Что такое коробка передач робот и принцип ее работы

Все о роботизированной коробке передач, и их разновидности по маркам авто.

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).

Роботизированная коробка передач: стоит ли игра свеч?

Старая добрая «механика» постепенно становится достоянием прошлого, а в некоторых странах уже сейчас считается экзотикой, на смену ей давно пришли различные автоматизированные коробки, позволяющие водителю не задумываться лишний раз о том, какую передачу необходимо воткнуть в сложившийся момент. В результате тотальной автоматизации и совершенствования КПП совсем недавно появился совершенно новый принцип переключения передач, так называемый «робот». И сейчас мы рассмотрим что такое роботизированная коробка передач плюсы и минусы таких трансмиссий.

Что за робот такой?

Прежде чем перейти к выяснению достоинств и недостатков, необходимо разобраться, что же вообще собой представляет роботизированная коробка передач.

По сути, это всё та же хорошо известная многим МКПП, но только дополненная механизмами, которые без участия человека нажимают на сцепление и переводят коробку на нужную передачу.

Конечно же, в салон авто робота, который бы выполнял такие манипуляции, не посадишь, поэтому инженеры просто доукомлпектовали КПП специальными устройствами под названием актуаторы, которые, собственно, и дёргают за вас селектор передач и выжимают сцепление.

Управляются они при помощи электроники, умеющей считывать и анализировать сигналы с многочисленных датчиков, разбросанных по узлам и агрегатам машины.

К слову, актуаторы могут быть с электрическим приводом, в основе которых лежит электродвигатель, или с гидравлическим.

Первые, как правило, устанавливаются на автомобили бюджетного класса, и их негативной стороной является невысокое быстродействие. Вторые — прерогатива более дорогой техники и они работают намного быстрее.

Роботизированная коробка, является симбиозом проверенных временем технических решений, благодаря чему она довольно надёжна.

Все подобные трансмиссии имеют и полуавтоматический режим, при котором водитель сам может включать необходимую скорость с помощью селектора коробки или под рулевых лепестков.

Роботизированная коробка передач плюсы и минусы

Плюсы и минусы робота — это главный вопрос статьи. Давайте рассмотрим эти две стороны медали, а начнём мы с преимуществ. Итак, положительные стороны КПП робота такие:

  • жесткая связь двигателя с трансмиссией, так как основу её составляет проверенная временем «механика». Считается, что такие коробки по данному параметру превосходят классические АКПП и вариаторы. В роботизированной коробке отсутствует гидротрансформатор;
  • небольшой расход масла. К примеру, среднестатистический вариатор потребует от вас залить около 7 литров, в то время как роботу хватит и 2-3 литров;
  • топливная экономичность, потому что принцип работы робота по сути работа МКПП. Нет гидротрансформатора как у классической АКПП с его сложной работой по перекачке жидкостей, где затрачивается часть энергии на работу с гидравликой;
  • по сравнению с обычной МКПП коробка-робот гораздо аккуратней работает сцеплением, поэтому ресурс механических деталей, кроме сцепления, повышается примерно на 40%;
  • ремонт роботизированных коробок, опять же в механической части, не вызывает особых сложностей, ведь подавляющее большинство их узлов эта та самая старая «механика».

Всё выглядит неплохо, согласитесь. Но, конечно же, минусы роботизированной коробки передач также имеются, и очень жирные.

Вся проблема в том, что автоматизированное двойное сцепление управляется только электроникой и в сложных условиях (при частых замедлениях и разгонах, особенно при езде в пробках) переключение передач происходит очень часто, что ведет к перегреву дисков сцепления.

Электроника работает добросовестно, выдерживая плавный режим движения, но как раз эта педантичность и приводит к нежелательным последствиям.

Перегрев сильно сокращает ресурс коробки. Даже самые надежные коробки Volkswagen, в городском режиме эксплуатации с трудом выдерживают 80 тысяч пробега. После чего ремонт просто необходим. А стоит он под 50 тысяч рублей и больше.

Однако, что мы видим, Volkswagen, оснащает все свои модели такими КПП поголовно. Видимо всё же в этом есть смысл, экономия топлива перекрывает расходы по ремонту коробки.

  • невысокий ресурс работы сцепления;
  • трансмиссии с электрическими актуаторами имеют заметную задержку при переключении скоростей. Инженеры решили эту проблему: один из вариантов внедрение гидравлических актуаторов, второй вариант — двойное сцепление. К сожалению, вышеперечисленные способы не делают коробки дешевле;
  • при езде в пробках приходится использовать полуавтоматический режим и самостоятельно управлять переключением скоростей, иначе ресурс агрегата значительно снижается;
  • не редкость рывки, появляющиеся при переключении передач. Это говорит о том, что скоро в ремонт;
  • перегрев сцепления — частая проблема, описанная выше. Перегрев случается еще и при езде накатом или буксировке.
  • ремонт и настройка производится только высококвалифицированными специалистами.
Читайте также  Подробное руководство по замене диска сцепления на автомобиле skoda octavia

А если по-большому счету, то роботизированная коробка, это гениальное решение, достойное восхищения, за ним будущее. Всё равно инженеры придумают и устранят слабые места у «робота».

