Powershift 변속기의 구조 및 작동 원리
내용
운전 편의성을 높이기 위해 자동차 제조업체는 다양한 시스템을 개발하고 있습니다. 무엇보다도 전송에 많은 관심을 기울입니다. 오늘날 다양한 관심사가 많은 자동 변속기를 개발했습니다. 이 목록에는 변속기, 로봇 및 자동 기계가 포함됩니다 (변속기가 가질 수있는 수정 사항에 대한 자세한 내용은 설명되어 있습니다. 다른 기사에서). 2010년에 포드는 Powershift라고 하는 새로운 자동 변속기 장치를 시장에 출시했습니다.
이 기어 박스의 생산이 시작된 지 XNUMX 년 만에 신차 모델 고객은 메커니즘의 부적절한 작동에 대한 불만을 받기 시작했습니다. 자세히 설명하지 않으면 많은 사용자의 부정적인 피드백은 기어 박스 작동이 종종 미끄러짐, 느린 기어 변속, 흔들림, 과열 및 장치 요소의 빠른 마모를 동반한다는 것입니다. 때때로 자발적인 기어 변속과 자동차 가속에 대한 메시지가 있었고 이는 사고를 유발했습니다.
이 전송의 특징이 무엇인지, 어떤 원리가 작동하는지, 어떤 수정이 있는지, 그리고 가장 중요한 것은 모든 것이 정말 슬프기 때문에이 전송을 멀리해야 하는가?
Powershift Box 란?
미국 브랜드의 기어 박스 로봇 버전은 두 번째 세대 Focus (미국 시장 용)와이 모델의 최신 세대 (CIS 시장 용)에 설치되었습니다. 여전히 대리점에 존재하는 포드 피에스타의 발전소 중 일부는 물론 다른 자동차 모델이나 해당 외국 모델도 이러한 변속기로 통합됩니다.
이 기어 박스는 특히 2012-2017 년에 생산 된 "파란색 타원형"차량에 적극적으로 설치되었습니다. 자동차 제조사는 수동 변속기의 디자인을 여러 번 조정했으며 구매자에게 제품의 신뢰성을 보장하기 위해 5 년 (7 년에서 96.5 년) 또는 여행을 많이하는 사람들을 위해 보증을 늘 렸습니다. 160.9에서 XNUMX 천 킬로미터입니다.
그럼에도 불구하고 많은 고객들이이 전송에 불만족합니다. 물론이 상황은이 상자를 장착 한 자동차 판매를 크게 줄였습니다. 그리고 6 차 시장에서 자동차를 판매하는 데는 의문의 여지가 없습니다 .DPSXNUMX 유형의 로봇 변속기로 새 차를 구입하기로 결정한 사람이 거의 없다면 그러한 완전한 세트로 중고 차량을 판매하는 것을 꿈도 꾸지 못합니다. 일부 사이트에는 유사한 옵션이 있습니다.
Powershift는 사전 선택적인 로봇 변속기입니다. 즉, 더블 클러치 바스켓과 속도 간 빠른 전환을 제공하는 두 세트의 기어 메커니즘이 장착되어 있습니다. 이러한 기어 박스로 전환하는 것은 기계 내부와 동일한 원리에 따라 발생하며 전체 프로세스 만 운전자가 아니라 전자 장치에 의해 제어됩니다.
VAG 관련 전문가가 개발 한 또 다른 잘 알려진 DSG 전송에는 유사한 작동 원리가 있습니다 (자세한 내용은 별도의 검토에서). 이 개발은 기계식 및 자동 변속기의 장점을 구현하도록 설계되었습니다. Powershift가 사용하는 또 다른 브랜드는 Volvo입니다. 제조업체에 따르면 이 수동 변속기는 저회전에서 고출력 및 고토크의 디젤 엔진에 이상적입니다.
Powershift 장치
Powershift 수동 변속 장치에는 두 개의 메인 드라이브 기어가 있습니다. 개별 클러치가 각각에 사용됩니다. 이러한 이유로 박스 유닛에는 두 개의 입력 샤프트가 장착되어 있습니다. 또 다른 디자인 특징은 구동축 중 하나가 다른 하나 안에 있다는 것입니다. 이 배열은 이러한 메커니즘이 다른 평면에있는 경우 더 작은 모듈 크기를 제공합니다.
외부 샤프트는 짝수 개의 기어를 변속하고 후진합니다. 내부 샤프트는 "센터 샤프트"라고도하며 모든 홀수 기어를 구동하여 회전합니다. 아래 사진은이 디자인의 다이어그램을 보여줍니다.
