Что такое коробка робот и как он работает


Коробка робот: плюсы и минусы покупки автомобиля с роботом

Несколько лет назад большинство автопроизводителей начали массовый выпуск моделей, оснащённых коробкой-роботом.

Вслед за вариаторами, которые массово начали устанавливаться на легковые автомобили лет 20 назад, коробка-робот произвела большой переполох на автомобильном рынке.

По задумке разработчиков, в роботе должны были совместиться «несовместимые вещи» - удобство езды как на «автомате» и расход топлива как на «механике».

Насколько такая коробка оправдала ожидания разработчиков и как много приносит проблем своим владельцам машина с роботом – более-менее объективно можно судить сейчас, когда накопился определённый опыт эксплуатации.

Устройство и принцип работы

Принцип работы коробки-робота достаточно прост – разработчики взяли за основу обычную механическую коробку и оснастили её специальными механизмами, самостоятельно переключающими передачи и включающими/выключающими сцепление.

Для того, чтобы весь этот роботизированный механизм переключения передач работал слаженно, его работой заведует специальный блок управления, собирающий информацию о движении машины и, в зависимости от условий, выбирающий какую передачу нужно включить в данный момент времени.

Преимущества роботизированной КПП

К однозначным плюсам коробки-робота можно отнести экономию топлива. В сравнении с классическим автоматом, потребление топлива машины с роботом сравнимо с потреблением топлива машины на механике - на литр-два меньше.

Так же к неоспоримым плюсам некоторых (!) роботов можно отнести их «эксплуатационные особенности МКПП».

Существуют две принципиально различные конструкции робота – в первой переключениями управляют специальные приводы (роботы Toyota и Opel), во второй переключение передач выполнено «по принципу автомата» - с помощью давления масла (Fiat, Audi, BMW, VW, Peugeot/Citroen).

В первой конструкции масло не является рабочим телом, его количество сравнимо с количеством масла в МКПП. Такая роботизированная КПП (так же как и «механика»), менее чувствительна к качеству трансмиссионной жидкости.

Это значит, что в Российских сложных условиях эксплуатации (с большими перепадами температур) сроки замены масла в роботе могут быть заметно больше, чем в АКПП, а количество заменяемого масла – меньше. Этот факт сильно экономит средства владельца.

Вторая конструкция робота такими свойствами не обладает, масло в ней требуется менять так же как и в автомате (хотя бы раз в год).

Многие эксперты так же относят к плюсам срок службы сцепления на роботе – как правило он больше, чем не обычной механике. Однако, подобный плюс на многих моделях автомобилей с роботом быстро сводится на нет сложностью и высокой стоимостью замены этого самого сцепления.

Недостатки роботизированной КПП

Что касается минусов коробки-робота, то одним из самых серьёзных минусов является её ломучесть, которая наблюдается практически у всех производителей.

Компания Toyota, которая всегда славилась высокой надёжностью своих автомобилей, даже прекратила выпуск модели Corolla с роботом, из-за постоянных претензий владельцев. Ненадёжный робот заменил проверенный и надёжный автомат от модели предыдущего поколения.

Ломучесть роботов объясняется довольно просто.

В основе робота лежит МКПП, высокая надёжность которой ни у кого не вызывает сомнений. Однако, чтобы превратить МКПП в робот – её конструкция серьёзно дорабатывалась с помощью специальных механизмов, переключающих передачи и выжимающих сцепление.

Вот именно поломками или некорректной работой этих самых механизмов и объясняется ломучесть всего робота в целом.

Как и любой сложный агрегат, роботизированная КПП должна пройти определённую «обкатку» в реальных условиях эксплуатации, прежде чем стать по-настоящему надёжной и удобной в повседневной эксплуатации.

Классическому автомату для того, чтобы пройти такой же путь, потребовалось более 50-ти лет (первые АКПП на серийных машинах появились ещё до войны). Зато сейчас некоторые модели АКПП имеют очень солидный запас прочности и не тревожат своих владельцев годами.

Так же к минусам робота на многих моделях автомобилей относят его «задумчивость» - переключение передач происходит с задержками, что некоторых водителей может сильно раздражать.

Кроме «задумчивости» многие роботы могут ощутимо «пинаться» при переключениях, что так же может сильно раздражать при движении в городских условиях.

