Коробка робот: что это такое и как работает

Коробка робот: что это такое и как работает

Роботизированная коробка передач

Роботизированная коробка передач (обиходное название – коробка-робот) представляет собой механическую коробку передач, в которой функции выключения сцепления и переключения передач автоматизированы. Название «роботизированная коробка передач» свидетельствует о том, что водитель и условия движения формируют только входную информацию для системы управления, а работой коробки передач руководит электронный блок с определенным алгоритмом управления.

Роботизированная коробка передач сочетает в себе комфорт автоматической коробки передач, надежность и топливную экономичность механической коробки передач. При этом «робот» в большинстве своем значительно дешевле классической АКПП. В настоящее время практически все ведущие автопроизводители оснащают свои автомобили роботизированными коробками передач, устанавливая их на всю линейку моделей от малого до премиум класса.

Устройство роботизированной коробки передач

Роботизированные коробки передач различаются по конструкции, вместе с тем, можно выделить следующее общее устройство данного агрегата — механическая коробка передач с системой управления сцеплением и передачами.

В автоматизированных коробках передач используется сцепление фрикционного типа. Это может быть отдельный диск или пакет фрикционных дисков. Прогрессивным в конструкции коробки передач является т.н. двойное сцепление, которое обеспечивает передачу крутящего момента без разрыва потока мощности.

В основу конструкции роботизированной коробки положена механическая коробка передач. При производстве используются, в основном, готовые технические решения. Например, автоматизированная коробка передач Speedshift от Mercedes-Benz построена на базе АКПП 7G-Tronic путем замены гидротрансформатора на фрикционное многодисковое сцепление. В основе коробки SMG от BMW лежит шестиступенчатая «механика», оборудованная электрогидравлическим приводом сцепления.

Коробки-роботы могут иметь электрический или гидравлический привод сцепления и передач. В электрическом приводе исполнительными органами являются сервомеханизмы (электродвигатель и механическая передача). Гидравлический привод осуществляется с помощью гидроцилиндров, которые управляются электромагнитными клапанами. Такой вид привода еще называют электрогидравлическим. В ряде конструкций «роботов» с электрическим приводом (Easytronic от Opel, Durashift EST от Ford) используется гидромеханический блок с электродвигателем для перемещения главного цилиндра привода сцепления.

Электрический привод отличает невысокая скорость работы (время переключения передач 0,3-0,5с) и меньшее энергопотребление. Гидравлический привод предполагает постоянное поддержание давления в системе, а значит большие затраты энергии. Но с другой стороны он более быстрый. Некоторые роботизированные коробки передач с гидравлическим приводом, устанавливаемые на спортивные автомобили, имеют просто впечатляющую скорость переключения передач: Ferrari 599GTO — 0,06c, Lamboghini Aventador – 0,05c.

Эти качества определяют область применения «роботов» с электрическим приводом на бюджетных автомобилях, с гидравлическим приводом – на более дорогих автомобилях. Электрический привод имеют следующие конструкции коробок передач:

  • Allshift от Mitsubishi;
  • Dualogic от Fiat;
  • Durashift EST от Ford;
  • Easytronic от Opel;
  • MultiMode от Toyota;
  • SensoDrive от Citroen;
  • 2-Tronic от Peugeot.

Достаточно большое количество роботизированных коробок оснащены гидравлическим приводом:

  • ISR (Independent Shifting Rods) от Lamborghini;
  • Quickshift от Renault;
  • R-Tronic от Audi;
  • Selespeed от Alfa Romeo;
  • SMG от BMW.

Управление роботизированной коробкой передач осуществляет электронная система, которая включает входные датчики, электронный блок управления и исполнительные механизмы. Входные датчики отслеживают основные параметры коробки передач: частоту вращения на входе и выходе, положение вилок включения передач, положение селектора, а также давление и температуру масла (для гидравлического привода) и передают их в блок управления.

На основании сигналов датчиков электронный блок управления формирует управляющие воздействия на исполнительные механизмы в соответствии с заложенной программой. В своей работе электронный блок взаимодействует с системой управления двигателем, системой ABS (ESP). В роботизированных коробках с гидравлическим приводом в систему управления дополнительно включен гидравлический блок управления, который обеспечивает непосредственное управление гидроцилиндрами и давлением в системе.

Исполнительными механизмами роботизированной коробки передач в зависимости от вида привода являются электродвигатели (электрический привод), электромагнитные клапаны гидроцилиндров (гидравлический привод).

Коробка передач с двойным сцеплением

Основным недостатком роботизированной коробки передач является сравнительно большое время переключения передач, что приводит к рывкам и провалам в динамике автомобиля и, соответственно, снижает комфорт от управления транспортным средством. Решение указанной проблемы было найдено в применении коробки передач с двумя сцеплениями, обеспечившей переключение передач без разрыва потока мощности.

Двойное сцепление позволяет при включенной передаче выбрать следующую передачу и при необходимости включить ее без перерыва в работе коробки. Поэтому другое название роботизированной коробки передач с двумя сцеплениями — преселективная коробка передач (от preselect — предварительно выбрать).

Другим преимуществом коробки передач с двойным сцеплением является высокая скорость переключение передач, зависящая только от скорости переключения муфт (DSG от Volkswagen — 0,2c, DCT M Drivelogic от BMW – 0,1c). «Робот» с двумя сцепления отличает еще и компактность, что актуально для малолитражных автомобилей. Наряду с этим, можно отметить повышенное энергопотребление коробки (особенно с «мокрым» сцеплением). Сравнительно высокая скорость переключения передач в совокупности с непрерывной передачей крутящего момента позволяют добиться отменной разгонной динамики автомобиля и экономии топлива.

