Роботизированная коробка передач

Рроботизированная коробка передач плюсы и минусы принцип работы

В индустрии автомобилестроения конкуренция всегда была и будет чрезвычайно высока, вследствие чего инженерам постоянно приходится удивлять потребителей различного рода новшествами в части внешнего вида и технического устройства своих автомобилей. И если изменения, касающиеся экстерьера машин, очевидны с каждым новым их поколением, то их оснащённость уже требует более детального ознакомления.

Так устроена Роботизированная КПП

Как правило, первое, на что обращают внимание любители авто, кроме, конечно же, двигателя, – это коробка передач. Этот агрегат непосредственно влияет на ходовые характеристики транспортного средства, с его помощью на колёса передаётся крутящий момент, что, собственно, и придаёт автомобилю разгон.

Разновидностей КПП в настоящее время не так уж и мало: начиная с классической механики и заканчивая более передовыми трансмиссиями в виде коробки автомата либо вариатора, не имеющего ступеней переключения передач. Относительно недавно список трансмиссий пополнился ещё одним вариантом – роботизированной коробкой передач. Принцип работы такой коробки хоть берёт за основу функционал механической трансмиссии, но имеет и ряд отличий, хотя бы потому, что процесс переключений автоматизирован и больше напоминает АКПП.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИЗИРОВАННОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Выражаясь простым языком, роботизированная КПП по своему устройству представляет собой помесь механики и автомата: МКПП с автоматическим сцеплением и такими же переключениями скоростей.

Коробка робот в разрезе

Для того, чтобы наглядно увидеть, как робот выведен в салон, и в чём выражается его отличие от других трансмиссий, достаточно взглянуть на любой автомобиль, оснащённый роботизированной коробкой, – их серийное производство началось крупнейшими автомобильными концернами примерно с середины 2000-х годов. Вместо стандартного селектора для переключения передач и педали сцепления в салонах таких авто можно увидеть их аналоги – сервоприводы под названием «актуаторы».

Что касается поведения машины с роботизированной коробкой на дороге, то характер работы КПП будет во многом схож со своим механическим предшественником, однако утруждать себя самостоятельным переключением скоростей водителю уже не придётся. От взаимодействия автомобилиста с рычагом переключений посредством электронных блоков информация о том, в каком режиме нужно ехать, передаётся в цифровом виде, а затем обрабатывается для обеспечения корректной работы всех механизмов КПП. Блок передачи информации в данном случае практически так и называется – электронный блок управления (ЭБУ). Селектор переключений у робота чем-то немного напоминает джойстик игровой приставки, его задача – лишь указать ЭБУ, какая скорость необходима машине в текущий момент.Автолюбителями роботизированная коробка передач была воспринята довольно хорошо, их отзывы свидетельствуют о том, что инженерам свою задумку воплотить по большей части удалось: совместить лучшие характеристики механики: экономию топлива и конструктивную надёжность и удобство и практичность автомата.Встретить робот можно на автомобилях самых разных ценовых категорий: от бюджетного класса до бизнес-сегмента. Даже отечественный производитель свои последние модели автомобилей – «Lada Vesta» и «Lada XRay» — оснастил роботизированной КПП, что говорит ещё и об относительно низкой стоимости технологии такой коробки по сравнению с той же автоматической трансмиссией.

Схема роботизированной коробки передач

ПРИНЦИП РАБОТЫ РОБОТИЗИРОВАННОЙ КПП

Как работает роботизированная коробка передач, уже было отмечено: в качестве одного из основных компонентов – автономного блока, отвечающего за переключение передач, — в роботе используется обыкновенная механика. Актуаторы – такое название получили сервоприводы РКПП от своих разработчиков — в данном случае отвечают за изменение скоростей.

