Dvouspojková převodovka - Dual-clutch transmission

Schéma DCT (pomocí dvou identických spojek umístěných na ose setrvačníku)

Přenos dual-spojka ( DCT ) (někdy označované jako přenos twin-spojky ) je druh vícerychlostní vozidla převodového systému , který používá dva samostatné spojky na lichých a sudých soukolí . Konstrukce je často podobná dvěma samostatným manuálním převodovkám s příslušnými spojkami obsaženými v jednom pouzdru a fungujícím jako jedna jednotka. V automobilových a nákladních aplikacích funguje DCT jako automatická převodovka , která nevyžaduje žádný zásah řidiče pro změnu rychlostních stupňů.

První DCT, která dosáhla produkce, byla automatická převodovka Easidrive představená na automobilu střední velikosti Hillman Minx z roku 1961 . Následovaly různé východoevropské traktory do 70. let minulého století (s ručním ovládáním pomocí jediného spojkového pedálu), poté závodní vůz Porsche 962 C v roce 1985. První DCT moderní doby byl použit v roce 2003 Volkswagen Golf R32 . Od konce dvacátých let se DCT stále více rozšiřují a v různých modelech automobilů nahradily hydraulické automatické převodovky.

Design

DCT na základě soustředného uspořádání spojky (uvnitř kulatého černého krytu, znázorněno ve středu obrázku)

Základním principem DCT je, že jedna spojka pohání soukolí pro sudá ozubená kola, zatímco druhá spojka pohání lichá ozubená kola. Vzhledem k tomu, že DCT dokáže předvolit lichý rychlostní stupeň, zatímco je vozidlo poháněno rovnoměrným převodovým stupněm (nebo naopak), mohou DCT řadit několikrát rychleji, než je možné u manuální převodovky. Načasováním činnosti jedné spojky tak, aby se zapojila přesně v okamžiku, kdy se druhá rozpojuje, může DCT řadit, aniž by přerušil dodávku točivého momentu na kola.

DCT používá spojkové sady (podle manuální převodovky), nikoli měnič točivého momentu používaný tradičními (hydraulickými) automatickými převodovkami. Spojky DCT jsou buď „mokré“ nebo „suché“ a jsou podobné spojkám používaným ve většině motocyklů. Mokré spojky jsou koupány v oleji, aby zajistily chlazení povrchu spojky, proto se mokré spojky často používají v aplikacích s vyšším točivým momentem, jako je například motor 1 250 N⋅m (922 lbf⋅ft) v Bugatti Veyron .

Pro obě spojky je možné několik uspořádání a jsou popsána níže:

  • Většina automobilových DCT používá dvě soustředné spojkové sady umístěné na stejné ose jako setrvačník . Vnější spojková sada má proto větší průměr než vnitřní spojková sada.
  • Mnoho DCT pro traktory (například Fortschritt ZT 320 ) používá podobné uspořádání, kde jsou spojky umístěny na stejné ose setrvačníku. Rozdíl je v tom, že spojky jsou na různých osách na této ose (tj. Jedna před druhou) a mají stejnou velikost. Tento design používá Tremec TR-9070 DCT používaný Fordem Mustang Shelby GT500 2020 .
  • Další konstrukce (jak ji používá převodovka Volkswagen DQ200 ) uspořádala dvě spojky stejné velikosti umístěné vedle sebe. Tato konstrukce vyžaduje dva vstupní hřídele vedle sebe, které jsou poháněny z klikového hřídele pomocí ozubených kol.

Dějiny

Schematický diagram typu dvouspojkové převodovky:

Koncept dvouspojkové převodovky vynalezl francouzský inženýr Adolphe Kégresse v roce 1939. Převodovka byla určena pro použití v Citroën Traction Avant , nicméně Kégresse došly peníze, než mohl být vyvinut funkční model.

Jednou z prvních výrobních DCT byla jednotka Easidrive vyvinutá na konci padesátých let britskými společnostmi Smiths Industries a Rootes. Tento DCT-zavedený v roce 1961 Hillman Minx (řada IIIC)-používal dvě elektromagnetické spojky spolu s analogovou elektronikou a řadou solenoidů k implementaci řazení. Easidrive byl nabídnut jako volba na Hillman a Singer modelů, nicméně to nebylo spolehlivé zařízení a mnohé byly nahrazeny konvenčními manuálních převodovek.

Porsche začalo s vývojem DCT pro závodní vozy na konci 70. let minulého století, a to kvůli možnosti, že DCT zabrání poklesu výkonu při řazení rychlostních stupňů na přeplňovaném motoru. Vzhledem k tomu, že elektronika potřebná k ovládání převodovky byla natolik kompaktní, aby byla praktická, byla převodovka Porsche Doppelkupplungsgetriebe („dvouspojková převodovka“) (PDK) instalována jako prototyp v závodním voze Porsche 956 Le Mans v roce 1983. První použití PDK v soutěži byl závodní vůz Porsche 962 C Le Mans z roku 1985 , který vyhrál mistrovství světa sportovních vozů v roce 1986. Převodovka PDK byla použita také v soutěžním voze Audi Sport Quattro S1 skupiny B v roce 1985 .

