Устройство и принцип работы роботизированной КПП с одним сцеплением

Устройство и принцип работы роботизированной КПП с одним сцеплением

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

1. Что такое роботизированная КПП
2. Устройство и принцип работы роботизированной КПП с одним сцеплением
3. Преимущества и недостатки роботизированной АКПП в сравнении с другими видами коробок передач
4. Робот и автомат
5. Робот и механическая коробка передач
6. Подведем итог

Отличия роботизированной коробки от «автомата» и «вариатора»

«Автомат» пришёл на смену механической коробке в середине пятидесятых годов прошлого столетия. Популярность автоматической коробки вполне объяснима, ведь у неё по сравнению с роботизированной коробкой передач переключения происходят плавно, без разрыва потока мощности между двигателем и колёсами. Но и соответственно имеется крупный минус – это большая масса. Вес прибавился из-за того, что шестерни в автоматической коробке заменены планетарными передачами, прибавилась гидравлическая система, а сцепление представлено теперь гидротрансформатором. Нынче не редкость коробки автоматы с восемью ступенями передач. Но правда, стоит отметить, что эффективность работы «автомата» хуже, чем у «механики».

Видео: Роботизированная коробка передач DSG

«Вариаторы» по своей конструкции интересны тем, что не имеют вообще передач. Наиболее распространена клиноременная схема. То есть в конструкции имеется два шкива, один из которых соединён с двигателем, а другой с трансмиссией. Ремень или цепь приводят в действие крутящий момент двигателя. Минусы, конечно, тоже есть. Коэффициент полезного действия двигателя сильно снижает наличие гидромуфты.
Понятно, что при выборе типа трансмиссии будет учитываться и чисто субъективное мнение автолюбителя. Если вам предстоит толкаться в пробках – обратите внимание на «автомат» или «вариатор», если вы часто съезжаете с асфальта – механика предпочтительней. Но учиться водить автомобиль лучше всего на «механике», тут лучше чувствуется двигатель и поведение автомобиля.
Резюмируя выше изложенное, отметим — роботизированная коробка передач — это механическая коробка с автоматизируемым управлением.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Наиболее известны конструкции роботизированной коробки:

• DSG (Direct Shift Gearbox);
• SMG (Sequential M Gearbox);
• Изитроник.

ПРИНЦИП РАБОТЫ РОБОТИЗИРОВАННОЙ КПП

Как работает роботизированная коробка передач, уже было отмечено: в качестве одного из основных компонентов – автономного блока, отвечающего за переключение передач, — в роботе используется обыкновенная механика. Актуаторы – такое название получили сервоприводы РКПП от своих разработчиков — в данном случае отвечают за изменение скоростей.

Первый актуатор выполняет функцию активации/дезактивации сцепления, второй отвечает за работу шестерёнок трансмиссии. Таким образом, в выведении в салон автомобиля третьей педали, с помощью которой водитель регулировал бы сцепление самостоятельным нажатием, нет никакой необходимости в машине с роботом.Что касается конструктивных особенностей привода, производители и тут привнесли разнообразие и предложили пользователям два варианта:

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

• электропривод, управление в котором осуществляется с помощью электрического моторчика, оснащённого редуктором, а также исполнительного механизма;

Схема работы РКПП

При сравнении этих приводов предпочтение автолюбители, как правило, отдают последнему – гидравлическому, — поскольку он обеспечивает более быстрые переключения, и как результат, увеличение динамики автомобиля. С другой стороны, он входит в комплектацию автомобилей среднего и высокого ценового сегмента, позволить себе приобрести которые может далеко не каждый. Электроприводом комплектуются более бюджетные варианты. Стоимость самой технологии существенно ниже электрогидравлического аналога.В обоих случаях ЭБУ контролирует работу двигателя, осуществляя автоматический мониторинг за количеством его оборотов в минуту, получает и обрабатывает данные о скорости авто, взаимодействует с антиблокировочной системой и передаёт команды, содержащие оптимальный порядок действий, на исполнительный механизм.

Отзывы владельцев

Робот устанавливается на многие автомобили марки Toyota, Ford, Volkswagen, Skoda и другие. Отзывы владельцев об этой трансмиссии в целом положительные. Но иногда встречаются жалобы на малый ресурс и дорогостоящий ремонт. Правда, зачастую это связано с неправильной эксплуатацией машины, несвоевременным обслуживанием и устранением мелких поломок.

РКПП на Тойота Королла и других моделях этой марки отличается надёжностью и достаточно большим ресурсом. Он дарит прекрасную динамику и небольшой расход топлива. Коробка практически не имеет рывков и прочих неприятных особенностей. Аккуратные водители сталкиваются с её поломками нечасто.

Коробка PowerShift на Фокус и других автомобилях Форд отличается менее отзывчивой и корректной работой. Она часто работает с рывками, а её ресурс редко превышает 150000 километров. На Форд Фокус 3 она перегревается в пробках, может начинать сильнее дёргаться со временем. Иногда эта проблема, по словам автолюбителей, решается перепрошивкой. В более серьёзных случаях может потребоваться ремонт.

Некоторые владельцы Фольксваген и Шкода жалуются на поломки трансмиссий DSG. Но этот агрегат не на всех моделях проблемный. При бережной эксплуатации и регулярном обслуживании он может пройти достаточно много. Противоречивы мнения и об АМТ на Lada Vesta. Нередко на этом авто требуется частая замена сцепления. Оно служит не более 40000-60000 километров пробега. Но, возможно, это зависит от манеры езды.

