Strukturen och driftsprincipen för Powershift-växellådan

För att förbättra körkomforten utvecklar biltillverkarna olika system. Bland annat ägnas mycket uppmärksamhet åt överföringen. Idag har olika problem utvecklat ett stort antal automatiska överföringar. Listan innehåller en variator, en robot och en automatisk maskin (för mer information om vilka ändringar överföringen kan ha beskrivs i en annan artikel). År 2010 introducerade Ford en ny automatisk växellåda på marknaden, som den kallade Powershift.

Bara två år efter produktionen av denna växellåda började kunder till nya bilmodeller få klagomål om mekanismens otillräckliga funktion. Om du inte går in i detaljer var den negativa återkopplingen från många användare att växellådans drift ofta åtföljdes av glidning, långsam växling, ryck, överhettning och snabbt slitage på enhetselement. Ibland kom meddelanden om spontan växling och bilacceleration, vilket orsakade olyckor.

Låt oss överväga vad som är speciellt med denna växellåda, på vilken princip fungerar den, vilka modifieringar finns och viktigast av allt - är allt verkligen så sorgligt att du behöver hålla dig borta från denna transmission?

Vad är Powershift Box

Robotversionen av växellådan från det amerikanska varumärket installerades i den näst sista generationen Focus (för den amerikanska marknaden), liksom i den senaste generationen av denna modell (erbjuds för OSS-marknaden). Några av kraftverken i Ford Fiesta, som fortfarande finns i återförsäljare, liksom andra bilmodeller eller deras utländska motsvarigheter, aggregeras också med en sådan transmission.

Denna växellåda installerades särskilt aktivt på bilar med en "blå oval", som producerades under åren 2012-2017. Biltillverkaren har gjort justeringar av utformningen av manuell växellåda många gånger, och för att försäkra köpare om produktens tillförlitlighet har den ökat garantin i två år (från 5 till 7) eller för dem som reser mycket, från 96.5 till 160.9 tusen kilometer.

Trots detta är många kunder fortfarande missnöjda med denna överföring. Naturligtvis har denna situation avsevärt minskat försäljningen av bilar med denna låda. Och det är ingen fråga om att sälja en bil på sekundärmarknaden - om få människor väljer att köpa en ny bil med en robotöverföring av DPS6-typen, kan du inte ens drömma om att sälja ett begagnat fordon med en sådan komplett uppsättning, även om det finns liknande alternativ på vissa webbplatser.

Powershift är en förutbestämd robotöverföring. Det vill säga den är utrustad med en dubbelkopplingskorg och två uppsättningar växelmekanismer som ger en snabb övergång mellan hastigheter. Växling till en sådan växellåda sker enligt samma princip som inuti mekaniken, endast hela processen styrs inte av föraren utan av elektroniken.

En annan välkänd DSG-transmission, utvecklad av specialisterna i VAG-koncernen, har en liknande funktionsprincip (i detalj om vad den är, beskrivs den i en separat granskning). Denna utveckling är utformad för att förkroppsligar de fördelar som mekaniska och automatiska växellådor har. Ett annat märke som Powershift använder är Volvo. Enligt tillverkaren är denna manuella växellåda idealisk för dieselmotorer med hög effekt och högt vridmoment vid låga varvtal.

Powershift-enhet

Powershift manuell växellåda har två huvuddrivväxlar. En individuell koppling används för var och en av dem. Av denna anledning är boxenheten utrustad med två ingångsaxlar. En annan designfunktion är att en av drivaxlarna är placerad inuti den andra. Detta arrangemang ger en mindre modulstorlek om dessa mekanismer fanns i olika plan.