Покупать или нет?

На сегодняшний день автомобиль с коробкой-роботом представляет из себя в некоторой степени «кота в мешке». Кроме возможных неудобств при езде, ни один производитель не может дать более-менее серьёзных гарантий от поломок такой коробки.

До тех пор, пока машина находится на гарантии – поломки робота являются головной болью дилера. Как только гарантия заканчивается – поломки робота становятся головной болью владельца.

Если очень хочется пользоваться всеми благами прогресса и ездить с определённой экономией топлива – покупать автомобиль с роботом можно, но с оговоркой – машина должна быть новой.

Так же после покупки стоит иметь ввиду, что кроме возможных регулярных заездов к дилеру на ремонт, робот может принести прямые убытки через несколько лет, когда придёт время снова менять машину. Продать подержанный автомобиль с роботизированной КПП за хорошее деньги достаточно сложно.

РОБОТИЗИРОВАННАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ

Работа двигателей внутреннего сгорания, установленных на современных автомобилях, немыслима без применения коробки передач. Мощность и конструктивные особенности агрегатов не позволяют использовать их при включенном прямом приводе. Задача передач – адаптировать тяговое усилие от маховика двигателя, привести его к необходимым параметрам, посредством изменения скорости и направления вращения. При покупке автомобиля большинство пользователей отдают предпочтение транспортным средствам, оборудованным автоматическими коробками переключения передач.

Особенности и принцип действия автоматических коробок передач

Сделать однозначный выбор в пользу одного из видов коробки сложно, каждая имеет преимущества и недостатки. Определяясь с необходимым выбором трансмиссии, надо учитывать предпочтения и цели, поставленные перед автомобилем.

Основные разновидности автоматов:

Классическая автоматическая коробка передач. Бесступенчатая коробка переключения передач, вариатор. Роботизированная коробка передач.

Поскольку однозначного лидера среди автоматических коробок нет, необходимо рассмотреть каждую.

Классическая автоматическая коробка передач

Основное устройство механизма – гидротрансформатор. Его основная функция состоит в обеспечении плавного хода при переключении передач. Механизм, переключающий передачи, редуктор, имеет различное количество ступеней.

Работа классической коробки автомат:

Турбина, благодаря усилию, полученному от маховика, передвигает масло в коробке. За счет давления масла, ведомая шестерня приводится в действие. Благодаря отсутствию какой-либо связи, их вращение происходит с различными частотами. При передаче усилия на вал автоматической коробки меняются передаточные числа шестеренок. Оптимальная работа мотора обеспечивается муфтами, их проскальзывание при рывках и резких скачках нагрузки, выравнивает усилия. Гидравлическая система осуществляет управление фрикционами, приводит в действие сопряженные шестерни. Давление масла в системе поддерживается насосом. Гидроприводом управляют золотники, перемещающие соленоиды.

Вариатор

Данный тип называется коробкой передач условно, поскольку здесь имеется бесступенчатая трансмиссия. Упрощенно, вариатор можно представить в виде двух шкивов с натянутой цепью или металлическим ремнём между ними. За счет способности сдвигаться и раздвигаться, шкивы меняют передаточные числа.

Роботизированная коробка передач

В конструкцию роботизированной коробки передач входят следующие устройства:

  1. Механическая часть.
  2. Сцепление.
  3. Механизмы переключения (сервоприводы актуаторы).
  4. Управляющий модуль.
  5. Различные механизмы снятия показаний.

Важно: Автоматическая коробка передач и робот – это совершенно разные механизмы. Основное отличие роботизированной коробки передач от автоматической заключается в ином принципе построения работы. Робот схож с механикой конструктивно, однако управляет им автоматика. Обобщающий фактор робота с автоматом – сцепление в его оболочке.

Детали и механизмы роботизированной коробки

Читайте также...  КПП ТИПТРОНИК- Что это такое и принцип работы

Коробка робот, по принципу работы схожа с механической коробкой. Её особенность – это наличие двух ведущих валов, находящихся один в другом, и имеющих независимые сцепления. Первичный вал вставлен внутрь внешнего вала. Рассматривая конструкцию коробки с 6-ю ступенями, можно заметить, что шестерни привода передач (2-й, 4-й, 6-й) имеют жесткое крепление на валу, расположенном сверху. Вал, находящийся внутри, соединён с шестернёй реверсной передачи, а также 1-й, 3-й и 5-й передачей. Активация и выключение сцепления, движение синхронизаторов коробки – всё это происходит с помощью сервоприводов, актуаторов. Компьютер руководит всей системой через блок с микропроцессорами. Процессор – это ключевое звено блока, через которое происходит подключение всех датчиков и систем. Порядок обработки информации, поступающей с датчиков, хранится в постоянном запоминающем устройстве.

