Struktura i princip rada Powershift mjenjača

Da bi poboljšali udobnost vožnje, proizvođači automobila razvijaju različite sisteme. Između ostalog, mnogo se pažnje posvećuje prenosu. Danas su razni koncerni razvili veliki broj automatskih mjenjača. Lista uključuje varijator, robota i automatsku mašinu (za više detalja o tome koje modifikacije može imati prijenos je opisan u drugom članku). Godine 2010. Ford je predstavio novu jedinicu automatskog mjenjača koju je nazvao Powershift.

Samo dvije godine nakon početka proizvodnje ovog mjenjača, kupci novih modela automobila počeli su dobivati ​​pritužbe na neadekvatan rad mehanizma. Ako ne ulazite u detalje, negativna povratna informacija mnogih korisnika bila je da su rad mjenjača često pratili proklizavanje, sporo prebacivanje brzina, trzanje, pregrijavanje i brzo trošenje elemenata uređaja. Ponekad su se javljale poruke o spontanom prebacivanju brzina i ubrzanju automobila, što je izazivalo nesreće.

Razmotrimo koja je posebnost ovog prijenosa, na kojem principu radi, koje su izmjene i najvažnije - je li sve zaista toliko tužno da se morate kloniti ovog prijenosa?

Šta je Powershift Box

Robotska verzija mjenjača američke marke ugrađena je u pretposljednju generaciju Focus (za američko tržište), kao i u najnoviju generaciju ovog modela (u ponudi za tržište ZND). Neke elektrane Ford Fieste, koja je i dalje prisutna u zastupstvima, kao i drugi modeli automobila ili njihovi inozemni kolege, takođe se agregiraju s takvim prijenosom.

Ovaj mjenjač je bio posebno aktivno instaliran na automobilima s "plavim ovalom", koji su se proizvodili tokom 2012-2017 godina. Proizvođač automobila je mnogo puta prilagodio dizajn ručnog mjenjača, a kako bi kupcima osigurao pouzdanost proizvoda, povećao je jamstvo na dvije godine (s 5 na 7) ili onima koji puno putuju, sa 96.5 na 160.9 hiljada kilometara.

Uprkos tome, mnogi kupci i dalje su nezadovoljni ovim prijenosom. Naravno, ova situacija je značajno smanjila prodaju automobila s ovom kutijom. I nema govora o prodaji automobila na sekundarnom tržištu - ako se malo ljudi odluči na kupnju novog automobila s robotskim mjenjačem tipa DPS6, tada ne možete ni sanjati o prodaji rabljenog vozila s tako kompletnim kompletom, iako postoje slične opcije na nekim web lokacijama.

Powershift je preselektivni robotski prijenos. Odnosno, opremljen je košarom sa dvostrukom spojkom i dva seta zupčanih mehanizama koji omogućavaju brzi prijelaz između brzina. Prebacivanje na takav mjenjač odvija se po istom principu kao i unutar mehanike, samo što čitav postupak ne kontrolira vozač, već elektronika.

Još jedan poznati DSG prijenos, koji su razvili stručnjaci koncerna VAG, ima sličan princip rada (detaljno je opisano o čemu je riječ, opisano je u zasebnom pregledu). Ovaj razvoj je osmišljen kako bi utjelovio prednosti mehaničkih i automatskih mjenjača. Još jedna marka koju Powershift koristi je Volvo. Prema proizvođaču, ovaj ručni mjenjač idealan je za dizelske motore velike snage i velikog okretnog momenta pri malim okretajima.

Powershift uređaj

Powershift uređaj za ručni mjenjač uključuje dva glavna pogonska stupnja. Za svaku od njih koristi se pojedinačno kvačilo. Iz tog razloga kutija je opremljena sa dvije ulazne osovine. Druga karakteristika dizajna je da se jedno pogonsko vratilo nalazi unutar drugog. Ovaj raspored pruža manju veličinu modula ako su ti mehanizmi u različitim ravninama.

