Кпп робот что это


что это такое, отличия от акпп, плюсы и минусы

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.

С роботизированной коробкой передач намного удобнее.

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.

Если водитель продолжает ускорение, то на следующих запрограммированных оборотах двигателя и скорости движения ЭБУ снова подает сигнал и актуаторы опять переключают передачу.

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

Работа роботизированной коробки передач.

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».
Понятие роботизированной коробки передач.

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

Это следующее:

  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

Оба вида трансмиссии выполняют одну функцию — освобождают водителя от необходимости переключения передач во время движения автомобиля.

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.

Схема работы системы SensoDrive.

Преимущества:

  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.

Отрицательные моменты:

  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.

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.

Автомат? Робот? Вариатор? — 5 плюсов и 5 минусов каждого — журнал За рулем

Автоматические трансмиссии разных типов отличаются не столько долговечностью, сколько особенностями работы.

Сегодня уже практически каждая модель на авторынке оснащается автоматической трансмиссией — классическим гидромеханическим автоматом, вариатором или роботизированной коробкой. Особенности каждого из агрегатов рассмотрели эксперты «За рулем».

Гидромеханический автомат

Материалы по теме

Гидромеханический автомат — самый распространенный ввиду своей универсальности тип автоматических коробок. Ресурс у АКП самый разный: от 120 тысяч до 250 тысяч километров.

Главной же особенностью автомата является его выносливость: он может не только передавать большой крутящий момент мощного двигателя на колеса, но и пригоден для езды по бездорожью. Сегодня для легковых автомобилей выпускаются не только 4-ступенчатые автоматы, но и 6-ступенчатые, и даже 10-ступенчатые. Чем больше ступеней, тем миниатюрнее механизм и тем меньше у него запас прочности.

Плюсы:

Минусы:

  • доведенная до совершенства конструкция
  • возможность переключения передач в ручном режиме
  • отсутствие боязни пробуксовок
  • большой срок службы у большинства агрегатов
  • умение адаптироваться под стиль езды водителя
  • невысокий КПД и потеря части мощности двигателя
  • повышенный расход топлива
  • зависания разной продолжительности при переключениях
  • большой вес агрегата
  • потеря запаса прочности при большем количестве ступеней

Вариатор

Вариатор отличается плавностью работы — передач здесь нет, а крутящий момент передается через ремень, скользящий по конусам и меняющий соотношение их оборотов. Ресурс вариаторов сопоставим с ресурсом гидромеханических автоматов. Но вариаторы не любят бездорожья и пробуксовок, перегреваются и быстрее выходят из строя. При этом в городе такая коробка незаменима именно благодаря плавности работы из-за отсутствия переключений.

Плюсы:

Минусы:

  • плавная работа
  • двигатель всегда находится на оптимальных оборотах
  • простота конструкции и ремонта
  • невысокая стоимость агрегата по сравнению с классическим автоматом
  • большой ресурс ремня (у некоторых вариаторов до 500 тысяч километров)
  • шумность при разгонах (двигатель сразу выводится на максимальные обороты)
  • скучное ускорение
  • боязнь пробуксовок, бездорожья и долгих поездок на высоких скоростях
  • частые замены масла
  • высокая стоимость ремонта

Роботизированная коробка передач

Роботы бывают двух типов — с одним сцеплением и с двумя. По сути, это механические коробки, сцеплением и переключениями в которых управляют автоматика и электроника. Робот с одним сцеплением медлителен, а при переключениях автомобиль с ним «клюет носом», если водитель не успевает приотпустить в этот момент педаль газа. Вопреки ожиданиям, некоторые роботы с одним сцеплением не очень надежны. Зато дешевы.

Плюсы:

Минусы:

  • достаточно надежный агрегат
  • ремонтировать и обслуживать так же просто, как и механические коробки
  • в теории ресурс сцепления на 40% больше (в зависимости от условий эксплуатации)
  • небольшое количество заливаемого масла
  • низкая стоимость самой коробки и, в случае необходимости, ее замены
  • автомобиль, стоя на подъеме, может откатываться — не рекомендуется убирать ногу с педали тормоза, если не собираешься сразу нажимать на педаль газа
  • замедленные реакции подойдут только неторопливому водителю
  • клевки при переключениях
  • возможно размыкание сцепления в случае перегрева и переход коробки в аварийный режим

Робот с двумя сцеплениями гораздо расторопнее — он всегда держит следующую передачу наготове, из-за чего переключения происходят моментально и незаметно. Есть варианты с мокрым или менее надежным сухим сцеплением. Главная особенность всех роботов — они не любят езду по городу с частыми остановками в пробках и на светофорах.

Плюсы:

Минусы:

  • молниеносные незаметные переключения
  • отсутствие потерь мощности
  • экономия топлива
  • малый вес агрегата и компактные размеры
  • распространенность трансмиссии
  • высокая стоимость коробки и ее обслуживания
  • спорная надежность из-за сложности агрегата
  • дерганое поведение в пробках
  • малый ресурс сухого сцепления
  • откат автомобиля на наклонной поверхности

Подробности детального сравнения с указанием степени надежности различных коробок, устанавливаемых на популярные в России автомобили Hyundai/Kia, Renault, Nissan, Subaru и Аudi, а также Volkswagen и Lada, — в июньском выпуске журнала «За рулем» (уже в продаже).

  • О заблуждениях относительно вариаторов и об их реальном недостатке читайте здесь.
  • Продлить срок службы любого механизма помогут современные присадки в ГСМ.

Роботизированная коробка передач (робот) что это? Как работает: плюсы, минусы

 

 

Коробка робот: преимущества, недостатки

 

Еще совсем недавно рядовой автолюбитель не имел свободы выбора трансмиссии с покупкой автомобиля. Технологический прогресс последних лет подарил несколько интересных систем – это и вариатор, и роботизированная коробка. Техническая реализация коробки-робота велась еще в 20 лет назад, однако внедрение этой трансмиссии в массы произошло сравнительно недавно. Первую версию агрегата немецкие инженеры выпустили в 2002 году. С тех пор было придумано немалое количество его разных вариаций и модификаций.

 

Конструкция и принцип работы роботизированной коробки

В конструктивном плане коробка-робот идентична с обычной «механикой». Вся разница заключается в том, что подбор и переключение передач в ней это полностью автоматизированный процесс. Фактически это значит, что есть некий «мозг», который и отвечает за включение нужной скорости. Причем процесс смыкания/размыкания сцепления практически не заметен и не ощутим. Поэтому водители авто с роботом отмечают высокий уровень комфорта, простоту использования и динамичность.

 

 

Особенность робота заключается и в том, что эта коробка может совмещать как одно, так и сразу два сцепления. Внедрив в конструкцию дополнительный механизм разъединения трансмиссии от двигателя, инженеры попытались снизить негативный эффект провалов тяги. Двойное сцепление реализовано в коробках по типу DSG или Powershift. Такие коробки еще называют преселективными или «предварительно выбирающими». Они позволяют при включенной скорости выбрать следующую передачу без перерыва в работе КПП. На авто с такими коробками передача крутящего момента происходит без потерь, так как нет разрыва потока мощности.

 

Стоит ли приобретать автомобиль с преселективной коробкой?

