Коробка передач с двойным сцеплением ( DCT ) (иногда называемая трансмиссией с двумя сцеплениями ) — это тип многоскоростной системы трансмиссии транспортного средства , в которой используются два отдельных сцепления для четных и нечетных передач . [1] Конструкция часто похожа на две отдельные механические коробки передач , в которых соответствующие сцепления находятся в одном корпусе и работают как единое целое. [2] [3] В легковых и грузовых автомобилях DCT функционирует как автоматическая коробка передач , не требуя вмешательства водителя для переключения передач.
Первой DCT, поступившей в производство, была автоматическая трансмиссия Easidrive, представленная на среднеразмерном автомобиле Hillman Minx 1961 года . За ней последовали различные восточноевропейские тракторы в 1970-х годах (использующие ручное управление с помощью одной педали сцепления), затем гоночный автомобиль Porsche 962 C в 1985 году. Первая DCT современной эпохи была использована в Volkswagen Golf R32 2003 года . С конца 2000-х годов DCT стали все более распространенными и вытеснили гидравлические автоматические трансмиссии в различных моделях автомобилей.
В более общем смысле, трансмиссию с несколькими сцеплениями можно назвать многодисковой трансмиссией . Например, Koenigsegg Jesko имеет трансмиссию с одним сцеплением на передачу, [4] что в общей сложности дает 7 сцеплений. [5]
Основной принцип работы трансмиссии DCT заключается в том, что одно сцепление приводит в действие зубчатый механизм для четных передач, в то время как другое сцепление приводит в действие нечетные передачи. [1] [2] [6] Поскольку трансмиссии DCT могут предварительно выбирать нечетную передачу, пока транспортное средство движется на четной передаче (или наоборот), трансмиссии DCT могут переключаться в несколько раз быстрее, чем это возможно с механической трансмиссией. [3] [7] Благодаря синхронизации работы одного сцепления для включения в точный момент, когда другое выключается, трансмиссии DCT могут переключать передачи, не прерывая подачу крутящего момента на колеса. [6] [7]
В трансмиссии с двойным сцеплением используются пакеты сцеплений (как в механической трансмиссии), а не гидротрансформатор, используемый в традиционных (гидравлических) автоматических трансмиссиях. [1] Сцепления DCT бывают «мокрыми» или «сухими» и похожи на сцепления, используемые в большинстве мотоциклов. [8] Мокрые сцепления погружены в масло для охлаждения поверхности сцепления, [9] поэтому мокрые сцепления часто используются в приложениях с более высокими крутящими нагрузками, такими как двигатель 1250 Н·м (922 фунт-сила·фут) в Bugatti Veyron .
Возможны несколько вариантов расположения двух сцеплений, они описаны ниже:
Концепция трансмиссии с двойным сцеплением была изобретена французским инженером Адольфом Кегрессом в 1939 году. [13] Трансмиссия предназначалась для использования в Citroën Traction Avant , однако у Кегресса закончились деньги до того, как была разработана рабочая модель. [14]
Одной из первых серийных DCT была коробка передач Easidrive, разработанная в конце 1950-х годов британской компанией Smiths Industries and Rootes. Эта DCT, представленная на Hillman Minx (серия IIIC) 1961 года , использовала две электромагнитные муфты , а также аналоговую электронику и ряд соленоидов для переключения передач. [15] [16] Easidrive предлагалась в качестве опции на моделях Hillman и Singer, однако это было ненадежное устройство, и многие из них были заменены обычными механическими коробками передач.
Porsche начала разработку трансмиссий DCT для гоночных автомобилей в конце 1970-х годов [17] из-за возможности предотвращения падения наддува DCT во время переключения передач на двигателе с турбонаддувом. [18] [19] Поскольку электроника, необходимая для управления трансмиссией, стала достаточно компактной, чтобы быть практичной, трансмиссия Porsche Doppelkupplungsgetriebe («коробка передач с двойным сцеплением») (PDK) была установлена в качестве прототипа на гоночном автомобиле Porsche 956 Le Mans в 1983 году. [2] [20] Первым применением PDK в соревнованиях стал гоночный автомобиль Porsche 962 C Le Mans 1985 года, который выиграл чемпионат мира по спортивным автомобилям в 1986 году. [2] [21] Трансмиссия PDK также использовалась в раллийном автомобиле Audi Sport Quattro S1 Group B 1985 года. [7] [22]
Первым серийным легковым автомобилем, использовавшим DCT, стал Volkswagen Golf R32 2003 года . [2] [6] [9]
BorgWarner выпустила первую серийную DCT, которая использовалась в модели R32 , представленной в линейке Volkswagen Golf в 2003 году. [6] [9] [23] Компания произвела множество DCT, используемых Volkswagen Group (продаваемых как DSG для автомобилей марки Volkswagen) [7] [24] и произвела различные компоненты для спортивного автомобиля Nissan GT-R 2007 года , раннего применения DCT, связанного с высокими крутящими нагрузками. [25] Компания поставляет нескольким автопроизводителям полные блоки трансмиссии, мокрые сцепления и/или мехатронные модули управления. [2] [1] [24] [23]
Getrag начал производство трансмиссий с двойным сцеплением в 2008 году [26] и поставлял продукцию таким производителям, как BMW, [27] Dacia, [28] Dodge, Ferrari, [29] [30] Mercedes-Benz, [31] Ford, Mitsubishi, Renault, Smart и Volvo. [32] Getrag 7DCL750 — это 7-ступенчатая трансмиссии с двойным сцеплением, разработанная для высокопроизводительных двигателей и имеющая крутящий момент 750 Н·м (553 фунт-сила·фут). [33] Она используется в спортивных автомобилях со средним расположением двигателя, таких как Ferrari 458 2009 года , Mercedes-AMG GT 2014 года и Ford GT 2017 года . [34]
Honda производит DCT для некоторых мотоциклов Honda с 2024 года и была первой, кто добавил DCT к мотоциклам. Ранее Honda также производила DCT для некоторых автомобилей Acura .
