Что такое робот в автомобиле. Коробка передач робот, что это такое и как она работает

Долго назревала эта статья, потому как у меня уже есть материалы , про , а вот про роботизированную коробку передач я все тянул. Все потому что материал получается большой, «роботы» сейчас различны и одни не похожи на других. Да и если честно сказать эта трансмиссия довольно не распространённая, и до внедрения ее на ЛАДА ВЕСТА, информации и отзывов реальных владельцев было достаточно мало. Но время бежит, я пристально наблюдаю за этими РКПП, все больше машин ими начинают оснащаться. И именно сейчас мне есть, что вам показать и рассказать. Как обычно будет еще и видео в конце статьи. НУ что начинаем …

Почему сейчас такое пристальное внимание к этой автоматической трансмиссии? Да все просто, она появилась массово у нашего производителя, компании ВАЗ, на таких машинах как VESTA и X-RAY. Почему именно роботизированная трансмиссия, и нет никаких вариаторов или автоматов – я не знаю! Лично мне бы, было намного понятнее, когда я сам могу выбрать трансмиссию, причем у АВТОВАЗА большой опыт по установки автоматов компании JATCO (на КАЛИНЫ и ГРАНТЫ).

Видно основной акционер компания РЕНО-НИССАН, не захотела такого конкурента (причем отмечу достаточно качественного) как ЛАДА ВЕСТА. НУ да ладно, это мои догадки. Как обычно начнем — с чего это вообще такое?

Что такое роботизированная коробка передач?

Сокращенно – «РОБОТ» (или РКПП) – один из видов автоматических трансмиссий. Сделана, на базе «механических коробок», в которой функции переключения передач, а также управление сцеплением автоматизированы. Однако не посредствам «гидротрасформаторного механизма» или «двух валов и ремня» (как у оппонентов). А за счет специальных сервоприводов, электронных датчиков и прочих устройств, которые работают как роботизированные помощники (собственно от сюда и название).

Простыми словами на обычную «механику» повесили определенные «серво» (или электрические) приводы, которые сами (за вас) принимают решение, когда им переключать передачи (повышать или понижать) или вообще перейти на нейтральную.

Опираются они на данные скорости, оборотов двигателя, и других датчиков (где-то даже читал, что учитывают показания лямбда-зонтов). А принимает решения об переключении непосредственно .

Все компьютеризировано! Без электронного управления, не было бы возможен сам принцип роботизированной коробки передач

Типы роботизированных коробок передач

И вот тут вскрывается самое интересное. Оказывается «РОБОТЫ» мягко сказать — не одинаковы. Нет, я сейчас говорю не про различные фирмы, а именно про строение, техническую составляющую. Основных типов всего два: — однодисковые и двухдисковые (которые в свою очередь делятся еще на сухие и мокрые). Давайте подробнее

Однодисковые РКПП – по сути это классическая механика с исполнительным механизмом на ней. Здесь также есть диск сцепления, маховик, корзина, вот только сверху закреплен сервопривод с гидравлическими толкателями или полностью электрический привод, который за вас дергает лапку сцепления и переключает передачи.

Нужно отметить, что есть два типа исполнительных механизмов:

РОБОТЫ с электронным управлением (сейчас достаточно частое явление) здесь переключение происходит при помощи различного вида электронного оборудования — сервоприводы, актуаторы, «моторчики», катушки и т.д. Масла практически нет, системы навесного оборудования зачастую не обслуживаемые. Применяется у многих производителей, таких как:

- АМТ от LADA (VESTA, X-RAY)

- Easytronic от Opel;

- MultiMode от Toyota.

РОБОТЫ с гидравлическим управлением переключают скорости при помощи гидроприводов, также есть и сервоприводы, актуаторы. Просто здесь они работаю немного по-другому, в системе исполнительного механизма есть масло, при помощи него, как раз и работает управляющая гидравлика. Вся эта система разборная, в ней можно заменить прокладки, бачки высокого давления, масла, и банально отремонтировать. Можно отнести коробки марок:

- SMG , DCT M Drivelogic от BMW;

- S-Tronic от Audi;

- Senso Drive от Citroen;

- 2-Tronic от Peugeot;

- Dualogic от Fiat.

Двухдисковые РКПП – это более сложный, но и более продвинутый вариант РОБОТА. Такие «коробки» в себе совмещают, как бы целых две. Поэтому и находится два диска сцепления в одном корпусе. Одна часть отвечает за включения четных передач (2,4,6), другая часть отвечает за включения нечетных (1,3,5).

Эти два диска заключенных в один корпус, могут вращаться в воздухе (сухие РКПП ), яркие представители:

DSG7 – от VOLKSWAGEN, SKODA

POWERSHIFT – от FORD

DCT – от KIA

Однако диски могут вращаться и в масле (мокрые РКПП ), яркий представитель

DSG 6 – от VOLKSWAGEN (не путать с DSG7)

Изготавливать, тестировать, поддерживать двухдисковые роботизированные коробки передач, ОЧЕНЬ сложно! Поэтому позволить себе это могут не многие бренды.

Принцип работы

НУ что голова еще не кипит? :) Тогда продолжаем.

Собственно поговорим о принципах работы каждого из типов.

Один диск сцепления – все очень просто. Я бы даже сказал элементарно. Для примера возьму опять же нашу ЛАДА ВЕСТА. В ней за основу взята обычная механическая коробка (МКПП ВАЗ 2180), конечно корпус не один в один, да и валы немного другие, но «факт остается фактом».

