Laat op tijd je dsg onderhoud uitvoeren door onze ervaren techniekers bij autocenterGent.
Inhoud:
Geschiedenis
Voor- en nadelen van de DSG
Werking van de DSG
Sleutelen aan de droge dubbele koppeling
Natte dubbele koppeling
De opbouw v/e dubbele meervoudige natte koppeling
DMF of tweedelig vliegwiel
Werking van het tweedelig vliegwiel
Een direct schakelende versnellingsbak of DSG (Duits: Direkt-Schalt-Getriebe of Engels Direct-Shift-Gearbox) is een elektronisch gestuurde dubbele koppeling met meerdere assen versnellingsbak Dit zonder koppelingspedaal maar volledig automatisch of half automatisch met handbediende sturing.
(Soms vindt men in Engelstalige informatie de afkorting DCTterug = Double Clutch Transmission, de eerste uitvoeringen bij Porsche hadden de benaming PDK of Porsche Dual Klutch.)
Eenvoudiger gezegd is een DSG twee afzonderlijk versnellingsbakken en koppelingen in één behuizing en werkend als één geheel.
Door gebruik te maken van twee onafhankelijk werkende koppelingen kan de DSG de eerstvolgende versnelling reeds schakelen en zo vluggere schakeltijden realiseren dan een klassieke versnellingsbak.
Het is ontwikkeld door Borg Warner en verder toegepast door Porsche bij de ontwikkeling van hun 956 en 962C race wagensin de jaren 1980.
De VAG-groep is één van de pioniers geweest om deze techniek toe te passen in hun productiemodellen. Ondertussen hebben de meeste constructeurs al versies van de DSG-bak in hun programma.
Voordelen:•
Brandstof besparend (± 5 à 10%) tegenover een conventionele automatische versnellingsbak.• Gering verlies van het motorkoppel naar de wielen tijdens het schakelen.• Korte schakeltijden tussen de verschillende versnellingen door de preselectie van de versnellingen (± 8 milliseconden).• Schakelen zonder schokken.• Geen koppelingspedaal meer.• Automatische schakeling gestuurd door elektronica.• Mogelijkheid om toch manueel te schakelen.• Consequent terugschakelen binnen de 6/10 seconde onafhankelijk van de gaspedaalstand of de ingeschakelde versnelling.
Nadelen:•
Licht slechter mechanische efficiëntie tegenover een klassieke bak, vooral de versies met een natte dubbele koppeling door de hydraulica en de bijbehorende elektronica.• Dure speciale transmissie vloeistoffen en smeermiddelen die regelmatig moeten vervangen worden.• Duurdere productiekost.• Bij versleten droge dubbele koppelingen ingewikkelde en dure herstellingskosten.• Lange schakeltijden wanneer een versnelling manueel gekozen wordt die niet gepreselecteerd was. (± 11/10 sec)• Zwaarder dan een conventionele versnellingsbak.2. Werking van de DSG:
De DSG met zes versnellingen en dubbele natte koppelingen kennen we sinds zijn introductie in de VW Golf R 32 in 2003. In die sport-Golf was de lichte en snelle automaat helemaal op zijn plaats. Maar ook voor minder sportieve auto’s is de DSG interessant, dus zit hij nu al in veel meer modellen van het VAG concern.
In 2008 volgde de 7-traps DSG met dubbele droge koppeling.
Met zijn 77 kg is die nog eens 16 kg lichter dan de 6-traps. Dankzij zijn droge koppelingen en lange
zevende versnelling is de 7-traps DSG bovendien zelfs zuiniger dan een handbak. Daarmee is de DSG
ineens ook heel aantrekkelijk voor lichter gemotoriseerde auto’s. Zo kan bijvoorbeeld Audi dankzij de DSG een A3 met A-label leveren en hebben nu ook B-segment-auto’s als de VW Polo en de Seat Ibiza een DSG.
De meeste constructeurs hebben nu een DSG versnellingsbak in hun programma en het aantal versnellingen zijn al vermeerderd tot 10. Dit om een nog betere spreiding van het koppel te verkrijgen en het verbruik te verminderen.
Principe van de DSG
In de praktijk zij beide versnellingsbakken samengebouwd als één geheel.
Achter allebei de koppelingen zit een eigen ingaande versnellingsas. De massieve as met de oneven versnellingen zit achter koppeling 1 (K1), de even versnellingen en de achteruit zitten op de holle as achter K2.