Vanjsko vratilo odgovorno je za prebacivanje parnog broja stupnjeva prijenosa i uključuje se unatrag. Unutarnja osovina se također naziva "središnja" osovina i pokreće rotaciju svakog neparnog zupčanika. Fotografija ispod prikazuje dijagram ovog dizajna:

I – unutrašnje pogonsko vratilo neparnog broja prenosa; B - vanjska pogonska osovina parnog broja zupčanika; C - kvačilo 1; D - kvačilo 2 (krugovi označavaju brojeve brzina)

Uprkos činjenici da je Powershift automatski mjenjač, ​​u njegovom dizajnu nema pretvarača obrtnog momenta. Takođe, uređaj sa ručnim menjačem nema planetarni zupčanik i frikcione spojke. Zahvaljujući tome, rad mjenjača ne troši snagu pogonske jedinice, kao kod rada klasičnog pretvarača obrtnog momenta. Istovremeno, motor gubi mnogo manje obrtnog momenta. To je glavna prednost robota.

Odvojena elektronička upravljačka jedinica (TCM) koristi se za kontrolu prelaska sa male brzine na veliku brzinu i obrnuto. Instalira se na samo kućište kutije. Takođe, elektronički sklop jedinice uključuje nekoliko senzora, ali pored signala od njih, upravljačka jedinica prikuplja i podatke od drugih senzora (opterećenje motora, položaj leptira, brzina kotača itd., Ovisno o modelu automobila i sistemi koji su instalirani u njemu). Na osnovu ovih signala, prenosni mikroprocesor neovisno određuje koji način aktivirati.

Elektronika koristi iste podatke za podešavanje kvačila i određivanje kada treba promijeniti brzinu. Električni motori djeluju kao pokretači u ovom dizajnu. Pomiču diskove kvačila i pogonske osovine.

Princip rada ručnog mjenjača Powershift

Powershift ručni mjenjač raditi će prema sljedećem principu. Dvostruka vrsta kvačila u uređaju jedinice potrebna je kako bi se smanjilo vrijeme prijelaza s jedne brzine na drugu. Logika je sljedeća. Vozač pomiče ručicu mjenjača u položaj P od D. Automatski sistem otpušta kvačilo centralne osovine i pomoću elektromotora spaja zupčanike prvog stupnja prijenosa sa pogonskim vratilom. Kvačilo je otpušteno i automobil se kreće.

Upravljačka jedinica mjenjača otkriva porast broja okretaja motora i na osnovu toga se priprema drugi stupanj prijenosa (odgovarajući stupanj premješta se na vanjsko vratilo). Čim se aktivira algoritam koji šalje signal za povećanje brzine, prvo se kvačilo otpušta, a drugo spaja na zamašnjak (detalje o kakvom je dijelu riječ, pročitajte ovdje). Vrijeme mijenjanja brzina gotovo je neprimjetno, pa automobil ne gubi dinamiku, a protok obrtnog momenta kontinuirano se dovodi u pogonsko vratilo.

Proizvođač automobila pružio je mogućnost prebacivanja u takozvani ručni način rada. Tada vozač sam određuje u kojem trenutku kutija treba ići na sljedeću brzinu. Ovaj način rada je posebno koristan u vožnji na dugim padinama ili u gužvi. Da biste povećali brzinu, pomaknite ručicu prema naprijed, a da biste je smanjili, vratite je natrag. Mjenjači vesla koriste se kao napredna alternativa (kod modela sa sportskim performansama). Sličan princip ima i okvir tipa Tip-Tronic (o tome kako to radi, pročitajte u drugom članku). U drugim situacijama, kutija se kontrolira u automatskom režimu. Ovisno o modelu, birač automatskog mjenjača opremljen je položajima tempomata (kada se mjenjač ne prebaci iznad određenog stupnja prijenosa).

Među razvojem američkog proizvođača automobila, postoje dvije modifikacije Powershift predselektivnih robota. Jedna radi sa suhom, a druga sa mokrom spojkom. Razmotrimo koja je razlika između ovih vrsta kutija.

Princip rada Powershift-a sa suhom spojkom

Suva spojka u Powershift mjenjaču radi na isti način kao i u konvencionalnoj mehanici. Frikcijski disk snažno je pritisnut na površinu zamašnjaka. Preko ove veze, moment se prenosi s radilice na pogonsko vratilo završnog pogona. U ovom rasporedu nema ulja jer sprečava suho trenje između dijelova.

Ovaj dizajn košare kvačila odavno se nametnuo kao efikasna upotreba snage motora (to je posebno uočljivo u slučaju snopa s motorom male snage, u kojem su važne sve konjske snage).

