30Окт

Преселективный робот – механика и автомат в одном флаконе

Содержание

механика и автомат в одном флаконе

При выборе автомобиля покупатель обращает внимание на различные нюансы и технические особенности своей покупки. Принимается во внимание цвет, двигатель, комплектация салона и, конечно, коробка передач. У многих производителей сейчас достаточно вариантов комплектации с различными вариантами КПП. Для любителей активной езды предлагается проверенная механика, для ценителей комфорта и участников пробок городского движения есть автомат и вариатор. Но сегодня производители предлагают еще один вариант, совместивший в себе механическую основу с автоматическим переключением передач – преселективную коробку передач.

Простота механической коробки подкупает производителей с автомобилистами своей надежностью, дешевизной изготовления и ремонта. Но сегодня, когда в городах все больше растут пробки, покупатели склоняются к приобретению автоматической трансмиссии. С целью сохранить плюсы механики, освободив водителя от монотонной работы руками и ногами, конструкторы предложили к использованию роботизированную коробку передач.

Премьера

Коробка робот, используя в своей основе механику, переключает сцепление при помощи электронного управления, позволяя освободить водителя от работы. Но при этом обычный робот имеет существенные минусы – задержки и клевки в переключении, что вызывает неприятные ощущения у водителя с пассажирами, и может быть иногда опасным при динамичной езде. Именно этот недостаток не позволил обычной роботизированной коробке занять лидирующие позиции среди коробок передач.

В поисках решения инженеры пришли к выводу, что хорошим вариантом является использование двух коробок передач, которые поочередно быстро переключают передачи. Две коробки одновременно установить не удалось, но вот два сцепления использовать получилось. Первая коробка передач с двумя сцеплениями, выпущенная серийно, появилась в 2002 году на автомобилях концерна Volkswagen, который установил новинку под названием DсSG (Direct-Shift Gearbox, что в переводе означает коробка с прямым включением) на новый самый мощный GolfR32 четвертого поколения. Мировая премьера, где была представлена преселективная коробка передач, однако, произошла чуть позднее на более стильном мощном автомобиле AudiTT, оборудованном двигателем в 3,2 литра.

После этой премьеры многие автопроизводители начали выпуск моделей с преселективными КПП, но большинство машин по-прежнему сходит с конвейера концерна WOG. Оснащают преселективами Skoda, Seat, Volkswagen, Bugatt, Audi, Porshe. Конечно, не отстают другие производители, такие, как Nissan, BMW, Mercedes-Benz, Peugeot.

Устройство преселективной коробки передач

Идея устройства преселективной коробки довольно проста – применить вместо одного первичного вала обычной механики два. Один использовать для четных передач, второй для нечетных и задней передач, каждый из них снабдив отдельным сцеплением. При этом одновременно можно включать две рядом стоящие передачи без ущерба для коробки. Одно сцепление находится в замкнутом состоянии, на этой передаче автомобиль движется, второе – в разомкнутом, готовом к включению по команде компьютера. При переключении передач электроника одновременно смыкает одно сцепление и размыкает второе. Передача переключается почти мгновенно, сотые доли секунды, что позволяет сохранять тяговое усилие без разрыва мощности. Клевки полностью отсутствуют, разгон получается плавный и постоянный.

Управляет всем процессом Мехатроник, блок, полностью встроенный в КПП, состоящий из различных электронных и гидравлических элементов. Принцип его работы основан на считывании всей необходимой информации с входных датчиков и синхронизации работы гидравлического привода переключения.

Воплощение в жизнь подобного устройства оказалось несколько сложнее, чем на бумаге. Главная сложность у инженеров возникла в наличии пробуксовки сцеплений в так называемой точке поцелуя, моменте одновременного касания обоих сцеплений. Не так это было заметно на первой разработке DSG с мокрым сцеплением, но проявилось при использовании сухого сцепления с двигателями большой мощности. Последняя разработка семиступенчатой коробки DSG рассчитана на максимальный крутящий момент в 250 Нм. Это условие позволяет ее использовать только с небольшими моторами. Для остальных более мощных двигателей применяется предыдущая модель DSG с мокрым сцеплением.

