Структурата и принципът на действие на трансмисията Powershift

За да подобрят комфорта при шофиране, производителите на автомобили разработват различни системи. Освен всичко друго, много внимание се отделя на предаването. Днес различни концерни са разработили голям брой автоматични трансмисии. Списъкът включва вариатор, робот и автоматична машина (за повече подробности за това какви модификации може да има трансмисията е описано в друга статия). През 2010 г. Ford представи на пазара нов блок с автоматична трансмисия, наречен Powershift.

Само две години след началото на производството на тази скоростна кутия, клиентите на новите модели автомобили започнаха да получават оплаквания за неадекватната работа на механизма. Ако не навлизате в подробности, отрицателната обратна връзка от много потребители е, че работата на скоростната кутия често е била придружена от приплъзване, бавно превключване на предавките, дръпване, прегряване и бързо износване на елементите на устройството. Понякога имаше съобщения за спонтанно превключване на предавките и ускоряване на автомобила, което провокира инциденти.

Нека да разгледаме каква е особеността на това предаване, на какъв принцип работи, какви модификации има и най-важното - наистина ли е всичко толкова тъжно, че трябва да стоите настрана от това предаване?

Какво представлява Powershift Box

Роботизираната версия на скоростната кутия от американската марка е инсталирана в предпоследното поколение Focus (за американския пазар), както и в последното поколение на този модел (предлага се за пазара на ОНД). Някои от електроцентралите на Ford Fiesta, който все още присъства в дилърите, както и други модели автомобили или техни чуждестранни колеги, също се агрегират с такава трансмисия.

Тази скоростна кутия е била особено активно инсталирана на автомобили със "син овал", които са произведени през 2012-2017 години. Автомобилният производител е правил корекции в дизайна на ръчната скоростна кутия многократно и за да гарантира на купувачите надеждността на продукта, е увеличил гаранцията за две години (от 5 на 7) или за тези, които пътуват много, от 96.5 до 160.9 хиляди километра.

Въпреки това много клиенти остават недоволни от това предаване. Разбира се, тази ситуация значително намали продажбите на автомобили с тази кутия. И не може да става въпрос за продажба на автомобил на вторичния пазар - ако малко хора решат да купят нова кола с роботизирана трансмисия от типа DPS6, тогава дори не можете да си мечтаете да продадете употребявано превозно средство с такъв пълен комплект, въпреки че има подобни опции на някои сайтове.

Powershift е преселективна роботизирана трансмисия. Тоест, той е оборудван с кош за двоен съединител и два комплекта зъбни механизми, които осигуряват бърз преход между скоростите. Преминаването към такава скоростна кутия става по същия принцип, както вътре в механиката, само че целият процес се контролира не от водача, а от електрониката.

Друга добре позната DSG трансмисия, разработена от специалистите на концерна VAG, има подобен принцип на действие (подробно за това какво е, описано е в отделен преглед). Тази разработка е предназначена да въплъти предимствата, които имат механичните и автоматичните трансмисии. Друга марка, която Powershift използва, е Volvo. Според производителя тази ръчна трансмисия е идеална за дизелови двигатели с висока мощност и голям въртящ момент при ниски обороти.

Устройство за превключване на мощност

Устройството за ръчна скоростна кутия Powershift включва две основни задвижващи предавки. За всеки от тях се използва индивидуален съединител. Поради тази причина кутията е оборудвана с два входни вала. Друга конструктивна особеност е, че един от задвижващите валове е разположен вътре в другия. Тази подредба осигурява по-малък размер на модула, ако тези механизми са в различни равнини.

