A estrutura e principio de funcionamento da transmisión Powershift

Para mellorar o confort da condución, os fabricantes de automóbiles están a desenvolver varios sistemas. Entre outras cousas, préstase moita atención á transmisión. Hoxe, varias preocupacións desenvolveron un gran número de transmisións automáticas. A lista inclúe un variador, un robot e unha máquina automática (para máis detalles sobre as modificacións que pode ter a transmisión, descríbese noutro artigo). En 2010, Ford introduciu no mercado unha nova unidade de transmisión automática, que chamou Powershift.

Só dous anos despois do inicio da produción desta caixa de cambios, os clientes de novos modelos de automóbiles comezaron a recibir queixas polo funcionamento inadecuado do mecanismo. Se non entras en detalles, a opinión negativa de moitos usuarios foi que a operación da caixa de cambios adoitaba acompañarse de deslizamentos, cambio lento de marchas, sacudidas, sobrecalentamento e desgaste rápido dos elementos do dispositivo. Ás veces había mensaxes sobre o cambio espontáneo de marchas e a aceleración do coche, o que provocaba accidentes.

Imos considerar cal é a peculiaridade desta transmisión, en que principio funciona, que modificacións hai e, sobre todo, ¿é todo tan triste que necesitas estar lonxe desta transmisión?

Que é Powershift Box

A versión robótica da caixa de cambios da marca americana instalouse na penúltima xeración Focus (para o mercado americano), así como na última xeración deste modelo (ofrecida para o mercado da CEI). Algunhas das centrais eléctricas do Ford Fiesta, que aínda está presente nos concesionarios, así como outros modelos de coches ou os seus homólogos estranxeiros, tamén se agregan con esa transmisión.

Esta caixa de cambios instalouse especialmente activamente nos coches cun "oval azul", que se produciron durante os anos 2012-2017. O fabricante realizou moitas veces axustes no deseño da transmisión manual e, para garantir aos compradores a fiabilidade do produto, aumentou a garantía durante dous anos (de 5 a 7) ou para os que viaxan moito. de 96.5 a 160.9 mil quilómetros.

A pesar diso, moitos clientes seguen descontentos con esta transmisión. Por suposto, esta situación reduciu significativamente as vendas de coches con esta caixa. E non hai dúbida de vender un coche no mercado secundario: se poucas persoas deciden mercar un coche novo cunha transmisión robótica do tipo DPS6, entón nin sequera podes soñar con vender un vehículo usado cun conxunto tan completo, aínda que hai opcións similares nalgúns sitios.

Powershift é unha transmisión robótica preselectiva. É dicir, está equipado cunha cesta de dobre embrague e dous conxuntos de mecanismos de engrenaxe que proporcionan unha transición rápida entre velocidades. O cambio a unha caixa de cambios deste tipo prodúcese de acordo co mesmo principio que dentro da mecánica, só o control está controlado non todo polo controlador, senón pola electrónica.

Outra transmisión DSG ben coñecida desenvolvida polos especialistas da empresa VAG ten un principio de funcionamento similar (descríbese en detalle sobre o que é nunha revisión separada). Este desenvolvemento está deseñado para plasmar as vantaxes que teñen as transmisións mecánicas e automáticas. Outra marca que usa Powershift é Volvo. Segundo o fabricante, esta transmisión manual é ideal para motores diésel con alta potencia e alto par a baixas revolucións.

Dispositivo Powershift

O dispositivo de transmisión manual Powershift inclúe dúas engrenaxes principais. Para cada unha delas utilízase un embrague individual. Por este motivo, a caixa está equipada con dous eixes de entrada. Outra característica de deseño é que un dos eixes de transmisión está situado dentro do outro. Esta disposición proporciona un tamaño de módulo menor se estes mecanismos estaban en planos diferentes.