 

Как и в случае с автоматической коробкой, функционирование робота невозможно без наличия электронной системы. Датчики следят за определенными рабочими характеристиками коробки, передают информацию блоку управления, где формируются команды исполнительным механизмам с учетом прописанных алгоритмов. Предусмотрен и ручной режим работы (как Типтроник на АКПП), благодаря которому водитель имеет возможность переключать передачи за счет органов управления – селектор или переключатели, расположенные под рулем.

 

Разновидности роботизированных коробок

Нередко робот является агрегатом, сконструированным на базе готового решения. Часто за основу узла инженеры берут гидромеханический автомат и внедряют фрикционное многодисковое сцепление. Также возможен вариант, когда классическая «механика» получает привод гидравлического или механического типа.

 

Коробка робот с электрическим приводом считается более простым и дешевым решением. Его основной недостаток – низкая скорость работы (0.3-0.5 с) с одновременным небольшим энергопотреблением. В такой коробке исполнительными механизмами выступают сервоприводы и механическая передача. В гидравлике задействованы специальные гидроцилиндры, которыми управляют электромагнитные клапаны.

 

Коробка с гидравликой работает шустрее, однако её функционирование подразумевает наличие в системе жидкости под давлением. Поддержка постоянного давления требует серьёзных энергетических затрат. Тем не менее, робот с гидравлическим приводом нашел свое применение на многих спортивных автомобилях, таких как Lamborghini Aventador, Ferrari 599GTO. Также его ставят на машины из среднего и премиум сегмента. Робот с электрическим приводом не составит труда обнаружить на недорогой современной машине. Рассмотрим детально распространенные модификации РКПП с двойным сцеплением.

 

DSG

Роботизированная коробка DSG считается наиболее «продвинутой» версией автомата. Её легко встретить на автомобилях концерна VAG. Пожалуй, это самая распространенная модификация РКПП с двойным сцеплением. То есть, это преселективная трансмиссия, переключающая передачи крайне быстро (буквально за доли секунд). Эффективность работы DSG значительно выше обычной АКПП. В ней первое сцепление отвечает за нечетные передачи, а второе за четные. В свою очередь коробки DSG принято делить на два вида – «мокрые» и «сухие». Первый вид – «мокрый» – появился первым и характеризуется наличием шести передач. Сцепление в такой DSG находится в масляной ванне, отсюда и название. Спустя время Volkswagen презентовали DSG-7. Это РКПП с «сухим» сцеплением. На практике считается более проблематичным вариантом.

 

Познакомиться подробнее с DSG (нажмите, чтобы прочитать статью)

 

Интересное видео на тему того, как работает роботизированная коробка ДСГ

 

Проблемы

 

Powershift

Роботизированная трансмиссия Powershift является разработкой компании Ford, поэтому и устанавливается на автомобили североамериканского концерна. Это преселективная КПП с двумя сцеплениями. В качестве исполнительных механизмов выступают сервоприводы, которыми управляет электронный блок, закрепленный на корпусе коробки. Если верить многочисленным отзывам, то Powershift более надежна конкурентной DSG. Однако это не делает её лидером рынка, так как получила те же недостатки, что и роботизированная КПП от Volkswagen.

 

Познакомиться подробнее с PowerShift (нажмите, чтобы прочитать статью)

 

S-tronic

Компания Audi входит в состав концерна VAG, но это не мешает ей разрабатывать собственные автомобильные трансмиссии. Так инженеры Audi создали преселективную коробку S-tronic, которая сильно напоминает DSG. Но есть некоторые существенные отличия. Сегодня S-tronic ставят преимущественно на автомобили с передним и полным приводом. В ней также два сцепления, что позволяет роботу работать беспрерывно в одном потоке и без потери мощности. Еще есть R-tronic – другая модификация РКПП от компании Audi. Отличается от S-tronic наличием гидропривода. Такая коробка переключает передачи примерно за 0.8 мс, а это серьёзный показатель динамичности.

 

Познакомиться с S-Tronic (нажмите, чтобы прочитать статью)

 

DCT M Drivelogic

Впервые роботом DCT M Drivelogic баварские инженеры оснастили BMW M3. Коробка может работать как в полностью автоматическом, так и в ручном режиме. В обоих случаях передачи переключаются с недостижимой механике и автомату скоростью. Водителю не нужно пользоваться селектором коробки передач. Достаточно переключить лепестковый элемент управления под рулем в нужное положение. Особенность DCT M заключается в наличии функции Drivelogic, которая позволяет водителю самостоятельно переключать передачи и переходить от спокойного стиля вождения к динамичному. Всего предусмотрено 11 программ – 5 для автоматического режима и 6 для ручного.

 

PDK

Роботизированная КПП от компании Porsche конструктивно является узлов, в корпусе которого помещены две механически коробки. Также конструкцией предусмотрено два сцепления, поэтому PDK относится к сегменту трансмиссий с двойным сцеплением. Функционирует робот за счет гидравлического привода и электронного блока управления. Всего предусмотрено семь передач, последняя с большим передаточным отношением снижает показатель расхода топлива. Пик динамики наблюдается с активной шестой скоростью. Коробка работает в двух режимах – автоматическом и ручном (полуавтоматическом). Сегодня PDK ставят на автомобили с мощными моторами – Porsche Panamera Turbo, Porsche 911 Turbo, Porsche Cayman.

 

Speedshift DCT

7-ступенчатая роботизированная КПП была разработана специально для мощных автомобилей концерна Mercedes Benz и подразделения AMG. Коробка отличается наличием четырех программ и функции старта Rage AMG Speedshift. Вместо привычного гидротрансформатора в Speedshift DCT задействована компактная муфта сцепления, работающая в масляной ванне – так называемое «мокрое» сцепление. От Других модификаций РКПП этот робот отличается небольшим весом – всего 80 кг. Сделать узел легким удалось за счет применение в его изготовлении его картера легкого магниевого сплава.

 

 

TCT

Компания Alfa Romeo недавно презентовала свою версию роботизированной коробки передач – Twin Clutch Transmission. В первую очередь её поставили на модель Giulietta, где она превосходно сочетается с бензиновым и дизельным мотором (разгон до «сотни» всего за 7.7 и 7.9 сек соответственно). Коробка TCT оснащена гидронасосом электрического типа, который обеспечивает работоспособность привода сцепления и механизма переключения передач. Проектировался узел при помощи специалистов компании LuK, имеющих огромный опыт в разработке и производстве автомобильных сцеплений. Некоторые конструктивные элементы TCT также выполнены из легких материалов, что делает коробку на 10 кг легче, чем классическая механика или вариатор.

 

Twin Clutch SST

Робот с двойным сцеплением Twin Clutch SST ставят на автомобили Mitsubishi, например, на Lancer Evolution и Outlander XL. Это спортивная коробка, в которой вместо гидротрансформатора исправно служат два механизма сцепления, помещенные в один корпус. Отличается тремя режимами работы, которые позволяют адаптироваться автомобилю под разные условия эксплуатации. Для городской езды подходит режим Normal Mode: переключение передач происходит плавнее и мягче, расход топлива минимальный. В режиме Sport Mode переход на высшие скорости происходит на высоких оборотах, что несколько увеличивает расход. Третий режим Super Sport Mode переключает скорости на максимально высоких оборотах. Его целесообразно использовать, когда требуется полностью реализовать динамический потенциал автомобиля.