Het basisprincipe:
Trek je op in één, dan is K1 gesloten en schakelt het elektronisch gestuurde schakelmechanisme de tweede versnelling op de holle as alvast in. Is het tijd om te schakelen dan opent K1 en sluit K2 en rijd je in twee. Accelereer je door dan schakelt de drie op de massieve as alvast in waarna de elektronische sturing afhankelijk van de gaspedaalstand verder opschakelt. Dit gaat zo door voor al de volgende versnellingen.
Rem je af dan wordt de een lagere versnelling voorgeschakeld.
Maar pas als bijvoorbeeld K2 opent en K1 sluit, rijd je daadwerkelijk in een lagere versnelling.
De elektronica bepaald aan de hand van het gevraagde koppel,toerental en snelheid het moment van schakelen. Dit kan echter ook, indien gewenst, manueel gebeuren, meestal door lepelschakelaars aan het stuur.
Geen trekkrachtonderbreking
Het is duidelijk dat een versnelling die al klaar staat snel in te schakelen is. Maar schakelen zonder trekkrachtonderbreking?
Om uit te leggen hoe het zit, tonen we een onderstaand grafiekje van het motorkoppel in de tijd.
In het begin loopt het door K1. Dan gaat K1 open terwijl K2 sluit. In de korte overlapperiode slippen beide koppelingen. Dit duurt voor de volledige overschakeling ongeveer 8 milliseconden.
Het koppel door K1 zakt naar 0 Nm en tegelijkertijd gaat een steeds groter deel van het motorkoppel door K2.” In de grafiek ziet dat eruit als kruisende lijnen.
Tel je de koppels door beide koppelingen op dan kom je op ieder moment in de overlapperiode op het motorkoppel uit.
De realiteit is enigszins iets anders, dit is een geïdealiseerde weergave.
Als de koppelingen slippen wordt motorvermogen omgezet in warmte. Dus is het resterende koppel in de overlapperiode lager.
Eigenlijk zou er een klein deukje in het koppelverloop moeten zitten.
Warmte en koppel
Kijken we nu even naar de constructie van de dubbele droge koppeling:
De centrale druktafel in het midden is gelagerd op de holle as. Koppeling K1 zit aan de motorkant daarvan, op de spiebaan van de massieve as.
De koppeling sluit als de drukplaat van K1 de koppelingsplaat tegen de centrale druktafel duwt. De diafragmaveer van K1 zit aan versnellingsbakzijde en bedient de drukplaat via een trekanker.
K2 inclusief drukplaat, diafragmaveer en koppelingsdeksel zitten aan de versnellingsbakzijde van de centrale drukplaat.
Een belangrijk aspect bij koppelingen is warmte: Slip geeft hitte.
De bedrijfstemperatuur van een droge koppeling is 180 tot 200°C.
Loopt de temperatuur op naar 250°C, dan begint de voering te verbranden.
Bij de DSG met natte koppelingen voert de olie die warmte af. Bij de droge variant moeten de centrale druktafel en de beide drukplaten de warmte opnemen. Dat gaat goed bij motoren tot 250 Nm. Sterkere motoren zijn aangewezen op de natte DSG.Alhoewel: Als je de massa van de centrale drukplaat en de druktafels vergroot, neemt de warmteopnamecapaciteit toe. In een sportauto
wil je dit extra gewicht en vooral de massatraagheid in de aandrijflijn niet.
Maar in een grote zware pick-up truck met een enorm koppel hoeft dat geen bezwaar te zijn.
K1 slijt sneller
Behalve voor warmte zorgt slip ook voor slijtage. En die kan de DSG in de problemen brengen. Immers: Slijt een conventionele koppeling, dan wordt de bedieningsslag langer.
Bij de DSG zit de wegrijdversnelling achter koppeling K1. Dus zeker als de auto veel stadsverkeer rijdt, zou K1 sneller slijten dan K2. Dan zou bij schakelen K2 al te ver sluiten voor K1 ver genoeg open is.
En gaat het achter de koppelingen in de versnellingsbak fout.De synchronisatie van beide koppelingen moet correct zijn.
Om dat probleem voor te zijn, maakt de droge DSG gebruik van zelfnastellende koppelingen.
Hoe werkt dit?
Het diafragma zit niet vast aan het deksel van de koppeling, maar is ondersteund door een sensorveer. Slijt er wrijvingsmateriaal weg, dan verandert de diafragmahoek en wordt de bedieningskracht groter dan de reactiekracht van de sensorveer.
