Рроботизированная коробка передач плюсы и минусы принцип работы

Коробка передач робот или роботизированная коробка передач что это такое

Наряду с механической коробкой передач, коробка автомат уже стала практически стандартом. По крайней мере, таковой уже никого не удивишь. Другое дело роботизированная коробка передач (РКПП) или робот. Она начинает появляться на новых автомобилях: Chery Indis, Opel Corsa, LADA Priora и др. Давайте разберемся, что такое коробка передач робот, рассмотрим ее основные плюсы и минусы.

Фактически коробка передач робот это обычная механическая коробка. Ее созданием послужило желание обеспечить водителю максимальный комфорт езды, и добиться неприхотливости в обслуживании. На механику устанавливается специальное электронное оборудование, по средствам которого осуществляется автоматизация сцепления и переключения скоростей. В результате модификации в салоне авто остались две педали. Особенность подобной инновации в том, что возможность управления скоростью остается, вот только ее непосредственное переключение уже выполняется электроникой на основе показателей датчиков.

Например, в стандартной КПП сначала выжимается сцепление (все шестеренки являются свободными), потом водитель перемещает рычаг в нужное положение, чем приводит шестерню определенной скорости в действие. При езде на роботе переключение выполняется немного другим образом.

Коробка робот в разрезе

К особенности роботизированной коробки можно отнести присутствие толчков во время смены скорости. От них избавиться достаточно просто – сбавляйте обороты двигателя при переключении.

Читайте также: Узнайте в чем отличие роботизированной коробки передач от автоматической КПП.

Принцип работы коробки робот

Когда выполняется переключение передачи, то с движением рычага не происходит включение нужной скорости (водитель напрямую не управляет процессами в коробке, а только подает команду). Далее происходит приблизительно следующее:

  • Специально запрограммированная система распознает действие человека;
  • Сигнал передается в центр управления;
  • Выполняется анализ скорости и других показателей работы автомобиля с помощью полученной информации (она передается с сенсоров и датчиков);
  • Когда система определяет оптимальные условия для переключения скорости, то происходит автоматическое выжимание сцепление и перевод нужной шестерни в рабочее положение.

В результате, при наличии хорошего программного обеспечения (некоторые даже могут запоминать стиль вождения владельца авто) достигается отличная динамичность движения.

Робот и автомат — в чем разница

Казалось бы, что отличий должно быть минимум, ведь обе коробки направлены на упрощение и автоматизацию переключения передач. В действительности же АКПП отличается от РКПП точно так же как и от МКПП. Основная разница между автоматом и роботом заключаются в системе изменения скоростей.

В первом случае переключение происходит с помощью гидротрансформатора. При увеличении оборотов двигателя выполняется автоматическое переключение передач: предыдущая скорость заклинивается, а следующая расклинивается. Это позволяет практически моментально и незаметно для водителя выполнять переключение.

В роботизированном варианте переключение выполняется по средствам выжимания сцепления и задействования нужной шестерни (в абсолютной аналогии с механикой).

Как видно из приведенной информации, отличие между автоматом и роботом существенное.

Видео о роботизированной КПП

  • Читайте также: Что такое коробка CVT, как она устроена и чем она отличается от роботизированной КПП.

    Плюсы и минусы роботизированной коробки

    Ориентация многих производителей на роботизированные коробки передач говорит об многих перспективах их использования. Конечно, в большинстве моделей подобные КПП устанавливают в качестве эксперимента, ведь водители с опаской смотрят в сторону незнакомых технологий, предпочитая механику или автомат. Но в плане совокупности удобства, эксплуатационного ресурса и стоимости обслуживания, роботизированные модели находятся на первом месте.

    Можно подвести небольшой итог: коробка передач робот является достойной альтернативой, как автомату, так и обычной механике. Только перед покупкой определенной модели нужно почитать отзывы и хорошо ознакомиться с характеристиками. Если нет уверенности в производителе, то покупка будет напоминать игру в русскую рулетку. По отзывам владельцев автомобилей с роботизированными коробками, хорошо показывают себя в эксплуатации модели компании Opel. Но вот машины Toyota с подобным типом КПП лучше не покупать.

    avtoexperts.ru

    Одна из ветвей развития механических трансмиссий привела инженеров и конструкторов к созданию роботизированной коробки передач – устройства, в котором передачи переключает не человек (путем включения и выключения сцепления), а «робот» — управляемый электроникой механизм. На данный момент это одна из наиболее прогрессивных типов коробок передач, устанавливаемых на автомобили, у которой, тем не менее, есть свои плюсы и минусы.

