Что такое робот в автомобиле: Роботизированная коробка переключения передач (РКПП): особенности и специфика устройства

alexxlab

Содержание

Робот в автомобиле

Сегодня все больше транспортных средств оснащаются роботизированными коробками переключения передач, которые на сленге автомобилистов именуются просто «роботами».

Это понятие говорит о том, что формирование импульсов для системы управления трансмиссией осуществляется согласно особенностям движения автомобиля и отдаваемым водителем командам, которые после их обработки согласно алгоритмическому порядку, управляют работой коробки. Главной особенностью «робота» является его универсальность, экономичность и удобство в управлении, которые обусловлены единым сочетанием в одном корпусе коробки — «автомата» и традиционной «механики». Помимо этого, роботизированная трансмиссия стоит несколько дешевле автоматической, что позволяет ее устанавливать не только на премиальные автомобили, но и на модели бюджетного класса.

Коробка-«робот» работает в двух режимах:

— полуавтоматическом;

— автоматическом.

Кстати, стоит отметить, что существенных отличий в работе роботизированной и автоматической КПП практически нет. Как только скорость движения достигнет определенной отметки, система электронного управления трансмиссией считывает показания датчиков, на основании которых выбирает необходимый режим работы коробки. Также любой автомобильный «робот» обладает функцией типтроник, которая позволяет управлять коробкой и переключать передачи в ручном режиме. Однако это управление несколько отличается от управления механической КПП тем, что при включении передач рычаг роботизированной коробки не перемещается в определенную позицию, а лишь повышает либо понижает передаточное число. Очень часто коробку-«робот» называют последовательной КПП из-за особенностей ее работы. Также существуют коробки, имеющие специальные лепестки, расположенные в пространстве под рулевым колесом, которые предназначены для управления процессом переключения передач. Такое расположение селекторных лепестков коробки очень удобно, поскольку в момент переключения передач водителю не нужно отвлекаться от управления автомобилем.

Как устроен «робот»?

Устройство такого типа трансмиссии в зависимости от производителя может иметь некоторые различия, но, несмотря на это, в основе функционирования этих коробок заложен единый принцип: механическая трансмиссия, в конструкцию которой входит управленческий модуль, который переключает передачи и корректирует работу сцепления. 

Easytronic и особенности его конструкции

Во всех роботизированных КП используется сцепление фрикционного типа с одним либо несколькими дисками. Однако большинство «роботов» имеют двойное сцепление, благодаря которому передача крутящего усилия с коленвала силового агрегата осуществляется с постоянной мощностью.

Поскольку основным агрегатом коробки-«робота» является механическая система передачи усилия, при производстве такой трансмиссии, зачастую берется уже готовый агрегат с соответствующими характеристиками. Например, основой производимого Мерседесом «робота» Speedshift является доработанный «автомат» 7G-Tronic с фрикционной системой сцепления, которая пришла на смену гидротрансформатору. Роботизированная баварская трансмиссия SMG создана на базе МКПП с электрогидравлической системой управления сцеплением.

Как работает роботизированная трансмиссия?

Среди особенностей роботизированных коробок стоит отметить их виды передачи сцепления, которые могут иметь как электропривод, так и гидравлику. В качестве исполнительных элементов электроприводного «робота» выступают обыкновенные электродвигатели, а в гидравлическом приводе – гидроцилиндры с электромагнитной системой управления клапанами.

Также существует ряд роботизированных КПП с электроприводом, управляющим гидромеханическим блоком, который в свою очередь приводит в действие систему сцепления.

Электроприводные «роботы» являются в основном прерогативой недорогих и бюджетных моделей транспортных средств, поскольку этот тип привода не может обеспечить максимальное быстродействие при переключении передач.

Гидравлический тип привода в конструкции коробки передач работает только при постоянном наличии высокого давления в системе, что в свою очередь сопровождается повышенным энергопотреблением. Все же такая трансмиссия отличается высоким быстродействием и довольно часто, «робот» с гидроприводом устанавливается на спорткары. Система управления этого типа роботизированной трансмиссии состоит из главного модуля, измерительных датчиков и блока исполнения команд. Все основные параметры работы коробки передач постоянно собираются измерительными датчиками, после чего соответствующий сигнал поступает в управляющий модуль, который, согласно алгоритму действий, передает сигналы исполнительным устройствам трансмиссии. Заметим, что в гидроприводной трансмиссии в конструкцию управляющего модуля дополнительно входит блок, который поддерживает необходимое для правильного функционирования гидроцилиндров давление и корректирует их работу. Исполнительными устройствами для электроприводного «робота» являются электромоторы, а для трансмиссии с гидроприводом – система электромагнитных клапанов.

