Štruktúra a princíp činnosti prevodovky Powershift
Obsah
Na zlepšenie jazdného komfortu vyvíjajú výrobcovia automobilov rôzne systémy. Veľká pozornosť sa okrem iného venuje prevodovke. V súčasnosti vyvinuli rôzne koncerny veľké množstvo automatických prevodoviek. Zoznam obsahuje variátor, robot a automatický stroj (ďalšie informácie o tom, aké úpravy môže prevodovka obsahovať, je popísaný v zozname. v inom článku). V roku 2010 Ford uviedol na trh novú jednotku automatickej prevodovky, ktorú nazval Powershift.
Už po dvoch rokoch od začiatku výroby tejto prevodovky začali kupujúci nových modelov automobilov dostávať sťažnosti na nedostatočné fungovanie mechanizmu. Pokiaľ neuvádzate ďalšie podrobnosti, negatívnou spätnou väzbou od mnohých používateľov bolo, že chod prevodovky sprevádzal často šmyk, pomalé radenie rýchlostí, trhanie, prehrievanie a rýchle opotrebovanie prvkov prístroja. Niekedy sa vyskytli správy o spontánnom radení rýchlostí a akcelerácii automobilu, ktoré spôsobovali nehody.
Uvažujme, v čom je zvláštnosť tohto prenosu, na akom princípe funguje, aké úpravy sú, a čo je najdôležitejšie - je naozaj všetko také smutné, že sa od tohto prenosu musíte držať ďalej?
Čo je to Powershift Box
Robotická verzia prevodovky od americkej značky bola nainštalovaná v predposlednej generácii Focusu (pre americký trh), ako aj v najnovšej generácii tohto modelu (ponúkaná pre trh CIS). S takouto prevodovkou sú agregované aj niektoré elektrárne modelu Ford Fiesta, ktorý je stále zastúpený v obchodných zastúpeniach, ako aj ďalšie modely automobilov alebo ich zahraničné náprotivky.
Táto prevodovka bola obzvlášť aktívne namontovaná na vozidlách s „modrým oválnym“, ktoré sa vyrábali v rokoch 2012 - 2017. Automobilka mnohokrát upravila dizajn manuálnej prevodovky a kvôli zaisteniu spoľahlivosti produktu kupujúcim zvýšila záruku na dva roky (z 5 na 7) alebo na tých, ktorí často cestujú, z 96.5 na 160.9 tisíc kilometrov.
Napriek tomu zostáva veľa zákazníkov s touto prevodovkou nespokojných. Táto situácia samozrejme výrazne znížila predaj automobilov s týmto boxom. A o predaji automobilu na sekundárnom trhu nemôže byť ani reči - ak sa málokto rozhodne kúpiť nový automobil s robotickou prevodovkou typu DPS6, potom nemôžete ani len snívať o predaji jazdeného vozidla s takouto kompletnou sadou, hoci na niektorých stránkach sú podobné možnosti.
Powershift je preselektívna robotická prevodovka. To znamená, že je vybavený dvojitým spojkovým košom a dvoma sadami prevodových mechanizmov, ktoré poskytujú rýchly prechod medzi rýchlosťami. K prepnutiu na takúto prevodovku dochádza podľa rovnakého princípu ako vo vnútri mechaniky, iba celý proces riadi nie vodič, ale elektronika.
Podobný princíp fungovania má aj ďalšia známa prevodovka DSG vyvinutá špecialistami koncernu VAG (podrobne o tom, čo je to popísané v samostatnej recenzii). Tento vývoj je navrhnutý tak, aby stelesnil výhody, ktoré majú mechanické a automatické prevodovky. Ďalšou značkou, ktorú Powershift používa, je Volvo. Podľa výrobcu je táto manuálna prevodovka ideálna pre naftové motory s vysokým výkonom a vysokým krútiacim momentom v nízkych otáčkach.
Zariadenie Powershift
Zariadenie manuálnej prevodovky Powershift obsahuje dva hlavné prevodové stupne. Pre každú z nich sa používa samostatná spojka. Z tohto dôvodu je skriňová jednotka vybavená dvoma vstupnými hriadeľmi. Ďalším znakom návrhu je, že jeden z hnacích hriadeľov je umiestnený vo vnútri druhého. Toto usporiadanie poskytuje menšiu veľkosť modulu, ak by tieto mechanizmy boli v rôznych rovinách.