В настоящее время двойное сцепление применяется во многих роботизированных коробках передач:

  • DCT M Drivelogic от BMW;
  • DSG от Volkswagen;
  • PDK от Porsche;
  • Powershift от Ford, Volvo;
  • Speedshift DCT от Mercedes-Benz;
  • S-Tronic от Audi;
  • TCT от Alfa Romeo;
  • Twin Clutch SST от Mitsubishi.

Даже великолепная Ferrari 458 Italia оборудована Doppelkupplungsgetriebe (коробка передач с двойным сцеплением). Все перечисленные роботизированные коробки передач используют гидравлический привод сцепления и передач. И лишь одна коробка передач на сегодняшний день имеет электрический привод устройств, это EDC (Efficient Dual Clutch) от Renault (время переключения передач 0,29с).

Пионерами массового применения коробки передач с двумя сцеплениями являются Volkswagen и Audi, которые устанавливают роботизированную коробку передач DSG и S-Tronic на свои автомобили с 2003 года. Коробка S-Tronic является аналогом коробки DSG, но в отличие от нее устанавливается продольно оси на задне- и полноприводные автомобили.

На автоматизированной коробке DCT M Drivelogic в системе управления реализуется функция Drivelogic, которая предполагает одиннадцать программ переключения передач. Шесть программ выполняются в режиме ручного переключения, а пять являются автоматизированными программами переключения передач. Данная функция позволяет адаптировать смену передач под стиль вождения конкретного человека. По сути, данная коробка является адаптивной коробкой передач.

Принцип действия роботизированной коробки передач

Работа роботизированной коробки передач может осуществляться в двух режимах: автоматическом и полуавтоматическом. В автоматическом режиме электронный блок управления на основании сигналов входных датчиков реализует определенный алгоритм управления коробкой с помощью исполнительных механизмов.

На всех роботизированных коробках предусмотрен режим ручного (полуавтоматического) переключения передач, аналогичный функции Tiptronic АКПП. Работа в данном режиме позволяет последовательно переключать передачи с низшей на высшую и наоборот с помощью рычага селектора и (или) подрулевых переключателей. Поэтому в ряде источников информации роботизированная трансмиссия называется секвентальной коробкой передач (от sequensum – последовательность).

РКПП — роботизированная коробка переключения передач

Роботизированная коробка – это «продолжатель» проверенной временем «механики». Суть ее работы заключается в том, чтобы освободить водителя от постоянной смены передач. В РКПП это выполняет «робот» — специальный микропроцессорный блок управления.

Роботизированный агрегат устроен достаточно просто: это стандартная МКПП (механическая коробка), системы сцепления и переключения, а также современный микропроцессор и ряд датчиков. Многие считают, что РКПП – это коробка «автомат», однако по принципу действия и общему устройству роботизированная трансмиссия ближе к «механике», нежели к «автомату». Хотя присутствует и одно конструктивное сходство с АКПП — это наличие сцепления в самой коробке, а не на маховике. К тому же, последние модели транспортных средств с РКПП оснащены сразу двумя сцеплениями.

Основные узлы РКПП

Первые роботизированные коробки начали устанавливать на автомобили в 1990-х годах. Фактически, такие «роботы» представляли собой обычные МКПП, только передачи и сцепление в них переключались гидро- или электроприводами. Такие агрегаты устанавливались на автомобилях многих автопроизводителей и представляли собой дешевую альтернативу более дорогому «автомату». Такие «роботы» имели один диск сцепления и зачастую работали с задержками переключения, из-за чего автомобиль двигался в «рваном» режиме движения, тяжело завершал обгон и с трудом вливался в поток. В современном автомобилестроении однодисковые РКПП практически не применяются.

Сегодня автопроизводители всего мира используют второе поколение роботизированных коробок – так называемые коробки передач DSG с двумя сцеплениями (Direct Shift Gearbox). Специфика функционирования роботизированной коробки DSG состоит в том, что пока работает одна передача, последующая уже полностью готова для перемены. За счет этого РКПП DSG работает максимально быстро, даже профессиональный водитель не сможет так быстро переключить скорости на «механике». По мнению аналитиков рынка, в будущем педаль сцепления для управления транспортным средством исчезнет, так как проще и удобнее управлять машиной посредством усилий робота.

Роботизированная коробка для переключения скоростей с DSG также собрана по принципу механической, но оснащена двумя ведущими валами (стержнями), а не одним. Причем эти валы находятся один в другом. Внешний стержень полый, в него вставлен первичный вал. На каждом из них располагаются шестерни разных приводов:

  • на внешнем – шестеренки для приводов 2-ой, 4-ой и 6-ой передач;
  • на внутреннем — шестерни для приводов 1-ой, 3-ей, 5-ой и задней передач.

Каждый вал «робота» DSG оснащен своим собственным сцеплением. Для того чтобы включать/отключать сцепление, а также двигать синхронизаторы в коробке, используются актуаторы – система сцепления и переключения передач. Конструктивно актуатор представляет собой электрический двигатель с редуктором. Некоторые модели авто оснащены гидравлическим актуатором в виде гидроцилиндра.