А пока, коллеги автолюбители, можно ли назвать героя сегодняшней статьи идеальной КПП? Наверное, нет, хотя перечисленные преимущества весьма весомые.

Робот понравится и любителю неспешной езды, и фанату драйва, просто он чаще будет заезжать в сервис.

Не бойтесь роботизированной коробки, смело приобретайте автомобили с такой коробкой.

А я откланиваюсь и желаю вам всех благ. До новых встреч на страницах нашего блога! Подписывайтесь!

Коробка передач робот

Существует 4 вида коробок переключения передач (КПП). Доля автомобилей с роботизированной коробкой передач, классическим автоматом и вариатором на дорогах постоянно растет, ведь все больше автолюбителей отказываются от ручной механики. Коробки передач, работающие без участия человека, постоянно совершенствуются. Их качество, скорость реакции на дорожные события, плавность действий становятся лучше, а любая поездка комфортнее.

  1. Что такое роботизированная коробка передач
  2. Как она работает
  3. Особенности РКПП
  4. Устройство сцепления в роботе
  5. Режимы работы
  6. Основные отличия РКПП от АКПП
  7. Плюсы и минусы
  8. Признаки неисправности
  9. Актуальность коробки в России

Что такое роботизированная коробка передач

Роботизированная коробка передач (РКПП, или робот) — это часть трансмиссии транспортного средства. Иногда ее путают с автоматической коробкой, но они отличны друг от друга. РКПП состоит из механической КПП, автоматических переключателей электрического или гидравлического типа (актуаторы) и блока управления этими переключателями (ЭБУ). То есть сама коробка — механика, автоматическим является только управление ее работой.

Для водителя РКПП выглядит почти как АКПП. Под рукой нет рычага переключения скоростей (на некоторых моделях вместо него ручка селектора), а под ногами — педали сцепления. Во время езды передачи переключаются в автоматическом режиме.

Как она работает

Механической коробкой передач, снабженной диском сцепления с маховиком двигателя, управляет робот. Алгоритм, заложенный разработчиками в ЭБУ, реагирует на показания датчиков, подавая команды сервоприводам.

Это выглядит так:

  • водитель давит на педаль газа;
  • повышаются обороты двигателя, автомобиль ускоряется;
  • по достижении заложенных в программу значений срабатывают актуаторы сцепления и вилки переключения;
  • происходит включение повышенной передачи.

По тому же принципу во время торможения передачи переключаются с высоких на пониженные. Высокопродуктивные процессоры позволяют создавать сложные программы, имитирующие поведение человека в разных ситуациях. И чем они сложнее, тем динамичнее и комфортнее езда.

Особенности РКПП

Приводы переключения скоростей на роботах оснащаются либо электрическими моторчиками, либо поршневой гидравлической системой. Но выполняют они одну и ту же задачу — передвигают синхронизаторы шестеренок вторичного вала и выжимают сцепление.

Главное отличие в том, что гидравлика работает быстрее и мягче. Но она более дорогая в производстве, поэтому такими РКПП снабжены в основном автомобили высокого класса. Самой востребованной является DSG от немецкого концерна Volkswagen.

ЭБУ для коробок делают и отдельным, и совмещенным с блоком управления ДВС. Последний вариант наиболее целесообразен, если алгоритм управления робота учитывает показания тех же систем, что и управление двигателем, например ABS или ESP.

Устройство сцепления в роботе

Роботизированные коробки по методу взаимодействия с двигателем бывают двух типов:

  • однодисковые;
  • двухдисковые (используют два сцепления, включаемые попеременно).

Однодисковая коробка ничем не отличается от механической. В ней есть первичный и вторичный валы.

Первичный соединен с диском сцепления. Вторичный вал передает крутящий момент непосредственно на колеса. Оба вала взаимодействуют посредством шестерней разного диаметра. Переключение происходит в тот момент, когда выбранная для нужной передачи шестерня на вторичном валу блокируется. В РКПП это делают электрические манипуляторы, получающие сигнал от ЭБУ. Гидравлические приводы-манипуляторы на однодисковых коробках используются крайне редко.

Двухдисковые имеют два ведущих первичных вала, каждый из которых соединен со своим диском сцепления. Один вал отвечает за четные передачи, а второй — за нечетные и заднюю. Такое техническое решение позволило делать включение выбранной передачи более плавным. Синхронизаторы приводов работают попеременно. В момент перехода на одном валу с 1 на 2 передачу ЭБУ уже дает сигнал на подготовку к включению 3. Поэтому их еще называют преселективными, т. е. с предварительным выбором. В результате сам процесс переключения ускоряется до 0,2 и менее секунд.

Некоторые производители так настраивают работу актуаторов и алгоритмы, что робот функционирует не хуже человека.