Den yttre axeln är ansvarig för att växla ett jämnt antal kugghjul och går i back. Den inre axeln kallas också "mittaxeln" och driver varje udda växel att rotera. Bilden nedan visar ett diagram över denna design:

Och – en intern kraftaxel med ett udda antal överföringar; B - yttre drivaxel med ett jämnt antal växlar; C - koppling 1; D - koppling 2 (cirklar anger växelnummer)

Trots att Powershift är av automatisk typ finns det ingen momentomvandlare i sin design. Manuell växellåda har inte heller planetväxlar och friktionskopplingar. Tack vare detta förbrukar inte transmissionen driften av kraftenheten, som med en klassisk momentomvandlare. I det här fallet tappar motorn mycket mindre vridmoment. Detta är den största fördelen med roboten.

En separat elektronisk styrenhet (TCM) används för att styra övergången från låg hastighet till hög hastighet och vice versa. Den är installerad på själva lådkroppen. Enhetens elektroniska krets innehåller flera sensorer, men förutom signalerna från dem samlar styrenheten också information från andra sensorer (motorbelastning, gasreglage, hjulhastighet etc., beroende på bilmodell och system som är installerade i den). Baserat på dessa signaler bestämmer överföringsmikroprocessorn oberoende vilket läge som ska aktiveras.

Elektroniken använder samma information för att justera kopplingen och bestämma när växeln ska bytas. Elmotorer fungerar som ställdon i denna design. De flyttar kopplingsskivorna och drivaxlarna.

Principen för manuell växellåda Powershift

Powershift manuell växellåda fungerar enligt följande princip. Den dubbla typen av koppling i enhetens enhet behövs för att minimera övergångstiden från en hastighet till en annan. Logiken är som följer. Föraren flyttar växelväljarspaken till läge från P till D. Automatiseringen frigör kopplingen på den centrala axeln och ansluter den första växeln till drivaxeln med hjälp av en elmotor. Kopplingen släpps och bilen börjar röra sig.

Transmissionsstyrenheten detekterar ökningen av motorvarvtalet och på grundval av detta förbereds den andra växeln (motsvarande växel flyttas till den yttre axeln). Så snart algoritmen som skickar en signal för att öka hastigheten utlöses frigörs den första kopplingen och den andra är ansluten till svänghjulet (för detaljer om vilken typ av del det är, läs här). Växlingstiderna är nästan omärkliga så att bilen inte tappar dynamiken och vridmomentet levereras kontinuerligt till drivaxeln.

Biltillverkaren har gett möjlighet att växla i det så kallade manuella läget. Det är då föraren själv bestämmer vid vilken tidpunkt rutan ska gå till nästa hastighet. Detta läge är särskilt användbart vid körning i långa backar eller i trafikstockningar. För att öka hastigheten, flytta spaken framåt och för att minska den, flytta den tillbaka. Som ett avancerat alternativ används paddelväxlare (i modeller med sportig prestanda). En liknande princip har en Tip-Tronic-typruta (för hur den fungerar, läs i en annan artikel). I andra situationer styrs lådan i automatiskt läge. Beroende på modell är automatväxellådan utrustad med farthållarpositioner (när växellådan inte växlar över en viss växel).

Bland utvecklingen av den amerikanska biltillverkaren finns det två modifieringar av Powershift-förvalsvalsrobotar. En arbetar med en torr koppling och den andra med en våt koppling. Låt oss överväga vad som är skillnaden mellan dessa typer av lådor.

Arbetsprincip för Powershift med torr koppling

Den torra kopplingen i en Powershift-växellåda fungerar på samma sätt som i konventionell mekanik. Friktionsskivan pressas kraftigt mot svänghjulets yta. Genom denna länk överförs vridmomentet från vevaxeln till slutaxelns drivaxel. Det finns ingen olja i detta arrangemang eftersom det förhindrar torr friktion mellan delarna.

Denna utformning av kopplingskorgen har länge etablerat sig som en effektiv användning av motoreffekt (detta märks särskilt när det gäller en bunt med en motor med låg effekt, där varje hästkrafter räknas).

