Роботизированная трансмиссия: 6 правил, о которых мало кто знает :: Autonews

Роботизированная коробка передач

Трансмиссия

Можно сказать, что роботизированная коробка передач занимает промежуточное положение между механической и автоматической трансмиссиями. Идея создания «робота» заключалась в том, чтобы в одной коробке передач сочетались бы комфорт, надежность и экономичность с точки зрения топлива. При этом роботизированная коробка должна была стоить намного дешевле классического «автомата». Как показывает практика, обе цели в итоге были достигнуты.

По сути, роботизированная коробка передач является «эволюцией» обычной механической трансмиссии. Устройство и принцип работы «механики» довольно простой. Главными составляющими элементами являются первичный (ведущий) и вторичный (ведомый) валы.             На ведущий вал передается крутящий момент от двигателя.  Ведомый вал преобразовывает крутящий момент и передает его на передние или задние колеса в зависимости от типа привода автомобиля.

На каждом из валов присутствуют шестерни.

На ведущем валу они жестко закреплены, а на ведомом свободно вращаются. Именно поэтому, когда коробка передач находится в нейтральном положении, ведущие колеса не получают крутящий момент.

На автомобиле с обычной механической коробкой передач, водитель сначала выжимает сцепление, тем самым отсоединяя первичный вал от мотора. После этого, с помощью рычага коробки на вторичном валу начинают двигаться и перемещаться синхронизаторы, которые не позволяют муфте заблокировать шестерню, пока их скорости вращения не станут одинаковыми. Когда это условие выполнено, синхронизатор жестко блокирует шестерню выбранной передачи на вторичном валу.  Чтобы крутящий момент сначала попал на ведомый вал, а от него на главную передачу и ведущие колеса, необходимо включить сцепление.

Но если механической трансмиссией управляет водитель, т.е. он включает и выключает сцепление, выбирает необходимую передачу, то в роботизированной коробке все эти функции  выполняет электроника, которая состоит из входных датчиков, электронного блока управления и исполнительные механизмы.

Основная функция входных датчиков заключается в постоянном контроле основных параметров коробки передач. Полученная датчиками информация далее передается в электронный блок управления, который взаимодействует с различными системами автомобиля, такими как ABS, ESP, отслеживает обороты двигателя, скорость движения. Кроме этого, в блок заложена программа управления исполнительными механизмами. На основе полученных данных, электронный блок дает команды исполнительным механизмам, которыми являются сервоприводы – актуаторы.

Как только от электронного блока поступает команда на включение передачи, один сервопривод выжимает сцепление, второй передвигает муфту и включает выбранную передачу. Сразу после включения передачи первый сервопривод плавно отпускает сцепление. Таким образом, водителю не нужно выжимать педаль сцепления, да ее собственно  и нет, так как все делает электроника.

Большинство «роботов» имеют два режима работы. В автоматическом режиме все команды, касающиеся работы сцепления и включения необходимой в данный момент передачи, поступают от электронного блока управления. В ручном режиме, водитель самостоятельно переключает передачи.

При смене передач в автоматическом режиме «робот» надолго прерывает идущую к колесам мощность от двигателя. Причем такие разрывы достаточно продолжительны во времени, чтобы водитель успел их заметить и ощутить.

Чтобы полностью исключить такие провалы или хотя бы существенно сократить время, затрачиваемое на переключение передач, в начале 1980-х годов была разработана роботизированная коробка передач с двойным сцеплением — DCT (dual clutch transmission). Самым известным представителем подобной трансмиссии является коробка DSG, которая применяется на автомобилях Volkswagen, Audi и др.  

 

Что представляет собой роботизированная коробка DSG?

РКПП DSG оснащается двойным сцеплением. Такое решение позволило добиться нескольких эксплуатационных преимуществ:

• Быстрое переключение передач.
• Увеличение скорости разгона.
• Экономия трансмиссионного масла.

С какими автомобилями совместима трансмиссия DSG?