Режимы работы

Управление водителем коробкой передач сводится к выбору режима селектором:

  1. Нейтраль обозначается «N». В этом режиме двигатель работает, но крутящий момент на колеса не передается. Включать перед началом движения, после остановки, при длительной стоянке.
  2. Движение вперед обозначается «А/М», «Е/М» или «D». Включив этот режим, отпускают педаль тормоза и нажимают педаль газа. Машина движется вперед, автоматически переключая скорости в зависимости от ускорения или торможения.
  3. Ручное управление обозначается «М». Автомобиль движется вперед, водитель самостоятельно переключает скорости, нажимая подрулевые лепестки или селектор в положения «+» или «-». При этом переключение происходит только на одну ступень.
  4. Движение задним ходом обозначается «R». Выбрав этот режим, можно ехать назад.
  5. На некоторых РКПП возможно наличие режимов «зимний» и «спортивный».

Есть также и свои особенности при езде, к которым водитель должен привыкнуть, иначе будет попадать в неприятные ситуации.

  1. Езда в автоматическом режиме подразумевает дороги с хорошим твердым покрытием. Заехав летом в грязь, а зимой в рыхлый глубокий снег, рискуете забуксовать. Алгоритм станет выдавать ошибочные команды, и передачи будут включаться некорректно. Такие ситуации повышают износ деталей и механизмов, что увеличивает риск поломок.
  2. Педаль газа нужно нажимать плавно, ни в коем случае нельзя ее давить в пол. Нужно следить за оборотами двигателя, фиксируя моменты переключения скоростей, и избегать перегазовки.
  3. Если на авто отсутствует функция помощи при трогании в подъем, нужно поступать так же, как при пользовании ручной КПП, — использовать стояночный тормоз для предотвращения отката назад.
  4. При длительных остановках (больше 60 секунд) на запрещающий сигнал светофора или в пробке нужно переключать селектор в положение «нейтраль».
  5. Для длительной остановки на парковке сначала переводят селектор в «нейтраль», затем включают стояночный тормоз, после чего отпускают педаль тормоза и глушат двигатель.
  6. Каждый производитель указывает, с какой частотой по пробегу нужно проводить перекалибровку ЭБУ (ее еще называют инициализацией или обучением). Это нужно делать из-за износа диска сцепления. Следует проводить процедуру каждые 10000-15000 км.
  7. Зимой, при низких температурах воздуха, прогрев коробки занимает ровно столько времени, сколько его потребуется на прогрев двигателя.

Основные отличия РКПП от АКПП

Но из-за того, что конструктивно это разные механизмы, в эксплуатации и обслуживании они отличаются друг от друга:

  1. В АКПП частью рабочего механизма является жидкость ATF. В РКПП для смазки механических узлов присутствует масло, но его в несколько раз меньше по объему. Кроме того, его надо гораздо реже менять.
  2. Автомобиль с роботом динамичнее в движении и потребляет меньше топлива. Потому что масса и габариты автомата превосходят те же показатели у робота, а переключения скоростей в РКПП происходят быстрее.
  3. На машине с АКПП ездить гораздо комфортнее, потому что передачи переключаются плавно, а роботизированная коробка не может так гасить рывки.
  4. Износ фрикционов идет медленнее, чем стирание диска сцепления.
  5. На роботизированной коробке можно переключиться на ручное управление. Оно не полное, потому что переключение производится только на одно положение и нельзя перейти, например, со 2 сразу на 4. Но автомат не дает водителю и такой возможности.

Плюсы и минусы

Широкое распространение роботизированные коробки передач получили благодаря своим достоинствам. Однако у них есть и недостатки, о которых лучше знать до покупки автомобиля, чтобы быть к ним готовым.

  1. Время разгона до 100 км/ч при аналогичности других параметров почти не отличается от времени разгона на ручной коробке.
  2. Расход топлива сопоставим с расходом на автомобилях с РКПП и до 30% ниже, чем на моделях с автоматическими коробками.
  3. Диск сцепления изнашивается медленнее, чем при ручном переключении.
  4. Робот работает аккуратнее человека, поэтому валы и шестерни коробки будут изнашиваться меньше, а служить дольше, чем в ручной механике.
  5. Стоимость ремонта и обслуживания в среднем ниже, чем у АКПП.
  1. Во время движения при включении скоростей могут ощущаться рывки и дерганье.
  2. Алгоритм, заложенный в ЭБУ, не обладает реакцией человека на ситуации, возникающие во время движения. Поэтому могут возникать ошибки, когда необходимо экстренно разогнаться или затормозить.
  3. Роботу для принятия решения нужны более «длинные» передачи, а для сохранения динамики при этом необходим более мощный двигатель.
  4. Если нет системы помощи при подъеме, то во время начала движения «в гору» возможен откат автомобиля назад.
  5. Невозможность «прошивки» блока управления. Алгоритм переключения передач — это разработка производителя, которая корректировке не подлежит.
  6. Движение в пробках плохо сказывается на узлах и механизмах коробки, приводя их к раннему разрушению.