 

Плюсы и минусы робота

 

Сегодня можно найти довольно большое число автовладельцев, положительно отзывающихся о роботизированной коробке. Особенно нравится автоматизированная трансмиссия начинающим водителям. Это и понятно, ведь для управления автомобилем достаточно нажимать педаль тормоза и газа, а электронная система самостоятельно включит нужную передачу. Отсюда вытекают главные преимущества КПП:

 

  • высокий комфорт;
  • удобство;
  • простота использования;
  • высокая скорость переключения передач;
  • экономия топлива в городском цикле;
  • конструктивная схожесть с механикой, что придает агрегату дополнительную надежность, если сравнивать с тем же вариатором;
  • возможность переключения ступеней в ручном режиме.

 

Как показывает практика, расход бензина автомобилем коробкой-роботом при одинаковых условиях в городском цикле на 20% меньше, чем у транспортного средства с привычным автоматом. Однако такое устройство далеко неидеальное. Также в процессе эксплуатации авто можно ощутить некоторые недостатки узла:

 

  1. высокая стоимость обслуживания и ремонта;
  2. непродолжительные задержки в переключении передач;
  3. дешевые модели не позволяют провести адаптацию под конкретный стиль вождения.

 

Специалисты прогнозируют, что по мере увеличения автомобилей с роботом, развитием технологий ремонта и обслуживания этой коробки со временем станет более доступным и дешевым ремонт агрегата. Тот самый электронно-гидравлический блок, или просто «мехатроник», является самой дорогостоящей деталью в DSG. Еще несколько лет назад в случае его даже не самой критичной поломки дилеры, не думая, ставили вердикт – замена устройства. Сейчас хватает специализированных сервисов, выполняющих простые и сложные ремонты «мехатроника».

 

Основные отличия от автоматической коробки

Автоматическая коробка не утратила актуальности ни с появлением вариатора, ни с появлением роботизированной трансмиссии. Это по-прежнему довольно надежный, а главное хорошо изученный агрегат. Сходство в том, что и автомат, и робот обеспечивают плавный переход с одной передачи на другую. На этом всё. Гораздо больше отличий. Главная разница между этими двумя коробками заключается в следующем:

 

  1. В АКПП не предусмотрено жесткое сцепление с двигателем;
  2. Робот ощутимей снижает нагрузку на мотор за счет максимально коротких переключений передач;
  3. С автоматической КПП автомобиль уступает в плане динамики;
  4. Новые РКПП еще недостаточно хорошо изучены, окончательно неизвестен ресурс этих агрегатов, чего нельзя сказать об АКПП.

 

Возможно, автомат даже накладней обслуживать, а вот что касается ремонта, то здесь и говорить нечего. Автоматическую коробку перебирают на каждом шагу, хватает и грамотных специалистов, способных в кратчайшие сроки восстановить агрегат после серьёзной поломки. В случае с РКПП ситуация ровно обратная.

 

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.

что это такое и как работает

Благодаря активному развитию автомобилестроения сегодня потребителю доступны несколько типов КПП: традиционная механическая коробка, «классический» гидромеханический автомат АКПП, бесступенчатый вариатор CVT, а также роботизированная коробка передач РКПП.

При этом коробка-робот является самым современным типом среди автоматических трансмиссий. Хотя работы по созданию подобного агрегата велись достаточно давно, успешная реализация и внедрение в массовое производство  стало возможным только в последние десятилетия.

В этой статье мы рассмотрим КПП робот, что это такое и как работает, а также какие преимущества и недостатки имеют роботизированные трансмиссии  по сравнению с другими видами коробок передач.

Содержание статьи

Роботизированная коробка: устройство и принцип работы

Итак, коробка – робот фактически является обычной механикой МКПП, где выключение сцепления и выбор/переключение передач осуществляется не самим водителем, а автоматикой. Другими словами, процессы  в коробке робот, представляющей собой механическую трансмиссию, попросту автоматизированы (роботизированы).

Главным преимуществом робота по сравнению с автоматом или вариатором является то, что данная трансмиссия достаточно проста в производстве,  что позволяет снизить начальную себестоимость автомобиля. Также роботизированная коробка передач  обеспечивает комфорт (по аналогии с автоматом), отличается высокой производительностью, позволяет добиться топливной экономичности.

С учетом таких особенностей автогиганты повсеместно устанавливают такие КПП на свои модели, причем как в бюджетном, так и в «топовом» сегменте.

  • Устройство роботизированной коробки передач в общих чертах представляет собой механическую коробку, которая оснащена отдельными системами для управления сцеплением, а также выбором и включением передач.

Сцепление, по аналогии с МКПП, фрикционного типа, однако диск сцепления может быть одним или же представлять собой так называемый пакет сцепления коробки робот. Еще возможен вариант, когда сцеплений сразу два.

Двойное сцепление устанавливается на преселективных коробках типа DSG или Powershift. Такие трансмиссии выгодно отличатся от обычных АМТ, так как обеспечивают высокий уровень комфорта и передачу крутящего момента без потерь во время переключений (нет разрыва потока мощности).

Часто коробка робот является агрегатом, который создан уже на базе готовых решений. За основу может быть взят гидромеханический автомат, где гидротрансформатор меняется на фрикционное многодисковое сцепление. Еще возможен вариант, где обычная «механика» получает электрический, гидравлический (электрогидравлический) привод сцепления.

Электропривод означает, что  используются специальные сервомеханизмы (электродвигатели) и механическая передача. Гидравлический (электрогидравлический) привод работает благодаря наличию в конструкции гидроцилиндров. Эти цилиндры управляются электромагнитными клапанами.

Электрический привод принято считать более простым и дешевым вариантом. При этом его скорость работы (то есть время переключения передач) достаточно низкая. Гидравлический привод заметно быстрее, однако решение требует наличия жидкости в системе под давлением, что увеличивает энергозатраты.

Как правило, робот с электрическим приводом ставится на более простые и дешевые модели, тогда как с гидравлическим приводом  на машины среднего и высокого класса.

  • Как и в случае с любым другим автоматом, роботизированной коробкой также управляет электронная система. Указанная система состоит из ЭБУ, входных датчиков, а также исполнительных механизмов.

Датчики следят за рабочими параметрами КПП (частота вращения на входе и выходе, в каком положении находятся вилки положение включения передач, режим селектора, температура и давление масла  в версиях с гидроприводом сцепления и т.д.)

Затем данные передаются в ЭБУ коробкой робот, который на основании полученной информации  формирует и отсылает сигналы на исполнительные механизмы с учетом заранее прописанных в контроллере алгоритмов. Также коробки с гидравлическим приводом имеют гидроблок (по аналогии с АКПП) для управления гидроцилиндрами и давлением масла в системе.

Коробка робот с двойным сцеплением: особенности

Как уже было сказано выше, робот с одним сцеплением достаточно прост конструктивно, однако его минусом считается большой промежуток  времени во время переключения передач. В движении это часто приводит к толчкам, провалам, рывкам и т.д.

Получается, заметно страдает комфорт. В результате была разработана коробка робот  с двумя сцеплениями. Такая коробка переключает передач намного быстрее, то есть практически незаметно для водителя. При этом при переключениях передач не происходит разрыва потока мощности, что положительно сказывается на динамике, экономичности и ездовых характеристиках.

