Zgradba in načelo delovanja menjalnika Powershift

Za izboljšanje udobja vožnje proizvajalci avtomobilov razvijajo različne sisteme. Med drugim je veliko pozornosti namenjene prenosu. Danes so različni koncerni razvili veliko število samodejnih menjalnikov. Seznam vključuje variator, robota in avtomatski stroj (za več podrobnosti o tem, katere spremembe ima lahko menjalnik, je opisano v drugem članku). Leta 2010 je Ford na trg predstavil nov avtomatski menjalnik, ki ga je poimenoval Powershift.

Le dve leti po začetku proizvodnje tega menjalnika so kupci novih modelov avtomobilov začeli prejemati pritožbe zaradi neustreznega delovanja mehanizma. Če se ne spuščate v podrobnosti, so negativni odzivi številnih uporabnikov bili, da je delovanje menjalnika pogosto spremljalo zdrs, počasno prestavljanje, sunkovitost, pregrevanje in hitra obraba elementov naprave. Včasih so se pojavila sporočila o spontanem prestavljanju prestave in pospeševanju avtomobila, kar je povzročalo nesreče.

Poglejmo, v čem je posebnost tega prenosa, na kakšnem principu deluje, kakšne spremembe obstajajo in kar je najpomembneje - je vse res tako žalostno, da se morate izogibati temu prenosu?

Kaj je Powershift Box

Robotska različica menjalnika ameriške znamke je bila nameščena v predzadnji generaciji Focus (za ameriški trg), pa tudi v najnovejšo generacijo tega modela (na voljo za trg CIS). S takim menjalnikom so združene tudi nekatere elektrarne Ford Fiesta, ki je še vedno prisotna v prodajnih salonih, pa tudi drugi modeli avtomobilov ali njihovi tuji kolegi.

Ta menjalnik je bil še posebej aktivno nameščen na avtomobilih z "modro ovalno", ki so bili proizvedeni v letih 2012-2017. Izdelovalec avtomobilov je večkrat prilagodil zasnovo ročnega menjalnika in zato, da bi kupcem zagotovil zanesljivost izdelka, povečal garancijo za dve leti (s 5 na 7) ali za tiste, ki veliko potujejo, od 96.5 do 160.9 tisoč kilometrov.

Kljub temu številni kupci ostajajo nezadovoljni s tem menjalnikom. Seveda je to stanje znatno zmanjšalo prodajo avtomobilov s to škatlo. In o prodaji avtomobila na sekundarnem trgu ni govora - če se le malo ljudi odloči za nakup novega avtomobila z robotskim menjalnikom tipa DPS6, potem niti sanjati ne morete o prodaji rabljenega vozila s tako popolnim kompletom, čeprav na nekaterih spletnih mestih obstajajo podobne možnosti.

Powershift je predselektivni robotski menjalnik. Opremljen je z dvojno košaro sklopke in dvema sklopoma zobniških mehanizmov, ki omogočata hiter prehod med hitrostmi. Prehod na takšen menjalnik se zgodi po enakem principu kot znotraj mehanike, le da celotnega procesa ne nadzoruje voznik, temveč elektronika.

Še en dobro znan prenos DSG, ki so ga razvili strokovnjaki koncerna VAG, ima podoben princip delovanja (podrobno o tem, kaj je, je opisano v ločenem pregledu). Ta razvoj je zasnovan tako, da uteleša prednosti, ki jih imajo mehanski in avtomatski menjalniki. Druga znamka, ki jo uporablja Powershift, je Volvo. Po navedbah proizvajalca je ta ročni menjalnik idealen za dizelske motorje z veliko močjo in velikim navorom pri nizkih vrtljajih.

Naprava Powershift

Naprava za ročni menjalnik Powershift vključuje dve glavni pogonski prestavi. Za vsako od njih se uporablja posamezna sklopka. Iz tega razloga je enota škatle opremljena z dvema vhodnima gredema. Druga oblikovna značilnost je, da se ena od pogonskih gredi nahaja znotraj druge. Ta razporeditev zagotavlja manjšo velikost modula, če so bili ti mehanizmi v različnih ravninah.

