Автомобили с коробкой передач робот: особенности

Принцип работы коробки передач робот

Схема функционирования роботизированного агрегата

Роботизированный агрегат работает наподобие механики — для начала езды и переключения скоростей водителю надо выжимать педаль сцепление. Процедура активации этого механизма выполняется посредством актуаторного устройства, получающего импульс от управляющего модуля. После подачи сигнала узел медленно вращает редукторный узел.

Если трансмиссия оборудована двумя сцеплениями, то изначально производится активация первого. После этого актуаторное устройство выбора и активации скорости подводит синхронизаторный узел к шестеренке первой скорости. Это приводит к ее блокировке на валу и началу вращения вторичного шкива. Когда машина тронулась с места, водитель жмет на газ. Если трансмиссия однодисковая, активация следующей скорости произойдет через определенный временной промежуток. В итоге появляется так называемый провал во времени.

Для предотвращения появления временной задержки и снижения время переключения передач агрегат оборудуется вторым сцеплением и другим валом. Это привело к созданию преселективной коробки. Во время включения первой скорости вторая готова к активации, поскольку второе сцепление уже задействовано. Когда на агрегат поступает сигнал от управляющего модуля, происходит быстрое переключение с первой скорости на вторую.

Аналогично выполняется последующее переключение на более высокие и низкие скорости во время движения. Временной интервал при переключении минимальный. Любые перегазовки исключаются, также нет провала тяги двигателя и других нюансов. В результате автомобиль едет динамично, а экономия потребления горючего максимальная. Функционирование в режиме автомата достигается благодаря регулярному анализу микропроцессорного модуля импульсов, подающихся с внешних контроллеров.

При получении сигналов и их отправке микропроцессор учитывает:

• величину нагрузки на силовой агрегат;
• скорость езды;
• положение, в котором находится педаль газа.

Роботизированные коробки обладают возможностью ручного переключения скоростей, эту особенность можно назвать имитацией гидромеханического автомата. Некоторые типы агрегатов позволяют выполнить блокировку при активации повышенной скорости.

Блок-схема функционирования роботизированной системы I-Shift на автомобилях Хонда

Режимы работы

Микропроцессорный модуль может функционировать в нескольких режимах:

1. Спорт. Обычно его активация производится при движении на трассе, когда автомобиль стабильно едет на повышенной скорости.
2. Городской режим. Активируется при движении по городу либо стоянии в пробке.
3. Эконом. Позволяет максимально сэкономить топливо. Но скорость езды будет минимальной.

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.

На какие автомобили устанавливается коробка DSG

В заключение можно подытожить, что коробка передач DSG при всех своих положительных качествах, все же имеет некоторые недоработки. По заверению, разработчиков, они будут устранены в ближайшем будущем. Таким образом, можно сказать, невзирая на небольшие недостатки, трансмиссия DSG является крайне надежной и безопасной.

Устройство

Как бы там ни казалось, устройство роботизированной коробки передач достаточно простое. Это обыкновенная МКПП, которая имеет в своей конструкции дополнительные элементы. Они производят активацию и деактивацию сцепления и меняют передачи безошибочно. А вот принципы работы что у механической, что у «робота» одинаковые.

Но, само собой, существуют отличия. Главным отличием можно считать наличие актуатора (исполнительное устройство). Именно он, при помощи сервоприводов, управляет работой сцепления. В свою очередь электронный блок контролирует актуатор.

Актуатор РКПП

Привод сцепления и передач в роботизированных коробках может быть двух видов:

• Электрические. Именно в этом типе все функции выполнения команд берут на себя сервомеханизмы. В этом же виде иногда применяется гидромеханический блок, для того, чтобы перемещать механизм сцепления;
• Гидравлические. Здесь гидроцилиндры, управляемые при помощи клапанов электромагнита, осуществляют действия самого привода.

Стоит заметить, что привод, работающий на электронике, имеет относительно невысокую скорость операций (передачи переключаются за 0,6 секунды), но это компенсируется меньшим потреблением энергии.

В приводе на гидравлике необходимо поддерживать постоянное давление. По этой причине энергетические затраты довольно высокие. А вот скорость выполнения операций значительно выше. Поэтому их очень часто устанавливают на спортивные автомобили. Например, у Ламборджини Avendator скорость смены передач составляет 0,04 секунды.