Если просто, данная КПП представляет собой сразу две МКПП в одном корпусе. Одна коробка отвечает за четные передачи, тогда как другая за нечетные. Каждая из коробок имеет свое сцепление, что и позволяет  заранее выбрать следующую передачу и уже практически включить ее, пока автомобиль еще движется на предыдущей передаче.

Включение происходит почти моментально, а сам агрегат называется преселективная коробка передач (от англ. preselect, что означает  предварительный выбор). Преселективный  робот с двумя сцепления получился эффективным и компактным, что позволяет ставить данную КПП на разные автомобили.

Двойное сцепление на таких коробках бывает «мокрым» и «сухим». В первом случае пакеты сцепления находятся в масле, тогда как во втором используется сухое сцепление. Отметим, что мокрое сцепление принято считать боле долговечным, тогда как сухой аналог отличается меньшим сроком службы.  

Указанные роботизированные коробки, независимо от типа самого сцепления, обычно имеют гидравлический привод сцепления и передач. Использование электрического привода также возможно, однако встречается очень редко.

Как работает роботизированная коробка передач

Все коробки роботы имеют как автоматический, так и ручной режим работы (аналог Типтроник на АКПП). Также роботизированные коробки часто могут быть условно названы адаптивными КПП, так как система управления работает гибко, «подстраиваясь» под индивидуальный стиль вождения.

Еще отметим, что работа в ручном режиме позволяет водителю реализовать последовательное переключение передач «вверх» и «вниз» при помощи селектора, отдельной кнопки на селекторе и/или подрулевых переключателей-лепестков (в зависимости от особенностей и исполнения органов управления КПП). Некоторые РКПП имеют как возможность переключения селектором, так и подрулевыми лепестками.

С учетом особенностей такого режима работы, роботизированная трансмиссия иногда также называется секвентальной коробкой передач (когда переключения можно осуществлять только последовательно).

Что в итоге

Как видно, коробка робот представляет собой современное и достаточно эффективное решение. Однако, как и любой другой агрегат, данная трансмиссия не лишена определенных недостатков. Как правило, ответом на вопрос, чем плоха коробка DSG или коробка робот с одним сцеплением, является низкая ремонтопригодность, дороговизна и сложность ремонта, отсутствие запчастей и т.д.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как правильно ездить на коробке робот. Из этой статьи вы узнаете об особенностях эксплуатации КПП данного типа, а также что нужно учитывать при езде на машине с роботизированной коробкой передач.

В любом случае, данное решение все равно продолжает выглядеть достаточно привлекательно, особенно при покупке нового автомобиля, который имеет официальную гарантию производителя. Если же говорить о приобретении авто б/у с коробкой робот, в этом случае нужно отдельно принимать во внимание тип установленной коробки, ее особенности, срок службы, неисправности и т.д.

Читайте также

Как пользоваться коробкой роботом: правила вождения и эксплуатации

На легковых автомобилях используют несколько видов ступенчатых трансмиссий, предусматривающих переключение передач в ручном или автоматическом режиме. На части автомашин встречается роботизированная коробка, созданная на базе механической, но с автоматическим переключением скоростей и управлением сцеплением. Водителю необходимо знать, как ездить на роботе, поскольку от правильной эксплуатации зависит ресурс сцепления и механической части коробки скоростей.

Роботизированная коробка передач достаточно популярна в наше время. 

Устройство роботизированной КПП

Роботизированная коробка представляет собой механическую ступенчатую трансмиссию, дополненную электронным блоком управления. Управление муфтой сцепления и переключение скоростей производится исполнительными сервоприводами (электрическими или гидравлическими). Для начала движения водителю необходимо поставить селектор в положение A (перемещение вперед) или R (движение назад), а затем отпустить педаль тормоза.

Блок управления переключает скорости в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и сопротивления движению. В конструкции контроллера предусмотрен специальный датчик, фиксирующий угол наклона автомашины. В зависимости от положения автомобиля корректируется работа роботизированной коробки.

В конструкции коробки предусмотрен режим ручного переключения, обозначаемый литерой M. Для выбора скорости необходимо нажимать на селектор вперед или назад, повышая или понижая передачу. Электронный контроллер отслеживает режим работы двигателя и скорость движения, в памяти устройства зашиты допустимые соотношения скоростей и оборотов силового агрегата. Например, блок не допустит попытки тронуться с 3-й передачи или перекрутить коленчатый вал мотора ошибочным включением пониженного передаточного отношения при движении на трассе.

Обслуживание роботизированной коробки заключается в проведении компьютерной диагностики, позволяющей определить остаточную толщину фрикционных накладок сцепления. При неаккуратном обращении с трансмиссией происходит ускоренный износ накладок муфты сцепления. Изменение размерных цепей негативно влияет на работу исполнительных механизмов, проходящих калибровку в заводских условиях.

При проведении ежегодного обслуживания автомашины или через каждые 10-15 тыс. км выполняется адаптация конструкции, позволяющая компенсировать износ накладок. Пренебрежение процедурой адаптации приводит к некорректной работе агрегата и его переходу в аварийный режим. В механической части трансмиссии производится замена масла на жидкость, рекомендованную изготовителем. Периодичность обслуживания агрегата зависит от производителя, рекомендации приведены в сервисной книжке автомобиля.

Роботизированная коробка передач выбирать и включать необходимую передачу без участия водителя.

Как ездить на коробке робот

Роботизированная коробка предназначена для спокойного движения, резко нажимать на педаль газа не следует даже при активации спортивного режима.

Для обеспечения динамичного разгона рекомендуют перевести селектор в режим ручного управления и плавно ускоряться на каждой передаче. При замедлении необходимо вернуть рычаг в положение автоматического выбора передачи. Допускается буксировать автомобиль с роботом в случае поломки силовой установки или узлов подачи топлива. При поломке трансмиссии рекомендуют перемещать автомашину на эвакуаторе.

При переключении скоростей на роботе происходит толчок, что не является проблемой или признаком неисправности. Для уменьшения эффекта можно отслеживать моменты переключения и снижать обороты двигателя. Если машина застряла в грязи или снежной каше, допускается раскачивание автомобиля путем переключения коробки из режима А в режим R. Но длительное буксование приводит к нарушению работы исполнительных механизмов. Для восстановления работоспособности требуется выполнить компьютерную калибровку сервоприводов.

Особенности вождения с роботизированной коробкой

Поскольку робот является компромиссным вариантом конструкции, следует учитывать некоторые особенности управления автомобилем. Например, роботизированный агрегат не всегда корректно переключает скорости, что приводит к падению интенсивности разгона. При резком нажатии на педаль газа передачи переключаются вниз с запаздыванием. Эту особенность следует учитывать при совершении обгона на трассе, особенно с выездом на полосу встречного движения.

Требуется ли прогрев

Роботизированная коробка не требует прогрева масла. После запуска двигателя рекомендуют постоять 20-60 секунд, пока шестерни не разбросают смазывающее вещество по поверхностям трения. Прогревать машину зимой необходимо на протяжении нескольких минут, до момента стабилизации оборотов двигателя. Затем можно пользоваться автомобилем. Селектор переводится в позицию А.

При прогреве двигателя не требуется устанавливать селектор коробки в различные положения по аналогии с гидромеханическими агрегатами. После начала движения рекомендуют проехать 1-2 км на пониженной скорости, чтобы снизить нагрузки на трущиеся поверхности. Поскольку картер коробки находится на удалении от силового агрегата, нагрев масла в трансмиссии происходит через 10-15 км пути.