Nackdelen med denna modifiering är att noden tenderar att bli väldigt het, vilket resulterar i att dess tjänst minskas. Kom ihåg att det är svårt för elektroniken att styra hur skarpt skivan måste fästas på svänghjulet. Om detta händer vid höga motorhastigheter slits skivans friktionsyta snabbt ut.

Arbetsprincip för Powershift Wet Clutch

Som ett mer avancerat alternativ har ingenjörerna från det amerikanska företaget utvecklat en modifiering med en våt koppling. Denna utveckling har ett antal fördelar jämfört med den tidigare versionen. Det viktigaste pluspunkten är att på grund av cirkulationen av olja nära ställdonen, avlägsnas värme effektivt från dem, och detta förhindrar att enheten överhettas.

Den våta kopplingsboxen har samma funktionsprincip, bara skillnaderna finns i skivorna. I korgkonstruktionen kan de installeras koniskt eller parallellt. Parallell anslutning av friktionselement används i fordon med bakhjulsdrift. Det koniska arrangemanget av skivorna används i kraftaggregat som är installerade över motorrummet (framhjulsdrivna fordon).

Nackdelen med sådana mekanismer är att bilisten behöver övervaka kvaliteten på oljan som används i växellådan. Priset på sådana lådor är också mycket högre på grund av den mer komplexa designen. Samtidigt finns det ingen överhettning av korgen, inte ens under den heta säsongen, de har en större arbetsresurs och kraften från motorn avlägsnas mer effektivt.

Powershift dubbelkoppling

Nyckelmekanismen i en sådan låda är dubbelkopplingen. Enheten innehåller ett system som reglerar slitage på delar. De flesta bilister vet att om kopplingspedalen kastas plötsligt kommer skivresursen att minskas drastiskt. Om föraren själv kan bestämma i vilken utsträckning pedalen ska släppas beroende på kabelns spänning, är det svårt för elektroniken att utföra denna procedur. Och detta är det viktigaste problemet med den obekväma driften av överföringen på många bilar.

Utformningen av den dubbla kopplingskorgen i Powershift manuell växellåda består av:

• Torsionsvibrationsdämpare (denna effekt elimineras delvis genom att installera ett svänghjul med dubbelmassa, som läser i detalj här);
• Block med två kopplingar;
• Dubbelfri lager;
• Två elektromekaniska ställdon av spakstyp;
• Två elmotorer.

Typiska Powershift-haverier

Ägaren till en bil med en Powershift-robot bör kontakta servicecentret om det uppstår fel i enheten. Här är några av de symtom som aldrig bör ignoreras:

1. Det finns främmande ljud vid växling. Vanligtvis är detta det allra första tecknet på någon form av mindre haveri, som först inte påverkar transmissionens funktion på något sätt, så många bilister ignorerar helt enkelt detta symptom. Det är sant att tillverkaren anger att främmande ljud i lådan inte är fall som täcks av garantin.
2. När du startar rörelsen ryckar bilen. Detta är det första tecknet på att överföringen inte tillräckligt överför arbetsbelastningen från drivlinan. Detta symptom kommer nödvändigtvis att följas av någon form av haveri, så du bör inte försena service på maskinen.
3. Växling växlar åtföljs av ryck eller ryck. Oftast händer detta på grund av att ställdonen måste korrigeras (kopplingsskivorna är slitna, fjädrarna försvagade, spakarna på drivelementen har förskjutits etc.). Samma sak händer i normal mekanik - kopplingen måste dras åt ibland.
4. Under rörelsen känns vibrationer och i början skakar bilen bokstavligen.
5. Överföringselektronik går ofta i nödläge. Vanligtvis elimineras detta symptom genom deaktivering och efterföljande aktivering av tändsystemet. För större självförtroende kan du göra en självdiagnos av systemet (läs om hur du ringer till motsvarande funktion i vissa bilmodeller här) för att se vilket fel som uppstod i elektroniken. Om fel uppstår ofta kan detta indikera att TCM-styrenheten inte fungerar.
6. Vid reducerade hastigheter (från första till tredje) hörs knasar och knackar. Detta är ett tecken på utarmning på motsvarande växlar, så det är bättre att byta ut dessa delar inom en snar framtid.
7. Vid låga hastigheter för kraftenheten (upp till 1300 rpm) observeras ryck från fordonet. Chockar känns också under acceleration och retardation.