НА нее повесили блок актуаторов и сервоприводов от компании ZF, он не разборный и рассчитан на 10 лет обслуживания (по не официальным данным должен пройти около 150 000 км).

Сцепление, не один в один как на механике, но очень похоже. Срок службы примерно 100 – 120 000 км.

После пуска автомобиля, вы переводите рычаг в положение «A» (на LADA VESTA) или же обычный и привычный «D» (DRIVE, как на автоматах). Актуаторы имитируя сцепление, включают передачу.

Нажимаете на педаль газа, машина трогается (важно у однодискового РКПП, нет так называемого – «ползучего режима» как на АКПП, там после перевода в режим D, если отпустить педаль тормоза машина медленно поедет, РОБОТ будет стоять на месте).

Чем выше обороты — тем больше скорость, всем управляет электроника через ЭБУ. Если нажали на педаль тормоза (скорость, обороты двигателя падают) значит и передачу нужно скидывать вниз.

Два диска сцепления – тут работа куда сложнее. У меня про это уже есть статья, можете (поэтому досконально останавливаться не буду). Этот РОБОТ, уже не так похож на механику. Отличие и в корпусе, и актуаторах. Здесь также есть пакет дисков сцепления (из двух штук) в одном корпусе, исполнительный механизм. Вот только внутри самой коробки передач, несколько валов.

Когда вы переводите рычаг в положение «D», тогда актуаторы смыкают первый пакет сцепления (включая первую передачу). Нажали на педаль газа, машина тронулась. Однако в это же время включается и второй пакет сцепления, то есть «вторая», также начинает работать. При нужных оборотах, «первая» отключается и ОЧЕНЬ быстро РОБОТ переходит на «вторую».

Далее первый пакет (который скинул первую передачу), переключается на третью, второй пакет переключится на четвертую и все повторяется. Конечно, объяснить так вот на словах, достаточно сложно, поэтому прикладываю небольшое видео, смотрим.

Плюсы роботизированных коробок

В сети часто можно встретить такие высказывания — что плюсов у роботов нет! И не может быть! Это не правда, конечно минусов хватает (про них чуть ниже), сейчас немного о положительных моментах (для начала однодисковый вариант ):

Цена автомобиля и производства . Если брать РОБОТ с одним диском, то это, скорее всего самая дешевая автоматическая трансмиссия, которая заложена в цену автомобиля. Разница с вариатором или автоматом может доходить до 40 000 рублей.
Расход топлива . Как ни странно, но на РКПП, он ниже чем — на CVT или АКПП. По сути, это продолжение механики, никаких потерь на раскручивания гидротрасформатора просто нет.
Есть накат . Это важно для многих водителей, которые переходят с механики. Можете как сами перевести рычаг в положение N, и катиться с горки тем самым экономя топливо. А также современные РОБОТЫ, могут сами отключать сцепление, если вы катитесь с горки.

Теперь отдельно вариант с двумя дисками , здесь плюсов еще больше:

Нет толчков при переключении . Как при повышении, так и при понижении (когда тормозите)
Динамическое ускорение . Вообще РОБОТЫ с двумя дисками используют КПД двигателя намного больше (ведь гидротрансформатора нет)
Экономия топлива . Тут она намного больше, чем у собрата
Опять же есть накат .
Имитация автомата или вариатора . Для водителя практически нет отличий в переключениях и режимах этой роботизированной коробки и оппонентов (всем привычные режимы «D», «N», «R» и «P»)
Есть «ползущий режим» и нет отката назад . Это когда вы включаете «D» и машина медленно ползет вперед (даже если вы не жмете на педаль газа).

В целом двухдисковая роботизированная коробка, очень приятна в использовании. Однако всегда есть «НО» и минусов здесь намного больше.

Минусы «РОБОТА»

Опять же будем разделять на два лагеря.

Самый простой РОБОТ, однодисковый:

Тупит, тупит и еще раз тупит . Я еще не видел не одного адекватно работающего механизма. Ни на LADA, ни на FIAT, ни на TOYOTA. У его работе нужно привыкнуть, толчки между переключениями передач проявляются очень явно. НО больше всего бесит его задумчивость, когда вы едите на высокой передаче и скорости, резко тормозите. А он как был на «пятой», так и остался. Давите на педаль газа … пока он сообразит, что нужно понизить «скорость», и нормально поехать, может пройти 5 – 10 секунд. Если честно раздражает …
Мороз и зима . Есть у меня у друга FIAT PANDA, там стоит роботизированная коробка «Dualogic», система у нее с гидроприводами и маслом внутри. Так вот, оно от сильного мороза, а это примерно – 20, -25 (что встречается почти в каждом регионе) густеет и не переключает «РОБОТ», то есть запустили машину и пока она не прогреется, передача не включится. ТО есть банально замерзает. Конечно на РКПП с полностью электрической системой, такого нет (и скажем «ВЕСТА» от этого не страдает). НО факт остается фактом.
Нет ползущего режима. ДА у однодискового варианта, его нет. ТО есть включили вы режим «D» или «A», стоите на пригорке, отпускаете падаль тормоза, а машина катится назад! Это вам не автомат, это нужно учитывать
Ресурс и ремонт. Вообще однодисковый робот, не такой дорогой в ремонте! НО, наступать он будет уже при 100 000 км. Почему? Объясняю. Сама коробка передач, «без навесного» — почти вечная, это у всех производителей (все же «банально механика»). Однако поломки кроются именно в «навесном». Первый слабый узел, это сцепление – корзина – выжимной и маховик. Все это потребует ремонта уже ближе к 100 000 км, стоит не сказать чтобы сверх дорого, но 10 – 15 000 рублей за оригинал придется отдать («» конечно же дешевле). Далее исполнительный механизм, если стоит гидравлический, тогда он потребует ремонт и диагностику также ближе к «100-ке», а чтобы нормально все это сделать, нужен хороший сервис и денег примерно 10 – 20 000 рублей. Если у вас «актуаторы» полностью электрические, которые не обслуживаются и ремонтируются, то их срок службы может составлять 120 – 150 000 км, а замена от 20 до 30 000 рублей (например, на ЛАДА ВЕСТА стоит от компании «ZF», и как заверяют, он не ремонтируется… хотя наши умельцы и до сюда доберутся). Получается что через 100 000 км, вы отдадите от 20 до 40 000 руб, на ремонт робота (не мало).

