I-shift dual clutch новая коробка передач от volvo

Двигатель грузовика Volvo FH13

Дизельный двигатель Volvo D13 воплотил в себе все лучшие традиции и достижения воего «старшего брата» – D12D, и благодаря новым технологиям стал базовым силовым агрегатом для целого поколения будущих грузовиков Вольво. Этот мотор легче своего предшественника (на 20-70 кг, в зависимости от мощности), и экономичнее его – по заверениям конструкторов, на 5 процентов. И это несмотря на бо́льшую мощность и тяговитость.

Общее строение двигателя осталась прежней: шесть цилиндров, расположенных в ряд, моноблочная головка блока цилиндров, четыре клапана на каждый цилиндр, индивидуальные насос-форсунки. Без наличия изощрённой электроники современные двигатели давно уже не обходятся. Поэтому Volvo D13 оснастили современным блоком управления двигателя EMS (Engine Management System). Он управляет всеми процессами впрыска дизтоплива в цилиндры и выводит всю необходимую информацию о моторе (уровень машинного масла, температуру охлаждающей жидкости, мгновенный и средний расход горючего, концентрацию окислов азота в выхлопных газах) на дисплей приборной панели водителя. Давление впрыска подняли до 2000 Бар, а сам блок цилиндров во избежание его перегрева охлаждается дизтопливом.

Из инноваций данного двигателя консрукторами отмечается новая система вентиляции картера CCV (Closed Crankcase Ventilation). Она улавливает пары масла в выхлопных газах под клапанной крышкой, и это способствует более качественной очистке масла. Поэтому смену масла для этого двигателя можно проводить не ранее чем через каждые 100 тысяч километров. Но это, конечно, при условии использования дизельного топлива нормального качества.

Более продуманным образом в Volvo D13 было расположено навесное оборудование. Масляный насос, гидроусилитель руля, высокопроизводительный воздушный компрессор и топливный насос имеют шестерённые приводы. Их, для снижения шумности, компактным образом разместили на задней части двигателя. Водяной насос, вентилятор, генератор и компрессор климатической установки с приводом от ремня размещены в передней части мотора.

В своём первоначальном виде двигатели D9B и D13 соответствовали экологическим требованиям стандарта Евро-З. Впоследствии их доработали и до стандартов Евро-4, а затем и Евро-5. Для этого в базовом двигателе Евро-З был переделан газораспределительный механизм и перенастроены электронные «мозги» для достижения более высоких экологических стандартов. Добавлены системы рециркуляции выхлопных газов (EGR – Exhaust Gas Recirculation) и SCR (система переработки выхлопных газов с помощью технологии избирательной каталитической нейтрализации с мочевиной). Однако основа двигателя – кривошипно-шатунный механизм и блок – в изменениях уже не нуждались.

Рабочий объём – 12800 см³.
Диаметр цилиндра – 131 мм, ход поршня – 158 мм.
Количество клапанов – 24 шт.
Степень сжатия (компрессия) – 18.1:1.
Мощность – 400-460 л.с. (в зависимости от модификации).
Максимальный крутящий момент – 2000 / 2300 Н.м (при 1050-1400 об/мин).
Максимальные обороты – 2100 об/мин

Нельзя не отметить моторный тормоз VEB. Это не новая вещь на шведских грузовиках, но его возможности на грузовике этой модели просто замечательные. На тестах тяжёлый самосвал полной массой более сорока тонн на спуске в 28 процентов очень эффективно тормозил при помощью системы VEB. Максимальный тормозной эффект VEB достигается при числе оборотов 2300 об/мин.

Трансмиссия Volvo FH13

Компания Вольво Трак одной из первых предложила и стала успешно продавать грузовики с механическими коробками передач, которые имеют автоматическое переключение. Это стало революционным решением, которое в значительной степени облегчило труд водителей и повысило безопасность вождения тяжёлого автомобиля.

