Роботизированная коробка передач, устанавливаемая на авто

Роботизированная коробка передач (РКПП, коробка-робот) состоит из почти обычной механической коробки передач, механизмов выбора передач и переключения сцепления, а также автоматической системы управления.

Основное назначение РКПП – принимать, передавать и преобразовывать крутящий момент от двигателя на колеса. РКПП удачно сочетает в себе преимущества АКПП и механической КПП в виде надежности, эффективности управления автомобилем и экономии топлива.

Хотя, на счет надежности, пожалуй, многие владельцы автомобилей с роботизированной коробкой захотят поспорить. Все знают нашумевшую историю с роботизированными коробками передач DSG концерна Volkswagen.

Но такие проблемы, скорее всего, носят временный характер. Роботизированные коробки передач относительно недавно стали разрабатываться для серийных автомобилей и совсем неудивительно, что с этим возникают проблемы.

В целом же они являются очень перспективными, поэтому сейчас производители автомобилей стараются разработать оптимальную конструкцию.

Устройство роботизированной КПП

По своей сути роботизированная коробка передач – это всем нам знакомая механическая коробка, в которой сцеплением и переключением передач управляет электроника и сервоприводы.

Давайте рассмотрим «начинку» роботизированной КПП, другими словами – ее устройство. И разбирать будем коробку с двойным сцеплением, поскольку полагаем, что именно такие коробки имеют будущее, в то время как коробки с одним сцеплением постепенно уйдут в прошлое.

Самый большой недостаток коробок с одним сцеплением – очень большое время переключения передач, что делает езду на автомобиле некомфортной и дерганой.

Роботизированная КПП состоит из следующих механизмов и деталей:

• Основной рабочий узел (аналог механической коробки), оснащенный двумя парами валов – первичным и вторичным (то есть всего четыре вала), к которым крепятся шестерни переключения передач. Одна пара валов отвечает за четные передачи и, соответственно, на них крепятся шестерни передач - 2, 4 и 6, а вторая пара валов обеспечивает нечетные передачи и задний ход – 1, 3, 5 и R. Кроме того каждая пара валов имеет собственное сцепление (коробка с двумя сцеплениями). Так же стоит отметить, что первичные валы находятся на одной оси, то есть один вал располагается внутри другого.
• Узлы-актуаторы представляют собой сервоприводные механизмы (работающие на электрике или гидравлике). Электрический тип привода – это не что иное, как электродвигатель с редуктором, а гидравлический тип привода представляет собой гидроцилиндр, управляемый клапанами электромагнитного типа (гидравлический более дорогой, но более быстрый и именно он используется в наиболее продвинутых РКПП). В роботизированной КПП могут устанавливаться актуаторы двух типов – для переключения передач и включения сцепления.
• Блок управления электронного типа представляет собой микропроцессор, осуществляющий контроль над работой всей роботизированной КПП через внешние датчики и исполнительные механизмы. Внешние (или входные) датчики позволяют получать информацию о скорости движения, рабочих оборотах двигателя, крутящем моменте, давлении масла и передавать эту информацию на управляющий блок. Механизмы исполнения предназначены для реализации всех задач, полученных от блока управления на основании заложенных программ. Сам блок соединяется с роботизированной коробкой при помощи бортового компьютера.

Принцип работы РКПП

Роботизированные КПП могут работать в автоматическом и полуавтоматическом (ручном) режимах. Режим-автомат предполагает управление коробкой передач через электронику на основании полученных данных от внешних датчиков, путем реализации выбранного алгоритма работы через исполнительные механизмы.

Полуавтоматический режим (ручной) предусматривает выбор и переключение передач вручную. Режим вручную позволяет осуществлять плавное переключение с низкой на высокую передачу, используя селекторный рычаг или подрулевые переключатели (лепестки).

Что касается общего принципа работы такой коробки передач, то он достаточно прост. При включении двигателя и выборе передачи включается первая скорость в коробке, затем включается сцепление и начинается движение.

При движении автомобиля на начальной передаче, роботизированная КПП готова включить следующую передачу. Управляющий блок принимает сигнал с последующим переключением на более высокую передачу и вторая передача включается одновременно с первой. В механической передаче такое невозможно, а в роботизированной возможно поскольку в ней две пары валов, если вы еще не забили.

Пока сцепление включено на первой паре, вторая пара, со следующей включенной передачей ждет своей очереди вступить в работу и как только сигнал от системы поступает, сервопривод (актуатор) включает сцепление на второй паре валов, а на первой сцепление отключается и включается третья передача, которая так же будет ждать своей очереди.