Признаки неисправности

Как и любой механизм, роботизированная коробка подвержена износу во время работы и может ломаться. Неисправности делятся на механические и блока управления. Каждая имеет свои проявления.

Признаки механических поломок:

  • пробуксовка во время движения по ровному твердому дорожному полотну говорит об износе диска сцепления;
  • если не переключаются передачи, это может говорить о поломке актуаторов;
  • посторонние шумы во время движения могут быть вызваны целым рядом причин, и для выявления поломки следует провести диагностику узлов и механизмов;
  • усиление рывков во время переключения передач может происходить из-за износа и разрушения зубчатых соединений на валах коробки, износа вилок выбора шестеренок;
  • загоревшаяся лампа Check Engine на панели приборов говорит о необходимости компьютерной диагностики.

Признаки ошибок в ЭБУ:

  • сбивается режим работы робота, переключения передач происходят некорректно и не вовремя;
  • рывки во время включения передач становятся сильнее;
  • при выборе селектором положения движения вперед или назад машина не едет;
  • загорается контрольная лампочка Check Engine.

Чтобы разобраться, из-за чего возникли неприятности, нужно провести правильную диагностику с применением специального оборудования.

Актуальность коробки в России

Автомобили с коробками-роботами у наших автолюбителей пользуются хорошим спросом. Опросы показывают, что доля россиян, готовых купить авто с РКПП, колеблется в пределах 15-20%. При этом надо отметить, что доля желающих пользоваться классическим автоматом все же в 2 раза выше.

Читайте также  Описание индикаторов на панели приборов renault duster обозначения, ремонт, инструкция

В крупных городах платежеспособные слои населения выбирают АКПП из-за более комфортной езды и гораздо меньших проблем, связанных с эксплуатацией в условиях частых пробок на дорогах. Притом цены на автомат и хороший преселективный агрегат находятся на одном уровне. Но, если цена на горючее будет продолжать расти, многие предпочтут авто с РКПП (как более дешевый в эксплуатации), особенно когда поездки не ограничиваются маршрутом работа-дом.

Как работает роботизированная коробка передач

Скоро привычную ( — в русской версии) переключения передач заменит селектор с таким вот пазом в виде буквы «зю». И тренировать левую ногу в автомобиле будет уже нечем.

Чтобы ответить на этот вопрос, придётся вспомнить устройство обычной механической коробки передач. Основу классической «механики» составляют два вала — первичный (ведущий) и вторичный (ведомый). На первичный вал через механизм сцепления передаётся крутящий момент от двигателя. Со вторичного вала преобразованный момент идёт на ведущие колёса. И на первичный, и на вторичный валы посажены шестерни, попарно находящиеся в зацеплении. Но на первичном шестерни закреплены жёстко, а на вторичном — свободно вращаются. В положении «нейтраль» все вторичные шестерни прокручиваются на валу свободно, то есть крутящий момент на колёса не поступает.

Перед включением передачи водитель выжимает сцепление, отсоединяя первичный вал от двигателя. Затем рычагом КПП через систему тяг на вторичном валу перемещаются специальные устройства — синхронизаторы. При подведении муфта синхронизатора жёстко блокирует на валу вторичную шестерню нужной передачи. После включения сцепления крутящий момент с заданным коэффициентом начинает передаваться на вторичный вал, а от него — на главную передачу и колёса. Для сокращения общей длины коробки вторичный вал часто делят на два, распределяя ведомые шестерни между ними.

Принцип действия роботизированных коробок передач абсолютно тот же. Единственное отличие в том, что смыканием/размыканием сцепления и выбором передач в «роботе» занимаются сервоприводы — актуаторы. Чаще всего это шаговый электромотор с редуктором и исполнительным механизмом. Но встречаются и гидравлические актуаторы.

Управляет актуаторами электронный блок. По команде на переключение первый сервопривод выжимает сцепление, второй перемещает синхронизаторы, включая нужную передачу. Затем первый плавно отпускает сцепление. Таким образом, педаль сцепления в салоне больше не нужна — при поступлении команды электроника всё сделает сама. В автоматическом режиме команда на смену передачи поступает от компьютера, учитывающего скорость движения, обороты двигателя, данные ESP, ABS и других систем. А в ручном — приказ на переключение отдаёт водитель при помощи селектора КПП или подрулевых лепестков.

Проблема «робота» — отсутствие обратной связи по сцеплению. Человек чувствует момент смыкания дисков и может переключить скорость быстро и плавно. А электроника вынуждена перестраховываться: чтобы избежать рывков и сохранить сцепление, «робот» надолго разрывает поток мощности от двигателя к колёсам во время переключения. Получаются дискомфортные провалы на разгоне. Единственный способ достичь комфорта при переключениях — сократить их время. А это, увы, означает рост цены всей конструкции.