Не раз экспертами отмечались определённые недостатки шведских коробок с автоматическим переключением I-Shift: их «задумчивость» при переключениях, подробное перебирание передач при разгонах, которое заставляет водителя переходить на ручное управление коробкой в городском режиме движения.

Но на грузовиках Volvo FH13 компания Вольво Трак представила новое поколение коробок переключения передач I-Shift. Теперь в наличии имеется целых три варианта данных коробок: V2412AT с входным крутящим моментом до 2400 Н.м – для 44-тонных автопоездов, V2512AT с крутящим моментом 2500 Н.м – для тяжеловесов от 60 тонн до 130 тонн и VO2512AT – с «овердрайвом». Любая из них имеет 12 передач переднего хода / 2 – заднего, и рассчитана на самые разнообразные условия эксплуатации.

В стандартном варианте электронные «мозги», которые управляют коробкой переключения передач, позволяют оптимизировать процесс переключения без синхронизаторов, и это делает КПП более лёгкими и надёжными, нежели просто с ручным управлением. Замена масла в них предусматривается через каждые 400 тысяч километров пробега.

Коробка передач I-Shift включает в себя три ступени в основном блоке, двухступенчатый делитель и двухдиапазонный планетарный демультипликатор. Вместо синхронизаторов в ней используется электронно-управляемый фрикционный тормоз. Автоматика I-Shift легко выдерживает повышение крутящего момента до 2500 Н.м. Сама коробка передач, в любом её исполнении, имеет два режима работы – полуавтоматический (когда водителю даётся возможность понижать передачи по желанию и по необходимости) и полный автомат. Трансмиссию I-Shift отличают компактные размеры и небольшой вес.

Кроме трансмиссий I-Shift, на грузовиках модели Volvo FH13 также встречаются одна 9-ступенчатая и одна 14-ступенчатая коробки передач с ручным переключением и тросовым приводом. Компоновка их практически не отличается от роботизированной трансмиссии, однако дополнительно ещё имеются две понижающие передачи.

Самой продвинутой считается коробка переключения передач I-shift Dual Clutch – с двумя сцеплениями. Она позволяет переключать передачи без разрыва потока мощности.

Для машин, действующих в тяжёлых дорожных условиях, для самосвалов и специальной техники предлагаются полностью автоматические, cнабжённые гидротрансформаторами, коробки передач марки Powertronic. Кажется – зачем они нужны, если уже есть I-Shift? Однако дело в том, что I-Shift передаёт крутящий момент ступенчатым образом, а Powertronic изменяет его плавно и постепенно. И требуется это как раз на «тяжёлом грунте», в рыхлой грязи, песке, на крутом подъёме – во избежании пробуксовки и, как следствие, риска «посадить» тяжёлый грузовик.

Также и трансмиссия, работающая без малейших рывков и тяжёлых мгновенных перегрузок, в сложных условиях эксплуатации прослужит подольше. Преимущество гидротрансформатора становится очевидным, когда на серьёзном подъёме можно с лёгкостью заставить 40-тонный самосвал просто стоять без задействия тормозной системы – только найдя то положение педали газа, когда обороты мотора и, следовательно, работа масла в гидротрансформаторе компенсируют момент силы тяжести, что стремится скатить самосвал назад.

Технические характеристики Volvo FH13 в цифрах

Габаритные размеры: длина – 5690-12060 мм (в зависимости от модификации); ширина – 2495 мм (без учёта боковых зеркал заднего вида); высота – 3355-3564 мм (в зависимости от модификации); межосевое расстояние – 3000-6400 мм (в зависимости от модификации); база задней тележки – 1370-1380 мм.
Снаряжённая масса Volvo FH13 – от 6745 кг до 10070 кг, предельно допустимая масса – от 18000 кг до 42000 кг. В составе автопоезда максимальный вес грузовика возрастает до 40000-44000 килограммов.
В зависимости от версии, существует 4 группы Volvo FH13: сверхнизкое шасси – 810 мм; низкое шасси – 850 мм; среднее шасси – 900 мм; высокое шасси – 1000 мм.
Размерность колёс (стандартных): передних – 385/65 R22.5; задних – 315/70 R22.5.

