L 08 TA As.drd.ing. Dobre Alexandru

1

TRANSMISIILE CU DUBLU AMBREIAJ

(DCT - DUAL CLUTCH TRANSMISSION)

Cutia de viteze cu dublu ambreiaj este cunoscut sub numele de DCT, acronim care

provine din limba englez "Dual Clutch Transmission".

n funcie de productorul de transmisii sau automobile, cutiile cu dublu ambreiaj sunt

denumite diferit, chiar dac principiul de funcionare este similar.

Productor automobile (transmisie) Denumirea tehnologiei DCT

Volkswagen (Borg Warner) DSG (Direct Shift Gearbox)

Porsche (ZF) PDK (Porsche Doppel Kupplunggetriebe)

Ford (Getrag) PowerShift

Fiat (FPT) DDCT (Dual Dry Clutch Transmission)

Mercedes-Benz (Getrag) SpeedShift

Mitsubishi (Getrag) TCSST (Twin Clutch Sport Shift Transmission)

Renault (Getrag) EDC (Efficient Dual Clutch)

Aceste transmisii au fost utilizate la autoturismele de serie din anul 2003. Modelul a fost

gndit n scopul de a combina avantajele transmisiilor manuale (randament ridicat, sportivitate,

consumul redus de combustibil) cu cele ale transmisiile automate (confort, schimbarea treptelor

de vitez fr ntreruperea cuplului motor).

Principiul de funcionare al transmisiilor cu dublu ambreiaj se bazeaz pe ideea de

funcionare a dou cutii de viteze ntr-una singur fiecare dintre ele conectate la motor printr-un

ambreiaj propriu . O cutie de vitez a fost gndit sa conin treptele impare de viteze (1, 3, 5, 7,

) iar cealalt treptele pare de viteze (2, 4, 6, R, ). Prin mprirea treptelor de viteze,

ambreiajul dublu are rolul practic de a selecta tipul treptelor de viteze (fig. 1, 3).

L 08 TA As.drd.ing. Dobre Alexandru

2

Fig. 1 Schema de principiu a transmisiilor cu dublu ambreiaj

SV 1 / A 1 Schimbtorul de viteze / Ambreiajul pentru treptele impare; SV 2 / A 2 Schimbtorul de

viteze / Ambreiajul pentru treptele pare; M Motorul

Mecanismele cu roi dinate ale unei cutii cu dublu ambreiaj sunt similare cu cele ale

unei cutii de viteze manual. Cuplarea treptelor de vitez se face tot prin sincronizatoare, singura

diferen fiind dat de faptul ca la o cutie cu dublu ambreiaj cuplarea treptelor se face cu

actuatoare electrohidraulice sau electrice comandate de un calculator de control i nu direct de

ctre conductorul auto.

n funcie de tipul ambreiajelor i de modul de acionare al acestora cutiile cu dublu

ambreiaj se clasific n:

cutii cu ambreiaje multidisc, umede, acionate hidraulic;

cutii cu ambreiaje monodisc, uscate, acionate electric.

SV 1

SV 2

M

A

A

L 08 TA As.drd.ing. Dobre Alexandru

3

Fig. 3 Transmisia cu dublu ambreiaj pentru soluia totul fa cu grupul moto-propulsor dispus transversal

DSG

A 1 pt. trepte impare, A 2 pt. trepte pare ambreiaje umede multidisc; 2 arborele pentru treapta de mers

napoi; 3 pompa de ulei; 4, 5 arborii de intrare pentru SV 1 (Tr. I, III, V i R) i SV2 (Tr. II, IV, VI i

R); 6, 7 - arborii de ieire

Cutia DSG (ge: Direkt Schalt Getriebe en: Direct Shift Gearbox), produs al companiei

VW n colaborare cu Borg Warner, este o cutie de viteze cu dublu ambreiaj, controlat

electronic, care deine recordul n ceea ce privete automobilele echipate (peste 3,5 milioane).

Cutia DSG DQ250 a fost lansat n 2003, fiind prima cutie de viteze cu dublu ambreiaj ce

echipeaz un automobil de serie. Primul automobil echipat cu cutia DSG a fost VW Golf Mk4

R32, urmat de Audi TT 3.2. Cutia DSG este disponibil pentru motoarele dispuse transversal, cu

roile motoare fa precum i pentru automobilele cu traciune integral. n momentul de fa

cutia DSG echipeaz majoritatea mrcilor din grupul Volkswagen (VW, Audi, Skoda, Seat).

n funcie de tipul ambreiajelor utilizate, de numrul de trepte, precum i de cuplul

maxim de intrare, exist trei tipuri constructive de cutii DSG, prezentate n tabelul 2.

