Принцип работы роботизированной коробки передач – Устройство роботизированной коробки передач

Содержание

Роботизированная коробка передач (РКПП) очень эффективна

Помимо коробок автоматической и механической существуют и другие виды не менее используемые в автомобилях. Таковой является и роботизированная коробка передач. В простонародье ее чаще называют коробка-робот. В данном устройстве соединены механические и автоматические функции под одним корпусом. В частности в РКПП автоматизированы функции переключения передач и выключения работы сцепления.

Таким образом, эта механическая коробка, получив «информацию» от водителя, и в зависимости от условий движения, начинает автоматизировано управляться с помощью специального электронного блока. Эта коробка передач вобрала в себя лучшие показатели работы автоматической и механической коробок, в том числе экономное расходование топлива, удобство в управлении и надежность в работе.

К тому же у роботизированной коробки цена более доступна, чем у автоматического аналога. В последнее время такая коробка пользуется огромной популярностью не только у производителей, но и у водителей авто.

Конструкция РКПП

Такую коробку еще называют полуавтоматом. И хотя, роботизированные коробки передач отличны в своем устройстве, можно выделить их основные элементы. Это наличие МКПП, сцепления, привода к нему, самих передач и блока управления. Основой устройства РКПП является механическая коробка передач.

Привод у коробки передач гидравлический или электрический. Электрический привод основан на работе сервомеханизмов. А в гидравлическом приводе ведущую роль играют гидроцилиндры. В первом случае имеем никое энергопотребление и меньшую скорость работы. Во втором случае необходимо поддерживать заданную величину давления, поэтому возрастают энергозатраты.

Роботизированная КПП с электрическим приводом используется в бюджетных моделях авто, а с гидравлическим приводом – в дорогих автомобилях и даже спортивных авто. И это вполне закономерно. Ведь при использовании гидравлического привода замечена высокая скорость переключения передач. Система управления РКПП является электронной и управляет датчиками и прочими устройствами.

Реализация работы РКПП

В Ferrari California стоит семиступенчатая роботизированная коробка “F1 DCT”

В автомобиле рычаг переключения скоростей расположен рядом с рычагом МКПП, но переключение производится вперед и назад. А в спортивных автомобилях рычаг скоростей заменен двумя педалями. При нажатии одной из них скорость увеличивается, а при нажатии другой – уменьшается.

Принцип работы роботизированной коробки передач не сложен, сочетает в себе механику и автоматику. Как только произошло переключение передач и нажатие педали газа, происходит передача сигнала к блоку управления. Коробка передач начинает давать данные о необходимой скорости движения и действующей скорости. В свою очередь, блок подбирает оптимальное значение скорости и нужный момент, когда ее необходимо переключить.

Благодаря этому происходит синхронная работа всех элементов устройства. Именно системный блок управляет работой гидромеханики, а именно, смыкает и размыкает сцепление. Весь этот процесс незаметен водителю, так как все процессы совпадают с передвижением ручки переключения скоростей.

Так как электроника быстро реагирует на действия водителя и дорожные условия, то сцепление проводится автоматически без его участия. Чтобы осуществить парковку, выбрать задний ход или нейтральную трансмиссию, необходимо нажать обе педали, а затем выбрать нужное положение ручки соответственно выбранному варианту.

Сцепление в авто, оборудованном РКПП, в основном необходимо для начала движения транспортного средства. Чтобы добиться быстрого изменения скорости, необходимо перестать нажимать педаль газа и поставить ручку передачи скоростей в нужное положение.

Устройство и схема РКПП

РКПП состоит из определенных компонентов. Условно схема роботизированной коробки передач выглядит следующим образом. Обычная механическая КПП, актуаторы, система управления и внешние датчики. Стоит отметить, что работа РКПП совсем не похожа на работу автоматической коробки. Ее больше можно сравнить с работой механики с элементами автоматики.

Рассмотрим подробнее устройство роботизированной коробки передач. У нее имеется два ведущих вала, один находится в полости другого. На внешнем валу имеются шестерни для четных передач, а на внутреннем валу – для нечетных. Оба вала имеют сцепление. Актуаторами называют электрические и гидравлические приводы, рассмотренные подробно выше.

Основной элемент РКПП – блок управления, оснащенный мощным процессором. Внешние датчики подключаются к нему через специальные порты. Также чаще всего автомобили оснащены бортовыми компьютерами, которые также подключаются к системе управления. Система управления имеет память и определенные алгоритмы работы, которые успешно обрабатывают, поступающие на них сигналы и управляют коробкой передач и переключением скоростей.

А вот видео о том, как правильно использовать коробку-робот:

Также на эту тему вы можете почитать:

Поделитесь в социальных сетях

Alex S Октябрь 29th, 2013

Опубликовано в: Полезные советы и устройство авто

Метки: Как устроен автомобиль

avto-all.com

Коробка робот РКПП - отзывы, минусы, принцип работы

Для того, чтобы понять принцип работы роботизированной КПП, необходимо вспомнить, как устроена и функционирует обычная механическая коробка передач. В обзоре - принцип работы коробки робот, минусы и особенности эксплуатации автомобилей с РКПП.

Итак, базируется традиционная МКПП на двух валах, один из которых ведущий, или первичный, а второй – ведомый (вторичный). От двигателя с помощью механизма сцепления происходит передача крутящего момента на ведущий вал. Далее момент преобразуется и с ведомого вала поступает на управляемые колеса. На обоих валах есть шестерни, которые попарно находятся в зацеплении, только на ведущем валу они закреплены плотно, а на ведомом могут вращаться свободно. В нейтральном положении все шестерни вторичного вала свободно прокручиваются на нем, то есть передачи крутящего момента на колеса не происходит.
Чтобы включить передачу, водитель сначала выжимает педаль сцепления. В это время происходит отсоединение первичного вала от двигателя. Далее, при движении рычага коробки передач через систему тяг на ведомом валу начинают перемещаться специальные синхронизаторы. Приблизившись ко вторичной шестерне нужной передачи, муфта синхронизатора жестко фиксирует ее на валу. Когда сцепление включено, крутящий момент определенной величины передается на вторичный вал, от которого потом идет дальше, на главную передачу и на ведущие колеса. Часто для того, чтобы сократить длину коробки, ведомый вал разделяют на две части, между которыми и распределяют все ведомые шестерни.

