Dual clutch transmision

7/25/2019 Dual clutch transmision

1/14

TA L 09-10 As.dr.ing. Dobre Alexandru

1

TRANSMISIA CU DUBLU AMBREIAJ

(DCT - DUAL CLUTCH TRANSMISSION)

Cutia de viteze cu dubluambreiaj este cunoscut sub numele de DCT, acronim care provine

din limba englez "Dual Clutch Transmission".

n funcie de productorul de transmisii sau automobile, cutiile cu dublu ambreiaj sunt

denumite diferit, chiar dac principiul de funcionare este similar.

Productor automobile (transmisie) Denumirea tehnologiei DCT

Volkswagen (Borg Warner) DSG(Direct Shift Gearbox)

Porsche (ZF) PDK(Porsche Doppel Kupplunggetriebe)

Ford (Getrag) PowerShift

Fiat (FPT) DDCT(Dual Dry Clutch Transmission)

Mercedes-Benz (Getrag) SpeedShift

Mitsubishi (Getrag) TCSST(Twin Clutch Sport Shift Transmission)

Renault (Getrag) EDC(Efficient Dual Clutch)

Aceste transmisii au fost utilizate la autoturismele de serie din anul 2003. Modelul a fost

gndit n scopul de a combina avantajele transmisiilor manuale (randament ridicat, sportivitate,

consumul redus de combustibil) cu cele ale transmisiile automate (confort, schimbarea treptelor de

vitez fr ntreruperea cuplului motor).

Principiul de funcionare al transmisiilor cu dublu ambreiaj se bazeaz pe ideea de

funcionare a dou cutii de viteze ntr-una singur fiecare dintre ele conectate la motor printr-un

ambreiaj propriu . O cutie de vitez a fost gndit sa conin treptele impare de vi teze (1, 3, 5, 7, )

iar cealalt treptele pare de viteze (2, 4, 6, R, ). Prin mprirea treptelor de viteze, ambreiajul

dublu are rolul practic de a selecta tipul treptelor de viteze (fig. 1, 3).
http://www.e-automobile.ro/categorie-transmisii/15-ambreiaj-automobile.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-transmisii/78-cutie-viteze-edc-renault.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-transmisii/78-cutie-viteze-edc-renault.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-transmisii/78-cutie-viteze-edc-renault.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-transmisii/15-ambreiaj-automobile.html


2/14


2

Schema de principiu a transmisiilor cu dublu ambreiaj

SV 1 / A 1Schimbtorul de viteze / Ambreiajul pentru treptele impare; SV 2 / A 2Schimbtorul de viteze

/ Ambreiajul pentru treptele pare; MMotorul

Mecanismele cu roi dinate ale unei cutii cu dublu ambreiaj sunt similare cu cele ale un ei

cutii de viteze manual. Cuplarea treptelor de vitez se face tot prin sincronizatoare, singura

diferen fiind dat de faptul ca la o cutie cu dublu ambreiaj cuplarea treptelor se face cu actuatoare

electrohidraulice sau electrice comandate de un calculator de control i nu direct de ctre

conductorul auto.

n funcie de tipul ambreiajelor i de modul de acionare al acestora cutiile cu dublu ambreiaj

se clasific n:

cutii de viteze cu ambreiaj multidisc dublu, umed, acionathidraulic;

cutii de viteze cu ambreiaj monodisc dublu, uscat, acionatelectric.

SV 1

SV 2

M

A

A


3/14


3

Transmisia cu dublu ambreiaj pentru soluia totul fa cu grupul moto-propulsor dispus transversal DSG

A 1 pt. trepte impare, A 2 pt. trepte pareambreiaje umede multidisc; 2arborele pentru treapta de mers

napoi; 3 pompa de ulei; 4, 5arborii de intrare pentru SV 1 (Tr. I, III, V i R) i SV2 (Tr. II, IV, VI i R);

6, 7 - arborii de ieire

Cutia DSG (ge: Direkt Schalt Getriebe en: Direct Shift Gearbox), produs al companiei VW

n colaborare cu Borg Warner, este o cutie de viteze cu dublu ambreiaj, controlat electronic, care

deine recordul n ceea ce privete automobilele echipate (peste 3,5 milioane). Cutia DSG DQ250 a

fost lansat n 2003, fiind prima cutie de viteze cu dublu ambreiaj ce echipeaz un automobil deserie. Primul automobil echipat cu cutia DSG a fost VW Golf Mk4 R32, urmat de Audi TT 3.2.