Первый актуатор выполняет функцию активации/дезактивации сцепления, второй отвечает за работу шестерёнок трансмиссии. Таким образом, в выведении в салон автомобиля третьей педали, с помощью которой водитель регулировал бы сцепление самостоятельным нажатием, нет никакой необходимости в машине с роботом.Что касается конструктивных особенностей привода, производители и тут привнесли разнообразие и предложили пользователям два варианта:

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

  • электропривод, управление в котором осуществляется с помощью электрического моторчика, оснащённого редуктором, а также исполнительного механизма;

Схема работы РКПП

При сравнении этих приводов предпочтение автолюбители, как правило, отдают последнему – гидравлическому, — поскольку он обеспечивает более быстрые переключения, и как результат, увеличение динамики автомобиля. С другой стороны, он входит в комплектацию автомобилей среднего и высокого ценового сегмента, позволить себе приобрести которые может далеко не каждый. Электроприводом комплектуются более бюджетные варианты. Стоимость самой технологии существенно ниже электрогидравлического аналога.В обоих случаях ЭБУ контролирует работу двигателя, осуществляя автоматический мониторинг за количеством его оборотов в минуту, получает и обрабатывает данные о скорости авто, взаимодействует с антиблокировочной системой и передаёт команды, содержащие оптимальный порядок действий, на исполнительный механизм.

СЦЕПЛЕНИЕ В РОБОТИЗИРОВАННОЙ КОРОБКЕ ПЕРЕДАЧ

Первоначально роботизированные КПП, как и ручные аналоги, оснащались только одним сцеплением. Однако как на этапе тестирования, так и согласно отзывам автомобилистов, после запуска в серийное производство было выявлено определённое количество недоработок, вызывающих неудобства при эксплуатации.

Читайте также:  Ремонт двигателя ГАЗ-53 своими руками видео и фото

Роботизированные КПП различны по собственной конструкции

Инженерами подобное упущение было оперативно исправлено, и уже вскоре автомобильное сообщество могло увидеть версию РКПП с двумя сцеплениями.В коробке с одним сцеплением переключения передач происходят с помощью механизма, состоящего из двух валов: первичного и вторичного. Сперва вращения двигателя подаются на первичный вал, который по-другому называется «ведущий». Затем крутящий момент передаётся на колёса с помощью вторичного вала посредством вращения шестерней. Если проводить аналог с действиями водителя при эксплуатации автомобиля с МКПП, то первый вал отвечает за перемещение сцепления, а второй – за переключение передач. Недостаток переноса принципа работы механической трансмиссии в автоматизированное русло заключается в том, что из-за электроники, которая, в целях сохранности сцепления, не передаёт весь необходимый момент сразу, в салоне машины чувствуется явный дискомфорт в виде задержек и последующих пинков.С добавлением ещё одного сцепления в роботизированную КПП этой проблемы удалось избежать, поскольку был добавлен ещё один первичный вал. Теперь, когда происходило переключение на первую скорость, вторичный вал уже был готов к переходу на следующую посредством своевременного зацепа шестерней.

Важно! «Таким образом, с дополнительным сцеплением смена передачи на последующую стала занимать всего несколько сотых долей секунды, что превосходит любую ручную коробку и подавляющее большинство АКПП».

ПЛЮСЫ РОБОТИЗИРОВАННОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

Высокая экономичность — приблизительно 30%.

Очевидными преимуществами робота в сравнении с аналогами, таким образом, будут выступать:

    • долговечность и медленный износ, обусловленные конструкцией, подобной той, которая использовалась в уже проверенных и зарекомендовавших себя весьма надёжными механических коробках передач;
    • более низкий расход рабочей жидкости коробки-робота – масла, который обеспечивается относительно небольшими габаритами трансмиссии и, соответственно, гораздо меньшим занимаемым пространством под капотом в сравнении с автоматом;
    • габариты РКПП обеспечивают ей ещё одно преимущество в виде прибавки к динамическим характеристикам, особенно на автомобилях массой до 1500 килограммов;
    • сцепление показывает наибольшую эффективность именно на роботизированных коробках передач;
    • стоимость коробки-робота существенно ниже автоматической трансмиссии, соответственно, и сам автомобиль, который ей оснащён, будет дешевле, если сравнивать его с такой же моделью, но на автомате;
    • помимо автоматизированного режима, на роботе практически во всех его вариациях присутствует возможность переключать передачи самостоятельно (аналог АКПП tiptronic);

