Was ist eine Doppelkupplung in einem Auto (Gerät und Funktionsprinzip)
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Die Getriebeelemente eines jeden Autos sind so konzipiert, dass sie die Übertragung des Motordrehmoments auf die Antriebsräder gewährleisten. Zu Beginn der Automobilindustrie waren Geräte mit dieser Funktion aufgrund der Einfachheit des Designs nicht sehr effizient. Die Modernisierung der vorgestellten Knoten führte dazu, dass ein sanfter Gangwechsel ohne Verlust der Leistung und der dynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs erreicht werden konnte.
Die Kupplung spielt eine Schlüsselrolle bei der Drehmomentübertragung. Dieser komplexe Knoten durchlief eine Reihe von Veränderungen, bevor er zu dem wurde, was wir heute von ihm gewohnt sind.
Viele der Verbesserungen, die Eingang in die zivile Automobilindustrie gefunden haben, sind von Rennwagen übernommen. Eine davon ist die sogenannte Doppelkupplung, über die wir in diesem Artikel sprechen werden.
Was ist der Unterschied zwischen einem Doppelkupplungsgetriebe und einem Automatikgetriebe und einem Schaltgetriebe?
Versuchen wir herauszufinden, was diese seltsame Schöpfung der Technik ist. Das Konzept der Doppelkupplung legt nahe, dass eine solche Konstruktion das Vorhandensein von zwei Komponenten vorsieht.
Zwar zeichnet sich dieser Kupplungstyp durch das Vorhandensein von zwei angetriebenen Reibscheiben aus, doch nicht alles ist so einfach, wie es auf den ersten Blick erscheinen mag.
Der vorgestellte Mechanismustyp ist mit Robotergetrieben gekoppelt. In diesem Fall handelt es sich um gepaarte Getriebe, die für das Einschalten eines bestimmten Geschwindigkeitssatzes verantwortlich sind. Einer ist für ungerade Gänge zuständig, der andere für gerade Gänge.
Der vielleicht entscheidende Unterschied zwischen einem Doppelkupplungsgetriebe und allen anderen ist das Vorhandensein einer sogenannten Doppelwelle. In gewisser Weise handelt es sich um den gleichen Getriebeblock, jedoch mit einer komplizierteren Konstruktion.
Die Zahnräder auf der Außenwelle eines solchen Zahnradsatzes kämmen mit den Zahnrädern gerader Gänge und die Zahnräder der sogenannten Innenwelle interagieren mit den Zahnrädern ungerader Gänge.
Die Steuerung der vorgestellten Getriebeeinheiten erfolgt dank des Systems hydraulischer Antriebe und Automatisierung. Es ist erwähnenswert, dass der vorgestellte Getriebetyp im Gegensatz zum Automatikgetriebe nicht mit einem Drehmomentwandler ausgestattet ist.
In diesem Fall ist es üblich, von zwei Arten von Kupplungen zu sprechen: trocken und nass. Wir werden weiter unten im Text näher darauf eingehen.
Arbeitsprinzip
Nachdem wir uns mit einigen Designmerkmalen des vorgestellten Knotens vertraut gemacht haben, versuchen wir, das Funktionsprinzip zu verstehen.
Wenn Sie sich nicht mit technischen Feinheiten befassen, kann der Arbeitsalgorithmus in mehrere Phasen unterteilt werden:
- Nach dem Beginn der Bewegung im ersten Gang bereitet sich das System auf das Einschalten des nächsten Gangs vor;
- Bei Erreichen eines bestimmten Moments, der den eingestellten Geschwindigkeitskennlinien entspricht, wird die erste Kupplung ausgekuppelt;
- Die zweite Kupplung tritt in Kraft und sorgt für das automatische Einlegen des zweiten Gangs.
- Bei der Analyse des Prozesses der Erhöhung der Motordrehzahl bereiten sich die Aktuatoren, die die vom Steuermodul kommenden Befehle ausführen, auf das Einlegen des dritten Gangs vor.
Die anschließende Einbeziehung der Geschwindigkeiten erfolgt nach dem gleichen Prinzip. Es ist erwähnenswert, dass das in der vorgestellten Form des Getriebes installierte Sensorsystem die Analyse verschiedener Parameter ermöglicht, darunter: Radgeschwindigkeit, Position des Schalthebels, Intensität des Drückens des Gas-/Bremspedals.
Analysieren Sie die empfangenen Daten, automatisieren Sie sie und wählen Sie den Modus aus, der für eine bestimmte Situation optimal ist.
Bemerkenswert ist unter anderem, dass bei einem solchen System das Kupplungspedal einfach fehlt. Die Gangwahl erfolgt automatisch und bei Bedarf manuell über die im Lenkrad angebrachten Bedientasten.
Richten Sie den Mechanismus ein
Um den vorgestellten Knoten genauer kennenzulernen, ist es notwendig, die Struktur des Mechanismus selbst zu studieren, der einen reibungslosen Gangwechsel gewährleistet.
Im Gegensatz zu allen anderen Kupplungstypen zeichnet sich diese Sorte durch das Vorhandensein einer Reihe einzigartiger Knoten und Elemente aus.
Dieses System umfasst also die folgenden Schlüsselkomponenten:
- Reibscheibenpaket;
- Gehäuse mit Trocken- oder Ölsumpf;
- Mechatronik.