Начало движения на подъем его преодоление спуск

В конструкции роботизированных агрегатов не используется ассистент старта в гору. Исключение составляют некоторые марки автомобилей.

Чтобы начать двигаться в гору на автомашине с коробкой робот, необходимо перевести рычаг в положение A, одновременно удерживая автомобиль стояночной тормозной системой. Затем водитель отпускает рычаг тормоза и увеличивает частоту вращения двигателя.

Для снижения отката автомашины водителю необходимо поймать момент включения сцепления и одновременно отпустить рычаг ручного тормоза. Перед началом эксплуатации автомобиля рекомендуют выполнить несколько пробных попыток старта на горке, чтобы понять момент начала работы сцепления. В зимнее время коробка переключается в режим ручного выбора ступени, что снижает пробуксовку в начале движения. После разгона скорости переключаются принудительно или селектор переводится в положение автоматической работы.

При увеличении скорости коробка будет повышать передачи, но если частота вращения мотора упадет, трансмиссия перейдет на пониженную скорость в автоматическом режиме. При движении на спусках рычаг остается в положении А, педаль газа отпускается для торможения двигателем.

Для дополнительного снижения скорости производится нажатие на педаль тормоза. Переключать селектор трансмиссии в нейтральное положение не требуется.

Остановка и парковка

Автомобиль с роботизированным агрегатом останавливается при помощи штатных тормозов. Затем водитель устанавливает рычаг коробки в нейтральное положение и включает стояночный тормоз. Педаль тормоза отпускается, водитель может заглушить двигатель и вынуть ключ из замка. При остановках, например, на светофоре, допускается оставлять селектор в положении движения вперед. При длительной стоянке необходимо перевести рычаг в нейтральную позицию, поскольку в выжатом положении сцепление изнашивается.

Другие режимы

Роботизированные коробки передач поддерживают дополнительные режимы работы:

  1. Режим, обозначаемый пиктограммой в виде снежинки, предназначен для передвижения в зимнее время. Контроллер коробки обеспечивает старт со второй передачи и меняет алгоритм переключения скоростей, снижая пробуксовку колес на скользком дорожном покрытии.
  2. Функция «спорт» позволяет переключать передачи при повышенной частоте вращения коленчатого вала, что обеспечивает динамичный разгон.
  3. Ручной режим, позволяющий принудительно управлять коробкой передач.

Эксплуатация роботизированной коробки передач в городских условиях

Езда на автомобиле с роботизированной коробкой в городе требует переключения в нейтральное положение при остановках дольше 20-30 секунд.

Если удерживать автомашину на тормозе, то сцепление находится в разомкнутом состоянии. Из-за этого изнашиваются детали привода фрикционной муфты, теряется эластичность пружинных элементов. Дополнительных требований к эксплуатации роботизированного узла нет.

Коробка робот — что это такое и чем отличается от коробки автомат

С момента появления набравшая популярность АКПП ставила перед автопроизводителями вопросы пользователей, связанные с дороговизной в производстве и ремонте, большим расходом и слабой динамикой.

Многие вопросы были решены с появлением нового класса автоматизированных коробок – роботизированной, или «коробки-робота».

Всего, к сведению, на рынке представлены четыре типа коробки переключения передач: ручная (механика), автоматическая, робот и вариатор. Изучим преимущества и недостатки роботизированной коробки передач.

Коробка робот — что это такое

В сущности, коробка-робот – это способ отказаться от АКПП, не возвращаясь полностью к механике.

Производители описывают РКПП как механическую коробку с электронным управлением.

Это выражается в том, что в салоне с такой коробкой не будет педали сцепления, а рычаг сменится на «джойстик» – водитель будет не переключать сам передачи, а указывать, на какую переключиться.

Робот принимает от водителя информацию о переключении в электронном виде (кодируется рычагом) и запускает алгоритм смены ступени.

Фактически робот вместо человека выжимает сцепление и меняет шестерни, но делает это, как на классике.

Управляются манипуляции с валами и шестернями электронным блоком управления (ЭБУ).

По этим причинам ездовые характеристики роботизированной коробки скорее схожи с механикой, чем с АКПП или вариатором.

В первых коробках-роботах, как и в механике, требуется сбавлять обороты при переключении, в более новых – нет, об этом чуть ниже.

Как работает коробка робот

Роботизированная коробка передач настолько много взяла от ручной, что для ответа на вопрос, как же она работает, стоит вспомнить, как устроена самая классическая механика.

Её основу составляют пара (ведущий и ведомый) валов. Первый вращается в паре с двигателем, второй отправляет момент вращения на колёса.

Валы соединены шестернями, причём на ведомом, связанном с колёсами, шестерни не зафиксированы жёстко, а в нейтральном положении свободно прокручиваются, не передавая вращения.

Также со вторичным валом связаны специальные устройства – синхронизаторы, которые связаны с рычагом переключения и при соответствующем усилии от водителя фиксируют на валу одну из шестерёнок, соответствующую выбранной передаче.

Отпустив сцепление, водитель запускает передачу момента кручения на колёса в нужном режиме.

Те же принципы унаследовала от механики роботизированная коробка передач. Главное отличие на «низовом» уровне – появились в ней так называемые актуаторы, или сервоприводы.

Это либо электрический, либо гидравлический прибор с исполнительным механизмом, который занимается смыканием-размыканием сцепления валов.

Дальше различий больше. Такие коробки снабжены двумя режимами работы: ручным и автоматическим.

В ручном между водителем и актуатором появляется одна прослойка – электронный блок управления, ЭБУ, запрограммированный на определённый алгоритм переключения передач.

Он снимает показания с рычага-джойстика (селектора) и запускает сервоприводы: первый фактически «жмёт сцепление», второй – орудует синхронизаторами, как сделал бы это человек. Педаль сцепления, таким образом, теряет свою актуальность и её в машине нет.

На режиме автомата поверх ЭБУ включается компьютер. В такой работе РКПП становится похожа на АКПП, ведь решения о переключении скоростей принимает сама машина, анализируя скорость движения и данные целого ряда датчиков.

Независимо от того, электрического или гидравлического типа коробка, робот не способен так чутко ощущать «отдачу» сцепления и вынужден перестраховываться, надолго прекращая передачу мощности внутри коробки.

Это вызывает рывки и неудобные «провалы» при разгоне, что являлось ключевым минусом такой коробки.

Первыми решениями этой проблемы стало сокращение времени провалов – для этого коробку совершенствовали в программной части, что увеличивало стоимость, но мало помогало с проблемой.

Новым решением стало появление двойного сцепления в коробке DCT (расшифровывается dual clutch transmission), в которой вторичных вала два, вложенные один в другой.

Шестерни на валах разбиты через одну: на первом нечётные скорости, на втором – чётные. Это позволяет при разгоне заготовить следующую передачу сразу, когда включается предыдущая: например, при старте с первой вторая на втором валу уже готова к подключению.

Когда переключение произошло, первый вал уже готовит третью скорость – и так далее, «разрывы» компенсируются и переключение происходит плавно, без рывков.

Кроме того, такая коробка компактнее и подходит даже для малолитражек и, что примечательно – быстрее и экономичнее даже механики, не говоря об автомате и более старых версиях робота.