Vonkajší hriadeľ je zodpovedný za radenie párneho počtu prevodových stupňov a zaradí spätný chod. Vnútorný hriadeľ sa tiež nazýva „stredový“ hriadeľ a poháňa každý nepárny prevodový stupeň, aby sa otáčal. Na fotografii nižšie je schéma tohto dizajnu:
Napriek tomu, že Powershift je automatická prevodovka, v jeho dizajne nie je menič krútiaceho momentu. Zariadenie manuálnej prevodovky tiež nemá planétový prevod a trecie spojky. Vďaka tomu činnosť prevodovky nespotrebováva výkon pohonnej jednotky, ako pri prevádzke klasického meniča krútiaceho momentu. Zároveň motor stráca oveľa menší krútiaci moment. To je hlavná výhoda robota.
Na riadenie prechodu z nízkej rýchlosti na vysokú rýchlosť a naopak sa používa samostatná elektronická riadiaca jednotka (TCM). Inštaluje sa na samotnú karosériu. Elektronický obvod jednotky tiež obsahuje niekoľko snímačov, ale riadiaca jednotka okrem signálov z nich zhromažďuje informácie aj z ďalších snímačov (zaťaženie motora, poloha škrtiacej klapky, rýchlosť kolies atď., V závislosti od modelu automobilu a modelu systémy, ktoré sú v ňom nainštalované). Na základe týchto signálov prenosový mikroprocesor nezávisle určuje, ktorý režim sa má aktivovať.
Elektronika používa rovnaké informácie na nastavenie spojky a na určenie, kedy má preradiť. V tejto konštrukcii fungujú elektrické motory ako akčné členy. Pohybujú spojkovými kotúčmi a hnacími hriadeľmi.
Princíp činnosti manuálnej prevodovky Powershift
Manuálna prevodovka Powershift bude fungovať podľa nasledujúceho princípu. Pre minimalizáciu času prechodu z jednej rýchlosti na druhú je potrebný dvojitý typ spojky v zariadení jednotky. Logika je nasledovná. Vodič presunie voliacu páku prevodovky do polohy z P do D. Automatika uvoľní spojku centrálneho hriadeľa a pomocou elektromotora spojí prevody prvého prevodového stupňa s hnacím hriadeľom. Spojka sa uvoľní a auto sa dá do pohybu.
Riadiaca jednotka prevodovky detekuje zvýšenie otáčok motora a na základe toho sa pripraví druhý prevodový stupeň (príslušný prevodový stupeň sa presunie na vonkajší hriadeľ). Hneď ako sa spustí algoritmus, ktorý vysiela signál na zvýšenie rýchlosti, prvá spojka sa uvoľní a druhá sa spojí so zotrvačníkom (podrobnosti o tom, o akú časť ide, prečítajte tu). Časy radenia sú takmer nepostrehnuteľné, takže auto nestráca dynamiku a tok krútiaceho momentu sa dodáva do hnacieho hriadeľa nepretržite.
Automobilka poskytla možnosť prepínania v takzvanom manuálnom režime. To je prípad, keď vodič sám určí, v ktorom bode má box ísť na ďalšiu rýchlosť. Tento režim je obzvlášť užitočný pri jazde na dlhých svahoch alebo v dopravných zápchach. Rýchlosť zvýšite posunutím páky dopredu a znížením ju posunutím dozadu. Ako pokročilá alternatíva sa používajú radiace páky (u modelov so športovým výkonom). Podobný princíp má krabica typu Tip-Tronic (o tom, ako to funguje, prečítajte si v inom článku). V iných situáciách sa skrinka ovláda v automatickom režime. V závislosti od modelu je volič automatickej prevodovky vybavený polohami tempomatu (ak prevodovka neradí nad určitý prevodový stupeň).
Medzi vývojom americkej automobilky patria dve modifikácie preselektívnych robotov Powershift. Jeden pracuje so suchou spojkou a druhý s mokrou spojkou. Uvažujme, aký je rozdiel medzi týmito typmi boxov.
Princíp fungovania Powershiftu so suchou spojkou
Suchá spojka v prevodovke Powershift funguje rovnako ako v konvenčnej mechanike. Trecí kotúč je silne stlačený na povrch zotrvačníka. Prostredníctvom tohto článku sa krútiaci moment prenáša z kľukového hriadeľa na hnací hriadeľ koncového náhonu. V tomto usporiadaní nie je žiadny olej, pretože zabraňuje suchému treniu medzi časťami.
Táto konštrukcia spojkového koša sa dlho etablovala ako efektívne využitie výkonu motora (je to zvlášť viditeľné v prípade zväzku s motorom s nízkym výkonom, do ktorého sa počíta každý výkon).