Главным узлом РКПП с DSG является микропроцессорный блок управления. К нему подключаются датчики от двигателя и электронных систем активной безопасности: ABS, ESP и прочих. Для удобства обслуживания микропроцессорный блок располагается в корпусе бортового компьютера. Данные с датчиков оперативно поступают в микропроцессор, который автоматически «принимает решение» о повышении/понижении передачи.

Читать еще:  Форд фокус 2 горит снежинка на приборной

Преимущества «робота»

Некоторые водители, устав от постоянного переключения рычага скоростей на автомобилях с механической коробкой, желают купить авто с АКПП. Но это достаточно дорогой вариант исполнения. Для сравнения: представленные в автосалоне Favorit Motors модели с одним и тем же силовым агрегатом можно выбрать как с коробкой «механика», так и с «автоматом», однако их стоимость будет значительно отличаться. Авто с АКПП будет дороже «механики» на 70-100 тысяч рублей и более в зависимости от марки и модели автомобиля.

В подобных случаях транспортное средство с РКПП DSG может стать достойным решением: это своего рода «бюджетный» вариант коробки-автомата. К тому же, такой «робот» сохраняет и все достоинства МКПП:

  • экономичность в потреблении горючего;
  • простота в обслуживании и ремонте;
  • высокий коэффициент полезного действия даже на максимальном крутящем моменте.

Специфика работы РКПП

При трогании с места в РКПП, как и в МКПП, необходимо плавно включить сцепление. От водителя требуется только нажать на рычаг переключателя, а далее будет работать только робот. Руководствуясь поступившим от актуатора сигналом, микропроцессор начинает вращать редуктор, в результате чего включается первое сцепление на первичном (внутреннем) валу коробки автомобиля. Далее, по мере разгона, актуатор блокирует первую передачу и приводит в движение следующую шестерню на внешнем валу – включается вторая передача. И так далее.

Специалисты ГК Favorit Motors отмечают, что сегодня многие крупные автопроизводители по мере реализации новых проектов привносят в работу РКПП свои доработки и функционал. Роботизированные коробки с максимальной скоростью переключения передач и инновационными разработками сегодня устанавливаются на автомобили многих марок. К примеру, в компании Favorit Motors имеются в наличии автомобили Ford Fiesta, оснащенные как обычной механической коробкой, так и роботизированной на 6 ступеней.

Особенности роботизированной коробки передач DSG

Два независимых сцепления позволяют избежать рывков и задержек в процессе работы «робота», улучшают динамические характеристики авто и обеспечивают комфортное вождение. За счет наличия двойного сцепления следующая передача включается при еще включенной предыдущей передаче, что делает переход на нее плавным и в полном объеме сохраняет тягу, а также экономит топливо. Первое сцепление включает четные передачи, а второе – нечетные.

Преселективные роботизированные агрегаты появились еще в 1980-х годах, но тогда они использовались лишь в гоночных и раллийных автомобилях Peugeot, Audi, Porsche. А сегодня роботизированная коробка DSG с двумя сцеплениями фактически является самой идеальной автоматически функционирующей коробкой передач, которая используется на серийно выпускаемых авто. «Робот» с DSG обеспечивает повышенную скорость разгона по сравнению с традиционной коробкой «автомат», а также более экономичное расходование топлива (тратится примерно на 10% меньше горючего). Примечательно, что передачи на таком «роботе» можно переключать и вручную при помощи системы Tiptronic или подрулевого манипулятора.

DSG «роботы» имеют 6 или 7 ступеней переключения передач. Они также известны под другими торговыми названиями — S-tronic, PDK, SST, DSG, PSG (в зависимости от автопроизводителя). Первая DSG коробка появилась в 2003 году на ряде моделей автомобилей Volkswagen Group, она имела 6 ступеней. Позднее аналогичные конструкции начали использоваться в линейках практически всех автопроизводителей мира.

Шестиступенчатая DSG коробка функционирует на «мокром» сцеплении. У нее блок сцеплений погружен в охлаждающую жидкость, которая обладаем фрикционными свойствами. Сцепления в таком «роботе» управляются гидроприводом. DSG 6 обладают высокой износостойкостью, их устанавливают на авто класса D и выше.

Семиступенчатый DSG «робот» отличается от «шестиступки» тем, что имеет «сухое» сцепление, которым управляет электронасос. Коробка DSG 7 требует намного меньше трансмиссионной жидкости и повышает экономичность мотора. Такие РКПП обычно устанавливают на автомобили малого и среднего класса (B и C), двигатель которых имеет крутящий момент более 250 Hm.

Рекомендации специалистов компании Favorit Motors по управлению авто с РКПП

Роботизированная коробка DSG демонстрирует оптимальную работу в сочетании как с мощными двигателями, так и с бюджетными моторами. Сходство роботизированной коробки и коробки-автомата только внешнее, по принципу же работы РКПП — это продолжение лучших традиций «механики». А потому при управлении автомобилем с «роботом» мастера автосервиса Favorit Motors рекомендуют придерживаться некоторых простых правил. Это позволит максимально отсрочить проведение ремонтных работ в устройстве и в целом уменьшить текущий износ механизмов.