отрицательные стороны роботизированной КПП

  • потребление топлива у автомобилей с интегрированной роботизированной коробкой уменьшено в сравнении с автоматом и вариатором, а также сопоставимо с механикой;

МИНУСЫ РОБОТИЗИРОВАННОЙ КОРОБКИ

Ни один механизм, сколь многочисленны бы ни были его достоинства, не лишён и недостатков. У коробки-робота самыми очевидными минусами являются:

  • задержки при переключениях в версиях с одним сцеплением. Впрочем, этот недостаток был впоследствии устранён изготовителями, и теперь, чтобы избежать подобного дискомфорта при эксплуатации автомобиля, достаточно выбрать версию, оснащённую РКПП с двумя сцеплениями;
  • цена на версию с гидравлическим приводом вплотную приближается к стоимости автомата, это касается и цен на обслуживание агрегата;
  • ввиду относительно недавнего поступления на автомобильный рынок роботизированная коробка передач подлежит ремонту далеко не на каждой станции технического обслуживания;

ВЫВОДЫ

роботизированная коробка передач — это чуда техники

Выбор автомобиля с любой трансмиссией должен быть обоснованным, поскольку при последующей эксплуатации придётся столкнуться как с положительными моментами в работе агрегата, так и с некоторыми, порой даже значительными, затруднениями. Роботизированная коробка передач плюсы и минусы тоже имеет, однако число первых явно перевешивает, что и сделало РКПП настолько востребованной в столь короткий срок.Единственный важный момент – имея автомобиль, оснащённый роботизированной коробкой передач, необходимо позаботиться о том, чтобы на примете всегда были мастера, способные обслуживать трансмиссию, как планово, так и в случае возникновения неисправностей.

Роботизированная коробка передач

Современные автомобили все чаще оснащаются коробками передач роботизированного типа. В обиходе такие коробки еще называют «роботами». Само наименование «роботизированная КПП» указывает на то, что действиями водителя с учетом условий движения автомобиля, формируется «входная информация» для электронного блока коробки (робота), который, посредством заложенных алгоритмов, руководит работой всего узла. Главным преимуществом роботизированных коробок передач является то, что эти агрегаты эффективно сочетают комфорт и удобство в эксплуатации привычной автоматической коробки с надежностью и топливной экономичностью обыкновенной «механики». Кроме того, как правило, коробка-робот существенно дешевле традиционной автоматической коробки. Сегодня «роботы» устанавливаются как на дорогие модели премиум-класса, так и на автомобили массового и даже бюджетного сегмента.

Роботизированная коробка передач способна работать в автоматическом, а также полуавтоматическом режимах. Для водителя работа роботизированной КПП будет практически неотличима от работы обычной коробки-автомата. При достижении определенной скорости движения электронный блок, на основании поступающих сигналов от входных датчиков, обеспечивает нужный алгоритм работы коробки при помощи исполнительных механизмов. Помимо этого, любая роботизированная коробка передач обладает функцией ручного переключения передач, называемой типтроник. Правда, в отличие от обычной «механики», при ручном переключении рычаг «робота» не нужно устанавливать в конкретное положение, определенное для той или иной передачи. Переключение в ручном режиме производится последовательно с низшей на высшую передачу и наоборот простым покачиванием селектора вперед или назад. Иногда роботизированную КПП, благодаря особенности последовательного переключения передач в ручном режиме, называют еще секвентальной (sequensum – последовательность). Для некоторых разновидностей роботизированных коробок дополнительно предусмотрены подрулевые лепестки, при помощи которых можно переключать передачи, не отрывая рук от рулевого колеса.

Читайте также:  Как узнать собственника автомобиля по ВИН-коду

Устройство роботизированной коробки передач

Роботизированные коробки разных производителей могут несколько разниться по конструкции, но общий принцип функционирования таких агрегатов единый – любая роботизированная КПП представляет собой механическую коробку передач, которая наделена системой, управляющей передачами и сцеплением.