O eixo exterior é o responsable de cambiar un número par de marchas e engancha á inversa. O eixo interior tamén se chama "eixe central" e conduce a todas as engrenaxes rotativas. A foto seguinte mostra un diagrama deste deseño:

E – un eixe de potencia interno dun número impar de transferencias; B - eixe de transmisión exterior dun número par de engrenaxes; C - embrague 1; D - embrague 2 (os círculos indican os números de marcha)

A pesar de que Powershift é do tipo automático, no seu deseño non hai un convertedor de par. Ademais, o dispositivo de transmisión manual non ten engrenaxes planetarias nin embragues de fricción. Grazas a isto, o funcionamento da transmisión non consume a potencia da unidade de potencia, como ocorre co convertedor de par clásico. Ao mesmo tempo, o motor perde moito menos par. Esta é a principal vantaxe do robot.

Utilízase unha unidade de control electrónico separada (TCM) para controlar a transición de baixa velocidade a alta velocidade e viceversa. Instálase no propio corpo da caixa. Ademais, o circuíto electrónico da unidade inclúe varios sensores, pero ademais dos sinais deles, a unidade de control tamén recolle información doutros sensores (carga do motor, posición do acelerador, velocidade da roda, etc., dependendo do modelo do coche e do sistemas instalados nel). Baseado nestes sinais, o microprocesador de transmisión determina de forma independente que modo activar.

A electrónica usa a mesma información para axustar o embrague e determinar cando cambiar de marcha. Os motores eléctricos actúan como actuadores neste deseño. Moven os discos de embrague e os eixes motores.

O principio de funcionamento da transmisión manual Powershift

A transmisión manual Powershift funcionará segundo o seguinte principio. O dobre tipo de embrague no dispositivo da unidade é necesario para minimizar o tempo de transición dunha velocidade a outra. A lóxica é a seguinte. O condutor move a palanca do selector da caixa de cambios á posición de P a D. O sistema automático libera o embrague do eixe central e, mediante un motor eléctrico, conecta as engrenaxes da primeira marcha co eixe de transmisión. O embrague libérase e o coche comeza a moverse.

A unidade de control da transmisión detecta o aumento da velocidade do motor e, con base nisto, prepárase a segunda marcha (a marcha correspondente móvese ao eixe exterior). En canto se desencadea o algoritmo que envía un sinal para aumentar a velocidade, libérase o primeiro embrague e o segundo está conectado ao volante (para máis detalles sobre que tipo de parte é, lea aquí). Os tempos de cambio de marcha son case imperceptibles, polo que o coche non perde dinámica e o fluxo de par é subministrado ao eixe de transmisión continuamente.

O fabricante de automóbiles proporcionou a posibilidade de cambiar no chamado modo manual. É cando o propio condutor determina en que momento a caixa debería ir á seguinte velocidade. Este modo é especialmente útil cando se conduce por pendentes longas ou en atascos. Para aumentar a velocidade, mova a panca cara adiante e, para diminuíla, retrocédea. Os cambiadores de pádel úsanse como alternativa avanzada (en modelos con rendemento deportivo). Un principio similar ten unha caixa tipo Tip-Tronic (para saber como funciona, lea noutro artigo). Noutras situacións, a caixa contrólase en modo automático. Dependendo do modelo, o selector de caixa de cambios automático está equipado con posicións de control de cruceiro (cando a transmisión non se move por riba dunha determinada marcha).

Entre os desenvolvementos do fabricante de automóbiles estadounidense, hai dúas modificacións dos robots preselectores de Powershift. Un funciona cun embrague seco e o outro cun embrague mollado. Imos considerar cal é a diferenza entre este tipo de caixas.

Principio de funcionamento do Powershift con embrague seco

O embrague seco nunha transmisión Powershift funciona do mesmo xeito que na mecánica convencional. O disco de fricción está fortemente presionado contra a superficie do volante. A través deste enlace, o par transmítese desde o cigüeñal ao eixe de transmisión do accionamento final. Non hai aceite nesta disposición porque evita a fricción seca entre as pezas.

Este deseño da cesta de embrague estableceuse como un uso eficiente da potencia do motor (isto nótase especialmente no caso dun paquete cun motor de baixa potencia, no que cada potencia conta).

