Struktura i princip rada Powershift mjenjača
sadržaj
Kako bi poboljšali udobnost vožnje, proizvođači automobila razvijaju razne sustave. Između ostalog, puno se pažnje posvećuje prijenosu. Danas su razni koncerni razvili veliki broj automatskih mjenjača. Popis uključuje varijator, robota i automatski stroj (za više detalja o tome koje modifikacije prijenos može imati, opisan je u drugom članku). Godine 2010. Ford je na tržište 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 mijenjanju brzina i ubrzanju automobila, što je izazivalo nesreće.
Razmotrimo u čemu je osobitost ovog prijenosa, na kojem principu radi, koje su preinake i najvažnije - je li sve stvarno toliko tužno da se morate kloniti ovog prijenosa?
Što je Powershift Box
Robotska verzija mjenjača američke marke ugrađena je u pretposljednju generaciju Focus (za američko tržište), kao i u najnoviju generaciju ovog modela (nudi se za tržište ZND-a). Neke od elektrana Ford Fieste, koja je i dalje prisutna u zastupstvima, kao i drugi modeli automobila ili njihovi inozemni kolege, također su agregirane s takvim prijenosom.
Ovaj je mjenjač posebno aktivno instaliran na automobile s "plavim ovalnim", koji su proizvedeni tijekom 2012-2017 godina. Proizvođač automobila mnogo je 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 tisuća kilometara.
Unatoč tome, mnogi kupci i dalje su nezadovoljni ovim prijenosom. Naravno, ova je situacija značajno smanjila prodaju automobila s ovom kutijom. I ne dolazi u obzir prodaja 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 mogućnosti na nekim web mjestima.
Powershift je preselektivni robotski prijenos. Odnosno, opremljen je košarom s dvostrukom spojkom i dva seta zupčanih mehanizama koji omogućuju brzi prijelaz između brzina. Prebacivanje na takav mjenjač događa se prema 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 zasebnoj recenziji). Ovaj je razvoj 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
Uređaj za ručni mjenjač Powershift uključuje dva glavna pogonska stupnja. Za svaku od njih koristi se pojedinačna spojka. Iz tog razloga kutija je opremljena s dvije ulazne osovine. Druga značajka dizajna je da se jedno pogonsko vratilo nalazi unutar drugog. Ovaj raspored osigurava manju veličinu modula ako su ti mehanizmi u različitim ravninama.
Vanjsko vratilo odgovorno je za prebacivanje parnog broja stupnjeva prijenosa i uključuje unatrag. Unutarnja osovina se također naziva "središnja osovina" i pokreće svaki neobični zupčanik da se okreće. Fotografija ispod prikazuje shemu ovog dizajna:
Unatoč činjenici da je Powershift automatski mjenjač, u njegovom dizajnu nema pretvarača okretnog momenta. Također, uređaj s ručnim mjenjačem nema planetarni zupčanik i frikcijske spojke. Zahvaljujući tome, rad mjenjača ne troši snagu pogonske jedinice, kao kod rada klasičnog pretvarača okretnog momenta. Istodobno, motor gubi mnogo manje okretnog momenta. To je glavna prednost robota.
Za upravljanje prijelazom s male brzine na veliku brzinu koristi se zasebna elektronička upravljačka jedinica (TCM) i obrnuto. Instalira se na samo tijelo kutije. Također, elektronički sklop jedinice uključuje nekoliko senzora, ali osim signala od njih, upravljačka jedinica prikuplja i podatke od drugih senzora (opterećenje motora, položaj leptira, brzina kotača itd., Ovisno o modelu automobila i sustavima koji su instalirani u njemu). Na temelju tih signala, prijenosni mikroprocesor neovisno određuje koji način aktivirati.
Elektronika koristi iste podatke za podešavanje spojke i određivanje kada promijeniti stupanj prijenosa. Električni motori djeluju kao pokretači u ovom dizajnu. Pomiču diskove kvačila i pogonske osovine.
Načelo 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 za odabir mjenjača u položaj od P do D. Automatski sustav otpušta kvačilo središnjeg vratila i pomoću elektromotora spaja zupčanike prvog stupnja prijenosa s pogonskim vratilom. Kvačilo je otpušteno i automobil se kreće.