Powershift가 자동 변속기라는 사실에도 불구하고 설계에 토크 컨버터가 없습니다. 또한 수동 변속 장치에는 유성 기어와 마찰 클러치가 없습니다. 덕분에 변속기 작동은 고전적인 토크 컨버터의 작동과 마찬가지로 동력 장치의 전력을 소비하지 않습니다. 동시에 모터는 훨씬 적은 토크를 잃습니다. 이것이 로봇의 주요 장점입니다.
저속에서 고속으로 또는 그 반대로 전환을 제어하기 위해 별도의 전자 제어 장치 (TCM)가 사용됩니다. 상자 본체 자체에 설치됩니다. 또한 장치의 전자 회로에는 여러 센서가 포함되어 있지만 제어 장치는 센서의 신호 외에도 다른 센서 (자동차 모델 및 차량에 따라 모터 부하, 스로틀 위치, 휠 속도 등)에서 정보를 수집합니다. 그 안에 설치된 시스템). 이러한 신호를 기반으로 전송 마이크로 프로세서는 활성화 할 모드를 독립적으로 결정합니다.
전자 장치는 동일한 정보를 사용하여 클러치를 조정하고 기어 변경시기를 결정합니다. 전기 모터는이 설계에서 액추에이터 역할을합니다. 그들은 클러치 디스크와 구동축을 움직입니다.
수동 변속기 Powershift의 작동 원리
파워 시프트 수동 변속기는 다음 원칙에 따라 작동합니다. 한 속도에서 다른 속도로의 전환 시간을 최소화하기 위해 장치 장치의 이중 유형 클러치가 필요합니다. 논리는 다음과 같습니다. 운전자는 기어 박스 선택 레버를 P에서 D로 이동합니다. 자동 시스템은 중앙 샤프트의 클러치를 해제하고 전기 모터를 사용하여 첫 번째 기어의 기어를 구동 샤프트에 연결합니다. 클러치가 풀리고 차가 움직이기 시작합니다.
변속기 제어 장치는 엔진 속도의 증가를 감지하고이를 기반으로 두 번째 기어가 준비됩니다 (해당 기어가 외부 샤프트로 이동 됨). 속도를 높이기 위해 신호를 보내는 알고리즘이 트리거되면 첫 번째 클러치가 해제되고 두 번째 클러치가 플라이휠에 연결됩니다 (어떤 부품인지에 대한 자세한 내용은 여기에). 기어 변속 시간은 거의 감지 할 수 없으므로 자동차의 역학을 잃지 않고 토크의 흐름이 구동축에 지속적으로 공급됩니다.
자동차 제조업체는 소위 수동 모드로 전환하는 기능을 제공했습니다. 이것은 운전자가 상자가 다음 속도로 가야 할 지점을 결정할 때입니다. 이 모드는 긴 경사면이나 교통 체증에서 운전할 때 특히 유용합니다. 속도를 높이려면 레버를 앞으로 움직이고 낮추려면 뒤로 움직입니다. 고급 대안으로 패들 시프터가 사용됩니다 (스포티 한 성능을 가진 모델에서). 유사한 원리에는 Tip-Tronic 유형 상자가 있습니다 (작동 방식에 대해서는 다른 기사에서). 다른 상황에서는 상자가 자동 모드로 제어됩니다. 모델에 따라 자동 기어 박스 셀렉터에는 크루즈 컨트롤 위치가 장착되어 있습니다 (변속기가 특정 기어 이상으로 변속하지 않는 경우).
미국 자동차 제조업체의 개발 중 Powershift 사전 선택 로봇의 두 가지 수정 사항이 있습니다. 하나는 건식 클러치로 작동하고 다른 하나는 습식 클러치로 작동합니다. 이러한 유형의 상자의 차이점을 고려해 보겠습니다.
건식 클러치가있는 Powershift의 작동 원리
파워 시프트 변속기의 건식 클러치는 기존의 기계와 동일한 방식으로 작동합니다. 마찰 디스크는 플라이휠 표면에 강하게 눌려 있습니다. 이 링크를 통해 토크는 크랭크 샤프트에서 최종 드라이브의 드라이브 샤프트로 전달됩니다. 부품 간의 건조 마찰을 방지하기 때문에이 배열에는 오일이 없습니다.
클러치 바스켓의 이러한 디자인은 오랫동안 엔진 출력을 효율적으로 사용하는 것으로 자리 매김했습니다 (특히 모든 마력이 중요한 저출력 엔진이 포함 된 번들의 경우 특히 두드러집니다).