Принцип работы

Водитель, включив рычаг переключения, подаёт сигнал о движении. Сначала включается сцепление, посредством актуатора, редуктор начинает вращаться по команде управляющего блока. Сцепление, расположенное на внутреннем первичном валу, включается первым. При этом актуатор подводит синхронизатор к шестерне первой передачи, она блокируется, что активирует шестерню вторичного вала. Начинается движение автомобиля и плавный набор скорости.

Второй вал и сцепление позволяют сократить переключение передач без повреждения деталей механизма. Принцип заключается в ожидании сигнала о включении следующей передачи, пока работает предыдущая. Второе сцепление, внешний первичный вал и вторая передача включаются сразу по сигналу. Дальнейший процесс предусматривает повторения алгоритма. Благодаря такой схеме, переключение передач сводится к минимальной затрате времени.

Блок управления, на основании данных, полученных от датчиков, выдаёт различные команды для выполнения. Например, снижая скорость или увеличивая нагрузку, передачи переключаются сверху вниз.

Если необходимо задействовать низшую передачу, водитель сигнализирует об этом, воздействуя на датчик, блок трактует это, как отмену всех передач, кроме первой.

Отличительные особенности

Интересно! Каждой коробке передач присущи свои особенности (конструктивные, эксплуатационные и др.). Отличить коробку автомат от робота возможно даже визуально. Садясь в кресло водителя или переднего пассажира, уделите внимание рычагу переключения, кулисе. Наличие в её верхней части положения «P» (паркинг) свидетельствует о том, что на данном автомобиле установлен автомат. В противном случае, положение «P» отсутствует, здесь имеются только обозначения «N» (нейтральное) и «R» (задний ход). По этим признакам можно понять, что перед вами робот.

Конструктивные отличия автомата от робота:

Основная разница заключается в конструктивных особенностях сцепления. Классический автомат предусматривает использование гидротрансформатора. Роботизированная трансмиссия применяет одно-или двухдисковое сухое фрикционное сцепление. В классике используют редукторы планетарных передач, управлять которыми достаточно сложно, не говоря уже о функционировании. Специальный управляющий модуль точно определяет передаточное отношение.

Робот держит шестерни в постоянном зацеплении. Похожий принцип используется в механике, где включение зубчатого зацепления осуществляется специальными муфтами при помощи синхронизаторов, выравнивающих угловые скорости. Потери на трение у гидротрансформатора выше, соответственно классический автомат расходует больше топлива. Плавность хода у автомата значительно комфортней.

При остановке транспортного средства (например, на светофоре), оборудованного роботизированной КПП, кулису коробки необходимо переключить в нейтральное положение. Иначе возможен быстрый износ и выход из строя сцепления.

В сравнении с остальными автоматическими коробками, вариатор вообще не имеет передач. Отсутствие передач и возможности их переключения – главные отличия вариатора от автомата и робота. Изменение передаточных чисел – процесс постоянный. Благодаря этому, обеспечен плавный ход и комфорт при разгоне. Так как нет необходимости переключать передачи, трансмиссия АКПП данного вида работает в режиме максимального крутящего момента и обеспечивает автомобилю хороший разгон. Плавный ход, динамичный разгон и комфорт при езде – это основные показатели, отличающие автомат от вариатора.

Визуально отличить коробку автомат от вариатора практически невозможно, набор режимов на кулисе будет одинаков. Делается это с целью создания удобства при эксплуатации транспортного средства. В случае необходимости пользователь может пересесть авто с трансмиссией другого варианта (автомат, вариатор, робот). При этом он не будет испытывать никакого дискомфорта.

Читайте также...  Трактора- ДТ 75М: Трансмиссия. Двигатель и габариты

Достоинства и недостатки

Однозначно дать ответ, какая коробка передач лучше, трудно. Вариатор, автомат, робот, каждая из этих трансмиссий имеет свои плюсы и минусы. Определить, какая из них является наиболее подходящим вариантом, можно только после анализа своих требований к автомобилю.

