Structura și principiul de funcționare al transmisiei Powershift

Pentru a îmbunătăți confortul la volan, producătorii de automobile dezvoltă diverse sisteme. Printre altele, o mare atenție este acordată transmisiei. Astăzi, diverse preocupări au dezvoltat un număr mare de transmisii automate. Lista include un variator, un robot și o mașină automată (pentru mai multe detalii despre modificările pe care le poate avea transmisia, este descrisă într-un alt articol). În 2010, Ford a introdus pe piață o nouă unitate de transmisie automată, pe care a numit-o Powershift.

La doar doi ani de la începerea producției acestei cutii de viteze, clienții noilor modele de mașini au început să primească reclamații cu privire la funcționarea necorespunzătoare a mecanismului. Dacă nu intrați în detalii, feedback-ul negativ de la mulți utilizatori a fost că funcționarea cutiei de viteze a fost adesea însoțită de alunecare, schimbare lentă a vitezei, sacadări, supraîncălzire și uzură rapidă a elementelor dispozitivului. Uneori apăreau mesaje despre schimbarea spontană a vitezei și accelerarea mașinii, ceea ce a provocat accidente.

Să luăm în considerare care este particularitatea acestei transmisii, pe ce principiu funcționează, ce modificări există și, cel mai important - este totul într-adevăr atât de trist încât trebuie să stai departe de această transmisie?

Ce este Powershift Box

Versiunea robotizată a cutiei de viteze de la marca americană a fost instalată în penultima generație Focus (pentru piața americană), precum și în ultima generație a acestui model (oferită pentru piața CSI). Unele dintre centralele Ford Fiesta, care este încă prezentă în reprezentanțe, precum și alte modele de mașini sau omologii lor străini, sunt, de asemenea, agregate cu o astfel de transmisie.

Această cutie de viteze a fost instalată în mod activ în mod special pe mașinile cu „oval albastru”, care au fost produse în anii 2012-2017. Producătorul auto a făcut ajustări la designul transmisiei manuale de multe ori și, pentru a asigura cumpărătorilor fiabilitatea produsului, a mărit garanția timp de doi ani (de la 5 la 7) sau pentru cei care călătoresc mult, de la 96.5 la 160.9 mii de kilometri.

În ciuda acestui fapt, mulți clienți rămân nemulțumiți de această transmisie. Desigur, această situație a redus semnificativ vânzările de mașini cu această cutie. Și nu se pune problema vânzării unei mașini pe piața secundară - dacă puțini oameni decid să cumpere o mașină nouă cu o transmisie robotică de tip DPS6, atunci nici nu poți visa să vinzi un vehicul uzat cu un set atât de complet, deși există opțiuni similare pe unele site-uri.

Powershift este o transmisie robotică preselectivă. Adică, este echipat cu un coș dublu ambreiaj și două seturi de mecanisme de transmisie care asigură o tranziție rapidă între viteze. Trecerea la o astfel de cutie de viteze are loc în conformitate cu același principiu ca și în interiorul mecanicii, doar întregul proces este controlat nu de către șofer, ci de electronică.

O altă transmisie DSG binecunoscută, dezvoltată de specialiștii concernului VAG, are un principiu similar de funcționare (în detaliu despre ce este, este descris într-o recenzie separată). Această dezvoltare este concepută pentru a întruchipa avantajele pe care le au transmisiile mecanice și automate. Un alt brand pe care îl folosește Powershift este Volvo. Potrivit producătorului, această transmisie manuală este ideală pentru motoarele diesel de mare putere și cuplu mare la turații reduse.

Dispozitiv Powershift

Dispozitivul de transmisie manuală Powershift include două trepte de viteză principale. Pentru fiecare dintre ele se folosește un ambreiaj individual. Din acest motiv, unitatea cutie este echipată cu doi arbori de intrare. O altă caracteristică de proiectare este că unul dintre arborii de transmisie este situat în interiorul celuilalt. Acest aranjament oferă o dimensiune mai mică a modulului dacă aceste mecanisme erau în planuri diferite.

