Преселекторная коробка передач

А.В. Острецов, В.В. Бернацкий, В.М. Шарипов

Преселекторная коробка 

передач

Методические указания

Москва

Инфра-М

2015

А.В. Острецов, В.В. Бернацкий, В.М. Шарипов

Преселекторная коробка 

передач

Москва

Инфра-М; Znanium.com

2015

Острецов, А.В.

Преселекторная коробка передач / А.В. Острецов, В.В. Бернацкий, В.М. 

Шарипов. – М.: Инфра-М; Znanium.com, 2015. – 23 с.

ISBN 978-5-16-103678-5 (online)

В методических указаниях изложены цель, порядок проведения и содержание лабораторной 
работы, приведены описание общего принципа работы преселекторной коробки передач, 
составных частей её картера, особенности конструкции и работы двойного мокрого сцепления, 
описание конструкции механической части преселекторной коробки передач, схема трансмиссии 
автомобиля Porsche Cayenne и последовательность передачи крутящего момента к его ведущим 
колёсам, механизм блокирования трансмиссии на стоянке и описание механизма переключения 
передач.

ISBN 978-5-16-103678-5 (online)
© А.В. Острецов, В.В. Бернацкий, В.М. 

Шарипов, 2013, 2015

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ  
ФЕДЕРАЦИИ 

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ 
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАМИ) 
 

Кафедра «Автомобили и тракторы» 

 

                                                                                            Одобрено 
      методической комиссией 
                                                                                              по направлению 190000  
                                                                                          «Транспортные средства» 
А.В. Острецов 
В.В. Бернацкий 
В.М. Шарипов 
 

ПРЕСЕЛЕКТОРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ 

Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Конструкции 
автомобилей и тракторов» для студентов, обучающихся по специальности  
«Наземные транспортно-технологические средства»  
(специализация «Автомобили и тракторы») 
 

                                                                        Под общей редакцией 
                                   Засл. деятеля науки РФ, д.т.н., проф. 
                                                                          В.М. Шарипова 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

Москва - 2013 

УДК  629.113 – 685 
Разработано в соответствии с Государственным образовательным 
стандартом ВПО 2010 г. по специальности 190109.65 «Наземные транспортно-технологические средства» для специализации №1 «Автомобили и тракторы» 
 
Острецов А.В., Бернацкий В.В., Шарипов В.М. Преселекторная коробка 
передач. Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Конструкции автомобилей и тракторов» для студентов, обучающихся по специальности «Наземные транспортно-технологические средства» (специализация «Автомобили и тракторы»)  / Под общ. ред. В.М. Шарипова. – М.: Университет 
машиностроения, 2013. – 23 с.  
 
В методических указаниях изложены цель, порядок проведения и содержание лабораторной работы, приведены описание общего принципа работы 
преселекторной коробки передач, составных частей её картера, особенности 
конструкции и работы двойного мокрого сцепления, описание конструкции механической части преселекторной коробки передач, схема трансмиссии автомобиля Porsche Cayenne и последовательность передачи крутящего момента к 
его ведущим колёсам, механизм блокирования трансмиссии на стоянке и описание механизма переключения передач. 
 
Рецензенты: Проректор по научной работе Пензенского государственного 
университета, Засл. деятель науки РФ, д-р техн. наук, проф. И.И. Артёмов; научный сотрудник ОАО «НИИ Стали», канд. техн. наук В.А. Крючков. 
 
 
© А.В. Острецов, В.В. Бернацкий, В.М. Шарипов, 2013 
© Университет машиностроения, 2013 
 

 

СОДЕРЖАНИЕ 

1. Цель лабораторной работы ........................................................................... 
3

2. Порядок проведения лабораторной работы ................................................ 
3

3. Содержание лабораторной работы ...............................................................
3

3.1. Преселекторные коробки передач (общие сведения) …………………..
3

3.2. Картер коробки передач .............................................................................
5

3.3. Двойное сцепление ..................................................................................... 
8

3.4. Механическая часть коробки передач ...................................................... 
14

3.5. Система управления коробкой передач ....................................................
20

3.6. Особенности работы преселекторной коробки передач .........................
22

Список литературы …………………………………………………………… 23

1. ЦЕЛЬ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ 

Изучить конструкцию и принцип действия преселекторной коробки передач (КП) с двойным мокрым фрикционным сцеплением (сцеплением), производимой концерном ZF для автомобилей с колесной формулой 4х4 и 4х2 с продольным расположением силового агрегата (Porsche Cayenne, Porsche Panamera, 
Audi Quattro). 
 