이 수정의 단점은 노드가 매우 뜨거워 져서 서비스가 감소한다는 것입니다. 전자 장치가 디스크를 플라이휠에 얼마나 예리하게 부착해야하는지 제어하는 것은 어렵다는 점을 기억하십시오. 이것이 높은 엔진 속도에서 발생하면 디스크의 마찰 표면이 빠르게 마모됩니다.
Powershift 습식 클러치의 작동 원리
더 진보 된 대안으로, 미국 회사의 엔지니어들은 습식 클러치로 수정을 개발했습니다. 이 개발은 이전 버전에 비해 많은 장점이 있습니다. 가장 중요한 장점은 액추에이터 근처의 오일 순환으로 인해 열이 효과적으로 제거되어 장치가 과열되는 것을 방지한다는 것입니다.
습식 클러치 박스는 작동 원리가 동일하며 디스크에 차이 만 있습니다. 바스켓 디자인에서는 원뿔형 또는 병렬로 설치할 수 있습니다. 마찰 요소의 병렬 연결은 후륜 구동 차량에 사용됩니다. 디스크의 원추형 배열은 엔진 실 (전륜 구동 차량)에 설치된 동력 장치에 사용됩니다.
이러한 메커니즘의 단점은 운전자가 변속기에 사용되는 오일의 품질을 모니터링해야한다는 것입니다. 또한 이러한 상자의 가격은 더 복잡한 디자인으로 인해 훨씬 높습니다. 동시에 더운 계절에도 바구니가 과열되지 않고 더 많은 작업 자원이 있으며 모터의 전력이 더 효율적으로 제거됩니다.
Powershift 듀얼 클러치
이러한 상자의 핵심 메커니즘은 이중 클러치입니다. 이 장치에는 부품 마모를 조절하는 시스템이 포함되어 있습니다. 대부분의 운전자는 클러치 페달을 갑작스럽게 던지면 디스크 리소스가 크게 감소한다는 것을 알고 있습니다. 케이블의 장력에 따라 페달을 어느 정도 떼어 야하는지 운전자가 독립적으로 결정할 수 있다면 전자 장치가이 절차를 수행하기가 어렵습니다. 그리고 이것은 많은 자동차에서 변속기의 불편한 작동의 핵심 문제입니다.
Powershift 수동 변속기의 더블 클러치 바스켓 설계는 다음과 같이 구성됩니다.
- 비틀림 진동 댐퍼 (이 효과는 이중 질량 플라이휠을 설치하면 부분적으로 제거됩니다. 여기에);
- 두 개의 클러치 블록;
- 이중 릴리스 베어링;
- 레버 유형의 전기 기계식 액추에이터 XNUMX 개;
- 두 개의 전기 모터.
일반적인 Powershift 고장
Powershift 로봇이 장착 된 차량 소유자는 장치의 오작동이 발생할 경우 서비스 센터에 연락해야합니다. 무시해서는 안되는 증상은 다음과 같습니다.
- 기어 변속 중에 외부 소음이 있습니다. 일반적으로 이것은 일종의 사소한 고장의 첫 징후이며 처음에는 변속기 작동에 영향을 미치지 않으므로 많은 운전자 가이 증상을 무시합니다. 사실, 제조업체는 상자의 외부 소음이 보증 대상이 아님을 나타냅니다.
- 운동이 시작될 때 차가 갑작스럽게 움직입니다. 이것은 변속기가 파워 트레인에서 작업 부하를 부적절하게 전송하고 있다는 첫 번째 신호입니다. 이 증상은 필연적으로 어떤 종류의 고장으로 이어 지므로 기계 서비스를 지연해서는 안됩니다.
- 기어 변속은 저크 또는 저크를 동반합니다. 대부분의 경우 액추에이터를 수정해야한다는 사실로 인해 발생합니다 (클러치 디스크 마모, 스프링 약화, 구동 요소의 레버 이동 등). 일반 기계에서도 똑같은 일이 발생합니다. 때때로 클러치를 조여야합니다.
- 움직이는 과정에서 진동이 느껴지고 처음에는 차가 문자 그대로 흔들립니다.
- 전송 전자 장치는 종종 비상 모드로 전환됩니다. 일반적 으로이 증상은 점화 시스템의 비활성화 및 후속 활성화로 제거됩니다. 더 큰 자신감을 얻으려면 시스템의 자체 진단을 수행 할 수 있습니다 (일부 자동차 모델에서 해당 기능을 호출하는 방법은 여기에) 전자 장치에 나타난 오류를 확인합니다. 고장이 자주 발생하면 TCM 제어 장치의 오작동을 나타낼 수 있습니다.
