動力換擋變速器的結構和工作原理
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為了提高駕駛舒適性，汽車製造商正在開發各種系統。 除其他事項外，對傳動裝置給予了很多關注。 如今，各種各樣的關注已經開發出大量的自動變速器。 該列表包括變速器，機器人和自動機（有關變速箱可以進行的修改的更多詳細信息，請參見 在另一篇文章中）。 2010 年，福特向市場推出了一種新的自動變速箱裝置，稱為 Powershift。
該變速箱開始生產後僅兩年，新車客戶就開始抱怨該機構操作不當。 如果您不進行詳細介紹，則許多用戶的負面反饋是，變速箱的運行通常伴隨著打滑，緩慢的換檔，抽動，過熱和設備元件的快速磨損。 有時會有關於自發換檔和汽車加速的消息，這引發了事故。
讓我們考慮一下這種傳輸的特殊性，它在什麼原理上工作，在那裡進行了哪些修改，最重要的是-一切真的如此令人難過，以至於您需要遠離這種傳輸嗎？
什麼是Powershift Box
美國品牌變速箱的機器人版本安裝在倒數第二代Focus（面向美國市場）以及最新一代模型（面向CIS市場）中。 福特嘉年華的一些發電廠，仍然存在於經銷店中，以及其他汽車模型或它們的國外同類產品，也都與這種變速器結合在一起。
該變速箱特別積極地安裝在2012-2017年間生產的帶有“藍色橢圓形”的汽車上。 該汽車製造商多次對手動變速箱的設計進行了調整，為了確保購買者對產品的可靠性，它已將保修期（從5延長至7）或增加了對經常旅行的人的保修期，從96.5到160.9萬公里。
儘管如此，許多客戶仍然對這種傳輸不滿意。 當然，這種情況已大大降低了使用此包裝盒的汽車的銷量。 毫無疑問，在二手市場上賣汽車是沒有問題的。如果很少有人決定購買帶有DPS6型自動變速箱的新車，那麼即使有如此成套的二手車，您也無法夢想。在某些網站上也有類似的選擇。
Powershift是一種預選的機器人變速器。 也就是說，它配備了一個雙離合器籃和兩組齒輪機構，可在速度之間快速轉換。 切換到這樣的變速箱是按照與機械內部相同的原理進行的，只有整個過程不是由駕駛員控制，而是由電子設備控制。
由VAG關注的專家開發的另一種著名的DSG傳輸具有類似的操作原理（詳細說明了它的含義 在單獨的評論中）。 這一發展旨在體現機械和自動變速器的優勢。 Powershift 使用的另一個品牌是沃爾沃。 據製造商稱，這種手動變速箱非常適合低轉速下高功率和高扭矩的柴油發動機。
動力換擋裝置
Powershift手動變速箱裝置包括兩個主驅動齒輪。 每個離合器都使用一個單獨的離合器。 因此，箱形單元配備了兩個輸入軸。 另一個設計特徵是，其中一個驅動軸位於另一個內部。 如果這些機構位於不同的平面中，則該佈置提供了較小的模塊尺寸。
外軸負責變速偶數個齒輪並反向嚙合。 內軸也稱為“中心軸”，它驅動每個奇數齒輪旋轉。 下圖顯示了這種設計的示意圖：
儘管Powershift是自動類型，但在設計中沒有變矩器。 而且，手動變速器裝置不具有行星齒輪和摩擦離合器。 因此，變速器的運行不會像傳統的變矩器那樣消耗動力單元的功率。 同時，電動機損失的扭矩要少得多。 這是機器人的主要優點。
單獨的電子控制單元（TCM）用於控制從低速到高速的轉換，反之亦然。 它安裝在盒體本身上。 此外，該單元的電子電路還包括多個傳感器，但除了來自它們的信號外，控制單元還從其他傳感器（電動機負載，節氣門位置，車輪速度等）收集信息，具體取決於汽車型號和系統安裝在其中）。 基於這些信號，傳輸微處理器獨立確定要激活的模式。