Плюсы и минусы преселективной коробки

Сравнивая эти агрегаты между собой можно отметить, что преселективная коробка передач с сухим сцеплением имеет ряд преимуществ перед предыдущей версией:

  • низкий вес. Новая модель на 25 процентов легче предыдущей;
  • в четыре раза меньший объем используемого масла;
  • более 6 процентов экономии топлива в городском цикле по сравнению с предыдущей ;моделью за счет отсутствия необходимости постоянного использования гидронасоса.

Конечно, как было уже сказано, есть один минус – использование с силовыми агрегатами мощностью до 250 Нм. Но как раз все плюсы позволяют очень эффективно ее совмещать с малолитражными городскими автомобилями, добиваясь высоких результатов экономии топлива, КПД, комфорта водителя и пассажиров.

Сравнивая преселективную коробку передач с автоматом, следует сказать, что роботизированная трансмиссия выигрывает по части своих показателей, таких, как:

  • скорость переключения передач;
  • более высокий КПД;
  • пониженный расход топлива.

Но при этом проигрывает в силе передающего крутящего момента (автоматическая коробка справляется легко с 1000 Нм) и в скорости срабатывания кик-дауна. Автомат легко перескакивает с повышенной передачи через одну или даже через две вниз для придания ускорения, а преселектив работает только последовательно, переключая уже подготовленную высшую передачу на более низкую и так далее. Кроме этого, автоматическая коробка гораздо легче подстраивается под стиль вождения пилота без каких-либо последствий для себя в отличие от роботизированного преселектива, который больше склоняется к определенной, не рваной, манере поведения – или быстро или размеренно.

Говоря о недостатках преселективной коробки, стоит добавить следующее:

  • конструкция агрегата довольно сложна, практически неремонтопригодна. Очень часто его приходится менять целиком;
  • блок Мехатроник чувствителен к частой смене температур, может выходить из строя при ее больших колебаниях. Он не ремонтируется, а подлежит полной замене;
  • процедура замены масла в 6-и ступенчатой DSG дорогостоящая по сравнению со всеми остальными видами КПП.

Это, пожалуй, все недостатки, которые вполне могут сопровождать другие виды коробок передач.

Подводя итоги

Исходя из того, что конструкторский опыт и опыт эксплуатации механики и автоматов составляет более 100 лет одного и более 50 лет другого, а у преселектива всего лишь десятилетие, то с течением времени разработчики найдут решения для повышения надежности роботизированной коробки. Благодаря плюсам в экономии топлива, увеличению КПД, скорости переключения передач эту коробку ждет открытое будущее, позволяющее уверенно смотреть вперед.

autodont.ru

Коробка передач DSG: устройство, принцип работы, достоинства и недостатки

Есть у преселективных роботизированных КП некоторые особенности, обусловленные их конструкцией, которые некоторые пользователи записывают в недостатки, а другие не считают минусом и призывают относится к ним философски. Во-первых, на уклоне автомобиль с DSG откатывается назад, стоит водителю снять ногу с педали тормоза. Этот момент поначалу может слегка нервировать и напрягать. Во-вторых, как минимум некоторые фольксвагеновские DSG старались как можно быстрее включить более высокую ступень для достижения максимально высокой топливной экономичности, даже, если водитель того не желает. «Взбодрить» агрегат можно, включив спортивный режим, который заставляет его задерживаться на каждой передаче, раскручивать двигатель и обеспечивать желаемый уровень динамики.

Как правильно пользоваться DSG

Срок службы преселективной роботизированной коробки передач с двумя сцеплениями зависит от стиля езды и грамотности эксплуатации. Следует учитывать ее устройство и принцип работы. Эксперты рекомендуют бережно относиться к агрегатам с «сухими» сцеплениями, особенно чувствительным к агрессивному стилю вождения с резкими стартами, а также пробуксовкам и предостерегают от чип-тюнинга и других доработок, повышающих крутящий момент двигателя до критических значений. Кроме того, в городском режиме предпочтительно переключать передачи в ручном режиме, поскольку коробка быстро переходит с первой на вторую ступень и обычно стремиться включать высокие передачи – таким образом, постоянная дерготня снижает ресурс агрегата.

А еще при переключении режимов рекомендуется сильнее нажимать на педаль тормоза, чтобы диски сцепления были полностью разомкнутыми.