Революционным решением стала появившаяся в начале трансмиссия с двумя сцеплениями DCT (dual clutch transmission). Рассмотрим её работу на примере коробки DSG концерна Volkswagen. У коробки два вторичных вала с расположенными на них ведомыми шестернями и синхронизаторами — как у шестиступенчатой «механики» Гольфа. Фокус в том, что первичных валов тоже два: они вставлены друг в друга по принципу матрёшки. Каждый из валов соединяется с двигателем через отдельное многодисковое сцепление. На внешнем первичном валу закреплены шестерни второй, четвёртой и шестой передач, на внутреннем — первой, третьей, пятой и заднего хода. Допустим, автомобиль начинает разгон с места. Включается первая передача (муфта блокирует ведомую шестерню первой передачи). Замыкается первое сцепление, и крутящий момент через внутренний первичный вал передаётся на колёса. Поехали! Но одновременно с включением первой передачи умная электроника прогнозирует последующее включение второй — и блокирует её вторичную шестерню. Именно поэтому такие коробки ещё называют преселективными. Таким образом, включены две передачи сразу, но заклинивания не происходит, — ведущая шестерня второй передачи находится на внешнем валу, сцепление которого пока разомкнуто.

Когда машина достаточно разгонится и компьютер решит повысить передачу, размыкается первое сцепление и одновременно замыкается второе. Крутящий момент теперь идёт через внешний первичный вал и пару второй передачи. На внутреннем валу уже выбрана третья. При замедлении те же операции происходят в обратном порядке. Переход происходит практически без разрыва потока мощности и с фантастической скоростью. Серийная коробка Гольфа переключается за восемь миллисекунд. Сравните со 150 мс на Ferrari Enzo!

Коробки с двойным сцеплением экономичнее и быстрее традиционных механических, а также более комфортны, чем «автоматы». Главный их недостаток — высокая цена. Вторую проблему — неспособность передавать большой крутящий момент — решили с появлением DSG фирмы Ricardo на купе Bugatti Veyron. Но пока удел большинства суперкаров — «роботы». Хотя, например, коробка Ferrari 599 GTB Fiorano — не чета опелевскому Изитронику: время переключения у суперробота исчисляется десятками миллисекунд.

Сегодня коробки DCT есть не только у Фольксвагена, но и у компаний BMW, Ford, Mitsubishi и FIAT. Преселективные коробки признали даже инженеры Porsche, которые используют в своих машинах только проверенные технологии. Аналитики прогнозируют, что в будущем наиболее распространёнными трансмиссиями станут DCT и вариаторы. А дни третьей педали, похоже, сочтены — скоро она исчезнет даже из самых драйверских спорткаров. Человечество выбирает то, что удобнее.

Роботизированная коробка передач: устройство, неисправности, обслуживание

Роботизированная коробка передач, иначе называемая коробкой-роботом, уже перестала быть технологической новинкой. По факту, она представляет собой доработанную механическую коробку передач, в которой переключение скоростей осуществляется в автоматическом режиме. Такой агрегат сегодня представляет интерес для все большего числа автолюбителей, так что Avto.pro решил разобраться в достоинствах и недостатках этого агрегата, а также разобраться в его устройстве, основных неисправностях, а также особенностях эксплуатации и обслуживания.

Важные моменты

Роботизированная коробка переключения передач (сокр. РКПП) представляет собой обычную механическую КП, дополненную устройствами выжима сцепления, а также механизмами выбора и переключения скоростей. Подобные устройства и механизмы называют актуаторами. Например, устройство, ответственное за выжим сцепления, называют актуатором сцепления. РКПП нельзя было бы назвать роботизированной, если бы она не работала в тандеме с электроникой. И действительно: за контролем работы агрегата «следит» автомобильный ЭБУ и несколько специальных датчиков. Итого имеем:

  • РКПП сильно напоминают МКПП;
  • Агрегат оснащен актуаторами, которые берут на себя задачу включения передач, выжима сцепления;
  • В тандеме с коробкой передач работает электроника (датчики, ЭБУ).

Для того чтобы разбираться с устройством РКПП дальше, предлагаем вспомнить, как устроена обычная «механика». Ее основой является пара валов: ведущий (первичный) и ведомый (вторичный). Крутящий момент от работающего двигателя передается ведущему валу посредством механизма сцепления . В свою очередь, ведомый вал отвечает за передачу преобразованного крутящего момент ведущим колесам транспортного средства. На обоих валах находятся попарно сцепленные шестерни, однако на ведущем валу они закреплены жестко, тем как на вторичном валу они могут свободно вращаться. К примеру, на нейтральной передаче вторичные шестерни могут прокручиваться на валу свободно, не передавая момент на колеса.

Включая передачу, водитель должен выжать сцепления. Таким образом первичный вал отсоединяется от двигателя. Теперь дело за рычагом переключения передач. Через систему тяг усилие от рычага передается механизмам, называемым синхронизаторами. Именно синхронизаторы жестко блокируют вторичную шестерню выбранной передачи на валу. Это и есть выбор передачи, т.е. выбор коэффициента преобразования крутящего момента, который будет передаваться главной передаче и колесам автомобиля. Роботизированная коробка передач работает по тому же принципу . Вопрос лишь в том, как реализован выбор передачи.