電子設備使用相同的信息來調節離合器並確定何時換檔。 在此設計中，電動機充當執行器。 他們移動離合器盤和驅動軸。
手動變速器Powershift的工作原理
Powershift手動變速箱將根據以下原理工作。 為了使從一種速度到另一種速度的過渡時間最小化，需要在該裝置的裝置中使用雙重類型的離合器。 邏輯如下。 駕駛員將變速箱選檔桿從P轉到D到D的位置。自動裝置釋放中心軸的離合器，並使用電動機將第一齒輪的齒輪連接至驅動軸。 離合器鬆開，汽車開始行駛。
變速器控制單元檢測發動機轉速的增加，並在此基礎上準備第二檔（相應的檔移至外軸）。 觸發發送信號以提高速度的算法後，第一個離合器被釋放，第二個離合器被連接到飛輪（有關它屬於哪一部分的詳細信息，請閱讀 這裡）。 變速時間幾乎不可察覺，因此汽車不會失去動力，並且扭矩流會持續提供給驅動軸。
該汽車製造商提供了在所謂的手動模式下進行切換的功能。 這是駕駛員自己確定箱子應在什麼時候升至下一個速度的時刻。 在長斜坡或交通擁堵時，此模式特別有用。 要提高速度，請向前移動控制桿，而要降低速度，請向後移動。 槳式移位器被用作高級替代產品（在具有運動性能的車型中）。 一個類似的原理也有一個Tip-Tronic類型的框（有關其工作原理，請閱讀 在另一篇文章中）。 在其他情況下，則以自動模式控制盒子。 根據型號的不同，自動變速箱選擇器配備有巡航控制位置（當變速箱未在特定檔位以上變速時）。
在美國汽車製造商的發展中，對Powershift預選機器人進行了兩種修改。 一種使用乾式離合器，另一種使用濕式離合器。 讓我們考慮一下這些類型的盒子之間的區別是什麼。
帶有乾式離合器的Powershift的工作原理
動力換擋變速器中的干式離合器的工作方式與傳統機械方法相同。 摩擦盤被強力壓在飛輪表面上。 通過此鏈接，扭矩從曲軸傳遞到主減速器的驅動軸。 這種佈置沒有油，因為它可以防止零件之間的干摩擦。
離合器吊籃的這種設計長期以來一直被認為是有效利用發動機動力的動力（在捆綁有低功率發動機的低功率發動機的情況下，這一點尤為明顯，在這種情況下，每個馬力都至關重要）。
這種修改的缺點是節點趨於變得非常熱，其結果是減少了它的服務。 回想一下，電子設備很難控制將碟片連接到飛輪的銳度。 如果在高發動機轉速下發生這種情況，則碟片的摩擦面會很快磨損。
動力換擋濕式離合器的工作原理
作為更高級的替代方案，這家美國公司的工程師開發了一種濕式離合器的改進型。 與以前的版本相比，此開發具有許多優點。 最重要的優點是，由於執行器附近的機油循環，有效地將熱量從執行器中帶走，從而防止了設備過熱。
濕式離合器盒的工作原理相同，只是碟片不同。 在籃式設計中，它們可以圓錐形安裝或併聯安裝。 摩擦元件的並聯用於帶後輪驅動的車輛中。 圓盤的圓錐形佈置用於在整個發動機艙（前輪驅動車輛）中安裝的動力單元中。
這種機構的缺點在於，駕駛者需要監視變速器中所使用的油的質量。 而且，由於更複雜的設計，這種盒子的價格要高得多。 同時，即使在炎熱的季節，籃子也不會過熱，它們具有更多的工作資源，並且可以更有效地去除電動機的動力。
動力換擋雙離合器
這種盒子中的關鍵機構是雙離合器。 它的設備包括一個調節零件磨損的系統。 大多數駕駛者都知道，如果突然踩下離合器踏板，碟片資源將大大減少。 如果駕駛員可以根據電纜的張力獨立確定踏板應鬆開的程度，則電子設備將很難執行此步驟。 這是許多汽車上的變速器操作不舒適的關鍵問題。