Сложные РОБОТЫ, два диска:

Ресурс. Наверное, все помнят первые DSG (шумиху вокруг них), когда их сцепления (а их два), могли накрыться через 40 – 60 000 км. Сейчас конечно подправили все эти баги, (все же немцы здесь впереди планеты всей). НО опять же 120 – 150 000 км это почти максимальный предел, и то если вы нормально водите и не рвете свой РОБО с места.
Ремонт и Цена. Отремонтировать сложно, особенно если вы живете где-то в глубинке (нужны хорошие диагносты). Цена также будет далеко не 20 – 40 тысяч, гораздо больше, если у вас ломается «мехатроник» (исполнительный механизм у DSG), то ремонт может влиться в копеечку (до 100 тысяч рублей), сейчас конечно появляются аналоги, которые стоят дешевле, но сколько они будут ходить?

Помимо коробок автоматической и механической существуют и другие виды не менее используемые в автомобилях. Таковой является и роботизированная коробка передач. В простонародье ее чаще называют коробка-робот. В данном устройстве соединены механические и автоматические функции под одним корпусом. В частности в РКПП автоматизированы функции переключения передач и выключения работы сцепления.

Таким образом, эта механическая коробка, получив «информацию» от водителя, и в зависимости от условий движения, начинает автоматизировано управляться с помощью специального электронного блока. Эта коробка передач вобрала в себя лучшие показатели работы автоматической и механической коробок, в том числе экономное расходование топлива, удобство в управлении и надежность в работе.

К тому же у роботизированной коробки цена более доступна, чем у автоматического аналога. В последнее время такая коробка пользуется огромной популярностью не только у производителей, но и у водителей авто.

Конструкция РКПП

Такую коробку еще называют полуавтоматом. И хотя, роботизированные коробки передач отличны в своем устройстве, можно выделить их основные элементы. Это наличие МКПП, сцепления, привода к нему, самих передач и блока управления. Основой устройства РКПП является .

Привод у коробки передач гидравлический или электрический. Электрический привод основан на работе сервомеханизмов. А в гидравлическом приводе ведущую роль играют гидроцилиндры. В первом случае имеем никое энергопотребление и меньшую скорость работы. Во втором случае необходимо поддерживать заданную величину давления, поэтому возрастают энергозатраты.

Роботизированная КПП с электрическим приводом используется в бюджетных моделях авто, а с гидравлическим приводом – в дорогих автомобилях и даже спортивных авто. И это вполне закономерно. Ведь при использовании гидравлического привода замечена высокая скорость переключения передач. Система управления РКПП является электронной и управляет датчиками и прочими устройствами.

Реализация работы РКПП

В Ferrari California стоит семиступенчатая роботизированная коробка “F1 DCT”

В автомобиле рычаг переключения скоростей расположен рядом с рычагом МКПП, но переключение производится вперед и назад. А в спортивных автомобилях рычаг скоростей заменен двумя педалями. При нажатии одной из них скорость увеличивается, а при нажатии другой – уменьшается.

Принцип работы роботизированной коробки передач не сложен, сочетает в себе механику и автоматику. Как только произошло переключение передач и нажатие педали газа, происходит передача сигнала к блоку управления. Коробка передач начинает давать данные о необходимой скорости движения и действующей скорости. В свою очередь, блок подбирает оптимальное значение скорости и нужный момент, когда ее необходимо переключить.

Благодаря этому происходит синхронная работа всех элементов устройства. Именно системный блок управляет работой гидромеханики, а именно, смыкает и размыкает сцепление. Весь этот процесс незаметен водителю, так как все процессы совпадают с передвижением ручки переключения скоростей.

Так как электроника быстро реагирует на действия водителя и дорожные условия, то сцепление проводится автоматически без его участия. Чтобы осуществить парковку, выбрать задний ход или нейтральную трансмиссию, необходимо нажать обе педали, а затем выбрать нужное положение ручки соответственно выбранному варианту.

Сцепление в авто, оборудованном РКПП, в основном необходимо для начала движения транспортного средства. Чтобы добиться быстрого изменения скорости, необходимо перестать нажимать педаль газа и поставить ручку передачи скоростей в нужное положение.

Устройство и схема РКПП

РКПП состоит из определенных компонентов. Условно схема роботизированной коробки передач выглядит следующим образом. Обычная механическая КПП, актуаторы, система управления и внешние датчики. Стоит отметить, что работа РКПП совсем не похожа на работу автоматической коробки. Ее больше можно сравнить с работой механики с элементами автоматики.

Рассмотрим подробнее устройство роботизированной коробки передач. У нее имеется два ведущих вала, один находится в полости другого. На внешнем валу имеются шестерни для четных передач, а на внутреннем валу – для нечетных. Оба вала имеют сцепление. Актуаторами называют электрические и гидравлические приводы, рассмотренные подробно выше.