Upravljačka jedinica mjenjača otkriva porast broja okretaja motora i na temelju toga priprema se drugi stupanj prijenosa (odgovarajući stupanj premješta se na vanjsko vratilo). Čim se aktivira algoritam koji šalje signal za povećanje brzine, prva spojka se otpušta, a druga spaja na zamašnjak (za detalje o kakvom je dijelu riječ, pročitajte здесь). Vrijeme mijenjanja stupnjeva prijenosa 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 je način posebno koristan u vožnji na dugim padinama ili u gužvi u prometu. Da biste povećali brzinu, pomaknite ručicu prema naprijed, a da biste je smanjili, vratite je natrag. Mjenjači vesla koriste se kao napredna alternativa (u modelima sa sportskim performansama). Sličan princip ima i okvir tipa Tip-Tronic (kako funkcionira, pročitajte u drugom članku). U drugim se situacijama kutija kontrolira u automatskom načinu rada. Ovisno o modelu, birač automatskog mjenjača opremljen je položajima tempomata (kada se mjenjač ne prebaci iznad određenog stupnja prijenosa).
Među dostignućima američkog proizvođača automobila postoje dvije modifikacije Powershift predselektivnih robota. Jedna radi sa suhom, a druga s mokrom spojkom. Razmotrimo koja je razlika između ovih vrsta kutija.
Načelo rada Powershift sa suhom spojkom
Suha 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 sprječava suho trenje između dijelova.
Ovaj dizajn košare kvačila odavno se nametnuo kao učinkovita 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 što se čvor često jako zagrijava, što rezultira smanjenjem njegove usluge. Podsjetimo da je elektronici teško kontrolirati koliko oštro disk treba pričvrstiti na zamašnjak. Ako se to dogodi pri velikim brzinama motora, tada se površina trenja diska brzo troši.
Princip rada Powershift mokre spojke
Kao napredniju alternativu, inženjeri američke tvrtke razvili su modifikaciju s mokrom spojkom. 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 jedinice.
Mokra kutija spojke ima isti princip rada, samo što su razlike u diskovima. U izvedbi košara mogu se ugraditi konusno ili paralelno. Paralelno spajanje frikcijskih elemenata koristi se u vozilima sa stražnjim pogonom. Konusni raspored diskova koristi se u pogonskim jedinicama koje su ugrađene preko prostora za motor (vozila s prednjim pogonom).
Nedostatak takvih mehanizama je taj što vozač mora nadzirati kvalitetu ulja koje se koristi u mjenjaču. Također, cijena takvih kutija puno je veća zbog složenijeg dizajna. Istodobno, nema pregrijavanja košare, čak i u vrućoj sezoni, oni imaju veći radni resurs, a snaga iz motora uklanja se učinkovitije.
Powershift dvostruka spojka
Ključni mehanizam u takvoj kutiji je dvostruka spojka. Njegov uređaj uključuje sustav koji regulira trošenje 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 papučicu, ovisno o napetosti kabela, tada je elektronika teško izvesti ovaj postupak. I to je ključni problem neugodnog rada mjenjača na mnogim automobilima.
Dizajn košare s dvostrukom spojkom ručnog mjenjača Powershift sastoji se od:
- Torzijski prigušivači vibracija (taj se učinak djelomično uklanja ugradnjom dvomasovnog zamašnjaka, o čemu detaljno pročitajte здесь);
- Blok od dvije spojke;
- Ležaj s dvostrukim otpuštanjem;
- Dva elektromehanička aktuatora polužnog tipa;
- Dva elektromotora.
Tipični kvarovi Powershifta
Vlasnik automobila s robotom Powershift trebao bi se obratiti servisnom centru ako se pojave bilo kakvi kvarovi u radu jedinice. Evo nekih simptoma koje nikada ne smijemo zanemariti:
- 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 naznačuje da tuđi zvukovi u kutiji nisu slučajevi koji su pokriveni jamstvom.
- Kad započne pokret, automobil se trgne. Ovo je prvi znak da mjenjač ne prenosi na odgovarajući način radno opterećenje iz pogonskog sklopa. Ovaj će simptom nužno biti praćen nekom vrstom kvara, pa ne biste trebali odgađati servisiranje stroja.
- 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 pomaknute itd.). Ista stvar događa se u normalnoj mehanici - kvačilo ponekad treba zategnuti.
