|
В модели Porsche Cayenne 2011 модельного года концерн PORSCHE AG впервые начинает применять 8-ми ступенчатую автоматическую коробку передач.
8-ми ступенчатая автоматическая коробка передач 0C8 разработана на базе 6-ти ступенчатой АКП 09D японского концерна AISIN AW CO LTD, специализирующегося на выпуске агрегатов трансмиссий. Вкупе с многолетним инженерным опытом концерна PORSCHE AG это позволило создать коробку передач, полностью отвечающую возросшим требованиям перспективных автомобильных технологий концерна PORSCHE.
Использование восьми передач и тонкая настройка передаточных чисел позволили ещё более улучшить показатели расхода топлива и токсичности ОГ по сравнению с АКП 09D.
При этом восемь передач по прежнему реализуются на базе хорошо зарекомендовавшей себя схемы планетарного ряда Лепелетье.
Автоматическая коробка передач 0C8 по заказу может поставляться в комплектации для функции Старт стоп, кроме того, она изначально
разработана с учётом возможности применения её на автомобилях с гибридным приводом. Все двигатели, предлагаемые в модели Porsche, будут агрегатироваться исключительно этой коробкой передач.
Разработчик/производитель - AISIN AW CO. LTD, Япония
Обозначения - АКП 0C8
Конструктивные признаки коробки передач-8-ми ступенчатая планетарная коробка передач с электрогидравлическим управлением, с планетарным редуктором по схеме Лепелетье, состоящим из простого планетарного ряда (первичный ряд) и пристыкованного за ним планетарного ряда Равинье (вторичный ряд) гидротрансформатор с муфтой блокировки компоновка для продольной установки вместе с раздаточной коробкой
Управление-гидравлический блок управления (блок клапанов) в масляном картере, электронный блок управления установлен снаружи
динамическая программа переключения передач (DSP) с отдельной спортивной программой (положение «S») и возможностью ручного переключения передач («Tiptronic»)
Особенность: в режиме Tiptronic возможно трогание на 2-й передаче.
Крутящий момент-вплоть до 1000Нм (в зависимости от исполнения)
Достижение максимальной скорости движения-на передаче 6 или 7 (в зависимости от двигателя)
Диапазон передаточных чисел-7,17 — 7,25
Замена масла ATF-масло ATF: межсервисные интервалы см. POSES
Масса-от 91кг до 108кг (в зависимости от исполнения АКП для того или иного двигателя)
Характеристики аварийного режима-при возникновении неисправности во время движения:
на передачах 1-4 = передача 3
на передачах 5-8 = передача 7
после выключения зажигания и нового пуска двигателя только передача 3 и заднего хода
8-ми ступенчатая АКП состоит из следующих компонентов:
-гидротрансформатор с муфтой блокировки
-насос ATF
-блок клапанов
-планетарный редуктор схемы Лепелетье
-картер коробки передач
-дополнительный насос для масла КП
-подогреватель ATF
Гидротрансформатор представляет собой гидравлическую муфту, обладающую способностью усиления (трансформации) крутящего момента в некоторых диапазонах работы. В частности, усиление крутящего момента происходит при трогании автомобиля с места. Помимо турбинного и насосного колёс и колеса реактора в гидротрансформаторе имеется также муфта блокировки.
Во всех гидротрансформаторах применяются оптимизированные демпферы крутильных колебаний. Благодаря этому трансмиссия лучше
изолируется от крутильных колебаний двигателя.
У автомобилей с двигателем внутреннего сгорания привод гидротрансформатора осуществляется непосредственно от двигателя.
У автомобилей с гибридным приводом, т. е. с комбинированным силовым агрегатом из электродвигателя и ДВС, двигатель внутреннего сгорания приводит гидротрансформатор через приводной вал.
Этот приводной вал проходит по оси тягового электродвигателя (мотор генератора). При работе гибридного привода в электрическом режиме
гидротрансформатор приводится непосредственно от тягового электродвигателя.
На Cayenne 2011 устанавливаются различные гидротрансформаторы.
Они адаптированы для разных двигателей и разных передаваемых крутящих моментов.
В Cayenne Hybrid тяговый электродвигатель используется также для запуска двигателя (ДВС).
Соединение двигателя с гидротрансформатором
Соединение с различными двигателями осуществляется через три пластины, жёстко установленные через 120° по периметру
гидротрансформатора. В зависимости от исполнения двигателя, эти пластины соединяются с фланцем вала двигателя 3 или 6 болтами.