Cutia DSG este disponibil pentru motoarele dispuse transversal, cu roile motoare fa precum i

pentru automobilele cu traciune integral. n momentul de fa cutia DSG echipeaz majoritatea

mrcilor din grupul Volkswagen (VW, Audi, Skoda, Seat).

A 1

A 2

4, 5

6

3

III IV III

R VI V

2

7


4/14


4

n funcie de tipul ambreiajelor utilizate, de numrul de trepte, precum i de cuplul maxim de

intrare, exist trei tipuri constructive de cutii DSG, prezentate n tabelul 2.

Tabelul 2 Tipuri de DSG

Tip cutie DSG Caracteristici

DQ250

cuplu maxim 350 Nmambreiaj dublu multidisc, umed

6+1 trepte

DQ200

cuplu maxim 250 Nmambreiaj dublu monodisc, uscat

7+1 trepte

DQ500cuplu maxim 500 Nmambreiaj dublu multidisc, umed

7+1 trepte

Transmisia cu dublu ambreiaj (DSG) pentru VW

1 - radiator ulei transmisie; 2 -pomp ulei transmisie; 3 comanda electronic; 4 ambreiajul multidisc

dublu; 5arborele pentru treapta de mers napoi;

5


5/14


5

Aceast configuraie are marele avantaj c permite preselecia treptelor de viteze. De

exemplu, cnd automobilul sedeplaseaz n treapta 1 de vitez, fluxul de putere este transmis de la

motor la roi prin intermediul ambreiajului 1, care este cuplat. Dup un anumit prag de vitez treapta

2 se preselecteaz dar puterea se transmite tot prin treapta 1 i ambreiajul 1, deoarece ambreiajul 2

rmne decuplat. n aceast faz avem dou trepte selectate, 1 i 2 cu puterea transmis prin

ambreiajul 1. Cnd se trece n treapta 2 de vitez, ambreiajul 1 se deschide i ambreiajul 2 se

nchide.

Datorit posibilitii de a preselecta treapta de vitez ce urmeaz a fi utilizat, timpul de

trecere de la o treapt de vitez la alta poate fi redus pn la 0,2 secunde, fr a produce ocuri i

vibraii n transmisie.

Transmisia cu dublu ambreiaj (DSG) pentru VW

1pinion 1 transmisie principal; 2Tr. R; 3Tr. VI; 4Tr. V; 5Tr. I; 6 - Tr. III,

7Tr. IV; 8 - Tr. II, 9 -pinion 2 transmisie principal,10coroana transmisiei principale, 11 - arbore de

intrare 1; 12 - arbore de intrare 2; 13 - ambreiaj 2; 14 - ambreiaj 1


6/14


6

De exemplu, pentru a transmite cuplul motor n treapta 1, ambreiajul 1 (14) este cuplat i

arborele de intrare 1 (11) este antrenat. Treapta 1 se realizeaz prin angrenajul (5) situat pe unul din

cei doi arbori de ieire. Modulul electronic conine calculatorul DSG, senzorii de poziie, turaie,

presiune i temperatur, precum i toate supapele electromagnetice. Acesta este compact i integrat

n carcasa cutiei de viteze. Fiecare arbore de ieire angreneaz cu coroana diferenialului (10) prin

intermediul unor angrenaje (1 i 9). Modulul electronic controleaz cuplarea i decuplarea

ambreiajelor i a treptelor de vitez. De asemenea controleaz i circuitul de rcire al uleiului de

transmisie. Calculatorul DSG primete informaii de la senzori i pe baza acestora decide treapta de

vitez necesar.