- Tijekom kretanja osjeća se vibracija, a u startu se automobil doslovno trese.
- Elektronika mjenjača često prelazi u hitni način. Obično se ovaj simptom uklanja uklanjanjem i naknadnim aktiviranjem sustava paljenja. Za veće samopouzdanje možete provesti samodijagnozu sustava (pročitajte kako nazvati odgovarajuću funkciju u nekim modelima automobila) здесь) da biste vidjeli koja se pogreška pojavila u elektronici. Ako se kvarovi često događaju, to može ukazivati na kvar upravljačke jedinice TCM.
- Pri smanjenoj brzini (od prve do treće) čuju se trbušnjaci i kucanje. To je znak iscrpljenosti odgovarajućih stupnjeva prijenosa, pa je bolje ove dijelove zamijeniti u bliskoj budućnosti.
- Pri malim brzinama pogonske jedinice (do 1300 o / min) uočavaju se trzaji vozila. Udari se osjećaju i tijekom ubrzanja i usporavanja.
Predselektivni robotski okvir Powershift ne uspijeva iz sljedećih razloga:
- Diskovi spojke 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. S kritičnim trošenjem ovih dijelova može nestati čitav niz zupčanika (zupčanici su spojeni na osovinu, a okretni moment se ne prenosi). Ako se takav kvar pojavi prije nego što je automobil prošao 100 tisuća, zamjenjuje se jedan od diskova. U drugim je slučajevima bolje promijeniti cijeli komplet. Nakon ugradnje novih diskova, neophodno je prilagoditi rad elektronike u kutiji.
- Uljne brtve prerano istrošene. U tom slučaju mast završava tamo gdje joj nije mjesto. Posljedice ovise o tome u koji je dio jedinice ulje ušlo. Takva oštećenja mogu se ukloniti samo zamjenom oštećenih dijelova.
- Slom elektromagnetskih pogona (solenoidi). Ovo je još jedna slaba točka u dizajnu robota Powershift. Takav kvar upravljačka jedinica ne bilježi kao pogrešku, pa se automobil može trznuti, a ugrađeni sustav ne pokazuje nikakav kvar.
- Mehanička ili softverska oštećenja TCM-a. U mnogim situacijama (ovisno o prirodi kvara) uređaj bljeska. U drugim se slučajevima blok mijenja u novi i šiva za određeni stroj.
- Mehanički kvarovi (klin vilice, istrošenost ležajeva i zupčanika) kao posljedica prirodnog trošenja, kao i kvara elektromotora. Takva se oštećenja ne mogu spriječiti, pa se kad se pojave dijelovi jednostavno promijene.
- Kvarovi na zamašnjaku s dvije mase (pročitajte više o njima здесь). Obično je takav kvar popraćen škripanjem, udarcima i nestabilnim okretajima radilice. Zamašnjak se obično zamjenjuje s diskovima spojke kako se jedinica ne bi rastavljala u kratkim intervalima.
Savjeti za mjenjač Powershift
Unatoč činjenici da se ozbiljna oštećenja robota Powershift mogu pojaviti ranije od mehaničkog analoga, u mnogim je slučajevima takav prijenos prilično pouzdan. Ali to je moguće samo ako se vozilom pravilno upravlja. Evo nekoliko savjeta za ispravan rad razmatranog ručnog mjenjača:
- Ostavite motor da radi prije pokretanja vozila nakon mirovanja (posebno zimi). To vam omogućuje da pogonsku jedinicu dovedete u odgovarajući temperaturni režim (o tome kakav bi ovaj parametar trebao biti, pročitajte odvojeno), ali ovaj je postupak potrebniji kako bi se mazivo zagrijalo u mjenjaču. Na temperaturama ispod nule ulje postaje gusto, zbog čega se ne pumpa tako dobro kroz sustav, a podmazivanje zupčanika i ostalih elemenata je gore ako je u automobil ugrađena mokra spojka.
- Kad se automobil zaustavi, trebate isprazniti mjenjač. Da biste to učinili, nakon potpunog zaustavljanja automobila, držeći papučicu kočnice, aktivira se ručna kočnica, poluga na biraču prebacuje se u neutralni položaj (položaj N), kočnica se otpušta (stupnjevi prijenosa su isključeni), a zatim ručica mjenjača pomaknuta je u položaj za parkiranje (P). Prilikom izvođenja ovog postupka važno je osigurati ispravnost parkirne kočnice.