Външният вал е отговорен за превключването на четен брой предавки и задейства заден ход. Вътрешният вал се нарича още "централен" вал и задвижва всяка странна предавка да се върти. Снимката по-долу показва диаграма на този дизайн:

И – вътрешен силов вал с нечетен брой прехвърляния; B - външен задвижващ вал на четен брой предавки; C - съединител 1; D - съединител 2 (кръговете показват номерата на предавките)

Въпреки факта, че Powershift е от автоматичен тип, в неговия дизайн няма преобразувател на въртящия момент. Също така устройството за ръчна трансмисия няма планетарна предавка и фрикционни съединители. Благодарение на това работата на трансмисията не консумира мощността на силовия агрегат, както при работата на класически преобразувател на въртящия момент. В този случай двигателят губи много по-малко въртящ момент. Това е основното предимство на робота.

Отделен електронен блок за управление (TCM) се използва за управление на прехода от ниска скорост към висока скорост и обратно. Той е инсталиран на самия корпус на кутията. Също така електронната схема на блока включва няколко сензора, но освен сигналите от тях, управляващият блок събира и информация от други сензори (натоварване на двигателя, положение на дросела, скорост на колелото и др., В зависимост от модела на автомобила и системи, които са инсталирани в него). Въз основа на тези сигнали предавателният микропроцесор самостоятелно определя кой режим да се активира.

Електрониката използва същата информация, за да регулира съединителя и да определи кога да смени предавката. Електрическите двигатели действат като задвижващи механизми в този дизайн. Те преместват дисковете на съединителя и задвижващите валове.

Принципът на действие на ръчната скоростна кутия Powershift

Ръчната скоростна кутия Powershift ще работи съгласно следния принцип. Двойният тип съединител в устройството е необходим, за да се сведе до минимум времето за преход от една скорост към друга. Логиката е следната. Водачът премества лоста за избор на скоростната кутия в положение от P до D. Автоматиката освобождава съединителя на централния вал и с помощта на електродвигател свързва предавките на първата предавка към задвижващия вал. Съединителят се освобождава и колата започва да се движи.

Блокът за управление на трансмисията засича увеличаването на оборотите на двигателя и въз основа на това се подготвя втората предавка (съответната предавка се премества към външния вал). Веднага щом се задейства алгоритъмът, който изпраща сигнал за увеличаване на скоростта, първият съединител се освобождава, а вторият се свързва към маховика (за подробности за какъв вид част става, прочетете тук). Времето за превключване на предавките е почти незабележимо, така че автомобилът не губи динамика и потокът на въртящия момент непрекъснато се подава към задвижващия вал.

Автомобилният производител е предоставил възможност за превключване в така наречения ръчен режим. Това е, когато водачът сам определя в кой момент кутията трябва да премине към следващата скорост. Този режим е особено полезен при шофиране по дълги склонове или в задръствания. За да увеличите скоростта, преместете лоста напред, а за да го намалите - назад. Превключвателите на греблата се използват като усъвършенствана алтернатива (при модели със спортни характеристики). Подобен принцип има кутия тип Tip-Tronic (за това как работи, прочетете в друга статия). В други ситуации кутията се управлява в автоматичен режим. В зависимост от модела, селекторът за автоматична скоростна кутия е оборудван с позиции за контрол на скоростта (когато скоростната кутия не превключва над определена предавка).

Сред разработките на американския автомобилен производител има две модификации на преселективните роботи Powershift. Единият работи със сух съединител, а другият с мокър съединител. Нека да разгледаме каква е разликата между тези видове кутии.

Принцип на работа на Powershift със сух съединител

Сухият съединител в трансмисията Powershift работи по същия начин, както в конвенционалната механика. Фрикционният диск е силно притиснат към повърхността на маховика. Чрез тази връзка въртящият момент се предава от коляновия вал към задвижващия вал на крайното задвижване. В тази подредба няма масло, тъй като предотвратява сухото триене между частите.

Този дизайн на коша на съединителя отдавна се е утвърдил като ефективно използване на мощността на двигателя (това е особено забележимо в случай на пакет с двигател с ниска мощност, при който всяка конска сила е от значение).