На верхней схеме показана работа коробки DSG при включенной первой передаче, а на нижней схеме при включенной второй передаче.

Обратите внимание на отличие от механической коробки передач, в которой сцепление всегда находится во включенном состоянии и для переключения скоростей сцепление выжимается. В роботизированной же коробке сцепление постоянно находится в выключенном состоянии и подключается только в момент, когда необходимо передать момент через определенную пару валов коробки передач.

На сегодняшний день практически каждый автоконцерн имеет в своем автомобильном ряду модели с роботизированной коробкой. Правда, названия у этих коробок разные:

• DSG – Volkswagen (пожалуй, самая известная и скандальная)
• S-Tronic – Audi (принадлежит Volkswagen и наверняка есть что-то общее с DSG, но концерн это отрицает)
• Speedshift DCT – Mercedes-Benz
• DCT M Drivelogic – детище BMW
• PDK – Porsche (здесь плохую коробку вряд ли поставят);
• Twin Clutch SST – Mitsubishi
• Powershift – Ford
• TCT – Alfa Romeo

Преимущества и недостатки роботизированной КПП

Как и другие виды трансмиссий, коробка-робот имеет свои преимущества и недостатки, которые надо заметить, проявляются не во всех конструкциях. Очень многие не любят DSG, но ведь при этом Ferrari на свои автомобили ставит именно роботизированную коробку и это заставляет задуматься.

Преимуществ у РКПП достаточно много, и вот самые значимые из них:

• коробка-робот позволяет экономить расход топлива и ресурс двигателя;
• простота и доступность в ремонте и техническом обслуживании по сравнению с автоматом;
• доступная цена в сравнении со стоимостью АКПП;

Недостатки у коробки-робота также имеются, перечислим основные:

• низкая скорость (до 3 с) и возможные рывки при переключении передач – но это справедливо для коробок с одним сцеплением и, как известно, эта проблема уже решена;
• преодоление спусков или подъемов осуществляется только в полуавтоматическом режиме, в противном случае возможен перегрев сцепления;
• низкая эффективность для вождения в городских условиях, где лучше использовать полуавтоматический режим езды.

Но опять же эти все недостатки имеют лишь конструктивные причины, которые со временем могут быть решены, а возможно и уже решены, но пока дороговаты для массового потребителя и применяются только на дорогих автомобилях гоночного типа.

Несомненно и то, что несмотря на все имеющиеся на сегодняшний день недостатки, роботизированная КПП считается одной из наиболее перспективных видов трансмиссий будущего наряду с вариатором, в котором так же нужно решить одну важную проблему – ремень, который нужно сделать более долговечным и нерастяжимым.

Материалы: http://www.auto-infosite.ru/articles_robotizirovannaya_korobka_peredach.html

Многие знают, что на современных автомобилях устанавливаются автоматические коробки передач. Но только те, кто пользовались АКПП, знают, насколько она уступает механической коробке передач в экономичности топлива и скорости разгона. Дело в том, что АКПП потребляет больше топлива при разгоне и во время переключения, потребление на разгоне большое по причине того, что коробка перед тем как переключиться думает некоторое время и только потом переключает.

Исходя из этого, была разработана роботизированная коробка передач, в народе получила название «коробка робот». Она представляет собой механическую коробку передач, хоть и относится к разряду АКПП. Отличие от механической КПП в том, что сцепление отпускает и включает передачу устройства, которым обладает роботизированная коробка передач в автоматическом режиме.

Как уже сказано выше, роботизированная коробка сама отпускает сцепление и включает передачу с помощью блока питания, который отправляет команды двум сервоприводам. Здесь водитель и стиль езды формируют для устройства РКПП информацию, исходя из которой, оно будет работать. Основное управление РКПП на себя берет электронный блок, в котором заложен определенный алгоритм. Главным плюсом РКПП считается то, что она объединила в себе простоту и удобство использования АКПП, и надежность, и экономичность МКПП.

РКПП принято считать одной из автоматических по причине того, что если в КПП хоть один из процессов автоматизирован, то она относится к АКПП. Основой РКПП является обычная механическая КПП, которая оснащается электронным блоком. На самом деле РКПП имеют некие различия по своей конструкции.