- Sportski stil vožnje i robotski mjenjač nespojivi su pojmovi. U ovom načinu rada diskovi kvačila su naglo pritisnuti na zamašnjak, što dovodi do njihovog ubrzanog trošenja. Stoga, onima koji ne vole stil vožnje "umirovljenika", bolje je zaobići ovu stranu mjenjača.
- Na nestabilnim površinama ceste (led / snijeg), nemojte dopustiti da klizne pogonski kotači. Ako je automobil zapeo, bolje je izaći iz "zamke" u ručnom načinu rada i pri malim brzinama motora.
- Kad automobil zapne u prometnoj gužvi ili zastoju, bolje je prijeći na ručno mijenjanje brzina. To će spriječiti često mijenjanje brzina, što će dovesti do bržeg pražnjenja košare. Prilikom ubrzavanja u gradskom načinu rada bolje je glatko pritisnuti papučicu i izbjegavati naglo ubrzavanje, a također ne dovesti motor u visoke okretaje.
- Ne držite pritisnutu tipku +/- dok koristite način "Select Shift".
- Ako trebate 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 sprječava dulji rad pokretača. Parkiranje s pritisnutom papučicom kočnice u načinu rada D trebalo bi biti kratkotrajno, jer u ovom slučaju elektronika isključuje spojnicu, ali spojke nastavljaju raditi, što može dovesti do pregrijavanja mehanizama.
- Ne biste trebali zanemariti rutinsko održavanje mjenjača, kao ni provjeru razine maziva u karteru.
Powershift prednosti i nedostaci
Dakle, ispitali smo značajke rada predselektivne robotske kutije Powershift i njegove modifikacije. U teoriji se čini da bi jedinica trebala raditi učinkovito i osigurati ugodno mijenjanje brzina. Razmotrimo koje su pozitivne i negativne strane ovog razvoja.
Prednosti Powershift ručnog mjenjača uključuju:
- Prijenos okretnog momenta s motora s unutarnjim izgaranjem na pogonska vratila mjenjača događa se bez primjetnog razmaka;
- Jedinica pruža poboljšanu dinamiku vozila;
- Brzine se prebacuju glatko (ovisno o stupnju pritiskanja papučice plina i istrošenosti strukture poluge aktuatora);
- Budući da motor radi uglađenije, a elektronika određuje najučinkovitije mijenjanje stupnjeva prijenosa ovisno o opterećenju jedinice, automobil troši manje goriva od analoga opremljenog klasičnim pretvaračem zakretnog momenta.
Nedostaci Powershift robota su sljedeći:
- Složeni dizajn, zbog kojeg se povećava broj potencijalnih čvorova sloma;
- Potrebno je izvršiti dodatnu planiranu zamjenu ulja (pored punjenja novim mazivom za motor), a visoki se zahtjevi nameću prema njegovoj kvaliteti. U skladu s preporukom proizvođača, planirano održavanje kutije mora se provoditi najviše svakih 60 tisuća. kilometara;
- Popravak mehanizma složen je i skup, a nema toliko stručnjaka koji razumiju takve kutije. Iz tog razloga nemoguće je 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 razmotriti koje je generacije prijenos. U preinakama do treće generacije, česti su kvarovi u radu elektronike, pa su takvi automobili prikupili velik broj negativnih kritika.
U zaključku - kratki video o uobičajenim pogreškama u radu robotskih kutija:
Pitanja i odgovori:
Kako funkcionira PowerShift kutija? Ima dva glavna pogonska zupčanika. Svaki ima svoju spojku. Ima dvije ulazne osovine (jedna za parne, druga za neparne brzine).
Koliko dugo traje PowerShift kutija? Ovisi o vozačkim navikama u vožnji. Obično je potrebna zamjena zamašnjaka i spojke za 100-150 tisuća km. kilometraža. Sama kutija je sposobna ostaviti dva takva razdoblja.
Što nije u redu s PowerShiftom? Robotski mjenjač ne radi tako glatko kao mehanika (kvačilo često naglo pada - elektronika nije u mogućnosti podesiti ovaj parametar). Zbog toga se spojka brzo istroši.
