Электронное сцепление: 403 — Доступ запрещён – Электронное сцепление

Электронное сцепление

В Европе самым распространенным видом трансмиссии, устанавливаемой на легковые автомобили, является механическая коробка передач. Именно по этой причине производители не прекращают работы по ее усовершенствованию. Одной из новейших разработок является электронное сцепление, в котором разорвана физическая связь между педалью и приводом сцепления. В данном случае гидравлику (трос) заменяет электронная система.

Компания Bosch является разработчиком системы Electronic Clutch System (eCS). Как заявляют представители компании, данная система вплотную приближает МКПП к коробке-автомату. В системе eClutch, в отличие от роботизированной коробки передач, автоматизирован лишь привод сцепления, что значительно упрощает процесс управления «механикой» и позволяет добиться экономии топлива. Более того, данный вид сцепления открывает новые перспективы по применению механической коробки на гибридных автомобилях.

Электронное сцепление

Подробная информация о конструкции eClutch, к сожалению, пока отсутствует. Известно, что, как и любая электронная система управления, электронное сцепление объединяет электронный блок управления, входные устройства и исполнительный механизм. Под входными устройствами подразумеваются ряд входных датчиков и блок педали сцепления. Компания-производитель сообщила лишь о двух датчиках: положения рычага коробки передач и

положения педали акселератора. Однако, количество датчиков может быть больше.

Блок управления выполняет функции по приему и обработке сигналов входных устройств, осуществляет управление исполнительным механизмом. В процессе работы блок управления взаимодействует с системой управления силовым агрегатом. Роль исполнительного механизма играет электрогидравлический привод (актуатор), который по команде блока управления выполняет перемещение вилки сцепления.

Благодаря системе электронного сцепления осуществляется ряд функций:

  • плавное переключение передач;
  • движение в режиме частых троганий и остановок;
  • больше возможностей системы Старт-стоп;
  • управляемое движение накатом.

Электронное сцепление

Наиболее важной функцией считается движение автомобиля в режиме частых троганий и остановок, который характерен для городских дорог. Данная функция позволяет транспортному средству осуществлять движение на первой передаче без участия педали сцепления. Когда водитель снимает ногу с педали газа, система самостоятельно размыкает сцепление. Мотор автомобиля не будет глохнуть даже при дальнейшем торможении, поскольку он отсоединен от трансмиссии. При освобождении педали тормоза происходит трогание машины с места, как в случае с

АКПП, однако это касается лишь первой передачи.

Благодаря электронному сцеплению осуществляется плавное переключение всех передач. Момент переключения передачи определяет специальный датчик. Электронное сцепление на основании сигнала данного датчика уменьшает либо увеличивает обороты силового агрегата с помощью системы управления двигателем, в результате чего достигается плавное переключение.

Оставшиеся функции направлены на экономию топлива. Как заявляют производители, экономия может достигать 10%. Функция движения накатом исключает торможение силовой установкой и позволяет использовать движение машины по инерции в полной мере. Особенно актуальна эта функция при движении под уклон. С технической точки зрения реализация данной функции довольно проста – когда водитель снимает ногу с педали газа, система eClutch отключает сцепление и машина движется накатом.

Система Старт-стоп позволяет дополнительно экономить топливо. Теперь, если на первой передаче снять ногу с педали газа, произойдет не только отсоединение силового агрегата от трансмиссии, но и его выключение. Таким образом, увеличивается нерабочее время мотора, а это, в свою очередь, позволяет экономить топливо.


Электронное сцепление — МКПП работает как АКП

Рад видеть вас на страницах моего блога! Ну раз уж зашли, то проведем время с пользой дела и узнаем что такое электронное сцепление.

Если точнее сказать — электронное управление включением и выключением сцепления. Мы с вами знаем два вида такого управления, тросовое и гидравлическое. И как видим изобретатели пошли дальше, придумали электронное.

Технические решения

Механическая коробка самый распространенный вид трансмиссии на легковых автомобилях в Европе. Именно поэтому производители постоянно ее совершенствуют и модернизируют. механикаОдна из таких прогрессивных разработок – электронное сцепление, которое вытеснило трос, гидравлику и вообще убрало механическую связь между приводом и педалью сцепления, заменив их электроникой. О нем сегодня и поговорим, в частности о принципе работы и очень полезных дополнительных функциях.