В мире существует несколько автомобильных трансмиссий. Наиболее популярными являются механическая коробка передач и автомат. На данный момент многие популярные производители стали использовать в своих новинках роботизированный вариант. В статье рассмотрим, что это такое - коробка передач робот, какие она получает отзывы и имеет ли преимущества и недостатки.

Характеристика коробки

Коробка передач робот является, по сути, механической, просто в нее дополнительно встроено автоматическое сцепление и переключение передач. Соответственно, работа трансмиссии полностью зависит не от водителя, как в других вариантах, а от электронного управляемого блока. Водителю лишь остается правильно передавать входящую информацию для корректной работы трансмиссии.

Устройство

Какая коробка передач лучше, автомат или робот, мы рассмотрим чуть позже, для начала нам нужно узнать устройство нового изобретения. Автоматизированная коробка передач получила сцепление фрикционного типа. Таковым является пакет дисков,ъ либо же встроенный отдельный механизм. Наиболее надежной и долговечной можно назвать конструкцию, которая получила двойное сцепление. Volkswagen Golf стал первым в мире автомобилем, который был оснащен роботизированной коробкой передач. Отзывы о работе устройства были довольно хорошими, все отмечали неплохую реакцию со стороны электроники, а также идеальную функциональность при разгоне. При этом поток мощности не разрывался. Это достигается при помощи использования двойного сцепления. При этом переключение скоростей занимает не более 1 секунды. При работе на российских дорогах, к сожалению, срок эксплуатации подобной коробки передач сокращается как минимум вдвое.

Особенности

Привод сцепления может быть электрическим, гидравлическим. В первом случае следует отметить наличие электродвигателя и механической передачи. Второй же тип привода работает за счет функционирования специальных цилиндров, которые управляются клапаном электромагнитного типа. В некоторых случаях коробка передач робот, вариатор которой хорошо устроен, комплектуется с электродвигателем. Он перемещает цилиндры, а также рассчитан на поддержание работы гидромеханического блока. Подобный прибор, который имеет привод такого типа, отличается длительностью скорости переключения передач. Как правило, она варьируется в пределах от 0,3 до 0,5 секунды. Однако если сравнивать с гидравлическими аналогами, то в системе не будет нужно постоянно поддерживать определенный давление. Ярким примером подобного автомобиля является «Опель», коробка передач робот на этой машине в целом радует многих водителей.

Гидравлические коробки передач получили быстрый цикл, который обеспечивает переключение передач за время от 0,05 до 0,06 секунды. Именно поэтому чаще всего такая трансмиссия применяется на гоночных машинах и суперкарах. Примерами служат Ferrari и Lamborghini. На машинах, которые относятся к бюджетному классу, такую коробку передач нельзя поставить на СТО даже в качестве дополнительной опции.

Как работает КПП робот?

Большая часть механизмов регулируется специальными интеллектуальными блоками коробки передач робот. Что это такое? Благодаря этому, то есть работе электронной системы, можно отслеживать все необходимые параметры для коробки передач. Также датчики анализируют положение трансмиссии, давление масла и других параметров для передачи в основной блок. После этого электроника сформирует все необходимые действия, которые следует выполнить. В виде коротких сигналов они будут поступать на электропривод и электроклапаны, соответственно, это позволит быстро, но плавно переключать коробку передач.

Режимы работы

Конструкция вариатора автомата и коробка передач робот для многих остается непонятной. Данное устройство работает на принципах механики. Однако при желании пользователя его можно переключать на автоматизацию. После того как человек перейдет в соответствующий режим, электронный блок будет заблокирован. Последний сам станет анализировать алгоритм работы. Водителю нужно лишь нажимать на педаль газа и следить за тем, что происходит на дороге. Довольно часто в пробках, судя по отзывам, коробка передач робот становится незаменимой. Если режим ручной, то водителю будет позволено самостоятельно переключать передачи с пониженной на повышенную, и наоборот. Управление можно осуществлять при помощи обычного рычага коробки передач.

Актуальность коробки в России

К сожалению, отечественные производители практически не используют для создания автомобилей коробку передач робот. Что это такое, не знают многие водители. Однако 2015 году было заявлено, что автомобили от ВАЗ, которые относятся к серии Priora, будут оснащаться роботом. Такая коробка весит около 35 кг, причем она полностью адаптирована под российские дороги и погодные условия. Например, если старая коробка автомат не давала возможности запустить машину при температуре ниже 25 градусов, то робот может показывать хорошую работу, даже если эта отметка опустится до -40. Гарантийный срок на роботизированную коробку составляет 3 года, однако производитель заявил, что средний период эксплуатации - 10 лет. Именно таким образом компания хотела добиться возвращения популярности для машин серии Priora.

Преимущества

Отзывы коробка передач робот заслужила весьма хорошие. Рассмотрим ее основные преимущества. Многие заявляют, что это удобно, когда коробка передач имеет все плюсы автомата и механики. Соответственно, человек, работая с машиной, может получать впечатления от действия автоматической коробки передач. Но одновременно с этим ему не стоит беспокоиться, что будет потрачено слишком много топлива.

Главное преимущество такой коробки передач - экономичность. Как заявляют пользователи, конструкция получила программное обеспечение, которое рационально определяет крутящий момент. И если сравнивать с обычным человеком, электроника не нервничает, не устает, не впадает в депрессию, не влияет на нее физическая нагрузка. Именно поэтому на мировом рынке роботизированная коробка передач получила огромное распространение.