Подробнее об устройстве и работе

В качестве примера возьмем 6-ступенчатую РКПП. Как уже было указано выше, она будет сильно напоминать механическую коробку передач , дополненную актуаторами. Самые современные модели таких коробок передач будут иметь сразу два ведущих вала – один из них имеет полость, внутри которой вращается второй вал. Внешний вал посредством шестерней связан со 2-,4-, а также 6-й передачей. На внутреннем валу располагаются шестерни оставшихся трех передач, плюс передачи заднего хода. Это т.н. двойное сцеплениие, а сама коробка передач называется преселективной.

Запчасти на nissan primera

Запчасти на audi 50

Вернемся немного назад и рассмотрим актуаторы. По факту они являются лишь исполнительными устройствами, отвечающими за работу сцепления в автоматическом режиме. То, что человек делал вручную, теперь делают именно актуаторы. Управляет исполнительными устройствами электронный блок управления автомобиля – прямо как это делал бы человек, выбирая время переключения передачи. Сам привод сцепления и передач при этом может быть:

  1. Электрическим. Основой такого привода являются сервомеханизмы, хотя в некоторых случаях он имеет гидромеханический блок, перемещающий механизм сцепления;
  2. Гидравлическим. Основой являются гидроцилиндры, управляемые через электромагнитные клапаны.

Система электронного управления , получающая данные от датчиков, как бы следит за состоянием роботизированной коробки передач. Они учитывает такие показатели ее работы: положение селектора, количество вращений, температурный режим масла и давления. Последние два параметра являются опциональными – ЭБУ учитывает их лишь в коробках-роботах с гидравлическим приводом актуаторов . В ЭБУ записаны алгоритмы, которые учитывают также текущие параметры работы двигателя, ABS- и EPS-систем и т.д. Исходя из целого набора параметров, управляющий блок дает команды актуаторам. А именно:

  1. Первый актуатор выжимает сцепления;
  2. Второй начинает перемещать синхронизатор и выбирает нужную передачу;
  3. Первый начинает отпускать сцепление.

Читатель мог догадаться, что появление двойного сцепления связано с тем, что наиболее простые РКПП меняли передачи слишком медленно. Более современные агрегаты практически полностью лишены этого недостатка. В зависимости от выбранной передачи, один из их валов вращается вхолостую, тем временем как второй вал берет на себя преобразование и передачу крутящего момента. Модель DSG от Volkswagen может переключить скорость за 0,1 секунду. Однако за скорость переключения передач пока что приходится платить пусть и незначительной, но все же потерей надежности.

Преимущества и недостатки коробок-роботов

Коробки-роботы появились относительно недавно, однако они быстро стали популярными. Автолюбители оценили удобство и комфорт, которые они обеспечивают. Любители автоспорта обратили внимание на наиболее совершенные роботы, которые могли переключать передачи за доли секунд . Разумеется, у таких агрегатов есть и своим минусы, но начнем, пожалуй, с плюсов:

  • Роботизированные коробки передач довольно надежны – в их основе лежит механическая коробка передач, которая надежнее вариаторов и даже «автоматов»;
  • Число передач в роботах соответствует числу передач в механических коробках передач;
  • Агрегат достаточно дешев в ремонте;
  • Трансмиссия с роботизированной коробкой передач имеет значительный эксплуатационный ресурс – ресурс сцепления у нее на 40% больше, чем у «механики»;
  • В агрегате легко реализовать функцию ручного переключения передач;
  • Агрегат повышает топливную экономичность транспорта.
Читайте также  Обслуживание автомобиля самостоятельно или в автосервисе советы

Может показаться, что роботы лишены недостатков. Это не совсем так, однако нельзя не отметить, что они становятся все более популярными и востребованными, в отличие от тех же вариаторов . Кстати, от последних роботизированные агрегаты отличаются еще и универсальностью. Вариаторы обычно устанавливают на легковушки, – у них есть определенные ограничения по мощности – тем временем как коробками-роботами можно оснастить практически любой транспорт. Если говорить о минусах, то РКПП не может похвастать:

  • Слегка замедленным переключением скоростей и общей «вялостью» трансмиссии (проблема зачастую кроется в несовершенной программной части);
  • Некоторые модели агрегатов плохо показывают себя при стартах с места, а иногда и при переключении передач (также проблема программной части);
  • Многие модели коробок-роботов нельзя перепрограммировать;
  • В некоторых условиях водителю нужно переходить на ручное переключение передач.

Как можно видеть, недостатков у роботизированных агрегатов не так уж много. Много негатива такие коробки передач собрали еще в те годы, когда ими стали массово оснащать легковой транспорт. Мнения автолюбителей были оснащены автоконцернами, так что сегодня роботов можно смело назвать следующим этапом развития механических коробок передач . Сегодня на дорогах много автомобилей с РКПП, программную часть которых нельзя изменить, однако современных роботов перепрошить можно.