Эта роботизированная коробка передач была разработана автомобилестроительной компанией Volkswagen. Она устанавливается на такие модели как Touran, Golf, Passat, Jetta, Sharan, Caddy, Transporter 5. Также подходит для автомобилей:

• Audi (A1 – A7, TT, S4, R8, Q5).
• Skoda (Fabia, Octavia, Superb, Yeti.
• Seat (Leon, Allroad, Altea Ibiza).

Почему возникают поломки в РКПП DSG-6?

DSG-6 – это 6-ступенчатая коробка передач (второе поколение). Здесь используется «мокрое» сцепление, представляющее собой набор фрикционных муфт, находящихся в масляной ванне. Если вовремя не менять масло, то возникнут проблемы в работе РКПП, проявляющиеся следующим образом:

• Когда трансмиссия работает в режиме D/R, автомобиль двигается рывками.
• Включаются только четные или только нечетные передачи.
• При переключении скоростей возникают посторонние шумы.
• Течет трансмиссионная жидкость.

Определить причину неисправности можно только по результатам диагностики, предусматривающей разборку узла. Наш опыт позволяет сделать вывод, что чаще всего проблемы в РКПП DSG 6 объясняются выходом из строя мехатроника. Иногда проблему можно исправить, сделав мелкий ремонт, но бывает и так, что приходится покупать новый мехатроник.

Почему ломается коробка DSG 7?

РКПП DSG 7 (третье поколение) – улучшенная версия вышеописанной трансмиссии. Здесь используется «сухое» сцепление, которое позволяет добиться существенного снижения расхода трансмиссионной жидкости. Производит данную коробку компания Volkswagen. Как и DSG 6, 7-ступенчатая модель также подходит для автомобилей Seat, Audi и Skoda.

К сожалению, «сухое» сцепление не отличается высокой надежностью. Оно довольно быстро изнашивается. Первые признаки – увеличение шумовых и вибрационных нагрузок – могут проявиться уже через 40 тысяч км пробега. Проблемы в работе сцепления могут быть спровоцированы:

• Нарушением правил эксплуатации авто.
• Использованием неподходящей трансмиссионной жидкости.
• Отказом электронного блока управления.

Как и в DSG 6, в новой коробке часто возникают проблемы с мехатроником. Определить неисправность данной детали можно по таким симптомам:

• В момент переключения передач автомобиль начинает двигаться рывками.
• Течет трансмиссионная жидкость.
• Невозможность использовать нечетные или четные передачи.

Сколько стоит ремонт РКПП?

Цена ремонта роботизированной коробки передач зависит от сложности поломки. Наш автосервис предлагает очень выгодные цены на услуги и предоставляет длительные гарантии на результат. Автомеханики выполнят комплексную диагностику, заменят все изношенные детали и настроят электронный блок управления. Договориться о визите на СТО можно в телефонном режиме. 

Устройство и принцип работы роботизированной коробки передач с одним сцеплением

Роботизированная коробка передач с одним сцеплением представляет собой гибрид автоматической коробки передач и механической коробки передач. То есть в основе робота лежит обычная механическая коробка передач, но управляется он автоматически, без участия водителя. Для того, чтобы понять, действительно ли робот сочетает в себе достоинства автомата и механики, давайте познакомимся с его устройством и принципом работы. Выявим преимущества и недостатки коробки, а также ее отличия от других типов коробок передач.

Что такое роботизированная КПП

Так робот это больше автоматическая или механическая коробка передач? Часто его приравнивают к модифицированному пулемету. Фактически в основе робота лежит механическая трансмиссия, завоевавшая это право своей простотой и надежностью. По сути, роботизированная коробка передач — это та же механика с дополнительными устройствами, отвечающими за переключение передач и управление сцеплением. Те. водитель освобождается от этих обязанностей.

Роботизированная коробка встречается как в легковых, так и в грузовых автомобилях, а также в автобусах, а в 2007 году робот был даже представлен на спортивном мотоцикле.