Это значит, что коробки с приводом, работающем на электричестве, ставят на бюджетные автомобили, а вот гидравлические более подходят для дорогих транспортных средств.

Система электронного управления, включающая в себя датчики входа, электронный блок и устройство исполнения, осуществляет контроль за коробкой-роботом. Датчики входа прослеживают главные показатели КП: количество вращений и где расположен селектор. Если это гидравлический привод, то прослеживается температурный режим масла и давление. Все эти данные отправляются к блоку управления.

На основе этой информации управленческий блок контролирует механизмы исполнения, исходя из встроенных алгоритмов. Электронный блок непосредственно работает и влияет на разные системы. Например:

• Систему управления двигателя. Именно она заставляет работать все системы двигателя автоматически. Сюда входят: впрыскивание горючего, управление воздушными массами, активация зажигания и т.д.;
• Антиблокировочную систему. Она нужна для того, чтобы предотвратить блокировку колес автомобиля во время торможения. Именно это обеспечивает минимальный тормозной путь на транспортных средства.

Гидравлический робот коробки передач

В РКПП с приводом гидравлики встроен управленческий блок, главной задачей которого является контроль гидроцилиндров и давления. Конструктивно в нём больше элементов чем в электрическом:

• гидроаккумулятор — поддерживает необходимое давление в системе;
• групповая электропомпа — создаёт давление в системе;
• цилиндры включения передач и сцепления — управляют механизмами включения.

Механизмами исполнения в коробке-роботе являются электродвигатель (в электронном приводе) и клапаны электромагнитов гидроцилиндра (при приводе на гидравлике).

Большинство роботизированных коробок передач имеют гидравлический привод. Электрический привод часто используется в бюджетных автомобилях как наиболее дешёвый вариант.

Описание

РКП отличается от своих предшественниц конструкцией. Это обычная МКПП с возможностью управлять передачами и сцеплением. В этом и заключается принцип ее работы. Очень многие марки производителей данных коробок брали за пример обычные механические, как, например, известная Speedshift, созданная на базе АКПП 7G-Tronic. Там всего лишь заменили гидротрансформатор на усовершенствующие, многодисковые сцепления на основе фрикционов. Коробки-роботы бывают двух типов:

Рекомендуем: Расточка коленвала — для чего это делается?

Для тех, кто страстно относится к работе коробки передач, мы добавили полезные ссылки. Нажмите педаль сцепления и поднимите ногу с педали акселератора, смените шестерню, поднимите ногу на педаль сцепления и нажмите педаль акселератора. В общем, автомобили с 6 скоростями имеют более короткую передачу — то есть вам приходится чаще менять скорость, а ускорение в каждой скорости более «опухло». Автомобиль с 5 скоростями легче ездить в городе, потому что вы можете запускать больше с определенной скоростью, конечно, но с менее «пушистым» ускорением.

• электрические;
• гидравлические.

Создают такое устройство достаточно известные марки: Митсубиси, Фиат, Форд, Опель, Пежо, Ауди, Рено, БМВ и другие. Управляет такой КПП электронная система. Работает это устройство в 2-ух режимах:

1. автомат;
2. полуавтомат.

В первом случае, практически вся работа выполняется автоматически (блок управления получает сигналы с входных датчиков и производит алгоритм, который и управляет коробкой). Во втором случае, вы можете вручную переключать скорости на селекторе (секвентальный режим).

Ручная автоматическая коробка

Но различия таковы. Минусы: неудобное вождение в городе, если вы новичок, вы можете быстро сломать сцепление. Схема проста: у вас есть две педали, такие как автоматическая коробка, но есть сцепление, в котором вы не работаете напрямую. Робот поднимается на сцепление, меняет скорость и освобождает сцепление.

Вы воспринимаете это как «автоматическую коробку». Против того, что сцепление подходит быстрее, чем механическая коробка передач, оно предназначено для переключения передач. Чтобы не дрожать, вам нужно почувствовать, когда вы хотите изменить скорость, затем поднимите ногу с ускорения и установите ее снова; фиксированный как ручной блок.