A desvantaxe desta modificación é que o nodo tende a estar moi quente, polo que o seu servizo redúcese. Lembre que é difícil para os aparatos electrónicos controlar a necesidade de unir o disco ao volante. Se isto ocorre a altas velocidades do motor, a superficie de rozamento do disco desgástase rapidamente.

Principio de traballo do embrague húmido Powershift

Como alternativa máis avanzada, os enxeñeiros da compañía estadounidense desenvolveron unha modificación cun embrague húmido. Este desenvolvemento ten unha serie de vantaxes con respecto á versión anterior. A vantaxe máis importante é que, debido á circulación de aceite preto dos actuadores, a calor elimínase efectivamente deles e isto evita que a unidade se sobrecaliente.

A caixa de embrague mollada ten o mesmo principio de funcionamento, só as diferenzas están nos discos. No deseño da cesta pódense instalar de forma cónica ou paralela. A conexión paralela de elementos de fricción úsase en vehículos con tracción traseira. A disposición cónica dos discos úsase nas unidades de potencia instaladas no compartimento do motor (vehículos con tracción dianteira).

A desvantaxe destes mecanismos é que o motorista necesita controlar a calidade do aceite usado na transmisión. Ademais, o prezo destas caixas é moito maior debido ao deseño máis complexo. Ao mesmo tempo, non hai un sobrecalentamento da cesta, incluso na época de calor, teñen un maior recurso de traballo e elimínase a enerxía do motor de forma máis eficiente.

Embrague dual Powershift

O mecanismo clave nunha caixa deste tipo é o embrague dual. O seu dispositivo inclúe un sistema que regula o desgaste das pezas. A maioría dos motoristas saben que se o pedal do embrague se lanza bruscamente, o recurso do disco reducirase drasticamente. Se o condutor pode determinar de xeito independente ata que punto se debe soltar o pedal en función da tensión do cable, entón é difícil que os aparellos electrónicos realicen este procedemento. E este é o problema clave do incómodo funcionamento da transmisión en moitos coches.

O deseño da cesta de dobre embrague da transmisión manual Powershift consiste en:

• Amortiguadores de vibracións torsionais (este efecto elimínase parcialmente instalando un volante de dobre masa, sobre o que se pode ler en detalle aquí);
• Bloque de dúas garras;
• Rodamento de dobre liberación;
• Dous actuadores electromecánicos de tipo panca;
• Dous motores eléctricos.

Avarías típicas de Powershift

O propietario dun coche cun robot Powershift debe poñerse en contacto co centro de servizo se se producen algún fallo no funcionamento da unidade. Aquí tes algúns dos síntomas que nunca se deben ignorar:

1. Hai ruídos alleos durante o cambio de marchas. Normalmente este é o primeiro sinal dalgún tipo de avaría menor, que nun principio non afecta de ningún xeito o funcionamento da transmisión, polo que moitos condutores simplemente ignoran este síntoma. Certo, o fabricante indica que os ruídos alleos na caixa non son casos que estean cubertos pola garantía.
2. Ao iniciar o movemento, o coche sacuda. Este é o primeiro sinal de que a transmisión non está a transferir adecuadamente a carga de traballo do grupo motriz. Este síntoma será necesariamente seguido dalgún tipo de avaría, polo que non debería demorar o servizo da máquina.
3. O cambio de marcha vai acompañado de sacudidas ou sacudidas. Na maioría das veces isto ocorre debido a que hai que corrixir os actuadores (os discos de embrague están desgastados, os resortes están debilitados, as palancas dos elementos de accionamento cambiaron, etc.). O mesmo ocorre na mecánica normal: ás veces hai que apretar o embrague.
4. Durante o movemento, séntese vibración e, ao comezar, o coche treme literalmente.
5. A electrónica de transmisión adoita entrar en modo de emerxencia. Normalmente este síntoma elimínase mediante a desactivación e posterior activación do sistema de ignición. Para unha maior confianza, pode realizar un autodiagnóstico do sistema (lea como chamar á función correspondente nalgúns modelos de vehículos) aquí) para ver que erro apareceu na electrónica. Se se producen fallos con frecuencia, isto pode indicar un mal funcionamento da unidade de control TCM.
6. A velocidades reducidas (do primeiro ao terceiro), escóitanse abdominais e golpes. Este é un sinal de esgotamento das engrenaxes correspondentes, polo que é mellor substituír estas pezas nun futuro próximo.
7. A velocidades baixas da unidade de potencia (ata 1300 rpm), obsérvanse os tiróns do vehículo. Os choques tamén se notan durante a aceleración e desaceleración.

A caixa robótica tipo Powershift preseleccionada falla polos seguintes motivos:

1. Os discos de embrague están moi desgastados. Este é un dos puntos máis débiles dun tren de transmisión como este, xa que os discos a miúdo non se presionan contra a superficie de rozamento tan suavemente como o faría o condutor. Co desgaste crítico destas pezas, pode desaparecer toda unha serie de engrenaxes (as engrenaxes están conectadas ao eixe e o par non se transmite). Se tal avaría aparece antes de que o coche pasase dos 100 mil, substituirase un dos discos. Noutros casos, é mellor cambiar o kit completo. Despois de instalar novos discos, é imprescindible adaptar o funcionamento da electrónica na caixa.
2. Sellos de aceite desgastados prematuramente. Neste caso, a graxa acaba onde non pertence. As consecuencias dependen da parte da unidade na que entrou o petróleo. Este dano só se pode eliminar substituíndo as pezas danadas.
3. Desglose de accionamentos electromagnéticos (solenoides). Este é outro punto débil no deseño do robot Powershift. A unidade de control non rexistra este mal funcionamento como un erro, polo que o coche pode saltar e o sistema de a bordo non mostra ningunha avaría.
4. Danos mecánicos ou de software ao TCM. En moitas situacións (dependendo da natureza da avaría), o dispositivo está intermitente. Noutros casos, o bloque cámbiase a un novo e cóllese para unha máquina específica.
5. Avarías mecánicas (cunca de garfo, desgaste de rodamentos e engrenaxes) como resultado do desgaste natural, así como da falla do motor eléctrico. Non se poden evitar ditos danos, polo que cando aparecen as pezas simplemente cambian.
6. Avarías no volante de dobre masa (lea máis sobre elas aquí). Normalmente, tal avaría vai acompañada de chirridos, golpes e revolucións inestables do cigüeñal. O volante xeralmente substitúese polos discos de embrague para non desmontar a unidade a intervalos curtos.

Consellos para manexar a caixa de cambios Powershift

A pesar do feito de que o dano grave dun robot Powershift pode aparecer antes que un análogo mecánico, en moitos casos esa transmisión é bastante fiable. Pero isto só é posible se o vehículo funciona correctamente. Aquí tes algúns consellos para o bo funcionamento da transmisión manual considerada:

1. Deixe funcionar o motor antes de comezar a mover o vehículo despois de parar (especialmente no inverno). Isto permítelle levar a unidade de potencia ao réxime de temperatura adecuado (lea o que debe ser este parámetro separado), pero este procedemento é máis necesario para que o lubricante quente na transmisión. Á temperatura inferior a cero, o aceite faise espeso, polo que non se bombea tan ben polo sistema e a lubricación de engrenaxes e outros elementos é peor se se instala un embrague húmido no coche.
2. Cando o coche se detén, cómpre descargar a transmisión. Para iso, despois dunha parada completa do coche, suxeitando o pedal do freo, actívase o freo de man, a panca do selector transfírese a punto neutro (posición N), solta o freo (as marchas están desconectadas) e a perilla de cambio de marcha móvese á posición de estacionamento (P). Ao realizar este procedemento, é importante asegurarse de que o freo de estacionamento funciona correctamente.
3. Un estilo de condución deportiva e unha caixa de cambios robótica son conceptos incompatibles. Neste modo, os discos de embrague presionanse bruscamente contra o volante, o que leva ao seu desgaste acelerado. Polo tanto, aos que non lles gusta o estilo de condución "pensionista", é mellor evitar este lado da transmisión.
4. En superficies inestables da estrada (xeo / neve), non permita que as rodas motrices resbalen. Se o coche está atascado, é mellor saír da "trampa" en modo manual e a baixas velocidades do motor.
5. Cando o coche queda atascado nun atasco ou tráfico, é mellor cambiar ao cambio manual de marchas. Isto evitará un cambio frecuente de marchas, o que fará que a cesta se esgote máis rapidamente. Ao acelerar en modo cidade, é mellor premer o pedal suavemente e evitar unha aceleración brusca e tampouco levar o motor a altas revolucións.
6. Non manteña premido o botón +/- mentres usa o modo "Seleccionar Maiúsculas".
7. Se tarda máis de dous minutos en parar o coche, é mellor non manter o pedal do freo presionado, senón poñer a transmisión en modo de estacionamento co freo de man activado. Neste modo, a caixa desengancha as engrenaxes e os discos de embrague, o que impide o funcionamento prolongado dos actuadores. O estacionamento co pedal do freo presionado no modo D debería ser a curto prazo, xa que neste caso a electrónica desconecta o embrague, pero os embragues seguen funcionando, o que pode provocar un sobrecalentamento dos mecanismos.
8. Non debes descoidar o mantemento rutineiro da caixa de cambios, así como comprobar o nivel de lubricante no cárter.

Vantaxes e desvantaxes de Powershift

Así, examinamos as características do traballo da caixa robótica preseleccionada Powershift e as súas modificacións. En teoría, parece que a unidade debería funcionar de forma eficiente e proporcionar un cambio de marcha cómodo. Imos considerar cales son os lados positivos e negativos deste desenvolvemento.

As vantaxes da transmisión manual Powershift inclúen:

• A transferencia do torque desde o motor de combustión interna aos eixes accionados da transmisión prodúcese sen un oco notable;
• A unidade proporciona unha dinámica mellorada do vehículo;
• As velocidades cambian sen problemas (dependendo do grao de presión do pedal do gas e do desgaste da estrutura da panca dos actuadores);
• Dado que o motor funciona máis sen problemas e a electrónica determina o cambio de marcha máis eficiente en función da carga da unidade, o coche consume menos combustible que un análogo equipado cun convertedor de par clásico.

As desvantaxes do robot Powershift son as seguintes:

• Deseño complexo, que aumenta o número de nodos de avaría potenciais;
• Débese facer un cambio de aceite previsto adicional (ademais de encher con novo lubricante para o motor), e impóñense altos requisitos na súa calidade. De acordo coa recomendación do fabricante, o mantemento programado da caixa debe realizarse como máximo cada 60 mil. quilómetros;
• A reparación do mecanismo é complicada e custosa e non hai tantos especialistas que entendan esas caixas. Por este motivo, é imposible realizar un traballo no mantemento desta transmisión manual nun garaxe e aforrar nisto.
• Se o coche se compra no mercado secundario (especialmente cando se compra en poxas americanas), cómpre considerar de que xeración é a transmisión. En modificacións ata a terceira xeración, houbo frecuentes fallos no funcionamento da electrónica, polo que estes coches recolleron unha gran cantidade de críticas negativas.

En conclusión: un pequeno vídeo sobre erros comúns no funcionamento das caixas robóticas:

7 erros ao conducir unha transmisión manual (caixa de cambios robotizada). Por exemplo DSG, PowerShift

Preguntas e respostas:

Como funciona a caixa de PowerShift? Ten dúas engrenaxes principais. Cada un ten o seu propio embrague. Ten dous eixes de entrada (un para engrenaxes pares e outro para engrenaxes impares).

Canto leva unha caixa PowerShift? Depende dos hábitos de condución do condutor. Normalmente, requírese a substitución do volante e da unidade de embrague durante 100-150 mil km. quilometraxe. A propia caixa é capaz de deixar dous períodos deste tipo.

Que ten de malo PowerShift? A caixa de cambios robótica non funciona tan ben como a mecánica (o embrague adoita caer bruscamente - a electrónica non pode axustar este parámetro). Debido a iso, o embrague desgasta rapidamente.