Den förvalstyp Powershift-robotrutan misslyckas av följande skäl:

1. Kopplingsskivorna är dåligt slitna. Detta är en av de svagaste punkterna i ett sådant drivlina, eftersom skivorna ofta inte trycks mot friktionsytan så smidigt som föraren skulle göra. Med kritiskt slitage på dessa delar kan en hel serie kugghjul försvinna (kugghjul är anslutna till axeln och vridmoment överförs inte). Om en sådan uppdelning visas innan bilen har passerat 100 tusen byts en av skivorna ut. I andra fall är det bättre att byta hela satsen Efter installation av nya skivor är det absolut nödvändigt att anpassa driften av elektroniken i lådan.
2. Oljetätningar slitna för tidigt. I det här fallet hamnar fettet där det inte hör hemma. Konsekvenserna beror på vilken del av enheten oljan kom in i. Sådana skador kan elimineras endast genom att byta ut skadade delar.
3. Nedbrytning av elektromagnetiska drivenheter (solenoider). Detta är en annan svag punkt i Powershift-robotdesignen. Ett sådant fel registreras inte av kontrollenheten som ett fel, så bilen kan ryckas och det inbyggda systemet visar ingen haveri.
4. Mekanisk eller mjukvaruskada på TCM. I många situationer (beroende på uppdelningen) blinkar enheten. I andra fall ändras blocket till ett nytt och sys för en specifik maskin.
5. Mekaniska haverier (gaffelkil, slitage på lager och kugghjul) till följd av naturligt slitage samt elmotorns fel. Sådana skador kan inte förhindras, så när de dyker upp ändras delarna helt enkelt.
6. Fel i svänghjulet med två massor (läs mer om dem här). Vanligtvis åtföljs en sådan uppdelning av knep, slag och instabila vevaxelvarv. Svänghjulet ersätts vanligtvis med kopplingsskivorna för att inte ta isär enheten med korta intervaller.

Powershift transmissionstips

Trots det faktum att allvarliga skador på en Powershift-robot kan förekomma tidigare än en mekanisk analog, är en sådan överföring i många fall ganska tillförlitlig. Men detta är bara möjligt om fordonet fungerar korrekt. Här är några tips för korrekt användning av den betraktade manuella växellådan:

1. Låt motorn gå innan du börjar köra fordonet efter stillestånd (särskilt på vintern). Detta gör att du kan få kraftenheten till rätt temperatur (läs om vad denna parameter ska vara) separat), men denna procedur behövs mer för att smörjmedlet ska värmas upp i transmissionen. Vid temperaturer under nollstället blir oljan tjock, varför den inte pumpas så bra genom systemet och smörjningen av växlar och andra element är värre om en våt koppling installeras i bilen.
2. När bilen stannar måste du lossa växellådan. För att göra detta, efter ett helt stopp av bilen, med bromspedalen, aktiveras handbromsen, spaken på väljaren överförs till neutralläge (läge N), bromsen släpps (växlarna är urkopplade) och sedan växelvredet flyttas till parkeringsläget (P). När du utför denna procedur är det viktigt att säkerställa att parkeringsbromsen fungerar som den ska.
3. En sportig körstil och en robotväxellåda är oförenliga begrepp. I detta läge pressas kopplingsskivorna kraftigt mot svänghjulet, vilket leder till deras accelererade förslitning. Därför är de som inte gillar körstilen "pensionär" bättre att kringgå denna transmissionssida.
4. Låt inte drivhjulen glida på instabila vägytor (is / snö). Om bilen fastnar är det bättre att komma ur "fällan" i manuellt läge och vid låga motorvarvtal.
5. När bilen fastnar i en trafikstockning eller trafikstockning är det bättre att byta till manuell växling. Detta förhindrar frekvent växling av växlar, vilket gör att korgen tappar snabbare. När du accelererar i stadsläge är det bättre att trycka på pedalen smidigt och undvika plötslig acceleration, och inte heller ta motorn till höga varvtal.
6. Håll inte ned +/- knappen när du använder läget "Välj skift".
7. Om det tar mer än två minuter att stoppa bilen är det bättre att inte hålla bromspedalen nedtryckt, utan att sätta växellådan i parkeringsläge med handbromsen aktiverad. I detta läge kopplar lådan från växlar och kopplingsskivor, vilket förhindrar långvarig manövrering av ställdonen. Parkering med bromspedalen nedtryckt i D-läge bör vara kortvarig, eftersom elektroniken i detta fall kopplar bort kopplingen, men kopplingarna fortsätter att fungera, vilket kan leda till överhettning av mekanismerna.
8. Du bör inte försumma det rutinmässiga underhållet av växellådan och inte heller kontrollera nivån på smörjmedel i vevhuset.