A 1

A 2

4, 5

6

3

I II IV III

R VI V

2

7

L 08 TA As.drd.ing. Dobre Alexandru

4

Tabelul 2 Tipuri de DSG

Tip cutie DSG Caracteristici

DQ250

cuplu maxim 350 Nm ambreiaj dublu multidisc, umed

6+1 trepte

DQ200

cuplu maxim 250 Nm ambreiaj dublu monodisc, uscat

7+1 trepte

DQ500

cuplu maxim 500 Nm ambreiaj dublu multidisc, umed

7+1 trepte

Fig. 4 Transmisia cu dublu ambreiaj (DSG) pentru VW

1 - radiator ulei transmisie; 2 - pomp ulei transmisie; 3 comanda electronic; 4 ambreiajul multidisc

dublu; 5 arborele pentru treapta de mers napoi;

Aceast configuraie are marele avantaj c permite preselecia treptelor de viteze. De

exemplu, cnd automobilul se deplaseaz n treapta 1 de vitez, fluxul de putere este transmis de

la motor la roi prin intermediul ambreiajului 1, care este cuplat. Dup un anumit prag de vitez

treapta 2 se preselecteaz dar puterea se transmite tot prin treapta 1 i ambreiajul 1, deoarece

ambreiajul 2 rmne decuplat. n aceast faz avem dou trepte selectate, 1 i 2 cu puterea

5

L 08 TA As.drd.ing. Dobre Alexandru

5

transmis prin ambreiajul 1. Cnd se trece n treapta 2 de vitez, ambreiajul 1 se deschide i

ambreiajul 2 se nchide.

Datorit posibilitii de a preselecta treapta de vitez ce urmeaz a fi utilizat, timpul de

trecere de la o treapt de vitez la alta poate fi redus pn la 0,2 secunde, fr a produce ocuri i

vibraii n transmisie.

Fig. 5 Transmisia cu dublu ambreiaj (DSG) pentru VW

1 - angrenare diferenial; 2 Tr. R; 3 Tr. VI; 4 Tr. V; 5 Tr. I; 6 - Tr. III

7 Tr. IV; 8 - Tr. II 9 - angrenare diferenial 10 diferenial 11 - arbore de intrare 1; 12 - arbore de

intrare 2; 13 - ambreiaj 2; 14 - ambreiaj 1

De exemplu, pentru a transmite cuplul motor n treapta 1, ambreiajul 1 (14) este cuplat i

arborele de intrare 1 (11) este antrenat. Treapta 1 se realizeaz prin angrenajul (5) situat pe unul

din cei doi arbori de ieire. Modulul electronic conine calculatorul DSG, senzorii de poziie,

turaie, presiune i temperatur, precum i toate supapele electromagnetice. Acesta este compact

i integrat n carcasa cutiei de viteze. Fiecare arbore de ieire angreneaz cu coroana

L 08 TA As.drd.ing. Dobre Alexandru

6

diferenialului (10) prin intermediul unor angrenaje (1 i 9). Modulul electronic controleaz

cuplarea i decuplarea ambreiajelor i a treptelor de vitez. De asemenea controleaz i circuitul

de rcire al uleiului de transmisie. Calculatorul DSG primete informaii de la senzori i pe baza

acestora decide treapta de vitez necesar.

Modulul electronic de control

Cutia de viteze DSG e prevzut cu dou traductoare de turaie intrare n cutie cu efect

Hall (unul pentru arborele 1 al cutiei de viteze i unul pentru al doilea) i dou traductoare de

turaie ieire din cutie, tot cu efect Hall. Cele de intrare trimit informaia despre turaiilor celor

doi arbori calculatorului DSG pentru a calcula patinarea ambreiajelor. n cazul n care traductorul

de turaie intrare cutie este defect, aceast informaie se nlocuiete cu turaia motorului cu ardere

intern primit de pe magistrala CAN (Controller Area Network).

Pe baza informaiilor de la cele dou traductoare de turaie ieire din cutie, calculatorul

DSG calculeaz viteza de deplasare a automobilului ct i sensul de deplasare (nainte sau

napoi). Dac cele dou traductoare sunt defecte, se utilizeaz informaia de vitez automobil

trimis de modulul ESP pe magistrala CAN.