Powershift手動變速器的雙離合籃的設計包括：
- 扭轉減振器（通過安裝雙質量飛輪可部分消除這種影響，有關該飛輪的詳細信息，請參見 這裡);
- 兩個離合器塊；
- 雙釋放軸承；
- 兩個槓桿式機電執行器；
- 兩個電動機。
典型的Powershift故障
如果在操作設備時發生任何故障，則擁有Powershift機器人的汽車的車主應與服務中心聯繫。 以下是一些不容忽視的症狀：
- 換檔時會有異響。 通常這是某種輕微故障的最初徵兆，起初不會以任何方式影響變速箱的運行，因此許多駕駛者只是忽略了這種現象。 的確，製造商表示包裝盒中的外部噪音不是保修範圍內的情況。
- 運動開始時，汽車突然抽動。 這是變速箱無法充分轉移動力總成工作負荷的第一個跡象。 此症狀後必然會出現某種故障，因此您不應延遲維修機器。
- 換檔時會出現抽搐或抽搐。 通常，這是由於需要對執行器進行校正（離合器盤已磨損，彈簧被削弱，驅動元件的桿已移動等）這一事實而發生。 正常情況下也會發生同樣的事情-有時需要擰緊離合器。
- 在運動過程中，感覺到振動，並且在起步時，汽車確實在晃動。
- 變速箱電子設備經常進入緊急模式。 通常，這種現象可通過點火系統的停用和隨後的啟用來消除。 為了獲得更大的信心，您可以對系統進行自我診斷（有關如何在某些汽車模型中調用相應的功能，請閱讀 這裡），以查看電子設備中出現了什麼錯誤。 如果故障頻繁發生，則可能表示TCM控制單元發生故障。
- 以降低的速度（從第一到第三）聽到嘎吱嘎吱的聲音。 這是相應齒輪耗盡的跡象，因此最好在不久的將來更換這些零件。
- 在動力裝置低速行駛（最高1300 rpm）時，會觀察到車輛的顛簸。 在加速和減速過程中也會感覺到震動。
預選類型Powershift機械手盒由於以下原因而失敗：
- 離合器片嚴重磨損。 這是這種動力傳動系統中最薄弱的地方之一，因為碟片通常不會像駕駛員那樣平滑地壓在摩擦表面上。 由於這些零件的嚴重磨損，整個齒輪系列可能會消失（齒輪連接到軸，並且不傳遞扭矩）。 如果在汽車超過100萬輛之前出現此類故障，則替換其中一個磁盤。 在其他情況下，最好更換整個套件。 安裝新光盤後，必須調整包裝盒中電子設備的操作。
- 油封過早磨損。 在這種情況下，油脂會終止於不屬於的地方。 後果取決於機油進入裝置的哪一部分。 只有更換損壞的零件才能消除這種損壞。
- 電磁驅動器的故障（電磁閥）。 這是Powershift機器人設計的另一個弱點。 這樣的故障不會被控制單元記錄為錯誤，因此汽車可能會突然移動，並且車載系統不會顯示任何故障。
- 機械或軟件損壞了TCM。 在許多情況下（取決於故障的性質），設備會閃爍。 在其他情況下，該塊將更改為新塊，並為特定機器縫製。
- 由於自然磨損和電動機故障而導致的機械故障（叉楔，軸承和齒輪磨損）。 這種損壞是無法避免的，因此，當它們出現時，零件就簡單地更換了。
- 雙質量飛輪故障（了解更多信息） 這裡）。 通常，這種故障伴隨著吱吱聲，爆震和不穩定的曲軸旋轉。 飛輪通常用離合器盤代替，以免在短時間內拆卸該單元。
動力換擋變速箱技巧
儘管事實上對Powershift機器人的嚴重損壞要早於機械模擬的出現，但在許多情況下，這種變速箱還是相當可靠的。 但這只有在車輛正確操作的情況下才有可能。 以下是有關手動變速箱正確操作的一些提示：