Modulul mecatronic

1 Modulul hidraulic; 2 supapele de control a presiunii;3 modulul electronic; 4 partea de conectare cu vehiculul

Cutia de viteze DSG e prevzut cu dou traductoare de turaie intrare n cutie cu efect Hall

(unul pentru arborele 1 al cutiei de viteze i unul pentru al doilea) i dou traductoare de turaie

ieire din cutie, tot cu efect Hall. Cele de intrare trimit informaia despre turaiilor celor doi arbori

calculatorului DSG pentru a calcula patinarea ambreiajelor. n cazul n care traductorul de turaie

intrare cutie este defect, aceast informaie se nlocuiete cu turaia motorului cu ardere intern

primit de pe magistrala CAN(Controller Area Network).


7/14


7

Pe baza informaiilor de la cele doutraductoare de turaie ieire din cutie, calculatorul DSG

calculeaz viteza de deplasare a automobilului ct i sensul de deplasare (nainte sau napoi). Dac

cele doutraductoare sunt defecte, se utilizeaz informaia de vitez automobil trimis de modulul

ESP pe magistrala CAN.

Fiecare arbore de intrare n cutia de viteze are prevzut cate un traductor de turaie de tip

Hall. Pe baza acestor informaii, mpreun cu turaia de intrare cutie, calculatorul DSG calculeaz

patinarea/alunecarea ambreiajelor. De asemenea, pe baza acestor informaii, se determin i starea

ambreiajelor (nchis/deschis) ct i modul de control al cuplrii treptelor de vitez. Dac traductorul

pentru arborele 1 este defect, cutia va cupla doar treapta 2. n cazul n care traductorul arborelui 2 se

defecteaz cutia va cupla doar treptele 1 i 3.

Utiliznd informaia de la senzorii de presiune ambreiaje, calculatorul DSG regleaz

presiunea de acionare a acestora. n cazul apariiei unui defect pe aceste traductoare, cutia vapermite cuplarea doar a treptei 1, 3 sau 2, n funcie de traductorul defect.

Traductoarele de temperatur (ulei de transmisie, calculator DSG) sunt utilizai pentru

controlul circuitului de rcire ulei. n cazul temperaturilor mari (peste 138 C), pentru a proteja

transmisia, cuplul motor este limitat. Mai mult, dac temperatura crete i atinge valori extreme (145

C) ambreiajele vor rmne decuplate.

Informaia de la traductoarele de poziiepentru furcile de acionare a sincronizatoarelor este

utilizat pentru procesul de cuplare i sincronizare a fiecrei trepte. Cei patru senzori sunt utilizai

cte unul pentru o pereche de trepte: 1/3, 2/4, 6/R i 5. Mai exist un traductor pentru poziie levier

selector. Toate aceste traductoare trimit informaiile ctre calculatorul DSG, iar acesta comand

elementele de execuie, care pot fi: trei supape de control al presiunii, opt supape de control al

debitului i o supap de blocare levier selector.

Levierul selector de viteze (programe) are poziiile clasice P, R, N, un mod sport (S)

precum i modul manual (D+/-). Pe lng butonul de blocare a poziie levierului acesta mai conine

un solenoid care menine poziia fix atunci cnd se ntrerupe alimentarea cu energie electric.

Poziia P (parcare)blocheaz levierulselector.

n poziia N (neutru)toate treptele si ambele ambreiaje sunt decuplate.

Modulul S reprezint modulul sport.

Modulul manual (D) sau (Tiptronic)permite comanda schimbrii treptelor.


8/14


8

Levierul selector de programe pentru un DSG

Cutia de viteze cu dublu ambreiaj poate fi utilizat pentru orice arhitectur a grupului

motopropulsor: traciune fa, spate sau integral. De asemenea acest tip de cutie de viteze poatetransmite un cuplu motor de pn la 1250 Nm (Bugatti Veyron).

Toate cutiile de viteze cu dublu ambreiaj sunt controlate electronic. Acionarea ambreiajelor

ct i cuplarea treptelor de vitez se facehidraulic, prin intermediul unor supape electro-hidraulice

sau electric utiliznd motoare electrice de curent continuu.