Fiecare arbore de intrare n cutia de viteze are prevzut cate un traductor de turaie de tip

Hall. Pe baza acestor informaii, mpreun cu turaia de intrare cutie, calculatorul DSG

calculeaz patinarea/alunecarea ambreiajelor. De asemenea, pe baza acestor informaii, se

determin i starea ambreiajelor (nchis/deschis) ct i modul de control al cuplrii treptelor de

vitez. Dac traductorul pentru arborele 1 este defect, cutia va cupla doar treapta 2. n cazul n

care traductorul arborelui 2 se defecteaz cutia va cupla doar treptele 1 i 3.

L 08 TA As.drd.ing. Dobre Alexandru

7

Utiliznd informaia de la senzorii de presiune ambreiaje, calculatorul DSG regleaz

presiunea de acionare a acestora. n cazul apariiei unui defect pe aceste traductoare, cutia va

permite cuplarea doar a treptei 1, 3 sau 2, n funcie de traductorul defect.

Traductoarele de temperatur (ulei de transmisie, calculator DSG) sunt utilizai pentru

controlul circuitului de rcire ulei. n cazul temperaturilor mari (peste 138 C), pentru a proteja

transmisia, cuplul motor este limitat. Mai mult, dac temperatura crete i atinge valori extreme

(145 C) ambreiajele vor rmne decuplate.

Informaia de la traductoarele de poziie pentru furcile de acionare a sincronizatoarelor

este utilizat pentru procesul de cuplare i sincronizare a fiecrei trepte. Cei patru senzori sunt

utilizai cte unul pentru o pereche de trepte: 1/3, 2/4, 6/R i 5. Mai exist un traductor pentru

poziie levier selector. Toate aceste traductoare trimit informaiile ctre calculatorul DSG, iar

acesta comand elementele de execuie, care pot fi: trei supape de control al presiunii, opt supape

de control al debitului i o supap de blocare levier selector.

Levierul selector de viteze (programe) are poziiile clasice P, R, D, un mod sport (S)

precum i modul manual (D +/-). Pe lng butonul de blocare a poziie levierului acesta mai

conine un solenoid care menine poziia fix atunci cnd se ntrerupe alimentarea cu energie

electric.

Fig. Levierul selector de programe pentru un DSG

L 08 TA As.drd.ing. Dobre Alexandru

8

Poziia P (parcare) blocheaz levierul selector.

n poziia N (neutru) toate treptele si ambele ambreiaje sunt decuplate.

Modulul S reprezint modulul sport.

Modulul manual (D) sau (Tiptronic) permite comanda schimbrii treptelor.

Cutia de viteze cu dublu ambreiaj poate fi utilizat pentru orice arhitectur a grupului

motopropulsor: traciune fa, spate sau integral. De asemenea acest tip de cutie de viteze poate

transmite un cuplu motor de pn la 1250 Nm (Bugatti Veyron).

Toate cutiile de viteze cu dublu ambreiaj sunt controlate electronic. Acionarea

ambreiajelor ct i cuplarea treptelor de vitez se face hidraulic, prin intermediul unor supape

electro-hidraulice sau electric utiliznd motoare electrice de curent continuu.

Din punct de vedere al interaciunii cu conductorul auto nu este nici o diferen ntre o

cutie cu dublu ambreiaj sau o cutie de viteze automat clasic. Automobilele sunt prevzute cu

selectoare de programe (P, R, N, D), iar cutia de viteze poate funciona att n mod automat ct i

n mod manual (secvenial). Nu exist pedal de ambreiaj, iar maneta schimbtorului

convenional a fost nlocuit cu o manet care are integrat funcia Tiptronic.

Datorit controlului optim al ambreiajelor i a legilor adaptive de schimbare a treptelor de

vitez cutiile DSG sunt pe placul utilizatorilor de cutii automate clasice. De asemenea, modul

manual de schimbare a treptelor precum i rapiditatea trecerii dintr-o treapt n alta, pun cutiile

DSG i n atenia celor care agreeaz cutiile de viteze manuale. Mai mult, adoptnd un stil de

condus economic, automobilele echipate cu cutii DSG sunt capabile de consum de combustibil

comparabil cu cele cu cutii de vitez manuale.