Но конструктивно она всё-таки сложнее, а потому дороже.

Коробка робот и автомат: в чем разница

Для водителя в режиме обычной городской и междугородней езды, без экстренных ситуаций, различий между автоматом и роботом мало.

Там и там, например, отсутствует педаль сцепления, пусть и по разным причинам: в АКПП сцепления нет вообще, в РКПП оно есть, но в человеке не нуждается.

Робот механический, а автомат – гидромеханический, и это ключевое различие.

Для автомата жидкость в гидромеханической коробке является своеобразным предохранителем, но она же снижает эффективность передачи крутящего момента: у него низкий КПД, то есть часть мощности пропадает – этим обусловлен повышенный расход топлива.

Внешне робота и автомат можно легко отличить по селектору (где рычаг). На автомате есть положения N и R, а на роботе к ним добавляется ещё знак P.

Коробка робот: плюсы и минусы

Ключевые плюсы «робота» выгодно отличают его и от механики, и от «автомата», и от вариатора. Перечислим ключевые из них.

Плюсы:

  • Надёжная конструкция.
    Поскольку «робот» – прямой наследник механики, его конструкция давно известна, изучена и претерпела длительную эволюцию, чего нет у автомата и вариатора. Надёжность его, соответственно, превосходит эти два типа трансмиссии.
  • Ниже расход.
    Считается, что в плане горючего можно сэкономить до 30% бензина при использовании РКПП вместо АКПП или вариатора.
    Его расход сопоставим с «механикой», а при двойном сцеплении – даже ниже.
    Кроме того, снижен расход масла: хватает 2-3 литров вместо тех 7, в которых нуждается вариатор.
  • Число передач.
    Оно равно аналогичному на механической коробке.
  • Дешёвый ремонт.
    Этот плюс также совпадает с плюсом «механики»: она проще, а потому дешевле поддаётся реконструкции, автоумельцы могут сделать часть операций даже своими руками, как и в классической сборке.
  • Повышенный ресурс.
    Благодаря особенностям конструкции, выше ресурс как двигателя, так и сцепления.
  • Удобен на подъёмах и в пробках.
    Это уже плюсы «автомата», которые дублируются в РКПП – человеку не нужно проводить сложных манипуляций с постоянным переключением, можно не бояться откатиться назад при старте с подъёма.
  • Более низкая цена «старых» видов робота.
    Однако они имеют больше недостатков. Цена робота с двоёной трансмиссией, напротив, выше.

Однако есть и ряд недостатков, и они порой существенны.

Минусы:

  • Высокая цена современных модификаций.
    Чтобы избежать многих минусов ниже, нужно купить машину с DCT, а это уже другой класс цены.
  • Невозможность «прошивки».
    Производитель решает за водителя, какой будет алгоритм переключения передач, и любители всё контролировать могут быть им недовольны.
    К тому же на разных моделях алгоритмы разные, а определиться, какой оптимален, не так-то просто.
  • Ниже скорость работы.
    Этого недостатка нет в дорогих DCT, но в бюджетных вариантах, как говорилось ниже, присутствуют неприятные задержки при повышении скорости.
  • При откате с горки всё-таки может разомкнуться сцепление, что невозможно представить на «автомате».

Читайте также:

Что такое коробка передач?

Когда дело доходит до компонентов зубчатой ​​передачи, все может быстро запутаться. Производители шестерен, а также инженеры и дизайнеры используют множество терминов, чтобы говорить о том, что иногда по сути является одним и тем же. Термин «коробка передач» - один из тех терминов, которые часто используются взаимозаменяемо с редуктором или зубчатым редуктором… хотя иногда они относятся к немного различающимся физическим расположениям шестерен.

Самое основное определение коробки передач состоит в том, что это замкнутая зубчатая передача, или механический блок или компонент, состоящий из ряда интегрированных шестерен внутри корпуса.Собственно, само название определяет, что это такое - коробка с шестернями. В самом общем смысле коробка передач функционирует как любая система передач; он изменяет крутящий момент и скорость между приводным устройством, таким как двигатель, и нагрузкой.

Типичный редуктор, показанный здесь, представляет собой угловой редуктор с фланцевым креплением от Neugart USA.

Шестерни внутри коробки передач могут быть любого из множества типов, от конических зубчатых колес и спирально-конических зубчатых колес до червячных передач и других, например планетарных передач. Шестерни установлены на валах, которые поддерживаются подшипниками качения и вращаются через них.Коробка передач - это механический метод передачи энергии от одного устройства к другому, который используется для увеличения крутящего момента при снижении скорости.

Редукторы

используются во многих приложениях, включая станки, промышленное оборудование, конвейеры и практически любое приложение для передачи мощности вращательного движения, которое требует изменения требований к крутящему моменту и скорости.

Итак, ясно - редуктор - это всегда полностью интегрированный механический компонент, состоящий из ряда сопряженных шестерен, содержащихся в корпусе с валами и подшипниками (для поддержки и компенсации нагрузок), и во многих случаях фланца для крепления двигателя.Большая часть индустрии движения не делает различий между терминами «редуктор» и «редуктор». Но в некоторых случаях термин коробка передач конкретно относится к закрытой передаче, как описано выше, в то время как более общий термин редуктор относится к узлам, иначе открытым зубчатым колесам, которые устанавливаются внутри некоторой существующей рамы машины. Последние предназначены для компактных мобильных устройств или мобильных устройств с батарейным питанием, что требует особенно тесной интеграции и исключения дополнительных компонентов. Здесь серия параллельных пластин может поддерживать валы зубчатой ​​передачи (и их подшипники) и позволять привинчивать их к поверхности двигателя.

Хотя это и выходит за рамки этого FAQ, другие открытые зубчатые передачи просто устанавливаются на выходе электродвигателя и работают в условиях окружающей среды. Некоторые такие открытые зубчатые передачи являются самосмазывающимися - изготовлены из полиамидов со стабильными размерами или аналогичных материалов, разработанных с учетом строгих требований к чистоте, вибрации, весу и стоимости.

Ознакомьтесь с этими статьями для получения дополнительной информации по этой теме.

Как определить размер и выбрать коробку передач: руководство инженера по движению

Что такое шестерни силовой передачи?

.

Коробка передач | Урок | Академия роботов

Практически все электродвигатели используются вместе с коробками передач. Причина этого в том, что электродвигатели развивают относительно низкий крутящий момент. Они не особо сильные. Однако они могут очень быстро вращаться. Таким образом, мы можем использовать коробку передач, чтобы менять скорость на крутящий момент. Конечно, бесплатного обеда не бывает, а коробка передач привносит некоторую неэффективность, есть некоторую потерю мощности. Эта потеря мощности связана с тепловым и акустическим шумом.

Если вы пользуетесь велосипедом, вы, вероятно, хорошо знакомы с концепцией передачи. Электродвигатели могут вращаться очень-очень быстро, но они не развивают большой крутящий момент, они слабые.

Теперь это немного похоже на езда на велосипеде в гору. Вы хотите изменить большое количество оборотов педалей, чтобы уменьшить нагрузку на эти педали. Вы жертвуете большой скоростью в обмен на большой крутящий момент.