Din punct de vedere al interaciunii cu conductorul auto nu este nici o diferen ntre o cutie

cu dublu ambreiaj sau o cutie de viteze automat clasic. Automobilele sunt prevzute cu selectoare

de programe (P, R, N, D), iar cutia de viteze poate funciona att n mod automat ct i n mod

manual (secvenial). Nu exist pedal de ambreiaj, iar maneta schimbtorului convenional a fost

nlocuit cu o manet care are integrat funcia Tiptronic.

Datorit controlului optim al ambreiajelor i a legilor adaptive de schimbare a treptelor de

vitez cutiile DSG sunt pe placul utilizatorilor de cutii automate clasice. De asemenea, modul

manual de schimbare a treptelor precum i rapiditatea trecerii dintr-o treapt n alta, pun cutiile DSG


9/14


9

i n atenia celor care agreeaz cutiile de viteze manuale. Mai mult, adoptnd un stil de condus

economic, automobilele echipate cu cutii DSG sunt capabile de consum de combustibil comparabil

cu cele cu cutii de vitez manuale.

Ambreiajele duble se utilizeaz n special la transmisiile cu dublu ambreiaj (DCTDual

Clutch Transmission). Tehnologia transmisiilor cu dublu ambreiaj nu este nou, Porsche a nceput

utilizarea acestei tehnologii acum 25 de ani. Datorit costurilor mari de producie i a controlului

deosebit de complex al schimbrii treptelor de vitez tehnologia DCT nu a fost adoptat pe scar

larg.

Ambreiaj dublu uscat

1 - furc de acionare ambreiaj 1; 2 - furc de acionare ambreiaj 2; 3 - rulment de presiune 1; 4 - rulment

plac central; 5Volant cu mas dubl (Dual Mass Flywheell); 6 -plac de presiune ambreiaj 1; 7 - disc de

ambreiaj 1; 8 -plac central; 9 - disc de ambreiaj 2; 10 - plac de presiune 2; 11 - arc diafragm 1; 12arc

diafragm 2

12


10/14


10

Ambreiajele duble uscate au avantajul unui randament mai bun datorit lipsei uleiului. De

asemenea coeficientul de frecare al acestor ambreiaje se situeaz ntre 0.2 i 0.4, valori duble fa de

un ambreiaj dublu umed. Cu toate acestea ambreiajele uscate sunt proiectate s funcioneze pe

ntreaga durat de via a automobilului, fr a avea nevoie de ntreinere.

Componentele unui ambreiaj dublu sunt similare cu cele ale unui ambreiaj simplu: plac de

presiune, disc de ambreiaj, rulment de presiune i arc diafragm.

Furcile de acionarepot fi controlate electro-hidraulic sau electric. Acestea trebuie s fie

rezistente din punct de vedere mecanic i perfect funcionale pe toat durata de viaa a ambreiajului.

Rulmentul de presiune, cte unul pentru fiecare ambreiaj, are rolul de a permite acionarea

arcului diafragm prin intermediul furcii.

Volantul cu mas dubl este montat pe partea cu motorul i are rolul de a filtra oscilaiile

torsionale ale motorului. Montarea unui volant cu mas dubl nu este obligatorie n cazul motoarelorcu injecie indirect. n cazul motoarelor diesel ct i n cazul motoarelor cu aprindere prin scnteie

cu injecie direct este necesar utilizarea volantului masic dublu deoarece oscilaiile de cuplu sunt

mai pronunate.

Discurile de ambreiaj sunt mai groase dect cele ale unei cutii manuale. De asemenea

rezistena la uzare este mai mare deoarece acestea trebuie s reziste toat durata de via a

automobilului. Discul ambreiajului 1 are diametru mai mare, deoarece acesta este supus unor sarcini

mai mari.