Arborele exterior este responsabil pentru schimbarea unui număr par de trepte de viteză și se angajează invers. Arborele interior se mai numește „arborele central” și antrenează fiecare angrenaj ciudat să se rotească. Fotografia de mai jos prezintă o diagramă a acestui design:

Și – un arbore de putere intern de un număr impar de transferuri; B - arbore de antrenare exterior al unui număr par de viteze; C - ambreiaj 1; D - ambreiajul 2 (cercurile indică numerele treptelor de viteză)

În ciuda faptului că Powershift este o transmisie automată, în designul său nu există un convertor de cuplu. De asemenea, dispozitivul de transmisie manuală nu are angrenaje planetare și ambreiaje de frecare. Datorită acestui fapt, funcționarea transmisiei nu consumă puterea unității de putere, ca și în cazul funcționării unui convertor de cuplu clasic. În același timp, motorul pierde cuplu mult mai mic. Acesta este principalul avantaj al robotului.

O unitate electronică separată de control (TCM) este utilizată pentru a controla tranziția de la viteză mică la viteză mare și invers. Este instalat chiar pe corpul cutiei. De asemenea, circuitul electronic al unității include mai mulți senzori, dar pe lângă semnale de la aceștia, unitatea de control colectează și informații de la alți senzori (sarcina motorului, poziția clapetei de accelerație, viteza roții etc., în funcție de modelul mașinii și de sisteme care sunt instalate în el). Pe baza acestor semnale, microprocesorul de transmisie determină independent modul de activare.

Aparatele electronice folosesc aceleași informații pentru a regla ambreiajul și pentru a determina când să schimbați viteza. Motoarele electrice acționează ca actuatori în acest design. Mută ​​discurile ambreiajului și arborii de antrenare.

Principiul de funcționare al transmisiei manuale Powershift

Transmisia manuală Powershift va funcționa conform următorului principiu. Tipul dublu de ambreiaj din dispozitivul unității este necesar pentru a minimiza timpul de tranziție de la o viteză la alta. Logica este următoarea. Șoferul deplasează maneta selectorului cutiei de viteze în poziția de la P la D. Sistemul automat eliberează ambreiajul arborelui central și, utilizând un motor electric, conectează angrenajele primei trepte de viteză la arborele de acționare. Ambreiajul este eliberat și mașina începe să se miște.

Unitatea de comandă a transmisiei detectează creșterea turației motorului și, pe baza acesteia, este pregătită a doua treaptă de viteză (treapta de viteză corespunzătoare este mutată pe arborele exterior). De îndată ce algoritmul care trimite un semnal pentru creșterea vitezei este declanșat, primul ambreiaj este eliberat, iar al doilea este conectat la volant (pentru detalii despre ce fel de piesă este, citiți aici). Timpii de schimbare a treptelor de viteză sunt aproape imperceptibili, astfel încât mașina nu pierde dinamic, iar fluxul de cuplu este furnizat arborelui de antrenare continuu.

Producătorul auto a oferit posibilitatea de a comuta în așa-numitul mod manual. Acesta este momentul în care șoferul însuși stabilește în ce moment ar trebui să meargă cutia la viteza următoare. Acest mod este util mai ales atunci când conduceți pe pante lungi sau în ambuteiaje. Pentru a mări viteza, mutați maneta înainte și, pentru ao micșora, mutați-o înapoi. Schimbatoarele de palete sunt utilizate ca o alternativă avansată (la modelele cu performanțe sportive). Un principiu similar are o casetă de tip Tip-Tronic (pentru modul în care funcționează, citiți într-un alt articol). În alte situații, caseta este controlată în modul automat. În funcție de model, selectorul cutiei de viteze auto este echipat cu poziții de control al vitezei de croazieră (atunci când transmisia nu se deplasează deasupra unei anumite trepte de viteză).

Printre evoluțiile producătorului american de automobile, există două modificări ale roboților preselectivi Powershift. Una funcționează cu ambreiaj uscat, iar cealaltă cu ambreiaj umed. Să luăm în considerare care este diferența dintre aceste tipuri de cutii.

Principiul de funcționare al Powershift cu ambreiaj uscat

Ambreiajul uscat dintr-o transmisie Powershift funcționează la fel ca în mecanica convențională. Discul de frecare este puternic apăsat pe suprafața volantului. Prin această legătură, cuplul este transmis de la arborele cotit la arborele de acționare al acționării finale. Nu există ulei în acest aranjament, deoarece previne fricțiunea uscată între piese.

Acest design al coșului ambreiajului s-a stabilit de mult timp ca o utilizare eficientă a puterii motorului (acest lucru se remarcă mai ales în cazul unui pachet cu un motor cu putere redusă, în care contează fiecare putere).

