Роботизированная коробка D7UF1 стала реакцией компании Hyundai-KIA на популярность автомобилей концерна VAG с роботами DSG. Коробка оснащена двойным сухим сцеплением и рассчитана на использование с двигателями, развивающими момент не более 333 Н*м или 34 кг*м. К основным проблемам относят недоработанную систему управления и быстрый износ сухих сцеплений, подвергающихся повышенным нагрузкам.
Производство 7-ступенчатого робота D7UF1
Пионером в сфере разработки роботизированных коробок с двойным сцеплением является концерн Volkswagen. Первые серийные модели появились больше 20 лет назад, затем разработчик на протяжении более 10 лет устранял проблемы и дорабатывал конструкцию.
К преимуществам робота относят быстрое переключение скоростей и сравнительно невысокую себестоимость – в основе конструкции лежит практически обычная МКПП. Компания Hyundai-KIA приступила к созданию робота собственной конструкции в первые месяцы 2011 г.
Компания Hyundai-KIA вплоть до 2014 г. использовала на автомобилях гидромеханические и механические коробки, вариаторы и роботы с одним сцеплением встречались редко. В начале осени 2014 г. были представлены первые модели машин (пионером стала Sonata с 1,7-литровым двигателем линейки Gamma) с роботом D7UF1 или D7F34, созданным с оглядкой на коробки передач DSG. Но если немецкие производители оставили сухое сцепление только для сравнительно маломощных двигателей, то корейцы решили использовать такую конструкцию и для агрегатов, развивающих достаточно высокий крутящий момент.
Описание роботизированной трансмиссии D7UF1
D7UF1 – коробка передач, рассчитанная на использование на легковых автомобилях и кроссоверах. У Hyundai-KIA есть модификация робота D7GF1 или D7F22, предназначенная для работы с маломощными двигателями, развивающими момент не более 216 Н*м (22 кг*м). Коробки D7GF1 иD7UF1 частично унифицированы, отличаются сцеплениями и имеют разное межосевое расстояние.
Для более мощных автомобилей была создана 8-ступенчатая коробка D8LF1 или D8F48W с двойным сцеплением мокрого типа, способным передавать крутящий момент до 471 Н*м (48 кг*м). Присутствующее в маркировке роботов двухзначное число обозначает допустимый крутящий момент в кг*м.
Устройство и конструкция
Примененное на D7UF1 сцепление сухого типа управляется расположенным снаружи картера электромеханическим актуатором. Первичный вал выполнен соосным – для четных и нечетных передач использован собственный вал с отдельным сцеплением. В нижней части картера находится модуль переключения скоростей (аналог известного мехатроника в роботах DSG). Валы вращаются на конических роликовых подшипниках, в конструкции коробки широко использованы игольчатые подшипники с пониженным сопротивлением вращению.
В роботе установлено два вторичных вала для 1-2-4-5 и 3-6-7-задней передач соответственно. Компоновка коробки достаточно плотная, что позволило сократить длину картера всего до 385 мм. Поскольку робот рассчитан на использование с разными двигателями по объему и способу воспламенения смеси, то существует несколько модификаций с отличающимся передаточным числом скоростей и главной пары. Использование 7-ступенчатого робота позволило снизить расход топлива на 6-10% по сравнению с 6-скоростной гидромеханической коробкой.
Передаточные числа подбирают таким образом, что обеспечивается максимальная динамика разгона на низких скоростях и минимальный расход топлива на повышенных. Передаточное число первой передачи определяется по характеристикам двигателя, массе автомобиля и размерности шин, снижая риск перегрева сцепления в момент начала движения. Для снижения потерь в коробке используется масло с пониженной вязкостью и меньшей склонностью к вспениванию при работе.
В коробке использована инновационная система контроля температуры сцеплений, основанная на математической модели. В D7UF1 нет датчиков для определения температуры, нагрев рассчитывается программой на основании анализа условий движения и внешних погодных условий. Удачность решения оценить сложно, по заявлениям производителя математическая модель создавалась на основе длительных испытательных пробегов в различных условиях.
Функционирование и рабочий процесс
Принцип работы коробки D7UF1 достаточно простой и не отличается от алгоритмов действия роботов других производителей. После запуска двигателя и нажатия на педаль тормоза коробка включает сцепления двух валов, готовясь к началу движения вперед или назад. После перевода рычага в положение D робот одновременно включает две скорости (вверх или вниз в зависимости от условий движения), а сцепления последовательно передают крутящий момент.
Подобный алгоритм работы обеспечивает быстрое ускорение, динамика автомобилей с роботами с двойным сцеплением сопоставима либо превосходит аналогичный показатель машин с МКПП. В D7UF1 реализован спортивный режим, при котором переключения происходят на повышенных оборотах для дополнительного улучшения динамики. Имеется поддержка ручного переключения скоростей, но автоматика вмешивается в процесс в случае слишком низких или высоких оборотов коленчатого вала двигателя.
В случае отказа системы переключения четного или нечетного ряда коробка сохраняет работоспособность по исправному ряду передач. В этом случае D7UF1 работает как простой робот с одним сцеплением.
Особенностью коробки стало ускоренное переключение скоростей, каждая передача имеет синхронизатор, а на рабочих частях вилок переключения установлены накладки из износостойкого карбона.
Технические параметры и характеристики
Робот D7UF1 оснащен сцеплениями сухого трения разного диаметра – 229 мм для четного ряда передач и 235 мм для нечетного. Коробка имеет массу всего 79,8 кг (модификация D7GF1 под меньший крутящий момент легче – 70,8 кг).
Робот используется в связке с достаточно популярным 1,6-литровым бензиновым двигателем T-GDi с прямым впрыском и наддувом. Также ставился вместе с распространенными в Европе дизельными двигателями объемом 1,6 и 1,7 л с системой наддува.
Передаточные числа
Существует несколько разновидностей D7UF1, рассчитанных на установку на разные автомобили с двигателями, имеющими отличающиеся характеристики. В таблице сведены данные по передаточным числам для основных разновидностей робота Hyundai-KIA. Особенностью D7UF1, связанной с конструкцией, является разное передаточное число главной пары, зависящее от номера вторичного вала и автомобиля.
| I | II | III | IV | V | VI | VII | R |
| 3,929 | 2,314 | 2,043 | 1,070 | 0,822 | 0,884 | 0,721 | 5,304 |
| 2,318 | |||||||
| 3,929 | 2,318 | 1,957 | 1,023 | 0,778 | 0,837 | 0,681 | |
| 3,643 | 2,174 | 1,826 | 1,024 | 0,809 | 0,854 | 0,717 | 4,696 |
| 3,786 | 2,261 | 1,957 | 1,023 | 0,778 | 0,837 | 0,681 | 5,074 |
Варианты исполнения и модификации
Официально Hyundai-KIA никак не разделяла и не разделяет выпускаемые роботы D7UF1 на разновидности либо модификации. В ряде источников встречается информация об использовании обозначения D7UF2 для модернизированной коробки с уменьшенной до 1,7 л емкостью масляной системы (при этом нигде нет сведений об изменении конфигурации картера).
Коробка D7UF1 входит в состав модульного семейства вместе с D7GF1, которая рассчитана под менее мощные двигатели и выдерживает крутящий момент до 22 кг*м. В «младшей» модели используются сцепления с уменьшенным диаметром, при этом система управления переключением практически не имеет отличий от D7UF1.
Применение и совместимость D7UF1 с авто
Робот D7UF1 можно встретить на автомобилях:
- Hyundai Veloster поколения FS выпуска 2015-18 гг. c 1,6-литровым бензиновым двигателем с наддувом;
- Hyundai Veloster поколения JS выпуска 2018-21 гг. с бензиновыми двигателями T-GDi объемом 1,4 и 1,6 л;
- Hyundai Accent поколения DN с 1,6-литровым дизельным двигателем (Euro 5 и 6);
- Hyundai Avante c 1,6-литровым бензиновым или дизельным двигателем;
- Hyundai i30 поколений GD и PD c 1,6-литровым бензиновым или дизельным двигателем, а также бензиновым двигателем объемом 1,4 л;
- Hyundai Sonata поколения LF выпуска 2015-19 гг. c 1,6-литровым бензиновым или дизельным двигателем и дизелем объемом 1,7 л;
- Hyundai i40 поколения VF выпуска 2015-19 гг. с 1,7-литровым дизельным двигателем (Euro 5 и 6);
- Hyundai Kona поколения OS выпуска 2017-23 гг. c 1,6-литровым бензиновым или дизельным двигателем;
- Hyundai Kona поколения SX2выпуска с 2023 г. c 1,6-литровым бензиновым двигателем с наддувом;
- Hyundai Tucson поколения TL выпуска 2015-21 гг. c 1,6-литровым бензиновым двигателем с наддувом и дизелями объемом 1,6/1,7 л;
- Hyundai Tucson поколения NX4 выпуска с 2020 г. c 1,6-литровым бензиновым двигателем с наддувом;
- KIA K3 поколения BDc 1,6-литровым бензиновым двигателем с наддувом;
- KIA K5 поколения JF c 1,6-литровым бензиновым или 1,7-литровым дизельным двигателем;
- KIA Stonic с кузовом YB выпуска с 2017 г. c 1,6-литровым дизельным двигателем;
- KIA Celtos поколения SP2 выпуска с 2019 г. c 1,6-литровым бензиновым или дизельным двигателем;
- KIA Soul поколения SK3 выпуска с 2019 г. c 1,6-литровым бензиновым двигателем с наддувом;
- KIA Sportage поколения QL выпуска 2015-21 гг. с дизельным двигателем (Euro 5 и 6) объемом 1,6 и 1,7 л;
- KIA Ceed поколения JD выпуска 2015-18 гг.;
- KIA Ceed поколения CD выпуска после 2018 г.
Преимущества и распространенные проблемы
Основной проблемой D7UF1 является сухое сцепление, которое у большинства роботов ставится только при допустимом крутящем моменте до 250 Н*м. При аккуратной эксплуатации оно может пройти до 150 тыс. км, что является неплохим результатом. Но отмечены случаи, когда замену сцеплений приходилось проводить при пробегах менее 70 тыс. км. После замены необходима адаптация электромеханического привода, что сделать в кустарных условиях или своими силами достаточно проблематично.
Износ сцеплений чаще всего проявляется как вибрация в момент начала движения или при разгоне. На начальном этапе владельцы практически не обращают внимание на проблему, при компьютерной диагностике никаких нареканий на их работу не обнаруживается. Но при снятии коробки виден износ фрикционных накладок с образованием большого количества пыли, что и является признаком необходимости замены сцеплений. Наличие пыли легко обнаружить при продувке колокола сцеплений через вентиляционное отверстие, продувка иногда дает временный эффект – вибрации пропадают или становятся еле заметными.
В коробке используется масло для механических трансмиссий с вязкостью SAE 70W и допуском API GL-4/GL-5, рассчитанное на 5 лет эксплуатации или 60 тыс. км пробега. При нарушении регламента увеличивается риск выхода из строя механизма переключения. Мехатроник D7UF1 не требует использования специального масла.
Коробка не отличается мягкостью работы, несмотря на многократные попытки сгладить толчки путем доработки прошивки блока управления. Для D7UF1 нормой являются тихие щелчки в момент начала движения, которые ощутимы на рычаге управления – так своеобразно работает соленоид отключения блокировки рычага.
Еще одним недостатком южнокорейского робота является слабая система диагностики. При покупке подержанного автомобиля с DSG можно получить практически полную информацию о состоянии робота, что можно использовать как повод для торга или отказа от покупки. В случае с D7UF1 ситуация сложнее – диагностика покажет отсутствие ошибок, но сцепления будут иметь критический износ.
Коробка D7UF1 содержит ряд оригинальных технических решений, но по надежности уступает прародителю роботов с двойным сцеплением – коробке DSG от компании VAG. Одной из причин невысокой надежности является сухое сцепление, быстро изнашивающееся из-за высокого крутящего момента. Также не слишком удачна конструкция электромеханического блока управления сцеплениями, вынесенного на внешнюю часть картера робота.