Основные положительные стороны классической автоматической коробки переключения передач:

  • удобство механизма переключения передач;
  • присутствие ручного режима переключения;
  • невозможность перегрузить мотор при неумелом пользовании передачами.

Отрицательные черты механизма в следующем:

  • дороговизна в обслуживании автоматической коробки;
  • отсутствие возможности буксировать автомобиль;
  • повышенное потребление горючего.

Положительные черты бесступенчатой автоматической коробки переключения передач, вариатора:

  • низкое потребление горючего;
  • бесступенчатый разгон;
  • сравнительно малый вес оборудования коробки.

Отрицательными чертами являются:

  • шумная работа механизма в целом;
  • малая надежность конструкции
  • дороговизна обслуживания коробки;
  • сложность в ремонте механизма;
  • отрицательное влияние динамической манеры вождения.

К плюсам Роботизированная коробка передач можно отнести:

  • невысокую стоимость роботизированной коробки передач;
  • низкое потребление горючего и смазки (стандартный автомат потребляет в 3-4 раза больше масла);
  • простоту конструкции, легкость ремонта робота;
  • высокий ресурс сцепления, примерно на 45% выше конкурентов;
  • возможность менять режимы управления передачами;
  • более быстрые переключения передач.
  • дёрганое переключение передач;
  • невозможность буксировки;
  • езда на роботизированной коробке предусматривает постоянное переключение в нейтральное
  • положение рычага передач при остановках на светофорах. Невыполнение данного требования
  • быстро изнашивает и выводит из строя механизм сцепления;
  • основные неисправности и недостатки робота также связаны с быстрым приходом в негодность сцепления. При появлении характерных толчков, рывков, посторонних звуков необходимо срочно провести диагностику механизма.

Итоги

Однозначного ответа, что лучше, вариатор, автомат, или робот не существует. Если ставить во главу угла надёжность и управление автомобилем, правильней будет использовать классический автомат с гидротрансформатором. Если водителя автомобиля больше интересует скорость переключения передач, простота и практичность конструкции, больше подойдет робот. Плавность хода и комфорт при разгоне будут обеспечены владельцам вариаторов.

Роботизированная коробка передач: отличие от АКПП, минусы, плюсы

Современный автомобиль уже не тот, что был пару десятков лет назад. Сегодня это высокотехнологичное транспортное средство с электронным управлением большинства процессов, различными полезными дополнениями (парктроник, ABS, «старт-стоп», и т. д.) и разнообразными вариантами конструкции трансмиссии, популярным из которых считается роботизированная коробка передач.

Называемая водителями по-простому «коробка робот», она по своей сути является механической КПП, в которой в автоматическом режиме осуществляется переключение передач. То есть на основании подаваемых водителем команд через селектор коробки и режима езды, система управления роботом согласно заложенному алгоритму выбирает наиболее подходящую передачу.

Роботизированная КПП это высокотехнологичный механизм, в котором сочетаются воедино топливная экономичность «механики» и высокая скорость работы коробки-автомат. Необходимо заметить, что такая трансмиссия стоит на порядок дешевле стандартной АКПП, поэтому сегодня гиганты автопрома комплектуют ей практически весь свой модельный ряд.

Особенности разных видов роботизированных коробок передач

Несмотря на то что эти коробки передач имеют различную конструкцию, принцип их управления и работы остается неизменным: стандартная «механика» дополненная автоматизированным модулем включения сцепления и управления переключением передач. В таком типе трансмиссии применяется фрикционный тип сцепления, состоящий как из одного диска, так и из нескольких. Однако в конструкции роботизированной КПП все более распространена система с двойным сцеплением, благодаря которой удается максимально передать крутящий момент, не теряя при этом мощности.

Поскольку основу робота составляет классическая «механика», при проектировании этого вида трансмиссии используются уже готовые варианты коробок передач. Такое конструктивное решение позволяет получить высокие рабочие показатели всего узла. Например, у известного робота SMG, которым комплектует свои модели BMW, использована базовая шестиступенчатая МКПП дополненная сцеплением с электрогидравлическим приводом.