Топливный бак в свежих модификациях автомобилей Volvo FH13 получил D-образную форму и был существенно увеличен в размерах. Теперь суммарный объём, который вмещают два бака для горючего Volvo FH13 (основной и дополнительный), составляет 1480 литров. Средний расход дизтоплива для данного автомобиля составляет приблизительно 37-42 литра на 100 км пути (в зависимости от конкретных обстоятельств: режима работы, погодных условий и стиля вождения).

Коробка PowerShift: устройство и особенности

Итак, трансмиссия PowerShift представляет собой роботизированную коробку передач (РКПП). Указанная КПП является роботизированной трансмиссией нового поколения.

Фактически это значит, что в основе лежит механическая коробка, в которой переключение передач осуществляют исполнительные устройства (сервомеханизмы, сервоприводы) под управлением ЭБУ.

Также PowerShift, в отличие от первых «однодисковых» роботов Ford, является роботизированной преселективной трансмиссией с двумя сцеплениями. Получается, данная КПП представляет собой аналог DSG от Volkswagen.

Наличие двух сцеплений позволяет добиться высокой скорости переключений передач, в результате переключения происходят незаметно для водителя, практически не разрывается поток мощности от коробки на ведущие колеса, достигается высокая топливная экономичность.

Если говорить об устройстве Powershift, коробка имеет две приводных шестерни главной передачи, при этом каждая приводится отдельным узлом сцепления. Также в КПП данного типа имеется сразу два первичных вала.

Примечательно то, что один из валов находится внутри другого. Первый вал является полым и отвечает за четные передачи и заднюю передачу, тогда как второй вал (центральный) за нечетные передачи.

Принцип работы Powershift заключается в том, что пока одна передача (четная или нечетная) включена, следующая также находится в зацеплении, то есть уже выбрана и почти включена, но не задействована.

Получается, как только электроника дает команду, переключение происходит практически мгновенно. Сцепление включенной передачи размыкается, в то время как сцепление следующей передачи одновременно подключается. Блок управления коробкой учитывает выбранный при помощи селектора режим, положение педали газа, скорость движения ТС, нагрузку на ДВС и другие параметры.

Кстати, в данной коробке используется сухое двойное сцепление с электромагнитным управлением. Сцепление Powershift также имеет автоматическую регулировку износа для поддержания необходимого хода исполнительного устройства.

Еще сцепление имеет отдельно интегрированные гасители крутильных колебаний. Сцепление состоит из блока сцепления, двойного выжимного подшипника, двух электромеханических рычажных исполнительных устройств и двух электродвигателей.

Управление сервомеханизмами осуществляется посредством электронного блока, который закреплен на корпусе КПП. Указанный блок собирает и обрабатывает сигналы от датчиков, затем посылает управляющие импульсы на сервомеханизмы, а также динамично контролирует качество исполнения команд.

Параллельно блок управления управляет работой сцепления и осуществляет переключения передач при помощи электродвигателей, в которые интегрирован датчик Холла.

Эффективность в любых условиях

Система I-Shift Dual Clutch состоит из двух входных валов и двойного сцепления. Это значит, что одновременно можно выбирать сразу две передачи. За выбор используемой передачи отвечает задействованное в данный момент сцепление. В основе системы лежит трансмиссия I-Shift. Несмотря на конструктивные изменения, новая КП всего на 12 см длиннее привычной системы I-Shift. Специалисты Volvo Trucks так характеризуют процесс вождения: «Создается впечатление, что задействованы сразу две коробки передач. Вы двигаетесь на одной передаче, за которую отвечает первая коробка, а следующая передача уже подготовлена в другой коробке. За счёт двойного сцепления переключение передач происходит без снижения мощности. В результате сохраняется необходимый крутящий момент двигателя и значительно повышается комфорт».