Муфта блокировки гидротрансформатора
Муфта блокировки гидротрансформатора представляет собой дисковую масляную фрикционную муфту с гидравлическим управлением, которая жёстко соединяет между собой насосное и турбинное колёса, так что
гидротрансформатор начинает работать без проскальзывания.
Момент включения муфты зависит от режима движения автомобиля, на автомобилях с двигателем внутреннего сгорания это происходит при оборотах двигателя не менее 1000 об/мин.
Система подачи масла
В зависимости от концепции применяемого силового агрегата (ДВС, гибридный привод и т.д.) для создания
необходимого давления масла в 8-ми ступенчатой АКП могут использоваться:
-механический насос ATF внутри коробки передач, на автомобилях с ДВС
-механический насос ATF и дополнительный электрический гидравлический насос 1 V475, на автомобилях с гибридным приводом (комбинация ДВС с тяговым электродвигателем)
-механический насос ATF и дополнительный электрический гидравлический насос 2 V476, на автомобилях с ДВС, оснащённых системой Старт-стоп
Насос ATF
У автомобилей с двигателем внутреннего сгорания за питание коробки передач гидравлическим маслом отвечает исключительно механический
насос ATF (ATF = Automatic Transmission Fluid, жидкость для автоматической коробки передач). Он забирает масло ATF из масляного поддона, создаёт давление, и питает блок клапанов необходимым для
переключения передач гидравлическим маслом.
Насос ATF представляет собой шестерённый насос с внутренним зацеплением (масляный насос типа Duocentric). Он приводится непосредственно от двигателя, через корпус гидротрансформатора и
ступицу гидротрансформатора. Для этого выступы на шестерне насоса ATF входят в два паза на ступице гидротрансформатора.
На автомобилях с гибридным приводом механический насос может приводиться как двигателем внутреннего сгорания, так и тяговым
электродвигателем.
Дополнительные гидравлические насосы для масла КП
В зависимости от типа силового агрегата и комплектации автомобиля в коробке передач могут устанавливаться два различных дополнительных
гидравлических насоса. В автомобилях, оснащённых системой Старт-стоп, устанавливается дополнительный гидравлический насос 2 V476.
В автомобилях с гибридным приводом вместо дополнительного гидравлического насоса 2 используется дополнительный гидравлический
насос 1 V475. Оба эти дополнительных насоса устанавливаются под картером гидротрансформатора.
Устройство и назначение
Дополнительные гидравлические насосы состоят из электродвигателя и приводимого им гидравлического насоса. В насосе используется
бесколлекторный электродвигатель постоянного тока, состоящий из статора и ротора.
Дополнительные гидронасосы представляют собой шестерённый насос с внутренним зацеплением (насос типа Duocentric). Их задачей является отбор масла AFT через сетчатый масляный фильтр из масляного поддона и создание давления масла.
Через сторону нагнетания поток масла через обратный шариковый клапан попадает в блок клапанов.
Обратный клапан в дополнительном гидронасосе не допускает перетекания масла, подаваемого в блок клапанов механическим насосом ATF, обратно в масляный поддон.
Дополнительный гидравлический насос 2 для масла КП V476
Назначение
Дополнительный гидравлический насос 2 V476 компенсирует негерметичности в пределах коробки передач и, дополнительно, создаёт
предварительное давление для замыканиям ногодисковой фрикционной муфты K1. Результат: при запуске двигателя (например, в рамках работы
системы Старт-стоп) ускорение автомобиля начинается с меньшей задержкой.
После выхода двигателя внутреннего сгорания на рабочий режим создание давления масла в коробке передач вновь обеспечивается механическим насосом ATF.
Принцип действия
При подаче питания на катушки электромагнитов в парах электромагнитов возникает магнитное поле. Путём последовательной подачи питания на катушки создаётся вращающееся магнитное поле.
В зависимости от положения ротора на северный или южный полюс каждого постоянного магнита действует притягивающий или отталкивающий момент. Результат: ротор вращается.
Устройство
Бесколлекторный электродвигатель постоянного тока для реализации функции Старт-стоп состоит из ротора с двумя парами постоянных магнитов и статора с тремя парами электромагнитов.
Последствия отказа
При выходе дополнительного гидравлического насоса из строя функция Старт-стоп подавляется.
Дополнительный гидравлический насос 1 для масла КП V475
Назначение:
Обеспечение в КП давления масла аналогично механическому насосу ATF. V475 может также запускаться для поддержки насоса ATF.