  • Разгоняться рекомендуется медленно, не выжимая педаль газа больше, чем наполовину.
  • Если имеется затяжной подъем, то целесообразнее переключить коробку на ручной режим и выбрать пониженную передачу.
  • Выбирайте по возможности режимы езды, при которых сцепление находится в выключенном режиме.
  • При остановках на светофорах рекомендуется переключаться на нейтральный режим, а не удерживать педаль тормоза.
  • При езде по городу в часы пик с постоянными кратковременными остановками целесообразнее переключиться на ручной режим и выполнять движение только на первой передаче.

Профессиональные водители и специалисты сервисных центров советуют применять данные рекомендации при езде на авто с РКПП для сохранения длительной работоспособности самой коробки и сцепления.

Нюансы в работе РКПП

Роботизированная коробка переключения передач является сравнительно новым видом конструкции, а потому при поломках или каких-либо недочетах в работе автовладелец должен знать, куда именно обратиться за профессиональной помощью.

ГК Favorit Motors осуществляет компьютерную диагностику и необходимый ремонт коробки-«робота» при следующих дефектах в управлении:

  • при перемене передач чувствуются рывки;
  • при переключении на более низкую передачу появляются толчки;
  • движение осуществляется планомерно, но на панели загорелся индикатор неисправности коробки.

Компетентные специалисты проводят диагностику роботизированной коробки, датчиков, актуаторов, проводки и прочих элементов, после чего в сжатые сроки устраняют имеющиеся дефекты. Важно использовать новейшее диагностическое оборудование и узкопрофильные инструменты, чтобы корректно провести любую операцию. Соотношение «цена-качество» в компании Favorit Motors является оптимальным, а потому собственники автомобилей с РКПП могут без сомнений довериться профессионалам.

Коробка передач робот: что это такое

Наряду с механической коробкой передач, коробка автомат уже стала практически стандартом. По крайней мере, таковой уже никого не удивишь. Другое дело роботизированная коробка передач (РКПП) или робот. Она начинает появляться на новых автомобилях: Chery Indis, Opel Corsa, LADA Priora и др. Давайте разберемся, что такое коробка передач робот, рассмотрим ее основные плюсы и минусы.

Фактически коробка передач робот это обычная механическая коробка. Ее созданием послужило желание обеспечить водителю максимальный комфорт езды, и добиться неприхотливости в обслуживании. На механику устанавливается специальное электронное оборудование, по средствам которого осуществляется автоматизация сцепления и переключения скоростей. В результате модификации в салоне авто остались две педали. Особенность подобной инновации в том, что возможность управления скоростью остается, вот только ее непосредственное переключение уже выполняется электроникой на основе показателей датчиков.

Например, в стандартной КПП сначала выжимается сцепление (все шестеренки являются свободными), потом водитель перемещает рычаг в нужное положение, чем приводит шестерню определенной скорости в действие. При езде на роботе переключение выполняется немного другим образом.

Коробка робот в разрезе

К особенности роботизированной коробки можно отнести присутствие толчков во время смены скорости. От них избавиться достаточно просто – сбавляйте обороты двигателя при переключении.

Читайте также: Узнайте в чем отличие роботизированной коробки передач от автоматической КПП.

Принцип работы коробки робот

Когда выполняется переключение передачи, то с движением рычага не происходит включение нужной скорости (водитель напрямую не управляет процессами в коробке, а только подает команду). Далее происходит приблизительно следующее:

  • Специально запрограммированная система распознает действие человека;
  • Сигнал передается в центр управления;
  • Выполняется анализ скорости и других показателей работы автомобиля с помощью полученной информации (она передается с сенсоров и датчиков);
  • Когда система определяет оптимальные условия для переключения скорости, то происходит автоматическое выжимание сцепление и перевод нужной шестерни в рабочее положение.

В результате, при наличии хорошего программного обеспечения (некоторые даже могут запоминать стиль вождения владельца авто) достигается отличная динамичность движения.

Робот и автомат — в чем разница

Казалось бы, что отличий должно быть минимум, ведь обе коробки направлены на упрощение и автоматизацию переключения передач. В действительности же АКПП отличается от РКПП точно так же как и от МКПП. Основная разница между автоматом и роботом заключаются в системе изменения скоростей.

В первом случае переключение происходит с помощью гидротрансформатора. При увеличении оборотов двигателя выполняется автоматическое переключение передач: предыдущая скорость заклинивается, а следующая расклинивается. Это позволяет практически моментально и незаметно для водителя выполнять переключение.

В роботизированном варианте переключение выполняется по средствам выжимания сцепления и задействования нужной шестерни (в абсолютной аналогии с механикой).

Как видно из приведенной информации, отличие между автоматом и роботом существенное.

Видео о роботизированной КПП


Читайте также: Что такое коробка CVT, как она устроена и чем она отличается от роботизированной КПП.

Плюсы и минусы роботизированной коробки

Ориентация многих производителей на роботизированные коробки передач говорит об многих перспективах их использования. Конечно, в большинстве моделей подобные КПП устанавливают в качестве эксперимента, ведь водители с опаской смотрят в сторону незнакомых технологий, предпочитая механику или автомат. Но в плане совокупности удобства, эксплуатационного ресурса и стоимости обслуживания, роботизированные модели находятся на первом месте.