Неисправности коробки передач DSG

Говоря о проблемах агрегатов данного типа особо следует сказать о семиступенчатой фольксвагеновской DQ200 с «сухими» сцеплениями, в особенности прославившейся рядом неисправностей и породившей в народе настоящую DSG-фобию.

autorambler.ru

Почему "роботы" с двумя сцеплениями скоро вытеснят все остальные коробки


А где еще они есть?

Нужно сказать, что идея использования мультидискового сцепления в "роботах" все сильнее захватывает умы производителей. Свои наработки есть у Mercedes: на SLS устанавливается 7-ступенчатая SpeedShift, коробка размещается в "хвосте" автомобиля и связана с двигателем карбоновым карданным валом. BMW в январе 2008-го представила M3 с коробкой производства Getrag, с двойным сцеплением от BorgWarner.

Позднее такая коробка появилась на BMW Z4 и доступна к заказу на купе 335i. FIAT/Chrysler в 2009-2010 году запустил в производство сухую, двухдисковую коробку с индексом С635, с предельной нагрузкой 350 ньютонов на метр. Этот "робот" вживили в AlfaRomeo MiTo. PSA Peugeot Citroën уставливает DCT-коробки на Peugeot 4007 и Mitshubishi Outlander, производства Getrag. Появление многодисковых коробок анонсировали и китайские автопроизводители BYD и QOROS.

Достоинства и недостатки

К бесспорным достоинствам мультидисковых АКПП относятся: быстродействие, минимальная задержка при переключении передач, экономия топлива, непрерывность тяги, возможность осуществления ручного управления.

К недостаткам можно отнести сложность конструкции и, как следствие, высокую стоимость. Для двигателей с тягой более 350 Н*м (+/- 50 Н*м) коробку приходится делать с мокрым картером, то есть со смазкой, что еще сложнее и дороже.

Преселективные коробки достаточно хорошо себя показали при размеренной езде и при ускорении, а вот при движении в городском трафике, из пробки в пробку, плавность переключения может вызывать отдельные вопросы.

Альтернативы

"Робот" с одним сцеплением

Роботизированная коробка передач по сути — обычная механическая коробка, в которой процессом переключения передач руководит электроника. Относительно недорогая коробка дешевле классического "автомата". Плюс тут, пожалуй, один — меньше рычагов управления. По сравнению с "механикой" ниже скорость переключения и выше расход топлива, а по сравнению с "автоматом" плохая плавность хода, то есть переключения обычно сопровождаются ощутимыми толчками.

Классический "автомат" (то, что все привыкли называть АКПП)

Он состоит собственно из гидротрансформатора и набора планетарных передач. Шестерни располагаются по окружности ведущего вала, по типу планет вокруг Солнца, и находятся в постоянном зацеплении. Блокируя ту или иную пару шестерней, можно менять передаточное отношение, скорость вращения выходного вала. Гидротрансформатор выполняет роль сцепления между двигателем и трансмиссией. С той лишь разницей, что отсутствует жесткая кинематическая связь. Передачи переключаются плавно, но и потери мощности на проскальзывании велики, отчего страдает динамика разгона и расход топлива.

Вариатор

Вариатор считается бесступенчатой трансмиссией. В любой коробке передач чем больше пар из ведомых и ведущих шестерней (передач), тем лучше. Это позволяет максимально эффективно использовать возможности двигателя в сочетании с топливной экономичностью. В идеале таких пар должно быть бесконечное множество. Создать бесконечную коробку передач, конечно, невозможно, но есть альтернативное решение.

www.kolesa.ru

Что не так с коробкой DSG?

Среди автомобилистов ходит немало всевозможных страшилок. Одна из наиболее популярных сегодня — о роботизированных коробках DSG на автомобилях концерна Volkswagen. Рывки, провалы в тяге и запредельная стоимость ремонта — вот чего все боятся. Попробуем разобраться, насколько эти страхи обоснованы.

Что такое DSG и откуда она взялась?

DSG расшифровывается как Direkt Schalt Getrieb, в дословном переводе с немецкого — "коробка прямого включения передач". Это одна из множества видов преселективных роботизированных коробок с двумя cцеплениями.

Как известно, "робот" представляет собой механическую коробку, но с автоматизированным управлением. Когда нужно переключить передачу, компьютер дает команду актуаторам, которые отсоединяют ведомый диск сцепления от ведущего, разъединяя тем самым двигатель и коробку, передвигают валы с шестернями, а затем соединяют диски обратно, возобновляя процесс передачи момента.