Plcile de presiunesunt de mrimi diferite, fiecare fiind potrivit pentru discul de ambreiaj

corespunztor. Mecanismele de acionare sunt de asemenea diferite, placa de presiune 2 este

acionat prin mpingere iar placa de presiune 1 prin tragere.

ntre cele dou discuri de ambreiaj este poziionat o plac central. Acesta se sprijin pe

un rulment cu bile, are grosime mai mare dect plcile de presiune i este utilizatde ambele discuri

de ambreiaj pentru transmiterea micrii. Datorit poziionrii, rulmentul plcii centraleeste supus

unor solicitri termice intense ce pot ajunge i pn la 200 C.


11/14


11

Seciune printr-un ambreiaj dublu cu frecare uscat

1 - volant cu mas dubl; 2 -plac de presiune 1; 3 - disc de ambreiaj 1; 4 - disc de ambreiaj 2; 5 -plac de

presiune 2; 6 - arbore cotit; 7 - arbore de intrare n transmisie 1 (arbore tubular); 8 - arbore de intrare n

transmisie 2; 9 - plac central; 10 arcurile pentru amortizarea vibraiilor torsionale din Volant; 11 arcul

diafragm, 12arc diafragm 2; 13garniturile de friciune pentru ambreiajul 1

Cuplul motor este transferat, prin intermediul volantului cu mas dubl, plcii centrale.

Aceasta se rotete mpreun cu volantul cu mas dubl, cu plcile de presiune i cu cele dou arcuri

diafragm. Ambele ambreiaje sunt prevzute cu mecanisme de compensare automat a uzurii

(SAC), care menin constant distana ntre discurile de ambreiaj i plcile de presiune, indiferent de

gradul de uzur al discului. Acest mecanism asigur fore mici de acionare pe ntreaga durat de

10

11

12

13
http://www.e-automobile.ro/abrevieri.htmlhttp://www.e-automobile.ro/abrevieri.htmlhttp://www.e-automobile.ro/abrevieri.html


12/14


12

via a ambreiajului i caracteristici constante ale acestora, elemente eseniale pentru un sistemul de

acionare automat.

Ambreiajul dublu multidisc umed

1 - butuc principal; 2 - piston cuplare ambreiaj 2; 3 - carcasa ambreiajelor; 4 - arbore de intrare; 5 - discuri de

antrenare ale arborilor cutiei; 6 - discuri de intrare; 7 -pistoane cuplare ambreiaje; 8 - garnituri de etanare

Randamentul superior al ambreiajelor uscate, comparativ cu cele multi-disc umede, au

permis automobilelor cu transmisii cu dublu ambreiaj cu frecare uscat s obin un consum de

combustibil mai mic comparativ cu un automobil cu transmisie manual.n plus acestarhitectur

de transmisie are i avantajele unei transmisii automate: schimbarea rapid a treptelor i fr

ntrerupere a cuplului motor, confort ridicat.

Datorit acestor avantaje transmisia cu dublu ambreiaj cu frecare uscat reprezint soluia

viitorului pentru automobilele de clas mic i medie.

Pe butucul arborelui de intrare (4) este montatvolantul cu mas dubl(DMF) care transmite

micarea de la arborele cotit al motorului. Mai departe micarea se transmite prin intermediul

carcasei (3) la discurile de intrare (6) legate rigid de aceasta i de butucul principal (1). Pistoanele de

cuplare a ambreiajelor (7), controlate n presiune de calculatorul DSG, comprim discurile acestora

i transmit micare discurilor de antrenare a arborilor cutiei de viteze (5).
http://www.e-automobile.ro/categorie-transmisii/16-cutie-viteze-manuala-automobile.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-transmisii/16-cutie-viteze-manuala-automobile.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/47-volanta-motor.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/47-volanta-motor.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/24-arbore-cotit-motor.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/24-arbore-cotit-motor.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/47-volanta-motor.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-transmisii/16-cutie-viteze-manuala-automobile.html


13/14


13

Cuplul de laarborele cotit al motorului este transmis, prin intermediul unuivolant cu mas

dubl, celor dou ambreiaje multidisc. Cuplarea i decuplarea ambreiajelor se face prin reglarea

presiunii uleiului de transmisie cu ajutorul unor supape electromagnetice proporionale. Astfel, n

funcie de cuplul motor ce trebuie transmis prin ambreiaj, calculatorul DSG comand presiunea de

nchidere a ambreiajelor. Pentru a decupla ambreiajele sunt utilizate arcurile elicoidale.