Роботизированная КПП на автомобиле может быть оборудована гидравлической либо электрической системами управления переключением позиций и включения сцепления. В системе с гидроприводом (электрогидравликой) органами исполнения команд роботизированной коробки выступают гидроцилиндры с электромагнитными клапанами, а в электрическом типе привода эти элементы представлены шестереночной передачей и электромотором.

Отметим, что для установленного на автомобилях электрического привода характерна низкая скорость при переключении передач а также минимальное потребление энергии. Гидропривод работает быстрее, однако для этого в системе постоянно должно поддерживаться давление, соответственно, энергопотребление при этом многократно возрастает.

По этой причине электроприводные роботизированные КПП устанавливают на автомобили бюджетного класса, а гидроприводные — на более дорогие транспортные средства. Такое конструктивное решение позволяет использовать трансмиссию-робот практически на любом типе транспортного средства.

Как устроены роботизированные КПП

Управление этим видом трансмиссии осуществляется при помощи электронного модуля, который обрабатывает сигналы с различных датчиков, и уже на основании этого отдает команды исполнительным механизмам и устройствам (электродвигатель, механическая передача, гидроцилиндр). Датчики собирают основную информацию о положении селектора КПП, оборотах коленвала, масляном давлении и его температуре, скорости движения автомобиля, которую передают для обработки управляющей системе. Далее происходит процесс переключения позиции, который строится согласно заранее заложенным алгоритмам исполнения команд на основании поступившей информации. Также система управления роботизированной коробкой переключения передач находится в постоянном взаимодействии с системами ESP и ABS, и на основании передаваемых ими данных корректирует процесс выбора и перемены передачи.

В конструкцию гидроприводных КПП дополнительно входит блок управления гидравликой, который обеспечивает поддержание постоянного давления в системе.

Конструкция роботизированной трансмиссии с системой двойного сцепления

Несмотря на всю функциональность и комфорт при управлении автомобилем, роботизированная коробка не лишена недостатков, главным из которых считается ее замедленная реакция при переключении передач, что крайне негативно отражается на динамике движения (возникают рывки и пропадет плавный ход в момент включения позиций). Значит, чтобы устранить эту проблему, и повысить комфортабельность управления транспортным средством оборудованным «роботом», конструкторы разработали трансмиссию с системой двойного сцепления, в которой процесс смены передач происходит без потери мощности.

Благодаря такому дополнению, переключение между передачами осуществляется без перебоев в работе КПП, то есть перед началом включения передачи система управления выбирает наиболее подходящую, не выключая крутящий момент на коробке. Иными словами роботизированная трансмиссия с системой двойного сцепления называется преселективной (англ. preselect – предварительный выбор).

Преимущества робота с двойным сцеплением

Помимо своего быстродействия, которое обусловлено повышенной скоростью взаимодействия муфт (например, коробка-робот DSG от Фольксваген), этот тип КПП имеет относительно компактные размеры, ввиду чего является идеальным для использования в малолитражных автомобилях. Кроме этого, роботизированная коробка с двойным сцеплением обладает повышенным энергопотреблением, что положительно отражается на ее продуктивности и скорости отклика на перемену положения селектора водителем. Это позволяет значительно снизить потребление топлива и получить высокие динамические показатели как при разгоне транспортного средства, так и при последующем движении.

Такая конструкция применяется в следующих видах роботизированных КПП:

  • S-Tronic.
  • DSG.
  • Twin Clust SST.
  • DCT M Drivelogic.
  • PDK.
  • TCT.
  • Powershift.

Кстати, всемирноизвестный и популярный спорткар Ferrari 458 Italia оборудован роботизированной трансмиссией с системой двойного сцепления Doppelkupplungsgetriebe. На всех перечисленных видах КПП установлен гидропривод.

Блок управления адаптивным роботом DCT M Drivelogic содержит специальную систему Drivelogik, в которой содержится алгоритм переключения для одиннадцати передач. Шесть из них адаптированы для ручного выбора, а остальные пять переключаются полностью в автоматическом режиме.

Как работает роботизированная КПП

Все типы этой трансмиссии могут работать как в автоматическом, так и в ручном режимах управления. Если выбран режим «автомат», система управления КПП согласно информации передаваемой датчиками формирует соответствующие команды, которые далее передаются на устройства исполнения команд.