- 저속에서는 (첫 번째에서 세 번째로) 크런치와 두드리는 소리가 들립니다. 이것은 해당 기어의 고갈 신호이므로 가까운 장래에 이러한 부품을 교체하는 것이 좋습니다.
- 동력 장치의 저속 (최대 1300rpm)에서는 차량의 저크가 관찰됩니다. 가속 및 감속 중에도 충격이 느껴집니다.
사전 선택 유형 Powershift 로봇 상자는 다음과 같은 이유로 실패합니다.
- 클러치 디스크가 심하게 마모되었습니다. 디스크가 종종 운전자처럼 부드럽게 마찰면에 눌리지 않기 때문에 이것은 그러한 구동계에서 가장 약한 점 중 하나입니다. 이러한 부품의 심각한 마모로 인해 전체 일련의 기어가 사라질 수 있습니다 (기어가 샤프트에 연결되고 토크가 전달되지 않음). 자동차가 100만을 넘기 전에 그러한 고장이 나타나면 디스크 중 하나가 교체됩니다. 다른 경우에는 전체 키트를 변경하는 것이 좋습니다. 새 디스크를 설치 한 후에는 상자에있는 전자 장치의 작동을 조정해야합니다.
- 오일 씰이 조기에 마모되었습니다. 이 경우 그리스는 속하지 않는 곳에서 끝납니다. 결과는 기름이 들어간 유닛의 부분에 따라 다릅니다. 이러한 손상은 손상된 부품을 교체해야만 제거 할 수 있습니다.
- 전자기 드라이브 (솔레노이드)의 고장. 이것은 Powershift 로봇 설계의 또 다른 약점입니다. 이러한 오작동은 제어 장치에 오류로 기록되지 않으므로 차량이 떨릴 수 있으며 온보드 시스템에 고장이 표시되지 않습니다.
- TCM의 기계적 또는 소프트웨어 손상. 많은 상황에서 (고장의 특성에 따라) 장치가 깜박입니다. 다른 경우에는 블록이 새 블록으로 변경되고 특정 기계 용으로 스티칭됩니다.
- 자연적인 마모 및 전기 모터의 고장으로 인한 기계적 고장 (포크 웨지, 베어링 및 기어의 마모). 이러한 손상은 예방할 수 없으므로 손상이 발생하면 부품이 단순히 변경됩니다.
- 이중 질량 플라이휠의 오작동 (자세히 알아보기 여기에). 일반적으로 이러한 고장은 삐걱 거리는 소리, 노크 및 불안정한 크랭크 샤프트 회전을 동반합니다. 플라이휠은 일반적으로 짧은 간격으로 장치를 분해하지 않도록 클러치 디스크로 교체됩니다.
파워 시프트 변속기 팁
Powershift 로봇에 대한 심각한 손상이 기계식 아날로그보다 더 일찍 나타날 수 있다는 사실에도 불구하고 많은 경우 이러한 전송은 상당히 신뢰할 수 있습니다. 그러나 이것은 차량이 올바르게 작동하는 경우에만 가능합니다. 다음은 고려되는 수동 변속기의 올바른 작동을위한 몇 가지 팁입니다.
- 정지 한 후 (특히 겨울철) 운전하기 전에 엔진을 작동 시키십시오. 이를 통해 전원 장치를 적절한 온도 체제로 가져올 수 있습니다 (이 매개 변수에 대해 따로 따로), 윤활유가 변속기에서 예열되기 위해서는이 절차가 더 필요합니다. 영하의 온도에서는 오일이 두꺼워지기 때문에 시스템을 통해 잘 펌핑되지 않으며 습식 클러치가 자동차에 설치되면 기어 및 기타 요소의 윤활이 더 나빠집니다.
- 차가 정차 할 때 변속기를 내려야합니다. 이렇게하려면 차량이 완전히 정지 한 후 브레이크 페달을 밟고 핸드 브레이크가 활성화되고 셀렉터의 레버가 중립 (N 위치)으로 이동하고 브레이크가 해제 (기어가 풀림) 된 다음 기어 시프트 노브가 주차 위치 (P)로 이동합니다. 이 절차를 수행 할 때 주차 브레이크가 제대로 작동하는지 확인하는 것이 중요합니다.
- 스포티 한 운전 스타일과 로봇 기어 박스는 호환되지 않는 개념입니다. 이 모드에서는 클러치 디스크가 플라이휠에 대해 급격하게 눌려 마모가 가속화됩니다. 따라서 "연금 자"운전 스타일이 마음에 들지 않는 사람들은이 변속기 측면을 우회하는 것이 좋습니다.