  • Высокая надежность. Это обусловлено схожестью с механической коробкой передач. Она более долговечна, чем вариатор и стандартный вариант автомата.
  • Продолжительная служба сцепления. Благодаря контролю его выжимания электронной системой, ресурс увеличивается на 1/3.
  • Меньшее количество масла. Для работы робота достаточно около 3 л. В вариатор требуется заливать в среднем более 8 л. При существующих ценах на автомобильное масло получается значительная экономия.
  • Ручное переключение. Многие модели роботизированных коробок позволяют водителю переключаться с режима автоматического изменения скоростей в ручной. Это полезно, когда автомобиль буксует. Только учтите, что при буксовке можно сбить датчики системы, поэтому прибегайте к ней только в случае крайней необходимости.
  • Расход топлива. Он приближен к минимальному значению. Это возможно благодаря той же системе механической КПП.
  • Большое количество передач. На автомобиле может быть установлена РКПП с 6 скоростями, что положительно сказывается на расходе бензина и работе двигателя. Если сравнивать с автоматом на 6 передач, то стоимость работа будет в разы ниже.
  • Нестабильность. Настойка электронных узлов, отвечающих за работу роботизированной коробки, является настолько тонким делом, что даже 2 машины одной модели могут отличаться в работе. Но это возможно только в случае, если производство автомобилей с подобным типом КПП только налаживается. Компании с опытом уже научились добиваться стабильности.
  • Задержка в переключении до 2 секунд. Процесс обработки информации и передачи команды в исполнение может немного затягиваться. В результате скорость медленнее, чем на АКПП.
  • Невозможность настройки. Этот недостаток относится далеко не ко всем роботизированным моделям. Но есть роботы, программу управления которых невозможно корректировать под определенный стиль вождения. К примеру, вы привыкли к скорости, а коробка настроена на экономию (переключение выполняется на низких оборотах). В таком случае езда будет недостаточно комфортной.
  • Рывки при переключении или начале движения. Такой минус исправляется с помощью изменения программы или полной замены робота (блока управления).
  • Проблемы с ПО. С коробками некоторых производителей возможны проблемы в виде сбоев прошивки, которые могут влиять на скорость переключения передач. В некоторых случаях может не включаться определенная передача или же все вместе.
Читать еще:  Расшифровка кодов ошибок тойота: диагностика, фото- и видеообзор

Можно подвести небольшой итог: коробка передач робот является достойной альтернативой, как автомату, так и обычной механике. Только перед покупкой определенной модели нужно почитать отзывы и хорошо ознакомиться с характеристиками. Если нет уверенности в производителе, то покупка будет напоминать игру в русскую рулетку. По отзывам владельцев автомобилей с роботизированными коробками, хорошо показывают себя в эксплуатации модели компании Opel. Но вот машины Toyota с подобным типом КПП лучше не покупать.

Роботизированная коробка передач: устройство, принцип работы, достоинства, недостатки

Роботизированная коробка передач (РКПП, коробка-робот) состоит из почти обычной механической коробки передач, механизмов выбора передач и переключения сцепления, а также автоматической системы управления.

Основное назначение РКПП – принимать, передавать и преобразовывать крутящий момент от двигателя на колеса. РКПП удачно сочетает в себе преимущества АКПП и механической КПП в виде надежности, эффективности управления автомобилем и экономии топлива.

Хотя, на счет надежности, пожалуй, многие владельцы автомобилей с роботизированной коробкой захотят поспорить. Все знают нашумевшую историю с роботизированными коробками передач DSG концерна Volkswagen.

Но такие проблемы, скорее всего, носят временный характер. Роботизированные коробки передач относительно недавно стали разрабатываться для серийных автомобилей и совсем неудивительно, что с этим возникают проблемы.

В целом же они являются очень перспективными, поэтому сейчас производители автомобилей стараются разработать оптимальную конструкцию.

Устройство роботизированной КПП

По своей сути роботизированная коробка передач – это всем нам знакомая механическая коробка, в которой сцеплением и переключением передач управляет электроника и сервоприводы.

Давайте рассмотрим «начинку» роботизированной КПП, другими словами – ее устройство. И разбирать будем коробку с двойным сцеплением, поскольку полагаем, что именно такие коробки имеют будущее, в то время как коробки с одним сцеплением постепенно уйдут в прошлое.

Самый большой недостаток коробок с одним сцеплением – очень большое время переключения передач, что делает езду на автомобиле некомфортной и дерганой.

Роботизированная КПП состоит из следующих механизмов и деталей:

  • Основной рабочий узел (аналог механической коробки), оснащенный двумя парами валов – первичным и вторичным (то есть всего четыре вала), к которым крепятся шестерни переключения передач. Одна пара валов отвечает за четные передачи и, соответственно, на них крепятся шестерни передач — 2, 4 и 6, а вторая пара валов обеспечивает нечетные передачи и задний ход – 1, 3, 5 и R. Кроме того каждая пара валов имеет собственное сцепление (коробка с двумя сцеплениями). Так же стоит отметить, что первичные валы находятся на одной оси, то есть один вал располагается внутри другого.
  • Узлы-актуаторы представляют собой сервоприводные механизмы (работающие на электрике или гидравлике). Электрический тип привода – это не что иное, как электродвигатель с редуктором, а гидравлический тип привода представляет собой гидроцилиндр, управляемый клапанами электромагнитного типа (гидравлический более дорогой, но более быстрый и именно он используется в наиболее продвинутых РКПП). В роботизированной КПП могут устанавливаться актуаторы двух типов – для переключения передач и включения сцепления.
  • Блок управления электронного типа представляет собой микропроцессор, осуществляющий контроль над работой всей роботизированной КПП через внешние датчики и исполнительные механизмы. Внешние (или входные) датчики позволяют получать информацию о скорости движения, рабочих оборотах двигателя, крутящем моменте, давлении масла и передавать эту информацию на управляющий блок. Механизмы исполнения предназначены для реализации всех задач, полученных от блока управления на основании заложенных программ. Сам блок соединяется с роботизированной коробкой при помощи бортового компьютера.

