Момент двигателя передаётся через двухмассовый маховик посредством зубчатого зацепления на входную ступицу сдвоенного сцепления. От сдвоенного сцепления момент передаётся (в зависимости от того, на какой передаче осуществляется движение) на первичный вал 1 или 2, а от них на сотеветствующий вторичный вал (1 или 2).
Коаксиальное расположение первичных валов и смешанное распределение чётных и нечётных передач по обоим вторичным валам обеспечивает очень компактную конструкцию КП и минимизацию её веса.
Оба вторичных вала передают момент с различными передаточными отношениями на зубчатое колесо главной передачи, оттуда в дифференциал, а также (на полноприводных автомобилях) на угловой редуктор.
Сдвоенное сцепление
Силовой поток
Через зубчатое зацепление двухмассового маховика момент двигателя передаётся на входную ступицу сдвоенного сцепления. Входная ступица приварена к ведомому диску. Ведомый диск соединён с ведущим валом K1 путём кинематического замыкания и за счёт этого передаёт крутящий момент двигателя на сдвоенное сцепление. Ведущий вал K1 и ведущий вал K2 приварены к ступице. Это обеспечивает постоянное силовое замыкание. Момент двигателя подаётся на соответствующий ведущий вал и при замкнутом сцеплении передаётся на соответствующий ведомый вал. Ведомый вал K1 соединён с первичным валом 1, ведомый вал K2 - с первичным валом 2.
Подача масла
На рисунке изображены два различных состояния: На верхней половине изображено сцепление K1 с силовым замыканием.
Нанижней половине изображено сцепление K2 с силовым замыканием.
Подача масла под давлением в сцепления осуществляется через ступицу главной передачи по кольцевым канавкам. Кольца прямоугольного сечения обеспечивают уплотнение между корпусом и ступицей главной передачи. Каналы в ступице подводят масло к соответствующим точкам. Охлаждение и смазка сцепления производятся отдельной системой охлаждения, производительность которой зависит от требуемого расхода масла (см. охлаждение сцепления).
Масло, используемое для смазки и охлаждения сцеплений, поступает к К2 через коаксиальные отверстия в ступице. Масло для выравнивания давления отводится оттуда же. Если К1 передаёт силовой поток, то охлаждающее масло проходит через разомкнутое K2 (не нагреваясь) и поступает к К1, где оно выполняет свои задачи (смазка и охлаждение), а затем направляется обратно в корпус КП.
В ведущих валах имеются отверстия, через которые охлаждающее масло соответствующего сцепления может перетекать изнутри наружу. Специальная форма фрикционных накладок и центробежная сила способствуют хорошему прохождению масла через сцепления. Это позволяет удержать давление охлаждающего масла на относительно низком уровне, решающую роль играет количество масла.
Динамическое выравнивание давления сцеплений
При высокой частоте вращения масло в камерах нагнетания сцепления подвергается сильному воздействию центробежных сил. Это приводит к увеличению давления в камере нагнетания сцепления в направлении большего радиуса. В этом случае говорят о „динамическом росте давления“. Динамический рост давления нежелателен, так как при этом давление увеличивается выше необходимого уровня и затрудняет заданное повышение/снижение давления в камере нагнетания. Для обеспечения заданного процесса протекания процессов замыкания и размыкания дисков сцеплений К1 и К2 в соответствующей компенсационной камере осуществляется динамическое выравнивание давления (при увеличении частоты вращения). Это позволяет проводить точное управление процессом переключения передач, что повышает комфорт при переключении передач. Негерметичность компенсационной камеры приводит
к повреждениям сцепления и нарушениям синхронизации из-за бесконтрольного силового замыкания сцепления при высокой частоте вращения.
Принцип действия:
Масло подаётся на поршни с обеих сторон. Это реализуется при помощи дополнительных масляных камер (компенсационных камер), которые размещены на сторонах поршня, расположенных напротив камер нагнетания. Для этого на сцеплении К2 установлена подпорная шайба, которая образует компенсационную камеру К2 для поршня К2. В сцеплении К1 ведущий вал сцепления К2 одновременно служит подпорной шайбой.
Компенсационные камеры наполняются охлаждающим маслом под небольшим давлением. Находящееся в компенсационных камерах масло подвергается воздействию тех же самых сил (динамический рост давления), что и камеры нагнетания. Это обеспечивает выравнивание давлений прижима в нагнетательных камерах.
Регулирование сцепления
Для управления сцеплений K1 и K2 осуществляется обработка следующих данных:
– частоты вращения двигателя
– частоты вращения входного вала коробки передач, поступающей от G182 (= частота вращения сцепления на входе)
– частоты вращения первичного вала 1, поступающей от G501 (= частота вращения сцепления K1 на выходе = частоте вращения входного вала КП делительного механизма 1)
– частоты вращения первичного вала 2, поступающей от G502 (= частота вращения сцепления K2 на выходе = частоте вращения входного вала КП делительного механизма 2)
– крутящего момента двигателя
– температуры выходящего охлаждающего масла, поступающей от G509 (датчик температуры трансмиссионного масла, зависящий от дискового сцепления)
– давление в системе тормозного привода
Со сдвоенным сцеплением связаны следующие функции:
– трогание с места
– изменение направления силового потока
– охлаждение сцепления
– регулирование сцепления при нулевой скорости (Creep-регулирование)
– защита от перегрузки
– защитное отключение
– регулирование микропроскальзывания
– адаптация сцепления
Трогание с места
Для регулирования сцепления при трогании с места используется информация о частоте вращения двигателя. В зависимости от схемы трогания с места блок управления двигателя распознаёт заданное значение частоты вращения двигателя, которое регулируется моментом сцепления.
Характеристика трогания автомобиля с места определяется намерением водителя, а также характеристиками крутящего момента различных двигателей.
Изменение направления силового потока (перекрытие)
Процесс переключения передач разделён на две функции:
1. Включение одной передачи в делительном механизме 1 и/или делительном механизме 2 вилками переключения с гидравлическим приводом.
2. Изменение направления силового потока между делительным механизмом 1 и делительным механизмом 2 при помощи сцеплений К1 и К2
Изменение направления силового потока (с 1-й по 6-ю передачу) осуществляется при помощи так называемого перекрёстного переключения между сцеплениями К1 и К2. Это означает, что в процессе изменения силового потока сцепление, осуществляющее передачу силового потока, (в примере К1), поддерживается пониженным давлением в замкнутом состоянии до тех пор, пока включаемое сцепление (в примере К2) не примет на себя момент двигателя.
Процесс переключения передач сопровождается кратковременным снижением момента двигателя при переключении на повышающую передачу (см. рис.) или увеличением момента двигателя при переключении на понижающую передачу. При трогании с места с небольшим нажатием на педаль акселератора (например, 60%) частота вращения двигателя подводится к низкому уровню, при котором может включаться сцепление. При трогании с места с большим нажатием на педаль акселератора (например, 100%) частота вращения двигателя приводится к моменту замыкания при большом значении.