Principalul criteriu de utilizare a unui ambreiaj multidisc umed sau a unuia monodisc uscat

este cuplul motor maxim transmis. Astfel, n cazul n care, cuplul motor maxim depete 250 Nm

este de preferat s se utilizeze ambreiaje multidisc umede. Pe lng avantajul cuplului transmis, un

ambreiaj multidisc umed, disip cldura mai uor, nu se uzeaz iar cuplarea i decuplarea este mai

lin i fr ocuri.

Ambreiaj dublu uscat Ambreiaj dublu umed

La automobilele la care grupul propulsor dezvolt sub 200 250 Nm utilizarea unor

ambreiaje monodisc, uscate, acionare electric prezint avantajul consumului mai sczut de

combustibil datorit lipsei pompei de ulei i a pierderilor prin frecri mai reduse. Decizia de a echipa

automobilul cu o cutie cu dublu ambreiaj umed sau uscat este luat n funcie de mai multe

considerente. n tabelul 1 sunt prezentate comparativ caracteristicile celor dou soluii de ambreiaj.Un ambreiaj umed este un ambreiaj scufundat ntr-un lichid (ulei) de rcire, care totodat

pstreaz curate suprafeele de contact, face utilizarea mai lin, i prelungete astfel durata de

funcionalitate al acestui tip de organ de main.

Ambreiajul dublu umed este scufundat n uleiul de transmisie. Acest design ofer

performane de rcire excelente, uleiul absorbind imediat cldura. n plus, necesit un spaiu de
http://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/24-arbore-cotit-motor.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/47-volanta-motor.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/47-volanta-motor.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/47-volanta-motor.htmlhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Lichidhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Ulei_%28dezambiguizare%29http://ro.wikipedia.org/wiki/Ulei_%28dezambiguizare%29http://ro.wikipedia.org/wiki/Ulei_%28dezambiguizare%29http://ro.wikipedia.org/wiki/Lichidhttp://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/47-volanta-motor.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/47-volanta-motor.htmlhttp://www.e-automobile.ro/categorie-motor/20-general/24-arbore-cotit-motor.html


14/14


14

instalare redus i este capabil s transmit un cuplu motor mai mare.De aceea, ambreiajul dublu

umed este folosit cu predominan la autovehicule cu cuplu mare. ns, acesta are i anumite

dezavantaje: pierderi mari de rezisten datorit ambreiajului umed, necesitatea pompelor hidraulice

de mare capacitate i timpi lungi de reparaie.

Nu exist pierderi datorit rezistenei pentru c nu este scufundat n ulei ceea ce crete

eficiena motorului i a consumului, n comparaie cu ambreiajele umede. De asemenea, reparaiile

sunt mai puin complexe.

Tabelul 1 Criterii de alegere a ambreiajelor duble

Criteriul Dublu ambreiaj

uscat

Dublu ambreiaj

umed

Controlabilitatea cuplrii/decuplrii - +

Uzura - +

Disiparea cldurii - +

Comportamentul la temperaturi sczute + -

Dimensiuni - +

Ineria mecanic - +

Capacitatea de transmitere a cuplului - +

Masa + -

Comfortul la schimbarea treptelor - +

Consumul de combustibil + -Costul total + -

Emisia de CO2 + -

Avantajele transmisiei cu dublu ambreiaj:

mbin uurina n folosire a transmisiei automate cu promptitudinea transmisiei manuale;

Este similartransmisiei automate fiind, n plus, foarte eficient;

Nu exist ntreruperi de putere n timpul transferului de cuplu;

Eficien a consumului mbuntiti reducerea emisiilor de CO2;

Dual clutch transmision

Documents

Transcript of Dual clutch transmision