I-Shift Dual Clutch особенно эффективна в условиях, требующих частого переключения передач, например на подъёмах и дорогах с извилистыми резкими поворотами, а также во время проезда по городам с множеством развязок и светофоров. Система полезна при перевозке сыпучих и жидких грузов, поскольку незаметный для восприятия переход на другую передачу вызывает меньшую подвижность самого груза. Она снижает риск увязнуть на скользкой, неровной дороге или вне дорог с твёрдым покрытием.

Новую систему I-Shift Dual Clutch уже начинают устанавливать на грузовые автомобили Volvo FH. Коробки передач с двойным сцеплением устанавливаются и на легковые автомобили, однако компания Volvo Trucks первой в мире предложила сходное решение для тяжёлых грузовиков серийного производства. Систему I-Shift Dual Clutch будут устанавливать на модели Volvo FH вместе с двигателями D13 стандарта Euro 6 и рабочей мощностью 460, 500 и 540 л.с.

Источник

Преимущества и недостатки коробки робот Kia DCT

Благодаря компактным размерам, трансмиссия DCT может устанавливаться даже в малолитражных автомобилях. Автомобили, оборудованные роботизированной коробкой Киа DCT, пользуются большой популярностью среди автолюбителей, т. к. обладают многочисленными достоинствами:

Высокий коэффициент полезного действия (КПД).
Мгновенное переключение передач (чаще всего это касается спортивных, гоночных машин).
Плавность хода автомобиля.

В качестве исполнительного механизма здесь используется электропривод или клапаны электромагнитные. Все зависит от типа используемого привода.

Как устроено двойное сцепление

Что такое Powershift. Чтобы доступно описать устройство Powershift, можно сказать, что оно представлено в виде двух трансмиссий, которые функционируют, используя каждая собственную систему сцепления. Первое сцепление предназначено для передачи мощности на I, III, V передачи; второе – на II, IV, VI соответственно.

Для увеличения эксплуатационного срока элементов сцепления и надежности Powershift, в системе предусмотрена автоматическая регулировка износа. Рабочий ход деталей исполнительного устройства строго ограничен.

Существует две версии трансмиссий Powershift Ford:

европейская;
американская.

Для Powershift Форд Фокус европейского исполнения характерно сцепление сухого типа, все элементы системы погружены в трансмиссионную жидкость.

Версия сухого сцепления чаще встречается на транспортных средствах американского авторынка. Сцепление без масла лучше преодолевает силы сопротивления. Здесь не требуется установка специальных гидравлических систем в виде трубопроводов, охладительных устройств (вентиляторов), насосов и пр.

Двойной выжим и без перегазовки I-Shift Dual Clutch новая коробка передач от Volvo

Любой профессиональный водитель грузовиков знает, как порой трудно бывает управиться с тяжело гружёной машиной при трогании на подъёме, на обледенелом спуске или маневрируя в ограниченном пространстве. Сцепление принимает в этих ситуациях колоссальные нагрузки. Чтобы не перегреть и не вывести из строя узел, опытные шофёры иногда проделывают просто ювелирные комбинации и вспоминают дедовские методы. Недавно я опробовал новую опцию для грузовиков Volvo Trucks, которая без труда позволяет забыть обо всех этих трудностях, – новую систему переключения передач I-Shift Dual Clutch – трансмиссию с двойным сцеплением.

Для испытаний организаторы выбрали гористую местность на юге Испании: здесь изобилие как магистральных автодорог, позволяющих двигаться с большой скоростью, так и достаточно узеньких местных дорожек с частыми уклонами и поворотами, требующими частых переключений – идеальные условия для подобных тестов.