Особенности работы роботизированной трансмиссии с системой двойного сцепления

Такие коробки передач в последние годы широко распространены в автомобильной технике. Все дело в том, что коробка-«робот» стандартной конструкции имеет один существенный недостаток: длительное время на обработку команд, в связи с чем увеличивается промежуток между переключением передач. Это служит причиной некоторого нарушения динамики движения автомобиля, и делает менее комфортной езду на нем, что в принципе, служит реальной причиной отказа от приобретения транспортного средства с простой конструкцией роботизированной трансмиссии. Роботизированный тип коробки с двойным сцеплением полностью лишен этого недостатка, то есть переключение передач в нем осуществляется без потери либо снижения мощностного потока. Благодаря системе с двойным сцеплением включение выбранной передачи возможно еще на этапе работы предыдущей, таким образом, трансмиссия работает в постоянном и беспрерывном режиме. Кстати, роботизированная коробка с системой двойного сцепления еще называется преселективной КПП. Типичными представителями преселективных КПП являются системы DSG,

PowerShift, S-Tronic и другие…

Еще одним плюсом «робота» с двойным сцеплением являются малые габариты агрегата, что позволяет оборудовать подобным видом трансмиссии малогабаритные, малолитражные модели автомобилей.

Чем отличается роботизированная коробка передач от автоматической?

На первый взгляд непосвященный автомобилист видимых различий и не заметит, ведь оба типа автомобилей не имеют педалей сцепления, к тому же селекторы трансмиссий практически ничем не отличаются друг от друга. Однако оба вида коробок передач имеют множество существенных различий. Можно даже сказать, что роботизированная коробка больше напоминает классическую «механику». Коробка-«автомат» отличается от роботизированной и механической коробок наличием гидротрансформатора и сложной конструкции редуктора. Эти составные элементы обеспечивают плавный режим выбора и переключения передач. В автоматической коробке передач роль сцепления играет гидротрансформатор. Кстати, он также входит в конструкцию роботизированной трансмиссии. Следовательно, «робот» является неким аналогом «механики» с той лишь разницей, что процесс переключения передач осуществляется в автоматическом режиме при помощи гидравлической системы, которой управляет специальный электронный модуль.

Преимущества и недостатки данных коробок

Что касается преимуществ, то по сравнению с МКПП переключение передач происходит автоматически, а значит – удобнее. По сравнению с АКПП преимуществом можно назвать топливную экономичность и меньшую массу коробки. Также автомобиль с коробкой-роботом, будет иметь меньшую стоимость по сравнению с точно таким же авто, но укомплектованным АКПП.

Из недостатков стоит выделить толчки и некоторые рывки во время переключения с одной передачи на другую. Также можно заметить некоторые паузы между передачами. На уклоне, такая машина может немного откатиться в начале движения. Поэтому стоит быть внимательным, начиная движение в гору (например, вы стоите на регулируемом ж/д переезде с уклоном).

Появление роботов с двойным сцеплением устранило практически все указанные выше недостатки (кроме отката назад), но применение такого сцепление сильно удорожило коробку, да и само сцепление – расходный материал, который недешев и нуждается в периодической замене.

Это видео расскажет о том, как работает роботизированная кпп (робот):

 

Почему на «роботе» нельзя ездить так же, как на обычной АКПП? | Обслуживание | Авто

Роботизированные коробки делятся на два вида: с одним и с двумя сцеплениями. «Роботы» первого типа изготавливаются из механических ручных 5-ступенчатых коробок путем присоединения к ним мехатроника и исполнительных механизмов, умеющих дергать кулису вместо человека.

К коробке крепится электромеханический блок с тягами, который по команде управляющей электроники разжимает сцепление и втыкает передачи. По сути, это настоящий робот с руками, но без ног, севший внутри моторного отсека на трансмиссию и выполняющий за водителя тяжелую работу. Благодаря этому появляется возможность убрать из салона надоедливую педаль сцепления.