Zunanja gred je odgovorna za prestavljanje enakomernega števila prestav in vklop vzvratno. Notranja gred se imenuje tudi "sredinska gred" in poganja vrtenje vseh nenavadnih zobnikov. Spodnja fotografija prikazuje diagram te zasnove:

In – notranja pogonska gred z lihim številom prenosov; B - zunanja pogonska gred sodega števila prestav; C - sklopka 1; D - sklopka 2 (krogi označujejo prestavne številke)

Kljub temu, da je Powershift samodejni menjalnik, v njegovi zasnovi ni pretvornika navora. Tudi naprava z ročnim menjalnikom nima planetarne prestave in tornih sklopk. Zahvaljujoč temu delovanje menjalnika ne porablja moči pogonske enote, kot pri delovanju klasičnega pretvornika navora. Hkrati motor izgubi veliko manj navora. To je glavna prednost robota.

Za nadzor prehoda z nizke hitrosti na visoko hitrost se uporablja ločena elektronska krmilna enota (TCM) in obratno. Nameščen je na samem ohišju škatle. Elektronsko vezje enote vključuje tudi več senzorjev, vendar poleg signalov z njih krmilna enota zbira tudi informacije drugih senzorjev (obremenitev motorja, položaj plina, hitrost koles itd., Odvisno od modela avtomobila in sistemov ki so nameščeni v njem). Na podlagi teh signalov prenosni mikroprocesor samostojno določi, kateri način aktivirati.

Elektronika uporablja enake podatke za nastavitev sklopke in določanje, kdaj prestaviti prestavo. Električni motorji v tej izvedbi delujejo kot pogoni. Premikajo diske sklopke in pogonske gredi.

Načelo delovanja ročnega menjalnika Powershift

Ročni menjalnik Powershift bo deloval po naslednjem principu. Dvojna vrsta sklopke v napravi enote je potrebna, da se minimalizira čas prehoda z ene hitrosti na drugo. Logika je naslednja. Voznik premakne ročico izbirnika menjalnika v položaj od P do D. Avtomatika sprosti sklopko osrednje gredi in z električnim motorjem poveže prestave prve prestave na pogonsko gred. Sklopka se sprosti in avto se začne premikati.

Krmilna enota menjalnika zazna povečanje števila vrtljajev motorja in na podlagi tega se pripravi druga prestava (ustrezna prestava se premakne na zunanjo gred). Takoj, ko se sproži algoritem, ki pošlje signal za povečanje hitrosti, se sprosti prva sklopka, druga pa na vztrajnik (za podrobnosti o tem, za kateri del gre, preberite tukaj). Časi prestavljanja so skoraj neopazni, zato avto ne izgublja dinamike, tok navora pa se neprekinjeno dovaja na pogonsko gred.

Izdelovalec avtomobilov je omogočil preklop v tako imenovani ročni način. Takrat voznik sam določi, v kateri točki naj škatla preide na naslednjo hitrost. Ta način je še posebej uporaben pri vožnji po dolgih klancih ali v zastojih. Če želite povečati hitrost, ročico premaknite naprej, za zmanjšanje pa nazaj. Prestavna ročica se uporablja kot napredna alternativa (pri modelih s športno zmogljivostjo). Podobno načelo ima polje tipa Tip-Tronic (o tem, kako deluje, preberite v drugem članku). V drugih primerih je škatla krmiljena v samodejnem načinu. Odvisno od modela je izbirnik samodejnega menjalnika opremljen s položaji tempomata (kadar menjalnik ne prestavi nad določeno prestavo).

Med razvojem ameriškega proizvajalca avtomobilov obstajata dve modifikaciji predselektivnih robotov Powershift. Ena deluje s suho sklopko, druga pa z mokro sklopko. Poglejmo, kakšna je razlika med tovrstnimi škatlami.

Načelo delovanja Powershift s suho sklopko

Suha sklopka v menjalniku Powershift deluje enako kot pri običajni mehaniki. Torni disk je močno pritisnjen na površino vztrajnika. Prek te povezave se navor prenese iz ročične gredi na pogonsko gred končnega pogona. V tej ureditvi ni olja, saj preprečuje suho trenje med deli.

Ta zasnova košare sklopke se je že dolgo uveljavila kot učinkovita uporaba moči motorja (to je še posebej opazno v primeru svežnja z motorjem z majhno močjo, pri katerem šteje vsaka konjska moč).