Недостатъкът на тази модификация е, че възелът има тенденция да се нагрява много, в резултат на което услугата му се намалява. Спомнете си, че за електрониката е трудно да контролира колко остро дискът трябва да бъде прикрепен към маховика. Ако това се случи при високи обороти на двигателя, повърхността на триене на диска се износва бързо.

Принцип на работа на мокрия съединител Powershift

Като по-усъвършенствана алтернатива инженерите на американската компания са разработили модификация с мокър съединител. Тази разработка има редица предимства пред предишната версия. Най-важният плюс е, че поради циркулацията на масло в близост до задвижващите устройства, топлината ефективно се отвежда от тях и това предотвратява прегряването на уреда.

Мократа кутия на съединителя има същия принцип на действие, само че разликите са в дисковете. В дизайна на кошницата те могат да бъдат монтирани конично или паралелно. Паралелно свързване на фрикционни елементи се използва в превозни средства със задно задвижване. Коничното разположение на дисковете се използва в силови агрегати, които са монтирани през двигателното отделение (превозни средства с предно предаване).

Недостатъкът на такива механизми е, че шофьорът трябва да следи качеството на маслото, използвано в трансмисията. Също така цената на такива кутии е много по-висока поради по-сложния дизайн. В същото време няма прегряване на кошницата, дори в горещия сезон те имат по-голям работен ресурс и мощността от двигателя се отстранява по-ефективно.

Powershift двоен съединител

Ключовият механизъм в такава кутия е двоен съединител. Устройството му включва система, която регулира износването на части. Повечето шофьори знаят, че ако педалът на съединителя се хвърли рязко, ресурсът на диска ще бъде драстично намален. Ако водачът може самостоятелно да определи до каква степен педалът трябва да бъде освободен в зависимост от напрежението на кабела, тогава е трудно за електрониката да извърши тази процедура. И това е ключовият проблем на неудобната работа на трансмисията на много автомобили.

Дизайнът на кошницата с двоен съединител на ръчната скоростна кутия Powershift се състои от:

• Амортисьори на усукващите вибрации (този ефект се елиминира частично чрез инсталиране на двумасов маховик, за който прочетете подробно тук);
• Блок от два съединителя;
• Лагер с двойно освобождаване;
• Два електромеханични задвижващи механизма от лостов тип;
• Два електрически мотора.

Типични повреди на Powershift

Собственикът на автомобил с робот Powershift трябва да се свърже със сервизния център, ако се появят някакви неизправности на устройството. Ето някои от симптомите, които никога не трябва да се пренебрегват:

1. По време на превключване на предавките има чужди шумове. Обикновено това е първият признак на някаква незначителна повреда, която в началото по никакъв начин не засяга работата на трансмисията, така че много шофьори просто игнорират този симптом. Вярно е, че производителят посочва, че страничните шумове в кутията не са случаи, които се покриват от гаранцията.
2. В началото на движението колата се дръпва. Това е първият знак, че трансмисията не прехвърля адекватно натоварването от задвижването. Този симптом непременно ще бъде последван от някаква повреда, така че не трябва да отлагате обслужването на машината.
3. Превключването на предавките е придружено от дръпвания или дръпвания. Най-често това се случва поради факта, че задвижванията трябва да бъдат коригирани (дисковете на съединителя са износени, пружините са отслабени, лостовете на задвижващите елементи са изместени и т.н.). Същото се случва и в нормалната механика - понякога трябва да се затегне съединителят.
4. По време на движението се усеща вибрация, а при старта колата буквално се тресе.
5. Електрониката на трансмисията често влиза в авариен режим. Обикновено този симптом се елиминира чрез деактивиране и последващо активиране на запалителната система. За по-голяма увереност можете да извършите самодиагностика на системата (за това как да извикате съответната функция в някои модели автомобили, прочетете тук), за да видите каква грешка се появи в електрониката. Ако повредите се случват често, това може да означава неизправност на контролния блок на TCM.
6. При намалена скорост (от първата до третата) се чуват хрускания и почукване. Това е признак за изчерпване на съответните предавки, така че е по-добре да замените тези части в близко бъдеще.
7. При ниски скорости на силовия агрегат (до 1300 оборота в минута) се наблюдават резки на автомобила. Шокове се усещат и при ускорение и забавяне.