Практически у каждого автопроизводителя есть свои разработки в области роботизированных коробок передач. Вот их список:

9 0027 Quickshift

Производитель	Наименование	Производитель	Наименование
Renault	Toyota	MultiMode
Peugeot	2-Tronic	Honda	i-Shift
Mitsubishi	Allshift	Audi	R Tronic
Opel	Easytronic	BMW	SMG
Ford 90 028	Durashift/Powershift	Volkswagen	DSG
Fiat	Dual Logic	Volvo	Powershift
Alfa Romeo	selespeed

Устройство и принцип работы роботизированной коробки передач с одним сцеплением

Роботизированная коробка передач может быть с одним или двумя сцеплениями. О роботе с двумя сцеплениями см. статью Powershift. Мы продолжим разговор о коробке передач с одним сцеплением.

Устройство робота достаточно простое и включает в себя следующие элементы:

1. механическая часть;
2. сцепление;
3. диски;
4. система управления.

Механическая часть содержит все узлы обычной механики, а принцип работы роботизированной АКПП аналогичен принципу работы МКПП.

Приводы, управляющие коробкой, могут быть гидравлическими и электрическими. При этом один из приводов следит за сцеплением, он отвечает за его включение и выключение. Второй управляет механизмом переключения передач. Практика показала, что коробка передач с гидроприводом работает лучше. Как правило, такая коробка используется на более дорогих автомобилях.

Роботизированная коробка передач также имеет режим ручного переключения передач. В этом его уникальность — переключать передачи может как робот, так и человек.

Система управления электронная и включает в себя следующие части:

1. входные датчики;
2. электронный блок управления;
3. исполнительные устройства (приводы).

Входные датчики контролируют основные параметры работы коробки передач. К ним относятся число оборотов в минуту, положение вилки и селектора, уровень давления и температура масла. Все данные передаются в блок управления, который управляет исполнительными механизмами. Исполнительный механизм, в свою очередь, управляет работой сцепления с помощью сервоприводов.

В роботизированной АКПП гидравлического типа система управления дополнительно снабжена гидроблоком управления. Он управляет работой гидроцилиндров.

Принцип работы робота осуществляется двумя способами: автоматическим и полуавтоматическим. В первом случае управление коробкой осуществляется по определенному алгоритму, который задается блоком управления на основе сигналов датчиков. Во втором принцип работы идентичен ручному переключению передач. Передачи с помощью рычага селектора последовательно переключаются с высокой на низкую и наоборот.

Изначально коробка-робот создавалась для того, чтобы совместить все преимущества АКПП и МКПП. В первую очередь это комфорт АКПП и надежность при экономичности механики. Для того, чтобы определить, удалась ли задумка разработчиков, сравним основные параметры робота с автоматической коробкой передач и робота с механической коробкой передач.

Робот и автомат

Приведем сравнительные характеристики двух коробок передач в виде таблицы. За основу сравнения возьмем ряд параметров.

9002 7 Более сложный

Параметр	Робот	Автоматический
Конструкция устройства	Проще
Техническое обслуживание и ремонт	Дешевле	Дорогой
Расход масла и топлива	Меньше	Больше
Динамика разгона автомобиля	Лучше	Хуже
Вес коробки 90 028	Меньше	Больше
Производительность	Выше	Ниже
Поведение машины при переключении передач	Рывки, «эффект задумчивости»	Плавное движение без рывков
Возможность отката автомобиля на склоне	Есть	Нет
Ресурс двигателя и сцепления	Меньше	Больше
Вождение	Сложнее	Проще
Необходимость перевода рычага в нейтральное положение при остановке	Да	№

Итак, что мы имеем: роботизированная коробка передач экономичнее по всем параметрам, но по комфорту для водителя автомат все же выигрывает. Таким образом, робот не перенял главное преимущество автоматической коробки передач (комфортность вождения), по крайней мере, рассматриваемую нами трансмиссию с одним сцеплением.

Посмотрим, как поживает механика и перенял ли робот все свои преимущества.

Робот и МКПП

Теперь сравним робота с МКПП.