Dezavantajul acestei modificări este că nodul tinde să se încălzească foarte mult, drept urmare serviciul său este redus. Amintiți-vă că este dificil pentru electronică să controleze cât de brusc trebuie să fie atașat discul la volant. Dacă acest lucru se întâmplă la turații mari ale motorului, atunci suprafața de frecare a discului se uzează rapid.

Principiul de lucru al ambreiajului umed Powershift

Ca alternativă mai avansată, inginerii companiei americane au dezvoltat o modificare cu un ambreiaj umed. Această dezvoltare are o serie de avantaje față de versiunea anterioară. Cel mai important plus este că, datorită circulației uleiului în apropierea dispozitivelor de acționare, căldura este îndepărtată efectiv din acestea și acest lucru împiedică supraîncălzirea unității.

Cutia de ambreiaj umed are același principiu de funcționare, doar diferențele sunt în discuri. În designul coșului, acestea pot fi instalate conic sau în paralel. Conexiunea în paralel a elementelor de frecare este utilizată la vehiculele cu tracțiune spate. Aranjamentul conic al discurilor este utilizat în unitățile de putere instalate în compartimentul motorului (vehicule cu tracțiune față).

Dezavantajul acestor mecanisme este că șoferul trebuie să monitorizeze calitatea uleiului utilizat în transmisie. De asemenea, prețul unor astfel de cutii este mult mai mare datorită designului mai complex. În același timp, nu există supraîncălzire a coșului, chiar și în sezonul cald, au o resursă de lucru mai mare, iar puterea de la motor este îndepărtată mai eficient.

Powershift dublu ambreiaj

Mecanismul cheie într-o astfel de cutie este ambreiajul dublu. Dispozitivul său include un sistem care reglează uzura pieselor. Majoritatea șoferilor știu că, dacă pedala de ambreiaj este aruncată brusc, resursa discului va fi redusă drastic. Dacă șoferul poate determina în mod independent în ce măsură pedala ar trebui să fie eliberată în funcție de tensiunea cablului, atunci este dificil pentru electronică să efectueze această procedură. Și aceasta este problema cheie a funcționării incomode a transmisiei pe multe mașini.

Proiectarea coșului dublu ambreiaj al transmisiei manuale Powershift constă din:

• Amortizoare de vibrații torsionale (acest efect este parțial eliminat prin instalarea unei volante cu masă dublă, despre care se citește în detaliu aici);
• Bloc de două ambreiaje;
• Rulment cu dublă eliberare;
• Două elemente de acționare electromecanice de tip pârghie;
• Două motoare electrice.

Defecțiuni tipice Powershift

Proprietarul unei mașini cu robot Powershift ar trebui să contacteze centrul de service dacă apar defecțiuni în funcționarea unității. Iată câteva dintre simptomele care nu ar trebui niciodată ignorate:

1. Există zgomote străine în timpul schimbării vitezelor. De obicei, acesta este primul semn al unei defecțiuni minore, care la început nu afectează în niciun fel funcționarea transmisiei, așa că mulți șoferi ignoră pur și simplu acest simptom. Este adevărat, producătorul indică faptul că zgomotele străine din cutie nu sunt cazuri acoperite de garanție.
2. La începutul mișcării, mașina se clatină. Acesta este primul semn că transmisia nu transferă în mod adecvat volumul de lucru din grupul propulsor. Acest simptom va fi în mod necesar urmat de un fel de defecțiune, deci nu ar trebui să întârziați repararea mașinii.
3. Schimbarea treptelor de viteză este însoțită de scuturi sau scuturi. Cel mai adesea acest lucru se întâmplă datorită faptului că dispozitivele de acționare trebuie corectate (discurile de ambreiaj sunt uzate, arcurile sunt slăbite, pârghiile elementelor de acționare s-au deplasat etc.). Același lucru se întâmplă în mecanica normală - ambreiajul trebuie strâns uneori.
4. În timpul mișcării, vibrațiile sunt resimțite, iar la început, mașina se clatină literalmente.
5. Electronica transmisiei intră deseori în modul de urgență. De obicei, acest simptom este eliminat prin dezactivare și activarea ulterioară a sistemului de aprindere. Pentru o mai mare încredere, puteți efectua o autodiagnosticare a sistemului (pentru cum puteți apela funcția corespunzătoare în unele modele de mașini, citiți aici) pentru a vedea ce eroare a apărut în electronică. Dacă apar defecțiuni frecvent, acest lucru poate indica o defecțiune a unității de control TCM.
6. La viteze reduse (de la prima la a treia) se aud crăpături și ciocăniri. Acesta este un semn de epuizare pe uneltele corespunzătoare, deci este mai bine să înlocuiți aceste piese în viitorul apropiat.
7. La viteze mici ale unității de putere (până la 1300 rpm), se observă mișcări ale vehiculului. Șocurile sunt resimțite și în timpul accelerării și decelerării.