Pomanjkljivost te spremembe je, da se vozlišče zelo segreje, zaradi česar se njegova storitev zmanjša. Spomnimo se, da elektronika težko nadzoruje, kako ostro je treba disk pritrditi na vztrajnik. Če se to zgodi pri visokih vrtljajih motorja, se torna površina diska hitro obrabi.

Načelo delovanja mokre sklopke Powershift

Kot naprednejšo alternativo so inženirji ameriškega podjetja razvili modifikacijo z mokro sklopko. Ta razvoj ima številne prednosti v primerjavi s prejšnjo različico. Najpomembnejši plus je, da se zaradi kroženja olja v bližini pogonov iz njih učinkovito odvaja toplota, kar preprečuje pregrevanje enote.

Mokra sklopka ima enak princip delovanja, le razlike so v diskih. Pri zasnovi košare jih je mogoče namestiti stožčasto ali vzporedno. Vzporedna povezava tornih elementov se uporablja v vozilih s pogonom na zadnja kolesa. Stožčasta razporeditev diskov se uporablja v pogonskih enotah, ki so nameščene čez motorni prostor (vozila s prednjim pogonom).

Pomanjkljivost takšnih mehanizmov je, da mora voznik spremljati kakovost olja, uporabljenega v menjalniku. Tudi cena takšnih škatel je zaradi bolj zapletene zasnove veliko višja. Hkrati ni pregrevanja košare, tudi v vroči sezoni imajo večji delovni vir, moč iz motorja pa se odstrani učinkoviteje.

Powershift dvojna sklopka

Ključni mehanizem v takšni škatli je dvojna sklopka. Njegova naprava vključuje sistem, ki uravnava obrabo delov. Večina avtomobilistov ve, da se bo, če se pedal sklopke nenadoma vrne, drastično zmanjšala količina diska. Če lahko voznik samostojno določi, v kolikšni meri naj se sprosti pedal, odvisno od napetosti kabla, potem elektronika težko izvede ta postopek. In to je ključna težava neprijetnega delovanja menjalnika na številnih avtomobilih.

Zasnova košare z dvojno sklopko ročnega menjalnika Powershift je sestavljena iz:

• Torzijski blažilniki vibracij (ta učinek se delno odpravi z namestitvijo dvomasnega vztrajnika, o katerem podrobno preberite tukaj);
• Blok dveh sklopk;
• Ležaj z dvojnim sproščanjem;
• Dva elektromehanska pogona vzvodnega tipa;
• Dva elektromotorja.

Tipične okvare Powershift

Lastnik avtomobila z robotom Powershift naj se obrne na servis, če pride do kakršnih koli napak pri delovanju enote. Tu je nekaj simptomov, ki jih nikoli ne smemo prezreti:

1. Med prestavljanjem se slišijo tuji zvoki. Običajno je to prvi znak neke manjše okvare, ki sprva nikakor ne vpliva na delovanje menjalnika, zato mnogi avtomobilisti ta simptom preprosto ignorirajo. Res je, proizvajalec navaja, da tuji zvoki v škatli niso primeri, za katere velja garancija.
2. Ko začnete s premikanjem, se avto trzne. To je prvi znak, da prenos ne prenese primerno delovne obremenitve iz pogonskega sklopa. Temu simptomu bo nujno sledila nekakšna okvara, zato ne smete odlašati s servisiranjem naprave.
3. Prestavljanje prestave spremljajo sunki ali sunki. Najpogosteje se to zgodi zaradi dejstva, da je treba aktuatorje popraviti (diski sklopke so dotrajani, vzmeti oslabljene, ročice pogonskih elementov so se prestavile itd.). Enako se zgodi v običajni mehaniki - sklopko je treba včasih zategniti.
4. Med gibanjem se čutijo tresljaji, na začetku pa se avto dobesedno zatrese.
5. Elektronika menjalnika pogosto preide v zasilni način. Običajno se ta simptom odpravi z deaktiviranjem in poznejšim aktiviranjem sistema vžiga. Za večje zaupanje lahko izvedete samodiagnozo sistema (o tem, kako poklicati ustrezno funkcijo v nekaterih modelih avtomobilov, preberite tukaj), da vidite, kakšna napaka se je pojavila v elektroniki. Če se napake pojavljajo pogosto, lahko to kaže na okvaro krmilne enote TCM.
6. Pri zmanjšani hitrosti (od prve do tretje) se zasliši škrtanje in tapkanje. To je znak za izpraznitev ustreznih zobnikov, zato je bolje, da te dele v bližnji prihodnosti zamenjate.
7. Pri nizkih hitrostih pogonske enote (do 1300 vrt / min) se opazijo sunki vozila. Udarci se čutijo tudi med pospeševanjem in upočasnjevanjem.