První sériově vyráběný osobní vůz, který používal DCT, byl Volkswagen Golf R32 z roku 2003 .

Výrobci

BorgWarner

Společnost BorgWarner vyrobila první sériově vyráběný model DCT, který byl použit v modelu R32 uvedeném na trh v řadě Volkswagen Golf v roce 2003. Společnost vyrobila mnoho modelů DCT používaných společností Volkswagen Group (prodávaných jako DSG pro vozy značky Volkswagen) a vyráběla různé komponenty pro sportovní vůz Nissan GT-R 2007 , raná aplikace pro DCT s vysokým zatížením točivého momentu. Společnost dodává několika výrobcům automobilů kompletní převodové jednotky, mokré spojky a/nebo mechatronické řídicí moduly.

Getrag

Společnost Getrag zahájila výrobu DCT v roce 2008 a dodala výrobce včetně společností BMW, Dacia, Dodge, Ferrari, Mercedes-Benz, Ford, Mitsubishi, Renault, Smart a Volvo. Getrag 7DCL750 je 7-rychlostní DCT, který je určen pro vysoce výkonné motory a má jmenovitý točivý moment 750 N⋅m (553 lbf⋅ft). Používá se ve sportovních motorech se středním motorem, jako je Ferrari 458 z roku 2009 , Mercedes-AMG GT z roku 2014 a Ford GT z roku 2017 .

LuK

LuK DCT používá skupina Volkswagen od roku 2008 v několika menších automobilech s relativně nízkými výkony točivého momentu.

Ricardo

Ricardo navrhl a postavil 7stupňovou DCT používanou v letech 2005–2015 Bugatti Veyron , která má přeplňovaný 16válcový motor produkující 1 250 N⋅m (922 lbf⋅ft) točivého momentu.

ZF Friedrichshafen

ZF Friedrichshafen vyrábí 7stupňovou DCT používanou společností Porsche.

Použití v motorových vozidlech

Po zavedení DCT v roce 2003 v modelu Volkswagen Golf R32 pomocí 6stupňové DCT (kód modelu DQ250 ) se dvěma soustředně uspořádanými mokrými spojkami. Během několika příštích let byl tento DCT k dispozici pro různé modely Volkswagen a Audi. V roce 2008 zahájila skupina Volkswagen výrobu DQ200 , 7stupňového DCT využívajícího dvě suché spojky uspořádané vedle sebe (namísto soustředně). Volkswagen uvádí snížení spotřeby paliva o 6% ve srovnání s 6stupňovou manuální a 20% ve srovnání s tradiční (hydraulickou) automatickou převodovkou. Převodovky DCT byly použity na vozidlech prodávaných společnostmi Volkswagen, Audi, SEAT, Škoda a Bugatti, většinou se na trh uváděly pod označením převodovka s přímým řazením (kromě Audi, které také používalo termín S-Tronic ).

Použití ve vysoce výkonných automobilech začalo v roce 2005 se 7stupňovým DCT používaným v Bugatti Veyron . Mezi další rané vysoce výkonné aplikace patří Nissan GT-R z roku 2007, Ferrari California z roku 2008, Mitsubishi Lancer Evolution X z roku 2008 a Porsche 911 (997) z roku 2009 .

2009 VFR1200F Honda je první motocykl, který používá DCT. Honda od té doby rozšířila aplikaci DCT na model Gold Wing (modelový rok 2018), Africa Twin, Rebel 1100 a NC750X (modelový rok 2020).

V roce 2010, Mitsubishi Fuso 6stupňová Duonic převodovka se stal prvním DCT které mají být použity v náklaďáku.

2012 Acura ILX používá měnič točivého momentu (zařízení obvykle používané v hydraulických automatických převodovkách) spárované s jeho 8stupňovým DCT. Účelem měniče točivého momentu je zlepšit plynulost jízdy při nízkých rychlostech odstraněním otřesů a chvění, které se někdy vyskytují u DCT při nízké rychlosti.

Mnoho čínských vozů jako MG HS , Geely Binyue a dalších používá tento model přenosu.

Použití v traktorech

Několik traktorů ze sedmdesátých let z východoevropských zemí (například deriváty Kirovets K-700 ) používalo ručně ovládané DCT. Například Fortschritt ZT 300 má funkci Unterlastschaltstufe („řazení pod zatížením“), kterou je třeba předem vybrat řidičem a poté aktivovat stisknutím spojky do poloviny. Tím se zapojí druhá spojka, která aplikuje na poháněná kola redukční převod bez jakéhokoli přerušení přenosu točivého momentu na kola.

Použití v železničních vozech

V některých železničních vozech byl použit jiný typ dvouspojkové převodovky . Obě spojky jsou umístěny jedna na vstupním hřídeli převodovky a druhá na výstupním hřídeli převodovky. Aby bylo možné změnit rychlostní stupeň, obě spojky se uvolní současně a zabrzdí se brzda uvnitř převodovky. Řazení se vyskytuje u všech převodových stupňů v klidu, takže není potřeba žádný synchronizační mechanismus . Po zařazení rychlostního stupně se obě spojky opět sepnou. Došlo k výraznému přerušení přenosu síly, takže tento systém není vhodný pro posunovací lokomotivy .

Viz také

Reference