В основе практически каждой автоматической трансмиссии лежит фрикционное сцепление. Обычно устанавливают либо диск сцепление, либо пакет фрикционных дисков. На РКПП теперь установлено два диска сцепления, что позволяет переключать передачи без потери мощности.

Главное, почему различаются РКПП, — это по приводу переключения передач и отпуску сцепления. Привод бывает гидравлическим и электрическим. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы. В электрическом приводе основную задачу выполняет электрический мотор, а в гидравлическом это делают гидравлические цилиндры, которые выполняют эту задачу по сигналу электромагнитных клапанов.

Главным плюсом электрического привода является меньшая потребность в энергии, а у гидравлического привода главным плюсом считается высокая скорость переключения передач.

Также у обеих систем есть недостатки, главным из которых у электрической считается низкая скорость переключения (0.3-0.5 секунд), а у гидравлической большая потребность энергии. Поэтому гидравлические РКПП устанавливают на более дорогие автомобили, а электрическим блоком оснащены бюджетные автомобили.

Электронный блок, получая сигналы, которые передают ему датчики, создает определенный стиль переключения передач и отправляет его подчиняющимся ему системам, а те в свою очередь работают по этой системе. Во время работы электронный блок работает совместно с двигателем и системой ABS, если такая установлена.

У роботизированной КПП есть ряд плюсов и минусов, про основные качества уже было сказано выше. Сначала речь пойдет о недостатках этой КПП.

• Основным минусом считается долгое переключение передач, но это уже исправлено добавлением второго диска сцепления, поэтому этот минус остался только на первых РКПП. Роботизированная коробка с двумя сцеплениями устанавливается даже на спортивные автомобили за счет того, что переключение происходит без потери мощности.
• Второй главный недостаток для жителей городов состоит в том, что во время движения в пробках коробка сильно изнашивается, но это тоже решаемо переходом в ручной режим.
• Есть и третий минус, который заключается в резком переключении передач на бюджетных версиях без двойного сцепления.

Поэтому минусов у такой коробки практически нет, если она не бюджетная и правильно используется.

Теперь о плюсах РКПП.

• Одним из важных плюсов считается простота и надежность коробки.
• Вторым плюсом считается то, что РКПП также, как и МКПП 4 или 5 ступенчатая коробка переключения передач.
• Наличие функции ручного переключения передач, также считается положительным качеством.
• Еще к плюсам относится то, что робот потребляет меньше масла, чем любая другая КПП, экономия топлива и другие значительные положительные качества не могут не радовать.

Главным будет сравнение роботизированной трансмиссии с механикой, потому что робот изготовлен именно из нее. Основным отличием является то, что сцеплением теперь никак не управляет водитель. Теперь это делает электронный блок. Например, во время ручного режима водитель, включая первую передачу, подает сигнал на электронный блок, а тот в свою очередь отправляет команды двум сервоприводам, первый сервопривод должен выжать сцепление, а второй включить первую передачу. После включения передачи сервопривод, который выжимал сцепление, плавно его отпускает, и машина трогается, последующие переключения происходят по тому же принципу. На самом деле с механической коробкой передач различия несущественные. А это значит только то, что эти виды обладают 4-6 ступенчатыми трансмиссиями.

А вот, например, с автоматической КПП они более ощутимы. Трансмиссия автомат существенно проигрывает роботу, который оснащен двумя сцеплениями, в том числе проигрывает и в сравнении с роботом с одним сцеплением.

Дело в том, что АКПП пришла на смену механике еще в 1950 годах и стала более популярной своей простотой. АКПП имеет большой вес, это ее главный недостаток. Автомат выигрывает у робота с одним сцеплением за счет того, что переключения происходят без рывков и быстрее чем у робота. Однако у механики автомат выигрывает лишь в простоте использования.

АКПП бывают с различным количеством ступеней, самое большое количество передач насчитывает восьми-ступенчатая коробка передач.

Вариатор отличается от АКПП и МКПП тем, что у него вообще нет передач. В основе вариатора лежит два шкива, один из которых соединен с двигателем, а второй с трансмиссией. Движение передается либо цепью, либо ремнем. Главным минусом вариатора является низкий коэффициент полезного действия, за счет гидравлической муфты.

Из данной статьи можно узнать о том, какая коробка переключения передач подойдет именно Вам, а также все виды КПП, все плюсы, минусы каждой из них, каково устройство роботизированной коробки передач. Отличия всех трех видов КПП между собой также можно узнать из статьи. Прочитав ее, каждый водитель сможет точно определить и выбрать для себя трансмиссию.