Wenn den Autofahrern die ersten beiden Knoten bekannt genug sind, erweckt der dritte den Eindruck von etwas bisher Unbekanntem.
Mechatronik ist also eine High-Tech-Kupplungsbaugruppe, die es ermöglicht, elektrische Signale in mechanische Arbeit von Betätigungseinheiten umzuwandeln.
Die Mechatronik eines modernen Autos besteht in der Regel aus zwei Komponenten: einer elektromagnetischen Einheit und einer Steuerplatine.
Das erste ist ein Satz Magnetventile, die sogenannten Magnetventile. Bisher wurden anstelle von Magnetspulen hydraulische Verteilermechanismen, sogenannte Hydroblöcke, verwendet. Aufgrund ihrer geringen Produktivität wurden sie jedoch durch fortschrittlichere elektromagnetische Geräte ersetzt.
Berücksichtigen Sie die grundlegenden Merkmale von Nass- und Trockenkupplungen.
„Nass“ doppelt
Wenn wir einen Ausflug in die Geschichte des betreffenden Knotens unternehmen, gilt der sogenannte „feuchte Typ“ als Vorläufer des Doppelgängers.
Es handelt sich um einen Satz aus zwei Abschnitten von Ferodo-Scheiben, die in ein Ölbad im Kupplungsgehäusegehäuse eingetaucht sind.
Dabei ist es üblich, je nach Art des Fahrzeugantriebs zwischen zwei Arten von „Nasskupplungen“ zu unterscheiden. Daher wird bei Fahrzeugen mit Frontantrieb eine Kupplung mit einer konzentrischen Anordnung von Ferodo-Scheiben verwendet. Für Besitzer von Fahrzeugen mit Hinterradantrieb zeigt sich die Besonderheit dieses Geräts in der parallelen Anordnung der angetriebenen Scheiben.
Die Komponenten beider Varianten der „Nasskupplung“ sind gleich. Diese beinhalten:
- Einlassflansch;
- Hauptflansch;
- Laufwerksscheibe;
- Paket von Reibscheiben erster und zweiter Ordnung;
- Membranfeder, Hilfsfeder;
- Kolben;
- Hydraulische Zylinder;
- Primärwelle erster und zweiter Ordnung.
„Trockenes“ Doppel
Neben der „nassen“ Kupplung gibt es auch die sogenannte „trockene“ Kupplung. Man kann nicht sagen, dass es schlechter oder besser ist als das vorherige. In diesem Fall ist es angebracht zu betonen, dass jeder von ihnen unter den für ihn vorgesehenen Betriebsbedingungen effektiv genutzt wird.
Im Gegensatz zum Vorgängertyp erfordert das Konstruktionsmerkmal der „trockenen“ Kupplung keinen Einsatz von Schmiermitteln. Die angetriebenen Scheiben stehen im direkten Eingriff mit den Eingangswellen jedes Getriebes.
Zu den Arbeitselementen eines solchen Mechanismus gehören:
- Primärwellen;
- Ausrücklager;
- Reibscheiben;
- Laufwerksscheibe;
- zwei Hilfsscheiben;
- Schwungrad;
- Membranfedern.
Aufgrund des niedrigen Wärmeübertragungskoeffizienten ist diese Konstruktion darauf ausgelegt, im Gegensatz zur „nassen“ Konstruktion ein geringeres Drehmoment zu übertragen.
Aufgrund des Verzichts auf den Einsatz einer Ölpumpe, der unweigerlich zu Leistungsverlusten führt, ist der Wirkungsgrad dieser Kupplungsart jedoch der bisher betrachteten Variante deutlich überlegen.
Vor- und Nachteile einer Doppelkupplung
Wie jedes andere Fahrzeugbauteil hat auch die Doppelkupplung sowohl eine Reihe positiver Eigenschaften als auch eine Reihe von Nachteilen. Beginnen wir mit den positiven Aspekten.
Durch die Einführung einer solchen Verbesserung des Fahrzeuggetriebesystems konnte Folgendes erreicht werden:
- erhebliche Kraftstoffeinsparungen;
- hohe dynamische Leistung;
- entspanntes Laufen;
- kein Verlust der Motorleistung.
Trotz dieser erheblichen Vorteile des vorgestellten Knotens gibt es eine Reihe negativer Punkte. Diese beinhalten:
- extrem begrenzte Ressource an Arbeitselementen;
- geringer Wartungsaufwand;
- kostspielige Reparaturen.
Ein weiterer vielleicht ebenso erheblicher Nachteil dieses Getriebes besteht darin, dass bei erhöhtem Verschleiß der Arbeitselemente der Baugruppe ein weiterer Betrieb des Fahrzeugs unmöglich wird.
Mit anderen Worten: Wenn Sie mit demselben „tretenden“ Automatikgetriebe selbst zum Service gehen und Reparaturen durchführen können, müssen Sie sich in diesem Fall nur auf die Hilfe eines Abschleppwagens verlassen.
Dennoch steht der Fortschritt nicht still und Hersteller, die sich auf die Betriebserfahrung ihrer Entwicklungen konzentrieren, führen verschiedene Innovationen in die Konstruktion von „Doppelkupplungs“-Einheiten ein, um die Ressourcen ihrer Mechanismen zu erhöhen und die Wartbarkeit zu verbessern.