Характерные неисправности

Часто можно слышать, что роботизированные коробки передач крайне ненадежны. Первые модели таких агрегатов и впрямь выходили из строя довольно часто, однако более новые модели немногим уступают традиционным МКПП и АКПП в живучести и работоспособности. В пользу коробок-роботов говорит и тот факт, что они находят все более широкую популярность в автомобилестроении. Однако об их характерных неисправностях стоит поговорить. К основным признакам неисправностей относят:

  • Пробуксовку сцепления;
  • Слишком медленную реакцию на увеличение оборотов силового агрегата;
  • Появление звуковых шумов (стук, жужжание или вой);
  • Работа светового индикатора на приборной панели;
  • Рывки при автоматическом переключении передач во время плавного движения;
  • Подтекание трансмиссионной жидкости;
  • Полный выход трансмиссии из строя.

Как читатель уже знает, коробки-автоматы по своей сути являются доработанной «механикой», а значит, для них характерны те же неисправности, что и для обычных МКПП. В частности:

  • Износ вилки выбора скорости;
  • Износ подшипников качения.

Электрические компоненты РКПП также могут выйти из строя. Несмотря на то, что в роботизированных агрегатах практически вся электрика имеет большой эксплуатационный ресурс , поломки не являются редкостью. Особенно если речь идет об РКПП морально устаревших моделей. Можно отметить такие неисправности:

  • Выгорание контактов электроприводов;
  • Повреждение проводки;
  • Выход датчиков из строя;
  • Выгорание контактных групп;
  • Неисправность блока управления.

Как правило, электрика выходит из строя по причине перегрева. Автолюбителю важно следить за работоспособностью охлаждающей системы. К примеру, каналы системы могут забиться – это приведет к затрудненному току охлаждающей жидкости с последующим перегревом отдельных элементов РКПП. Также стоит следить за состоянием масла. Оно не только предотвращает сухое трение, но я забирает и отводит излишки тепла.

Коротко об обслуживании

Для бесперебойной работы коробки-робота ее необходимо периодически обслуживать. Эксперты отмечают, что РКПП стоит обслуживать не менее одного раза каждые 50 тыс. км. пробега. При этом строго рекомендована чистка контактов или же их замена в случае необходимости. Тоже касается замены охлаждающей жидкости. Все необходимые расходники можно найти в обычном магазине автохимии или же в онлайн-магазине. Хоть они и могут обойтись недешево, мы заостряем внимание читателей: роботизированные агрегаты требовательны к качеству обслуживания и на нем нельзя экономить – это может вылиться в поломку, с устранением которой можно влететь в копеечку.

При замене масла рекомендуется провести т.н. адаптацию точки захвата сцепления. Адаптация позволит решить проблему несвоевременного срабатывания «робота», а также позволит эксплуатировать изношенные элементы сцепления чуть дольше. После адаптации пользование автомобилем становится намного более комфортном – это отмечает все владельцы транспорта с роботизированной коробкой передач. Отметим, что если трансмиссия начала издавать писк в ходе работы, адаптация вряд ли поможет . В этом случае стоит обращаться на СТО для диагностики. С высокой вероятностью потребуется замена комплектующих сцепления.

Вывод

Роботизированные коробки передач становятся все более популярными. Многие иностранные автоконцерны оснащают ими модели собственного транспорта в одной из его комплектаций. По тому же пути идет, например, «Автоваз», выпустивший Lada Granta с РКПП. Причин такой популярности у роботов много. Это и комфортность, и простота в управления, и топливная экономичность. Наиболее современные модели агрегатов переключают передачи очень быстро и даже поддаются перепрограммированию. В сравнении с первыми моделями, современные роботы сильно шагнули вперед и стали главным конкурентом хорошо известной и испытанной временем «механики».

Роботизированная коробка передач: что это такое

Одним из факторов приобретения автомобиля является не только внешний вид, но и его “начинка”. Популярным механизмом для изменения передаточного числа является “робот”. Но минусы роботизированной коробки передач не позволяют производителям всегда устанавливать такую конфигурацию трансмиссии. Разбираем, чем отличается обучение вождению на автомобилях с роботизированной коробкой передач.

Что такое роботизированная коробка передач

Что значит роботизированная коробка передач – это часть трансмиссии, конструкция которой внешне не отличается от МКП, но при этом управляется при помощи автоматической системы, которая не требует вмешательства водителя в процесс работы устройства. Из-за возможности работы полностью в автоматическом режиме РКПП путают с АКПП, хотя они имеют важные конструкционные отличия. Поэтому отличается то, как пользоваться роботизированной коробкой передач, и как автоматической.

Также имеется внешнее сходство между двумя типами коробок: автомобиль не оснащен рычагом переключения передач, также отсутствует третья педаль – сцепление. Переключение полностью осуществляется без участия водителя.