Сейчас мнение автовладельцев о роботе стало более позитивным, чем несколько лет тому назад. Коробки стали совершеннее, об их использовании и обслуживании появилось много полезной информации, в России открылось немало станций по ремонту РКПП. Поэтому эксплуатация таких автомобилей стала намного удобнее.

Применение в современных автомобилях и перспективы

К сожалению, первые несовершенные роботы создали у потребителей сильное предубеждение к подобным коробкам. Их считают медленными и непредсказуемыми, особенно на фоне прошедших долгий путь развития классических автоматов. Народное мнение настолько инертно, что изменить его уже вряд ли получится. В результате многие компании отказались от применения автоматизированных МКПП, а другие близки к такому решению. Хотя последние версии роботов уже давно избавлены от многих недостатков. Настолько, что если усадить в машину с роботом самого убеждённого их противника, он будет удивлён и даже заподозрит, что его обманывают, а на автомобиле стоит классический автомат.

Именно так, современные коробки по потребительским качествам для среднего водителя настолько сравнялись, что сразу определить тип КПП довольно затруднительно. Едут они в спокойном режиме примерно одинаково, робот, DSG, гидроавтомат это, или даже вариатор, который научили имитировать дискретные переключения. Разницу можно выявить только замерами, где одни коробки переключаются быстрее, другие медлят, а у третьих подозрительно много ступеней. За какие свойства АКПП стоит переплачивать, а какие неважны — решать покупателю, которому теперь известно, роботизированная коробка передач, что это такое и чем она хороша.

Устройство, особенности и принцип работы роботизированной коробки передач

Как уже было сказано выше, РКПП состоит из механической коробки передач, а также дополнительных устройств для выжима сцепления, выбора и переключения передачи. Данные устройства называются актуаторами (актуатор сцепления, актуатор выбора передачи). Также коробка «робот» имеет собственную систему управления, которая представляет собой ЭБУ коробкой и ряд электронных датчиков, взаимодействующих с блоком.

Роботизированная КПП, как и обычная МКПП, имеет сцепление, в ней не используется трансмиссионная жидкость ATF в качестве рабочей для управления и т.д. Добавим, что в современных «роботах» может быть как одно, так и два сцепления. В первом случае следует понимать однодисковый «робот», а во втором преселективную роботизированную коробку передач с двумя сцеплениями.

Если говорить об устройстве коробки — робот, можно выделить следующие базовые составные элементы:

• Коробка передач, которая по устройству напоминает «механику;
• Актуаторы (сервоприводы), отвечающие за выжим сцепления и включение передачи;
• Блок управления коробкой (микропроцессорный ЭБУ) и внешние датчики;

Давайте рассмотрим устройство РКПП на примере 6-и ступенчатой роботизированной коробки передач с двумя сцеплениями. Сама коробка похожа на МКПП, однако имеет сразу два ведущих вала. Если просто, эти валы расположены друг в друге (внешний вал имеет внутреннюю полость, куда вставлен еще один внутренний первичный вал).

Актуаторы роботизированной коробки представляют собой электрические или гидросервоприводы. Электрический актуатор -электромотор с редуктором, гидравлический является гидроцилиндром, шток которого связан с синхронизатором. Главной задачей как первого, так и второго типа устройств становится механическое перемещение синхронизаторов КПП, а также включение и выключение сцепления.

Блок управления коробкой передач является микропроцессорным ЭБУ, к которому подключены внешние датчики, которые задействованы в ЭСУД автомобиля. Другими словами, контроллер коробки передач взаимодействует с датчиками от двигателя, а также ряда других систем (например, ABS и т.д.). Часто блок управления коробкой совмещен с ЭБУ двигателем, при этом коробка работает по собственному заданному алгоритму.

Неисправности роботизированной КПП

Все неисправности роботизированной трансмиссии делятся на два вида:

• проблемы, связанные с электроникой;
• механические поломки.

Различного рода поломки обычно сопровождаются характерными признаками:

• на панели приборов автомобиля загорается лампа, фиксирующая неисправность в КПП;
• начинает буксовать сцепление;
• машина двигается с рывками;
• во время движения возникают различные шумы;
• при увеличении оборотов двигателя автомобиль не набирает скорость.

Поломки в механической части коробки-робота случаются такие же, что и в МКПП:

• ломаются зубья шестерен;
• изнашиваются вилки переключения передач;
• начинают шуметь подшипники.

В электронике РКПП все неисправности можно разделить на три основных вида:

• нарушения режим работы блока управления;
• выход из строя электроприводов;
• отказ датчиков.

На роботизированных коробках устанавливается два типа сцепления – «сухое» и «мокрое».

Первый вид работает как обычное сцепление, но испытывает больше нагрузок, «мокрый» тип «купается» в масле.

В процессе эксплуатации в масло попадает различный мусор, образующиеся вследствие износа фрикционов, забивается фильтр, и соленоиды выходят из строя.

«Сухое» сцепление из-за повышенных нагрузок нередко перегревается, и поломка может случиться достаточно рано.

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.

Заключение

Мы выяснили, что такое коробка робот. Очевидно, что будущее за конструктивно и функционально совершенными автомобильными системами. Но процесс окончательного усовершенствования робота еще не начался. Перед покупкой автомобиля нужно четко уяснить для себя, каким требованиям он должен отвечать. Сказать точно, что лучше – робот или автомат – крайне сложно. И, наверное, никто не возьмется за это. Поэтому каждый автомобилист должен на основании всех плюсов и минусов определить для себя, какой тип трансмиссии удовлетворит все запросы и потребности.