Принцип работы роботизированной коробки передач

Роботизированная коробка передач как усовершенствование «механики» и альтернатива «автомату»

Всё просто, это обычная механическая коробка переключения передач, правда, дополненная несколькими вспомогательными системами. Данные системы отвечают за работу сцепления (включают и выключают), а также последовательно переключают передачи вверх или вниз, при этом правильно её выбирает. Даже принцип работы роботизированных коробок передач такой же, как и у механической коробки. Но, конечно же, есть и отличия, самым главным из которых является наличие актуаторов, то есть работой сцепления в роботизированной коробке поручено сервоприводам. Актуаторами управляет электронный блок, а в рабочее движение приводит компактный электромотор. Так, например, при ручной работе «робота», водитель перед началом движения включает первую передачу. Электронный блок распознаёт команду и при этом первый сервопривод выжимает сцепление, а второй в это время перемещает нужный синхронизатор и фиксирует первую передачу.

Схема работы роботизированной коробки передач

Далее сервопривод начинает плавно отпускать сцепление. Последующие передачи включаются аналогичным способом. Однако, если водитель перейдёт на автоматический режим переключения передач, действия немного поменяются. Команда на смену передач поступит от компьютера, он же учтёт скорость движения, обороты двигателя, не оставит без внимания показания систем ABS и ESP. В данном случае водитель будет являться статистом, то есть его задачей будет оперировать педалями, а уже электроника и исполнительный механизм коробки будут делать черновую работу. Отзывы о роботизированных коробках показывают два отличных друг от друга полюса:

• плюсы : это малая масса, экономичность (расход топлива на 7 -10% меньше, чем у «механики»), низкая стоимость;
• минусы : рывки при переключениях и как следствие, плохая приемистость. Ради долговечности и сохранности сцепления роботизированная коробка при смене передач разрывает поток мощности от двигателя к колёсам на довольно большое количество времени.

Конечно, производители борются с этим и пытаются заменить два актуатора одним электромагнитным, тут «убиваются сразу два зайца» — уменьшились габаритные размеры и масса, но самое главное, время включения передач уменьшили аж в восемь раз. Нужно обязательно отметить и такое новшество, как появление роботизированных коробок с двумя сцеплениями. Данные коробки отличаются высокой скоростью работы, долговечностью, и именно они имеют будущее. Отметим, что водители привыкли к такому виду трансмиссии и сами сбрасывают обороты двигателя перед переключением, и, конечно же, агрессивная езда у таких шоферов не приветствуется.

Коробка вариатор: как правильно ездить

Итак, вариатор CVT является бесступенчатой автоматической трансмиссией, что сильно отличает данный тип коробок передач от аналогов благодаря уникальной конструкции. Переключение передач на авто с вариатором происходит плавно, без толчков, задержек, пробуксовок и т.д.

Машина с такой КПП разгоняется легко, ускорение происходит без малейших рывков, которые в той или иной степени можно ощутить на других типах автоматов, включая даже новейшие преселективные РКПП с двумя сцеплениями. 

Также среди плюсов стоит выделить топливную экономичность CVT по сравнению с АКПП, лучшее распределение нагрузки на ДВС и на трансмиссию, что позволяет не перегружать силовой агрегат и увеличить его срок службы.

Казалось бы, с учетом всех плюсов вариатор можно считать более комфортной заменой для классического автомата, однако это не так. Дело в том, что многие водители отмечают заметно меньший ресурс CVT по сравнению с АКПП, низкую ремонтопригодность вариаторов, высокую стоимость обслуживания и целый ряд ограничений во время эксплуатации. Давайте разбираться.

На первый взгляд, эксплуатация вариатора не отличается от АКПП. Доступные режимы одинаковые, P – парковка, D – движение вперед,  N – нейтральная передача, R – задний ход и т.д.

Также может быть реализована функция ручного управления КПП, которая имитирует понижение и повышение передачи самим водителем (аналогично Типтроник на АКПП).  Дополнительно может присутствовать спортрежим, экономичный режим и т.д.

При этом важно понимать, что вариатор среди всех видов АКПП  хуже всего «переваривает» крутящий момент и наименее подготовлен к высоким нагрузкам. Простыми словами, резко стартовать на вариаторе крайне нежелательно.. На такой КПП разгоняться нужно плавно, постепенно поднимая обороты двигателя

В противном случае поломки не заставят себя долго ждать. На практике не единичны случаи, когда у любителей светофорных гонок на новых авто вариаторы выходили из строя уже к 50-60 тыс. км. пробега.  

На такой КПП разгоняться нужно плавно, постепенно поднимая обороты двигателя. В противном случае поломки не заставят себя долго ждать. На практике не единичны случаи, когда у любителей светофорных гонок на новых авто вариаторы выходили из строя уже к 50-60 тыс. км. пробега.  