 
2. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ 

Лабораторная работа проводится под руководством преподавателя. Изучение конструкции и принципа действия преселекторной КП осуществляется на 
натурном образце КП ZF с использованием методического указания. По окончании лабораторной работы студенты отвечают на контрольные вопросы. 
 
 
3. СОДЕРЖАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ 

3.1. Преселекторные коробки передач (общие сведения) 

В настоящее время на современных легковых автомобилях стали применять составные КП с двумя фрикционными сцеплениями (с двойным сцеплением). 
В качестве примера на рис. 1 приведена к и н е м а т и ч е с к а я  с х е м а  с о с т а в н о й  К П  D S G  (Direct Shift Gearbox). 
Представленная схема КП является преселекторной, так как для включения какой-либо передачи необходимо последовательно выполнить два управляющих воздействия на органы ее управления. С точки зрения принципа управления данная КП является секвентальной, так как здесь можно включать только 
соседнюю повышенную или пониженную передачу и нельзя перескочить через 
одну или более передач.  
Она состоит из двух параллельных КП. 
П е р в а я  К П  состоит из первичного вала 8, двух вторичных валов 2 и 
7 и промежуточного вала 6. Она обеспечивает с помощью синхронизаторов С1, 
С3, С5 и СЗХ включение соответственно 1, 3, 5 передачи и передачи заднего хода. 
При включении 1 и 3 передачи соответственно с помощью синхронизаторов С1 
и С3 крутящий момент с первичного вала 8 КП передается на вторичный вал 2 и 
далее через ведущую шестерню 3 центральной передачи на ее ведомую шестерню 1. При включении 5 передачи с помощью синхронизатора С5 крутящий 
момент с первичного вала 8 передается на вторичный вал 7 и далее через вторую ведущую шестерню 5 центральной передачи на ее ведомую шестерню 1. 
Включение передачи заднего хода осуществляется синхронизатором СЗХ. Здесь 
крутящий момент с первичного вала 8 КП на вторичный вал 7 передается через 
промежуточный вал 6. Для получения указанных передач связь между валом 

двигателя и КП осуществляется сцеплением Ф1. Таким образом, данная КП 
предназначена для включения всех нечетных передач и передачи заднего хода. 
В т о р а я  К П  состоит из первичного вала 4 и двух вторичных валов 
2 и 7. Она предназначена для включения с помощью синхронизаторов С2, С4 и 
С6  соответственно 2, 4 и 6 передач (всех четных передач). Здесь связь между 
валом двигателя и КП осуществляется сцеплением Ф2. 
Управление процессом переключения передач в данной КП выполняется 
с помощью бортового компьютера. При стоянке автомобиля сцепления Ф1 и Ф2 
и синхронизаторы С1 – С6  и СЗХ выключены. Для начала его трогания с места 
синхронизатором С1 включают 1 передачу  и после этого включают фрикционное сцепление Ф1. В результате происходит трогание с места и разгон автомобиля на 1 передаче. При достижении точки переключения передачи, основываясь на данных о динамике разгона автомобиля, компьютер принимает решение 
о включении 2 передачи. В результате этого происходит включение синхронизатора С2 и разгон ведомых деталей сцепления Ф2.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Рис. 1. Кинематическая схема коробки передач DSG: 
1 – ведомая шестерня центральной (главной) передачи; 2, 7 – вторичные валы; 3, 5 – ведущие 
шестерни центральной (главной) передачи; 4, 8 – первичные валы; 6 – промежуточный вал; 
Ф1, Ф2 - фрикционные сцепления; С1 – С6 и СЗХ – синхронизаторы включения соответственно 
1 – 6 передач и передачи заднего хода  
 