Роботизированная коробка передач работает по такому же принципу. Особенность принципа работы РКПП только в том, что включение и выключение сцепления, а также выбор и переключение нужной передачи осуществляют специальные актуаторы (сервоприводы). Наиболее распространены электрические шаговые моторы, имеющие редуктор и исполнительный механизм. Но бывают коробки, оборудованные гидравлическими актуаторами.
Управление актуатором осуществляется с помощью электронного блока. После дачи команды на включение или смену передачи, первый актуатор выжимает сцепление, а второй переставляет синхронизаторы на нужную передачу. После этого сцепление плавно отпускается первым актуатором. Как видно, в салоне автомобиля с коробкой роботом даже не нужна педаль сцепления – система делает все сама. При этом команда на переключение передачи может даваться как автоматически (с помощью компьютера, самостоятельно определяющего нужный момент по показаниям приборов и датчиков), так и вручную (водителем при помощи специального селектора или рычага).

Главный минус роботизированной коробки передач в том, что нет обратной связи в сцеплении. Особенность коробки робот заключается в том, как ездить с ее помощью. Управляя обычной механикой, человек способен чувствовать скорость и момент, когда нужно переключить передачу, и делает это быстро, и в то же время плавно. Автоматике же приходится, ради избежания рывков, надолго разъединять передаваемый от двигателя к колесам поток мощности, что вызывает определенные «провалы» при разгоне. Единственным эффективным решением такой проблемы может стать сокращение отрезков времени при переключениях, но это приведет к значительному увеличению стоимости всей системы.

В этом плане переломным решением стало появление в 80-х коробки передач, имеющей два сцепления DCT, что расшифровывается как dual clutch transmission. Принципы, на которых она функционирует, можно рассмотреть на примере 6-скоростной DSG-трансмиссии от Фольксваген.

Этот концерн стал первым, кто начал массово использовать преселективные коробки на передне- и заднеприводных моделях с поперечно и продольно расположенными двигателями. Обозначение DSG — direct shift gearbox, или коробка прямого включения, уже стало использоваться как нарицательное для обозначения коробок, имеющих два сцепления, хотя это всего лишь бренд.
Такая коробка имеет два ведомых вала с находящимися на них шестернями, а также синхронизаторами, всё, как и у механики VW Golf с 6 ступенями. Однако особенность в том, что и ведущих валов у этой коробки тоже два, вдетых друг в друга как матрешки. Каждый из них имеет соединение с двигателем с помощью своего отдельного многодискового сцепления. На том валу, который находится снаружи, закреплены колеса-шестерни четных передач – второй, четвертой и шестой. Соответственно, на внутреннем – шестерни первой, третьей и пятой, а также задней передачи.

Например, автомобиль начинает движение и разгон. Вначале муфтой синхронизатора блокируется шестерня первой передачи, и она включается. Первое сцепление замыкается, происходит передача крутящего момента через внутренний ведущий вал на колеса, и машина начинает ехать.

Одновременно с активизацией первой передачи система начинает прогнозировать переключение на вторую передачу и блокирует ее шестерню. Поэтому такие коробки и носят название преселективных. Получается, что обе передачи включены одновременно. При этом нет никакого заклинивания, потому что шестерня второй передачи расположена на наружном валу, а его сцепление пока выключено.
Когда разгон уже увеличен и система будет повышать передачу, выключается первое сцепление и вместе с тем происходит смыкание второго. Теперь крутящий момент уже передается через наружный ведущий вал и пару второй передачи. В это же время на том валу, что внутри, выбирается третья передача, и так далее.
Когда автомобилю нужно замедлиться, то все это происходит наоборот. При этом все переходы происходят очень быстро и без разрывов мощности. Переключение передач коробки VW Golf происходит всего за 8 миллисекунд. Даже на Ferrari Enzo для этого требуется 150 мс!

Итак, коробки передач с двумя сцеплениями гораздо более экономичны и работают оперативнее, чем механика. Основной минус РКПП – их высокая цена. Еще недостатком можно считать то, что они не способны к передаче большой величины крутящего момента. Но эта проблема была решена, когда появились DSG от компании Ricardo в мощной, быстрой и дорогой модели Bugatti Veyron.

На сегодняшний день роботизированные коробки передач (DCT-коробки) есть не только у моделей Volkswagen, но также у новых моделей Тойота, Пежо, Ситроен, Опель, Форд, БМВ, Фиат, Митсубиси. Преселективные трансмиссии начали использовать даже в Porsche, а уж специалисты этого концерна точно знают толк в качественных технологиях. По прогнозам многих аналитиков, в недалеком будущем трансмиссии DCT и вариаторы станут самыми востребованными, а педаль сцепления вообще исчезнет, потому что человек всегда стремится пользоваться тем, что ему наиболее удобно.

povozcar.ru

Роботизированная коробка переключения передач.

Подробности
Категория: Трансмиссия
Опубликовано: 23 декабря 2014
Просмотров: 15448

Роботизированная коробка передач – это одна из разновидностей механической коробки передач, отличие которой состоит в том, что за включение и выключение сцепления отвечают специальные автоматизированные устройства.
В настоящее время данный вид коробки передач достаточно популярен, и по распространению может поспорить с автоматической коробкой передач.

Основные компоненты и принцип действия роботизированной коробки передач.

Для того, чтобы лучше понять принцип работы роботизированной коробки передач необходимо знать, как работает классическая механика. В обычной механической коробке передач, основу составляют два вала: первичный и вторичный. На один из валов передается усилие от двигателя, со второго вала усилие передается на ведущие колеса. Между собой валы сообщаются шестернями, но на первичном валу шестерни закреплены намертво, а на вторичном валу шестерни могут прокручиваться.

