Трансмиссия с двойным сцеплением, также известная как коробка передач с прямым переключением (DSG) или просто двойное сцепление, представляет собой автоматизированную трансмиссию, способную переключать передачи быстрее, чем любая другая зубчатая передача.
Трансмиссия с двойным сцеплением обеспечивает большую мощность и управляемость по сравнению с традиционной автоматической коробкой передач и более высокую производительность, чем механическая трансмиссия. Впервые представленная на рынке Volkswagen как DSG и Audi как S-Tronic, трансмиссия с двойным сцеплением теперь предлагается несколькими автопроизводителями, включая Ford, Mitsubishi, Smart, Hyundai и Porsche.
До DSG: SMT
Автоматическая коробка с двойным сцеплением является развитием последовательной механической трансмиссии (SMT), которая, по сути, представляет собой полностью автоматизированную механическую коробку передач с компьютерным управлением сцеплением, предназначенную для обеспечения производительности переключения передач с удобством автомата. Преимущество SMT заключается в использовании жесткой муфты (сцепления), обеспечивающей прямую связь между двигателем и трансмиссией, что позволяет передавать 100% мощности двигателя на колеса. Традиционные автоматические коробки передач используют гидродинамическую муфту, называемую гидротрансформатором, которая допускает некоторое проскальзывание. Основной недостаток SMT такой же, как и у механической коробки передач: необходимость разъединять двигатель и трансмиссию при переключении передач, что приводит к прерыванию потока мощности.
Двойное сцепление: решение проблем SMT
Трансмиссия с двойным сцеплением была разработана для устранения задержек, присущих SMT и механическим коробкам. По сути, это две независимые трансмиссии, соединенные через набор сцеплений. Одна трансмиссия обеспечивает нечетные передачи (1, 3, 5 и т.д.), а другая — четные (2, 4, 6 и т.д.).
Когда автомобиль начинает движение, «нечетная» коробка передач находится на первой передаче, а «четная» — на второй. Сцепление соединяет нечетную коробку, и автомобиль трогается на первой передаче. Когда приходит время переключения, трансмиссия переключается с нечетной коробки на четную с помощью сцепления, почти мгновенно переходя на вторую передачу. Нечетная коробка сразу же предварительно выбирает третью передачу. При следующем переключении трансмиссия снова меняет коробки, соединяя третью передачу, а четная коробка предварительно выбирает четвертую. Компьютерный блок управления трансмиссией с двойным сцеплением рассчитывает следующий возможный переключение на основе скорости и поведения водителя, заставляя «холостую» коробку передач предварительно выбрать это передаточное число.
Понижение передачи в трансмиссии с двойным сцеплением
Одним из преимуществ как SMT, так и трансмиссии с двойным сцеплением является возможность согласованного по оборотам понижения передачи. Когда водитель выбирает более низкую передачу, оба типа трансмиссии разъединяют сцепление и подгоняют обороты двигателя к точным оборотам, необходимым для выбранной передачи. Это не только обеспечивает более плавное понижение передачи, но и, в случае трансмиссии с двойным сцеплением, дает достаточно времени для предварительного выбора правильной передачи. Не все, но многие трансмиссии с двойным сцеплением могут пропускать передачи при понижении (например, переходить прямо с 6-й на 3-ю), и благодаря способности согласовывать обороты это делается без резких движений и толчков, типичных для традиционных автоматических или механических коробок передач.
Вождение автомобиля с трансмиссией с двойным сцеплением/DSG
В автомобиле с двойным сцеплением нет педали сцепления. Сцепление автоматически включается и выключается. Большинство трансмиссий с двойным сцеплением используют селектор переключения передач в стиле автомата с традиционной схемой P-R-N-D или P-R-N-D-S (спорт). В режимах «Drive» или «Sport» трансмиссия с двойным сцеплением работает как обычный автомат. В режиме «Drive» коробка передач рано переключается на высшие передачи, чтобы минимизировать шум двигателя и максимизировать топливную экономичность, тогда как в «спортивном» режиме она дольше удерживает низкие передачи, чтобы держать двигатель в его мощностном диапазоне. В спортивном режиме также обеспечивается более агрессивное понижение передачи даже при небольшом нажатии на педаль газа, а в некоторых автомобилях активация спортивного режима делает реакцию автомобиля на педаль газа более острой.
Большинство трансмиссий с двойным сцеплением имеют ручной режим, позволяющий осуществлять ручное переключение с помощью рычага переключения передач или подрулевых лепестков. При движении в ручном режиме сцепление по-прежнему работает автоматически, но водитель контролирует, какая передача выбрана и когда переключаться. Трансмиссия следует указаниям водителя, за исключением случаев, когда выбранная передача может превысить ограничения оборотов двигателя, например, если попытаться выбрать первую передачу при движении на скорости 80 миль в час.
Преимущества трансмиссии с двойным сцеплением/DSG
Главное преимущество двойного сцепления заключается в том, что оно обеспечивает такие же характеристики вождения, как механическая коробка передач, вместе с удобством автомата. Однако способность переключаться почти мгновенно дает двойному сцеплению преимущество перед механическими коробками и SMT. DSG Volkswagen переключается на повышенную передачу примерно за 8 миллисекунд. Для сравнения, SMT Ferrari Enzo требуется 150 миллисекунд для переключения на повышенную передачу. Мгновенное переключение передач означает более быстрое ускорение. По данным Audi, A3 с 6-ступенчатой механической коробкой передач разгоняется от 0 до 60 миль в час за 6,9 секунды, а с 6-ступенчатой DSG — за 6,7 секунды.
Основное ограничение трансмиссии с двойным сцеплением такое же, как и у всех зубчатых трансмиссий: наличие фиксированного числа передач означает, что трансмиссия не всегда может удерживать двигатель на оптимальных оборотах для максимальной мощности или топливной экономичности, поэтому трансмиссия с двойным сцеплением обычно не может извлечь из двигателя столько же мощности или топливной экономичности, как бесступенчатая трансмиссия (CVT). Однако большинство водителей предпочитают ее, поскольку трансмиссия с двойным сцеплением обеспечивает более привычные ощущения от вождения, чем CVT. И хотя двойное сцепление обеспечивает лучшую производительность, чем механика, некоторые водители предпочитают взаимодействие, которое обеспечивают педаль сцепления и рычаг переключения передач механической коробки.