Nevýhodou tejto úpravy je, že uzol má tendenciu byť veľmi horúci, v dôsledku čoho je znížená jeho služba. Pripomeňme, že pre elektroniku je ťažké ovládať, ako ostro je potrebné pripevniť disk k zotrvačníku. Ak sa to stane pri vysokých otáčkach motora, potom sa trecia plocha disku rýchlo opotrebuje.
Pracovný princíp mokrej spojky Powershift
Ako pokročilejšia alternatíva vyvinuli inžinieri americkej spoločnosti modifikáciu s mokrou spojkou. Tento vývoj má oproti predchádzajúcej verzii množstvo výhod. Najdôležitejším plusom je, že v dôsledku cirkulácie oleja v blízkosti pohonov sa z nich účinne odvádza teplo, čo zabraňuje prehriatiu jednotky.
Mokrá spojková skrinka má rovnaký princíp činnosti, len rozdiely sú v diskoch. V dizajne koša môžu byť inštalované kónicky alebo paralelne. Paralelné spojenie trecích prvkov sa používa vo vozidlách s pohonom zadných kolies. Kónické usporiadanie diskov sa používa v pohonných jednotkách, ktoré sú inštalované cez motorový priestor (vozidlá s predným náhonom).
Nevýhodou takýchto mechanizmov je, že motorista musí sledovať kvalitu oleja použitého v prevodovke. Tiež cena takýchto boxov je oveľa vyššia kvôli zložitejšiemu dizajnu. Súčasne nedochádza k prehriatiu koša, a to ani v horúcom období, majú väčšie pracovné zdroje a výkon z motora sa odvádza efektívnejšie.
Dvojspojka Powershift
Kľúčovým mechanizmom v takomto boxe je dvojspojka. Jeho zariadenie obsahuje systém, ktorý reguluje opotrebenie dielov. Väčšina motoristov vie, že ak dôjde k prudkému prešliapaniu spojkového pedálu, drasticky sa zníži kapacita disku. Ak vodič môže nezávisle určiť, do akej miery by sa mal pedál uvoľniť v závislosti od napnutia kábla, je pre elektroniku ťažké vykonať tento postup. A to je kľúčový problém nepohodlného fungovania prevodovky na mnohých automobiloch.
Dizajn dvojspojkového koša manuálnej prevodovky Powershift spočíva v:
- Tlmiče torzných vibrácií (tento efekt je čiastočne eliminovaný inštaláciou dvojhmotového zotrvačníka, o ktorom sa podrobne píše tu);
- Blok dvoch spojok;
- Ložisko s dvojitým uvoľnením;
- Dva elektromechanické akčné členy pákového typu;
- Dva elektrické motory.
Typické poruchy Powershift
Majiteľ automobilu s robotom Powershift by mal v prípade, že dôjde k poruchám pri prevádzke jednotky, kontaktovať servisné stredisko. Tu uvádzame niektoré príznaky, ktoré by ste nikdy nemali ignorovať:
- Pri radení prevodových stupňov sú počuť cudzie zvuky. Spravidla je to úplne prvý príznak nejakého druhu menšej poruchy, ktorá spočiatku nijako neovplyvňuje činnosť prevodovky, takže mnoho motoristov tento príznak jednoducho ignoruje. Je pravda, že výrobca naznačuje, že cudzie zvuky v škatuli nie sú prípadmi, na ktoré sa vzťahuje záruka.
- Na začiatku pohybu auto trhne. Toto je prvý znak toho, že prevodovka nedostatočne prenáša pracovné zaťaženie z hnacieho ústrojenstva. Po tomto príznaku bude nevyhnutne nasledovať istý druh poruchy, takže by ste nemali zdržiavať údržbu stroja.
- Radenie je sprevádzané trhnutím alebo trhnutím. Najčastejšie sa to stane kvôli skutočnosti, že je potrebné opraviť akčné členy (spojkové kotúče sú opotrebované, pružiny sú oslabené, páky hnacích prvkov sa posunuli atď.). To isté sa deje v normálnej mechanike - spojku je potrebné niekedy dotiahnuť.
- Počas pohybu je cítiť vibrácie a pri rozbehu sa auto doslova otriasa.
- Elektronika prevodovky často prechádza do núdzového režimu. Spravidla sa tento príznak eliminuje deaktiváciou a následnou aktiváciou systému zapaľovania. Pre väčšiu istotu môžete vykonať autodiagnostiku systému (informácie o tom, ako vyvolať zodpovedajúcu funkciu v niektorých modeloch automobilov, nájdete v časti tu) vidieť, aká chyba sa objavila v elektronike. Ak sa poruchy vyskytujú často, môže to znamenať poruchu riadiacej jednotky TCM.
