стик сдвинут вправо), когда находится в режиме D. только режим. При выборе этого уровня DSG теперь можно управлять как механической коробкой передач , хотя и только в режиме секвентального переключения .
В большинстве приложений (VW) показания на дисплее прибора изменяются на 6 5 4 3 2 1 , и, как и в автоматических режимах, используемое в данный момент передаточное число выделяется или выделяется жирным шрифтом. В других версиях (например, Audi TT) на дисплее отображается только M , за которым следует выбранная в данный момент передача; например, M1 , M2 и т. д.
Для переключения на более высокую передачу рычаг передвигают вперед (против давления пружины) в сторону + , а для переключения на пониженную передачу рычаг тянут назад в сторону - . Коробкой передач DSG теперь можно управлять, причем переключение передач (в первую очередь) определяется водителем. Такой метод работы принято называть типтроником . [2] В целях сохранности двигателя при ускорении в ручном режиме/режиме типтроник DSG по-прежнему автоматически переключается на повышенную передачу непосредственно перед красной линией , а при замедлении она автоматически переключается на пониженную передачу на очень низких оборотах, непосредственно перед оборотами холостого хода двигателя. (тиковер). Более того, если водитель переключает передачу, когда это нецелесообразно (например, запрашивает переключение на пониженную передачу, когда частота вращения двигателя близка к красной линии), DSG не переключится на запрошенную водителем передачу. [3]
Текущие варианты DSG по-прежнему будут переключаться на минимально возможное передаточное число, когда кнопка «кик-даун» активируется при полностью открытой дроссельной заслонке в ручном режиме. В ручном режиме этот кик-даун активируется только дополнительной кнопкой в нижней части хода педали акселератора; если эта кнопка не нажата, DSG не будет переключаться на пониженную передачу, а просто будет выполнять ускорение при полном газе на любой передаче, которая использовалась ранее.
Первоначально [ когда? ] доступно на некоторых [ необходим пример ] мощных [ определить количественно ] автомобилях, а также на автомобилях со «спортивным» [ нужно дальнейшее объяснение ] уровнем комплектации, например, на автомобилях с двигателями 2.0 T FSI и 3.2/3.6 VR6 [2] — рулевое управление Были доступны подрулевые переключатели передач [3] [4] , установленные на колесах . Однако теперь они предлагаются (либо в качестве стандартной комплектации, либо в качестве заводской дополнительной опции) практически на всех автомобилях, оснащенных DSG, во всех модельных рядах, включая модели с меньшей выходной мощностью, такие как 105-сильный Volkswagen Golf Plus . [9]
Они работают так же, как рычаг переключения передач, установленный на полу, когда он расположен напротив ворот в ручном режиме. Подрулевые лепестки имеют два явных преимущества: водитель может безопасно держать обе руки на рулевом колесе при использовании ручного режима/режима типтроник; и водитель может временно вручную отменить любую из автоматических программ ( D или S ) [9] и получить мгновенное ручное управление коробкой передач DSG [9] (в пределах описанных выше ограничений).
Если периодически используется ручное управление одним из автоматических режимов ( D или S ), активируемое переключением подрулевых лепестков, коробка передач DSG по умолчанию возвращается в ранее выбранный автоматический режим после заданного периода бездействия подрулевых лепестков или когда автомобиль останавливается. . Альтернативно, если водитель желает немедленно вернуться к полностью автоматическому управлению, это можно сделать, активировав и удерживая кнопку + [9] не менее двух секунд.
К автомобилям Volkswagen Group с коробкой передач DSG относятся: [7]
Первоначально использовав название DSG , Audi впоследствии переименовала свою коробку передач с прямым переключением передач в S tronic .
