Transmissão de dupla embreagem - Dual-clutch transmission

Esquema de um DCT (usando duas embreagens idênticas localizadas no eixo do volante)

Uma transmissão de dupla embreagem ( DCT ) (às vezes chamada de transmissão de dupla embreagem ) é um tipo de sistema de transmissão de veículo com várias velocidades , que usa duas embreagens separadas para conjuntos de marchas pares e ímpares . O projeto costuma ser semelhante a duas transmissões manuais separadas com suas respectivas embreagens contidas em um invólucro e funcionando como uma unidade. Em aplicações de carros e caminhões, o DCT funciona como uma transmissão automática , não exigindo a intervenção do motorista para mudar as marchas.

O primeiro DCT a atingir a produção foi a transmissão automática Easidrive introduzida no carro de tamanho médio 1961 Hillman Minx . Isso foi seguido por vários tratores da Europa Oriental na década de 1970 (usando operação manual por meio de um único pedal de embreagem), depois o carro de corrida Porsche 962 C em 1985. O primeiro DCT da era moderna foi usado no Volkswagen Golf R32 de 2003 . Desde o final dos anos 2000, os DCTs tornaram-se cada vez mais difundidos e suplantaram as transmissões automáticas hidráulicas em vários modelos de carros.

Projeto

DCT baseado em um layout de embreagem concêntrica (dentro da capa preta redonda, mostrada no centro da imagem)

O princípio fundamental de um DCT é que uma embreagem aciona um conjunto de engrenagens para as engrenagens pares, enquanto a outra embreagem aciona as engrenagens ímpares. Uma vez que o DCT pode pré-selecionar uma marcha ímpar enquanto o veículo está sendo impulsionado em uma marcha par (ou vice-versa), os DCTs podem mudar várias vezes mais rápido do que seria possível com uma transmissão manual. Ao sincronizar a operação de uma embreagem para engatar no momento preciso em que a outra está desengatando, um DCT pode mudar as marchas sem interromper o fornecimento de torque às rodas.

Um DCT usa pacotes de embreagem (de acordo com uma transmissão manual), em vez do conversor de torque usado pelas transmissões automáticas tradicionais (hidráulicas). As embreagens DCT são "úmidas" ou "secas" e são semelhantes às usadas na maioria das motocicletas. Embreagens úmidas são banhadas em óleo para fornecer resfriamento para a superfície da embreagem, portanto, embreagens úmidas são frequentemente usadas em aplicações com cargas de torque mais altas, como o motor de 1.250 N⋅m (922 lbf⋅ft) no Bugatti Veyron .

Vários arranjos para as duas embreagens são possíveis e são descritos abaixo:

  • A maioria dos DCTs automotivos usa dois pacotes de embreagem concêntricos localizados no mesmo eixo do volante . Portanto, o pacote de embreagem externo tem um diâmetro maior do que o pacote de embreagem interno.
  • Muitos DCTs para tratores (como o Fortschritt ZT 320 ) usam um arranjo semelhante, onde as embreagens estão localizadas no mesmo eixo do volante. A diferença é que as embreagens estão em posições diferentes neste eixo (ou seja, uma em frente da outra) e do mesmo tamanho. Este projeto é usado pelo Tremec TR-9070 DCT usado pelo Ford Mustang Shelby GT500 2020 .
  • Outro projeto (como usado pela transmissão Volkswagen DQ200 ) dispõe de duas embreagens de tamanho idêntico localizadas lado a lado. Este projeto requer dois eixos de entrada lado a lado, que são acionados do virabrequim por meio de engrenagens.

História

Diagrama esquemático de um tipo de caixa de câmbio de dupla embreagem:

O conceito de uma transmissão de dupla embreagem foi inventado pelo engenheiro francês Adolphe Kégresse em 1939. A transmissão foi projetada para uso no Citroën Traction Avant , no entanto, a Kégresse ficou sem dinheiro antes que um modelo funcional pudesse ser desenvolvido.

Um dos primeiros DCTs de produção foi a unidade Easidrive desenvolvida no final dos anos 1950 pela Smiths Industries and Rootes do Reino Unido. Este DCT - apresentado no Hillman Minx 1961 (Série IIIC) - usava duas embreagens eletromagnéticas , junto com eletrônicos analógicos e uma série de solenóides para implementar as mudanças de marcha. O Easidrive foi oferecido como uma opção nos modelos Hillman e Singer, porém não era um dispositivo confiável e muitos foram substituídos por transmissões manuais convencionais.

A Porsche começou a desenvolver DCTs para carros de corrida no final dos anos 1970, devido à possibilidade de um DCT impedir uma queda na aceleração durante as mudanças de marcha em um motor turboalimentado. Como a eletrônica necessária para controlar a transmissão tornou-se compacta o suficiente para ser prática, a transmissão Porsche Doppelkupplungsgetriebe ("caixa de câmbio de dupla embreagem") (PDK) foi instalada como um protótipo em um carro de corrida Porsche 956 Le Mans em 1983. O primeiro uso de um PDK em competição foi o carro de corrida Porsche 962 C Le Mans de 1985 , que ganhou o Campeonato Mundial de Carros Esportivos em 1986. A transmissão PDK também foi usada no carro de rally Audi Sport Quattro S1 Grupo B de 1985 .