Конструкция:
Бесколлекторный электродвигатель постоянного тока для реализации функции гибридного привода состоит из ротора с четырьмя парами постоянных магнитов и статора с шестью парами электромагнитов. В дополнительный гидравлический насос встроен датчик температуры масла 2 G664 .
Этот датчик передаёт в блок управления АКП J217 данные о текущей температуре насоса.
Принцип действия:
Аналогичен принципу действия дополнительного гидравлического насоса для режима Старт-стоп. Примечание: увеличенное число пар магнитов ведет к увеличению крутящего момента, что в свою очередь приводит к большей производительности насоса. С помощью датчиков положения можно точно определить положение постоянных магнитов.
Питание электромагнитов осуществляется целенаправленно чтобы немедленно привести двигатель в движение.
Последствия отказа
Датчики положения позволяют распознать неисправность по скорости вращения двигателя постоянного тока. Данные о неисправности передаются блоку управления коробки передач.
Блок управления АКП J217 отправляет в блок управления двигателя требование на приведение в действие механического насоса ATF двигателем внутреннего сгорания или тяговым электродвигателем.
Планетарный редуктор
Устройство
В планетарной передаче реализована концепция планетарных рядов Лепелетье. Она состоит из одного простого планетарного ряда (первичный планетарный ряд) и одного двойного планетарного ряда Равинье (вторичный планетарный ряд) с муфтой свободного хода.
Особенностью планетарной передачи Лепелетье является то, что солнечные шестерни и водило двойного планетарного ряда приводятся с разной частотой вращения. Благодаря этим различным входным частотам
вращения во вторичном планетарном ряде получается большое число передаточных возможностей.
У этой коробки передач солнечные шестерни двойного планетарного ряда могут на выбор приводиться с выходной частотой вращения водила или коронной шестерни простого планетарного ряда. Водило двойного
планетарного ряда при этом вращается с частотой вращения на входе коробки передач. Такая схема позволяет реализовать две дополнительных передачи (для движения вперёд).
За включение восьми передач для движения вперёд и одной передачи заднего хода отвечают четыре многодисковых фрикционных муфты (фрикциона), два многодисковых тормоза и муфта свободного хода.
Простой планетарный ряд
Простой планетарный ряд расположен перед двойным планетарным рядом.
Простой планетарный ряд состоит из:
-неподвижной солнечной шестерни S1
-сателлитов P1
-водила PT1
-коронной шестерни H1
-фрикционов K1, K3 и K4 и
-тормоза B1
В зависимости от мощности двигателя могут быть установлены 4 или 5 пар сателлитов. Сателлиты соединяют между собой солнечную шестерню S1 и коронную шестерню H1. Крутящий момент на простой планетарный ряд подаётся от входного вала коробки передач.
Солнечная шестерня S1
Солнечная шестерня S1 соединена через шлицевое соединение с механическим насосом ATF и поэтому вращаться не может.
Двойной планетарный ряд
К выходу простого планетарного ряда пристыкован двойной планетарный ряд. Крутящий момент двигателя может подаваться на двойной планетарный ряд по двум путям: через простой планетарный ряд на солнечные шестерни S2 и S3 или непосредственно от входного
вала КП через фрикцион K2 на водило PT2.
К раздаточной коробке крутящий момент выводится от коронной шестерни H2 и далее через выходной вал КП.
Двойной планетарный состоит из:
-солнечных шестерен S2 и S3
-сателлитов P2 и P3
-водила PT2
-коронной шестерни H2
-фрикциона K2
-тормоза B2 и
-муфты свободного хода F
Солнечная шестерня S2 и S3
Обе солнечных шестерни могут вращаться независимо друг от друга. Ось солнечной шестерни S3 проходит через солнечную шестерню S2. Обе
солнечных шестерни могут приводиться с различными частотами вращения.
Сателлиты P2 и P3
Сателлиты P2 и наружные сателлиты P3 установлены, попарно, на общем валу, сателлиты каждой пары жёстко соединены между собой.
Крутящий момент поступает от солнечной шестерни S2 на сателлиты P2 и, тем самым, передаётся также и на наружные сателлиты P3. Только наружные сателлиты P3 находятся в зацеплении с коронной шестернёй H2 и передают крутящий момент от солнечной шестерни S2 на коронную шестерню H2.
Для передачи крутящего момента от солнечной шестерни S3 на коронную шестерню H2, крутящий момент сначала передаётся на внутренние сателлиты P3. С внутренних сателлитов P3 крутящий момент передаётся на наружные сателлиты P3 и от них далее на коронную шестерню H2. В зависимости от мощности двигателя могут быть
установлены 3 или 4 сателлита P2 и соответственно такое же число внутренних и внешних сателлитов P3.