В 7-ступенчатой коробке передач DQ200 и 6-ступенчатой коробке передач DQ250 иногда наблюдается потеря мощности (выключение передачи) из-за короткого замыкания проводов, вызванного накоплением серы в трансмиссионном масле. [30]
В августе 2009 года Volkswagen of America дважды отозвал автомобили с DSG. Первый охватывал 13 500 автомобилей [31] и был направлен на устранение незапланированного переключения нейтральной передачи [31] , в то время как второй касался аналогичных проблем (к тому времени приписываемых неисправным датчикам температуры) и применялся к 53 300 автомобилям. [31] [32] [33] Эти отзывы возникли в результате расследований, проведенных Национальным управлением безопасности дорожного движения США (NHTSA), [34] где владельцы сообщили в NHTSA о потере мощности во время вождения. [31] Предварительное расследование показало, что пострадали только автомобили 2008 и 2009 модельного года . [31] [34]
В ноябре 2009 года Volkswagen отозвал некоторые модели Golf, Jetta, EOS, Passat и Caddy, оснащенные 6-ступенчатой коробкой передач DQ250 DSG, поскольку коробка передач может неправильно считывать температуру сцепления, что приводит к срабатыванию режима защиты сцепления, что приводит к потере мощности. [35]
С 2009 года китайские потребители, особенно в интернет-сообществе, выразили широкое беспокойство, заявив, что Volkswagen не реагирует на жалобы на дефекты в своих автомобилях, оснащенных DSG. Типичные проблемы, связанные с 6-ступенчатой коробкой передач DSG, включают ненормальный шум и невозможность переключения передач; в то время как проблемы, связанные с 7-ступенчатой коробкой передач DSG, включают ненормальный шум, чрезмерный удар при переключении передач , ненормальное увеличение оборотов двигателя , мигание индикатора передачи на приборной панели, а также невозможность переключения на четные передачи. [ нужна ссылка ] В марте 2012 года китайская служба по надзору за качеством – Главное управление по надзору за качеством, инспекциям и карантину (AQSIQ) заявила, что контактировала с Volkswagen (Китай) и призвала автопроизводителя расследовать проблемы. [36] [37] В опросе, проведенном Gasgoo.com (Китай) среди 2937 отраслевых экспертов и инсайдеров, 83% респондентов считают, что автопроизводителю следует рассмотреть возможность полного отзыва автомобилей. [38] В марте 2012 года Volkswagen Group China признала, что в ее семиступенчатой коробке передач DSG может возникнуть проблема, которая может затронуть примерно 500 000 автомобилей ее различных дочерних компаний в Китае. [39] С тех пор для пострадавших автомобилей было предложено обновление программного обеспечения в попытке устранить проблему.
По данным 163.com – одного из самых популярных веб-порталов Китая – в марте 2012 года около четверти жалоб на проблемы, обнаруженные в автомобилях на автомобильном рынке Китая, были поданы на автомобили Volkswagen, оснащенные DSG. [40] Пять основных моделей, которые доминируют в этих жалобах:
Стоит отметить, что Touareg никогда не оснащался коробкой передач DSG.
15 марта 2013 года Центральное телевидение Китая показало программу, посвященную Всемирному дню прав потребителей . В программе подверглась критике проблема, связанная с автомобилями Volkswagen, оснащенными DSG. 17 марта 2013 года Volkswagen Group China объявила на своем официальном сайте Weibo, что добровольно отзовет автомобили, оснащенные коробками DSG. [41] По оценкам некоторых источников, количество отказов автомобилей с DSG, продаваемых в Китае, превышает 20 000 на миллион проданных автомобилей. [ нужна цитата ]
VW Швеция прекратила продажу 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, в котором используется обновленная версия той же коробки передач DSG. [42]
Отзыв был распространен на Японию: отозвано 91 000 автомобилей (VW и Audi, использующих одну и ту же DSG). [43]
Через 13 дней после отзыва в Сингапуре Volkswagen Malaysia также объявила об отзыве 7-ступенчатой коробки передач DSG. Компания не опубликовала официального заявления, но было заявлено, что в общей сложности в отзыве приняли участие 3962 автомобиля – единицы, произведенные в период с июня 2010 по июнь 2011 года, причем затронутыми автомобилями являются Golf, Polo, Scirocco, Cross Touran, Passat и Модели Jetta, оснащенные трансмиссией. [44]
15 октября 2019 г., Австралия отзывает 7-ступенчатую коробку передач DSG. Из-за производственного брака со временем может возникнуть трещина в аккумуляторе давления трансмиссии. Если аккумулятор давления треснул, в гидросистеме коробки передач теряется масло и давление. В результате передача мощности двигателя через коробку передач прерывается. Ощущение этого симптома можно сравнить с выжатием сцепления в автомобиле с механической коробкой передач. Это может увеличить вероятность несчастного случая, в результате которого могут пострадать пассажиры транспортного средства и другие участники дорожного движения. [45]