Fördelar och nackdelar med Powershift

Så vi undersökte funktionerna i arbetet i Powershift-förhandskontrollroboten och dess modifieringar. I teorin verkar det som om enheten ska fungera effektivt och ge bekväm växling. Låt oss överväga vilka är de positiva och negativa sidorna av denna utveckling.

Fördelarna med Powershift manuell växellåda inkluderar:

• Överföringen av vridmoment från förbränningsmotorn till drivaxlarna hos växellådan sker utan ett märkbart gap.
• Enheten ger förbättrad fordonsdynamik;
• Hastigheterna växlas smidigt (beroende på graden av tryck på gaspedalen och slitaget på manöverdonens spakstruktur);
• Eftersom motorn går smidigare och elektroniken bestämmer den mest effektiva växlingen beroende på belastningen på enheten, förbrukar bilen mindre bränsle än en analog utrustad med en klassisk momentomvandlare.

Nackdelarna med Powershift-roboten är följande:

• Komplex design, på grund av vilket antalet potentiella nedbrytningsnoder ökar;
• Ytterligare planerad oljebyte måste göras (förutom att fylla på nytt smörjmedel för motorn) och höga krav ställs på dess kvalitet. I enlighet med tillverkarens rekommendation måste det planerade underhållet av lådan utföras högst var 60 XNUMX. kilometer;
• Reparationen av mekanismen är komplicerad och dyr, och det finns inte så många specialister som förstår sådana lådor. Av denna anledning är det omöjligt att utföra arbete med underhåll av denna manuella växellåda i ett garage och spara på detta.
• Om bilen köps på sekundärmarknaden (särskilt vid köp på amerikanska auktioner) måste du överväga vilken generation överföringen är. I modifieringar fram till tredje generationen fanns det ofta fel i driften av elektronik, så sådana bilar samlade ett stort antal negativa recensioner.

Sammanfattningsvis - en kort video om vanliga misstag vid drift av robotboxar:

7 misstag vid körning av manuell växellåda (robotväxellåda). Till exempel DSG, PowerShift

Frågor och svar:

Hur fungerar PowerShift-lådan? Den har två huvudsakliga drivväxlar. Var och en har sin egen koppling. Den har två ingående axlar (en för jämn, den andra för udda växlar).

Hur lång tid tar en PowerShift-box? Det beror på förarens körvanor. Vanligtvis krävs byte av svänghjul och kopplingsenhet för 100-150 tusen km. miltal. Själva lådan kan lämna två sådana perioder.

Vad är det för fel på PowerShift? Robotväxellådan fungerar inte lika smidigt som mekaniken (kopplingen sjunker ofta kraftigt - elektroniken kan inte justera denna parameter). På grund av detta slits kopplingen snabbt.