На данный момент это самая эффективная разновидность автоматических трансмиссий для автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Такие коробки передач стали практически стандартом для спортивных моделей. Как и многие технические решения, которые сегодня стали привычными, трансмиссия с двойным сцеплением долго ждала практической реализации – французский инженер Адольф Кегресс подал первую заявку на патент еще в 1935 году. Он совершенствовал конструкцию, и к 1939 году построил первый опытный образец такой трансмиссии, который испытал на Citroen Traction Avant.
Царский водитель
Адольф Кегресс был талантливым изобретателем – только во французском патентном бюро на его имя зарегистрировано более сотни патентов. Часть его изобретений запатентованы в США. Он родился во Франции в семье иммигрантов из Германии, а возможно из Австрии.
Свою карьеру он начал в России – он приехал сюда в 1903 году, когда ему было 24 года. Здесь он женился на Софье Моняковой, и в этом браке родились трое детей. В 1906 году его пригласили на должность технического руководителя императорского гаража, а вскоре он стал и персональным водителем Николая II. Дороги в тогдашней России были не очень высокого качества, а зимой приходилось передвигаться по снегу. Это и натолкнуло молодого француза на создание оригинального движителя – вместо задних колес на автомобили ставили гусеницы, а на передние монтировали лыжи. Одним из достоинств идеи Кегресса было то, что автомобиль можно было переоборудовать в условиях гаража, без изменения конструкции трансмиссии.
После возвращения во Францию в 1917 году Кегресс предложил свои наработки Андре Ситроену, и вскоре полугусеничные машины с двойным шевроном продемонстрировали проходимость и надежность в длительных экспедициях по Сахаре в 1922 и 1923 годах, и пробегах – «Черном рейде» по Африке (1925-1926), «Желтом рейде» из Бейрута в Пекин (1931-1932) и «Белом Рейде» в Канаде (1934). Позже Кегресс покинул Citroen и занялся перспективными разработками – кроме автоматической трансмиссии он разработал также дистанционно управляемую танкетку и усовершенствовал шариковую ручку. Он умер в 1943 году. Его сын управлял компанией, которой принадлежали права на изобретения Кегресса.
Первый европейский «автомат»
Фактически трансмиссия Кегресса была первой полностью автоматической коробкой передач в Европе. До этого и в Европе, и в Америке в различных конструкциях автоматизированных трансмиссий переключение происходило по команде человека – водителя избавляли от заботы лишь частично, облегчая переключение благодаря применению различных сервоприводов. Как правило, это были преселекторные коробки, где надо было сначала выбрать нужную передачу, а включалась она при нажатии специальной педали.
Кегресс придумал сделать коробку как бы состоящей из двух – одна состоит из нечетных ступеней, вторая из четных, и каждая из них соединяется с двигателем через собственное сцепление. Пока работает, скажем, первая передача, привод переключения включает вторую, и для перехода на нее надо разомкнуть «нечетное» сцепление и замкнуть «четное». Это упрощало управление и, что немаловажно, ускоряло переключение. Для осуществления этого использовались гидроприводы, и коробка Кегресса могла работать в полностью автоматическом режиме, при этом сохранялась возможность и ручного переключения – на гидромеханических «автоматах» она появилась только в 90-е годы.
Интересно, что она появилась почти одновременно с более известной теперь конструкцией – «автоматом» с гидромуфтой и планетарным редуктором Hydra-Matic, которая стала первой серийной автоматической трансмиссией. Ее General Motors начала устанавливать на серийные модели Oldsmobile уже в 1939 году, во Франции же к тому времени появились другие заботы – в сентябре 1939 года началась Вторая мировая война.
Слишком сложная
Однако трудно быть уверенным в том, что внедрению трансмиссии с двойным сцеплением в производство помешала только война. Из-за Великой депрессии в Европе, как и в США, спрос на автомобили значительно снизился, и у производителей было не слишком много свободных средств на разработку и доводку новых решений. При этом в США все-таки оставалось достаточно много обеспеченных покупателей, которые позволяли себе платить за удобство – в 1941 модельном году Hydra-Matic, которая предлагалась в качестве опции, заказали 30% покупателей Cadillac и 45% Oldsmobile. В феврале 1942 года производство легковых автомобилей в США запретили, так что прогресс остановился до 1945 года. Интересно, что Hydra-Matic устанавливали на танки, которые во время войны производили на заводах Сadillac – сразу две, по одной на каждый борт. А Buick во время войны разработал трансмиссию с гидротрансформатором, и этот опыт был использован при создании трансмиссии для легковых автомобилей, которая появилась в 1948 году. Но это, как говорится, совсем другая история.