Естественно, что каждый выбирает коробку под свой стиль вождения и под свои субъективные мнения, такой подход считается наиболее правильным. Например, если водитель живет в городе и ездит лишь на работу и до магазина в день зарплаты, то значит идеально подойдут вариатор или автомат, при таких условиях они долго прослужат, а вот если Вы любитель съехать с асфальта или погонять по трассе, то тут только механика, либо дорогой робот. Следует обратить внимание на то, что учиться водить следует именно на механике, здесь лучше ощущается двигатель, и водитель начинает чувствовать автомобиль.

Самое главное, что следует вынести из этой статьи то, что КПП типа робот — это обычная механика с добавленным автоматическим сцеплением и включением передач.

Интересные статьи

Оставить комментарий:

Отзывы о Рено Дастер с дизельным двигателем

Штатная магнитола Рено Дастер

• Loading.

Перепечатка материалов возможно только с письменного разрешения владельцев сайта.

Материалы: http://portalmashin.ru/service/transmission/robotizirovannaya-korobka-peredach.html

В начале 21 века производители автомобилей пророчили скорую смерть автоматических коробок передач. Они не соответствовали современным тенденциям топливной экономии и получения максимального КПД от двигателя. Несколько концернов независимо друг от друга начали разработку новых решений и итогом их стало появление роботизированных коробок переключения передач (РКПП) или «роботов».

Роботизированная коробка передач

Конструктивно робот представляет из себя обычную механическую коробку переключения передач, но сцеплением и самим процессом переключения передач управляет компьютер с помощью специальных механизмов, «актуаторов». Они представляют собой сервоприводы, обычно это шаговые электромоторы с редуктором и исполнительным механизмом, иногда эти механизмы работают на гидравлике. Сама конструкция по размерам получилась близкой к МКПП и позволило разместить ее в подкапотном пространстве. Переключениями командует электронный блок управления на основе показаний датчиков скорости, оборотов двигателя, ESP, ABS и других. Коробка робот может управляется и в ручном режиме – на селекторе присутствует ответственные за это элементы управления.

Робот должен был сочетать в себе высокую топливную экономичность, динамику разгона, при этом оставаясь комфортным и надежным. Помимо всего этого его конструкция выходила дешевле АКПП.

Однако, на практике это семейство КПП ведет себя далеко не так удивительно, как задумывалось. Отзывы тут разделяются, некоторые автовладельцы довольны, некоторые не очень. Коробки-роботы получились не такими уж и надежными, как предполагалось, их реальный ресурс оказался значительно меньше, чем у отработанных АКПП.

Коробки-роботы получились не такими уж и надежными, как предполагалось

А про комфорт и вовсе можно было забыть. При агрессивном разгоне и скорости свыше 100 км/ч коробка начинала переключаться с очень чувствительными рывками, что совсем не соответствует представлению большинства автолюбителей о комфорте. Человек хотя бы немного знакомый с эксплуатацией механической коробки передач достаточно четко «чувствует» момент, когда необходимо переключить скорость быстро и плавно. А вот электроника чувствами не обладает – разъединяя на время сцепление двигателя и колес, что и приводит к ощутимым провалам и рывкам. Помимо этого, работа РКПП неизбежно сопряжена с шумами, лязгом и скрежетом. Ремонт роботов вышел недешевым, даже в сравнении с АКПП. Во многих случаях поломки заканчиваются заказом новой роботизированной коробки, потому что ремонт экономически нецелесообразен.

Немного спасает ситуацию появление РКПП с двумя сцеплениями. Принцип действия таких РКПП такой же, только в них два сцепления – одно на четные, другое на нечетные передачи. Поочередное их срабатывание увеличивает комфорт переключений и надежность самой трансмиссии. К сожалению, это делает их значительно дороже.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!

Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

Поочередное срабатывание сцеплений увеличивает комфорт переключений и надежность самой трансмиссии

Такие РКПП называются преселективными. Например, когда автомобиль тронулся с места и набрал скорость, электронный блок управления включает вторую передачу одновременно с первой, но не замыкает ее сцепление. Когда компьютер решает, что момент для переключения настал, он отключает сцепление первой передачи и включает сцепление второй. И так далее. Такие КПП могут переключаться всего-навсего за 8 миллисекунд. Секвентальная коробка передач на Феррари справляется с этой задачей за 150 миллисекунд. Единственным недостатком этих коробок помимо цены является их неспособность передавать высокий крутящий момент. Правда, и эту проблему уже практически решили на Бугатти Вейрон.