Чтобы соблюсти чистоту эксперимента, было предложено проехаться на нескольких автопоездах разной мощности (от 460 до 750 л.с.), но не все они были оснащёны новой опцией.

Плюсы и минусы коробки передач Powershift

Как видно, коробка Powershift только условно называется АКПП. На самом деле по конструкции эта трансмиссия не гидромеханическая, то есть является аналогом МКПП, где вместо гидротрансформатора стоят узлы сцепления, нет планетарных передач, фрикционов и т.п.

При этом роботизированная трансмиссия сочетает в себе основные плюсы двух типов КПП, то есть «классического» автомата и МКПП. С одной стороны, повышается комфорт, передачи переключаются плавно. С другой также достигается наилучшая топливная экономичность благодаря тому, что потери мощности и крутящего момента сведены к минимуму.

Еще добавим, что АКПП Powershift, в отличие от гидромеханических автоматов или вариаторов, хорошо сочетается с мощными бензиновыми и дизельными моторами с высоким крутящим моментом. Данная трансмиссия также позволяет добиться отличной разгонной динамики.

С учетом того, что коробка механическая, можно говорить о том, что она надежнее гидромеханических автоматов. Однако на деле проблемной в данном случае является электроника. Еще возможны неполадки исполнительных устройств, которые нужно менять целиком. Нередко даже на сравнительно небольших пробегах требует замены сцепление, особенно если машина эксплуатируется в тяжелых условиях.

Еще следует отметить, что данный тип КПП в рамках обслуживания предполагает замену масла. Хотя производитель отдельно указывает, что сцепления сухие и масло в коробке Powershift залито на весь срок службы, на практике необходимо выполнять замену масла каждые 60-80 тыс. километров.

Как и в случае замены масла в МКПП, роботизированная трансмиссия способна отработать весь свой плановый ресурс (около 250 тыс. км.) и даже больше только при регулярном обслуживании. Также необходимо использовать только оригинальные масла или те, которые рекомендует сам производитель.

I-Shift Dual Clutch — ваш новый стиль вождения.

Ваши задания требуют высоких технических характеристик и частой смены передач? Тогда обратите внимание на I-Shift с двумя сцеплениями, которая обеспечивает действительно плавное ускорение и переключение передач. Она переключает передачу за доли секунды

В результате вы получаете стабильный поток мощности, комфортное вождение и высокую производительность. Благодаря постоянному крутящему моменту вы можете с уверенностью переключать передачи даже в середине поворота. Непрерывная подача мощности гарантирует стабильность нагрузки. Благодаря непрерывной подаче мощности на колеса риск того, что ваш автомобиль застрянет или потеряет сцепление с поверхностью дороги, сводится к минимуму. Даже при торможении двигателем на спуске с переключением на пониженные передачи вы можете быть уверены в безопасности движения.

Непрерывный поток мощности

Во время движения на одной передаче I-Shift с двумя сцеплениями может заранее выбирать следующую. Одно сцепление не работает, а другое используется. За счет двух ведущих валов и оригинального размещения зубчатых колес и селективных элементов, можно одновременно устанавливать две передачи. Каков же результат? Плавная смена передачи за доли секунды и без прерывания подачи мощности.

Коробка передач I-Shift с двумя сцеплениями доступна для автомобилей Volvo FH, Volvo FM и Volvo FMX.

Источник

Плюсы и минусы

Смена передач происходит мгновенно. Динамика разгона за счет непрерывной тяги Powershift превосходит показатели других КПП. Отсутствие провалов мощности положительно сказывается на комфорте движения, экономит топливо (даже в сравнении с механической трансмиссией).

Но электронику можно отнести и к недостаткам Powershift. Она подвержена сбоям и внешним воздействиям гораздо больше, чем механика. Например, при отсутствии или повреждении защиты поддона картера грязь и влага в случае попадания внутрь блока приведут к выходу из строя цепей ЭБУ.