На данный момент такая трансмиссия комплектуется в автомобилях классов A, B, C. Следует отметить, что «Тойота Королла» коробку передач робот тоже получила. Еще данное устройство устанавливается на немецкой машине Volkswagen Amarok. Причем этого "немца" можно купить в такой комплектации как на российском, так и на европейском рынке.

Однако это не исчерпывающий список плюсов, имеется еще несколько. Судя по отзывам, данная трансмиссия высоконадежная. Замена механизмов потребуется только после совершения пробега в 250 тыс. км. Зачастую ремонту подлежит сцепление, которое не очень хорошо переносит тяжелые нагрузки, особенно если идет речь о езде на труднопроходимых участках. Стоимость роботизированной коробки намного меньше, чем стандартного автомата. Более того, очень неприхотлива в обслуживании коробка передач робот. Масло - это единственное, что обязательно необходимо менять через каждые 60 тыс. км пробега.

Особенности веса

Вес коробки - довольно важный вопрос. По данному параметру трансмиссия показывает себя лучше, чем автомат, так как она значительно легче. Снаряженная масса такой коробки для легковых автомобилей будет не более 50 кг, в то время как вес автомата только начинается с этой отметки и достигает 100 кг в максимальных позициях. Соответственно, с роботом машина будет более легкой, то есть амортизаторы, колеса и двигатель не испытывают сильной нагрузки.

Недостатки

Что такое коробка автомат робот, мы уже рассмотрели, также обсудили преимущества машины, работающей на таком устройстве. Однако оно имеет и свои недостатки. Следует узнать, какие. Например, главным минусом считается скорость переключения передач. Из-за этого на машину может совершаться сильное давление, особенно если человек стоит в пробке. Зачастую автомобиль разгоняется при помощи рывков, что больше подходит для спортивной езды. Именно поэтому для всех любителей спокойного вождения производители такой коробки передач устанавливают специальный режим. И если с данной проблемой можно справиться, то безопасность езды по склонам на таком автомобиле является довольно актуальным вопросом.

Роботизированная коробка не получает постоянные сигналы от двигателя. Именно поэтому нередко она может отключиться, соответственно, машина будет со склона катиться вниз. Но, к счастью, судя по отзывам, мало кто попадал в такую ситуацию. В целом, учитывая все негативные стороны, данную коробку все равно можно назвать одной из самых лучших.

Тяговые характеристики двигателей внутреннего сгорания и их приспособляемость к нагрузке недостаточны для прямого привода. Для адаптации используются разнообразные типы коробок перемены передач, которые позволяют изменить частоту вращения в достаточно широком диапазоне.

Помимо этого, такой механизм обеспечивает возможность движения задним ходом, длительной остановки автомобиля с работающим силовым агрегатом.

Коробка передач робот оснащается автоматом для управления работой устройства в заданном режиме с учетом нагрузки и других условий движения. Процессом руководит электронный блок, запрограммированный определенным образом.

Водитель осуществляет выбор алгоритма и задает его при помощи селектора, кроме того, он может перенимать управление работой механизма и производить переключения как на обычной механике.

Использование роботизированных коробок обеспечивает водителю максимально комфортные условия. Нет необходимости отвлекаться и терять время на переключения передач, а заложенные в процессор программы обеспечивают (в зависимости от условий движения) максимальную экономию топлива.

Большинство ведущих автопроизводителей, и АвтоВАЗ в их числе, широко используют коробки передач такого типа на транспортных средствах разных классов.

Что такое коробка передач робот

В настоящее время существует множество разнообразных конструкций механизмов автомобильных трансмиссий. Для ответа на вопрос: коробка передач робот — что это такое?, следует разобраться в ее устройстве, изучить принцип работы и проанализировать достоинства и недостатки. Практически любой сложный механизм имеет свои плюсы и минусы, устранение которых невозможно без коренной переделки системы.

По своей сути роботизированная коробка является логическим развитием традиционной механической. В ней функции управления переключением передач автоматизированы и контролируются электронным блоком. Помимо этого процессор дает команду на исполнительный механизм сцепления для разобщения двигателя и трансмиссии при перемене передаточного числа.

Роботизированная коробка работает в комплексе с иными элементами трансмиссии. Автоматизированное управление согласуется с работой сцепления, предназначенного для обеспечения переключений.

Устройство и принцип работы

За все время развития автомобилестроения предпринимались множественные попытки упростить управление трансмиссией. Первые удачные конструкции роботизированных коробок передач,пошедшие в серию, появились только после оснащения машин процессорами. Все попытки автоматизировать управление при помощи электромеханических и гидравлических устройств не дали положительных результатов.

Они оказались слишком ненадежными и не обеспечивали приемлемой скорости переключения. Еще одним недостатком такого рода коробок была излишне высокая сложность и, как следствие, запредельная стоимость.

Решить все технические проблемы стало возможным только с появлением компактных и недорогих процессоров и датчиков, контролирующих режимы работы двигателя и трансмиссии.

Конструкция

Многие самостоятельно занимались разработкой данного класса механизмов. Это обеспечило достаточно большое разнообразие конструкций коробок передач роботов,тем не менее, можно выделить в них общие элементы:

электронный блок управления;
механическая коробка передач;
сцепление фрикционного типа;
система управления переключением передач и муфтой.

Нередко функции электронного блока выполняет бортовой компьютер, контролирующий работу системы питания и зажигания в силовом агрегате. Процессор устанавливается вне картера коробки и соединяется с нею кабельными системами. Особое внимание при этом уделяется защите соединений, используются специально разработанные уплотнители. Нередко контактные группы покрываются тонким слоем золота для предотвращения окисления.

За основу роботизированных коробок обычно берутся хорошо себя зарекомендовавшие устройства. Так, компания Mercedes-Benz при изготовлении агрегата Speedshift использовала АКП 7G-Tronic, вместо гидротрансформатора использовали многодисковое сухое сцепления фрикционного типа.

По аналогичному пути пошли и баварские автомобилестроители из BMW, оснастив шестиступенчатую механическую коробку автоматизированной системой управления.

Обязательным элементом, обеспечивающим работу коробки, является механизм сцепления. В случае с роботизированным устройством применяется конструкция фрикционного типа с одним или несколькими дисками. В последние годы появились трансмиссии с двойным механизмом сцепления, работающими параллельно. Такая конструкция обеспечивает передачу крутящего момента от двигателя без прерывания.

Роботизированные трансмиссии мировых автопроизводителей

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

Системы управления работой сцепления и переключением передач бывают двух видов: с электрическим или гидравлическим приводом. Каждый из вариантов имеет свои положительные и отрицательные стороны. Возможны комбинации из названных выше способов управления коробкой, позволяющие максимально использовать достоинства обеих конструкций и свести к минимуму их недостатки.

Электрический привод сцепления использует сервомоторы, которые обеспечивают минимальное энергопотребление. Отрицательным моментом является крайне низкое время переключения передач (в пределах от 300 мс до 500 мс), что приводит к рывкам и повышенным нагрузкам на детали трансмиссии.

Гидравлические приводы работают значительно быстрее, это делает возможным оснащение такими коробками даже спортивных автомобилей. На суперкаре Ferrari 599GTO время переключения составляет всего – 60 мс, а у Lamboghini Aventador и того меньше – 50 мс. Такие показатели обеспечивают данным машинам высокие динамические характеристики при сохранении плавности движения.

Принцип действия

Для того, чтобы понять как работает роботизированная коробка передач, следует получить представление об алгоритме работы ее механизмов.

Водитель запускает двигатель, выжимает педаль тормоза и переводит селектор в определенное положение. Привод сцепления разрывает поток мощности, а исполнительный механизм коробки производит подключение выбранной передачи.

Водитель отпускает тормоз и плавно увеличивает обороты, автомобиль начинает движение. В дальнейшем все переключения производятся в автоматическом режиме, при этом учитываются заданный режим и данные от датчиков. Управление механизмом осуществляется процессором в соответствии с выбранным алгоритмом. При этом у водителя имеется возможность вмешиваться в работу коробки.

Видео — роботизированная КПП (робот):

Полуавтоматический режим роботизированной трансмиссии аналогичен функции ручного управления автоматической коробки — Tiptronic. В таком случае водитель при помощи рычага селектора или переключателей установленных на рулевой колонке производит переключения передач с понижением или повышением. Отсюда исходит и другое название роботизированной коробки – секвентальная.

Трансмиссия такого типа получает все большее распространение на автомобилях. При этом наблюдается следующее разделение: коробками с электрическими сервомоторами комплектуются бюджетные модели. Ведущие автопроизводителя разрабатывают и выпускают серийно следующие типы механизмов:

Citroen – SensoDrive;
Fiat — Dualogic;
Ford — Durashift EST;
Mitsubishi — Allshift;
Opel — Easytronic;
Peugeot – Tronic;
Toyota – MultiMode.

Для более дорогих моделей производятся коробки с гидравлическим приводом:

Alfa Romeo — Selespeed;
Audi — R-Tronic;
BMW — SMG;
Quickshift от Renault.

Самая продвинутая по показателям роботизированная коробка ISR (Independent Shifting Rods) устанавливается на суперкары от компании Lamborghini.

Отличие роботизированной коробки передач от автоматической

Развитие и невысокая стоимость электронных блоков управления сделали возможным их применение на серийных моделях машин. Они имеют разные виды трансмиссии и возникает закономерный вопрос — в чем разница между коробкой передач роботом и автоматом? Если таковые отличия существуют, то какой вид из них будет лучше отвечать требованиям водителя и на какие характеристики следует обратить внимание при выборе автомобиля.

Разница между роботизированной коробкой и автоматом состоит в конструкции сцепления. Вместо гидротрансформатора в ней используется одно- или многодисковое сухое сцепление фрикционного типа.

В редукторе, как в механике, ведущие и ведомые шестерни находятся в постоянном зацеплении и задействуются они при помощи специальных муфт. Для уравнения угловых скоростей используются синхронизаторы.

Видео — тест драйв Лада Приора с роботом АМТ:

В автоматических коробках преимущественно используются редукторы планетарного типа и сложная система управления их функционированием. В первом и втором варианте выбор передаточного отношения определяется автоматикой. Это освобождает водителя от необходимости отслеживать режимы работы двигателя и производить переключения.

В сравнении автоматической коробки с роботом, лидером по такому показателю, как экономичность, является второе устройство. В сухом сцеплении механические потери значительно ниже, нежели у гидротрансформатора.

С другой стороны, автомат лучше обеспечивает плавность движения и езда в таком автомобиле более комфортная. Еще одним недостатком такого типа трансмиссии является дороговизна ремонта, который может выполняться только высококвалифицированными специалистами в условиях техцентра.

При выборе между роботизированной коробкой и автоматом следует принимать все вышеперечисленные факторы. Для недорогих бюджетных моделей существенными являются стоимость автомобиля и издержки на его содержание. При покупке элитных автомобилей такие вопросы обычно не имеют особого значения. Для водителя разницы в управлении автоматом или роботом практически нет.