Cutia robotică tip preselectivă Powershift nu reușește din următoarele motive:

1. Discurile ambreiajului sunt foarte uzate. Acesta este unul dintre cele mai slabe puncte dintr-o astfel de transmisie, deoarece discurile nu sunt adesea apăsate pe suprafața de frecare la fel de lin pe cât ar fi șoferul. Odată cu uzura critică a acestor piese, o serie întreagă de angrenaje poate dispărea (angrenajele sunt conectate la arbore, iar cuplul nu este transmis). Dacă o astfel de defecțiune apare înainte ca mașina să treacă de 100 de mii, unul dintre discuri este înlocuit. În alte cazuri, este mai bine să schimbați întregul kit. După instalarea unor discuri noi, este imperativ să adaptați funcționarea componentelor electronice din cutie.
2. Garnituri de ulei uzate prematur. În acest caz, grăsimea ajunge acolo unde nu aparține. Consecințele depind de în ce parte a unității a intrat uleiul. Astfel de daune pot fi eliminate numai prin înlocuirea pieselor deteriorate.
3. Defalcarea acționărilor electromagnetice (solenoizi). Acesta este un alt punct slab în proiectarea robotului Powershift. O astfel de defecțiune nu este înregistrată de către unitatea de control ca o eroare, astfel încât mașina se poate smuci, iar sistemul de la bord nu prezintă nicio defecțiune.
4. Daune mecanice sau software aduse TCM. În multe situații (în funcție de natura defecțiunii), dispozitivul este intermitent. În alte cazuri, blocul este schimbat cu unul nou și este cusut pentru o anumită mașină.
5. Defecțiuni mecanice (pană de furcă, uzura rulmenților și a angrenajelor) ca urmare a uzurii naturale, precum și a defectării motorului electric. Asemenea daune nu pot fi prevenite, așa că atunci când apar, piesele se schimbă pur și simplu.
6. Defecțiuni ale volantului cu masă dublă (citiți mai multe despre acestea aici). De obicei, o astfel de defecțiune este însoțită de scârțâituri, lovituri și rotații instabile ale arborelui cotit. Volanta este de obicei înlocuită cu discurile ambreiajului pentru a nu dezasambla unitatea la intervale scurte.

Sfaturi de transmisie Powershift

În ciuda faptului că deteriorarea gravă a unui robot Powershift poate apărea mai devreme decât un analog mecanic, în multe cazuri, o astfel de transmisie este destul de fiabilă. Dar acest lucru este posibil numai dacă vehiculul este acționat corespunzător. Iată câteva sfaturi pentru buna funcționare a transmisiei manuale considerate:

1. Lăsați motorul să funcționeze înainte de a porni vehiculul după oprire (mai ales iarna). Acest lucru vă permite să aduceți unitatea de putere la regimul de temperatură adecvat (despre ce ar trebui să fie acest parametru, citiți separat), dar această procedură este mai necesară pentru ca lubrifiantul să se încălzească în transmisie. La temperaturi sub zero, uleiul devine gros, motiv pentru care nu este pompat atât de bine prin sistem, iar lubrifierea angrenajelor și a altor elemente este mai gravă dacă este instalat un ambreiaj umed în mașină.
2. Când mașina se oprește, trebuie să descărcați transmisia. Pentru a face acest lucru, după o oprire completă a mașinii, ținând pedala de frână, frâna de mână este activată, pârghia de pe selector este transferată în poziția neutră (poziția N), frâna este eliberată (treptele sunt decuplate) și apoi butonul schimbătorului de viteze este deplasat în poziția de parcare (P). Când efectuați această procedură, este important să vă asigurați că frâna de parcare funcționează corect.
3. Un stil de conducere sportiv și o cutie de viteze robotică sunt concepte incompatibile. În acest mod, discurile de ambreiaj sunt apăsate brusc de volant, ceea ce duce la uzura lor accelerată. Prin urmare, celor cărora nu le place stilul de conducere „pensionar”, este mai bine să ocolească această parte a transmisiei.
4. Pe suprafețele de drum instabile (gheață / zăpadă), nu lăsați roțile motoare să alunece. Dacă mașina este blocată, este mai bine să ieșiți din „capcană” în modul manual și la turații reduse ale motorului.
5. Când mașina se blochează într-un blocaj sau blocaj de trafic, este mai bine să treceți la schimbarea manuală a vitezei. Acest lucru va împiedica schimbarea frecventă a treptelor, ceea ce va face ca coșul să se epuizeze mai repede. Când accelerați în modul oraș, este mai bine să apăsați pedala lin și să evitați accelerația bruscă și, de asemenea, să nu aduceți motorul la turații mari.
6. Nu țineți apăsat butonul +/- în timp ce utilizați modul „Select Shift”.
7. Dacă durează mai mult de două minute pentru a opri mașina, este mai bine să nu țineți apăsată pedala de frână, ci să puneți transmisia în modul de parcare cu frâna de mână activată. În acest mod, cutia decuplează angrenajele și discurile ambreiajului, ceea ce împiedică funcționarea prelungită a dispozitivelor de acționare. Parcarea cu pedala de frână apăsată în modul D ar trebui să fie pe termen scurt, deoarece în acest caz electronica deconectează ambreiajul, dar ambreiajele funcționează în continuare, ceea ce poate duce la supraîncălzirea mecanismelor.
8. Nu trebuie să neglijați întreținerea de rutină a cutiei de viteze, precum și verificarea nivelului de lubrifiant din carter.