Однако нужно помнить, что функционирует такая роботизированная коробка совсем не как «автомат». При переключениях она надолго задумывается и меняет ступени с рывками, и автомобиль едет в рваном ритме. Все это быстро надоедает.

Слабое звено роботизированной трансмиссии — это сцепление. При попытках ездить с «роботом», как на автомате в режиме D, оно быстро изнашивается.

Дело в том, что в классическом «автомате» передача крутящего момента от двигателя к коробке происходит через особый технический узел, называемый гидротрансформатором. Он не имеет прямой механической связи между входным и выходным валами, а момент перебрасывается за счет вращения крыльчатых колес в масле. Тереться там нечему.

Однако «робот» устроен по-другому. Он не имеет гидротрансформатора, и если подолгу выжимать сцепление на остановках, то внутренняя механика коробки изнашивается. Трутся и греются диски, испытывает сверхнормативные нагрузки вилка, подшипник и прочие детали.

В общем, на «роботе» нельзя стоять на светофоре в режиме D и надо как можно чаще переключать коробку в нейтраль (N). Тогда сцепление проживет намного дольше.

Два диска лучше, чем один

Второй тип роботизированных трансмиссий — это очень дорогие и сложные в производстве преселективные коробки. Они были изобретены для автоспорта и пришли в мир гражданского автомобилестроения благодаря Porsche и Volkswagen.

Конструктивно они не похожи на вышеописанные роботизированные коробки и по техническим характеристикам намного превосходят классические гидромеханические «автоматы» . Но преселективные «роботы» имеют и ряд недостатков, главный из которых — это низкая надежность пакета сцеплений.

Преселективная коробка имеет сразу два сцепления вместо одного. За счет этого удается избежать рывков и снизить время переключения ступеней. Разгон получается ровным и динамичным.

Преселективная коробка получила защиту от перегрева при движении в пробке. Во время остановок она умеет разводить диски на максимальное расстояние без вреда для себя. Поэтому переводить ее в нейтраль не нужно. Однако здесь тоже есть хитрости.

На остановках от водителя требуется нажимать тормоз с заметным усилием. Тогда электроника понимает его намерение, размыкает сцепление, мотор сбрасывает обороты до холостых, стрелка тахометра опускается до 800 единиц и машина стоит перед светофором и ждет следующей команды на старт. Нет трения — нет перегрева и выработки технического узла.

Однако если водитель жмет на педаль вполсилы и лишь гладит ее ногой, то электроника путается. Она считает, что автомобиль начал плавное движение, а значит, сцепление должно действовать в режиме легкого зацепления. Диски сходятся, трутся и передают небольшой момент от мотора. Автомобиль как бы имитирует работу гидротрансформатора и старается по чуть-чуть ползти вперед. Но тормоз полностью не разжат, и машина остается на месте. А расслабившийся водитель даже не предполагает, что убивает свой автомобиль.

Пробка — главная опасность

Противопоказано «роботам» обоих типов и движение в пробке со скоростью 2-3 км/ч, хотя классический гидромеханический «автомат» с черепашьим шагом справляется играючи. В любом заторе можно видеть такие микроскопические подвижки на 20-30 см.

Минимальная безопасная скорость для любого «робота» — 5 км/ч, то есть нижний порог скорости движения на первой передаче с полностью сомкнутым сцеплением.

Поэтому в пробках, чтобы продлить ресурс «робота», необходимо действовать по строгому алгоритму: старт и остановка с крепким выжимом педали тормоза. Если поток едет со скоростью менее 5 км/ч, можно подождать, пока впереди освободится пространство, и потом проехаться вперед со скоростью 5 км/ч. Естественно, это раздражает окружающих, но капризный «робот» требует щепетильного отношения к себе. Иначе блок сцепления придется менять уже к 60 тыс. км пробега.

«Робот» DSG в новом автомобиле: вопросы и ответы

Что такое роботизированная коробка передач DSG? Это еще одна альтернатива классическому “автомату”. Если не вдаваться в подробности, ее конструкцию можно описать так: две механические КПП в одном корпусе с двумя дисками сцепления. Переключением передач “заведует” компьютер. Эта трансмиссия работает гораздо лучше обычных “роботов”, которые идут на модели, к примеру, Opel или Toyota (которые тоже не без греха, судя по отзывам владельцев).