Роботизированная коробка передач плюсы и минусы

Сложные системы, к каковым относятся и автомобильные трансмиссии, имеют вполне определенные достоинства и недостатка. Ниже приведен анализ плюсов и минусовв конструкции и эксплуатации роботизированной коробки передач. При этом в расчет принимаются динамические, стоимостные и некоторые другие характеристики агрегата.

К перечню положительных сторон коробки передач с роботизированным управлением можно отнести следующее:

Высокая надежность механизма редуктора, проверенного длительной эксплуатацией.
Применение сухого сцепления фрикционного типа способствует снижению потерь и .
Небольшое количество эксплуатационной жидкости – трансмиссионного масла порядка 3-4 литров, против – 6-8 литров у вариатора.
Высокая ремонтопригодность роботизированной коробки (фактически в качестве ее основы используется хорошо известная механика).
Автоматика повышает ресурс сцепления до 45 – 55 % по сравнению с традиционным управлением педалью.
Наличие полуавтоматического режима, позволяющего водителю вмешиваться в работу агрегата при движении в сложных дорожных условиях на подъеме или в пробке.

Достоинства КПП «робот» очевидны, что способствует повышению популярности данного типа трансмиссии на автомобилях разного класса. Усилиями инженеров и конструкторов агрегат постоянно совершенствуется, его характеристики улучшаются.

Автопроизводители стремятся найти оптимальные технические решения во время проектирования различных узлов транспортного средства. В результате появляются конструкционные новинки. Примером служит эволюция трансмиссии. Сейчас можно наблюдать различные варианты коробок переключения передач, которые успешно конкурируют между собой. Существуют механические, автоматические, роботизированные КПП либо бесступенчатые вариаторы.

В статье выясним, что такое роботизированная коробка передач, какими достоинствами и недостатками она обладает по сравнению с другими типами трансмиссии. Ведь часто от степени комфорта управления автомобилем зависит не только наше настроение, но и безопасность на дороге.

Начнем с того, что робот — это по сути механика, у которой переключаются передачи и выжимается сцепление автоматикой. Если взять, к примеру, тойоту короллу на роботе, которая выпускалась с 2007 года, то у нее роботизированная коробка — это один в один механика, у которой убрали обычный рычаг КПП и сцепление и вместо них поставили специальные сервоприводы — актуаторы. Из этого следует, что ездовые качества авто будут во многом схожи с обычной механикой, только не придется самому переключать передачи.

Работа этих КПП заключается в том, чтобы принять от водителя информацию в цифровом виде, а затем, правильно и быстро обработав ее, перевести все в механические манипуляции с шестернями и валами. Для управления выбором передач вместо обычного рычага, который соединен тросами или тягами с коробкой используется рычаг — джойстик, который лишь указывает электронике нужную передачу. За логическую часть отвечает электронный блок управления (ЭБУ).

Внешний вид рычага управления роботом на тойоте королле

Учитывая отзывы пользователей, отметим, что этот тип автомобильных редукторов обладает большинством достоинств автоматической трансмиссии и сочетает экономность и надежность автомобильной «механики». Для покупателя робот обойдется дешевле, чем классический «автомат», а это значит, появляется дополнительный позитивный аргумент в их пользу.

Большинство популярных автоконцернов занимаются выпуском моделей различных ценовых сегментов с установленными на них роботизированными узлами трансмиссии. Даже в бюджетном сегменте Renault в 2016 году выпустил автомобиль с «роботом» на борту.

Как работает роботизированная коробка

За основу роботизированного блока переключения скоростей в большинстве автомобилей взята механическая КПП. При этом манипуляции с переключением между ступенями занимаются специальные конструкционные надстройки, которые называются сервоприводами. В некоторых источниках эти переключатели имеют название – актуары. Один из них занимается включением/выключением сцепления, а миссией второго является физическое перемещение шестеренок в коробке. Это значит, что их работа помогает избавиться в салоне автомобиля от педали сцепления.

Внешний вид актуатора сцепления робота

Не все конструкции приводов одинаковые. Инженеры создали две их разновидности. В первом случае работоспособность поддерживается с помощью электричества, а во втором случае за плавность и быстроту переключений отвечает гидравлика. Обычно отзывы не всегда однозначные, поэтому опишем оба варианта.

Популярным устройством является электропривод . Данная конструкция отличается меньшей стоимостью и может ставиться даже на машины бюджетного класса. В основе управления заложен электромотор с редуктором и исполнительный механизм.
В гидравлической системе переключение передач выполняется с помощью цилиндров, толкаемых силой электромагнитных клапанов. Принцип работы в этом случае схож с классическим «автоматом». Вторым названием таких устройств является «электрогидравлический привод». Конструкция дороже обычного электропривода, но это компенсируется быстротой переключения между передачами. Также водитель не ощущает возникновение каких-либо резких провалов. Блок ставится на более дорогие автомобили.

Управление всеми операциями возложено на встроенный компьютеризированный узел. Он проводит контроль за оборотами двигателя, текущей скоростью автомобиля, получает информацию от ABS, антизаносной системы и отдает команды на исполнительный механизм.

Устройство сцепления в роботе

Первые «роботы» в автомобилях устанавливались с одним сцеплением. Эксперимент получился неоднозначным. Выявилось достаточное количество недостатков такой конструкции. В результате разработок появились КПП с удвоенным сцеплением. Рассмотрим эти типы коробок и их работу.

Устройство робота с двумя сцеплениями

Одно сцепление. Основой коробки переключения скоростей являются два вала: первичный и вторичный. На первичный (ведущий) вал подается вращение от двигателя. С мотором его разделяет сцепление. От вторичного (ведомого) вала посредством шестерен вращение передается на колеса. По команде электроники первый сервопривод разъединяет сцепление, а второй после разрыва занимается перемещением синхронизаторов так же, как это бы делал водитель рычагом на механической коробке. Однако, электроника «бережет» сцепление, и разрыв мощности часто становится заметен в салоне (эффект «кивания головой» пассажиров, когда временно пропадает тяга).
Два сцепления. Снизить эффект от негативного воздействия провалов тяги конструкторы попытались с помощью двойного сцепления. В результате появились конструкции, получившие общее название DCT (Dual Clutch Transmission). Позже концерном Volkswagen были разработаны шестиступенчатые коробки DSG (Direkt Schalt Getrieb). Эта аббревиатура, являющаяся просто товарным знаком, стала синонимом всех коробок с двойным сцеплением, также как слово «ксерокс» вошло в обиход не торговой маркой, а бумажной копией. У DSG в конструкции есть два первичных вала, один из которых находится внутри другого. Оба вала имеют соединение с мотором с помощью индивидуальных сцеплений. «Умная» коробка, запуская автомобиль в движение, включает первую скорость, но одновременно на втором валу входит в зацепление шестерня для второй передачи. Второй вал ждет замыкания своего сцепления и одновременного размыкания с первой передачей. Это экономит время переключения и обеспечивает плавность перехода между ступенями. Есть второе название таких коробок – «преселективные» (предугадывающие выбор). Например, для автомобилей Гольф время переключения роботизированной коробки составляет лишь 8 миллисекунд.

Инженеры, усовершенствую конструкцию двойного сцепления, разработали две разновидности этого узла. В первом случае было решено оставить окружение сцепления воздушным («сухой» тип), а во втором случае в узел залили рабочую жидкость («мокрый» тип). У водителей, предпочитающих агрессивный стиль вождения и резкие, глубокие нажатия на педаль газа, сухое сцепление будет часто перегреваться, что приведет к быстрому выходу его из строя.

Для снижения негативного воздействия на фрикционы в блоке залито масло. Отрицательный эффект также появился за счет проскальзывания и небольшой потери мощности в это время, но узел стал выдерживать более суровые нагрузки. Это положительно сказалось на его долговечности.

Преселективные трансмиссии в своем арсенале имеет большинство ведущих автоконцернов, среди которых Fiat, BMW, Ford, Mitsubishi. Показателем перспективности является то, что даже в Porsche признали уместность данной конструкции, ведь компания берет на вооружение только проверенные и перспективные модели. Разработки в этом направлении продолжаются.

Плюсы и минусы роботизированной коробки передач

К преимуществам относятся :

Конструкция узлов скомпонована на основании проверенных временем механических коробок передач. За счет этого повышается общая надежность агрегата, которая выше, чем у вариаторов.
Занимаемый объем в подкапотном пространстве существенно меньше, чем у классических «автоматов», соответственно расход на масло во время эксплуатации для данной коробки будет ниже, чем у аналогов.
Работоспособность сцепления, особенно мокрого типа, у «роботов» на 25-30% выше.
Также отличие роботизированной коробки передач от автоматической заключается в стоимости производства и ремонта этого агрегата, говорящее в пользу «роботов», а не «автоматов» и вариаторов.
Большинство современных коробок с роботизированным управлением имеет возможность переключать ступени в ручном режиме, что схоже с Типтроником на автоматических КПП.
Масса коробки-робота значительно меньше АКПП. Это дает преимущества при установках на малогабаритные авто, где масса даже в несколько десятков килограмм играет существенную роль.
Расход топлива на автомобилях, агрегатированных «роботами», сопоставим с расходом на механических КПП и меньше, чем у остальных конструкций при прочих равных условиях.

К недостаткам относятся :

Есть конструкции с роботизированными коробками, у которых задержка между переключениями передач достигает двух секунд. Это относится к электрическим переключателям. При такой езде теряется динамика и может возникать дискомфорт для водителя.
Использование гидроприводов для ускорения переключений повышает скорость между включением ступени до 0,05 с. Однако, эта конструкция значительно удорожает весь узел. Тормозную жидкость, используемую в качестве рабочей жидкости, необходимо постоянно удерживать под высоким давлением, что отнимает часть мощности у двигателя. Гидравлика становится эффективной больше у мощных автомобилей или машин премиального класса.
Более дешевые модели не обеспечивают адаптивной подстройки автоматики под стиль вождения владельца автомобиля.
Преселективные модели пока еще достаточно дорогие в ремонте. Хотя механическая часть весьма надежна как и у простой механики, при недоработанных прошивках ЭБУ и неидеальной конструкции сцеплений часто случается преждевременный износ последних. А все «навесное» оборудование робота (сцепления, ЭБУ, актуаторы) стоит приличных денег. Поэтому при покупке авто с пробегом стоит проверять робот с особой тщательностью и узнать сроки последнего его обслуживания, посмотреть чеки на выполненные работы.

Но все же большинство положительных факторов достаточно легко перекрывают все негативные моменты. Поэтому для того чтобы насладиться всеми «плюсами» роботов, необходимо выбирать новые варианты конструкций, в которых основные недостатки минимизированы или полностью устранены.

Заключение

Процесс окончательного усовершенствования роботизированных коробок еще не наступил. Инженеры стремятся сделать конструкцию более надежной и быстрой, и по некоторым показателям это им удается. При этом авто с «роботами» находят своих поклонников уже сейчас.