ASG, PSG, ESG,
czyli innowacje w skrzyniach biegów

18 Lis 2014

FOTO_1_LuK_ASGSystematycznie zmniejsza się liczba nowych modeli samochodów, w których stosowane są skrzynie biegów w ich najbardziej klasycznej postaci. Znaczna w tym zasługa należącej do grupy Schaeffler firmy LuK, która opracowuje nowe,  innowacyjne przekładnie.

 Skrzynie biegów z zautomatyzowaną zmianą przełożeń (ASG), a także skrzynie z podwójnym sprzęgłem (PSG) coraz częściej stają się alternatywą do rozwiązań konwencjonalnych. Kluczowe elementy tych przekładni, a także przekładni jeszcze bardziej zaawansowanych, takich jak ESG, projektowane i wytwarzane są przez firmę LuK, która zapewnia, że zwarte konstrukcyjnie i wytrzymałe moduły będą dostępne dla każdego typu urządzenia produkowanego w przyszłości.

FOTO_4_ASGASG

W przypadku skrzyni ASG (Automated Shift Gearbox) dotknięcie dźwigni zmiany biegów powoduje, że zaczynają działać silniczki elektryczne, które doprowadzają do odpowiedniej zmiany przełożenia. Realizują one zatem proces, który  w konwencjonalnej skrzyni przebiega z udziałem pedału sprzęgła i dźwigni wybieraka biegu. Dodajmy, że może on zachodzić również bez sygnału ze strony kierowcy, a więc w sposób automatyczny, na komendę wydaną przez odpowiedni sterownik na podstawie rozmaitych danych, jakie do niego napływają (parametry pracy silnika, prędkość pojazdu, stopień wciśnięcia pedału gazu itp.).

Wnętrze skrzyni ASG w porównaniu ze skrzynią klasyczną pozostaje w zasadzie niezmienione. Nie ma w niej więc konwertera momentu obrotowego, co znacznie zmniejsza masę skrzyni, zwiększa szybkość jej działania i obniża koszty produkcji. Oznacza to, że skrzynie ASG można montować także w mniejszych pojazdach.

FOTO_2_PSGPSG

PSG (Parallel Shift Gearbox) to przekładnia z podwójnym sprzęgłem, podzielona na dwie części – z biegami parzystymi i nieparzystymi. Podczas zmiany przełożenia moment obrotowy jest przekazywany w sposób ciągły, gdyż w momencie, gdy jedno sprzęgło się rozłącza, załącza się drugie. W efekcie zmiana biegów przebiega bardzo płynnie, niczym w skrzyniach automatycznych z hydraulicznym konwerterem momentu obrotowego. Jednocześnie skrzynie PSG nie mają wady tych przekładni, jaką jest zwiększone zużycie paliwa.

Sprzęgło podwójne składa się z dwóch samodzielnych sprzęgieł ulokowanych na dwóch osobnych, lecz współosiowych wałkach sprzęgłowych – zewnętrznym w postaci wału drążonego oraz znajdującym się jego środku, wewnętrznym wale pełnym. Jak już zostało zasygnalizowane, jedno sprzęgło służy odo obsługi biegów nieparzystych, drugie zaś do parzystych, a także wstecznego. Rozłączanie i załączanie każdego ze sprzęgieł odbywa się poprzez dwa siłowniki związane z odpowiednimi dźwigniami włączającymi.

Charakterystycznym dla działania podwójnego sprzęgła jest to, że obydwa sprzęgła pozostają rozłączone, gdy silnik jest wyłączony lub pracuje na biegu jałowym, załączają się zaś dopiero po uruchomieniu dźwigni włączającej. Podczas jazdy jedno zawsze pozostaje załączone, tym samym zawsze jedna z przekładni przenosi moment obrotowy. W czasie, gdy sprzęgło drugiej przekładni jest jeszcze rozłączone, dokonywany jest w niej wybór biegu.

Gdy następuje zmiana przełożenia, jedno ze sprzęgieł rozłącza się załączając automatycznie drugie i moment obrotowy zaczyna być przenoszony przez wcześniej wybrany bieg. Dzięki temu nie dość że zmiana biegów następuje bez szarpnięć, to napęd na koła jest przekazywany praktycznie bez przerwy.

FOTO_3_LuK_ESGESG

Na bazie skrzyni PSG powstało hybrydowe rozwiązanie mające podnieść efektywność całego układu napędowego, które nazwano  LuK ESG (Electric Shift Gearbox). Kluczowym pomysłem jest w nim połączenie z jednym z wejściowych wałków przekładni zintegrowanego w jedno urządzenie rozrusznika (czy raczej silnika elektrycznego) oraz generatora prądu (alternatora).

Ów rozrusznik-generator spełnia kilka funkcji. Podczas normalnej jazdy zasila instalację pojazdu w energię elektryczną. Gdy trzeba uruchomić silnik, czyni to (za pośrednictwem przekładni) szybciej i bardziej komfortowo niż tradycyjny rozrusznik. Sprawia więc, że system stop&go przyczyniający się do oszczędności paliwa (poprzez wyłączanie silnika, gdy auto stoi np. pod czerwonym światłem) działa sprawnie i skutecznie. Oszczędności paliwa służy także i to, że podczas hamowania skrzynia Luk ESG pozwala na zamianę energii kinetycznej pojazdu na energię elektryczną wykorzystywaną do szybkiego ładowania akumulatorów. Energię tę można później wykorzystać, gdy na przykład zechcemy, aby rozrusznik (silnik elektryczny) wspomógł silnik spalinowy w szybkim rozpędzeniu pojazdu.

Wspomnijmy jeszcze, że dzięki skrzyni LuK ESG możliwa jest praca klimatyzacji, nawet gdy silnik spalinowy został na pewien czas wyłączony. Sprężarka klimatyzacji jest wówczas napędzana, za pośrednictwem tego samego wałka, przez silnik elektryczny.

Jak z tego widać, skonstruowana w firmie LuK przekładnia ESG łączy zalety równoległej skrzyni PSG z funkcjonalnymi elementami hybrydowych układów napędowych. Układ podwójnego sprzęgła pozawala uzyskać maksymalną efektywność i wysoki komfort, jednocześnie dzięki połączeniu rozrusznika-generatora z jednym z wałków sprzęgłowych, można ograniczyć liczbę komponentów w układzie zachowując pełną funkcjonalność. Dodatkowo masa całej przekładni z osprzętem to jedynie około 44 kg.

Nowe rozwiązanie jest doskonałym przykładem innowacyjnej technologii przyszłości, która w zależności od konstrukcji i modelu pojazdu pozwala ograniczyć zużycie paliwa nawet o 20%.

Na podstawie materiałów firmy Schaeffler (LuK, INA, FAG)

 

POWIĄZANE POSTY

Zostaw Komentarz