Также вариатор нужно в обязательном порядке прогревать в холода. Вариаторы предельно чувствительны к смазке, при этом трансмиссионное масло при понижении температуры хуже распределяется по коробке.

Более того, прогрев вариатора CVT на месте по аналогии с АКПП (включение режимов P-R-N-D с задержкой на несколько секунд) для данного типа трансмиссии не подойдет, так как конструктивно вариатор отличается от гидромеханического автомата.

В случае с CVT  нужно прогреть ДВС и включить режим N на несколько сек., что позволит прогреть гидромуфту. Далее нужно начинать движение, сводя нагрузки на коробку к минимуму первые 3-5 км.

Если же температура понизилась до -30 и ниже, от поездок на автомобиле с вариаторной коробкой лучше отказаться. Если ехать нужно, тогда машину потребуется долго греть на холостых, затем допускается езда исключительно в щадящем режиме.

Также вариатор «боится» пробуксовок и повышенных нагрузок. Это значит, что любой кроссовер с вариаторной коробкой никак нельзя считать внедорожником, специально подготовленным к условиям бездорожья и рассчитанным на эксплуатацию в тяжелых условиях.

Еще нужно помнить, что легковые авто и паркетники с CVT плохо приспособлены к буксировке прицепов, не рассчитаны на перевозку тяжелых грузов и т.п. По этой причине владельцам бесступенчатой коробки передач нужно избегать излишних нагрузок на КПП.

Простыми словами, использовать автомобиль с CVT для буксировки другого авто настоятельно не рекомендуется

Что касается автоприцепа, важно, чтобы вес не превышал допустимых показателей. Также могут быть и ограничения по скорости и расстоянию в случае использования прицепа

Если же автомобиль с вариатором застрял в грязи или снегу, лучше отказаться от попыток выехать своим ходом. Переключения селектора между режимами при «раскачивании» авто приведет к быстрому износу шлицевых соединений, ресурс деталей КПП заметно сокращается.

Кстати, если возникает необходимость отбуксировать неисправную машину с вариатором, оптимально воспользоваться услугами эвакуатора. Если же такой возможности нет, тогда нужно придерживаться правил, указанных в мануале касательно буксировки вариатора.

В ряде случаев машину с вариатором, как и с АКПП, буксируют на небольшие расстояния с заведенным двигателем. Если же ДВС не заводится, тогда следует отказаться от попыток отбуксировать машину без вывешивания ведущих колес.

Что собой представляет роботизированная коробка передач?

Роботизированная коробка на автомобиле означает нечто среднее между МКПП и автоматической трансмиссией. Фактически роботизированная КПП представляет собой «механику», оборудованную автоматическим сцеплением и возможностью переключения скоростей. Работа этого типа агрегата зависит не от водителя, а от функционирования управляющего электронного модуля. Во время движения водитель должен только правильно передавать входящие данные для обеспечения правильной работы КПП.

Перед покупкой авто с таким агрегатом рекомендуется разобраться с основными характеристиками и принципом действия устройства.

Устройство роботизированной КПП

Схематическое устройство конструктивных компонентов РКПП

Чтобы понять, что такое , надо разобраться в устройстве агрегата. Дополнительные элементы, предназначенные для выжима сцепления, а также переключения и выбора скоростей, называются актуаторами.

Роботизированная трансмиссия оснащается собственной управляющей системой, выполненной в виде блока управления, а также нескольких контроллеров. Эти датчики предназначены для взаимодействия с блоком. Роботизированная КПП принципиально отличается от традиционной автоматической коробки и вариаторных трансмиссий.

Коробки передач робот, как и механические, оснащаются сцеплением. В таких типах агрегатов не применяются трансмиссионные масла ATF.

В зависимости от производителя автомобиля, роботизированная трансмиссия может оснащаться одним либо двумя сцеплениями:

• если сцепление одно, то это однодисковый агрегат;
• если два, то трансмиссия считается преселективной.

Основные компоненты устройства роботизированного агрегата:

1. Сама КПП.
2. Актуаторы или сервоприводы. Предназначены для выжима сцепления и активации скоростей.
3. Управляющий модуль, являющийся микропроцессорным блоком. Используется для обработки и передачи команд.
4. Внешние контроллеры. Количество датчиков может отличаться в зависимости от производителя машины.