Надо сказать, что с этой операцией компьютер не всегда справляется быстро — зачастую времени ему нужно еще больше, чем водителю. О динамичной езде и тем более спорте с обычной роботизированной коробкой не может быть и речи.

Фото: autowp.ru


Совсем другое дело — коробка с двойным сцеплением! Принципиальную схему такой КПП придумал французский инженер Адольф Кегрессе. До Первой мировой он, кстати, работал в личном гараже Николая II и придумал гусенично-колесный движитель для царского "Паккарда", но это совсем другая история. В конце 30-х, когда Кегрессе описал принцип работы двойного сцепления, технологии не позволяли сделать опытный образец, и конструкцию забыли до начала 80-х. Тогда прогрессивную коробку испытывали на Ford Fiesta, Ford Ranger и Peugeot 205, а затем ставили на гоночные Audi и Porsche.

Как работает DSG?

Как видно из схемы, ведущий диск сцепления, который вращает мотор, находится между двумя ведомыми дисками, связанными с коробкой. Один диск соединен с валом с шестернями нечетного ряда передач (1,3 и далее), а второй — с валом чётных передач (2,4 и далее). Валы дисков сцепления расположены на одной оси подобно матрёшке — внутри друг друга. Когда автомобиль с такой коробкой стартует, к ведущему диску прижимается только "нечётный" диск, и начинается движение на первой передаче. В это время на чётном ряду включается вторая передача, и когда нужно переключиться наверх, от ведущего диска отсоединяется "нечётный" и моментально присоединяется "чётный". Пока он работает, на нечётном ряду включается уже третья передача и так далее. Соответственно, переключения происходят быстро — быстрее, чем это физически может сделать любой, даже самый квалифицированный водитель. Такой тип КПП получил название преселективного, от pre- ("перед", "заранее") и select ("выбор").

Фото: wikipedia.org


DSG — отнюдь не единственный преселектив

Помимо DSG, есть еще несколько видов преселективных "роботов". Например, на Porsche стоят коробки PDK, разработанные совместно с компанией ZF. Renault, Peugeot, Citroen, BMW, Mercedes-Benz и Ferrari используют коробки фирмы Getrag, а Fiat разработал собственный "робот" TCT, которым оборудованы все модели Alfa Romeo, а также Dodge Dart. Также есть еще множество разных КПП с двойным сцеплением для специальных целей. Например, спортивный вариант от производителя Oerlikon Graziano для суперкара McLaren 12C или рассчитанный на тяжелую сельскохозяйственную технику агрегат от John Deere Tractors. В общем, преселективных коробок много, а дурную славу имеет только фольксвагеновский DSG. Интересно, почему? Во многом из-за того, что именно DSG впервые из подобных КПП стал применяться в серийном производстве автомобилей. Но есть и тонкости конструкции...

Фото: volkswagen-media-services.com


Не все DSG одинаково полезны

DSG бывают трех видов. В 2003 году вышел разработанный совместно с компанией Borg Warner первый 6-ступенчатый вариант коробки DSG с индексом DQ250. Он отличался тем, что диски двойного сцепления работали в масляной ванне. Сила трения между дисками была относительно небольшой, и это была палка о двух концах. С одной стороны, сцепление могло передавать на коробку большой крутящий момент (до 350 Нм) с вполне умеренным износом, а включения происходили мягко. С другой стороны, "посредник" между трущимися поверхностями в лице масла обеспечивал большие потери. В 2008 году Volkswagen рискнули и выпустили коробку DQ200, которую делали совместно с компанией LuK. Ступеней было семь, а сцепление из мокрого стало сухим, как на обычных механических коробках. Предельный крутящий момент мотора, который может "переварить" такая коробка, снизился до 250 Нм. Именно этот вариант фольксвагеновского преселектива снискал славу неудачного узла. Хотя потери здесь свелись к минимуму, и коробка работала весьма эффективно, появились проблемы с комфортом и надежностью, о которых мы подробно расскажем чуть ниже. Чуть позже вышли еще две модификации DSG, причем на обеих снова появилось мокрое сцепление, а ступеней осталось семь. В 2008-м появился S-tronic для Audi с продольным расположением мотора (он работает с крутящим моментом до 600 Нм), а в 2010-м — новый DSG для поперечной компоновки (до 500 Нм). Итак, в той или иной степени опасаться следует только "сухой" DSG с семью ступенями. Все остальные варианты преселективных роботов работают без лишних нареканий.

6-ступенчатый вариант коробки DSG

Фото: volkswagen-media-services.com

Где можно встретить DSG

Сейчас концерн Volkswagen параллельно использует все три версии DSG, а также S-tronic и PDK. Как идентифицировать автомобиль, на котором стоит именно семиступенчатая DSG DQ200 с двойным сухим сцеплением, которая может доставить проблемы в эксплуатации? Потенциально проблемная коробка устанавливалась практически на весь модельный ряд Volkswagen, Seat и Skoda с 2008 года и по сей день. DSG7 ставили и ставят на относительно слабенькие модификации с моторами объемом до 1.8 литра. С двухлитровыми и более объемными двигателями, а также с дизелями, где момент выше 250 Нм, соединяют обычно старый и надежный DSG6 с мокрым сцеплением или вовсе 6-ступенчатый гидромеханический "автомат". Семиступенчатый "мокрый" DSG, а также S-tronic встречаются исключительно на Audi.

Какие проблемы доставляет DSG?

Сразу же стоит оговориться, что десятки тысяч водителей ездят на машинах с семиступенчатым "роботом" и ни на что не жалуются. Однако доля тех, кто недоволен покупкой, все-таки достаточно велика. Что же их беспокоит?
  • Рывки при переключении передач вверх или вниз — самый распространенный недостаток. Вызван он тем, что диски сухого сцепления смыкаются слишком резко. Эффект примерно такой же, если на машине с "механикой" бросить педаль сцепления при переключении.
  • Посторонние звуки в работе. Лязг, скрежет и прочие шумы.
  • Потеря тяги на разгоне. Диски сцепления не зацепляются друг за друга должным образом, и машина перестает реагировать на нажатие педали газа. Ситуация особенно опасна при обгонах на загородных трассах.

Фото: media.skoda-auto.com

Что ломается в коробке DSG?

Проблема заключается в злосчастном сухом сцеплении. Качество сборки Volkswagen сомнения не вызывает, вот только жесткая конструкция не терпит "глючного" софта. Основной поставщик проблем — это "мозг" коробки, то есть мехатронный модуль, управляющий сцеплением и собственно коробкой передач. Бывают, правда, и другие поломки. Например, преждевременный износ подшипников валов или вилки выключения сцепления, а также налипание грязи на датчики и контакты… Встречаются они достаточно редко, не чаще чем на любых других коробках передач.

Стоит ли брать машину с семиступенчатой DSG?

Если вы выбираете подержанный автомобиль, то однозначно нет. На первые годы выпуска пришелся пик проблем с коробкой, и покупатель такой машины автоматически попадает в группу риска. Затраты на ремонт могут быть неоправданно высокими, а сложностей с перепродажей в будущем будет много в любом случае. Что касается новой машины, то возможны варианты. В 2013 году коробка DSG пережила модернизацию, и проблем стало меньше. О том, как доработали "робот", а также о том, сколько стоит ремонт и замена такой коробки, мы напишем в следующей части нашего небольшого расследования. Следите за обновлениями!


Читайте также:


www.kolesa.ru

Роботизированная коробка передач (робот) что это? Как работает: плюсы, минусы

 

 

Коробка робот: преимущества, недостатки

 

Еще совсем недавно рядовой автолюбитель не имел свободы выбора трансмиссии с покупкой автомобиля. Технологический прогресс последних лет подарил несколько интересных систем – это и вариатор, и роботизированная коробка. Техническая реализация коробки-робота велась еще в 20 лет назад, однако внедрение этой трансмиссии в массы произошло сравнительно недавно. Первую версию агрегата немецкие инженеры выпустили в 2002 году. С тех пор было придумано немалое количество его разных вариаций и модификаций.

 

Конструкция и принцип работы роботизированной коробки

В конструктивном плане коробка-робот идентична с обычной «механикой». Вся разница заключается в том, что подбор и переключение передач в ней это полностью автоматизированный процесс. Фактически это значит, что есть некий «мозг», который и отвечает за включение нужной скорости. Причем процесс смыкания/размыкания сцепления практически не заметен и не ощутим. Поэтому водители авто с роботом отмечают высокий уровень комфорта, простоту использования и динамичность.

 

 

Особенность робота заключается и в том, что эта коробка может совмещать как одно, так и сразу два сцепления. Внедрив в конструкцию дополнительный механизм разъединения трансмиссии от двигателя, инженеры попытались снизить негативный эффект провалов тяги. Двойное сцепление реализовано в коробках по типу DSG или Powershift. Такие коробки еще называют преселективными или «предварительно выбирающими». Они позволяют при включенной скорости выбрать следующую передачу без перерыва в работе КПП. На авто с такими коробками передача крутящего момента происходит без потерь, так как нет разрыва потока мощности.

 

Стоит ли приобретать автомобиль с преселективной коробкой?

 

Как и в случае с автоматической коробкой, функционирование робота невозможно без наличия электронной системы. Датчики следят за определенными рабочими характеристиками коробки, передают информацию блоку управления, где формируются команды исполнительным механизмам с учетом прописанных алгоритмов. Предусмотрен и ручной режим работы (как Типтроник на АКПП), благодаря которому водитель имеет возможность переключать передачи за счет органов управления – селектор или переключатели, расположенные под рулем.

 

Разновидности роботизированных коробок

Нередко робот является агрегатом, сконструированным на базе готового решения. Часто за основу узла инженеры берут гидромеханический автомат и внедряют фрикционное многодисковое сцепление. Также возможен вариант, когда классическая «механика» получает привод гидравлического или механического типа.

 

Коробка робот с электрическим приводом считается более простым и дешевым решением. Его основной недостаток – низкая скорость работы (0.3-0.5 с) с одновременным небольшим энергопотреблением. В такой коробке исполнительными механизмами выступают сервоприводы и механическая передача. В гидравлике задействованы специальные гидроцилиндры, которыми управляют электромагнитные клапаны.

 

Коробка с гидравликой работает шустрее, однако её функционирование подразумевает наличие в системе жидкости под давлением. Поддержка постоянного давления требует серьёзных энергетических затрат. Тем не менее, робот с гидравлическим приводом нашел свое применение на многих спортивных автомобилях, таких как Lamborghini Aventador, Ferrari 599GTO. Также его ставят на машины из среднего и премиум сегмента. Робот с электрическим приводом не составит труда обнаружить на недорогой современной машине. Рассмотрим детально распространенные модификации РКПП с двойным сцеплением.

 

DSG

Роботизированная коробка DSG считается наиболее «продвинутой» версией автомата. Её легко встретить на автомобилях концерна VAG. Пожалуй, это самая распространенная модификация РКПП с двойным сцеплением. То есть, это преселективная трансмиссия, переключающая передачи крайне быстро (буквально за доли секунд). Эффективность работы DSG значительно выше обычной АКПП. В ней первое сцепление отвечает за нечетные передачи, а второе за четные. В свою очередь коробки DSG принято делить на два вида – «мокрые» и «сухие». Первый вид – «мокрый» – появился первым и характеризуется наличием шести передач. Сцепление в такой DSG находится в масляной ванне, отсюда и название. Спустя время Volkswagen презентовали DSG-7. Это РКПП с «сухим» сцеплением. На практике считается более проблематичным вариантом.

 

Познакомиться подробнее с DSG (нажмите, чтобы прочитать статью)

 

Интересное видео на тему того, как работает роботизированная коробка ДСГ

 

Проблемы

 

Powershift

Роботизированная трансмиссия Powershift является разработкой компании Ford, поэтому и устанавливается на автомобили североамериканского концерна. Это преселективная КПП с двумя сцеплениями. В качестве исполнительных механизмов выступают сервоприводы, которыми управляет электронный блок, закрепленный на корпусе коробки. Если верить многочисленным отзывам, то Powershift более надежна конкурентной DSG. Однако это не делает её лидером рынка, так как получила те же недостатки, что и роботизированная КПП от Volkswagen.