После выравнивания угловых скоростей синхронизируемых деталей 
трансмиссии начинается процесс включения сцепления Ф2 и одновременного 
выключения сцепления Ф1. Оба сцепления одновременно участвуют в передаче 
мощности без разрыва ее потока, поэтому снижения скорости движения автомобиля не происходит. После выключения сцепления Ф1 синхронизатор С1 
также выключается. Автомобиль продолжает разгон уже на 2 передаче и когда 
скорость движения автомобиля достигает очередной точки переключения передачи, то происходит включение 3 передачи. Последующие переключения передач происходят по той же схеме.   
Аналогичные процессы происходят и при снижении скорости автомобиля, 
когда включается более низкая передача. При нажатии на педаль тормоза оба 
сцепления Ф1 и Ф2 выключаются, но бортовой компьютер продолжает отслеживать скорость движения автомобиля и соответственно с ней выбирать нужную 
передачу в КП (включается соответствующий синхронизатор). 
Таким образом, составные КП с двумя параллельными КП является перспективными для применения в трансмиссиях автомобилей, так как позволяют 
существенно уменьшить число фрикционных элементов управления, а, следовательно, повысить КПД КП, обеспечивая при этом процесс переключения без 
разрыва потока мощности с различной степенью перекрытия передач. При этом 
значительно снижается стоимость КП. 
 

3.2. Картер коробки передач 

Двойное сцепление и КП расположены в отдельных картерах из алюминиевого сплава. Картер сцепления присоединяется болтами к переднему торцу 
картера КП (рис. 2). В передней части картера размещается механическая часть 
КП. 

 
 
Рис. 2. Картер коробки передач (вид слева): 
1, 2 – передний и задний торцы; 3 – рычаг привода механизма блокирования трансмиссии 

В задней части картера КП, отделённой от передней части поперечной 
стенкой, размещается привод передних колёс (рис. 3). 
 

 

Рис. 3. Шестерни привода колёс передней оси 
 
Картер КП с заднего торца закрывается крышкой (рис. 4), в которой расположены муфта Haldex 3 и исполнительный механизм блокирования трансмиссии автомобиля на стоянке. 
Механизм блокирования трансмиссии на стоянке состоит из зубчатого 
колеса 2, установленного на корпусе муфты Haldex 3, стопорного язычка 1, который может поворачиваться в картере КП на оси, и привода. Привод  осуществляется механическим способом от селектора при помощи рычажно-тросового 
механизма. 
При положениях селектора «R», «N», «D» и «S» механизм отключен. Это 
обеспечивается специальным фиксатором в приводе (рис. 5). В положении на 
рис. 5,а фиксатор входит в паз элемента привода и удерживает механизм блокирования трансмиссии в нерабочем состоянии. 
При переводе селектора в положение «P» («парковка») фиксатор переходит в положение, представленное на рис. 5,б, где трос с конусом на конце воздействует на стопорный язычок и перемещает его в канавку зубчатого колеса, 
блокируя трансмиссию. 
Снизу картера КП установлен поддон (см. рис. 6) с масляным фильтром, 
расположенным в отдельном бачке 1, и  всасывающим трубопроводом 2 масляного насоса. Электрогидравлическая система управления КП обеспечивает переключение передач, управление работой двойного сцепления, смазывание и 

охлаждение двойного сцепления (под давлением), смазывание элементов КП и 
привода переднего моста (разбрызгиванием). 
 

 

Рис. 4. Задняя крышка картера коробки передач: 
1 – стопорный язычок механизма блокирования трансмиссии; 2 – зубчатое колесо механизма 
блокирования трансмиссии; 3 – муфта Haldex 

 

 
                                        а)                                                   б) 

Рис. 5. Работа фиксатора механизма блокирования трансмиссии: 
а – механизм включен; б – механизм отключен