Nedostatak ove modifikacije je taj što se čvor često jako zagrijava, što rezultira smanjenjem njegove usluge. Podsjetimo da je elektronici teško kontrolirati koliko oštro disk treba biti pričvršćen na zamašnjak. Ako se to dogodi pri velikim brzinama motora, tada se površina trenja diska brzo troši.

Princip rada Powershift mokro kvačilo

Kao napredniju alternativu, inženjeri američke kompanije razvili su modifikaciju sa mokrim kvačilom. Ovaj razvoj ima niz prednosti u odnosu na prethodnu verziju. Najvažniji plus je što se zbog cirkulacije ulja u blizini aktuatora toplina iz njih učinkovito uklanja, a to sprječava pregrijavanje uređaja.

Mokra kutija kvačila ima isti princip rada, samo što su razlike u diskovima. U dizajnu košare mogu se ugraditi konusno ili paralelno. Paralelni priključak frikcionih elemenata koristi se u vozilima sa zadnjim pogonom. Konusni raspored diskova koristi se u pogonskim jedinicama koje su ugrađene preko motornog prostora (vozila s prednjim pogonom).

Nedostatak takvih mehanizama je taj što vozač mora nadgledati kvalitetu ulja koje se koristi u mjenjaču. Takođe, cijena takvih kutija je mnogo veća zbog složenijeg dizajna. Istovremeno, nema pregrijavanja košare, čak i u vrućoj sezoni, oni imaju veći radni resurs, a snaga iz motora uklanja se efikasnije.

Powershift dvostruko kvačilo

Ključni mehanizam u takvoj kutiji je dvostruka spojka. Njegov uređaj uključuje sistem koji reguliše habanje dijelova. Većina automobilista zna da će se, ako se naglo baci papučica kvačila, resurs diska drastično smanjiti. Ako vozač može samostalno odrediti u kojoj mjeri treba otpustiti pedalu, ovisno o napetosti kabela, tada je elektronici teško izvesti ovaj postupak. I ovo je ključni problem neugodnog rada mjenjača na mnogim automobilima.

Dizajn košare s dvostrukom spojkom Powershift ručnog mjenjača sastoji se od:

• Torzijski prigušivači vibracija (ovaj efekt djelomično se uklanja ugradnjom dvomasovnog zamašnjaka, o čemu detaljno pročitajte ovdje);
• Blok od dvije spojke;
• Dvostruki odvojivi ležaj;
• Dva elektromehanička aktuatora polužnog tipa;
• Dva električna motora.

Tipični kvarovi Powershift

Vlasnik automobila s Powershift robotom treba kontaktirati servisni centar ako se pojave bilo kakvi kvarovi na jedinici. Evo nekih simptoma koje nikada ne treba zanemariti:

1. Tijekom prebacivanja brzine čuje se strani zvuk. Obično je ovo prvi znak neke vrste manjeg kvara, koji u početku ni na koji način ne utječe na rad mjenjača, pa mnogi vozači jednostavno zanemaruju ovaj simptom. Istina, proizvođač ukazuje da tuđi zvukovi u kutiji nisu slučajevi koji su pokriveni garancijom.
2. Na početku kretanja automobil se trgne. Ovo je prvi znak da mjenjač ne prenosi na odgovarajući način radno opterećenje iz pogonskog sklopa. Ovaj simptom će nužno biti praćen nekom vrstom kvara, pa ne biste trebali odgađati servisiranje mašine.
3. Prebacivanje brzina popraćeno je trzajima ili trzajima. Najčešće se to događa zbog činjenice da aktuatore treba ispraviti (diskovi kvačila su istrošeni, opruge oslabljene, poluge pogonskih elemenata su pomaknute itd.). Ista stvar se događa u normalnoj mehanici - kvačilo ponekad treba zategnuti.
4. Tokom pokreta osjećaju se vibracije, a na startu se automobil doslovno trese.
5. Elektronika mjenjača često prelazi u hitni način. Obično se ovaj simptom uklanja uklanjanjem i naknadnim aktiviranjem sistema paljenja. Za veće samopouzdanje možete provesti samodijagnozu sistema (pročitajte kako pozvati odgovarajuću funkciju u nekim modelima automobila) ovdje) da biste vidjeli koja se greška pojavila u elektronici. Ako se kvarovi često javljaju, to može ukazivati ​​na kvar TCM upravljačke jedinice.
6. Pri smanjenoj brzini (od prve do treće) čuju se trbušnjaci i kucanje. To je znak istrošenosti na odgovarajućim zupčanicima, pa je bolje ove dijelove zamijeniti u bliskoj budućnosti.
7. Pri malim brzinama pogonske jedinice (do 1300 o / min) uočavaju se trzaji vozila. Udari se osjećaju i tokom ubrzanja i usporavanja.