С 2024 года компания HYUNDAI TRANSYS выпускает сухие 7-ступенчатые и мокрые 8-ступенчатые коробки передач DCT. Коробки передач DCT используются в некоторых автомобилях Hyundai и Kia.
Коробки передач LuK DCT используются Volkswagen Group с 2008 года в нескольких небольших автомобилях с относительно низким крутящим моментом. [35]
Рикардо спроектировал и построил 7-ступенчатую коробку передач DCT, используемую в Bugatti Veyron 2005-2015 годов , [1] [2] [7] [36], которая оснащена 16-цилиндровым двигателем с турбонаддувом, развивающим крутящий момент 1250 Н·м (922 фунт-сила·фут).
Stellantis начинает производство электрифицированной трансмиссии с двойным сцеплением (eDCT) в автомобильном парке Мирафиори в Италии с 2024 года.
Tremec поставляет 8-ступенчатую коробку передач DCT, используемую в Chevrolet Corvette C8 2020 года, и 7-ступенчатую коробку передач DCT, используемую в Ford Mustang Shelby GT500 2020 года. [37]
ZF Friedrichshafen производит 7-ступенчатую коробку передач DCT, используемую Porsche (продается как PDK ). [38] [39] [40] [41] [42]
После своего появления в 2003 году в Volkswagen Golf R32 , 6-ступенчатая DCT (код модели DQ250 ) с двумя мокрыми сцеплениями, расположенными концентрически, использовалась в нескольких моделях Volkswagen и Audi. [9] В 2008 году группа Volkswagen начала производство DQ200 , 7-ступенчатой DCT с двумя сухими сцеплениями, расположенными бок о бок (вместо концентрического расположения). [9] [2] Volkswagen заявляет об улучшении экономии топлива на 6% по сравнению с 6-ступенчатой механической коробкой передач и на 20% по сравнению с традиционной (гидравлической) автоматической коробкой передач. [9] Трансмиссии DCT использовались в автомобилях, продаваемых Alfa Romeo, Volkswagen, Audi, Tata Motors, SEAT, Skoda и Bugatti, в основном продаваемых с использованием термина Direct-Shift Gearbox (за исключением Alfa Romeo, которая использовала термин TCT, также Tata Motors использует термин DCA (Dual Clutch Automatic) и Audi, которая также использовала термин S-Tronic ). [7] [43] [24]
Использование в высокопроизводительных автомобилях началось в 2005 году с 7-ступенчатой DCT, используемой в Bugatti Veyron . Другие ранние высокопроизводительные приложения включают 2007 Nissan GT-R , [44] [45] 2008 Ferrari California , [46] 2008 Mitsubishi Lancer Evolution X [47] [48] [49] и 2009 Porsche 911 (997) . [50] [51]
Honda VFR1200F 2009 года — первый мотоцикл, на котором использовалась трансмиссия DCT. [52] С тех пор Honda расширила применение DCT на модели Gold Wing (модельный год 2018), Africa Twin, NT1100, Rebel 1100 и NC700XD (модельный год 2012).
В 2010 году 6-ступенчатая коробка передач Duonic от Mitsubishi Fuso стала первой трансмиссией с двойным сцеплением, используемой в грузовике. [53]
Acura TLX 2015 года выпуска использует гидротрансформатор (устройство, обычно используемое в гидравлических автоматических трансмиссиях) в паре с 8-ступенчатой DCT. Цель гидротрансформатора — улучшить плавность движения на низкой скорости за счет устранения тряски и дрожания, которые иногда встречаются в DCT на низкой скорости. [54]
Несколько тракторов 1970-х годов из стран Восточной Европы (например, производные от Кировца К-700 ) использовали ручные DCT. Например, Fortschritt ZT 300 имеет функцию Unterlastschaltstufe («переключение под нагрузкой»), которую должен предварительно выбрать водитель, а затем активировать, нажав сцепление наполовину. Это включает второе сцепление, которое применяет понижающую передачу к ведущим колесам без прерывания передачи крутящего момента на колеса.
В некоторых вагонах используется другой тип трансмиссии с двойным сцеплением . Два сцепления размещаются одно на входном валу коробки передач, а другое на выходном валу коробки передач. Для переключения передач оба сцепления одновременно отключаются, и включается тормоз внутри коробки передач. Переключение передач происходит при всех неподвижных передачах, поэтому синхронизирующий механизм не требуется. После переключения передач оба сцепления снова включаются. Происходит значительный перерыв в передаче мощности, поэтому эта система не подходит для маневровых локомотивов .
Медиа, связанные с коробкой передач с двойным сцеплением на Wikimedia Commons