Как показало дальнейшее развитие событий, коробка конструкции Кегресса все-таки оказалась слишком сложной для технологий даже шестидесятых годов. В 1961 году срок действия первых патентов как раз истек, и такую трансмиссию сделали для английских Hillman Minx. Однако она показала себя ненадежной. И на уже выпущенных автомобилях ее заменили на механическую коробку передач.
Неудачи
В разоренной войной Европе спрос на облегчение труда водителя был невысок – большинство автопроизводителей, даже Daimler-Benz, предлагали в лучшем случае автоматическое сцепление. Британцы оставались верны преселекторным коробкам – Daimler ставил их на свои автомобили до 1954 года. Дело было не только в стоимости самих «автоматов», но и в том, что гидромеханические трансмиссии с их низким коэффициентом полезного действия (КПД) увеличивали расход топлива. В Америке это не было проблемой: США в то время были лидером по добыче нефти, поэтому бензин там стоил недорого, а типичные для «американцев» двигатели большого рабочего объема развивали достаточно высокую мощность, чтобы водитель не замечал потерь из-за «автомата».
В Европе ситуация была иной: небольшие автомобили и без того не отличались динамикой (поэтому максимальная скорость на загородных дорогах не ограничивали почти нигде – не было смысла), и бензин надо было экономить. Поэтому даже в семидесятые годы доля АКП на продаваемых в Европе автомобилях не превышала несколько процентов, в то время как в Северной Америке она уже превысила 50%.
С точки зрения европейского покупателя коробка с двойным сцеплением была бы прекрасной альтернативой гидромеханическому «автомату» – ведь ее КПД такой же, как у обычной механической, и вопрос с расходом и потерями мощности был бы решен. Вариатор, который появился на автомобилях DAF 600, выпускавшихся c 1959 года, был рассчитан на передачу небольшого крутящего момента, и подходил только для легких компактных автомобилей. Если бы Кегресс дожил до пятидесятывх годов и смог бы довести свою конструкцию до серийного производства, картина. Но ее никто не выпускал. Возможно, будь Кегресс жив, он сумел бы довести конструкцию до совершенства. Но этого не слукчилось.
В 1980 году такую коробку сделала английский производитель тормозов и сцеплений Automotive Products (AP). В пятидесятые годы она успешно освоила выпуск системы Manumatic, которая избавляла водителя от необходимости использовать сцепление, и ее использовали несколько производителей автомобилей. Техническим директором AP в 1980 году был выдающийся конструктор, Гарри Уэбстер – он много лет был главным инженером компании Triumph, и в 1968 году он занял аналогичную должность во всем холдинге British Leyland Motor Corporation. В 1974 его заслуги перед британским автопромом были отмечены званием кавалера Ордена Британской империи. Однако с двойным сцеплением ему не повезло: новая разработка AP не заинтересовала производителей автомобилей, и дальше проекта дело не пошло.
Гоночный вариант
Главную роль в реализации идеи Кегресса сыграл знаменитый Фердинанд Пиех. В 1972 году он пришел на Audi, где активно внедрял технические новинки – например, он стал инициатором создания Audi quattro – сначала в качестве машин для раллийной команды. Трансмиссии с двойным сцеплением также впервые были реализованы для гонок. Впервые ее поставили в 1983 году на Porsche 956, а затем такая коробка появилась на Audi Sport quattro S1 в 1985 году. Правда, они не были автоматическими – водитель должен был сам выбирать нужную передачу, да и педаль сцепления сохранили, хотя пользоваться ей надо было только при трогании с места и остановке. В данном случае главным преимуществом, которые они обеспечивали, была скорость переключения. За счет того, что для смены передачи нужно только замкнуть одно сцепление, и разомкнуть другое, время переключения сокращается до долей секунды, а значит, мощность от двигателя на колеса подается практически без перерыва. Это помогало гонщикам выигрывать драгоценные секунды.
Однако то, что хорошо для спортивной трассы, не всегда подходит для обычных дорог. Новую трансмиссию рассматривали как вариант для Porsche 924, но она показалась слишком жесткой при переключениях для обычных водителей, да и нужного уровня надежности тогда достичь не удалось.
Теперь для всех
В 1993 году Фердинанд Пиех стал председателем правления Volkswagen AG. На этом посту ему на какое-то время стало не до техники, которую он знал и любил – компания была на грани банкротства, в первом квартале 1993 года убыток достиг 1,25 миллиарда марок. И он доказал, что их хорошего инженера вполне может получиться отличный менеджер – он сумел добиться оптимизации производства, решил проблемы с качеством продукции, и через 10 лет годовая прибыль превышала два миллиарда евро.
Одним из средств решения проблем Volkswagen стало расширение модельной гаммы, а также внедрение новых технических решений. При Пиехе на автомобилях группы Volkswagen появилиcь двигатели довольно экстравагантной конструкции – вплоть до 16-цилиндрового на Bugatti Veyron. А также трансмиссии с двойным сцеплением. В 2003 году на Volkswagen Golf R32 появилась шестиступенчатая трансмиссия DSG. К созданию первой DSG Volkswagen привлек известного производителя трансмиссией BorgWarner.