Различие между АКПП и РКПП

Несмотря на общую цель – избавить водителя от необходимости осуществления механических действий, коробки имеют разную конструкцию и отличаются в эксплуатации и обслуживании. Роботизированная коробка передач – отличия от автоматической:

  1. АКПП требует большого количества жидкости ATF для правильного функционирования. РКПП тоже нуждается в смазке, для чего используется масло, но требуется его в несколько раз меньше.
  2. АКПП обеспечивает большую мягкость и плавность переключения по сравнению с РКПП, что обуславливается принципом работы роботизированной коробки передач.
  3. РКПП позволяет уменьшить расход топлива, при этом поддерживать динамичное движение. Причины этому: большая масса “автомата” и меньшая скорость переключения.
  4. Фрикционы имеют более долгий срок службы по сравнению с диском сцепления.
  5. “Робот” позволяет вручную поднимать и опускать передаточное число, если водитель переходит на ручное управление. “Автомат” не дает водителю такой возможности.

Дополнительное отличие является следствием более особенностей конструкции “автомата” – высокая стоимость технического обслуживания.

Принцип работы РКПП

Перед покупкой автомобиля нужно понять, что это такое – роботизированная коробка передач, и как она сконструирована. Механическая коробка передач имеет диск сцепления с маховиком, всей этой конструкцией управляется робот. Электрический блок управления работает по алгоритму, заложенному в загруженную прошивку “мозгов”, подавая команды на сервоприводы в соответствии с показаниями датчиков. Именно от прошивки зависит, насколько динамичнее и комфортнее будет езда в автомобиле. Поэтому после обновления “мозгов” автомобиль может сильно изменить свое поведение.

Как работает роботизированная коробка передач:

  1. Нажимается педаль газа.
  2. Увеличиваются обороты двигателя, автомобиль разгоняется.
  3. Когда достигаются определенные показатели скорости и оборотов двигателя, срабатывают актуаторы сцепления и вилки переключения.
  4. “Робот” повышает передачу.

Процесс будет повторяться, пока автомобиль не достигнет своего предела по количеству доступных передач. При торможении система работает аналогичным образом, только передаточные числа сменяются в обратную сторону.

Плюсы и минусы РКПП

Как и у любой другой силовой конструкции, плюсы и минусы роботизированной коробки передач определяют целевого владельца автомобилей с такой системой управления.

  • Время разгона максимально приближено к тому, которое можно получить при идеальном переключении на МКПП.
  • Меньшая стоимость ремонта и обслуживания по сравнению с АКПП.
  • Увеличенный срок эксплуатации диска сцепления при сравнении с МКПП.
  • Низкий расход топлива.
  • Меньший процент износа в ходе эксплуатации по сравнению с ручным управлением.
  • Электронный блок управления не умеет самостоятельно реагировать на экстремальные ситуации на дороге, поэтому водитель должен быть готов экстренно разогнаться или затормозить.
  • Коробка может быть спроектирована так, что при переключении передаточных чисел будут ощущаться рывки.
  • “Робот” комфортнее работает на длинных передачах.
  • Движения по пробкам “убивает” РКПП, узлы и механизмы начинают раньше приходить в негодность.
  • Для корректной работы необходимы электронные помощники, например, система помощи для подъема. В противном случае автомобиль может отказываться назад при начале движения в гору.

Советы по грамотной эксплуатации РКПП

Когда водитель пересаживается с АКПП на автомобиль с РКПП, то ему потребуется понять, как ездить на роботизированной коробке передач. Первое, что он может заметить – это медленное переключение как при повышении, так и при понижении. Если слишком агрессивно работать с акселератором, то автомобиль может начать некорректно работать, поэтому “робот” подходит для спокойной езды. Если водителю нужно резко ускориться, то рекомендуется перейти в ручной режим управления и плавно работать с педалью газа.

Толчки – характерное поведение автомобиля на “роботе” при переключении. Во избежание такой проблемы необходимо привыкнуть к характеру автомобиля и начать немного сбрасывать газ перед переключением передачи.

Нужно учитывать, что система не учитывает износ сцепления роботизированной коробки передач, из-за чего нарушается калибровку настроенных механизмов. Для исправления проблемы необходимо раз в 10-15 тыс. км. отправляться в сервис для инициализации коробки.

Если игнорировать данную процедуру, то через время коробка встанет в аварийный режим.

Что такое коробка передач “робот” – это подходящий вариант для “гражданского” передвижения по городам, в которых редко встречаются пробки. Механизм позволяет комфортно передвигаться по дорогам общего пользования, при этом имя большой ресурс и низкую стоимость обслуживания при сравнении с АКПП.

Не все автошколы уделяют должное внимание объяснению принципов работы РКПП, так как машины с такой коробкой редко встречаются на дорогах достаточно редко. Однако, если вы проходите дистанционное обучение, то можно взять изучение этой темы дополнительно для изучения самостоятельно. Если вам что-то будет не понятно, преподаватель с удовольствием объяснит детали.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: