Как работает акпп робот. Как это работает: роботизированная коробка передач

Растёт с каждым днём. Ещё совсем недавно автолюбители всего мира узнали о том, что существует стандартная АКПП с гидротрансформатором. Позже машины стали укомплектовывать бесступенчатыми вариаторами. И теперь появились роботизированные КПП. Многие ещё не доверяют этому свежему техническому решению. Так что лучше - «автомат» или «робот»? В чём различия между этими коробками, что выбрать рядовому автолюбителю?

Роботизированная КПП

Такая КПП или же «коробка-робот» - это не автомат.

На самом деле, это механическая трансмиссия, где функции отключения сцепления и проходят в автоматическом режиме. Название такой системы говорит о том, что водитель автомобиля и дорожные условия формируют лишь входные данные. А вся работа внутри КПП проводится при помощи электронного блока по определённым алгоритмам. Это главное отличие коробки: «робот» от «автомата» разнится этим в первую очередь.

«Робот» - это комфорт АКПП, высокая надёжность, а также экономия топлива - ведь он является механикой. При этом роботизированная коробка зачастую намного дешевле классических автоматических решений. Сегодня многие популярные и даже неизвестные автомобильные бренды оснащают свои авто именно такими установками. Уже есть производители, которые установили такие коробки на всю линейку: от бюджетных моделей до премиум класса.

Как устроена роботизированная КПП

Чем «робот» отличается от «автомата»? Как минимум своим устройством. «Роботы» также могут отличаться между собой. Однако есть в этих узлах кое-что общее. Это МКПП, где переключением и сцеплением управляет электроника. В подобных решениях применяют фрикционную систему сцепления.

Она может быть как однодисковой, так и многодисковой. В современных КПП обычно применяют двойное сцепление. Это позволяет избежать потерь в мощности и динамике. В основе «роботов» лежит привычная механика. На производствах применяются уже готовые решения. К примеру, в роботизированных системах SpeedShift используется база АКПП 7G-Tronic от «Мерседес». Здесь просто вместо гидротрансформатора установили диски сцепления.

Модель SMG от BMW - это шестиступенчатая механическая КПП с электрогидравлическим приводом сцепления. Так, что по технической части разница между «роботом» и «автоматом» - отсутствие гидротрансформатора и другая электроника. Вот и все отличия.

Привод роботизированных КПП

КПП-роботы бывают гидравлическими либо электрическими. Если модель имеет последний привод, тогда в качестве него используют сервомоторы и механизмы. Если он гидравлический, то работа осуществляется при помощи гидроцилиндров, которые управляются посредством электромагнитных клапанов. Специалисты и маркетологи называют эту систему электрогидравлическим приводом. Такими коробками оснащены некоторые модели Opel и Ford. Также может быть использован гидромеханический узел совместно с электрическим двигателем. Мотор в этом случае служит для перемещения основного цилиндра сцепления.

Электропривод отличается более медленной работой. Средняя скорость переключения составляет около 0,3-0,5 с. А потребление энергии - значительно меньше. Системы на гидро-приводе обеспечивают постоянное давление, а, значит, энергетические затраты будут выше. Однако, гидравлика гораздо быстрее. Подобные решения устанавливаются на спортивные автомобили из-за высокой скорости работы.

Привод и область применения

Электрические «роботы» применяются чаще на бюджетных моделях автомобилей.

Среди популярных коробок можно выделить: Allshift - Mitsubishi, Dualogic - Fiat, 2-Tronic - Peugeot. Гидравлику устанавливают на более дорогие модели.

Управление

Управляет робо-КПП специальная электронная система. В неё входят различные датчики, ЭБУ, а также исполнительные системы. Датчики наблюдают за основными параметрами. Ещё в отслеживается уровень давления, температура. Датчики отдают информацию в блок управления. На основании полученных сигналов, блок формирует управляющие импульсы на исполнительную часть по определённым алгоритмам. Управляющий блок находится в постоянном взаимодействии со многими узлами в авто.

В гидравлических системах, кроме всего этого, в блок управления также входит гидравлический элемент, обеспечивающий управление работой гидравлики. Это ещё одно отличие «робота» от «автомата».

Робот с двойным сцеплением

Главный недостаток подобных решений - долгое время срабатывания. Это приводит к рывкам и провалам в динамике.

Всё это в комплексе снижает комфорт управления. Но это было раньше. Сейчас эту проблему решили двумя сцеплениями, что обеспечило быстрое переключение без потерь в мощности. Ещё одно отличие «робота» от «автомата» следующее: при одной включённой передаче водитель может выбрать другую и, если необходимо, включить её без каких-либо перерывов. Такие системы называют переселективными коробками. Ни одно автоматическое решение пока не может такого предложить.

Ещё одно преимущество систем с двойным сцеплением - высокая скорость работы. Она здесь зависит лишь от скорости переключения муфт. Это применено в популярной DSG от «Фольксваген». Чем «робот» отличается от «автомата»? Стоит сказать про компактные размеры первого и малый вес. Это очень актуально для небольших малолитражных моделей авто. Кроме компактности, отмечают большое энергопотребление. Высокая скорость работы с постоянной отдачей крутящего момента даёт возможность получить хорошую разгонную динамику и экономию горючего.

Как работает «робот»?

Что касается работы, то здесь доступно два режима - автоматический и полуавтоматический. В первом случае ЭБУ по датчикам реализует заложенные алгоритмы. В каждой роботизированной коробке есть ручной режим. Он аналогичен работе Tiptronic на большинстве «автоматов». Этот режим позволяет последовательно переходить от низшей передачи к высшей при помощи селектора.

Коробка «робот» и «автомат»: разница

Если взглянуть на обе системы с точки зрения эксплуатации, то отличий немного. В случае с «автоматом» отсутствует управление сцеплением. Робот же им управляет, но полностью автоматически. «Робот» - это механика, автомат - гидромеханическая система. В этом и кроется отличие его от «автомата».

Важно брать во внимание разгон с опозданием. Жидкость в автоматической трансмиссии не может сразу справиться с воздействием ведомого вала. Они сцеплены не очень жёстко - это своего рода «предохранитель». Трансформатор будет вращаться свободно даже тогда, когда что-то заклинит. гидротрансформатора небольшой, поэтому часть мощности пропадает. Если двигатель отключён, «автомат» не может работать.

Плюсы и минусы

Чем «робот» отличается от «автомата»? Как минимум ценой. Среди достоинств можно выделить надёжную конструкцию.

В основе - механика, которая уже достаточно изучена и проверена. По своей надёжности РКПП значительно превосходит и вариатор, и «автомат». Также считается, что применение РКПП может способствовать меньшему расходу горючего. Так, некоторые владельцы заявляют об экономии до 30%. потребляет меньшее количество масла. Так, здесь хватит 2-3 литров, а вариатор съест 7. Число передач равно количеству на механической трансмиссии.

Механика значительно проще и дешевле ремонтируется, хотя автолюбители пишут на форумах, что обслуживание достаточно дорогое. Но большую часть поломок можно выполнить своими руками, имея необходимый опыт. Также увеличен ресурс дисков сцепления. В условиях города водитель часто стоит в пробках, а на подъёмах функция ручного управления будет очень полезной. Среди недостатков - отсутствие возможности прошивки агрегата.

Скорость работы ниже, чем на автомате. В городе требуется переключаться на полуавтоматический режим. На подъёмах размыкается сцепление.

Визуальные различия

Если автолюбители не знают, как отличить «автомат» от «робота», то, выбирая автомобиль, стоит взглянуть на селектор. Если есть знак P, тогда это автомат. Если есть только N и R, тогда это «робот».

Какую трансмиссию выбрать?

Если сравнить плюсы и минусы, то ни одна трансмиссия преимуществ не имеет. Иначе производители бы уже выпускали самое лучшее решение. Выбор зависит больше от личных предпочтений. Трудно сказать, что лучше: «автомат» или «робот». Нужно отметить, что АКПП - это плавность, РКПП - динамика. Итак, мы выяснили, чем «робот» отличается от «автомата».

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.

Схемы: drive.ru

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

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.

Для того чтобы узнать, что такое роботизированная коробка передач, достаточно вспомнить, каково устройство обычной МКПП. Можно сказать, что эта коробка – некий компромисс между МКПП и АКПП . С одной стороны от механики роботы позаимствовали детали и элементы, с другой, от автомата – удобство управления.

Как считают эксперты, робот та же МКПП. После команды, идущей от электроники, сервоприводы и дают возможность переключать ступени.

Что это за коробка?

Что такое роботизированная коробка передач, которая намного проще и обходится дешевле, чем большинство автоматов? Конечно сравниться с последними она не сможет по плавности хода автомобиля и четкости работы. Однако несмотря на это, роботы устанавливаются на некоторые модели автомобилей. К примеру, Peugeot 107 наделен такой коробкой. Но не надо думать, что робот – это удел бюджетных автомобилей. Так, Bugatti Veyron оснащен такой же коробкой.

Считается, что это исключение, ведь Bugatti суперкар и наделен автомобиль еще и отличной управляющей электроникой, которая справляется с переключением скоростей нередко лучше опытного водителя.

Отметим, что появлению робота мы обязаны технологическому прогрессу. Произошло это в начале этого века, когда доброй, но уже устаревшей коробке нашли прекрасную замену.

Механика и робот

Сравним механику и робот. Первая коробка состоит из двух валов. Крутящий момент от мотора автомобиля передается на первичный вал через сцепление. Что касается вторичного вала, то он передает уже на колеса крутящий момент.

Итак, когда водитель задействует определенную передачу, то он выжимает сцепление. Тем самым, первичный вал отсоединяется от силового агрегата. Синхронизаторы продолжают работу МКПП – они перемещаются, так как на них воздействует рычаг коробки. Когда водитель отпускает педаль сцепления, синхронизатор жестко фиксирует заданную передачу. Крутящий момент передается на главную передачу и колеса. Таков принцип работы этой коробки.

Что касается робота , то здесь практически та же схема работы. Только вот отключение/включение муфты возлагается в данном случае на сервоприводы или как они еще называются – актуаторы. Последние – это в основном устройства с электрическим моторчиком, но встречаются и гидравлические актуаторы.

Сервоприводы – очень важный элемент роботизированной коробки. Но ими управляет не менее значимый узел – . Когда водитель дает команду на переключение передачи на первую, сцепление выжимает первый актуатор, а второй – включает требуемую скорость. Затем сервопривод №1 плавно отпускает сцепление и дальше все возлагается уже на БУ. Другими словами, роботизированная коробка только при переключении первой скорости работает, как механика. Дальше она уже настоящий автомат.

Особенности робота

Отличается роботизированная коробка следующими преимуществами:

• Надежная конструкция, по сравнению с автоматом, ведь собрана коробка практически так же, как и МКПП;
• Влияет на экономию топлива почти на 30%;
• Обслуживание робота обходится намного дешевле автомата или вариатора. Трансмиссионное масло, которое заливается в коробку, очень дорогое. В робот идет всего 3 литра (в тот же вариатор целых 7);
• Цена ремонта робота также оценивается ниже в сравнении с автоматом. Скажем даже больше: отремонтировать робота способен даже сам водитель, если он обладает знаниями автослесаря;
• Робот наделен полезной , которая дает возможность переключать скорости вручную;
• У робота увеличенный ресурс работы сцепления, который преимущественно отличает его от МКПП

Недостатки

• Невозможно будет увеличить динамику ресурса, так как БУ не позволит этого сделать (хотя, в некоторых случаях БУ прошивают и увеличение становится возможным);
• При езде в гору сцепление может неожиданно разомкнуться, так как имеет свойство быстро нагреваться, особенно в том случае, если водитель неопытен и включает чаще низкие передачи. также влияют на робота отрицательно;
• Ощутимые рывки при переключении передач – визитная карточка роботизированной коробки. По этой причине владельцам автомобилей с роботом совет: переключая скорости, сбрасывайте педаль акселератора и после переключения нажимайте на газ наполовину, давая машине разогнаться;
• Роботы порой зависают и это чуть ли не главный минус такой коробки;
• В условиях городской езды робот не так эффективен. При движении по городу на автомобилях с роботом, при длительных остановках/стартах повышается риск поломки коробки. С другой стороны, полезная функция Типтроник поможет этого избежать.

Я думаю, не открою вам Америку, если скажу, что роботизированные коробки становятся все больше популярны. Одни из них, с точки зрения потребителя, просто волшебны – имеют много ступеней и шустро ими перебирают в процессе езды. Другие заставляют водителей ежедневно мучиться, нещадно “тупя” при каждом удобном случае.

Давайте вместе разберемся в чем подвох, почему же между ними “пропасть” с точки зрения вождения. Начнем с того, что роботизированные коробки передач, по сути, делятся на два вида: с одним сцеплением и двумя.

Робот с двумя сцеплениями

Как правило, с двумя сцеплениями – это сложные современные технологические коробки с большим количеством передач и впечатляющей скорость работы. Порой она составляет менее 0.5 секунды, что практически позволяет добиваться ускорений без разрыва тяги. Обеспечивается это благодаря очень интересному ходу мысли конструкторов – на одном валу кпп располагаются парные передачи, к примеру, 2, 4, 6, 8. На другом непарные – 1, 3, 5, 7. Сам момент переключения производится не путем втыкания нужной передачи, а переключением между валами. Происходит это крайне быстро, ведь размыкаются и смыкаются автоматические сцепления особой конструкции, которые полностью под контролем быстрой электроники.

Передвижения на авто с такой коробкой почти всегда кайф для драйвера – молниеносные переключения в связке с 6-8 передачами позволяют полностью раскрывать потенциал любого мотора. А значит при неплохой динамике (зависит от двигателя) получается весьма маленький расход.

Недостатков у таких коробок три:

1. “Ломучесть”. Да, они склонны ломаться, ввиду своей весьма сложной конструкции.
2. Дороговизна. За все приходится платить. Правда, скорее всего, оно того стоит.
3. Небюджетный класс. Встретить такие “коробасы” в недорогих авто, увы, не получится. В противном случае, бюджетный класс с такой коробкой автоматически переедет в другой ценовой сегмент.

Роботы с одним сцеплением

Печаль, но именно с ними придется иметь дело большинству автолюбителей. Эти коробки были построены с одной целью – пересадить приверженцев автомата на недорогие современные малолитражки, которые до этого или не имели модификаций с автоматом вовсе, или там был установлен очень “тугой” старый гидротрансформатор (классика АКПП).

У них это получилось. Бюджетный класс самый массовый, а имея недорогую “автоматическую” коробку, от клиентов нет отбоя.

Как же эта прелесть устроена

Представьте, берем стандартную механическую коробку передач и “колхозим” к ней исполнительный механизм, который по требованию электроники “выжимает” сцепление, а сервопривод включает нужную передачу, после чего сцепление обратно смыкается электроникой. Так и происходит смена передач.

Ввиду примитивности и, в общем-то, адаптации механической коробки передач, получаем самый глобальный косяк – коробка очень долго переключается, разрывая тягу и на две, а то и три секунды, в зависимости от конструкции коробки и настроек. На дороге это чудовищный сюрприз, особенно если вы за рулем авто с такой коробкой впервые.

Чудом разъехавшись, я еще долго говорил много “армянских” слов в адрес себя и коробки. Сделав однозначный вывод, что к роботам нужно основательно привыкать, вникая в их особенности. Для тех, кто предположит, что та тачка была дефектная, скажу, что на протяжении многих лет я не раз встречал роботизированные коробки передач с аналогичным “характером”.

Плюсы

1. Относительная надежность. Основная часть агрегата от механической коробки – надежна. А в случае переборки не потребует значительных вложений.
2. Экономична. Не так как с двумя сцеплениями, но почти на уроне с механическими коробками передач. Что для “автоматической” дешевой трансмиссии – отличный показатель.
3. Вес. Легкие, компактные. Без проблем становятся в малолитражное авто, как и МКПП.
4. Цена. Себестоимость роботизированных коробок ниже, нежели вариаторов или классических автоматов.

Недостатки

1. Сцепление. Сцепление отпускает электроника, не “понимая” износа узла сцепления. Адаптацию можно и нужно делать, но происходит это даже не каждое ТО. В результате в некоторых авто из-за этого его хватает всего на 20-40 тыс км.
2. Медленно работает. Нерасторопность данного вида коробок действительно огорчает. На примере моего опыта, я думаю, вы понимаете насколько это печально.

Итоги

От обеих видов роботизированных коробок передач никуда не деться. Они обе заняли свои ниши и имеют право на жизнь. Если вам нужна прогрессивная, современная, быстрая коробка – ваш выбор за двумя сцеплениями. Если же надо, чтобы хоть “что-то” переключало передачи за вас – сойдет и с одним сцеплением. В любом случае выбор всегда остается за Вами.

• , 10 Ноя 2016

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.

1. 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.
2. 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

1. 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).
2. 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 :

1. Конструкция узлов скомпонована на основании проверенных временем механических коробок передач. За счет этого повышается общая надежность агрегата, которая выше, чем у вариаторов.
2. 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.
3. Работоспособность сцепления, особенно мокрого типа, у «роботов» на 25-30% выше.
4. Также отличие роботизированной коробки передач от автоматической заключается в стоимости производства и ремонта этого агрегата, говорящее в пользу «роботов», а не «автоматов» и вариаторов.
5. Большинство современных коробок с роботизированным управлением имеет возможность переключать ступени в ручном режиме, что схоже с Типтроником на автоматических КПП.
6. Масса коробки-робота значительно меньше АКПП. Это дает преимущества при установках на малогабаритные авто, где масса даже в несколько десятков килограмм играет существенную роль.
7. 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 :

1. 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.
2. 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.
3. Более дешевые модели не обеспечивают адаптивной подстройки автоматики под стиль вождения владельца автомобиля.
4. 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.