Daardoor schuift de verstelinrichting het kantelpunt van het diafragma iets in de richting van de
druktafel en zakken bedieningskracht en -slag weer terug naar het oude niveau.
3. Sleutelen aan de droge dubbele koppeling.
Reparatie van de dubbele koppeling:
Zijn de koppelingen versleten dan is vervanging mogelijk. Er is een after-market programma voor de zelfnastellende dubbele koppeling.
Maar let op: het is geen eenvoudige reparatie!
Je hebt speciaal gereedschap nodig om de dubbele koppeling los te trekken van de massieve en holle versnellingsbak as, net als voor het afstellen van K1 en K2 en voor de controle daarop.
Bovendien is het een dure reparatie: Reken voor de klant op ± 1.500,00 €.
En gaat het om een auto met een tweemassavliegwiel, dan doe je er goed aan dat mee te vervangen.
Voor je aan zo een intensieve klus begint is een goede diagnose belangrijk.
Slip merk je door vanuit laag toerental in een hoge versnelling fors te accelereren. Zonder de kick down te gebruiken, natuurlijk.
Doe het eerst in de zesde en daarna in de zevende versnelling.
Beweegt de toerenteller 200 t/min of meer heen en weer, dan is de slijtagegrens van de koppeling
bereikt.
Een andere mogelijke klacht is bokken of happen. Heeft de auto al een intensief leven achter zich, dan is het bedieningsmechanisme de eerste verdachte. Net als bij een conventionele koppeling slijt dat.
Daarnaast kan een auto bokken door een probleem in de elektronische aansturing. Denk dan eraan
uit te lezen, te resetten of een nieuwe softwarevariant te installeren.4. Natte dubbele koppeling.
Zoals reeds vermeld is een droge dubbele koppeling geschikt tot motorkoppels van ± 250 Nm, daarboven gaat men meestal een natte dubbele koppeling toepassen.
Dit heeft een aantal redenen:• De overdracht van grotere koppelkrachten zou een te grote oppervlakte aan frictieplaten en drukplaten vereisen. Dit zou teveel ruimte in beslag nemen.• De hitteontwikkeling tijdens het slippen van de koppeling zou te groot worden waardoor er koelingsproblemen ontstaan.• De daaraan gekoppelde slijtage van de frictieplaten zou te groot worden waardoor de levensduur van de koppeling in het gedrang komt.• Het gewicht van de droge koppeling zou aardig oplopen door de nodige afmetingen en koelingsvoorzieningen om bedrijfszeker te zijn.
Daarom past men een natte dubbele koppeling toe, dit wil zeggen dat de koppeling baadt in een olie.
Dit zorgt voor een betere koeling, een zachter aangrijpen en vooral een langere levensduur.
Om het groter koppel aan te kunnen en voldoende grip te waarborgen worden er meerdere koppelingsplaten toegepast. (Te vergelijken met de natte meerplaten koppeling van een motorfiets)
Voorbeeld van een natte meerplaten koppeling die veel toegepast wordt bij o.a. motorfietsen en tuinbouwmachines.
Werking:• Wanneer de koppeling niet bediend wordt is ze gesloten en wordt het motorkoppel via de buitenste trommel rechtstreeks via de samengedrukte koppelingsplaten en de binnenste trommel naar de ingaande as van de versnellingsbak overgebracht. De drukveren zorgen via de buitenste drukplaat voor de nodige druk op de frictieplaten en de drukplaten.
De frictieplaten grijpen via een vertanding in op de binnenste trommel en de drukplaten grijpen via hun lippen in op de buitenste trommel.• Wanneer de bedieningsas via de buitenste drukplaat de drukveren samendrukt dan komen de frictieplaten los te zitten van de drukplaten.
Daardoor kan de binnenste trommel vrij ronddraaien in de buitenste trommel en wordt de overbrenging van het motorkoppel onderbroken -> de koppeling is open.• Het geheel draait in de olie waardoor er relatief veel slip mag ontstaan en er toch weinig hitte ontstaat en er een goede koeling verzekerd wordt.