Predselektivni robotski okvir Powershift ne uspijeva iz sljedećih razloga:

1. Diskovi kvačila su jako istrošeni. Ovo je jedno od najslabijih mjesta takvog pogonskog sklopa, jer diskovi često nisu pritisnuti na površinu trenja glatko kao što bi to učinio vozač. Kod kritičnog habanja ovih dijelova može nestati čitav niz zupčanika (zupčanici su povezani na osovinu i obrtni moment se ne prenosi). Ako se takav kvar pojavi prije nego što je automobil prošao 100 tisuća, jedan od diskova se zamjenjuje. U drugim slučajevima je bolje promijeniti cijeli komplet Nakon ugradnje novih diskova, neophodno je prilagoditi rad elektronike u kutiji.
2. Uljne brtve prerano istrošene. U ovom slučaju, mast završava tamo gdje ne pripada. Posljedice ovise o tome u koji je dio jedinice ulje ušlo. Takva oštećenja mogu se ukloniti samo zamjenom oštećenih dijelova.
3. Slom elektromagnetskih pogona (solenoidi). Ovo je još jedna slaba točka u dizajnu robota Powershift. Takav kvar upravljačka jedinica ne bilježi kao grešku, pa se automobil može trzati, a ugrađeni sistem ne pokazuje nikakav kvar.
4. Mehanička ili softverska oštećenja TCM-a. U mnogim situacijama (ovisno o prirodi kvara) uređaj bljeska. U drugim slučajevima, blok se mijenja u novi i šiva za određenu mašinu.
5. Mehanički kvarovi (klin vilice, habanje ležajeva i zupčanika) kao rezultat prirodnog habanja, kao i kvara elektromotora. Takva oštećenja ne mogu se spriječiti, pa se dijelovi, kada se pojave, jednostavno promijene.
6. Kvarovi na dvomasovnom zamašnjaku (pročitajte više o njima ovdje). Obično je takav kvar popraćen škripanjem, udaranjem i nestabilnim okretajima radilice. Zamajac se obično zamjenjuje diskovima kvačila kako se jedinica ne bi rastavljala u kratkim intervalima.

Savjeti za rukovanje mjenjačem Powershift

Uprkos činjenici da se ozbiljna oštećenja robota Powershift mogu pojaviti ranije od mehaničkog analoga, u mnogim slučajevima takav je prijenos prilično pouzdan. Ali to je moguće samo ako se vozilom pravilno upravlja. Evo nekoliko savjeta za ispravan rad razmatranog ručnog mjenjača:

1. Ostavite motor da radi pre nego što pokrenete vozilo nakon mirovanja (posebno zimi). To vam omogućuje da pogonsku jedinicu dovedete u odgovarajući temperaturni režim (o tome koji bi ovaj parametar trebao biti, pročitajte odvojeno), ali ovaj postupak je potrebniji kako bi se mazivo zagrijalo u mjenjaču. Na temperaturama ispod temperature, ulje postaje gusto, zbog čega se ne pumpa tako dobro kroz sistem, a podmazivanje zupčanika i ostalih elemenata je gore ako je u automobil ugrađena mokra spojka.
2. Kad se automobil zaustavi, trebate isprazniti mjenjač. Da biste to učinili, nakon potpunog zaustavljanja automobila, držeći papučicu kočnice, aktivira se ručna kočnica, ručica na biraču se prebacuje u neutralni položaj (položaj N), kočnica se otpušta (zupčanici su isključeni), a zatim Ručica mjenjača je pomaknuta u položaj za parkiranje (P). Prilikom izvođenja ovog postupka važno je osigurati da parkirna kočnica ispravno radi.
3. Sportski stil vožnje i robotski mjenjač nespojivi su koncepti. U ovom načinu rada diskovi kvačila su naglo pritisnuti na zamašnjak, što dovodi do njihovog ubrzanog trošenja. Stoga je za one koji ne vole stil vožnje "umirovljenika" bolje zaobići ovu stranu mjenjača.
4. Na nestabilnim površinama ceste (led / snijeg), nemojte dopustiti da pogonski kotači klize. Ako je automobil zapeo, bolje je izaći iz "zamke" u ručnom načinu rada i pri malim brzinama motora.
5. Kad automobil zapne u gužvi ili gužvi, bolje je prebaciti se na ručno mijenjanje brzina. To će spriječiti često prebacivanje brzina, što će dovesti do bržeg iscrpljivanja košare. Kada ubrzavate u gradskom režimu, bolje je glatko pritiskati papučicu i izbjegavati naglo ubrzanje, a također ne dovesti motor u visoke okretaje.
6. Ne držite pritisnutu tipku +/- dok koristite režim "Select Shift".
7. Ako vam treba više od dvije minute da zaustavite automobil, bolje je da ne držite pritisnutu papučicu kočnice, već da mjenjač stavite u parkirni način s aktiviranom ručnom kočnicom. U ovom načinu rada kutija isključuje zupčanike i diskove spojke, što sprečava duži rad pokretača. Parkiranje s pritisnutom papučicom kočnice u režimu D trebalo bi biti kratkotrajno, jer u ovom slučaju elektronika isključuje spojnicu, ali spojke nastavljaju raditi, što može dovesti do pregrijavanja mehanizama.
8. Ne biste trebali zanemariti rutinsko održavanje mjenjača, kao ni provjeru nivoa maziva u karteru.