Стоит заметить, что на любой из коробок-роботов выполнять переключение передач можно и в полуавтоматическом (ручном) режиме. При выборе этого режима осуществляется последовательное переключение передач (от повышенной к пониженной и наоборот). Именно из-за этой особенности функционирования, роботизированную КПП еще называют секвентальной (англ. sequensum – последовательность).

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.

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.

Роботизированные трансмиссии мировых автопроизводителей
Тип трансмиссии С одним сцеплением С двумя сцеплениями
Audi R-Tronic   +
Audi S-Tronic   +
Alfa Romeo Selespeed +  
BMW SMG +  
Citroen SensoDrive +  
Ford Durashift +  
Ford Powershift   +
Lamborghini ISR   +
Mitsubishi Allshift +  
Opel Easytronic +  
Peugeot 2-Tronic +  
Porsche PDK   +
Renault Quickshift +  
Toyota MultiMode +  
Volkswagen DSG   +

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.

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.

Жидкая резина (https://voditeliauto.ru/stati/tyuning/zhidkaya-rezina-dlya-avto.html) для покраски автомобиля

Видео — нюансы работы роботизированной коробки передач:

Может заинтересовать:

Преимущества и недостатки «роботов» (роботизированных коробок передач)

Роботизированные КПП, или просто «роботы», были созданы как новое слово в развитии трансмиссий. Они объединяли в себе все лучшее, что было сделано за всю историю механических и автоматических коробок.

Поначалу автомобильные концерны рекламировали роботизированнные КПП как нечто абсолютно новое, но владельцы, первыми опробовавшие «роботов», заметили не только плюсы инновации, но и в полной мере ощютили на себе их минусы.

Возможно роботизированные КПП пока еще не стали идеальным решением для развития трансмиссии будущего, но все же сделали огромный шаг в эту сторону.

Что такое «робот»?

Роботизированной КПП считается механическая коробка переключения передач с автоматическим электронным блоком управления. От «механики» она наследует надежность и экономичность, а за счет автоматизации управления получает повышенный комфорт и плавность движения. Электронный блок управления считывает сигналы входных датчиков о состоянии автомобиля, скорости вращения вала, положении вилок и селектора и с помощью электрических или гидравлических сервоприводов (в зависимости от модели) посылает команду исполнительным механизмам о переключении передач.

В роботизированных КПП осуществлена функция как автоматического, так и ручного управления. В автоматическом режиме переключением передач заведует электронный блок управления. В ручном режиме, который проще всего обозначить словом «типтроник», водитель самостоятельно выбирает ограничение на переключение передач автоматом и вручную регулирует селектор.

Коробки-роботы имеют уже двадцатилетнюю историю и на протяжении всего этого времени они неизменно эволюционировали в сторону постоянного усложнения конструкции. Современные коробки-роботы можно обнаружить в самых разных автомобилях – от бюджетной Scoda Octavia до суперспортивного «монстра» Lamborghini Aventador. Все это, конечно, очень разные по своей конструкции и цене трансмиссии, но принцип работы у них остается единым.

И если в случае с премиальным спорткаром вы приобретаете и право на абсолютную надежность, то в бюджетных автомобилях среднего класса «роботы» несли в себе весомый ряд как плюсов, так и минусов.

Плюсы коробок-роботов

Роботизированные КПП были созданы с идеей повышенного комфорта и экономичности и включали в себя ряд преимуществ «механики» и классических «автоматов»:

  • По надежности «роботы» превосходят как вариаторы, так и гидротрансформаторные АКПП, ведь в их конструкции находится проверенная годами механическая КПП — система, которая знакома каждому водителю и механику.
  • Роботизированные КПП позволяют серьезно экономить на топливе, в сравнении не только с «автоматами», но и подчас с «механикой». В некоторых случаях автомобили с «роботом» показывают экономию в 30% по сравнению с таким же автомобилем с установленной гидротрансформаторной АКПП.
  • «Робот» требует меньшего кочества масла в сравнении с вариатором. От 3 до 5 литров против 7 литров у вариаторов. Это тоже значительный повод для экономии.
  • Число передач может варьироваться от классической шестиступенчатой «механики» до 7-8 скоростей для агрегатов от Audi и BMW. Не так давно концерн Volkswagen анонсировал появление своей роботизированной КПП DSG с десятью передачами.
  • Так как в основе «робота» лежит механическая КПП, то и ремонт механической части может осуществляться в условиях почти любого автосервиса. Для автомастера не станет сложностью замена и ремонт деталей коробки «робота».
  • Ресурс сцепления за счет автоматизации переключения передач повышен на 30-50% в сравнении с «механикой». Электронный блок управления со встроенными алгоритмами переключения передач имеют свою «защиту от дурака» и тем самым не позволяет изнашиваться сцеплению из-за неопытности водителя.
  • Возможность управления в ручном режиме в условиях города и постоянных пробок является существенным преимуществом, не позволяя изнашивать коробку сверх меры.
  • Переключение передач со скоростью в 0,2 секунды для преселективных роботизированных коробок это норма. Такую скорость не продемонстрирует ни «автомат», н средний водитель на «механике».

Минусы коробок-роботов

Это было все, что касается плюсов. Теперь поговорим о минусах, которых тоже не мало и во многом именно они определяют конечный выбор автовладельца.

  • Электронный блок управления – узел очень капризный, боящийся любых излишних нагрузок и, уж тем более, незапланированных модификаций. Чип-тюнинг и перепрошивка ЭБУ в неопытных руках может означать конец для всего сцепления. Как правило, водители не рискуют такими действиями, пока автомобиль находится на официальном гарантийном обслуживании. В целом же блоки управления роботизированных КПП поддаются любым модификациям, но только в опытных руках и за хорошие деньги.
  • Блок управления по-прежнему является больным местом КПП. При неудачной, даже официальной прошивке, возможны сбои в программе ЭБУ, которые приводят к торможению всего сцепления и провалу передач.
  • Ручной режим становится как и плюсом, так и минусом. В условиях загруженного трафика и пересеченной местности он становится вынужденной необходимостью, даже для неопытных водителей.
  • Роботизированные КПП требуют определенных правил эксплуатации, в том числе и в управлении педалями газа и тормоза. Как правило, «роботы» не любят вдавливания газа до упора и, наоборот, легкого нажима на тормоз.
  • При управлении автомобилем с «роботом» следует все время наблюдать за температурой сцепления – перегрев резко снижает износостойкость коробки и ведет к преждевременному ремонту. Поэтому буксование или «лаунч» могут стать для роботизированной КПП последним смертельным номером.

Выбираем «робот» или нет?

Перед покупкой автомобиля с роботизированной КПП прежде всего стоит задуматься, нужен вам такой вариант трансмиссии или нет.

Если это бюджетный автомобиль, то следует учитывать, что в условиях тяжелого трафика или плохих дорог в зависимости от региона страны классическая «механика» – вариант более предпочтительный и по износостойкости, и по экономичности средств на ремонт. Если вы все-таки жаждете комфорта и экологичности от вашего автомобиля, следует смотреть в сторону машин с преселективной роботизрованной КПП. Сейчас их достаточно много на авторынке, хотя основным поставщиком является концерн Volkswagen с распространенной коробкой DSG. Она устанавливается и на VW, и на Skoda, и на Audi. Хотя сейчас свои преселективы продемонстрировали Ford, BMW, Volvo, Fiat и многие другие производители.

Роботизированные КПП быстро забирают себе нишу, в которой долгое время себя комфортно чувствовали гидротрансформаторные КПП, и в скором времени мы наверняка увидим их повсеместное распространение, в том числе и на отечественных машинах.

Принцип работы коробки робот

Скорее всего, что третья педаль в легковых автомобилях скоро станет экзотикой. С таким темпом развития трансмиссионной автоматики, скоро нечем будет тренировать левую ногу, а автомобили с ручной механической коробкой передач станут анахронизмом. Или все же не до конца еще автоматические системы заменили человека в управлении трансмиссией? На примере роботизированной коробки передач постараемся выяснить, какие перспективы у автоматических трансмиссий.

Содержание:

Коробка передач робот, что это такое

Коробка-робот, роботизированная коробка передач, появилась немного позже гидромеханического автомата, но стала активно использоваться только сейчас. Робот представляет собой обычную механическую коробку передач, правда, переключением их и выключением сцепления занимается исключительно автоматика.