    Принцип устройства роботизированной КПП

    Платформой для создания роботизированной трансмиссии послужила механическая коробка передач. Конструкторы посчитали, что нет смысла выдумывать абсолютно новый механизм, достаточно усовершенствовать уже существующий.

    Как известно, принцип работы механической коробки передач заключается в передаче крутящего момента от двигателя через первичный вал на вторичный, от которого крутящий момент попадает на главную передачу, а затем – на ведущие колеса. Момент переключения передач на «механике» осуществляется при помощи механизма сцепления, которым оперирует водитель — выжимая и отпуская сцепление, он руководит переключением передач с пониженной на повышенную, либо в обратном порядке.

    В механизме работы роботизированной трансмиссии этот механический момент переключения передачи инженеры решили доверить автоматике, убрав из цепи управления непосредственное участие человека. У «робота» сцеплением и переключением передач ведают специальные узлы-актуаторы, которые бывают двух типов – актуаторы сцепления и актуаторы переключения передач. Первые ответственны за размыкание/смыкание первичного вала с двигателем, вторые – за переключение передач. Актуаторы, в свою очередь, управляются электронным блоком управления, который четко рассчитывает момент, когда должен отключиться/подключиться первичный вал и когда – включиться повышенная или пониженная передача. Когда такой сигнал поступает (при этом, электронный блок управления учитывает скорость движения машины, обороты двигателя, крутящий момент и другие данные), актуатор сцепления отсоединяет первичный вал от двигателя, а актуатор включения передачи выбирает нужную ступень. Затем актуатор сцепления плавно соединяет первичный вал с двигателем и автомобиль двигается на повышенной передаче. Тот же процесс происходит и при переключении с повышенной на пониженную передачу, а также при езде задним ходом. Устанавливались такие трансмиссии на автомобили многих марок (например, Toyota, Peugeot и другие).

    Читайте также:  Как почистить дисковод в ноутбуке своими руками

    Как и многие механизмы, роботизированная трансмиссия была несовершенной (о ее плюсах и минусах мы поговорим позже) и именно из-за этого автомобили с «роботами» первого поколения не пользовались у покупателей успехом. Ситуация была исправлена с выходом на рынок роботизированных трансмиссий второго поколения – с двумя сцеплениями. Их еще называют преселективными коробками передач.

    Первоначально такими «роботами» оснащались автомобили концерна Volkswagen (Volkswagen, Audi, Seat, Skoda), сегодня подобными трансмиссиями оборудуются машины и других марок (BMW, Ford, Fiat). В зависимости от типа сцепления такие коробки делят на КПП с сухим и мокрым сцеплением. Принцип работы такой коробки заключается в том, что четные и нечетные ступени разнесены по разным валам (первичным и вторичным), а их включением ведает отдельный блок сцепления. Механизм такой коробки заранее подготавливает к включению следующую ступень (отсюда и название «преселективная» — предваряющая выбор передачи), благодаря чему эта процедура происходит без отключения КПП от двигателя, тем самым, не прерывается крутящий момент от мотора к ведущим колесам.

    Часто возникает вопрос: в чем же различия между автоматической и роботизированной трансмиссией? Ответ прост: в устройстве. Роботизированная коробка передач – это, как было указано выше, та же «механика», только включением/выключением сцепления и переключением передач тут занимаются приводы-актуаторы. В автоматической коробке передач присутствует важный агрегат – гидротрансформатор, который заменяет собой механизм сцепления и является он связующим звеном между двигателем и собственно коробкой передач.

    Достоинства и недостатки «роботов»

    Положительными сторонами роботизированных коробок передач первого поколения было отсутствие педали сцепления и более низкая, чем у автоматической трансмиссии, цена. Отрицательным аспектом этих КПП был несовершенный механизм включения последующих передач, из-за чего автомобиль дергался, что приносило дискомфорт водителю и пассажирам. Также минусом этой коробки была сложность и относительно высокая стоимость ее обслуживания, которая была выше, чем у традиционной механической трансмиссии.

    К плюсам преселективной роботизированной КПП можно отнести скорость переключения передач, экономичность (ввиду отсутствия потери мощности при переключении передач), работу в полностью автоматическом либо «ручном» режиме. К минусам – наличие рывков при езде на первой передаче, дороговизну ремонта и обслуживания. Например, такой характерный для многих «роботов» минус, как откатывание автомобиля назад при трогании в гору (все же роботизированная трансмиссия, несмотря на отсутствие привычного механизма сцепления, является той же «механикой») изрядно нервирует владельцев машин с РКПП и требует привыкания к подобной особенности.

    Авто-потроха: что у машинок внутри?

    Устройство и принцип действия автомобильных технологий, узлов и агрегатов

    Однодисковые «роботы»

    Роботизированные трансмиссии, РКПП или «роботы», были придуманы разными производителями начиная с 1980х годов под общими благородными предлогами «экономии топлива», «непревзойденной эффективности» и «прогрессивного будущего». Хотя на самом деле во всех случаях мотив производителей был один-единственный — сделать «как бы автомат», но гораздо дешевле, до предела сократить себестоимость производства. Всё остальное — маркетинг, а часто и прямой обман (в основном в исполнении Toyota и VW).

    Исторически роботы делятся на однодисковые, по сути — обычные механические КПП с автоматическим управлением, и двухдисковые, устроенные принципиально иначе. Хотя вторые в отличие от первых и могут при разгоне передавать момент без разрыва мощности, в «пробочных» ползучих режимах, при замедлении и в тяжелых условиях любые «роботы» одинаково убоги и даже близко не способны обеспечить комфорт движения и управления, свойственный адаптивным гидромеханическим автоматам.

    Рассмотрим однодисковые роботизированные коробки передач (двухдисковые будут рассмотрены отдельно).

    Ключевая неустранимая проблема роботизированных КПП

    Ключевой проблемой всех «роботов», и однодисковых особенно, является перегрев. Возникает он оттого, что при нажатии на педаль газа двигатель выделяет и направляет в трансмиссию значительную механическую энергию. На ходу, когда трансмиссия «замкнута», почти вся эта энергия поступает на колёса. Но если скорости вращения валов от двигателя и от колёс в КПП различаются (например, при трогании с места, при движении по вязким покрытиям или в момент переключения передач), вся механическая энергия разницы угловых скоростей остается в трансмиссии. Куда ей ещё деваться?

    Если трансмиссия построена по фрикционному принципу, как механическая, роботизированная КПП или вариатор, то фрикционы в таком режиме быстро разрушаются (вспомним хлипкость вариаторов или специфический и многим знакомый запах палёного сцепления). В результате излишняя механическая энергия превращается в тепло, нагревая КПП до высоких температур. С АКПП всё сильно проще — тепло поглощается рабочим телом (маслом гидротрансформатора) и достаточно эффективно отводится наружу системой охлаждения (здесь кроется ответ на вопрос, зачем Mitsubishi использует в своих АКПП специальное высокотемпературное масло). Обычным же фрикционам тепло отводить некуда. Если даже это двухдисковый «мокрый» «робот», объем масла в нём в несколько раз меньше, нежели в аналогичной АКПП (и это преподносится как преимущество. ), а тепловыделение при трении намного выше.

    Таким образом, любой «робот» в сложных условиях или под заметной нагрузкой перегревается, если только он не оснащён специальной мощной системой охлаждения (практически всегда — не оснащён, так дешевле). Чем больше энергии останется в трансмиссии, т.е. чем динамичнее «давить тапку» или чем больше ползти в пробке, тем быстрее «робот» перегреется. И — либо выйдет из строя, либо блок управления принудительно его отключит, чтобы не «сжечь». По принципу — постоит, остынет. Отсюда и шизофренические издевательства вида «на роботе надо сбавлять обороты при переключении передач, чтобы избежать толчков и перегрева» или «если робот перегрелся, остановитесь и охладите его». Нахрен вообще нужна такая «автоматическая» трансмиссия, с которой нужно пылинки сдувать, на которой как-то специально по-особому надо ездить и вокруг которой надо шаманские танцы устраивать?! Можно уверенно сказать, что никакого будущего «роботы» не имеют.

    Читайте также:  Как восстановить аккумулятор автомобиля 1

    Маркетинговые особенности однодисковых роботизированных КПП

    На сегодня однодисковые «роботы» считаются морально устаревшими из-за невозможности обеспечить приемлемые характеристики, в первую очередь — комфорт сколь-нибудь интенсивного ускорения. А уж об адекватности в сложных условиях (трогание на подъеме, «пробочные» и «ползучие» режимы, буксование в вязком грунте и т.д.) не может быть и речи. В некоторых вариантах такие «роботы» обучены трогаться на подъеме за счет интеграции с тормозной системой автомобиля (которая «держит» машину при отпущенной педали тормоза до появления достаточной тяги на колесах), но проблему в целом это никак не решает. Однако, поскольку такие «роботы» обладают наименьшей себестоимостью для производителя, они по-прежнему широко применяются под разными маркетинговыми обертками в расчете на безграмотность и скупость покупателей.

    Подчеркнём, что однодисковый «робот» не имеет никаких преимуществ ни перед «чисто ручной» коробкой, ни перед АКПП. Единственный плюс — более низкий расход топлива за счет оптимальных переключений — может быть реализован только в режиме «бабушка ездит в церковь по воскресеньям» и обесценивается рывками при переключениях и перегревом в «пробочных» режимах (!).

    В этой связи интересно рассмотреть остальные плюсы, заявляемые для «роботов» их апологетами:

    • «робот» содержит меньше дорогого масла, чем АКПП — по факту масло в «роботе» надо менять чаще, также см. «перегрев»;
    • сцепление «робота» имеет на 30-50% бОльший ресурс относительно ручной КПП — это если в режиме «бабушка по воскресеньям», при нормальной езде практический ресурс «робота» не превосходит 50000км;
    • «робот» дешевле в производстве и ремонте по сравнению с вариатором и АКПП — (1) не имеет ни малейшего смысла, если он греется, дёргает и не едет; (2) дешевизна производства означает «завод клиента обманул», и странно этому радоваться; (3) в ремонте иные «роботы» будут подороже лучших надежных как танк АКПП;
    • «робот» легче АКПП, и динамика машины лучше — (1) динамика троганья с места у АКПП всегда лучше, т.к. гидротрансформатор в момент троганья работает как демультипликатор с коэффициентом около двойки, (2) динамика «робота» ограничена его неспособностью быстро переключать передачи, а вовсе не весом машины;
    • «робот» расходует меньше всего топлива — только в режиме «бабушка по воскресеньям»;
    • «робот» умеет тормозить двигателем — нормальные АКПП с 1992 года прекрасно умеют тормозить двигателем (INVECS);
    • «робот» умеет переключать передачи в ручном режиме — нормальные АКПП с 1994 года прекрасно умеют переключать передачи вручную (INVECS-II);
    • у «робота» может быть даже 6 передач, это экономит топливо — нормальные АКПП уже в 2002 году на 5-ти передачах во всех отношениях не уступали «ручной» 6-тиступке (5AT на Honda Accord 7th gen), а сегодня приличные АКПП содержат уже не менее 7-8 передач.

    А теперь ключевое — минусы практически всех однодисковых «роботов»:

    • «робот» с электромеханическим сервоприводом имеет общую задержку переключения (разрыв мощности) до 2-х секунд (!);
    • «робот» с электрогидравлическим сервоприводом мало отличается по цене и эффективности от нормальной АКПП, при этом гидропривод не отличается надежностью;
    • большинство «роботов» не обладает адаптивностью и не умеет подстраиваться под стиль вождения (см. «стремление к предельной дешевизне»);
    • большинство «роботов» не умеют трогаться на подъём и безбожно «дёргают» при трогании, переключениях и особенно в «ползучих» режимах;
    • даже те «роботы», которые умеют худо-бедно трогаться на подъем и разгоняться плавно без рывков, безбожно «дёргают» при переключении «вниз»;
    • «роботы» охотно и часто перегреваются, причем в режимах, которые бы «не заметила» любая другая трансмиссия (например, в пробках);
    • в сложных дорожных условиях (на крутом подъёме, при пробуксовке) «робот» может повести себя непредсказуемо;
    • «роботы» требуют регулярной калибровки сцепления (однодисковые — примерно каждые 70000км);
    • перед началом движения в холодную погоду «робот» требует прогрева (на месте или в «овощном» режиме движения);
    • «роботы» нестабильны в настройке и весьма подвержены «исчезающим» глюкам с электронными системами управления, которые крайне трудно выявить и устранить.

    Последнее — «исчезающие» глюки — выглядит обычно так:

    • В ходе движения начинают расти обороты на тахометре, затем на приборной панели загорается «Неисправность коробки передач», обороты начинают падать — двигатель глохнет и машина останавливается. На дисплее ничего не отображается и при повороте ключа в замке зажигания автомобиль не заводится. Простояв несколько часов, после манипуляций с сигнализацией и неоднократного поворота ключа в замке зажигания автомобиль оживает.
    • В ходе движения автомобиля на 4-ой передаче начинают расти обороты на тахометре, после этого на дисплее «Неисправность коробки передач». Обороты начинают падать, но двигатель не глохнет. Сбрасываешь скорость, потом плавно нажимаешь на газ, машина продолжает движение, но надпись на дисплее не пропадает. Остановился, заглушил двигатель, повернул ключ в замке зажигания обратно — автомобиль завелся и продолжил движение в штатном режиме.
    Читайте также:  Щётки на Поло седан; Про щётки

    В обоих приведенных примерах, как можно видеть, происходит «буксование» сцепления, его перегрев и затем принудительная попытка блока управления заглушить двигатель.

    Интересно, что для оправдания отвратительного поведения «роботов» маркетинг использует мантру «робот дергает при переключениях, потому что не знает, что задумал водитель». Это — бред сивой кобылы. Ни одна автоматическая трансмиссия не знает, что задумал водитель. Однако вариаторы и гидромеханические АКПП в таких же условиях прекрасно обходятся без рывков (если они исправны).

    Можно уверенно сказать, что «роботы» рассчитаны прежде всего на «чайников», на первичный рынок, и ввиду низкой живучести, быстрого исчерпания ресурса и высокой капризности категорически не имеют смысла на рынке вторичном — даже с большим дисконтом. Тем, кто с этим спорит, предлагаем сравнить цены на «вторичке» между машинами с роботом (или вариатором) и такими же, но с механикой или АКПП. Разница более чем очевидна, а реплики типа «машине 70000, только что робот перебрали, ещё 50000 проходит без проблем!» (лично слышал много раз) вызывают истерический смех. Нормальные АКПП по 200-300 тысяч км легко ходят без переборки, встречаются и «полумиллионники».

    Из смешного. Лично слышал, как человек, только что купивший новенькую Короллу с «роботом», в конце второй недели владения говорил — вот, 4й раз из сервиса, только что 4й раз перепрошили коробку, ну, теперь точно «поедет». 🙂

    Принцип действия однодисковых роботизированных КПП

    Технически однодисковый «робот» представляет собой обычную ручную КПП, оснащенную вместо традиционных механических приводов сервоприводами (актуаторами) сцепления и переключения передач (электромеханическими или электрогидравлическими) и дополнительными датчиками. В этом смысле «робот» более сложен в обслуживании, чем «механика», из-за дополнительных довольно капризных узлов (в нём гораздо больше мелочей, которые могут сломаться). Прочие же «расходные» замены в «роботах» производятся не реже, чем у «механики».

    • Электромеханический привод представляет собой шаговый электродвигатель, перемещающий через редуктор исполнительную часть. Этот вид приводов достаточно медленный (само переключение за 0,6 сек, с учётом сопутствующих процессов до 2 сек), но потребляет меньше энергии, намного проще и дешевле. Применяется на бюджетных авто. Не рекомендуется (даже относительно «собратьев»).
    • Электрогидравлический привод представляет собой гидроцилиндр (гидросистему) с электромагнитными клапанами. Гидравлика требует постоянного давления, поэтому потребляет больше энергии. По отзывам, «подъедает» дорогое масло (т.е. подтекает). Зато работает очень быстро (обычно около 0,1 сек и до 0,04 сек на Lamborghini Aventador). Применяется на дорогих авто. Предпочтительнее электромеханического привода, но менее надежна.

    Электрический привод имеют, например, следующие «роботы»:

    • Allshift (Mitsubishi)
    • Dualogic (Fiat)
    • SensoDrive (Citroen)
    • АМТ (ВАЗ)
    • 2-Tronic (Peugeot)

    Гидравлический привод имеют, например, следующие «роботы» (не считая двухдисковых):

    • Quickshift от Renault
    • Selespeed от Alfa Romeo

    Иногда электромеханический актуатор переключения передачи совмещается с электрогидравлическим актуатором сцепления, запитанным отдельным электродвигателем (Easytronic Opel, Durashift EST Ford, FreeTronic Toyota — но с FreeTronic вообще много непоняток, см. ниже).

    Как известно, принцип работы механической КПП заключается в передаче крутящего момента от двигателя через первичный (входной) вал на вторичный (выходной), затем на главную передачу и с неё – на ведущие колеса. Поскольку передвигать шестерни в КПП под нагрузкой нельзя, зубцы поломаешь, для переключения передачи водитель использует педаль сцепления. Выжимая/отпуская сцепление и тем самым прерывая/возобновляя поток мощности от двигателя, водитель позволяет шестерням в коробке безопасно переключаться друг относительно друга и тем физически перераспределять момент вращения. Это мы несколько упростили картину, опустив работу синхронизаторов как не принципиальную.

    В «роботах» всё точно так же, только переключение и выжим сцепления выполняют актуаторы по команде электронного блока управления. Определив на основе датчиков (скорость движения, обороты двигателя и крутящий момент, температура в КПП и т.д.) и команд водителя момент переключения передачи, актуатор сцепления разрывает поток тяги, после чего ЭБУ изменяет обороты двигателя для соответствия новой передаче на фактической скорости движения, а актуатор переключения передачи выбирает нужную новую передачу. Когда переключение завершено, а обороты двигателя выравниваются на нужном уровне, актуатор сцепления плавно воссоединяет поток тяги для дальнейшего движения на нужной передаче. Этот процесс происходит при всех переключениях — «вверх», «вниз» и при движении задним ходом.

    Одна из причин «овощного» переключения передач с рывками состоит в принципиальной технической проблеме «робота» — отсутствию обратной связи по сцеплению. Человек за рулём чувствует момент смыкания дисков и поэтому может переключить скорость быстро и плавно. А электроника этого «не чувствует» и потому вынуждена разрывать поток мощности от двигателя к колёсам «по шаблону» и с запасом, что в сочетании с медленными переключениями и опасностью перегрева и создаёт неприглядную картину. В гидроприводах переключения побыстрее, но они заметно дороже и менее надежны.

    Слабым местом в «роботах», как и в простой механической КПП, являются диски сцепления, корзина, выжимной подшипник и его направляющая. Симптомы здесь просты — сцепление начинает «буксовать». Обороты двигателя растут, а машина остается на месте, или прослеживается потеря крутящего момента в коробке передач, или движение автомобиля рывками. Также от ударных нагрузок ломаются актуаторы. Износ щеток, рычагов и зубчатых колес привода, обрывы электроцепей — все то, от чего свободна традиционная «механика». Часть неисправностей можно выявить по кодам ошибок в блоке управления, но часть — только по гулу и вибрации при переключениях передач.

    Однодисковый «робот» Citroen

    Ниже приведена конструкция роботизированнаой 2-вальной КПП с электрогидравлическими исполнительными механизмами Citroen.

  • Ссылка на основную публикацию
    Adblock detector