Электронная педаль сцепления фирмы Bosch

Electronic Clutch System или сокращенно eCS – перспективная разработка корпорации Bosch. По мнению производителя? eCS вплотную приблизило механическую КПП к коробке-автомату. Правда, в отличие от роботизированной КПП, в системе eClutch в автоматическом режиме работает лишь привод сцепления. Но и это нововведение существенно упростило управление МКПП, и дало возможность экономить топливо. Также такое сцепление дает возможность ставить механическую КП на гибридные машины.

С некоторым сожалением нужно отметить, что информации о eClutch не так уж и много. Коммерческая тайна, однако. Но как у всякой электронной системы там присутствуют: входные устройства, блок управления, исполнительный механизм. К первым можно отнести педаль сцепления и входные датчики. На данный момент известно лишь о двух из них, это: датчик положения педали газа и датчик положения рычага КПП. Понятно, что в натуре этих элементов больше.

Что касается блока управления, то его задача принимать и обрабатывать сигналы, поступающие со входных устройств, и управлять исполнительным механизмом и при этом взаимодействовать с системой управления двигателем. Исполнительный механизм представляет собой электрогидравлический актуатор (привод), который по команде блока управления перемещает вилку сцепления.

Frnefnjh электронного сцепления

Полезные функции

Схема электронного сцепления

Создание Electronic Clutch System помогло реализовать сразу несколько функций:

  • оптимизировать режим интенсивных троганий и остановок;
  • сделать плавным переключение передачи;
  • получить управляемое движение накатом;
  • расширило возможности системы Стоп-старт.

Оптимизация троганий и остановок

Наверняка самая важная составляющая – комфортное движение при частых троганиях и остановках. Такой режим встречается в городских «пробках», очередях на пропускных пунктах. Он дает возможность ехать на первой передаче, не используя педаль сцепления – если снять ногу с педали газа, система сама выключит сцепление. А если потом еще и притормозить, то двигатель не заглохнет, потому что уже не будет соединен с трансмиссией. Троганье же произойдет если отпустить педаль тормоза. Все точь-в-точь как в АКПП, но лишь на первой передаче.

Плавность наше все

Также обеспечивается плавное переключение (синхронизация) всех передач. Датчик засекает момент смены передачи и подает сигнал не только на eCS, но и в систему управления двигателем, которая повышает или понижает обороты, для достижения плавного переключения.

Управляемый накат

Две последних функции помогают экономить топливо. По оценкам разработчиков можно снизить его расход на 10 процентов. Управление движением накатом исключает торможение двигателем и помогает в полной мере использовать инерцию транспортного средства. Это особенно актуально во время движения под уклон. В натуре все происходит просто – во время снятия ноги с педали акселератора система eClutch отключает сцепление и машина продолжает двигаться накатом.

Улучшенный «Стоп-старт»

На авто, оснащенных опцией Стоп-старт, eClutch дает дополнительную экономию топлива. Так как убрав ногу с педали акселератора на первой передаче, вы не только отсоедините двигатель от трансмиссии, но и выключите его. То есть полная остановка автомобиля приходит с уже выключенным мотором. В итоге уменьшается время работы двигателя, и соответственно экономится горючее.

В реальной жизни

Вот такое очень современное и своевременно разработанное устройство. Так и хочется установить его на свой старенький автомобиль. Что, кстати, не утопия.

Например, система ЕКМ, которую производит фирма LuK может быть интегрирована в автомобиль, правда в заводских условиях. Еще более интересная разработка чешской фирмы «HURT», которая устанавливает электронный адаптер сцепления всем желающим. Кстати, не только в Чешской республике, но и в России и Украине, где имеет свои представительства.

Так что спешите поделится этой новостью с друзьями в соцсетях, и до следующей встречи на страницах нашего блога.

До свидания!