Первоначально автомобилист выжимает сцепление (первичный вал отключается от двигателя), включает необходимую передачу (на вторичном валу блокируется нужна шестерня). В дальнейшем водитель отпускает сцепление, первичный вал подхватывает крутящий момент с двигателя, и передает его на вторичный вал, и автомобиль трогается с места.

Аналогичным образом работает и роботизированная коробка передач. Главное отличие состоит в том, что за включение сцепления, и выбор передачи отвечают специальные автоматизированные устройства – актуаторы. В конструктивном плане актуатор представляет собой надежный шаговый электрический мотор, дополненный редуктором и механизмом исполнения. На некоторых моделях автомобилей (как правило, очень дорогих) актуатор выполнен в виде гидравлического мотора. Управление актуаторами происходит в полностью автоматическом режиме. Управляет ими электронной блок. Следует сказать, что электронный блок имеет несколько режимов работы (обычно «Спорт», «Город», «Эконом»).

Когда водитель переключает рукоять коробки передач (или нажимает на подруливай лепесток), привод автоматически выжимает сцепление, и выбирает передачу в зависимости от оборот двигателя. Именно благодаря этому в автомобилях с роботизированной коробкой передач отсутствует педаль сцепления – она попросту не нужна.

Надо сказать, что в современных автомобилях электронный блок управления роботизированной коробкой передач подключен к информационной сети автомобиля. Он получает и анализирует информацию от антиблокировочной системы, системы курсовой устойчивости и других вспомогательных устройств, и принимает решение о включении необходимой скорости на этих данных.

Впрочем, существует возможность переключится на псевдоручное управление, и переключать передачи с помощью рычага или под рулевых лепестков. Однако, подобное переключение достаточно условно, и электронный блок контролирует все действия водителя. Он попросту не позволит включить неправильную скорость, и исправить ошибку водителя, если он вручную включит слишком высокую или слишком низкую передачу.

Виды роботизированных коробок передач.

Классифицировать данный вид коробок передач достаточно сложно, ведь каждая крупная автомобильная компания предлагает свои собственные наработки, которые сильно отличаются от классической схемы.

Итак, как уже было сказано выше, коробка-робот может работать с помощью электрического или гидравлического мотора.

В частности, гидравлическим приводом оснащаются свои роботизированные коробки такие компании, как Fiat, BMW, Peugeot, Volkswagen, Renault, Citroen, Audi, Alfa Romeo и Ламборгини. В свою очередь электрическим приводом оснащают свои роботизированные коробки такие крупные производители, как Toyota, Opel, Mitsubishi, Ford и Nissan. Корейские и китайские производители автомобилей пока обходят стороной данный вид коробок передач, так как он достаточно сложен в разработке и дальнейшем обслуживании.

Нельзя не сказать о роботизированных коробке передач с двумя сцеплениями. Эта технология появилась в конце 80-х годов прошлого века, и прошла серьезное испытание в автомобильном спорте и раллийных гонках. Два сцепления работают не одновременно, а попеременно. Первое сцепление включает четные передачи, а второе – нечетное. Благодаря подобной работе двух сцеплений, езда на автомобиле получается очень плавной и мягкой, однако в конструктивном плане такой агрегат достаточно сложен. Его ремонт и обслуживание может обойтись в приличную сумму денег.

Особый интерес представляет собой кулачковая роботизированная коробка передач. В автомобилях оснащенных такой коробкой имеется педаль сцепления, но используется она лишь, когда автомобиль трогается с места. В дальнейшем переключаться можно как в спортивном мотоцикле – не пользуясь педалью сцепления. Это самая быстрая из всех видов роботизированных коробок, так как можно переключить скорость всего лишь за 0,15 секунды, а это отличный показатель для любителей быстрой езды.

Отличия коробки-робота от коробок передач других видов.

  • Отличия от автоматической коробки передач. Главное отличие в том, что автоматическая коробка передач включает в себя сложнейшую планетарную передачу, которая не только увеличивает стоимость агрегата, но и повышает его массу. Коробка-автомат работает полностью самостоятельно и не дает водителю возможности переключать скорости в ручном режиме.
  • Отличия от вариатора. Как известно коробка-вариатор вообще не имеет передач. В конструктивном плане данная коробка полностью отличается от коробки-робота. Также можно отметить, что вариатор, из-за своей гидромуфты, имеет достаточно низкий коэффициент полезного действия, и «отъедает» до 10% от общей мощности автомобиля. Естественно, это повышает расход топлива при движении.
  • Отличия от ручной коробки передач. Собственно, главное отличие состоит в том, что коробка-робот имеет в своем составе актуаторы, которые включают сцепления, и управляются с помощью электронного блока. Роботизированная коробка передач намного облегчает управление автомобилем, по сравнению с ручной коробкой, но при этом не исключены рывки и задержки при переключении скоростей.

Преимущества и недостатки роботизированных коробок передач. К достоинствам таких коробок можно отнести:

  • Не снижает мощности двигателя и не увеличивает расход топлива. Коробка-робот имеет достаточно простую конструкцию, не обремененную дополнительными агрегатами и хитроумными устройствами. Благодаря этому коэффициент полезного действия робота высок, он не отнимает мощности двигателя и тем самым не увеличивает расход топлива.
  • Потребляет меньшее количество масла. Не для кого не секрет, что классическая автоматическая коробка передач потребляет до 10 литров масла на расходный цикл. В свою очередь коробка-робот обходится всего лишь 2-3 литрами, что очень выгодно и удобно.
  • Высокий ресурс сцепления. Сцепление в механической коробке передач имеет весьма ограниченный жизненный цикл. Менять его нужно достаточно часто. Зато сцепление в роботизированной коробке живет очень долго, так как электронный блок не ошибается при переключении и не дает сцеплению «гореть».
  • Высокая ремонтопригодность. Как уже было сказано выше коробка-робот имеет простую конструкцию, которую хорошо изучили во всех сервисных центрах страны. Ремонт такой коробки не займет много времени, и не обойдется в умопомрачительную сумму.
  • Возможность ручного переключения. Коробка-робот – сочетает в себе комфортность автомата и приемистость ручной коробке. При необходимости езда будет комфортной, а при желании – агрессивной.

К недостаткам можно отнести:

  • Большинство роботов не программируется. Автомобиль не будет подстраивается под стиль езды водителя. Придется ездить всегда в одном и том же режиме, либо переходить на ручное переключение скоростей. Лишь самые новые и дорогие роботы имеют возможность программирования, но их цена пока зашкаливает.
  • Не быстрая работа. Робот не может похвастаться быстрым и отточенным переключением скоростей. Дешевые роботизированные коробки передач могут переключать скорость 2-3 секунды и это непозволительно долго. Положение исправляют агрегаты с двумя сцеплениями, но они доступны не для всех автомобилей.
  • Сбои в прошивке. Ошибки в переключении скоростей – не редкость для роботизированных коробок передач. Рывки или включение неправильной скорости достаточно распространенные явления. В этом случае проблема заключается в электронном блоке, который либо прошивается заново, либо меняется целиком.

За последние два десятилетия технологии значительно продвинулись вперед, коробки-роботы стали надежны и распространены. Они пользуются заслуженной популярностью по всему миру, и люди уже не опасаются приобретать машины с подобной коробкой передач.

pnipokolesu.ru

Коробка передач робот

Введение

При упоминании словосочетания «автоматическая коробка передач» большинство автолюбителей представляют селектор выбора режима вместо обычного рычага переключения скоростей и две педали вместо трех.

И только профессионалы и люди, владевшие различными автомобилями знают о том, что «автоматы» бывают разные по устройству и принципу работы.

В этой статье будет рассмотрена роботизированная коробка передач или так называемый коробка передач «робот».

Она отличается от обычной механической коробки наличием развитого электронного блока управления, который занимается анализом режима движения автомобиля и передает команды электроприводам для включения нужной передачи, в зависимости от степени давления на педаль газа.

Но при этом ее роднит с обычной коробкой наличие сцепления и привычной механической составляющей из первичного и вторичного валов с шестернями на них. Только управление сцеплением и выбором передач осуществляют различные моторчики.

Устройство роботизированной коробки передач

Коробка передач, естественно, для каждого автомобиля имеет оригинальную конструкцию. Но, несмотря на это, можно выделить основные элементы, имеющиеся у каждого подобного агрегата:

  1. Сцепление
  2. Механическая часть
  3. Приводы сцепления и включения передач
  4. Электронный блок управления

Теперь, когда известны основные элементы, появляется возможность разобраться в том, как работает этот агрегат. Но для этого сначала потребуется вспомнить принцип работы обычной «механики».

Там существуют два вала – первичный (или ведущий) и вторичный (или ведомый), на которых закреплены шестерни. Первичный вал вращается при включенном сцеплении т.к. ему передается крутящий момент двигателя. При соединении определенных шестеренок этих двух валов, двигатель уже будет вращать кроме валов еще и колеса.

Но есть одна особенность — на ведущем валу шестерни закреплены и вращаются вместе с валом, а на ведомом – имеют возможность свободно вращаться и поэтому, при включении нейтральной передачи, машина остается неподвижной.


Для включения нужной передачи требуется отключение первичного вала от двигателя. После прекращения работы сцепления, с помощью рычага выбора передач, через систему тяг начинают перемещаться синхронизаторы. Они и блокируют на вторичном валу шестерню выбранной передачи и при включении сцепления обороты двигателя с заданным передаточным числом через главную передачу передаются на колеса.

В роботизированной коробке происходят точно такие же процессы. Только процедурами управления занимаются различные приводы, гидравлические или электрические. Важно знать, какие приводы управляют коробкой.

  • Если они гидравлические – работа по переключению будет производиться быстро, но потребуются дополнительные энергетические затраты для поддержания давления системы и приведения приводов в действие.
  • В случае с электрическими приводами возможны задержки в их работе, но затраты на работу этих моторчиков минимальны.

Итак, становится ясно, что при простом нажатии педали газа происходит множество действий, о которых заботится электронный блок, отправляя команды электроприводам.

Конструктивные особенности и недостатки

Как это обычно бывает, у каждой вещи существуют положительные и отрицательные стороны. Роботизированная коробка передач не стала исключением из этого правила.


На большинстве автомобильных форумов владельцы автомобилей с коробками передач «робот» отмечают долгий момент переключения скоростей.

Это происходит из-за того, электроника пытается избежать «рывков» при включении сцепления и тратит много времени на их смыкание. Поэтому, тем кто только начал пользоваться автомобилями с данным типом коробки, переключение кажется заторможенным.

Каждый из производителей борется с этой проблемы собственными разработками. Например, так появились коробки с двойным сцеплением, разработанные концерном Volkswagen. Такую разработку стали называть преселективная коробка передач.

А компания Opel совместно с фирмой Ricardo представила для собственной коробки Easytronic единый привод сцепления и выбора передач. Благодаря этому уменьшились время переключения между скоростями и общий вес конструкции.

Еще одним недостатком называют перегрев сцепления при движении в пробке. А также ранний выход из строя приводов сцепления и выбора передач из-за тех же пробок и, как следствие, резких стартов.


«Неужели так много у них недостатков?» – задаетесь вы вопросом. Ничего подобного!

По сравнению с обычной автоматической трансмиссией, к преимуществам «робота» зачисляют малый вес конструкции в целом, возможность экономии топлива в сравнении с обычным гидравлическим «автоматом», а также наличие ручного режима переключения передач по средствам подрулевых переключателей или рычага селектора.

Заключение

Многие автопроизводители считают, что популярность автомобилей с тремя педалями падает. Стремление автовладельцев видеть только две педали управления – не дань моде, а еще один шаг к комфортному перемещению на личном автомобиле.

И несмотря на то, что роботизированные коробки передач остаются пока атрибутом дорогих автомобилей, уже делаются шаги для их внедрения на автомобили различных категорий.

znanieavto.ru

отличие от АКПП, минусы, плюсы

Современный автомобиль уже не тот, что был пару десятков лет назад. Сегодня это высокотехнологичное транспортное средство с электронным управлением большинства процессов, различными полезными дополнениями (парктроник, ABS, «старт-стоп», и т. д.) и разнообразными вариантами конструкции трансмиссии, популярным из которых считается роботизированная коробка передач.

Называемая водителями по-простому «коробка робот», она по своей сути является механической КПП, в которой в автоматическом режиме осуществляется переключение передач. То есть на основании подаваемых водителем команд через селектор коробки и режима езды, система управления роботом согласно заложенному алгоритму выбирает наиболее подходящую передачу.

Роботизированная КПП это высокотехнологичный механизм, в котором сочетаются воедино топливная экономичность «механики» и высокая скорость работы коробки-автомат. Необходимо заметить, что такая трансмиссия стоит на порядок дешевле стандартной АКПП, поэтому сегодня гиганты автопрома комплектуют ей практически весь свой модельный ряд.

Особенности разных видов роботизированных коробок передач

Несмотря на то что эти коробки передач имеют различную конструкцию, принцип их управления и работы остается неизменным: стандартная «механика» дополненная автоматизированным модулем включения сцепления и управления переключением передач. В таком типе трансмиссии применяется фрикционный тип сцепления, состоящий как из одного диска, так и из нескольких. Однако в конструкции роботизированной КПП все более распространена система с двойным сцеплением, благодаря которой удается максимально передать крутящий момент, не теряя при этом мощности.

Поскольку основу робота составляет классическая «механика», при проектировании этого вида трансмиссии используются уже готовые варианты коробок передач. Такое конструктивное решение позволяет получить высокие рабочие показатели всего узла. Например, у известного робота SMG, которым комплектует свои модели BMW, использована базовая шестиступенчатая МКПП дополненная сцеплением с электрогидравлическим приводом.

Роботизированная КПП на автомобиле может быть оборудована гидравлической либо электрической системами управления переключением позиций и включения сцепления. В системе с гидроприводом (электрогидравликой) органами исполнения команд роботизированной коробки выступают гидроцилиндры с электромагнитными клапанами, а в электрическом типе привода эти элементы представлены шестереночной передачей и электромотором.

Отметим, что для установленного на автомобилях электрического привода характерна низкая скорость при переключении передач а также минимальное потребление энергии. Гидропривод работает быстрее, однако для этого в системе постоянно должно поддерживаться давление, соответственно, энергопотребление при этом многократно возрастает.

По этой причине электроприводные роботизированные КПП устанавливают на автомобили бюджетного класса, а гидроприводные — на более дорогие транспортные средства. Такое конструктивное решение позволяет использовать трансмиссию-робот практически на любом типе транспортного средства.

Как устроены роботизированные КПП

Управление этим видом трансмиссии осуществляется при помощи электронного модуля, который обрабатывает сигналы с различных датчиков, и уже на основании этого отдает команды исполнительным механизмам и устройствам (электродвигатель, механическая передача, гидроцилиндр). Датчики собирают основную информацию о положении селектора КПП, оборотах коленвала, масляном давлении и его температуре, скорости движения автомобиля, которую передают для обработки управляющей системе. Далее происходит процесс переключения позиции, который строится согласно заранее заложенным алгоритмам исполнения команд на основании поступившей информации. Также система управления роботизированной коробкой переключения передач находится в постоянном взаимодействии с системами ESP и ABS, и на основании передаваемых ими данных корректирует процесс выбора и перемены передачи.

В конструкцию гидроприводных КПП дополнительно входит блок управления гидравликой, который обеспечивает поддержание постоянного давления в системе.

Конструкция роботизированной трансмиссии с системой двойного сцепления

Несмотря на всю функциональность и комфорт при управлении автомобилем, роботизированная коробка не лишена недостатков, главным из которых считается ее замедленная реакция при переключении передач, что крайне негативно отражается на динамике движения (возникают рывки и пропадет плавный ход в момент включения позиций). Значит, чтобы устранить эту проблему, и повысить комфортабельность управления транспортным средством оборудованным «роботом», конструкторы разработали трансмиссию с системой двойного сцепления, в которой процесс смены передач происходит без потери мощности.

Благодаря такому дополнению, переключение между передачами осуществляется без перебоев в работе КПП, то есть перед началом включения передачи система управления выбирает наиболее подходящую, не выключая крутящий момент на коробке. Иными словами роботизированная трансмиссия с системой двойного сцепления называется преселективной (англ. preselect – предварительный выбор).

Преимущества робота с двойным сцеплением

Помимо своего быстродействия, которое обусловлено повышенной скоростью взаимодействия муфт (например, коробка-робот DSG от Фольксваген), этот тип КПП имеет относительно компактные размеры, ввиду чего является идеальным для использования в малолитражных автомобилях. Кроме этого, роботизированная коробка с двойным сцеплением обладает повышенным энергопотреблением, что положительно отражается на ее продуктивности и скорости отклика на перемену положения селектора водителем. Это позволяет значительно снизить потребление топлива и получить высокие динамические показатели как при разгоне транспортного средства, так и при последующем движении.

Такая конструкция применяется в следующих видах роботизированных КПП:

  • S-Tronic.
  • DSG.
  • Twin Clust SST.
  • DCT M Drivelogic.
  • PDK.
  • TCT.
  • Powershift.

Кстати, всемирноизвестный и популярный спорткар Ferrari 458 Italia оборудован роботизированной трансмиссией с системой двойного сцепления Doppelkupplungsgetriebe. На всех перечисленных видах КПП установлен гидропривод.

Блок управления адаптивным роботом DCT M Drivelogic содержит специальную систему Drivelogik, в которой содержится алгоритм переключения для одиннадцати передач. Шесть из них адаптированы для ручного выбора, а остальные пять переключаются полностью в автоматическом режиме.

Как работает роботизированная КПП

Все типы этой трансмиссии могут работать как в автоматическом, так и в ручном режимах управления. Если выбран режим «автомат», система управления КПП согласно информации передаваемой датчиками формирует соответствующие команды, которые далее передаются на устройства исполнения команд.

Стоит заметить, что на любой из коробок-роботов выполнять переключение передач можно и в полуавтоматическом (ручном) режиме. При выборе этого режима осуществляется последовательное переключение передач (от повышенной к пониженной и наоборот). Именно из-за этой особенности функционирования, роботизированную КПП еще называют секвентальной (англ. sequensum – последовательность).

autolirika.ru

КПП "робот" - что это? Как работает КПП "робот"?

Как известно, в мире существует несколько типов автомобильных трансмиссий: всем известная механика и так называемый автомат. Но в последнее время автопроизводители стали укомплектовывать свои новинки роботизированной коробкой. КПП «робот» - что это за трансмиссия и как она устроена? Обо всем этом и не только – далее в нашей статье.

Характеристика коробки

КПП «робот» - что это за трансмиссия? Она представляет собой механическую коробку, в которой функции включения сцепления и переключения передач автоматизированы. Таким образом, вся работа КПП зависит не от водителя, а от электронного блока с определенным алгоритмом управления.

Сам же водитель дает лишь входную информацию для трансмиссии.

Устройство

Роботизированная коробка может несколько различаться по конструкции, однако общее ее устройство неизменно. Такой тип трансмиссии представляет собой механическую КПП с системой управления передачами и сцеплением. Причем неважно, каким производителем этот агрегат был изготовлен.

Автоматизированные «роботы» имеют сцепление фрикционного типа. Это может быть либо пакет дисков, либо отдельный механизм. Наиболее надежной и долговечной считается конструкция с двойным сцеплением. «Фольксваген Гольф» был первым автомобилем, который стали оснащать модернизированной КПП «робот». Отзывы водителей отмечали хорошую реакцию электроники и быстроту переключения скоростей при разгоне. К тому же конструкция коробки с двойным сцеплением позволяла обеспечить передачу крутящего момента без разрыва потока мощности. При этом время на переключение скоростей составляло меньше одной секунды. Но, как показала практика, такие коробки «живучи» только на ровных немецких автобанах. При эксплуатации на наших дорогах (грунтовка, щебенка и постоянные ямы) ресурс КПП с двойным сцеплением сокращается вдвое.

Но вернемся к устройству конструкции. Сам привод сцепления может быть как электрическим, так и гидравлическим. В первом случае исполнительными механизмами являются электродвигатель и механическая передача. Гидравлический же привод осуществляется при помощи специальных цилиндров. Последние, в свою очередь, управляются электромагнитным клапаном.

В некоторых случаях роботизированные коробки с электроприводом имеют гидромеханический блок с электродвигателем, который перемещает цилиндр привода сцепления. Ярким примером тому служит трансмиссия Easytronic, которая применялась на автомобилях марки «Опель».

«Робот», КПП с электрическим приводом, отличается относительно невысокой скоростью переключения передач (от 0.3 до 0.5 секунды). Но при этом он не нуждается в поддержании постоянного давления в системе, как это необходимо для гидравлических аналогов.

В то же время гидравлические КПП имеют более быстрый цикл переключения передач, который составляет от 0.05 до 0.06 секунды. По этой причине данный тип трансмиссии используется на большинстве современных гоночных машин и суперкаров (таких как «Феррари» и «Ламборджини»). На автомобилях бюджетного класса подобные коробки не применяют даже в качестве «опции».

Как работает КПП «робот»?

Работа и контроль над большинством механизмов данной трансмиссии осуществляется электронной системой, в которую входит главный блок управления, а также множество вспомогательных датчиков. Последние отслеживают все необходимые параметры КПП (положение вилок выключения передач и селектора, давление масла и т. д.) и передают их в основной блок. После электроника формирует дальнейшие действия и посылает их в виде коротких сигналов на исполнительные механизмы (электропривод и электроклапаны). Так и происходит плавное и быстрое переключение передач.

Режимы работы

Несмотря на то что конструкция роботизированной коробки основана на принципах работы механики, по желанию водителя она может функционировать в автоматическом режиме. Как работает КПП «робот» в таком случае? При переходе на автоматический режим электронный блок самостоятельно реализует заданный программой алгоритм управления коробкой. Водителю лишь остается нажимать на педаль газа и следить за ситуацией на дороге. В пробках работа робота «на автомате» очень выручает. В ручном режиме водитель имеет возможность самостоятельно переключать передачи с пониженной на повышенную и наоборот.

Управление осуществляется при помощи классического рычага КПП.

Актуальность коробки в России

К сожалению, наши автопроизводители еще не ввели в практику установку роботизированных трансмиссий на свои автомобили. Однако совсем недавно завод ВАЗ заявил, что уже с 2015 года на автомобили ВАЗ «Приора» КПП «робот» будет устанавливаться серийно. Вес коробки составит порядка 34 килограмм, при этом она очень стойка к русским зимам. И если прежний автомат блокировал запуск мотора при -27 градусах, то теперешний «робот» может работать даже при 40-градусном морозе. Также ВАЗ заявил номинальный срок службы данной КПП, который будет составлять ровно 10 лет (правда, гарантийный срок почему-то заканчивается уже на 3-м году). Таким образом, завод ВАЗ старается возродить былую популярность отечественной «Приоры». Сейчас он настроен серийно производить модели 2170-2172 как минимум до 2020 года.

Преимущества

Многие водители говорят, что роботизированная коробка вобрала в себе все плюсы автомата и механики. То есть при движении вы одновременно получаете комфорт действия АКПП и при этом не беспокоитесь о повышенном расходе топлива. Вообще, высокая экономичность – главное достоинство роботизированных коробок. В основе их конструкции лежит компьютер с определенной программой управления, который распределяет усилия крутящего момента максимально рационально. В отличие от простого водителя, электроника никогда не «психует» в пробках, не впадает в депрессию, стойка к физическим нагрузкам и усталости. Именно поэтому такие коробки очень быстро обрели популярность на мировом рынке. Сейчас роботизированная трансмиссия устанавливается на автомобили класса А, В и С (в том числе и на седан «Тойота Королла»). КПП «робот» был поставлен и на немецкий полноприводный джип «Фольксваген Амарок». Сейчас "немец" в такой комплектации доступен как на европейском, так и на российском рынке.

Но это еще не все плюсы, которыми может похвастаться КПП «робот». Отзывы владельцев отмечают высокую надежность данной трансмиссии. И только при пробеге в 200-250 тысяч километров она может потребовать замены некоторых механизмов. Ремонт КПП «робот» касается, в основном, сцепления, которое терпит большие нагрузки, особенно на труднопроходимых участках дороги.

По своей стоимости данная коробка значительно дешевле стандартного автомата. Да и в обслуживании очень неприхотлива КПП «робот». Замена масла – это, пожалуй, единственная операция, которую с ней нужно производить раз в 50-60 тысяч километров.

Особенности веса

Ну и, конечно же, вес коробки. По этому параметру она превосходит автомат в несколько раз. В среднем снаряженная масса роботизированной КПП для легковых автомобилей составляет всего 30-40 килограмм. В то же время автомат весит от 50 до 100 килограмм.

То есть с «роботом» автомобиль становится более легким, а соответственно, снижается нагрузка на двигатель, колеса, амортизаторы и т. д.

Недостатки

Главным минусом роботизированной трансмиссии является ее скорость переключения передач. Да-да, именно из-за этого фактора возникают большие нагрузки на двигатель автомобиля, который находится в пробке. Машина начинает разгоняться рывками, что в большей степени подходит для спортивной езды. Поэтому для любителей плавной манеры передвижения на всех «роботах» есть режим «типтроник».

И если с проблемой рывков производителям данных трансмиссий все же удалось справиться, то вопрос безопасности езды авто по склонам до сих пор не решен. Дело в том, что роботизированная коробка не имеет постоянной связи с двигателем. Поэтому при движении КПП может самопроизвольно отключиться, и тогда машина на склоне катится вниз. Но, к счастью, таких нелепых ситуаций зафиксировано очень мало. Поэтому роботизированную коробку можно охарактеризовать как одну из самых лучших среди всех существующих и как отличный аналог автомата.

Признаки неисправности КПП «робот»

Что это за трансмиссия, мы уже выяснили. Теперь о том, в каких местах данная коробка может сломаться. Первые симптомы, говорящие о грядущем ремонте роботизированной трансмиссии, появляются нескоро (примерно на 8 год эксплуатации или через 200 тысяч километров пробега). По достижении этого момента коробка начинает «творить чудеса», а именно самопроизвольно переключаться на «нейтраль». Причем такая беда случается на всех режимах работы трансмиссии.

Иногда симптомом неисправности становятся рывки при трогании авто с места. В таком случае на автомобилях «Ниссан» и «Тойота» КПП «робот» требует замены ведомого диска сцепления.

Конечно, определить истинную неисправность могут лишь специалисты. Но чаще всего на таких КПП ломается сцепление (не исключение и японская машина «Тойота»). КПП «робот» в таком случае ремонтируется путем установки ремкомплекта актуатора либо полной его замены на новый механизм.

Также неисправность роботизированной коробки может быть спровоцирована износом выжимного подшипника и его направляющей. Здесь приходится покупать новый комплект сцепления, а иногда менять переднюю часть корпуса в сборе. Но в любом случае отремонтированная коробка станет пригодной к эксплуатации еще на 150-200 тысяч километров.

Подводим итоги

Подытожим все вышеописанное. Итак, «робот» - это механическая трансмиссия с блоком управления. Она может работать и как механика, и как автомат. При этом ее конструкция проще, чем у АКПП. Также «робот» более надежен и неприхотлив в обслуживании. Автомобиль с данным типом трансмиссии потребляет на 10-15 процентов топлива меньше, чем тот, который оснащен автоматом. Плюс ко всему - водитель почти не тратит время на переключение передач (касается коробок с гидравлическим приводом).

Заключение

Мы выяснили, как работает КПП «робот», что это за механизм и в чем его особенности. Как видите, данный тип трансмиссии отлично подходит как для любителей механики, так и для фанатов автомата. Ведь в любой момент она может преобразиться из МКПП в АКПП. Но все же ее не до конца исследовали наши автолюбители, потому большинство из них боятся покупать машину с такой коробкой. Но, как видите, в обслуживании данная трансмиссия практически не нуждается, к тому же она очень надежная.

fb.ru

что такое коробка робот, плюсы и минусы, виды и принцип работы

2625 Просмотров

Многие знают, что на современных автомобилях устанавливаются автоматические коробки передач. Но только те, кто пользовались АКПП, знают, насколько она уступает механической коробке передач в экономичности топлива и скорости разгона. Дело в том, что АКПП потребляет больше топлива при разгоне и во время переключения, потребление на разгоне большое по причине того, что коробка перед тем как переключиться думает некоторое время и только потом переключает.

Исходя из этого, была разработана роботизированная коробка передач, в народе получила название «коробка робот». Она представляет собой механическую коробку передач, хоть и относится к разряду АКПП. Отличие от механической КПП в том, что сцепление отпускает и включает передачу устройства, которым обладает роботизированная коробка передач в автоматическом режиме.

Устройство

Как уже сказано выше, роботизированная коробка сама отпускает сцепление и включает передачу с помощью блока питания, который отправляет команды двум сервоприводам. Здесь водитель и стиль езды формируют для устройства РКПП информацию, исходя из которой, оно будет работать. Основное управление РКПП на себя берет электронный блок, в котором заложен определенный алгоритм. Главным плюсом РКПП считается то, что она объединила в себе простоту и удобство использования АКПП, и надежность, и экономичность МКПП.

РКПП принято считать одной из автоматических по причине того, что если в КПП хоть один из процессов автоматизирован, то она относится к АКПП. Основой РКПП является обычная механическая КПП, которая оснащается электронным блоком. На самом деле РКПП имеют некие различия по своей конструкции.

В основе практически каждой автоматической трансмиссии лежит фрикционное сцепление. Обычно устанавливают либо диск сцепление, либо пакет фрикционных дисков. На РКПП теперь установлено два диска сцепления, что позволяет переключать передачи без потери мощности.

Главное, почему различаются РКПП, — это по приводу переключения передач и отпуску сцепления. Привод бывает гидравлическим и электрическим. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы.  В электрическом приводе основную задачу выполняет электрический мотор, а в гидравлическом это делают гидравлические цилиндры, которые выполняют эту задачу по сигналу электромагнитных клапанов.

Главным плюсом электрического привода является меньшая потребность в энергии, а у гидравлического привода главным плюсом считается высокая скорость переключения передач.

Также у обеих систем есть недостатки, главным из которых у электрической считается низкая скорость переключения (0.3-0.5 секунд), а у гидравлической большая потребность энергии. Поэтому гидравлические РКПП устанавливают на более дорогие автомобили, а электрическим блоком оснащены бюджетные автомобили.

Электронный блок, получая сигналы, которые передают ему датчики, создает определенный стиль переключения передач и отправляет его подчиняющимся ему системам, а те в свою очередь работают по этой системе. Во время работы электронный блок работает совместно с двигателем и системой ABS, если такая установлена.

Качества

У роботизированной КПП есть ряд плюсов и минусов, про основные качества уже было сказано выше. Сначала речь пойдет о недостатках этой КПП.

  • Основным минусом считается долгое переключение передач, но это уже исправлено добавлением второго диска сцепления, поэтому этот минус остался только на первых РКПП. Роботизированная коробка с двумя сцеплениями устанавливается даже на спортивные автомобили за счет того, что переключение происходит без потери мощности.
  • Второй главный недостаток для жителей городов состоит в том, что во время движения в пробках коробка сильно изнашивается, но это тоже решаемо переходом в ручной режим.
  • Есть и третий минус, который заключается в резком переключении передач на бюджетных версиях без двойного сцепления.

Поэтому минусов у такой коробки практически нет, если она не бюджетная и правильно используется.

Теперь о плюсах РКПП.

  • Одним из важных плюсов считается простота и надежность коробки.
  • Вторым плюсом считается то, что РКПП также, как и МКПП 4 или 5 ступенчатая коробка переключения передач.
  • Наличие функции ручного переключения передач, также считается положительным качеством.
  • Еще к плюсам относится то, что робот потребляет меньше масла, чем любая другая КПП, экономия топлива и другие значительные положительные качества не могут не радовать.

Отличия

Главным будет сравнение роботизированной трансмиссии с механикой, потому что робот изготовлен именно из нее. Основным отличием является то, что сцеплением теперь никак не управляет водитель. Теперь это делает электронный блок. Например, во время ручного режима водитель, включая первую передачу, подает сигнал на электронный блок, а тот в свою очередь отправляет команды двум сервоприводам, первый сервопривод должен выжать сцепление, а второй включить первую передачу. После включения передачи сервопривод, который выжимал сцепление, плавно его отпускает, и машина трогается, последующие переключения происходят по тому же принципу. На самом деле с механической коробкой передач различия несущественные. А это значит только то, что эти виды обладают 4-6 ступенчатыми трансмиссиями.

А вот, например, с автоматической КПП они более ощутимы. Трансмиссия автомат существенно проигрывает роботу, который оснащен двумя сцеплениями, в том числе проигрывает и в сравнении с роботом с одним сцеплением.

Дело в том, что АКПП пришла на смену механике еще в 1950 годах и стала более популярной своей простотой. АКПП имеет большой вес, это ее главный недостаток. Автомат выигрывает у робота с одним сцеплением за счет того, что переключения происходят без рывков и быстрее чем у робота. Однако у механики автомат выигрывает лишь в простоте использования.

АКПП бывают с различным количеством ступеней, самое большое количество передач насчитывает восьми-ступенчатая коробка передач.

Вариатор отличается от АКПП и МКПП тем, что у него вообще нет передач. В основе вариатора лежит два шкива, один из которых соединен с двигателем, а второй с трансмиссией. Движение передается либо цепью, либо ремнем. Главным минусом вариатора является низкий коэффициент полезного действия, за счет гидравлической муфты.

Резюме

Из данной статьи можно узнать о том, какая коробка переключения передач подойдет именно Вам, а также все виды КПП, все плюсы, минусы каждой из них, каково устройство роботизированной коробки передач. Отличия всех трех видов КПП между собой также можно узнать из статьи. Прочитав ее, каждый водитель сможет точно определить и выбрать для себя трансмиссию.

Естественно, что каждый выбирает коробку под свой стиль вождения и под свои субъективные мнения, такой подход считается наиболее правильным. Например, если водитель живет в городе и ездит лишь на работу и до магазина в день зарплаты, то значит идеально подойдут вариатор или автомат, при таких условиях они долго прослужат, а вот если Вы любитель съехать с асфальта или погонять по трассе, то тут только механика, либо дорогой робот. Следует обратить внимание на то, что учиться водить следует именно на механике, здесь лучше ощущается двигатель, и водитель начинает чувствовать автомобиль.

Самое главное, что следует вынести из этой статьи то, что КПП типа робот — это обычная механика с добавленным автоматическим сцеплением и включением передач.

portalmashin.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о