Принцип работы РКПП

Роботизированные КПП могут работать в автоматическом и полуавтоматическом (ручном) режимах. Режим-автомат предполагает управление коробкой передач через электронику на основании полученных данных от внешних датчиков, путем реализации выбранного алгоритма работы через исполнительные механизмы.

Полуавтоматический режим (ручной) предусматривает выбор и переключение передач вручную. Режим вручную позволяет осуществлять плавное переключение с низкой на высокую передачу, используя селекторный рычаг или подрулевые переключатели (лепестки).

Что касается общего принципа работы такой коробки передач, то он достаточно прост. При включении двигателя и выборе передачи включается первая скорость в коробке, затем включается сцепление и начинается движение.

При движении автомобиля на начальной передаче, роботизированная КПП готова включить следующую передачу. Управляющий блок принимает сигнал с последующим переключением на более высокую передачу и вторая передача включается одновременно с первой. В механической передаче такое невозможно, а в роботизированной возможно поскольку в ней две пары валов, если вы еще не забили.

Пока сцепление включено на первой паре, вторая пара, со следующей включенной передачей ждет своей очереди вступить в работу и как только сигнал от системы поступает, сервопривод (актуатор) включает сцепление на второй паре валов, а на первой сцепление отключается и включается третья передача, которая так же будет ждать своей очереди.

На верхней схеме показана работа коробки DSG при включенной первой передаче, а на нижней схеме при включенной второй передаче.

Обратите внимание на отличие от механической коробки передач, в которой сцепление всегда находится во включенном состоянии и для переключения скоростей сцепление выжимается. В роботизированной же коробке сцепление постоянно находится в выключенном состоянии и подключается только в момент, когда необходимо передать момент через определенную пару валов коробки передач.

На сегодняшний день практически каждый автоконцерн имеет в своем автомобильном ряду модели с роботизированной коробкой. Правда, названия у этих коробок разные:

  • DSG – Volkswagen (пожалуй, самая известная и скандальная)
  • S-Tronic – Audi (принадлежит Volkswagen и наверняка есть что-то общее с DSG, но концерн это отрицает)
  • Speedshift DCT – Mercedes-Benz
  • DCT M Drivelogic – детище BMW
  • PDK – Porsche (здесь плохую коробку вряд ли поставят);
  • Twin Clutch SST – Mitsubishi
  • Powershift – Ford
  • TCT – Alfa Romeo

Преимущества и недостатки роботизированной КПП

Как и другие виды трансмиссий, коробка-робот имеет свои преимущества и недостатки, которые надо заметить, проявляются не во всех конструкциях. Очень многие не любят DSG, но ведь при этом Ferrari на свои автомобили ставит именно роботизированную коробку и это заставляет задуматься.

Преимуществ у РКПП достаточно много, и вот самые значимые из них:

  • коробка-робот позволяет экономить расход топлива и ресурс двигателя;
  • простота и доступность в ремонте и техническом обслуживании по сравнению с автоматом;
  • доступная цена в сравнении со стоимостью АКПП;

Недостатки у коробки-робота также имеются, перечислим основные:

  • низкая скорость (до 3 с) и возможные рывки при переключении передач – но это справедливо для коробок с одним сцеплением и, как известно, эта проблема уже решена;
  • преодоление спусков или подъемов осуществляется только в полуавтоматическом режиме, в противном случае возможен перегрев сцепления;
  • низкая эффективность для вождения в городских условиях, где лучше использовать полуавтоматический режим езды.

Но опять же эти все недостатки имеют лишь конструктивные причины, которые со временем могут быть решены, а возможно и уже решены, но пока дороговаты для массового потребителя и применяются только на дорогих автомобилях гоночного типа.

Несомненно и то, что несмотря на все имеющиеся на сегодняшний день недостатки, роботизированная КПП считается одной из наиболее перспективных видов трансмиссий будущего наряду с вариатором, в котором так же нужно решить одну важную проблему – ремень, который нужно сделать более долговечным и нерастяжимым.

Коробка передач робот, что это такое и как она работает

Тяговые характеристики двигателей внутреннего сгорания и их приспособляемость к нагрузке недостаточны для прямого привода. Для адаптации используются разнообразные типы коробок перемены передач, которые позволяют изменить частоту вращения в достаточно широком диапазоне.

Помимо этого, такой механизм обеспечивает возможность движения задним ходом, длительной остановки автомобиля с работающим силовым агрегатом.

Коробка передач робот оснащается автоматом для управления работой устройства в заданном режиме с учетом нагрузки и других условий движения. Процессом руководит электронный блок, запрограммированный определенным образом.

Водитель осуществляет выбор алгоритма и задает его при помощи селектора, кроме того, он может перенимать управление работой механизма и производить переключения как на обычной механике.

Читать еще:  Ремонт и обслуживание ford mondeo своими руками

Использование роботизированных коробок обеспечивает водителю максимально комфортные условия. Нет необходимости отвлекаться и терять время на переключения передач, а заложенные в процессор программы обеспечивают (в зависимости от условий движения) максимальную экономию топлива.