Если разобраться в логике переключения передач, то станет понятен принцип работы коробки робот. Водитель, управляющий автомобилем с механической трансмиссией, самостоятельно решает когда и какую передачу лучше включить, ориентируясь на условия передвижения и состояние дорожного покрытия. То есть человек формирует вводные данные для коробки передач и сам их исполняет. КПП остается просто проделать механическую работу по перемещению втулок и шестерней на валах коробки.

Плюсы и минусы роботизированной КПП

Преимущества роботизированной КПП в том, что она может умело сочетать конструктивную простоту механической коробки и удобство использования гидромеханического автомата. Но и это не все. Как правило, роботизированная КПП значительно дешевле автоматической коробки с классической конструкцией. Именно поэтому роботы стали появляться не только в автомобилях премиум-сегмента, но даже в бюджетных дешевых автомобилях.

Из представленных на рынке роботизированных трансмиссий существует несколько разновидностей, непринципиально отличающихся друг от друга. Общее у них одно — автоматическое управление сцеплением и автоматизированное переключение передач. В паре со всеми роботами производители применяют так называемое двойное сцепление.

Это по сути обычное фрикционное сцепление, но двойное. Применение такой конструкции позволяет передавать крутящий момент на ведущие колеса без разрыва потока мощности, что очень важно, если ставить во главу угла динамические показатели автомобиля. Сцепление может быть сухим, по аналогии с обычным сцеплением, или мокрым, работающим в масляной ванне. Такое сцепление применяется в основном в роботизированных трансмиссиях DSG концерном Фольксваген.

Виды приводов и как ими пользоваться

Мы добрались до самой сути конструкции роботизированной трансмиссии, а именно, системы привода сцепления и механизма переключения передач. Систем может быть пока только две:

  1.  Гидравлический привод. Он работает при помощи гидроцилиндров с электрическим управлением. Это значит, что для корректной работы системы привода необходимо постоянно поддерживать давление в гидравлической системе, а это, естественно, потеря энергии на привод дополнительного насоса. Однако скорость срабатывания гидравлических роботов просто потрясающая. На некоторых моделях спортивных автомобилей скорость срабатывания может достигать 0,06 секунды.
  2.  Электрический привод. Этот тип привода более медлительный, но более простой и самый недорогой. Именно поэтому его применяют чаще всего в недорогих машинах. Работает электропривод при помощи сервомеханизмов, а это определяет невысокую скорость переключения передач, но зато потребление энергии ДВС у такого привода гораздо меньше.

Единственной проблемой роботизированной трансмиссии до появления двойного сцепления считалась неинформативность сцепления. Когда человек самостоятельно управляет сцеплением, он чувствует момент смыкания дисков и может контролировать процесс так, чтобы переключение прошло плавно и мягко. Также при переключении на скорости могли присутствовать провалы.

Коробка DSG, прощай, педаль сцепления

С появлением немецкого робота DSG в 80-х годах ХХ века, эти проблемы начали потихоньку рассасываться. Основная идея этой коробки в том, что переключение происходит без разрыва потока мощности и с очень высокой скоростью. Принцип действия этой схемы прост, как первое колесо. Для устранения провалов при переключении достаточно было применить два сцепления.

Условно КПП делится на две группы передач — четную и нечетную. Когда включается первая передача и начинается движение, шестерни второй передачи уже вошли в зацепление и ждут, пока электроника или человек подадут сигнал на переключение. Поскольку у каждой группы передач есть свое сцепление, то перебросить крутящий момент с одного фрикционного диска на другой в сто раз проще, чем в реальном времени переключать шестерни.

Поскольку шестерни уже введены в зацепление, то по команде ЭБУ или водителя, сцепление моментально отключает первую передачу и включает вторую, в тем временем, третья передача уже входит в зацепление и ждет момента, пока сцепление не перебросит момент на следующую, уже заранее заготовленную, передачу.

Следовательно разница между роботом и автоматом — радикальная. Робот — это та же механика, но с автоматизированным включением сцепления и переключением передач, а автомат работает при помощи гидромеханической муфты. Но по цене АКПП пока что выше роботизированных трансмиссий, поэтому в ближайшем будущем есть все перспективы забыть как выглядит педаль сцепления. Плавных всем переключений и ровных дорог!

Читайте также Принцип работы механической коробки передач


Смотрите также