Predselektivna robotska škatla Powershift ne uspe zaradi naslednjih razlogov:

1. Diski sklopke so močno obrabljeni. To je ena najšibkejših točk takšnega pogonskega sklopa, saj diski pogosto niso tako gladko pritisnjeni ob torno površino, kot bi jih voznik. S kritično obrabo teh delov lahko izgine celo vrsto zobnikov (zobniki so povezani z gredjo, navor pa se ne prenaša). Če se takšna okvara pojavi, preden je avtomobil pretekel 100 tisoč, se zamenja eden od diskov. V drugih primerih je bolje zamenjati celoten komplet. Po namestitvi novih diskov je nujno prilagoditi delovanje elektronike v škatli.
2. Tesnila predčasno obrabljena. V tem primeru mast konča tam, kamor ne sodi. Posledice so odvisne od tega, v kateri del enote je olje zašlo. Takšno škodo je mogoče odpraviti le z zamenjavo poškodovanih delov.
3. Okvara elektromagnetnih pogonov (solenoidi). To je še ena šibka točka pri zasnovi robota Powershift. Takšne okvare krmilna enota ne zabeleži kot napako, zato se lahko avtomobil trzne in vgrajeni sistem ne pokaže nobene okvare.
4. Mehanska ali programska poškodba TCM. V mnogih primerih (odvisno od vrste okvare) naprava utripa. V drugih primerih se blok spremeni v novega in ga sešije za določen stroj.
5. Mehanske okvare (klin vilic, obraba ležajev in zobnikov) zaradi naravne obrabe in okvare elektromotorja. Takšne škode ni mogoče preprečiti, zato se deli, ko se pojavijo, preprosto spremenijo.
6. Napake na dvomasnem vztrajniku (preberite več o njih tukaj). Običajno takšno okvaro spremljajo škripanje, trkanje in nestabilne vrtljaje motorne gredi. Vztrajnik je običajno zamenjan z diski sklopke, tako da enote v kratkih intervalih ne razstavite.

Nasveti za menjalnik Powershift

Kljub dejstvu, da se resna škoda na robotu Powershift lahko pojavi prej kot mehanski analog, je v mnogih primerih tak prenos precej zanesljiv. A to je mogoče le, če je vozilo pravilno upravljano. Nekaj ​​nasvetov za pravilno delovanje obravnavanega ročnega menjalnika:

1. Pustite, da motor zažene, preden začnete voziti po mirovanju (zlasti pozimi). To vam omogoča, da agregat nastavite na ustrezen temperaturni režim (o tem, kakšen naj bo ta parameter, preberite ločeno), vendar je ta postopek bolj potreben, da se mazivo segreje v menjalniku. Pri temperaturah pod ničlo olje postane gosto, zaradi česar se skozi sistem ne črpa tako dobro, mazanje zobnikov in drugih elementov pa je slabše, če je v avtomobilu nameščena mokra sklopka.
2. Ko se stroj ustavi, je treba razbremeniti menjalnik. Če želite to narediti, se po popolni zaustavitvi avtomobila, ko držite zavorni pedal, aktivira ročna zavora, ročica na izbirniku se premakne v nevtralni položaj (položaj N), zavora se sprosti (prestave so izklopljene) in nato prestavni gumb se prestavi v parkirni položaj (P). Pri izvajanju tega postopka je pomembno zagotoviti pravilno delovanje parkirne zavore.
3. Športni slog vožnje in robotski menjalnik sta nezdružljiva koncepta. V tem načinu so diski sklopke ostro pritisnjeni na vztrajnik, kar vodi do njihove pospešene obrabe. Zato je tisti, ki ne mara načina vožnje "upokojencev", bolje obiti to stran menjalnika.
4. Na nestabilnih cestnih površinah (led / sneg) ne dovolite zdrsa pogonskih koles. Če je avto zataknjen, je bolje, da se iz "pasti" umaknete v ročnem načinu in pri nizkih vrtljajih motorja.
5. Ko se avto zatakne v prometnem zastoju ali zastoju, je bolje, da preklopite na ročno prestavljanje. To bo preprečilo pogosto menjavanje prestave, zaradi česar se bo koša hitreje izpraznila. Pri pospeševanju v mestnem načinu je bolje, da pedal gladko pritisnete in se izognete nenadnim pospeškom, pa tudi, da motorja ne dvignete v visoke vrtljaje.
6. Med uporabo načina »Select Shift« ne držite gumba +/-.
7. Če traja več kot dve minuti, da ustavite avto, je bolje, da ne držite pritisnjenega zavornega stopalke, ampak da menjalnik prestavite v parkirni način z aktivirano ročno zavoro. V tem načinu škatla sprosti zobnike in diske sklopke, kar preprečuje dolgotrajno delovanje pogonov. Parkiranje z zavornim pedalom, pritisnjenim v načinu D, mora biti kratkotrajno, saj v tem primeru elektronika odklopi sklopko, vendar sklopke še naprej delujejo, kar lahko privede do pregrevanja mehanizmov.
8. Ne smete zanemariti niti rednega vzdrževanja menjalnika kot tudi preverjanja nivoja maziva v ohišju motorja.