Большинство ведущих автопроизводителей, и АвтоВАЗ в их числе, широко используют коробки передач такого типа на транспортных средствах разных классов.

Что такое коробка передач робот

В настоящее время существует множество разнообразных конструкций механизмов автомобильных трансмиссий. Для ответа на вопрос: коробка передач робот — что это такое?, следует разобраться в ее устройстве, изучить принцип работы и проанализировать достоинства и недостатки. Практически любой сложный механизм имеет свои плюсы и минусы, устранение которых невозможно без коренной переделки системы.

По своей сути роботизированная коробка является логическим развитием традиционной механической. В ней функции управления переключением передач автоматизированы и контролируются электронным блоком. Помимо этого процессор дает команду на исполнительный механизм сцепления для разобщения двигателя и трансмиссии при перемене передаточного числа.

Роботизированная коробка работает в комплексе с иными элементами трансмиссии. Автоматизированное управление согласуется с работой сцепления, предназначенного для обеспечения переключений.

Устройство и принцип работы

За все время развития автомобилестроения предпринимались множественные попытки упростить управление трансмиссией. Первые удачные конструкции роботизированных коробок передач, пошедшие в серию, появились только после оснащения машин процессорами. Все попытки автоматизировать управление при помощи электромеханических и гидравлических устройств не дали положительных результатов.

Они оказались слишком ненадежными и не обеспечивали приемлемой скорости переключения. Еще одним недостатком такого рода коробок была излишне высокая сложность и, как следствие, запредельная стоимость.

Решить все технические проблемы стало возможным только с появлением компактных и недорогих процессоров и датчиков, контролирующих режимы работы двигателя и трансмиссии.

Конструкция

Многие производители автомобилей самостоятельно занимались разработкой данного класса механизмов. Это обеспечило достаточно большое разнообразие конструкций коробок передач роботов, тем не менее, можно выделить в них общие элементы:

  • электронный блок управления;
  • механическая коробка передач;
  • сцепление фрикционного типа;
  • система управления переключением передач и муфтой.

Нередко функции электронного блока выполняет бортовой компьютер, контролирующий работу системы питания и зажигания в силовом агрегате. Процессор устанавливается вне картера коробки и соединяется с нею кабельными системами. Особое внимание при этом уделяется защите соединений, используются специально разработанные уплотнители. Нередко контактные группы покрываются тонким слоем золота для предотвращения окисления.

За основу роботизированных коробок обычно берутся хорошо себя зарекомендовавшие устройства. Так, компания Mercedes-Benz при изготовлении агрегата Speedshift использовала АКП 7G-Tronic, вместо гидротрансформатора использовали многодисковое сухое сцепления фрикционного типа.

По аналогичному пути пошли и баварские автомобилестроители из BMW, оснастив шестиступенчатую механическую коробку автоматизированной системой управления.

Обязательным элементом, обеспечивающим работу коробки, является механизм сцепления. В случае с роботизированным устройством применяется конструкция фрикционного типа с одним или несколькими дисками. В последние годы появились трансмиссии с двойным механизмом сцепления, работающими параллельно. Такая конструкция обеспечивает передачу крутящего момента от двигателя без прерывания.

Системы управления работой сцепления и переключением передач бывают двух видов: с электрическим или гидравлическим приводом. Каждый из вариантов имеет свои положительные и отрицательные стороны. Возможны комбинации из названных выше способов управления коробкой, позволяющие максимально использовать достоинства обеих конструкций и свести к минимуму их недостатки.

Электрический привод сцепления использует сервомоторы, которые обеспечивают минимальное энергопотребление. Отрицательным моментом является крайне низкое время переключения передач (в пределах от 300 мс до 500 мс), что приводит к рывкам и повышенным нагрузкам на детали трансмиссии.

Гидравлические приводы работают значительно быстрее, это делает возможным оснащение такими коробками даже спортивных автомобилей. На суперкаре Ferrari 599GTO время переключения составляет всего – 60 мс, а у Lamboghini Aventador и того меньше – 50 мс. Такие показатели обеспечивают данным машинам высокие динамические характеристики при сохранении плавности движения.

Принцип действия

Для того, чтобы понять как работает роботизированная коробка передач, следует получить представление об алгоритме работы ее механизмов.

Водитель запускает двигатель, выжимает педаль тормоза и переводит селектор в определенное положение. Привод сцепления разрывает поток мощности, а исполнительный механизм коробки производит подключение выбранной передачи.

Водитель отпускает тормоз и плавно увеличивает обороты, автомобиль начинает движение. В дальнейшем все переключения производятся в автоматическом режиме, при этом учитываются заданный режим и данные от датчиков. Управление механизмом осуществляется процессором в соответствии с выбранным алгоритмом. При этом у водителя имеется возможность вмешиваться в работу коробки.

Видео — роботизированная КПП (робот):

Полуавтоматический режим роботизированной трансмиссии аналогичен функции ручного управления автоматической коробки — Tiptronic. В таком случае водитель при помощи рычага селектора или переключателей установленных на рулевой колонке производит переключения передач с понижением или повышением. Отсюда исходит и другое название роботизированной коробки – секвентальная.

Трансмиссия такого типа получает все большее распространение на автомобилях. При этом наблюдается следующее разделение: коробками с электрическими сервомоторами комплектуются бюджетные модели. Ведущие автопроизводителя разрабатывают и выпускают серийно следующие типы механизмов:

  • Citroen – SensoDrive;
  • Fiat — Dualogic;
  • Ford — Durashift EST;
  • Mitsubishi — Allshift;
  • Opel — Easytronic;
  • Peugeot – Tronic;
  • Toyota – MultiMode.