- Pri zníženej rýchlosti (z prvej na tretiu) sú počuť chrumky a klepanie. Toto je známka vyčerpania zodpovedajúcich prevodových stupňov, preto je v blízkej budúcnosti lepšie tieto diely vymeniť.
- Pri nízkych otáčkach pohonnej jednotky (do 1300 ot./min) sú pozorované trhavé pohyby vozidla. Rázy sú cítiť aj pri akcelerácii a spomalení.
Predselektívny robotický box Powershift zlyhá z nasledujúcich dôvodov:
- Spojkové kotúče sú veľmi opotrebované. Toto je jedno z najslabších miest v takomto hnacom ústrojenstve, pretože disky často nie sú tlačené proti trecej ploche tak hladko, ako by to robil vodič. Pri kritickom opotrebovaní týchto dielov môže zmiznúť celá rada prevodov (ozubené kolesá sú spojené s hriadeľom a neprenáša sa krútiaci moment). Ak sa takáto porucha vyskytne skôr, ako auto prejde 100 XNUMX, jeden z diskov sa vymení. V ostatných prípadoch je lepšie vymeniť celú súpravu. Po inštalácii nových diskov je bezpodmienečne nutné prispôsobiť činnosť elektroniky v skrinke.
- Predčasne opotrebované olejové tesnenie. V takom prípade tuk končí tam, kam nemá. Dôsledky závisia od toho, do ktorej časti jednotky sa olej dostal. Takéto poškodenie je možné eliminovať iba výmenou poškodených častí.
- Porucha elektromagnetických pohonov (solenoidov). Toto je ďalšie slabé miesto v dizajne robota Powershift. Takáto porucha nie je riadiacou jednotkou zaznamenaná ako chyba, takže vozidlo môže trhnúť a palubný systém nevykazuje žiadnu poruchu.
- Mechanické alebo softvérové poškodenie TCM. V mnohých situáciách (v závislosti od povahy poruchy) zariadenie bliká. V iných prípadoch sa blok zmení na nový a pre konkrétny stroj sa spojí.
- Mechanické poruchy (klin vidlice, opotrebenie ložísk a prevodov) v dôsledku prirodzeného opotrebenia a poruchy elektrického motora. Tomuto poškodeniu nemožno zabrániť, takže keď sa objavia, jednoducho sa diely vymenia.
- Poruchy dvojhmotového zotrvačníka (prečítajte si o nich viac tu). Spravidla je takýto rozpad sprevádzaný škrípaním, klepaním a nestabilnými otáčkami kľukového hriadeľa. Zotrvačník je zvyčajne nahradený kotúčmi spojky, aby sa jednotka v krátkych intervaloch nerozoberala.
Tipy na obsluhu prevodovky Powershift
Napriek skutočnosti, že vážne poškodenie robota Powershift sa môže vyskytnúť skôr ako mechanický analóg, v mnohých prípadoch je takýto prenos celkom spoľahlivý. To je však možné iba vtedy, ak je vozidlo správne prevádzkované. Tu je niekoľko rád pre správne fungovanie uvažovanej manuálnej prevodovky:
- Pred rozjazdom vozidla po zastavení vozidla (najmä v zime) ho nechajte bežať. To vám umožní uviesť pohonnú jednotku do správneho teplotného režimu (o tom, čo by mal byť tento parameter, prečítajte si oddelene), ale tento postup je potrebný skôr na to, aby sa mazivo v prevodovke zahrialo. Pri mínusových teplotách olej hustne, preto nie je tak dobre prečerpávaný systémom a mazanie prevodov a iných prvkov je horšie, ak je v automobile namontovaná mokrá spojka.
- Keď sa auto zastaví, musíte vyložiť prevodovku. Za týmto účelom sa po úplnom zastavení vozidla, držaní brzdového pedála, aktivuje ručná brzda, páka voliča sa prepne do neutrálu (polohy N), uvoľní sa brzda (prevodové stupne sa vypnú) a potom Hlavica radiacej páky sa presunie do parkovacej polohy (P). Pri vykonávaní tohto postupu je dôležité skontrolovať, či parkovacia brzda funguje správne.
- Športový štýl jazdy a robotická prevodovka sú nekompatibilné koncepty. V tomto režime sú kotúče spojky prudko stlačené proti zotrvačníku, čo vedie k ich zrýchlenému opotrebovaniu. Preto tí, ktorým sa nepáči štýl jazdy „dôchodca“, je lepšie túto stránku s prevodovkou obísť.
