Еще в середине 30-х годов прошлого века талантливый французский инженер Адольф Кергресс предложил использовать на переднеприводном Citroёn Traction Avant четырехступенчатую коробку передач с двумя сцеплениями, но идея так и не была реализована.
К идее коробки передач с двумя сцеплениями вернулись лишь в середине 80-х годов XX века, когда инженеры Porsche подготовили работоспособную конструкцию PDK для гоночного болида Porsche 962. Автомобиль выиграл несколько гонок, но система оказалась слишком тяжелой и ненадежной. На разработку требовалось много средств, которых на тот момент у компании Porsche не было, поэтому идею отложили до лучших времен. Но процесс был запущен, и сразу в нескольких конструкторских бюро закипела работа. И сегодня уже чуть ли не каждый автопроизводитель имеет в своем арсенале роботизированную коробку передач с двумя сцеплениями. У Volkswagen это DSG, у Audi — S tronic, у Ford — Powershift и так далее.
Занимательная механика
Чтобы понять, как работает эта конструкция, вспомним устройство обычной механической коробки передач. Она имеет два вала — первичный (ведущий) и вторичный (ведомый). Крутящий момент от двигателя передается на первичный вал через механизм сцепления, а со вторичного вала преобразованный момент идет на ведущие колеса. На обоих валах размещаются шестерни, попарно находящиеся в зацеплении. На первичном валу шестерни закреплены жестко, а на вторичном вращаются свободно. В нейтральном положении все вторичные шестерни прокручиваются на валу свободно, то есть крутящий момент на колеса не поступает. Перед включением передачи водитель выжимает сцепление, отсоединяя первичный вал от двигателя. Затем рычагом КП через систему тяг на вторичном валу перемещаются специальные устройства — синхронизаторы. При подведении муфта синхронизатора жестко блокирует на валу вторичную шестерню нужной передачи. После включения сцепления крутящий момент с заданным коэффициентом начинает передаваться на вторичный вал, а от него через главную передачу на колеса. Отличие роботизированных коробок заключается в том, что работой сцепления и выбором передач занимаются сервоприводы, управляемые электроникой. По команде один выжимает сцепление, а второй перемещает синхронизаторы, включая нужную передачу. Таким образом, педаль сцепления в салоне больше не нужна. В автоматическом режиме всем процессом руководит бортовой компьютер, который учитывает скорость движения, обороты двигателя, данные других электронных систем. В «ручном» режиме водитель может самостоятельно выбирать необходимую передачу с помощью селектора КП или подрулевых «лепестков». Но и в том, и в другом случае процесс переключения занимает больше времени, чем у обычной «механики». В результате страдает динамика машины.
Матрешка
Чтобы максимально сократить время, конструкторы изобрели революционную конструкцию КП с двумя сцеплениями. Фактически она представляет собой не одну, а две коробки передач. У каждой есть собственные сцепления и два вала с расположенными на них шестернями и синхронизаторами. Но и сцепления, и первичные валы вставлены друг в друга по принципу матрешки. Каждый из валов соединяется с двигателем через отдельное многодисковое сцепление. На одном первичном валу закреплены шестерни первой, третьей, пятой передач и заднего хода, а на втором — четвертой и шестой передач. При старте муфта блокирует ведомую шестерню первой передачи. Одно сцепление включается, и крутящий момент через внутренний первичный вал передается на колеса. Одновременно с включением первой передачи электроника блокирует шестерню второй передачи. Таким образом, включены сразу две передачи, но второе сцепление разомкнуто. Дальше электроника самостоятельно включает и выключает по очереди каждое сцепление. Переход с одной передачи на другую происходит практически мгновенно без разрыва потока мощности.
Сегодня такие роботизированные коробки передач с двумя сцеплениями активно внедряются всеми автопроизводителями, причем конструкция их постоянно совершенствуется.