 

По сравнению с механической коробкой передач, характеристики нового автомобиля даже улучшаются: 160-сильный Volkswagen Golf 1.4 TSI с МКПП расходует 8.1 л/100 км в городском цикле, такой же, но с DSG – всего 7,5 л/100 км. Некоторые версии с DSG даже быстрее разгоняются с 0 до 100 км/ч, чем автомобили с “механикой”! Общепризнанный недостаток всего один: цена. Для нового Volkswagen Polo переплата составляет около 1500 долларов. На фоне средней цены “чуть больше 15-ти” это много. Но в отзывах владельцев говорится и о других недостатках.

“Все журналисты очень довольны DSG, а мне она не совсем нравится. Во-первых, автомобиль откатывается назад, когда стоишь на горке. Во-вторых, при старте места коробка “задумывается”. Проходит несколько секунд, и только потом новый автомобиль начинает ехать. В-третьих, когда Passat катится назад, а ты включаешь передачу – ощущаются сильные удары. На низких скоростях автомобиль глох при маневрах вперед-назад. Коробка передач мне кажется “сыроватой”, блок управления меняли по гарантии два раза…” – это цитата из отзыва владельца о новом автомобиле Volkswagen Passat.

Факты:

1. DSG стоит дороже примитивного “робота” и классического “автомата”. В случае с Volkswagen Polo доплата составляет около 1300 долларов.

2. При перегреве сцепления электроника может отключить коробку передач. Любители побуксовать в грязи должны это запомнить.

3. Автомобили с трансмиссией DSG могут откатываться назад при включенном режиме “Drive”. Volkswagen это не признает, но это правда.

4. Роботизированные коробки передач с двойным сцеплением, аналогичные DSG, применяют многие компании (Audi, Ford, Mitsubishi, BMW, Porsche и другие).

Ситуацию комментирует Сергей Борисик, тренер учебного центра импортера Volkswagen «Атлант-М Фарцойгхандель»:

— Откатывается назад? “Задумывается” при старте с места? Честно говоря, очень похоже на какую-то техническую проблему. Владельцу нужно обратиться на СТО и описать ситуацию. Потому что для DSG эти нюансы нехарактерны, другие владельцы новых автомобилей на такое поведение не жаловались. Скорее всего, речь идет о сбое в программе. Либо, такое очень редко, но бывает – продукты износа трансмиссии попадают под клапаны, поэтому есть вопросы с переключением передач. Но сама по себе коробка передач очень надежна. “Убить” ее едва ли не труднее, чем обычную “механику”. Управляющий компьютер отслеживает температуру сцепления. И если он замечает, что она выше допустимой нормы, коробка передач просто отключается. Остыв, она снова заработает. По нашим наблюдениям, ресурс и коробки передач, и сцепления очень большой. Особенно если соблюдать нехитрые правила эксплуатации нового автомобиля:

1. При остановке нужно сначала полностью остановить автомобиль, потом включить режим “паркинг”. После этого затянуть ручник. Оставлять автомобиль на “паркинге” не рекомендуется, лучше использовать ручной тормоз.

2. Ни в коем случае нельзя включать режим Drive, когда автомобиль катится назад. С DSG в этой ситуации ничего не произойдет. Но обычный “автомат” испортить можно.

3. Если DSG так называемой “мокрой” конструкции, в которой используется масло, не забывайте каждые 60 000 км менять в ней масло. Это недешево, литра масла стоит 30-40 долларов, в коробке передач залито около 7 л. Общая сумма около 200 долларов.
Я еще раз подчеркиваю: при грамотной эксплуатации проблем с роботизированными коробками передач нет. Если у владельца нового автомобиля появляются вопросы, приезжайте на СТО любого фирменного дилера, вам помогут.

Будьте в курсе всех событий на рынке новых автомобилей от официальных дилеров в Беларуси! Следите за акциями, скидками и специальными предложениями на каналах автопортала Domkrat.by – и делайте правильный выбор своего будущего автомобиля!