Электронное сцепление от Bosch — журнал «АБС-авто»

Электронное сцепление от Bosch

eClutch — недорогая система стирает грань между механическими и автоматическими трансмиссиями

Движение во время затора – однообразное занятие, крайне утомительное для владельцев автомобилей с механической КПП. Водителю ежесекундно приходится давить то на газ, то на тормоз, не забывая при этом регулярно выжимать сцепление. В таком «рваном» режиме Bosch eClutch позволит водителям автомобилей с механической КПП ехать на первой передаче, не нажимая на педаль сцепления. Они могут пользоваться только газом и тормозом, не беспокоясь, что двигатель заглохнет.

Новая технология стирает грань между автоматическими и механическими трансмиссиями. Более того, eClutch позволяет системе Старт-Стоп эффективнее сокращать расход топлива. Электронное сцепление независимо от водителя размыкает двигатель и трансмиссию каждый раз, когда отпускается педаль газа. Мотор перестаёт работать, в результате чего реальный расход топлива снижается на 10%.

Стоимость системы eClutch значительно ниже традиционной автоматической трансмиссии. Следовательно, технология станет привлекательной альтернативой в сегменте компактных автомобилей, где ценовая конкуренция очень высока. В отличие от полноценной автоматической коробки передач, в eClutch автоматизировано исключительно сцепление, а не вся трансмиссия. Педаль сцепления передает сигнал на исполнительный механизм, который, в свою очередь, размыкает сцепление.

Кроме обеспечения работы системы Старт-Стоп с функцией движения по инерции, а также снижения расхода топлива, система eClutch предлагает ряд дополнительных возможностей. Например, её можно использовать для более плавного переключения передач. Специальный датчик определяет момент перехода с одной передачи на другую и, соответственно, повышает или понижает обороты двигателя до необходимого уровня. В результате переключение передач происходит легко и плавно.

Использование автоматизированного сцепления также делает возможным применение гибридного привода с механической трансмиссией. В этом отношении eClutch предлагает два преимущества: использование механической КПП в гибридных автомобилях, а также снижение стоимости гибридов базового уровня благодаря отказу от автоматических трансмиссий.

«Десятка» с автоматическим сцеплением — Советы бывалых

31 октября 2006

Но прежде, чем рассказывать об установке системы на ВАЗ- 2110, вспомним один из наших тестов двухлетней давности. Это был Saab 900 SE с трансмиссией Sensonic (см. АР № 24, 1995). В автомобиле лишь две педали: тормоз и газ. Но между тем на своем обычном месте возвышается рычаг переключения передач. Все происходит так же, как и с обычной механической трансмиссией, только без участия левой ноги. Сцеплением управляет электромагнитный привод. А команды ему подает электронный блок управления, анализирующий множество факторов: положение педалей газа и тормоза, скорость автомобиля, интенсивность разгона, скорость перемещения рычага КПП и т. д. Система работала настолько четко, что придраться было не к чему. Можно ехать “плавно педалируя”, а можно и пришпорить Saab так, что мало не покажется. И всегда система Sensonic оказывалась на высоте.

А упомянули мы этот Saab потому, что устройство Twin clutch производства корейской фирмы Ryung Woo Co., Ltd. призвано делать ту же работу, что и Sensonic. Но, как мы и предполагали, до саабовской системы корейской вещичке еще ой как далеко…

ПЕРЕДЕЛАЕМ “ДЕСЯТКУ” В SAAB?

Вскрываем упаковку и изучаем содержимое. Вот специальная рукоятка на рычаг переключения передач с двумя кнопками, вот пластмассовая коробка блока управления, вот два концевых выключателя, датчик скорости, крепеж, какая-то арматура. А самый внушительный узел — это привод педали сцепления. Он состоит из электродвигателя, червячного редуктора и троса в гибкой оболочке.
Комплект Twin clutch может быть установлен на любой автомобиль с механической КПП