Avantajele și dezavantajele Powershift

Așadar, am examinat caracteristicile activității cutiei robotice preselective Powershift și modificările acesteia. În teorie, se pare că unitatea ar trebui să funcționeze eficient și să ofere schimbări de viteză confortabile. Să luăm în considerare care sunt părțile pozitive și negative ale acestei dezvoltări.

Avantajele transmisiei manuale Powershift includ:

• Transferul cuplului de la motorul cu ardere internă la arborii conduși ai transmisiei are loc fără un spațiu vizibil;
• Unitatea oferă o dinamică îmbunătățită a vehiculului;
• Vitezele sunt comutate ușor (în funcție de gradul de apăsare a pedalei de gaz și de uzura structurii pârghiei actuatorilor);
• Deoarece motorul funcționează mai ușor și electronica determină schimbarea de viteze cea mai eficientă în funcție de sarcina pe unitate, mașina consumă mai puțin combustibil decât un analog echipat cu un convertor de cuplu clasic.

Dezavantajele robotului Powershift sunt următoarele:

• Proiectare complexă, datorită căreia crește numărul potențialelor noduri de defalcare;
• Trebuie făcută o schimbare suplimentară de ulei planificată (în plus față de umplerea cu lubrifiant nou pentru motor) și sunt impuse cerințe ridicate asupra calității acestuia. În conformitate cu recomandările producătorului, întreținerea programată a cutiei trebuie efectuată maximum 60 de mii. kilometri;
• Repararea mecanismului este complicată și costisitoare și nu sunt atât de mulți specialiști care înțeleg astfel de cutii. Din acest motiv, este imposibil să efectuați lucrări la întreținerea acestei transmisii manuale într-un garaj și să economisiți la acest lucru.
• Dacă mașina este achiziționată pe piața secundară (mai ales atunci când cumpărați la licitații americane), trebuie să luați în considerare ce generație este transmisia. În modificările până la a treia generație, au existat eșecuri frecvente în funcționarea electronice, astfel încât astfel de mașini au adunat un număr mare de recenzii negative.

În concluzie - un scurt videoclip despre greșelile obișnuite în funcționarea cutiilor robotizate:

7 greșeli la conducerea unei transmisii manuale (Cutie de viteze robotică). De exemplu DSG, PowerShift

Întrebări și răspunsuri:

Cum funcționează caseta PowerShift? Are două angrenaje principale de antrenare. Fiecare are propriul ambreiaj. Are doi arbori de intrare (unul pentru viteze par, celălalt pentru viteze impare).

Cât durează o cutie PowerShift? Depinde de obiceiurile de conducere ale șoferului. De obicei, este necesară înlocuirea volantului și a ambreiajului pentru 100-150 mii km. kilometraj. Cutia în sine este capabilă să lase două astfel de perioade.

Ce este în neregulă cu PowerShift? Cutia de viteze robotizată nu funcționează la fel de bine ca mecanica (ambreiajul scade adesea brusc - electronica nu poate regla acest parametru). Din această cauză, ambreiajul se uzează rapid.