- Na nestabilných povrchoch vozovky (ľad / sneh) dbajte na to, aby hnané kolesá nekĺzali. Ak je auto uviaznuté, je lepšie vystúpiť z „pasce“ v manuálnom režime a pri nízkych otáčkach motora.
- Keď auto uviazne v zápche alebo v zápche, je lepšie prepnúť na manuálne radenie rýchlostí. Predídete tak častému radeniu prevodových stupňov, čo spôsobí rýchlejšie vyčerpanie košíka. Pri akcelerácii v mestskom režime je lepšie plynulo zošliapnuť pedál a vyvarovať sa náhleho zrýchlenia a taktiež nepriviesť motor do vysokých otáčok.
- Počas používania režimu „Select Shift“ nedržte stlačené tlačidlo +/-.
- Ak zastavenie vozidla trvá viac ako dve minúty, je lepšie nedržať stlačený brzdový pedál, ale zaradiť prevodovku do parkovacieho režimu so zatiahnutou ručnou brzdou. V tomto režime skriňa odpojí prevodové stupne a kotúče spojky, čo zabráni dlhodobej činnosti ovládacích prvkov. Parkovanie so stlačeným brzdovým pedálom v režime D by malo byť krátkodobé, pretože v takom prípade elektronika odpojí spojku, spojky však naďalej fungujú, čo môže viesť k prehriatiu mechanizmov.
- Nemali by ste zanedbávať bežnú údržbu prevodovky a kontrolu hladiny maziva v kľukovej skrini.
Výhody a nevýhody Powershift
Preskúmali sme teda vlastnosti práce predselektívnej robotickej skrinky Powershift a jej modifikácie. Teoreticky sa zdá, že jednotka by mala pracovať efektívne a poskytovať pohodlné radenie rýchlostí. Zvážme, aké sú pozitívne a negatívne stránky tohto vývoja.
Medzi výhody manuálnej prevodovky Powershift patria:
- K prenosu krútiaceho momentu zo spaľovacieho motora na hnané hriadele prevodovky dochádza bez zreteľnej medzery;
- Jednotka poskytuje vylepšenú dynamiku vozidla;
- Rýchlosti sa prepínajú plynulo (v závislosti od stupňa zošliapnutia plynového pedálu a od opotrebenia konštrukcie páky ovládačov);
- Pretože motor beží hladšie a elektronika určuje najúčinnejšie radenie prevodových stupňov v závislosti od zaťaženia jednotky, vozidlo spotrebuje menej paliva ako analógové vozidlo vybavené klasickým meničom krútiaceho momentu.
Nevýhody robota Powershift sú nasledujúce:
- Komplexný dizajn, vďaka ktorému sa zvyšuje počet potenciálnych uzlov poruchy;
- Musí sa vykonať ďalšia plánovaná výmena oleja (okrem naplnenia novým mazivom pre motor) a na jeho kvalitu sa kladú vysoké požiadavky. V súlade s odporúčaním výrobcu musí byť plánovaná údržba skrinky vykonaná maximálne každých 60 tis. kilometrov;
- Oprava mechanizmu je komplikovaná a nákladná a nie je toľko odborníkov, ktorí takýmto schránkam rozumejú. Z tohto dôvodu nie je možné vykonávať údržbu tejto manuálnej prevodovky v garáži a ušetriť na tom.
- Ak je automobil kupovaný na sekundárnom trhu (najmä pri nákupe na amerických aukciách), musíte zvážiť, o akú generáciu prevodovky ide. V úpravách až do tretej generácie dochádzalo k častým poruchám v činnosti elektroniky, preto takéto autá zozbierali veľké množstvo negatívnych recenzií.
Na záver - krátke video o bežných chybách pri obsluhe robotických skriniek:
Otázky a odpovede:
Ako funguje box PowerShift? Má dva hlavné prevody. Každý má svoju spojku. Má dva vstupné hriadele (jeden pre párne, druhý pre nepárne prevody).
Ako dlho trvá box PowerShift? Závisí to od jazdných návykov vodiča. Zvyčajne je potrebná výmena zotrvačníka a spojkovej jednotky na 100 - 150 XNUMX km. najazdených kilometrov. Samotný box je schopný ponechať dve takéto obdobia.
Čo je zlé na PowerShift? Robotická prevodovka nefunguje tak hladko ako mechanika (spojka často prudko klesá - elektronika nie je schopná nastaviť tento parameter). Z tohto dôvodu sa spojka rýchlo opotrebuje.