Нам пообещали, что устройство начнет исправно работать уже через час. Не тут-то было.
Занимающийся установкой подобных систем механик с “десяткой” имел дело в первый раз. Может быть, еще и поэтому он провозился с машиной около четырех часов.
Что он делал? Во-первых, установил электрические выключатели, контролирующие положение педалей газа и тормоза. Во-вторых, “пристегнул” к педали сцепления цепь привода, пропустив ее через направляющий ролик. В-третьих, заменил штатную рукоятку рычага переключения передач на кожаную с кнопками управления. Для установки датчика скорости пришлось изготовить проставку — ведь ВАЗ-2110 имеет электронный привод спидометра.
Соединив все провода в единую сеть, механик приступил к финальной операции — настройке регулировок электропривода. Их три. Одна отвечает за полный ход педали сцепления, вторая — за свободный ход, а третья задает интенсивность включения сцепления.
Итак, все готово. Оказавшись в салоне, ищем признаки присутствия Twin clutch. Сразу бросается в глаза массивная рукоятка рычага с двумя кнопками в торце. Педаль сцепления теперь “привязана” цепью. А сам привод и блок управления разместились под водительским сиденьем. Здесь их можно даже не крепить, все равно никуда не денутся. Электрические провода и трос привода аккуратно упрятаны под обивку салона.

БЕЗ ЛЕВОЙ НОГИ

Пробовать автоматическое сцепление в тесном боксе, заставленном иномарками, я не рискнул. Левая нога привычно выжимает сцепление (желтая клавиша на рукоятке рычага КПП сейчас установлена в положение off — то есть Twin clutch бездействует), и я обычным способом выбираюсь на оперативный простор. Теперь перещелкиваю клавишу в положение on, предварительно включив нейтралку. В ту же секунду под сиденьем что-то клацнуло, и педаль сцепления оказалась наполовину утопленной. Нажимаю на тормоз и включаю первую передачу. Левая нога бездействует. Осторожно отпускаю тормоз. Еле заметный толчок — и “десятка” плавно покатилась вперед. Совсем как с коробкой-“автоматом”. Но нажав на газ, ожидаемого ускорения я не почувствовал. Двигатель взревел, стрелка тахометра прыгнула до отметки 4000 об/мин, а автоматика все не спешила включать сцепление.
Вторая попытка. Включаю передачу, отпускаю тормоз и ме-е-е-дленно нажимаю на газ. Поехали! Получается, что старт “десятки” с автоматическим сцеплением занимает секунды три… Столько же уходит на каждую последующую смену передач. Для их включения необходимо перевести рычаг в нужное положение, одновременно нажав красную кнопку на рукоятке.


Присутствие Twin clutch на автомобиле выдает рукоятка с цветными кнопочками
Через двадцать минут езды я, похоже, вполне адаптировался к новому способу управления “десяткой”. Правда, манеру езды пришлось изменить: никаких резких стартов и активных перестроений — только плавное движение. Со светофора уезжаю во “втором эшелоне”, при въезде на главную дорогу услужливо пропускаю все автомобили, для которых мой вялый старт может стать помехой. Словно крылья подрезали… И тут вспоминаю про регулировки. А что, если, подкрутив вот эту ручку, ускорить процесс включения сцепления? Помогло! Теперь автомобиль буквально срывается с места. Вот только активно стартовать теперь приходится всегда. А если, трогаясь, плавно нажимаешь на газ, то автомобиль дергается, и двигатель глохнет. Пришлось идти на попятную, слегка ослабив регулировку. Похоже, золотая середина найдена.
Привод полностью выжимает педаль в двух случаях: когда водитель нажимает на педаль тормоза или на красную кнопку на рукоятке КПП. Если этого не делать, то педаль сцепления находится в промежуточном положении — и слегка пробуксовывающий ведомый диск передает минимум крутящего момента от двигателя. А полностью включить сцепление, то есть отпустить педаль, можно лишь нажав на газ.
Из-за этого возникает ряд проблем. Во-первых, полностью исключается торможение двигателем. А на скользкой дороге это может быть опасно. Во-вторых, число циклов включения/выключения сцепления возрастает по меньшей мере в два раза: полностью отпущена педаль акселератора — и сцепление буксует, малейшее прикосновение к педали тормоза — и сцепление вовсе выключается. Так что срок жизни ведомого диска наверняка уменьшится.