Dit type koppelingen wordt voornamelijk toegepast waar er weinig ruimte beschikbaar is en er toch een groot vermogen dient overgebracht worden. Ook is dit type koppeling beter bestand tegen grote slip, dit is zeker noodzakelijk bij hoogtoerige motoren met relatief weinig koppel bij lage toerentallen
4.1 De opbouw van een dubbele meervoudige natte koppeling voor DSG:
De twee koppelingen worden concentrisch opgebouwd dit in tegenstelling tot de droge dubbele koppeling waar de twee koppelingen na elkaar geplaatst zijn. De twee ingaande assen van de versnellingsbak zitten de een in de andere gemonteerd zoals bij de droge koppeling.
(Zie figuur hieronder)
Het geheel draait in een oliebad, dit zorgt voor de nodige koeling en het vlot aangrijpen van de koppelingsplaten met de noodzakelijke slip zonder dat er abnormale slijtage optreed.
Indien nodig wordt er een extern oliecircuit met oliepomp en koeling toegepast.
5. DMF (Dual Mass Flywheel) of tweedelig vliegwiel.
Waarom een tweedelig vliegwiel?
Moderne motoren leveren een hoog koppel bij laag toerental.
Prachtig voor de automobilist, maar niet altijd even prettig voor de aandrijflijn. Bij iedere krachtige arbeidsslag versnelt het vliegwiel, om weer te vertragen in afwachting van de volgende klap. Dat zorgt voor een trilling die zich voortzet in de aandrijflijn.
Als we willen begrijpen hoe dat gebeurt, is het goed om de aandrijflijn voor te stellen als een
massaveersysteem, dat bestaat uit drie massa’s en twee veren.
De eerste massa is de motor, de 1° veer is de koppeling, massa 2 is de transmissie, veer 2
wordt gevormd door de aandrijf assen en de derde massa is het aangedreven voertuig.
De aandrijflijn als massaveersysteem. De resonantiefrequentie van massa 2 (transmissie) ligt middenin het bruikbare toerengebied van de motor.
Klapperende tanden
Nu gaat de eerste massa een trilling introduceren. Die bestaat uit een arbeidsslag om de 180°. Via
veer 1 (de koppeling) neemt massa 2 (de transmissie) die trilling over en via veer 2 (de aandrijfassen)
gaat ook massa 3 (het voertuig) meetrillen. Nu is daar allemaal best mee te leven totdat de frequentie van de trilling gelijk wordt aan de eigen frequentie van massa 2 (de transmissie).
Als dat gebeurt wordt massa 2 opgeslingerd en komt terecht in een heftige trilling met enorme
amplitude. Die eigenfrequentie van de versnellingsbak in het voertuig ligt bij zo ongeveer
1600 t/min. Zonder tegenmaatregelen zouden bij dat resonantietoerental de tandflanken heftig
op elkaar klapperen en dan ook beschadigen.
Een gedeeltelijke oplossing voor dit probleem was een torsiedemper in de koppelingsplaat en een flexibel rubberen tussenstuk dat bij achterwiel aangedreven voertuigen gemonteerd werd na de versnellingsbak en de transmissie as naar de achter brug. Dit beschermde dan wel de transmissie assen en het differentieel maar nog niet voldoende de versnellingsbak zelf. Bij voorwiel aangedreven voertuigen was dit probleem nog groter en moest men zijn toevlucht nemen tot speciale constructies van de aandrijfassen.
Dit probleem zou je kunnen oplossen door het massaveersysteem zo aan te passen dat de resonantiefrequentie buiten het werkveld van de motor komt te liggen. Door massa 2 (de transmissie) zwaarder te maken kun je de resonantiefrequentie laten dalen naar 400 t/min. Maar als je de ingaande as van de transmissie te zwaar maakt krijg je problemen met het schakelen. Het synchroniseren zou dan al vlug een paar tientallen seconden duren door de traagheidskrachten van de supplementaire massa.
In 1985 bedacht LuK een oplossing voor dit probleem, door een starre koppeling (dus zonder torsiedemper) tussen het extra transmissiegewicht en de versnellingsbak te plaatsen. Daarmee was het tweedelig vliegwiel geboren.
Het tweedelig vliegwiel verlaagt de resonantiefrequentie naar 400 t/min. Dit door gewicht (het secundair vliegwiel) aan de transmissie toe te voegen.
5.1 Werking van het tweedelig vliegwiel:
Een tweedelig vliegwiel heeft het voordeel dat het nog beter de kleine trillingen dempt. We weten dat trillingen schadelijk kunnen zijn voor zowel de koppeling als de versnellingsbak.
Een andere voordeel van het tweedelig vliegwiel is dat het ook de bijgeluiden verminderd die veroorzaakt worden door deze trillingen.
Bij gewone en vooral bij DSG versnellingsbakken wordt een tweedelig vliegwiel gemonteerd om deze schadelijke trillingen te vermijden.
Bij een dubbel vliegwiel is de totale massa van een gewoon vliegwiel verdeeld in 2 delen, namelijk het primaire en secundaire vliegwiel. Deze 2 vliegwielen zitten met kogellagers tegen elkaar gemonteerd, met een dempingsysteem met schroefveertjes.
Het primaire gedeelte zit vast aan de krukas, het secundaire gedeelte zit vast aan de kant van de koppeling met drukgroep. De aandrijfkracht wordt vanaf het primaire gedeelte naar het secundaire overgebracht.
Wanneer het vliegwiel op de motor gemonteerd is, en de koppeling gemonteerd is, is het mogelijk om het secundaire gedeelte ten opzichte van het primaire gedeelte ongeveer 1 à 2 cm heen en weer te bewegen.
Aan beide kanten word de beweging gedempt door de intern gemonteerde veren.
Doordat deze speling mogelijk is, worden de trillingen op deze manier gedempt. De trillingen bewegen in de ruimte waar de speling zit en worden gedempt door de veren. Het secundaire gedeelte dat verbonden is met de koppeling reageert dus met een zekere vertraging op de directe bewegingen van het primaire gedeelte dat vast verbonden is met de krukas.
5.2 Nadelen en aandachtspunten van het tweedelig vliegwiel:
Een DMF heeft spijtig genoeg maar een beperkte levensduur. LuK voorspeld bij normaal gebruik een levensduur van ± 200.000 km. Voertuigen die veel start-stop verkeer meemakenen/of zwaar belast worden door het trekken van een aanhangwagen of caravan zullen waarschijnlijk vlugger problemen ondervinden. Bij vervanging van de koppeling wordt dan ook ten sterkste aangeraden om ook het tweedelig vliegwiel te vervangen of het te testen met de geschikte testapparatuur.
Waarop letten bij voertuigen uitgerust met een DMF om beschadiging ervan te voorkomen:• Opletten met chiptuning, door overbelasting van het DMF kan het vroegtijdig defect geraken.• Te laag starttoerental door slechte staat van de startmotor of batterij zal de DMF zwaar belasten met schade tot gevolg.• Bij dieselmotoren nooit het brandstofsysteem ontluchtendoor langdurig te starten.
Storingen aan het voertuig en/of motor waarvan de oorzaak ligt bij het DMF:• Een defect of versleten DMF zal meer motortrillingen veroorzaken, dit kan leiden tot het in de war geraken van de motorsturing. Het gevolg kan zijn dat de motor nog moeilijk op toeren komt, de indruk geeft dat er een cilinderuitval is, een slechte stationaire loop heeft of moeilijk start.• Opletten voor beschadiging van tanden van de krukassensorring tijdens de montage. Dit zal de motorsturing ontregelen en storingen veroorzaken.
Amt.nl
Macrovw.nl
LuK Germany
VAG AG
Porsche / Dr. Ing. H.c. K. Porsche AG
Wikipedia
http://bikearama.com/wp-content/uploads/2011/02/multiplate-clutch-diagram.jpg
http://s.hswstatic.com/gif/dual-clutch-transmission-10.gif
http://0.tqn.com/d/cars/1/S/h/_/vw_dsg_clutchcutaway_lg.jpg
http://s1.paultan.org/image/2014/03/volkswagen-recalling-16-million-cars-globally-to-fix-dsg-gearboxes-71053_1.jpg
http://www.my-gti.com/wp-content/uploads/dsg_trans_7_speed_4.jpg
http://s.hswstatic.com/gif/dual-clutch-transmission-10.gif
http://kereta.info/wp-content/uploads/2011/10/DSG-TRANSMISSION-DUAL-CLUTCH-WORK.jpg
http://www.marcovw.nl/Motor/Vliegwiel/dubbelvliegwiel.jpg
http://www.autos.ca/galleries/images.php?info=PDK%20transmission%20for%20Porsche%20911&src=http://www.autos.ca/galleries/2010/images/porsche/porsche%27s_pdk_transmission/911-pdk_1-6191.jpg
Jhttp://totalcarmagazine.com/tech/2013/04/09/dsg_dct_co_double_clutchin/