- 불안정한 노면 (얼음 / 눈)에서는 구동 바퀴가 미끄러지지 않도록하십시오. 차가 막히면 수동 모드와 낮은 엔진 속도로 "트랩"에서 벗어나는 것이 좋습니다.
- 차가 교통 체증이나 정체에 갇 히면 수동 기어 변속으로 전환하는 것이 좋습니다. 이렇게하면 빈번한 기어 변속이 방지되어 바스켓이 더 빨리 소모됩니다. 도시 모드에서 가속 할 때는 페달을 부드럽게 밟고 갑작스런 가속을 피하고 엔진을 높은 회전 수로 돌리지 않는 것이 좋습니다.
- Select Shift 모드를 사용할 때는 +/- 키를 누르지 마십시오.
- 차를 멈추는 데 XNUMX 분 이상 걸리면 브레이크 페달을 밟지 않고 핸드 브레이크가 활성화 된 상태에서 변속기를 주차 모드로 전환하는 것이 좋습니다. 이 모드에서 박스는 기어와 클러치 디스크를 분리하여 액추에이터의 장기간 작동을 방지합니다. D 모드에서 브레이크 페달을 밟은 상태에서 주차는이 경우 전자 장치가 클러치를 분리하지만 클러치는 계속 작동하여 메커니즘의 과열을 초래할 수 있기 때문에 단기적이어야합니다.
- 크랭크 케이스의 윤활유 수준을 확인하는 것뿐만 아니라 기어 박스의 일상적인 유지 관리를 무시해서는 안됩니다.
Powershift 장단점
그래서 우리는 Powershift 사전 선택 로봇 상자의 기능과 그 수정 사항을 조사했습니다. 이론적으로는 장치가 효율적으로 작동하고 편안한 기어 변속을 제공해야하는 것으로 보입니다. 이 발전의 긍정적 인면과 부정적인면이 무엇인지 생각해 봅시다.
Powershift 수동 변속기의 장점은 다음과 같습니다.
- 내연 기관에서 변속기의 피 동축으로의 토크 전달은 눈에 띄는 간격없이 발생합니다.
- 이 장치는 향상된 차량 역학을 제공합니다.
- 속도는 부드럽게 전환됩니다 (가스 페달을 밟는 정도 및 액추에이터의 레버 구조 마모에 따라 다름).
- 엔진이 더 원활하게 작동하고 전자 장치가 장치의 부하에 따라 가장 효율적인 기어 변속을 결정하기 때문에 자동차는 클래식 토크 컨버터가 장착 된 아날로그보다 연료를 덜 소비합니다.
Powershift 로봇의 단점은 다음과 같습니다.
- 복잡한 설계로 인해 잠재적 인 고장 노드 수가 증가합니다.
- 추가로 계획된 오일 교환이 이루어져야하며 (엔진에 새로운 윤활유를 채우는 것 외에도) 품질에 대한 높은 요구 사항이 부과됩니다. 제조업체의 권장 사항에 따라 상자의 예정된 유지 관리는 최대 60 회마다 수행되어야합니다. 킬로미터;
- 메커니즘의 수리는 복잡하고 비싸며 그러한 상자를 이해하는 전문가는 그리 많지 않습니다. 이러한 이유로 차고 에서이 수동 변속기의 유지 보수 작업을 수행하고 이것을 절약하는 것은 불가능합니다.
- 자동차를 XNUMX 차 시장에서 구매 한 경우 (특히 미국 경매에서 구매할 때) 변속기가 어떤 세대인지 고려해야합니다. XNUMX 세대까지의 수정에서 전자 제품 작동에 빈번한 실패가 있었으므로 그러한 자동차는 많은 부정적인 리뷰를 수집했습니다.
결론적으로-로봇 상자 작동의 일반적인 실수에 대한 짧은 비디오 :
질의 응답 :
PowerShift 상자는 어떻게 작동합니까? 두 개의 주요 구동 기어가 있습니다. 각각 자체 클러치가 있습니다. XNUMX개의 입력 샤프트가 있습니다(하나는 짝수 기어용, 다른 하나는 홀수 기어용).
PowerShift 상자는 얼마나 걸립니까? 운전자의 운전 습관에 따라 다릅니다. 일반적으로 플라이휠과 클러치 장치의 교체는 100-150km에 필요합니다. 사용량. 상자 자체는 두 개의 기간을 남길 수 있습니다.
PowerShift에 무슨 문제가 있습니까? 로봇 기어 박스는 역학만큼 부드럽게 작동하지 않습니다(클러치는 종종 급격히 떨어집니다. 전자 장치는 이 매개변수를 조정할 수 없습니다). 이 때문에 클러치가 빨리 마모됩니다.