КПП

Подробнее с устройством роботизированного агрегата рекомендуем разобраться на примере шестиступенчатой коробки, оснащенной двумя сцеплениями. Агрегат выполнен в виде механической КПП, но оборудуется двумя ведущими шкивами. Один из этих элементов устанавливается внутри другого. Внешний шкив обладает внутренней полостью, в которую устанавливается внутренний компонент. На внешнем шкиве располагаются шестеренки привода второй, четвертой и шестой скоростей, а на внутреннем — шестерни первой, третьей, пятой и задней передачи.

Каждый вал роботизированной коробки передач оборудуется отдельным сцеплением.

Актуаторы или сервоприводы

Актуаторные устройства могут быть электрическими либо гидравлическими. Электрический тип элементов выполнен в виде электрического моторчика с редукторным устройством, а гидравлический считается гидроцилиндром. Шток последнего связывается с синхронизаторным устройством. Основное предназначение актуаторных элементов заключается в механическом перемещении синхронизаторных составляющих, а также активации и деактивации сцепления.

Управляющий модуль

Управляющий модуль — микропроцессорный блок, на который установлены внешние контроллеры. Эти датчики задействованы в электронной системе управления мотором машины. Датчик трансмиссии взаимодействует с контроллерами от силового агрегата и прочих систем, к примеру, ABS. Управляющий модуль может быть совмещен с микропроцессорным блоком управления ДВС, но трансмиссия будет функционировать по своему алгоритму.

Канал Carvizor подробно рассказал об устройстве и конструктивных особенностях РКПП.

Особенности роботизированной КПП

Электрический привод сцепления функционирует за счет электромотора, а также механической скорости. Работа гидравлического привода основана на специальных цилиндрических устройствах, управление которыми осуществляется посредством электромагнитного клапана. Иногда роботизированный агрегат может быть дополнен электромотором, использующимся для перемещения цилиндрических элементов и рассчитанного на поддержку функционирования гидромеханического модуля. Это устройство, оснащенное приводом, характеризуется долгим переключением скорости, которая может составить до половины секунды.

Если сравнить с гидравлическим устройством, то для работы агрегата не требуется постоянная поддержка нужного уровня давления. В некоторых моделях Опель гидравлические агрегаты характеризуются быстрым циклом переключения скорости, обеспечивающего переключение за 0,06 сек. Но такие роботы обычно устанавливаются на спорткары.

Дополнительные нюансы

Коробка передач робот (что это такое, читайте выше) и автомат имеют много сходств. Обе они пользуются большим спросом. Робот считается доработкой механической трансмиссии. Благодаря блоку управления и другим особенностям с данной коробкой передач можно работать как с механикой, так и с автоматом. При этом конструкция будет намного проще, чем во втором варианте.

Также роботы больше выдерживают нагрузки, за ними не нужен особый уход. Автомобиль с такой коробкой будет потреблять меньше топлива, чем та машина, которая работает на автомате. Более того, водителям не приходится затрачивать время на переключение передач, если сравнивать с гидравлическим приводом.

В статье мы обсудили, как работает коробка передач, что за механизм ею руководит, какие особенности она получила. Таким образом, любой может заметить, что такой вид трансмиссии подойдет для любителей механики и для фанатов автомата. В любой момент ее можно переключить из механики в автомат или воспользоваться роботом. Но из-за того что данное изобретение относительно новое, то и покупать машину с наличием такой детали многие боятся. Однако, судя по отзывам, не стоит опасаться каких-либо непредвиденных обстоятельств, так как данное устройство максимально надежное.

В сухом остатке

Само собой, все эти методы на 100% не защитят Вас от неприятностей с роботизированными трансмиссиями, особенно, если «робот» с сухим (-ми) сцеплением (-ями), однако отодвинуть порог чрезмерного износа можно на очень приличный срок. Если бывалым гонщикам удаётся прикончить DSG-7 (DQ250) к 50 тыс.км, то спокойному размеренному дедушке ресурса хватает на 120 и более тысяч км.

Конечно, обидно, что за несовершенство новинок автопроизводителей приходится расплачиваться самим владельцам, причем стоимость ремонта РКПП порой достигает существенных сумм по сравнению со стоимостью всего автомобиля. Однако, как Вы уже поняли, не всё так плохо и при должном уходе машина не будет высасывать из Вас деньги. Удачной эксплуатации!