90 023

Параметр	Робот	МКПП
Стоимость коробки и обслуживание	Дорого	Дешевле
Толчки при переключении передач	Меньше	Больше
Расход топлива	Чуть меньше	Чуть больше
Ресурс сцепления (зависит от конкретной модели)	Больше	Меньше
Надежность	Меньше	Больше
Комфорт	Больше	Меньше
Дизайн	Сложнее	Легче

Какой здесь можно сделать вывод? Робот комфортнее механики, чуть экономичнее, но стоимость самой коробки будет дороже. МКПП по-прежнему остается надежнее робота. Конечно, здесь автомат уступает роботу, но, с другой стороны, пока неизвестно, как поведет себя роботизированная трансмиссия в сложных дорожных условиях — чего нельзя сказать о механике.

Подвести итоги

Роботизированная коробка передач, несомненно, претендует на звание одного из лучших типов трансмиссий. Комфорт, экономичность и надежность – три основных показателя, которыми должна обладать любая коробка передач. Идея объединения всех этих характеристик в одной коробке позволит водителю наслаждаться комфортной ездой и не беспокоиться о том, что автомобиль подведет в непредсказуемых ситуациях. Для этого необходимо работать над совершенствованием роботизированной трансмиссии, так как на данный момент она еще далека от совершенства.

Редукторы Motus Labs | Робототехника и управление движением

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ СЕРИИ ML2000

Нулевой люфт

Высокая плотность крутящего момента

Линейная жесткость при кручении

Выходной подшипник с перекрестными роликами

ОРБИТАЛЬНЫЙ FLEX DESIGN

Новый подход к нулевому люфту

Orbital Flex Design (OFD) ), новейшая запатентованная конструкция редуктора Motus Labs, позволяет серии редукторов ML2000 обеспечивать нулевой люфт, линейную жесткость на кручение и высокую грузоподъемность.

Основа OFD сосредоточена вокруг цельной жесткой предварительно нагруженной чашки, вращающейся внутри зубчатого венца для обеспечения нулевого люфта. Чтобы компенсировать предварительную нагрузку на жесткую чашку, используется эластичный изгиб, который сглаживает выходную мощность, создавая крутящий момент и линейную жесткость на кручение.

OFD — это редуктор серии Motus Labs ML2000.

Серия ML2000 Обзор продукции

9 0014 90 367 70 дБ

	ML2000-75-50 Внешний диаметр 75, соотношение 50:1	ML2000-86-60 Внешний диаметр 86, передаточное число 60:1	ML2000-97-70 Внешний диаметр 97, передаточное число 70:1
Номинальный выходной крутящий момент	15 Нм	45 Н·м	75 Н·м
Повторяемый Пиковый выходной крутящий момент	40 Н·м	75 Н·м	120 Н·м
Номинальная входная скорость*	2000 об/мин	2000 об/мин	2000 об/мин
Повторяемая пиковая входная скорость*	4000 об/мин	4000 об/мин	4000 об/мин
Эффективность*	65%	65%	65%
Люфт**	0 Arcsec	0 Arcsec	0 Arcsec
Точность позиционирования (Односторонний)	3 Угл. мин.	2 Угл.мин.	2 Угл.мин.
Шум***	70 дБ	70 дБ

* При определенных условиях, ** Измерено при менее 18 угловых секунд, *** Шум при номинальной скорости в окружающем помещении

Загрузить обзор

Беспроблемное сотрудничество с лабораториями motus

Планирование сделано
Просто и быстро .

Обсудите точные характеристики продукта.

Сотрудничайте с опытными инженерами-проектировщиками.

Давайте поговорим о вашей конкретной задаче или вопросе по дизайну

.

Свяжитесь с инженером-конструктором

Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше об Orbital Flex Design™

Избранные видео

Мы строим будущее редукторных решений

• Новости компании Motus

Лаборатории Motus выпускают серию роботизированных передач нового поколения ML2000 с Orbital Flex ™ Design

22 мая 2023 г., Motus Team

Читать дальше

• Новости компании Motus

Эволюция роботизированного соединения и что нас ждет дальше

18 апреля 2023 г.