Тормоз B1
Тормоз B1 жёстко связан с картером коробки передач. При подаче напряжения на клапан регулировки давления N216, давление масла
прижимает диски тормоза друг к другу. В результате солнечная шестерня S2 затормаживается.
Тормоз B2
Тормоз B2 жёстко связан с картером коробки передач. Он приводится в действие гидравлически, через блок клапанов. Для управления тормозом B2 не требуется клапан регулировки давления. Во включённом состоянии тормоз B2 затормаживает водило PT2.
Количество фрикционных дисков, используемых в тормозах, может составлять от 4 до 7 (в каждом тормозе), в зависимости от мощности двигателя.
Фрикционы K1, K2, K3 и K4
Управление замыканием и размыканием фрикционов осуществляется с помощью электромагнитных клапанов в блоке клапанов. Назначение фрикционов (действие фрикциона в замкнутом состоянии):
1. K1 соединяет коронную шестерню H1 с солнечной шестернёй S3.
2. K2 соединяет вал турбинного колеса с водилом PT2.
3. K3 соединяет коронную шестерню H1 с солнечной шестернёй S2.
4. K4 соединяет водило PT1 с солнечной шестернёй S2.
Блок клапанов
Блок клапанов вставляется снизу в картер коробки передач и крепится болтами. Управление фрикционами и тормозами (элементами переключения) осуществляется из блока клапанов с помощью т.н. переключающих гидравлических клапанов.
Переключающие гидравлические клапаны управляются электромагнитными клапанами, которые, в свою очередь, управляются блоком управления АКП J217.
Помимо переключающих элементов, блок клапанов управляет также муфтой блокировки гидротрансформатора и регулирует различные
давления в коробке передач (напр., основное давление, регулирующее давление, давление гидротрансформатора, смазочное давление и т. д.).
Блок клапанов отвечает за все системы подачи масла и, тем самым, за исправность работы коробки передач.
Блок клапанов включает в себя следующие компоненты:
-золотниковый клапан выбора передач, с механическим управлением
-гидравлические переключающие клапаны
-два электромагнитных переключающих клапана, с электрическим управлением (клапаны 3/2)
-семь электрических клапанов регулировки давления (модулирующие клапаны) и
-датчик температуры масла КП
Клапан регулирования давления с нарастающей характеристикой
Чем больше ток, протекающий через электрическую цепь клапана, тем выше (гидравлическое) давление.
Если напряжение на клапан не подаётся, то гидравлическое давление отсутствует.
Клапан регулирования давления с падающей характеристикой
Чем больше ток, протекающий через электрическую цепь клапана, тем ниже (гидравлическое) давление.
Если напряжение на клапан не подаётся, то гидравлическое давление максимальное.
Клапан регулирования давления 1 N215-регулирует давление ATF и передаёт его либо непосредственно на фрикционы K2 и K3 или, через
электромагнитные клапаны N217, N371 и N216, на фрикционы K1 и K4, или тормоз B1. Отвечает за передачи R, 1-8
Клапан регулирования давления 3 N217-передаёт давление ATF на диски фрикциона K1 и фрикцион замыкается. Отвечает за передачи 1-5
Клапан регулирования давления 4 N218-давление ATF на фрикционе K2 снижается и фрикцион размыкается. Отвечает за передачи 1, E/B, 5-8
Клапан регулирования давления 5 N233-давление ATF на фрикционе K3 снижается и фрикцион размыкается. Отвечает за передачи R, 3, 7
Клапан регулирования давления 6 N371-передаёт давление ATF на диски фрикциона K4 и фрикцион замыкается. Отвечает за передачи 4 и 6
Клапан регулирования давления 2 N216-Передаёт давление ATF на диски тормоза В1 и тормоз замыкается. Отвечает за передачи 2 и 8
Клапан регулирования давления 7 N443-Открывает магистраль подачи давления ATF на муфту блокировки гидротрансформатора.
Переключающий клапан 1 N88-включается частично, поддерживает снижение давления в фрикционах K2 и K3
Переключающий клапан 2 N89-включается только тогда, когда скорость движения задним ходом составляет > 7 км/ч или в режиме Tiptronic включена передача 1. Предотвращает снижение давления в фрикционах
K2 и K3. Оба клапана работают попеременно по отношению друг к другу.
Вложения:
|