Для электродвигателя это то же самое, что и для велосипеда, у вас есть небольшая звездочка спереди на педалях, а у вас есть звездочка большего размера на заднем колесе.Таким образом, на каждый оборот электродвигателя у нас есть только половина оборота выходного вала редуктора двигателя. Таким образом, двигатель вращается довольно быстро, выходной вал вращается довольно медленно, но крутящий момент двигателя увеличивается за счет передаточного числа.

Вот двигатель с одноступенчатым редуктором. Мы называем это редуктором, потому что за каждый оборот двигателя выходной вал вращается меньше одного раза. Когда мы говорим о двух сторонах коробки передач, мы называем сторону двигателя, которая обозначена индексом M, а сторона нагрузки - индексом L.Передаточное число коробки передач - это большая буква G, и это отношение количества зубьев большого колеса к количеству зубцов маленького колеса. А для понижающей коробки G больше единицы.

Омега L выходной скорости равна 1 на G, умноженном на омега N. Таким образом, скорость выходного вала ниже скорости двигателя. Выходной крутящий момент tau L равен G, умноженному на крутящий момент двигателя tau M, поэтому выходной крутящий момент больше крутящего момента двигателя. Это фундаментальные уравнения, описывающие характеристики коробки передач.Он снижает скорость и увеличивает крутящий момент.

.

Что такое робот? | Национальное географическое общество

Когда вы думаете о роботе, что вы видите? Машина, немного похожая на нас с вами?

Реальность такова, что роботы могут быть самых разных форм и размеров. Им не обязательно выглядеть как люди - по сути, большинство из них.

Внешний вид робота зависит от его назначения. Летающие роботы могут выглядеть как вертолеты или иметь крылья как у насекомых или птиц. Роботы-уборщики часто выглядят как маленькие пылесосы.У роботов, которые предназначены для взаимодействия с людьми, часто есть лицо, глаза или рот - как и у нас!

Независимо от того, похожи они на нас или нет, у большинства роботов есть три основных ингредиента, которые делают их роботами: датчики, исполнительные механизмы и программы.

Вместе эти ингредиенты делают робота отличным от другой электроники и гаджетов, которые могут быть у вас дома, таких как компьютер, стиральная машина или тостер.

Датчики, исполнительные механизмы и программы

Во-первых, у робота датчика , которые позволяют ему воспринимать мир.Точно так же, как у нас есть глаза для восприятия света, уши для восприятия звука и нервы в нашей коже, которые чувствуют, если что-то касается нас, у роботов есть датчики света и камеры, чтобы они могли «видеть», микрофоны, чтобы они могли «слышать», и давление сенсоры, чтобы они могли «чувствовать» вещи вокруг себя.

Типы датчиков, которые нужны роботу, зависят от того, для чего он был создан. Робот-пылесос может использовать бампер с датчиками давления, чтобы понять, где находится стена. Летающий робот использует группу датчиков, называемых инерциальным измерительным блоком (IMU), которые помогают ему оставаться в равновесии во время полета.Некоторые датчики, используемые роботами, сильно отличаются от датчиков, используемых людьми.

Во-вторых, у робота есть приводов , которые позволяют ему перемещаться. Мы можем использовать наши ноги и ступни, чтобы ходить и бегать, и мы могли бы использовать наши руки, чтобы взять апельсин и очистить его. Робот может использовать такие исполнительные механизмы, как двигатели и колеса, чтобы перемещаться по местам, и пальцевидные захваты, чтобы захватывать объекты и манипулировать ими или поворачивать их.

В-третьих, роботу нужна программа , которая позволяет ему действовать самостоятельно в зависимости от того, что он ощущает.Эта способность действовать самостоятельно называется автономией. Давайте посмотрим на эту идею автономии более внимательно.

Автономность

Вы можете придумать что-нибудь, что имеет автономию? Люди обладают автономией, потому что они могут сами решать, как вести себя или двигаться - по крайней мере, большую часть времени! Тостер, стиральная машина или игрушка с дистанционным управлением - это примеры машин, которые не обладают автономностью, потому что они зависят от человека, который принимает за них решения.

Когда робот является автономным, это не совсем то же самое, что автономный человек, потому что человек все равно должен написать компьютерную программу, которая сообщает роботу, что делать.

Например, когда мы слушаем музыку, наш мозг отвечает за то, чтобы подсказывать нам, как двигать ногами в такт - нам не нужно, чтобы кто-то двигал ногами за нас!

Но что, если мы хотим построить робота, который может автономно танцевать в такт? Какие три основные вещи нам понадобятся?

1. Датчик. Нам понадобится микрофон (датчик звука), чтобы робот мог слышать музыку.

2. Приводы. Нам понадобятся некоторые исполнительные механизмы (например, двигатели с колесами), чтобы робот мог двигаться.

3. Программа. Нам нужно будет написать программу, которая говорит роботу: «Когда вы услышите ритм музыки, двигайтесь в эту сторону».

Нам также понадобится компьютер - мозг робота - который мог бы обрабатывать всю сенсорную информацию и запускать программу, и какой-то источник питания (например, аккумулятор), чтобы обеспечивать электричеством нашего робота.

На видео выше показан простой робот, который запрограммирован на автономный танец, когда он слышит музыку. Посмотри на эти танцевальные движения!

Некоторые роботы более развиты, чем наш маленький танцующий робот. Например, у автономных автомобилей есть усовершенствованные датчики, которые позволяют им измерять расстояние до всех объектов в своем окружении и строить трехмерную (3-D) карту местности. Затем у них есть продвинутая программа, которая понимает значение автомобилей, дорог и препятствий на трехмерной карте.На основе этого понимания программа контролирует скорость и рулевое управление робота.

Другие роботы разрабатываются, чтобы помогать дома, исследовать космос или повышать нашу эффективность на работе. Каким бы ни было их предназначение, каждому роботу потребуется тщательно продуманный набор датчиков, исполнительных механизмов и программ.

Хотя роботы становятся все более продвинутыми, важно понимать их ограничения. Как они могут взаимодействовать с людьми естественным образом? Как они адаптируются к реальному миру, который часто полон неожиданных событий, которые трудно понять машинам? И как мы можем сделать батареи, которые будут обеспечивать их питание в течение длительного времени и которые не будут слишком тяжелыми для переноски? Это вопросы, над решением которых усердно работают специалисты по робототехнике..

типов роботов - РОБОТЫ: Ваш путеводитель в мир робототехники

Нелегко определить, что такое роботы, и их нелегко распределить по категориям. У каждого робота есть свои уникальные особенности, и в целом роботы сильно различаются по размеру, форме и возможностям. Тем не менее, многие роботы имеют множество общих функций. Вот 15 категорий, которые мы использовали для классификации роботов.

Аэрокосмическая промышленность: это широкая категория. Он включает в себя всевозможные летающие роботы - например, роботизированную чайку SmartBird и беспилотный летательный аппарат Raven, - но также роботов, которые могут работать в космосе, такие как марсоходы и Робонавт НАСА, гуманоид, который летал на Международную космическую станцию ​​и сейчас обратно на Землю.

Потребитель: Роботы-потребители - это роботы, которых вы можете покупать и использовать просто для развлечения или для помощи в выполнении задач и домашних дел. Примерами могут служить робот-собака Aibo, пылесос Roomba, роботы-помощники на базе искусственного интеллекта, а также постоянно растущее разнообразие игрушек и наборов для роботов.