В коробках-«роботах» применяется фрикционный механизм сцепления. Для этого может использоваться отдельный диск, либо набор фрикционных дисков. Многие современные роботизированные коробки передач оборудуются системой двойного сцепления, при помощи которой обеспечивается передача крутящего момента с постоянным потоком мощности. Учитывая что основой любой роботизированной коробки передач является агрегат механического типа, производители используют, как правило, уже готовые решения. Так, к примеру, известный агрегат Speedshift, выпускаемый на мощностях Mercedes-Benz, построен на основе коробки 7G-Tronic, у которой гидротрансформатор заменен на многодисковое сцепление фрикционного типа. А для создания баварской роботизированной коробки SMG использован шестиступенчатый механический агрегат, доработанный сцеплением с электрогидравлическим приводом.

Примечательно, что «роботы» могут располагать, как гидравлическим, так и электрическим приводом передач и сцепления. Исполнительными узлами электрического привода коробки выступают сервомеханизмы (механическая передача с электромотором). Работа гидравлического привода коробки-робота осуществляется при помощи гидроцилиндров, управляемых электромагнитными клапанами. Подобная разновидность привода нередко именуется электрогидравлическим приводом. В некоторых роботизированных коробках передач, оснащаемых приводом электрического типа, например, Durashift, устанавливаемых на ряд моделей Ford, применяется гидромеханический блок, комплектуемый электродвигателем, который перемещает главный цилиндр привода сцепления.

Коробки-роботы с электроприводом устанавливают обычно на недорогие модели массовых брендов. Ведь электропривод, хотя и отличается невысоким энергопотреблением, не может обеспечить высокую скорость работы – переключение передачи составляет от 0.3 до 0.5 секунды. Система гидропривода в коробке требует наличие постоянного давления, достигаемое более высоким энергопотреблением. Роботы с гидравлическим приводом намного более быстродейственны – нередко роботизированные коробки с гидроприводом устанавливают даже на спортивные автомобили.

Управление «роботом» обеспечивается электронной системой, ответственной за включение и работу блока управления, входных датчиков и исполнительных механизмов. Такие основные параметры, как частота вращения, положение селектора или состояние вилок включения передачи, а также температура и давление масла (для системы с гидравлическим приводом) считываются датчиками и передаются к блоку управления. Затем электронный блок, на основании заложенной программы, вызывает необходимые воздействия на механизмы-исполнители. Стоит отметить, что в роботизированной КПП с гидроприводом система управления дополнена блоком, обеспечивающим функционирование гидроцилиндрами и обеспечивающим необходимый уровень давления.

В зависимости от типа привода, роль исполнительных механизмов роботизированной КПП выполняют электромоторы или электромагнитные клапаны, которыми оснащаются гидроцилиндры.

Коробка-робот с двойным сцеплением

Широкое распространение за последние пару лет получили роботизированные коробки передач с системой двойного сцепления. Дело в том, что главным недостатком стандартной коробки-робота считается довольно длительное время, требуемое агрегату на переключение передачи. Зачастую это вызывает провалы в динамике и рывки при активном стиле вождения, что негативно сказывается на уровне комфорта всей поездки в целом. Такая негативная особенность отпугивает немалое количество потенциальных автолюбителей от перспективы приобретения автомобиля, оборудованного роботизированной коробкой передач. Решением проблемы стало использование системы двойного сцепления, которая исключает разрыв потока мощности в момент переключения передачи. Двойное сцепление дает возможность выбрать требуемую передачу еще при включенной предыдущей передаче, и, в случае необходимости, включить следующую передачу не допуская перерыва в работе КПП. Благодаря такой конструктивной характеристике коробки передач с двойным сцеплением получили название преселективных коробок передач.

Еще одно важное достоинство коробок с двойным сцеплением – быстродействие при переключении передач. Здесь скорость перехода с одной передачи на другую зависит исключительно от скорости работы муфт. Так, «роботы» DSG от Volkswagen тратят на переключение не более 0.2 сек., а агрегаты DCT M Drivelogic, производимые компанией BMW, – всего 0.1 cек. Кроме того, «робот», оборудованный двумя сцеплениями, представляет собой весьма компактный агрегат, что особенно актуально для небольших городских малолитражек.

Отличия «робота» от «автомата»

Неискушенный автомобилист может не найти отличий между автомобилями, оборудованными автоматической и роботизированной коробками передач. Ведь в салонах таких машин отсутствуют педали сцепления, а селекторы переключения передач выглядят практически одинаково. Но на самом деле, с технической точки зрения, эти агрегаты значительно различаются между собой. Более того, конструктивно робот даже больше схож с механической коробкой. В отличие от «робота» или стандартной МКПП, основными узлами автоматической коробки являются редуктор и гидротрансоформатор, обеспечивающий плавное переключение передач. Именно гидротрансформатор выполняет функцию сцепления обычной МКПП, которым оснащается и РКПП. Таким образом, «робот» является механической коробкой передач, у которой за своевременность переключения передач отвечает электронный блок. А сами переключения производятся автоматически, посредством гидравлики и электронного управления.

Преимущества и недостатки роботизированных коробок передач

Оценивая плюсы и минусы роботизированных коробок передач, стоит отметить, что «робот» удобнее МКПП, ведь здесь не приходится постоянно орудовать рычагом переключения, а отсутствие необходимости выжимать педаль сцепления значительно уменьшает утомляемость водителя. Относительно АКПП, роботизированные коробки обеспечивают большую топливную экономичность и, как правило, имеют меньшую массу. Расход топлива у автомобиля с РКПП приближен к топливному расходу машины с «механикой». Стоимость роботизированной коробки передач также ниже по сравнению с коробкой-автоматом.

Читайте также:  Автомобильные заводы России

Что касается недостатков, то основные из них были названы выше – это ощутимые рывки и дергания при переключении передач, свойственные бюджетным автомобилям, оборудованным «роботами». Мало кого порадуют и длительные паузы при переходе с одной передачи на другую. Кроме того, начиная движение в горку, машина с РКПП, как и автомобиль с механической коробкой, может немного откатиться назад.

Впрочем, для объективности картины, стоит отметить, что все перечисленные недостатки устранены на агрегатах с двумя сцеплениями. Роботизированные коробки передач такого типа можно было бы считать оптимальными агрегатами, если бы не их высокая цена.

avtoexperts.ru

Одна из ветвей развития механических трансмиссий привела инженеров и конструкторов к созданию роботизированной коробки передач – устройства, в котором передачи переключает не человек (путем включения и выключения сцепления), а «робот» — управляемый электроникой механизм. На данный момент это одна из наиболее прогрессивных типов коробок передач, устанавливаемых на автомобили, у которой, тем не менее, есть свои плюсы и минусы.

Принцип устройства роботизированной КПП

Платформой для создания роботизированной трансмиссии послужила механическая коробка передач. Конструкторы посчитали, что нет смысла выдумывать абсолютно новый механизм, достаточно усовершенствовать уже существующий.

Как известно, принцип работы механической коробки передач заключается в передаче крутящего момента от двигателя через первичный вал на вторичный, от которого крутящий момент попадает на главную передачу, а затем – на ведущие колеса. Момент переключения передач на «механике» осуществляется при помощи механизма сцепления, которым оперирует водитель — выжимая и отпуская сцепление, он руководит переключением передач с пониженной на повышенную, либо в обратном порядке.

В механизме работы роботизированной трансмиссии этот механический момент переключения передачи инженеры решили доверить автоматике, убрав из цепи управления непосредственное участие человека. У «робота» сцеплением и переключением передач ведают специальные узлы-актуаторы, которые бывают двух типов – актуаторы сцепления и актуаторы переключения передач. Первые ответственны за размыкание/смыкание первичного вала с двигателем, вторые – за переключение передач. Актуаторы, в свою очередь, управляются электронным блоком управления, который четко рассчитывает момент, когда должен отключиться/подключиться первичный вал и когда – включиться повышенная или пониженная передача. Когда такой сигнал поступает (при этом, электронный блок управления учитывает скорость движения машины, обороты двигателя, крутящий момент и другие данные), актуатор сцепления отсоединяет первичный вал от двигателя, а актуатор включения передачи выбирает нужную ступень. Затем актуатор сцепления плавно соединяет первичный вал с двигателем и автомобиль двигается на повышенной передаче. Тот же процесс происходит и при переключении с повышенной на пониженную передачу, а также при езде задним ходом. Устанавливались такие трансмиссии на автомобили многих марок (например, Toyota, Peugeot и другие).

Как и многие механизмы, роботизированная трансмиссия была несовершенной (о ее плюсах и минусах мы поговорим позже) и именно из-за этого автомобили с «роботами» первого поколения не пользовались у покупателей успехом. Ситуация была исправлена с выходом на рынок роботизированных трансмиссий второго поколения – с двумя сцеплениями. Их еще называют преселективными коробками передач.

Первоначально такими «роботами» оснащались автомобили концерна Volkswagen (Volkswagen, Audi, Seat, Skoda), сегодня подобными трансмиссиями оборудуются машины и других марок (BMW, Ford, Fiat). В зависимости от типа сцепления такие коробки делят на КПП с сухим и мокрым сцеплением. Принцип работы такой коробки заключается в том, что четные и нечетные ступени разнесены по разным валам (первичным и вторичным), а их включением ведает отдельный блок сцепления. Механизм такой коробки заранее подготавливает к включению следующую ступень (отсюда и название «преселективная» — предваряющая выбор передачи), благодаря чему эта процедура происходит без отключения КПП от двигателя, тем самым, не прерывается крутящий момент от мотора к ведущим колесам.

Часто возникает вопрос: в чем же различия между автоматической и роботизированной трансмиссией? Ответ прост: в устройстве. Роботизированная коробка передач – это, как было указано выше, та же «механика», только включением/выключением сцепления и переключением передач тут занимаются приводы-актуаторы. В автоматической коробке передач присутствует важный агрегат – гидротрансформатор, который заменяет собой механизм сцепления и является он связующим звеном между двигателем и собственно коробкой передач.

Достоинства и недостатки «роботов»

Положительными сторонами роботизированных коробок передач первого поколения было отсутствие педали сцепления и более низкая, чем у автоматической трансмиссии, цена. Отрицательным аспектом этих КПП был несовершенный механизм включения последующих передач, из-за чего автомобиль дергался, что приносило дискомфорт водителю и пассажирам. Также минусом этой коробки была сложность и относительно высокая стоимость ее обслуживания, которая была выше, чем у традиционной механической трансмиссии.

К плюсам преселективной роботизированной КПП можно отнести скорость переключения передач, экономичность (ввиду отсутствия потери мощности при переключении передач), работу в полностью автоматическом либо «ручном» режиме. К минусам – наличие рывков при езде на первой передаче, дороговизну ремонта и обслуживания. Например, такой характерный для многих «роботов» минус, как откатывание автомобиля назад при трогании в гору (все же роботизированная трансмиссия, несмотря на отсутствие привычного механизма сцепления, является той же «механикой») изрядно нервирует владельцев машин с РКПП и требует привыкания к подобной особенности.

Ссылка на основную публикацию
Рено логан как открыть бензобак — Мой Логан
Что делать, если не открывается лючок бензобака на машине Многим автомобилистам не понаслышке знакома ситуация, когда крышка топливного бака отказывается...
Ремонт рулевой рейки Форд Фокус 3 в надежных автосервисах Москвы
Ремонт Снятие замена и протяжка рулевой рейки на автомобиле Форд Фокус 1 2 3- его поколения – пошаго Рулевая рейка...
Ремонт Рулевых реек Профессиональный ремонт рейки Чери Тигго рулевой системы управления автомобиля в
Регулировка рулевой рейки на Chery Tiggo 28.11.2015, 16:01 68 Views Начну я с темы про рулевую рейку, т.к. начал замечать...
Рено Логан отзывы владельцев, обзор недостатков при эксплуатации
Renault Modus Рено Модус Латинское слово “modus”, которое переводится как “образ”, является неотъемлемой частью таких устойчивых словосочетаний, как modus vivendi...
Adblock detector