Достоинства очевидны при сравнении характеристик – Golf R32 с обычной шестиступенчатой «механикой» разгоняется до 100 км/ч за 6,6 секунды, а с DSG на 0,2 секунды быстрее. Расход топлива в смешанном цикле соответственно 11,5 и 10,2 л/100 км. С гидромеханическими АКП картина была обратной: «автомат ухудшал динамику и увеличивал расход топлива.
А тут просто чудо! Коробка с двойным сцеплением обеспечивает преимущества не только благодаря более быстрой смене передач, но и потому, что управляющий трансмиссией компьютер выбирает моменты переключения точнее, чем любой водитель. Впрочем, как задумывал еще Кегресс, этой трансмиссией можно управлять и в ручном режиме.
Благодаря DSG доля «автоматов» на Volkswagen быстро выросла – в 1999 году она составлял 15%, в 2009 достигла 39, а в 2019 – 76%. И большинство «автоматов» именно DSG.
Вскоре тe же DSG модели DQ250 начали ставить на Audi, Skoda и SEAT, а для Bugatti Veyron семиступенчатую трансмиссию разработала британская компания Ricardo. Volkswagen разработал и производит еще несколько моделей DSG для разных применений – для продольного и поперечного расположения двигателя, рассчитанными на разный крутящий момент. Некоторые из них, в частности, семиступенчатая DQ200 c сухим сцеплением, известны своими «детскими болезнями», но они довольно скоро были устранены.
Конкуренты оценили идею. Первая японская трансмиссия с двойным сцеплением появилась на Nissan GT-R в 2007 году – ее разработала BorgWarner, а производила компания Aichi. А вот Mitsubishi заказала такую коробку у немецкой Getrag, как и BMW, Ford, Renault, Peugeot, Ferrari и другие. Porsche трансмиссии с двойным сцеплением поставляет ZF. Да, как правило автопроизводители покупают такие сложные агрегаты у специализированных компаний. Но не всегда.
Для Mercedes-Benz SLS AMG трансмиссию заказали у Getrag (ту же модель, что и для Ferrari и Ford GT40), а вот для А-класса и В-класса компания производит трансмиссию с двойным сцеплением 7G-DCT сама, на заводе в Румынии. Традиционно самостоятельность проявляет Honda – коробки для своих моделей она делает сама. А для Fiat и Alfa Romeo трансмиссии делает родственная компания Fiat Powertrain Technologies. Корейская Hyundai Transys производит все виды трансмиссий, В том числе с двойным сцеплением. С 2013 года трансмиссии с двойным сцеплением выпускает китайская компания Huadu Global Transmission, поставляет свою продукцию для марок Zotye, Roewe и других.
Сейчас доля трансмиссий с двойным сцеплением достигла 15%, и примерно равна вариаторам. Если в Северной Америке привыкли к гидромеханическим АКП, то в Азии предпочитают вариаторы, а в Европе – именно коробки с двойным сцеплением.
Большинство таких трансмиссий имеют шесть, семь или восемь передач. Honda разработала для купе NSX девятиступенчатую коробку, и, похоже, это разумный предел. Volkswagen планировал выпустить 10-ступенчатую DSG, но отказался от этих планов, посчитав это нецелесообразным.
Запрет продаж новых автомобилей с ДВС с 2035 года, конечно, изменит картину, считают эксперты журнала AUTO3N
Как ее называть
На Volkswagen ее назвали DSG – Direktschaltgetriebe, что можно перевести как «коробка с прямым включением передач», и как часто случалось и раньше, многие водители и работники автосервисов называют так все подобные трансмиссии независимо от их производителя, хотя формально это неверно. У многих компаний есть собственные обозначени
В немецкой технической литературе этот тип трансмиссий называют Doppelkupplungsgetriebe, то есть «трансмиссия с двойным сцеплением». По-английски этот тип трансмиссии стали называть так же Double Clutch Transmission, сокращенно DCT. В русском языке устоявшегося термина пока не появилось, логично было бы использовать сокращение термина трансмиссия с двойным сцеплением в виде ТДС.
Golf R32 – самая мощная и быстрая модификация Volkswagen Golf четвертого поколения. Она появилась уже на излете существования модели: в 2002 году до появления Golf пятого поколения оставалось всего два года. Golf R32 получил шестицилиндровый двигатель объемом 3,2 л и мощностью 241 л.с., и развивал 247 км/ч. К 2003 модельному году в Вольфсбурге приготовили новую версию, с первой в мире серийной трансмиссией с двойным сцеплением, шестиступенчатой DQ250. Ее производство началось на заводе Volkswagen в Касселе в июне 2003 года.
Автор публикации