Реагирование на стихийные бедствия: эти роботы выполняют опасную работу, например, ищут выживших после чрезвычайной ситуации. Например, после землетрясения и цунами в Японии в 2011 году Packbots использовались для проверки повреждений на АЭС «Фукусима-дайити».

Дроны: также называемые беспилотными летательными аппаратами, дроны бывают разных размеров и имеют разные уровни автономности. Примеры включают популярные серии Phantom от DJI и Anafi от Parrot, а также военные системы, такие как Global Hawk, используемые для длительного наблюдения.

Образование: эта широкая категория предназначена для следующего поколения робототехников для использования дома или в классе. Он включает в себя программируемые наборы от Lego, 3D-принтеры с планами уроков и даже роботов-учителей, таких как EMYS.

Развлечения. Эти роботы созданы, чтобы вызывать эмоциональный отклик и заставлять нас смеяться, удивляться или трепетать. Среди них робот-комик Роботеспиан, роботы из тематического парка Диснея, такие как Navi Shaman, и боты с музыкальными наклонностями, такие как Partner.

Экзоскелеты: Роботизированные экзоскелеты могут использоваться для физической реабилитации и для восстановления возможности ходьбы парализованного пациента. Некоторые из них имеют промышленное или военное применение, давая владельцу дополнительную мобильность, выносливость или способность переносить тяжелые грузы.

Гуманоиды: Вероятно, это тот тип роботов, о котором думает большинство людей, когда они думают о роботе. Примеры роботов-гуманоидов включают Asimo от Honda, который имеет механический вид, а также андроидов, таких как серия Geminoid, которые созданы, чтобы выглядеть как люди.

Промышленный: традиционный промышленный робот состоит из манипулятора, предназначенного для выполнения повторяющихся задач. Примером может служить Unimate, дедушка всех заводских роботов.В эту категорию входят также такие системы, как складские роботы Amazon и коллективные заводские роботы, которые могут работать вместе с людьми.

Медицина: Медицинские и медицинские роботы включают в себя такие системы, как хирургический робот da Vinci и бионические протезы, а также роботизированные экзоскелеты. Система, которая может соответствовать этой категории, но не является роботом, - это Watson, суперкомпьютер IBM с ответами на вопросы, который использовался в приложениях для здравоохранения.

Военные и безопасность: военные роботы включают наземные системы, такие как PackBot от Endeavour Robotics, используемые в Ираке и Афганистане для разведки самодельных взрывных устройств, и BigDog, предназначенные для помощи войскам в переноске тяжелого снаряжения.Роботы-охранники включают автономные мобильные системы, такие как Cobalt.

Исследования: Подавляющее большинство современных роботов рождается в университетах и ​​корпоративных исследовательских лабораториях. Хотя эти роботы могут делать полезные вещи, они в первую очередь предназначены для помощи исследователям в проведении исследований. Таким образом, хотя некоторые роботы могут соответствовать другим описанным здесь категориям, их также можно назвать исследовательскими роботами.

Самоуправляемые автомобили: многие роботы могут ездить сами, и все большее их количество теперь может управлять и .Среди первых автономных транспортных средств были те, которые были созданы для соревнований автономных транспортных средств DARPA, а также новаторская беспилотная Toyota Prius от Google, которая позже превратилась в Waymo.

Дистанционное присутствие: роботы телеприсутствия позволяют вам присутствовать в каком-либо месте, фактически не посещая его. Вы входите в систему с аватаркой робота через Интернет и водите его, видя то, что он видит, и разговариваете с людьми. Работники могут использовать его для сотрудничества с коллегами в удаленном офисе, а врачи - для проверки пациентов.

Под водой: излюбленное место этих роботов - вода. Они состоят из глубоководных аппаратов, таких как Aquanaut, ныряющих гуманоидов, таких как Ocean One, и био-вдохновленных систем, таких как змеиный бот ACM-R5H.

Написано Эрико Гуиццо. Дата публикации: 2018-08-01; Дата изменения: 2020-05-28

.

Что такое робот? - Определение с сайта WhatIs.com

Робот - это машина, предназначенная для автоматического выполнения одной или нескольких задач со скоростью и точностью. Существует столько разных типов роботов, сколько задач, которые они должны выполнять.

Роботы, похожие на людей, известны как андроиды; однако многие роботы построены не по модели человека. Например, промышленные роботы часто предназначены для выполнения повторяющихся задач, которые не облегчаются конструкцией, подобной человеку. Робот может управляться дистанционно человеком-оператором, иногда даже с большого расстояния.Телечир - это сложный робот, которым дистанционно управляет человек-оператор для системы телеприсутствия, который дает этому человеку ощущение присутствия на месте в удаленной, опасной или инопланетной среде и возможность взаимодействовать с ней. Роботы телеприсутствия, которые имитируют опыт и некоторые возможности физического присутствия, могут, среди многих других возможностей, обеспечить удаленные бизнес-консультации, медицинское обслуживание, мониторинг дома и уход за детьми.

Автономный робот действует как автономная система, укомплектованная собственным компьютером (называемым контроллером).Самый продвинутый пример - это умный робот, который имеет встроенную систему искусственного интеллекта (AI), которая может учиться на своей среде и своем опыте и развивать свои возможности на основе этих знаний.

Роботы Swarm, иногда называемые роботами-насекомыми, работают во флотах численностью от нескольких до тысяч, причем все члены флота находятся под наблюдением единого диспетчера. Этот термин возникает из-за сходства системы с колонией насекомых, где особи и поведение просты, но флот в целом может быть сложным.

Роботы иногда группируются по временным рамкам, когда они впервые широко использовались. Роботы первого поколения относятся к 1970-м годам и состоят из стационарных, непрограммируемых электромеханических устройств без датчиков. Роботы второго поколения были разработаны в 1980-х годах и могут содержать датчики и программируемые контроллеры. Роботы третьего поколения были разработаны примерно в период с 1990 года по настоящее время. Эти машины могут быть стационарными или мобильными, автономными или типа насекомых, со сложным программированием, распознаванием и / или синтезом речи и другими расширенными функциями.Роботы четвертого поколения находятся на стадии исследований и разработок и включают в себя такие функции, как искусственный интеллект, самовоспроизведение, самосборку и наноразмерные размеры (физические размеры порядка нанометров или единиц 10 -9 ). метр).

Некоторые продвинутые роботы называются андроидами из-за их внешнего сходства с людьми. Андроиды мобильны, обычно передвигаются на колесах или гусеничном ходу (ноги роботов нестабильны и их сложно спроектировать). Андроид не обязательно является конечной точкой эволюции роботов.Некоторые из самых эзотерических и могущественных роботов не похожи на людей и не ведут себя. Высший уровень роботизированного интеллекта и изощренности может принимать формы, которые еще нельзя представить.

Этот термин происходит от чешского слова robota , что означает «принудительный труд». Слово robot впервые появилось в 1920 году в пьесе чешского писателя Карела Чапека R.U.R .: Универсальные роботы Россум. В пьесе роботы в конечном итоге свергают своих создателей-людей. Один из первых примеров конструкции робота восходит к 1478 году: автомобиль Леонардо да Винчи, автономная система с пружинным приводом, которая, вероятно, была создана, чтобы вызвать сенсацию при дворе.

См. Также: нанотехнологии,

.

Смотрите также