Для более дорогих моделей производятся коробки с гидравлическим приводом:

  • Alfa Romeo — Selespeed;
  • Audi — R-Tronic;
  • BMW — SMG;
  • Quickshift от Renault.

Самая продвинутая по показателям роботизированная коробка ISR (Independent Shifting Rods) устанавливается на суперкары от компании Lamborghini.

Отличие роботизированной коробки передач от автоматической

Развитие и невысокая стоимость электронных блоков управления сделали возможным их применение на серийных моделях машин. Они имеют разные виды трансмиссии и возникает закономерный вопрос — в чем разница между коробкой передач роботом и автоматом? Если таковые отличия существуют, то какой вид из них будет лучше отвечать требованиям водителя и на какие характеристики следует обратить внимание при выборе автомобиля.

Разница между роботизированной коробкой и автоматом состоит в конструкции сцепления. Вместо гидротрансформатора в ней используется одно- или многодисковое сухое сцепление фрикционного типа.

В редукторе, как в механике, ведущие и ведомые шестерни находятся в постоянном зацеплении и задействуются они при помощи специальных муфт. Для уравнения угловых скоростей используются синхронизаторы.

Видео — тест драйв Лада Приора с роботом АМТ:

В автоматических коробках преимущественно используются редукторы планетарного типа и сложная система управления их функционированием. В первом и втором варианте выбор передаточного отношения определяется автоматикой. Это освобождает водителя от необходимости отслеживать режимы работы двигателя и производить переключения.

В сравнении автоматической коробки с роботом, лидером по такому показателю, как экономичность, является второе устройство. В сухом сцеплении механические потери значительно ниже, нежели у гидротрансформатора.

С другой стороны, автомат лучше обеспечивает плавность движения и езда в таком автомобиле более комфортная. Еще одним недостатком такого типа трансмиссии является дороговизна ремонта, который может выполняться только высококвалифицированными специалистами в условиях техцентра.

При выборе между роботизированной коробкой и автоматом следует принимать все вышеперечисленные факторы. Для недорогих бюджетных моделей существенными являются стоимость автомобиля и издержки на его содержание. При покупке элитных автомобилей такие вопросы обычно не имеют особого значения. Для водителя разницы в управлении автоматом или роботом практически нет.

Роботизированная коробка передач плюсы и минусы

Сложные системы, к каковым относятся и автомобильные трансмиссии, имеют вполне определенные достоинства и недостатка. Ниже приведен анализ плюсов и минусов в конструкции и эксплуатации роботизированной коробки передач. При этом в расчет принимаются динамические, стоимостные и некоторые другие характеристики агрегата.

К перечню положительных сторон коробки передач с роботизированным управлением можно отнести следующее:

  • Высокая надежность механизма редуктора, проверенного длительной эксплуатацией.
  • Применение сухого сцепления фрикционного типа способствует снижению потерь и уменьшению расхода топлива.
  • Небольшое количество эксплуатационной жидкости – трансмиссионного масла порядка 3-4 литров, против – 6-8 литров у вариатора.
  • Высокая ремонтопригодность роботизированной коробки (фактически в качестве ее основы используется хорошо известная механика).
  • Автоматика повышает ресурс сцепления до 45 – 55 % по сравнению с традиционным управлением педалью.
  • Наличие полуавтоматического режима, позволяющего водителю вмешиваться в работу агрегата при движении в сложных дорожных условиях на подъеме или в пробке.

Достоинства КПП «робот» очевидны, что способствует повышению популярности данного типа трансмиссии на автомобилях разного класса. Усилиями инженеров и конструкторов агрегат постоянно совершенствуется, его характеристики улучшаются.

Видео — как работает роботизированная коробка передач на Лада Приора:

Тем не менее, у роботизированной коробки передач имеются и некоторые минусы:

  • Невозможность перепрошивки процессора и задания иного алгоритма управления с целью повышения динамических характеристик автомобиля.
  • Невысокая скорость перемены передач у коробок с электрическими сервоприводами, которые невозможно исправить без переделки всей конструкции.
  • Возможность пробуксовки сцепления и перегрева механизма при движении на низкой скорости в горку или в городской пробке. Опытные водители рекомендуют в таком случае использовать режим Tiptronic.
  • Частые рывки при автоматическом переключении передач, сброс газа перед данной операцией или равномерный режим движения, позволит снять остроту проблемы.

У робота есть целый ряд преимуществ перед иными видами трансмиссий и некоторые недостатки. Такой тип механизма рекомендуется водителям со спокойной манерой управления автомобилем.

Для любителей прокатиться с ветерком такая коробка будет слишком задумчивой. Все имеющиеся минусы механизма своими силами устранить невозможно, поэтому к его особенностям следует просто приспособиться.

В целом коробка передач робот заслужила положительные отзывы автовладельцев. Особенно отмечаются большой ресурс работы, высокая надежность и её неприхотливость.

По некоторым отзывам покупателей Датсун Он-До можно отметить, что они с удовольствием бы купили этот автомобиль, укомплектованный роботом.

Как подобрать масло для автомобиля можете прочитать в статье.

Видео — нюансы работы роботизированной коробки передач:

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector