POLITECHNIKA LUBELSKA

WYDZIAŁ MECHANICZNY

Praca zaliczeniowa z przedmiotu: Podstawy Budowy Pojazdów

Temat: Automatyczne skrzynie biegów w samochodach marki Volkswagen

Spis treści:

1. Budowa automatycznej skrzyni biegów w porównaniu z tradycyjnym skrzyniami przekładniowymi.

2. Działanie bloku hydraulicznego oraz układu sterującego

3. Wykorzystanie automatycznych skrzyń biegów w modelach VW

4. Technologia skrzyń DSG

5. Czynniki popularyzujące tzw. „automaty”

1. Budowa automatycznej skrzyni biegów w porównaniu z tradycyjnym skrzyniami przekładniowymi.

Układy automatycznego przełączania biegów współpracują z tradycyjnymi skrzyniami dzięki ich wewnętrznym mechanizmom zmiany biegów. Ich sterowniki mikroprocesorowe wybierają odpowiednie przełożenie w oparciu o sygnały otrzymywane z różnych czujników, bądź od kierowcy. Jedyną różnicą przełączeń wewnątrz skrzyni jest działanie wybieraka i wodzików wymuszających siłowniki pneumatyczne w celu zmiany biegów.

Skrzynie automatyczne pod względem sposobu sterowania można podzielić na główne grupy:

-skrzynie hydrauliczne

-skrzynie hydrauliczno-elektryczne

-skrzynie hydrauliczne ze sterowaniem elektronicznym

-skrzynie bezstopniowe

Klasyczna automatyczna skrzynia przekładniowa składa się z:

1. Sprzęgła hydrokinetycznego, nie różniącego się konstrukcją ani zasadą działania od przetworników działających wraz ze skrzyniami manualnymi złożonego z:

-wirnika pompy

-wirnika turbiny

-połączeń śrubowych (mocujących wirnik turbiny)

-koła zamachowego

-wirnika kierownicy

-sprzęgła blokującego

-sprzęgła jednokierunkowego

1. Mechanicznej przekładni planetarnej z zabierakowym kołem wyjściowym, w której układ zębaty przypomina schemat obiegu planet. Wokół koła centralnego krąży kilka kół zębatych, zwanych satelitami. Osie satelitów łożyskowane są w obrotowym jarzmie, którego oś obrotu pokrywa się z osią koła słonecznego. Orbitą obiegu satelitów jest duże koło zębate o uzębieniu wewnętrznym. Wszystkie te koła zębate są stale ze sobą zazębione. Sprzęganie poszczególnych zespołów ze sobą lub z obudową przekładni powoduje otrzymywanie różnych przełożeń.

2. Hydraulicznego/ elektronicznego sterowania wraz ze:

-sprzęgłami wielotarczowymi

-sprzęgłami jednokierunkowymi.

Przekrój automatycznej skrzyni biegów

2. Działanie bloku hydraulicznego oraz układu sterującego

a) Blok hydrauliczny

Do niego pod ciśnieniem tłoczony jest olej. Ma za zadanie generowanie ciśnienia (lini, konwertowego i sterującego) tego oleju, sterowanie pracą sprzęgieł i hamulców, oraz zapewnienie działania skrzyni w wypadku awarii układu elektrycznego. Wykonuje on powyższe prace za pomocą elektrozaworów proporcjonalnych oraz hydraulicznych, zaworów wielokanałowych przełączających sterowanych, oraz zaworu ręcznego.

Podstawowe elementy bloku hydraulicznego:

-śruba bloku dodatkowego

-płyta główna

-płyta dodatkowa

-płyta dystrybucji

-uszczelki

-śruba podporowa

-ramię zatrzasku zaworu ręcznego

-podkładka

-wiązka elektryczna

-śruba mocująca

b) Układ sterujący

To niezależny system pokładowy posiadający swój własny sterownik. Jego zadaniem jest wyznaczanie punków zmiany przełożenia i realizacja procesu zmiany biegu. Najpierw sterownik wyznacza wartość zadanego przełożenia w funkcji:

-położenia pedału przyspieszenia

-prędkości pojazdu.

Zmiana biegu przyjęta jest na podstawie „Prawa przełożeń” będącego zespołem krzywych określających punkty zmiany przełożenia w górę i dół. Dzięki podstawowym prawom, skrzynia biegów adaptuje się do stylu jazdy.

W algorytmach układu sterowania znajduje się również prawo zabezpieczenia przed przegrzaniem, oraz reakcja na nagłe hamowanie i przyspieszenie. Proces zmiany biegu realizowany jest przez wysterowanie dopływu oleju do określonych siłowników sprzęgieł i hamulców oraz kontrolowanie ciśnienia linii.

W układzie sterującym wyróżniamy:

-sterownik i linie komunikacji z innymi podsystemami

-elementy generujące sygnały wejściowe (czujniki)

-elementy wykonawcze sterowane przez komputer skrzyni

3.Wykorzystanie automatycznych skrzyń biegów w poszczególnych modelach VW

W kolejnych modelach Passata wykorzystywano różne typy skrzyń automatycznych. W pierwszym, tj. Passat B1 (produkcja 1973-1988) oferowano silniki stosowane również w audi wraz z 3-biegową skrzynią automatyczną. W przypadku Passata B3 (produkcja 1988-1996) dostępna była 4ro biegowa skrzynia automatyczna w modelach 2.0 i 2.8. Następnie w Passacie B5.5 (produkcja 2000-2005) skrzynia biegów dostępna była wyłącznie w formie automatycznej – 5cio biegowej. W przeciągu kolejnych pięciu lat produkowany był kolejny model Passata – B6. Przy atrakcyjnym dodatkowym wyposażeniu posiada on również 6cio i 7mio biegową automatyczną skrzynię biegów, DSG (Direct Shift Gear).

W Volkswagenie Touranie znajdziemy 6cio biegową skrzynię DSG, występującą w jego najnowszej wersji TSI z 2007roku. Tą skrzynię znajdziemy również w najnowszym 5cio drzwiowym CC, który do produkcji wszedł dopiero w roku 2012.

Volkswagen CC

4. Technologia skrzyń DSG

DSG jest dwusprzęgłową skrzynią biegów wprowadzoną rynek przez koncern Volkswagena. Pierwszym samochodem, w którym została zastosowana był Golf R32 , wyprodukowany w 2003 roku. Następnie trafiła do modeli Skody i Seata. Obecnie występuje w samochodach Volkswagena i Audi.

Skrzynia ta działa wykorzystując dwie przekładnie (jedną do biegów parzystych, drugą do nieparzystych) w celu minimalizacji czasu przełożenia. Pracuje w trybie automatycznym oraz sekwencyjnym (półautomatycznym – z możliwością sterowania manualnego).

Działanie DSG wygląda następująco: przy włączeniu jednego biegu, automatycznie wybierany jest kolejny i oczekuje na przełączenie sprzęgieł, które trwa ułamek sekundy. Dźwignia wygląda tak jak w przekładni klasycznej, jednak kierowca a możliwość ręcznego zmieniania biegów przez przesuwanie dźwigni w górę lub w dół.

DSG najefektywniej sprawdza się dla samochodów o małej mocy (do ok.150KM) – wówczas przekładnia najefektywniej wykorzystuje moc silnika oraz paliwo. Jest to skrzynia najbardziej doceniana z pośród dotychczasowych typów automatycznych (Klasycznej bądź CVT). Awarie skrzyń DSG nie są częste, jednak przekładnie te mogą negatywnie wpływać na inne podzespoły.

DSG używane jest również w samochodach marki Skoda, oraz audi (S-Tronic)

Przekładnia DSG

5. Czynniki popularyzujące tzw. „automaty”

Automatyczne skrzynie biegów znane są z ekonomicznego zużycia paliwa, które w porównaniu z przekładniami manualnymi oszczędzają do 0,5l/100km. Producenci, w tym koncern Volkswagen popularyzują przekładnie dwusprzęgłowe przez rosnącą ich ofertę w najnowszych swoich modelach, min. Credit, Touran, CC, Golf VII.

Kampania promująca najnowszą przekładnię DSG produkcji Volkswagena rozpoczęła się wiosną 2007 roku. W 2013 powyższy koncern zapowiedział produkcję 10cio stopniowego DSG, oraz 60 nowych modeli pojazdów.

Pomimo rosnącego zainteresowania skrzyniami DSG, przekładnie klasyczne nie tracą swoich zwolenników ze względu na swoją niezawodność. Coraz więcej przeciwników mają natomiast skrzynie bezstopniowe, czyli CVT. Te stosowane są najczęściej w najmniejszych jednośladach, zaś w samochodach nie znalazły szerszego zastosowania.

Stosowanie automatów w np. nowym Volkswagenie Beetle jest jednym z elementów jego zaskakujących rozwiązań. Model ten jest nawiązaniem do legendarnego „garbusa” i ma w sobie wiele dodatków atrakcyjnych ze względu na technologiczność i praktykę połączenia np. iPoda z zestawem multimedialnym. Dołączając do tak bogato wyposażonego modelu 140-konny silnik z DSG, nadano mu dodatkowe atuty zwiększając tym samym jego popularność.

Media promują automatyczne skrzynie biegów ze względu na ich innowacyjność, oraz ogromny wpływ na komfort jazdy. Trudność naprawy, problemy z obciążeniem silnika ze względu na nagłą zmianę obrotów są zazwyczaj pomijane w recenzjach, a niejednokrotnie prawdziwe oblicze automatów odnajdujemy na portalach oraz forach serwisowych.

Literatura:

1.Wojciech Sobieraj, Poradnik Serwisowy, kompendium praktycznej wiedzy warsztatowej, AUTOMATYCZNE SKRZYNIE BIEGÓW Nr 4/2005, Wydawnictwo INSTALATOR POLSKI PREZES, ISSN 1643-4609

2.Praca zbiorowa pod redakcją Mariana Kozłowskiego, Mechanik pojazdów samochodowych, Budowa i eksploatacja pojazdów, część I, działanie zespołów i podzespołów, Wyd. Vogel Business Media, Wrocław 2006 Wydanie IX poprawione i uzupełnione, ISBN 83-919562-0-2 Strony: 312-323

3. http://moto.wp.pl/kat,89554,title,Bardzo-bezposrednie-DSG,wid,11654492,wiadomosc.html?ticaid=11090e

4 . http://autokult.pl/2012/03/27/eksploatacja-samochodu-z-automatem-poradnik

5. http://vw-passat.pl/dane-techniczne/5/volkswagen-passat-b6-produkowany-od-2005-do-2010

6. http://pl.wikipedia.org/wiki/Volkswagen_Passat

7. http://pl.wikipedia.org/wiki/DSG

8. http://przyspieszenie.pl/9246/wady-i-zalety-skrzyn-dsg/

9. http://www.magazynauto.pl/testy/testy-porownania/news-volkswagen-beetle-2-0-tdi-dsg-fender-test,nId,949840