Предселективният робот-кутия Powershift се проваля по следните причини:

1. Дисковете на съединителя са силно износени. Това е едно от най-слабите места в подобно задвижване, тъй като дисковете често не се притискат към повърхността на триене гладко, както би направил водачът. При критично износване на тези части може да изчезне цяла поредица от зъбни колела (зъбните колела са свързани към вала и въртящият момент не се предава). Ако такава повреда се появи преди колата да е преминала 100 хиляди, един от дисковете се сменя. В други случаи е по-добре да смените целия комплект. След инсталирането на нови дискове е наложително да се адаптира работата на електрониката в кутията.
2. Маслените уплътнения са износени преждевременно. В този случай смазката се оказва там, където не й е мястото. Последиците зависят от това в коя част от агрегата е попаднало маслото. Такива повреди могат да бъдат отстранени само чрез подмяна на повредени части.
3. Разбивка на електромагнитни задвижвания (соленоиди). Това е поредното слабо място в дизайна на робота Powershift. Такава неизправност не се записва от блока за управление като грешка, така че колата може да се дръпне и бордовата система не показва никаква повреда.
4. Механични или софтуерни повреди на TCM. В много ситуации (в зависимост от естеството на повредата) устройството мига. В други случаи блокът се променя на нов и се зашива за конкретна машина.
5. Механични повреди (клин на вилицата, износване на лагери и зъбни колела) в резултат на естествено износване, както и повреда на електродвигателя. Такива повреди не могат да бъдат предотвратени, поради което, когато се появят, частите просто се сменят.
6. Неизправности в двумасовия маховик (прочетете повече за тях тук). Обикновено подобна повреда е придружена от скърцане, удари и нестабилни обороти на коляновия вал. Маховикът обикновено се сменя с дисковете на съединителя, за да не се разглобява агрегатът на кратки интервали.

Съвети за трансмисия Powershift

Въпреки факта, че сериозни повреди на робот Powershift могат да се появят по-рано от механичен аналог, в много случаи такова предаване е доста надеждно. Но това е възможно само ако автомобилът работи правилно. Ето няколко съвета за правилната работа на разглежданата ръчна скоростна кутия:

1. Оставете двигателя да работи, преди да започне да движи автомобила след застой (особено през зимата). Това ви позволява да приведете силовия агрегат в правилния температурен режим (за това какъв трябва да бъде този параметър, прочетете отделно), но тази процедура е по-необходима, за да се загрее смазката в трансмисията. При минусови температури маслото става дебело, поради което не се изпомпва толкова добре през системата и смазването на зъбни колела и други елементи е по-лошо, ако в автомобила е монтиран мокър съединител.
2. Когато колата спре, трябва да разтоварите трансмисията. За да направите това, след пълно спиране на автомобила, задържайки педала на спирачката, ръчната спирачка се активира, лостът на селектора се прехвърля в неутрално положение (позиция N), спирачката се освобождава (предавките са изключени) копчето за превключване на скоростите се премества в положение за паркиране (P). Когато извършвате тази процедура, е важно да се уверите, че ръчната спирачка работи правилно.
3. Спортен стил на шофиране и роботизирана скоростна кутия са несъвместими понятия. В този режим дисковете на съединителя са силно притиснати към маховика, което води до ускореното им износване. Ето защо, тези, които не харесват стила на шофиране "пенсионер", е по-добре да заобиколят тази страна на трансмисията.
4. На нестабилни пътни настилки (лед / сняг) не позволявайте на задвижващите колела да се плъзгат. Ако колата е заседнала, по-добре е да излезете от "капана" в ръчен режим и при ниски обороти на двигателя.
5. Когато автомобилът заседне в задръстване или задръстване, по-добре е да преминете към ръчно превключване на предавките. Това ще предотврати честото превключване на предавките, което ще доведе до по-бързо изчерпване на кошницата. При ускоряване в градски режим е по-добре да натискате педала плавно и да избягвате внезапно ускорение, а също така да не довеждате двигателя до високи обороти.
6. Не задържайте бутона +/-, докато използвате режима “Select Shift”.
7. Ако отнема повече от две минути, за да спрете колата, по-добре е да не държите натиснат педала на спирачката, а да поставите скоростната кутия в режим на паркиране с активирана ръчна спирачка. В този режим кутията освобождава зъбните колела и дисковете на съединителя, което предотвратява продължителната работа на задвижващите механизми. Паркирането с натиснат педал на спирачката в режим D трябва да бъде краткосрочно, тъй като в този случай електрониката изключва съединителя, но съединителите продължават да работят, което може да доведе до прегряване на механизмите.
8. Не трябва да пренебрегвате рутинната поддръжка на скоростната кутия, както и проверката на нивото на смазка в картера.