- 停止後（尤其是在冬季）開始移動車輛之前，請先讓發動機運轉。 這使您可以將功率單元置於適當的溫度範圍（關於該參數應為多少，請閱讀 另），但是為了使潤滑油在變速箱中變熱，更需要執行此步驟。 在零度以下的溫度下，機油會變稠，這就是為什麼它不能很好地通過系統泵送，如果在汽車上安裝了濕式離合器，齒輪和其他元件的潤滑效果會更差。
- 當汽車停下來時，您需要卸下變速箱。 為此，在汽車完全停止後，握住制動踏板，激活手剎，將選檔器上的操縱桿移至空檔（位置N），釋放制動器（釋放齒輪），然後將換檔旋鈕移至駐車位置（P）。 執行此步驟時，重要的是要確保駐車製動器工作正常。
- 運動駕駛風格和機器人變速箱是不兼容的概念。 在這種模式下，離合器片被急劇地壓在飛輪上，從而導致其加速磨損。 因此，那些不喜歡“ pensioner”駕駛風格的人，最好繞開這種變速箱側。
- 在不穩定的路面（冰雪）上，請勿使驅動輪打滑。 如果汽車被卡住，最好在手動模式下和低發動機轉速下退出“陷阱”。
- 當汽車陷入交通擁堵或阻塞時，最好切換到手動換檔。 這將防止頻繁換檔，這將導致提籃更快地耗盡。 在城市模式下加速時，最好平穩踩下踏板，避免突然加速，也不要使發動機轉高轉速。
- 使用“選擇移位”模式時，請勿按住+/-按鈕。
- 如果停車時間超過兩分鐘，最好不要踩下制動踏板，而應在激活手剎的情況下將變速箱置於停車模式。 在這種模式下，變速箱將齒輪和離合器盤分離，從而阻止了執行器的長時間運行。 在D模式下踩下制動踏板應該是短期的，因為在這種情況下，電子裝置會斷開離合器的連接，但離合器仍會繼續工作，這可能會導致機械裝置過熱。
- 您不應該忽略齒輪箱的日常維護以及檢查曲軸箱中的潤滑劑水平。
Powershift的優缺點
因此，我們檢查了Powershift預選機器人盒的工作特點及其修改。 從理論上講，該裝置應該能夠高效工作並提供舒適的換檔功能。 讓我們考慮一下這種發展的積極和消極方面。
Powershift手動變速器的優點包括：
- 扭矩從內燃機到變速器的從動軸的傳遞沒有明顯的間隙。
- 該單元可改善車輛動力學性能；
- 速度切換平穩（取決於踩油門踏板的程度和執行器的槓桿結構的磨損）；
- 由於發動機運轉更平穩，並且電子設備根據裝置上的負載確定最有效的換檔，因此與配備經典變矩器的模擬機相比，汽車消耗的燃油更少。
Powershift機器人的缺點如下：
- 複雜的設計，導致潛在擊穿節點的數量增加；
- 必須進行額外的計劃機油更換（除了為發動機填充新潤滑劑外），並且對其質量也提出了很高的要求。 根據製造商的建議，必須對箱子進行定期維護，每六萬次進行一次。 公里;
- 機構的維修既複雜又昂貴，而且沒有多少專家了解這種盒子。 因此，無法在車庫中進行該手動變速器的維護保養工作。
- 如果汽車是在二級市場上購買的（尤其是在美國拍賣行購買時），則需要考慮變速箱是哪一代產品。 在第三代之前的改裝中，電子設備的操作經常出現故障，因此此類汽車受到了大量負面評價。
結束語-有關機器人操作箱中常見錯誤的簡短視頻：
問題與解答：
PowerShift 盒如何工作？ 它有兩個主傳動齒輪。 每個都有自己的離合器。 它有兩個輸入軸（一個用於偶數齒輪，另一個用於奇數齒輪）。
PowerShift 箱需要多長時間？ 這取決於駕駛員的駕駛習慣。 通常100-150萬公里需要更換飛輪和離合器單元。 里程。 盒子本身能夠留下兩個這樣的時期。
PowerShift 有什麼問題？ 機器人變速箱的工作不如機械裝置順暢（離合器經常急劇下降 - 電子設備無法調整此參數）。 因此，離合器很快磨損。