Педаль сцепления теперь имеет цепной привод

Блок управления, а с ним и электропривод спрятаны под водительским сиденьем

Поездив еще пару дней с системой Twin clutch, я твердо решил, что мне такой помощник ни к чему. Появляется дополнительное звено в цепочке “водитель —автомобиль—дорога” и вносит элемент неоднозначности в процесс управления. Но это точка зрения достаточно опытного водителя. Может быть, у новичка будет другое мнение? И я пригласил за руль обладателя новеньких прав. Его водительский стаж — двадцать часов учебной езды. Он прокатился на ВАЗ-2110 в “натуральном” виде и с участием Twin clutch. И вот его мнение: “С автоматическим сцеплением сложнее разгоняться — трудно учитывать запаздывания, с которыми работает Twin clutch. Но зато проще тормозить: нажал на тормоз — и все, про педаль сцепления можно и не вспоминать. И все же я отдал бы предпочтение традиционному способу управления сцеплением. Так понятней. А с этой автоматикой поди разберись — то ли колеса буксуют, то ли сцепление не включилось…”

КРУГ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ СУЖАЕТСЯ

В рекламном проспекте система Twin clutch представлена как “специальное устройство, предназначенное для подготовки автомобиля к городскому циклу езды”. Но у нас сложилось другое мнение: автоматическое сцепление — не лучший помощник в управлении автомобилем. Хотя спокойным водителям система может и понравиться.
Если же, возвращаясь к началу нашего разговора, сравнить корейскую систему и шведский Sensoniс, то… даже и говорить не о чем! Хотя два плюса Twin clutch имеет: во-первых, корейскую систему в любой момент можно отключить, во-вторых, установить ее можно на любой автомобиль, включая тот же Saab.
Но есть категория водителей, для которых все наши претензии к устройству Twin Clutch — ничто по сравнению с самой возможностью “бесконтактного” управления сцеплением. Это инвалиды. Для них автоматическое сцепление — просто спасение.
И, наконец, о ценах. Комплект Twin clutch стоит $470. Плюс $50 за установку.

О. РАСТЕГАЕВ
Фото автора

Автоматическое сцепление | Сцепление

Компактное автоматическое сцепление (compact automatic clutch — САС) компании Valeo устраняет необходимость в педали сцепления. Автомобили, оборудованные системой САС, более удобны и комфортны для вождении, поскольку водитель освобожден от утомительной обязанности с усилием нажимать и отпускать педаль сцепления каждый раз, когда он меняет скорость. Однако рычаг механизма остается, оставляя за водителем возможность активного контроля над автомобилем.

Система САС от Valeo — навесная система, которая может бить установлена на обычных ручных трансмиссиях. Она состоит из привода сцепления, мощного центрального процессора и определенных датчиков, которые управляются сложной программой, оптимизированной для каждого типа транспортного средства.

Система САС использует привод электромеханического типа, который более компактен и имеет меньший вес и стоимость по сравнению с гидравлическими системами. Его внутренняя компенсационная пружина позволяет получить очень быстрое время реакции (время расцепления порядка 70-100 мс), кроме того, система характеризуется низким потреблением электроэнергии (20 Вт). Компанией Valeo Electronics были разработаны 16-битовый электронный блок управления и средства силовой электроники привода.

Компания Valeo разработала также высокоэффективные средства компьютерного моделирования, чтобы спроектировать функциональное программное обеспечение, которое может заставить автомобиль реагировать на сигналы управления в точном соответствии и с требованиями изготовителей транспортного средства.

Автоматизированная ручная коробки передач

Рис. Автоматизированная ручная коробки передач

САС компании Valeo разработана также с учетом обеспечения максимальной безопасности автомобиля. В системе предусмотрены режимы работы в условиях неисправности чтобы минимизировать последствия возможного отказа компонентов системы. Автоматизированная ручная коробка передач показана на рисунке.

Сцепление


Из всех элементов трансмиссии автомобиля, самым важным и сложным является конструкция сцепления. Основная задача этого узла заключается в возможности кратковременного плавного отсоединения и дальнейшего присоединения приводного усилия двигателя к трансмиссии.

Это необходимо при переключении передач. Дополнительно сцепление компенсирует нагрузку на элементы трансмиссии, препятствуя тем самым ее быстрому износу.

Сцепление

В зависимости от конструктивных особенностей автомобиля, сцепление может быть нескольких типов: электромагнитное, гидравлическое или фрикционное. Сцепление расположено непосредственно между коробкой передач и двигателем.