Даже официальная прошивка может привести к неполадкам в работе.

В РКПП Powershift предусмотрено переключение из автоматического режима в ручной (Select Shift) и обратно. Водитель может на ходу повышать и понижать передачи. Но получить полный контроль над КПП все же не получится. Когда скорость и обороты двигателя высокие, а вы хотите понизить передачу, например, с 5-й сразу на 3-ю, ЭБУ не позволит реализовать переключение и перейдет на наиболее подходящую передачу.

Данная особенность введена для защиты трансмиссии, так как понижение передач на 2 ступени может привести к резкому росту оборотов до отсечки. Момент смены скорости будет сопровождаться ударом, чрезмерной нагрузкой. Включение той или иной передачи произойдет только в том случае, если диапазон допустимых оборотов и скорость автомобиля, прописанные в ЭБУ, это позволяют.

Конструкция

Технически I-Shift представляет собой несинхронизированную механическую коробку передач с электронным блоком управления, отвечающим за работу пневматической системы, которая управляет сцеплением и переключениями. Он постоянно получает информацию о скорости, ускорении, весе, уклоне дороги, крутящем моменте и многом другом, а также может регулировать обороты и эффект торможения двигателем. Коробка передач I-Shift использует разное программное обеспечение для разных задач.

Коробка передач I-Shift не имеет педали сцепления. Он управляется либо рычагом переключения передач, установленным на сиденье водителя, либо кнопками на приборной панели, как и стандартная автоматическая коробка передач. С помощью рычага переключения передач водитель может использовать кнопки для ручного выбора передачи, хотя эта функция отключена на некоторых автомобилях (где рычаг переключения передач не имеет кнопок).

Различные версии I-Shift называются AT (Автоматическая коробка передач) или ATO, где O означает overdrive. Стандартные версии имеют передаточное число 1: 1, а повышающая передача имеет передаточное число 0,78: 1, что подходит для использования на больших расстояниях. Цифры показывают максимальный крутящий момент в Ньютон-метрах плюс 12 для количества передач. Последняя часть названия представляет собой букву, обозначающую его поколение: C для Euro III и IV, D для Euro V и EEV и E и F для версии Euro VI.

Известные версии

AT2412C, AT2512C, AT2812C, ATO2512C, ATO3112C
AT2412D, AT2612D, AT2812D, ATO2612D, ATO3112D, ATO3512D
AT2412E, AT2612E, AT122612E, ATO31E, ATO31 ATO3512E

I-Shift Dual Clutch

В июне 2014 года Volvo Trucks представила новую Dual-Clutch версию коробки передач I-Shift, известную как SPO2812, с повышающей передачей и максимальным крутящим моментом. 2800 Н · м. Версия с двойным сцеплением доступна только для грузовиков мощностью до 540 л.с.

Коробка передач с двойным сцеплением I-Shift Dual Clutch имеет два входных вала, которые поочередно соединены с двигателем через два сцепления. При движении первая передача включается одним входным валом, в то время как другой предварительно выбирает следующую передачу. При фактическом переключении передачи ранее включенное сцепление выключается, так как одновременно включается сцепление холостого хода. Это приводит к переключению под нагрузкой и плавной передаче мощности.

I-Shift с понижающей передачей

В 2016 году Volvo выпустила новый представитель семейства I-Shift — коробку передач I-Shift с понижающей передачей. Новые шестерни, добавленные к автоматизированной трансмиссии, обеспечивают исключительную способность пуска грузовиков, перевозящих тяжелые грузы, и могут запускать двигатель полной массой до 325 тонн с места.

Коробка передач I-Shift с понижающей передачей добавляет 1 или 2 понижающие передачи в качестве опции, первая имеет понижающую понижающую передачу с передаточным числом 19,38: 1, а вторая — сверхнизкую понижающую передачу с передаточным числом от 32,04 до 1, они также позволяют двигаться со скоростью 0,5 км / ч.