Prednosti in slabosti moči Shifthift

Torej smo preučili značilnosti dela predselektivne robotske omarice Powershift in njene spremembe. V teoriji se zdi, da mora enota delovati učinkovito in zagotavljati udobno prestavljanje. Poglejmo, katere so pozitivne in negativne strani tega razvoja.

Prednosti ročnega menjalnika Powershift vključujejo:

• Prenos navora z motorja z notranjim zgorevanjem na gnane gredi menjalnika se zgodi brez opazne vrzeli;
• Enota zagotavlja izboljšano dinamiko vozila;
• Hitrosti se preklapljajo gladko (odvisno od stopnje pritiska na stopalko za plin in obrabe vzvodne strukture pogonov);
• Ker motor deluje bolj gladko, elektronika pa glede na obremenitev agregata določa najučinkovitejše prestavljanje, avtomobil porabi manj goriva kot analog, opremljen s klasičnim pretvornikom navora.

Slabosti robota Powershift so naslednje:

• Kompleksna zasnova, zaradi katere se poveča število potencialnih vozlišč okvar;
• Izvesti je treba dodatno načrtovano zamenjavo olja (poleg polnjenja z novim mazivom za motor) in nalagati visoke zahteve glede njegove kakovosti. V skladu s priporočilom proizvajalca je treba načrtovano vzdrževanje škatle opraviti največ vsakih 60 tisoč. kilometrov;
• Popravilo mehanizma je zapleteno in drago in ni toliko strokovnjakov, ki bi razumeli take škatle. Zaradi tega je nemogoče izvesti vzdrževanje tega ročnega menjalnika v garaži in pri tem prihraniti.
• Če je avto kupljen na sekundarnem trgu (zlasti pri nakupu na ameriških dražbah), morate razmisliti, katere generacije je menjalnik. Pri modifikacijah do tretje generacije so bile pogoste napake pri delovanju elektronike, zato so takšni avtomobili zbrali veliko število negativnih ocen.

Za konec - kratek video o pogostih napakah pri delovanju robotskih omaric:

7 napak pri vožnji z ročnim menjalnikom (robotski menjalnik). Na primer DSG, PowerShift

Vprašanja in odgovori:

Kako deluje škatla PowerShift? Ima dve glavni pogonski prestavi. Vsaka ima svojo sklopko. Ima dve vhodni gredi (ena za sode, druga za lihe prestave).

Koliko časa traja škatla PowerShift? Odvisno od vozniških navad voznika. Običajno je potrebna zamenjava vztrajnika in sklopke za 100-150 tisoč km. prevoženih kilometrov. Sama škatla je sposobna zapustiti dve takšni obdobji.

Kaj je narobe s PowerShiftom? Robotski menjalnik ne deluje tako gladko kot mehanika (sklopka se pogosto močno spusti - elektronika tega parametra ne more prilagoditi). Zaradi tega se sklopka hitro obrabi.