Prednosti i nedostaci prenosa snage

Dakle, ispitali smo osobine rada Powershift predselektivne robotske kutije i njene modifikacije. U teoriji se čini da bi jedinica trebala raditi efikasno i osigurati ugodno prebacivanje brzina. Razmotrimo koje su pozitivne i negativne strane ovog razvoja.

Prednosti Powershift ručnog mjenjača uključuju:

• Prijenos obrtnog momenta s motora s unutrašnjim sagorijevanjem na pogonska vratila mjenjača događa se bez primjetnog razmaka;
• Jedinica pruža poboljšanu dinamiku vozila;
• Brzine se prebacuju glatko (ovisno o stupnju pritiskanja papučice gasa i istrošenosti strukture poluge aktuatora);
• Budući da motor radi uglađenije, a elektronika određuje najefikasnije prebacivanje brzina ovisno o opterećenju jedinice, automobil troši manje goriva od analoga opremljenog klasičnim pretvaračem zakretnog momenta.

Mane Powershift robota su sljedeće:

• Složeni dizajn, koji povećava broj potencijalnih čvorova sloma;
• Mora se izvršiti dodatna planirana zamjena ulja (pored punjenja novim mazivom za motor), a visoki se zahtjevi nameću prema njegovoj kvaliteti. U skladu s preporukom proizvođača, planirano održavanje kutije treba provoditi najviše svakih 60 tisuća. kilometri;
• Popravak mehanizma je složen i skup, a nema toliko stručnjaka koji se razumiju u takve kutije. Iz tog razloga je nemoguće izvoditi radove na održavanju ovog ručnog mjenjača u garaži i uštedjeti na ovome.
• Ako se automobil kupuje na sekundarnom tržištu (posebno kada se kupuje na američkim aukcijama), morate uzeti u obzir koje je generacije prijenos. U modifikacijama do treće generacije, česti su bili kvarovi u radu elektronike, pa su takvi automobili prikupili veliki broj negativnih kritika.

Za kraj - kratki video o uobičajenim greškama u radu robotskih kutija:

7 grešaka u vožnji ručnog mjenjača (robotski mjenjač). Na primjer, DSG, PowerShift

Pitanja i odgovori:

Kako funkcionira PowerShift kutija? Ima dva glavna pogonska zupčanika. Svaka ima svoje kvačilo. Ima dvije ulazne osovine (jedna za parne, druga za neparne brzine).

Koliko dugo traje PowerShift kutija? Zavisi od vozačkih navika u vožnji. Obično je potrebna zamjena zamašnjaka i kvačila za 100-150 hiljada km. kilometraža. Sama kutija može ostaviti dva takva perioda.

Šta nije u redu sa PowerShiftom? Robotski mjenjač ne radi tako glatko kao mehanika (kvačilo često naglo pada - elektronika nije u mogućnosti podesiti ovaj parametar). Zbog toga se kvačilo brzo istroši.