Предимства и недостатъци на Powershift

И така, разгледахме характеристиките на работата на преселективната роботизирана кутия Powershift и нейните модификации. На теория изглежда, че агрегатът трябва да работи ефективно и да осигурява удобно превключване на предавките. Нека разгледаме кои са положителните и отрицателните страни на това развитие.

Предимствата на ръчната трансмисия Powershift включват:

• Прехвърлянето на въртящия момент от двигателя с вътрешно горене към задвижваните валове на трансмисията става без забележима междина;
• Уредът осигурява подобрена динамика на автомобила;
• Скоростите се превключват плавно (в зависимост от степента на натискане на педала за газ и износването на лостовата конструкция на задвижващите механизми);
• Тъй като двигателят работи по-плавно и електрониката определя най-ефективното превключване на предавките в зависимост от натоварването на агрегата, автомобилът консумира по-малко гориво, отколкото аналог, оборудван с класически преобразувател на въртящия момент.

Недостатъците на робота Powershift са както следва:

• Сложен дизайн, поради който броят на потенциалните възлови възли се увеличава;
• Трябва да се направи допълнителна планирана смяна на маслото (в допълнение към пълненето с нов смазочен материал за двигателя) и се налагат високи изисквания към неговото качество. В съответствие с препоръката на производителя, планираната поддръжка на кутията трябва да се извършва максимум на всеки 60 хиляди. километри;
• Ремонтът на механизма е сложен и скъп и няма толкова много специалисти, които разбират от такива кутии. Поради тази причина е невъзможно да се извърши работа по поддръжката на тази ръчна скоростна кутия в гараж и да се спести от това.
• Ако колата е закупена на вторичния пазар (особено при покупка на американски търгове), трябва да прецените от какво поколение е трансмисията. При модификации до третото поколение имаше чести откази в работата на електрониката, така че такива автомобили събраха голям брой отрицателни отзиви.

В заключение - кратко видео за често срещани грешки при работата на роботизирани кутии:

7 грешки при управление на ръчна скоростна кутия (роботизирана скоростна кутия). Например DSG, PowerShift

Въпроси и отговори:

Как работи кутията PowerShift? Има две основни задвижващи зъбни колела. Всеки има свой собствен съединител. Има два входни вала (единият за четни, другият за нечетни предавки).

Колко време отнема кутията на PowerShift? Зависи от шофьорските навици на шофьора. Обикновено се изисква смяна на маховика и съединителя за 100-150 хиляди км. пробег. Самата кутия е в състояние да остави два такива периода.

Какво не е наред с PowerShift? Роботизираната скоростна кутия не работи толкова гладко, колкото механиката (съединителят често пада рязко - електрониката не е в състояние да регулира този параметър). Поради това съединителят се износва бързо.