Сцепление автомобиля

Фрикционный тип сцепления позволяет передавать усилие крутящего момента за счет трения. Гидравлическое сцепление передает силу с помощью направленного движения жидкости. Электромагнитный тип сцепления обеспечивает передачу усилия с помощью электромагнитного поля.

Наиболее распространенным видом сцепления является фрикционный. Они могут различаться по конструкции и быть однодисковым, двухдисковым или многодисковым.

Поверхность диска сцепления может быть сухой или мокрой. Сухое сцепление реализуется путем простого трения дисков между собой. Мокрое сцепление в свою очередь работает в жидкости.

В большинстве автомобилей используется сухое однодисковое сцепление. В конструкцию такого вида сцепления входит нажимной и ведомый диски, а также маховик, диафрагменная пружина, вилка, муфта и подшипник сцепления.  Все из вышеперечисленных элементов сцепления расположены в картере, который закрепляется к двигателю при помощи болтов.

Конструкция однодискового сцепления

На коленчатом вале двигателя располагается маховик, который выполняет функцию ведущего диска сцепления. Чаще всего используется двухмассовый маховик, и он состоит из двух частей, закрепляемых между собой при помощи пружин.  Первая часть маховика соединяется с коленвалом, вторая с ведомым диском. Такая конструкция позволяет обеспечить максимально гладкое движение без вибраций и рывков со стороны коленчатого вала.

Сцепление

Нажимной диск плотно прижимается к маховику и при выжатой педали сцепления освобождается от него. Соединение нажимного диска с корпусом обеспечивается посредством танценциальных пластинчатых пружин. Во время возвратного движения, они выполняют возвратную функцию.

Прижимающая сила нажимного диска определяется диафрагменной пружиной, которая передает ему нужное усилие. Она наружным диаметром опирается на крайние части нажимного диска. При этом ее внутренний диаметр выполнен с металлическими лепестками, изготовленными из упругого металла. На концы этих лепестков воздействует подшипник.

Диафрагменная пружина и нажимной диск вместе с корпусом называются корзиной сцепления. Она надежно закрепляется болтами к корпусу, таким образом, соединяясь с маховиком. В зависимости от типа конструкции, корзина бывает вытяжного или нажимного типа.

Ведомый диск установлен между нажимным диском и маховиком. Ступица диска конструктивно соединена с первичным валом коробки переключения передач при помощи шлицев. Плавность переключения передач достигается расположенными в ступице ведомого диска демпферными пружинами. Они эффективно гасят колебания, возникающие во время работы.

Сцепление

На поверхностях ведомого диска с каждой из сторон находятся фрикционные накладки, выполненные их стеклянных волокон, латунной и медной проволоки, запрессованные в материал из каучука и смолы. Благодаря такому составу, накладки могут выдержать высокую температуру – вплоть до 400°С.  На спортивных моделях машин устанавливается сцепление, накладки которого выполнены их керамики. Они выдерживают температуру до 600°С.

Подшипник сцепления (выжимной) выполняет роль передаточного устройства. Он находится на оси вращения и оказывает воздействие на лепестки диафрагменной пружины. Перемещение подшипника с муфтой возможно благодаря работе вилки сцепления.

Двухдисковое сцепление

На грузовых автомобилях, а также на легковых моделях с двигателем большой мощности устанавливаются сцепление двухдисковое. Такой вид конструкции обеспечивает передачу большей силы крутящего момента. Ресурс двухдискового сцепления при этом достаточно большой. В нем применяются два ведомых диска, между которыми расположена специальная проставка. В итоге в диске имеются четыре поверхности соприкосновения (трения).

Принцип работы сухого однодискового сцепления заключается в том, что оно постоянно включено. Его работа обеспечивается приводом.

Когда водитель нажимает на сцепление, вилка перемещается и приводит в действие подшипник, который в свою очередь нажимает на лепестки пружин нажимного диска. Они прогибаются к маховику. Наружные края пружин отходят от нажимного диска. В этот момент крутящий момент от двигателя перестает передаваться.

Отпуская педаль сцепления, пружина возвращает контакт ведомого диска с маховиком.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о