Конкурирующие производители коробок передач пошли по иному пути. Понимая, что разработка и доведение до ума нового принципа и конструкции передач потребует большого количества времени и денежных затрат, они решили модернизировать существующие и отработанные АКПП. АКПП появилась достаточно давно, но на то, чтобы сделать их надежными, ушло пара десятилетий. Роботов, очевидно, ждет такая же судьба. Инженеры добавили АКПП дополнительные ступени, подогнали электронные блоки управления, уменьшили размер.

Отзывы об АКПП нового поколения практически всегда положительные

В итоге современные АКПП снова стали перспективной разработкой. Теперь по расходу они не уступают коробкам роботам, но куда более комфортны и надежны, правда, по цене они все равно дороже. Отзывы об АКПП нового поколения практически всегда положительные, если менять масло они ездят очень долго.

Любая трансмиссия имеет свои правила эксплуатации.

1. При длительном подъеме в гору, или в тяжелых условиях необходимо переключиться в ручной режим, и активировать пониженную передачу.
2. Разгон выполнять только плавно. Агрессивная езда – это основная причина короткой жизни роботов.
3. При езде в заторе или плотном потоке, долгих стоянках на светофорах необходимо переключаться в ручной режим, и продолжать движение на первой передачи.
4. Прогревать робот перед поездкой. Не менее одной минуты перед поездкой летом и не менее пяти минут зимой.
5. Необходимо проводить замену масла и регулировку сцепления согласно срокам, указанным в технической инструкции к трансмиссии. Замена масла производится на 20000 километрах пробега. Многие роботизированные трансмиссии позиционируются как «необслуживаемые». То есть масло в них менять не надо, оно предназначено на весь срок службы коробки.

Замена масла на РКПП рекомендуется производить на 20000 км пробега

Однако, в процессе эксплуатации автомобиля любое масло будет загрязняться продуктами износа коробки и совершать свое грязное дело. Поэтому, если владелец автомобиля хочет продлить жизнь трансмиссии, его все равно лучше менять. Отзывы людей, которые послушали специалистов СТО и все равно меняли масло, обычно положительные, ремонт трансмиссии им приходилось производить значительно позже.

Основная причина выхода из строя этих трансмиссий – неправильная их эксплуатация, агрессивная езда и не поменянное вовремя масло. При бережном использовании и соблюдении всех рекомендаций механическая часть коробки изнашивается очень медленно.

Основной поставщик проблем в РКПП – это ее мехатронный модуль, мозг. По современной традиции, он выполняется в сборе с корпусом коробки и получает от нее огромную тепловую нагрузку, от которой контакты просто выгорают. Современные тонкие контакты и шлейфы также не добавляют надежности. Гидравлический блок быстро засоряется и абразивно обрабатывается частичками металла, которые переносятся с грязным маслом. Засоренные датчики начинают глючить, коробка работает неправильно и выходит из строя.

Основная причина выхода из строя РКПП – неправильная их эксплуатация

1. Одной из распространенных поломок является следующий случай: машина трогается с места, проезжает всего несколько метров и после этого отказывается двигаться, сигнализируя о неисправности трансмиссии. После выключения и зажигания, паузы в несколько секунд, автомобиль начинает работать нормально. Скорее всего, дело в выжимном подшипнике, ремонт его невозможен, только замена.
2. Машина перестает нормально разгоняться и трогаться с места, появляется пробуксовка. Скорее всего, необходим ремонт всего комплекта сцепления. Эта ситуация происходит из-за износа дисков сцепления и их постоянной коррекции электронным блоком управления трансмиссии. После замены сцепления потребуется «адаптация» – перенастройка электронного блока управления под новые условия. Комплект сцепления в среднем живет 50000–70000 километров пробега.
3. Рывки при движении показывают, что ремонт нужен актуатору.
4. Проводка РКПП достаточно часто выходит из строя. Основный симптом этой проблемы – хаотично возникающий аварийный режим коробки, несвязанный ни с какими действиями водителя и пропадающий самостоятельно или после сброса ошибки. Иногда выйти их строя может и электронный блок управления, ремонт его нецелесообразен, только замена.

Иногда выйти из строя может и электронный блок управления РКПП, ремонт его нецелесообразен

Сохраните ссылку чтобы не потерять, она Вам понадобиться:

Материалы: http://akppgid.ru/vse-ob-akpp/akpp-robot.html