O primeiro carro de passageiros de produção em massa a usar um DCT foi o 2003 Volkswagen Golf R32 .

Fabricantes

BorgWarner

A BorgWarner produziu o primeiro DCT de produção em massa, usado no modelo R32 introduzido na gama Volkswagen Golf em 2003. A empresa produziu muitos dos DCTs usados ​​pelo Grupo Volkswagen (comercializados como DSG para carros da marca Volkswagen) e produziu vários componentes para o carro esportivo Nissan GT-R 2007 , uma das primeiras aplicações para DCTs envolvendo altas cargas de torque. A empresa fornece a diversos fabricantes de automóveis unidades de transmissão completas, embreagens úmidas e / ou módulos de controle mecatrônicos .

Getrag

Getrag iniciou a produção de DCTs em 2008 e forneceu fabricantes como BMW, Dacia, Dodge, Ferrari, Mercedes-Benz, Ford, Mitsubishi, Renault, Smart e Volvo. O Getrag 7DCL750 é um DCT de 7 velocidades projetado para motores de alto desempenho e tem uma classificação de torque de 750 N⋅m (553 lbf⋅ft). É usado em carros esportivos com motor central, como o 2009 Ferrari 458 , o 2014 Mercedes-AMG GT e o 2017 Ford GT .

LuK

LuK DCTs têm sido usados ​​pelo Grupo Volkswagen desde 2008, em vários carros menores com saídas de torque relativamente baixas.

Ricardo

Ricardo projetou e construiu o DCT de 7 velocidades usado pelo Bugatti Veyron 2005-2015 , que tem um motor turbo de 16 cilindros que produz 1.250 N⋅m (922 lbf⋅ft) de torque.

ZF Friedrichshafen

A ZF Friedrichshafen produz o DCT de 7 velocidades usado pela Porsche.

Uso em veículos motorizados

Após a introdução do DCT em 2003 no Volkswagen Golf R32 , usando um DCT de 6 velocidades (código do modelo DQ250 ) com duas embreagens úmidas dispostas concentricamente. Ao longo dos anos seguintes, este DCT tornou-se disponível em vários modelos Volkswagen e Audi. Em 2008, o grupo Volkswagen começou a produção do DQ200 , um DCT de 7 velocidades usando duas embreagens secas dispostas lado a lado (em vez de concentricamente). A Volkswagen afirma melhorias na economia de combustível de 6% em comparação com um manual de 6 velocidades e 20% em comparação com uma transmissão automática (hidráulica) tradicional. As transmissões DCT foram usadas em veículos vendidos pela Volkswagen, Audi, SEAT, Skoda e Bugatti, principalmente comercializados usando o termo Caixa de Câmbio Direct-Shift (exceto Audi, que também usou o termo S-Tronic ).

O uso em carros de alto desempenho começou em 2005 com o DCT de 7 velocidades usado no Bugatti Veyron . Outras aplicações iniciais de alto desempenho incluem o 2007 Nissan GT-R , o 2008 Ferrari California , o 2008 Mitsubishi Lancer Evolution X e o 2009 Porsche 911 (997) .

A Honda VFR1200F de 2009 é a primeira motocicleta a usar um DCT. Desde então, a Honda expandiu a aplicação do DCT para o modelo Gold Wing (modelo do ano 2018), o Africa Twin, o Rebel 1100 e o NC750X (modelo do ano 2020).

Em 2010, a transmissão Duonic de 6 velocidades Mitsubishi Fuso se tornou o primeiro DCT a ser usado em um caminhão.

O Acura ILX 2012 usa um conversor de torque (um dispositivo normalmente usado em transmissões automáticas hidráulicas) emparelhado com seu DCT de 8 velocidades. O objetivo do conversor de torque é melhorar a suavidade da direção em baixa velocidade, por meio da eliminação de solavancos e estremecimentos às vezes encontrados em DCTs em baixa velocidade.

Muitos carros chineses como MG HS , Geely Binyue e outros usam este modelo de transmissão.

Uso em tratores

Vários tratores da década de 1970 de países do Leste Europeu (como os derivados Kirovets K-700 ) usavam DCTs operados manualmente. Por exemplo, o Fortschritt ZT 300 tem uma função Unterlastschaltstufe ("mudança sob carga"), que precisa ser pré-selecionada pelo motorista e então ativada pressionando a embreagem até a metade. Isso engata a segunda embreagem, que aplica uma engrenagem de redução às rodas acionadas sem qualquer interrupção na transmissão do torque às rodas.

Uso em vagões

Um tipo diferente de transmissão de embreagem dupla tem sido usado em alguns vagões . As duas embreagens são colocadas uma no eixo de entrada da caixa de engrenagens e a outra no eixo de saída da caixa de engrenagens. Para fazer uma mudança de marcha, ambas as embreagens desengatam simultaneamente e um freio dentro da caixa de câmbio engata. A mudança ocorre com todas as engrenagens estacionárias, portanto, nenhum mecanismo de sincronização é necessário. Após a mudança de marcha, ambas as embreagens engatam novamente. Há uma interrupção significativa na transmissão de força, portanto, este sistema é inadequado para locomotivas de manobra .

Veja também

Referências