 

Познакомиться подробнее с PowerShift (нажмите, чтобы прочитать статью)

 

S-tronic

Компания Audi входит в состав концерна VAG, но это не мешает ей разрабатывать собственные автомобильные трансмиссии. Так инженеры Audi создали преселективную коробку S-tronic, которая сильно напоминает DSG. Но есть некоторые существенные отличия. Сегодня S-tronic ставят преимущественно на автомобили с передним и полным приводом. В ней также два сцепления, что позволяет роботу работать беспрерывно в одном потоке и без потери мощности. Еще есть R-tronic – другая модификация РКПП от компании Audi. Отличается от S-tronic наличием гидропривода. Такая коробка переключает передачи примерно за 0.8 мс, а это серьёзный показатель динамичности.

 

Познакомиться с S-Tronic (нажмите, чтобы прочитать статью)

 

DCT M Drivelogic

Впервые роботом DCT M Drivelogic баварские инженеры оснастили BMW M3. Коробка может работать как в полностью автоматическом, так и в ручном режиме. В обоих случаях передачи переключаются с недостижимой механике и автомату скоростью. Водителю не нужно пользоваться селектором коробки передач. Достаточно переключить лепестковый элемент управления под рулем в нужное положение. Особенность DCT M заключается в наличии функции Drivelogic, которая позволяет водителю самостоятельно переключать передачи и переходить от спокойного стиля вождения к динамичному. Всего предусмотрено 11 программ – 5 для автоматического режима и 6 для ручного.

 

PDK

Роботизированная КПП от компании Porsche конструктивно является узлов, в корпусе которого помещены две механически коробки. Также конструкцией предусмотрено два сцепления, поэтому PDK относится к сегменту трансмиссий с двойным сцеплением. Функционирует робот за счет гидравлического привода и электронного блока управления. Всего предусмотрено семь передач, последняя с большим передаточным отношением снижает показатель расхода топлива. Пик динамики наблюдается с активной шестой скоростью. Коробка работает в двух режимах – автоматическом и ручном (полуавтоматическом). Сегодня PDK ставят на автомобили с мощными моторами – Porsche Panamera Turbo, Porsche 911 Turbo, Porsche Cayman.

 

Speedshift DCT

7-ступенчатая роботизированная КПП была разработана специально для мощных автомобилей концерна Mercedes Benz и подразделения AMG. Коробка отличается наличием четырех программ и функции старта Rage AMG Speedshift. Вместо привычного гидротрансформатора в Speedshift DCT задействована компактная муфта сцепления, работающая в масляной ванне – так называемое «мокрое» сцепление. От Других модификаций РКПП этот робот отличается небольшим весом – всего 80 кг. Сделать узел легким удалось за счет применение в его изготовлении его картера легкого магниевого сплава.

 

 

TCT

Компания Alfa Romeo недавно презентовала свою версию роботизированной коробки передач – Twin Clutch Transmission. В первую очередь её поставили на модель Giulietta, где она превосходно сочетается с бензиновым и дизельным мотором (разгон до «сотни» всего за 7.7 и 7.9 сек соответственно). Коробка TCT оснащена гидронасосом электрического типа, который обеспечивает работоспособность привода сцепления и механизма переключения передач. Проектировался узел при помощи специалистов компании LuK, имеющих огромный опыт в разработке и производстве автомобильных сцеплений. Некоторые конструктивные элементы TCT также выполнены из легких материалов, что делает коробку на 10 кг легче, чем классическая механика или вариатор.

 

Twin Clutch SST

Робот с двойным сцеплением Twin Clutch SST ставят на автомобили Mitsubishi, например, на Lancer Evolution и Outlander XL. Это спортивная коробка, в которой вместо гидротрансформатора исправно служат два механизма сцепления, помещенные в один корпус. Отличается тремя режимами работы, которые позволяют адаптироваться автомобилю под разные условия эксплуатации. Для городской езды подходит режим Normal Mode: переключение передач происходит плавнее и мягче, расход топлива минимальный. В режиме Sport Mode переход на высшие скорости происходит на высоких оборотах, что несколько увеличивает расход. Третий режим Super Sport Mode переключает скорости на максимально высоких оборотах. Его целесообразно использовать, когда требуется полностью реализовать динамический потенциал автомобиля.

 

Плюсы и минусы робота

 

Сегодня можно найти довольно большое число автовладельцев, положительно отзывающихся о роботизированной коробке. Особенно нравится автоматизированная трансмиссия начинающим водителям. Это и понятно, ведь для управления автомобилем достаточно нажимать педаль тормоза и газа, а электронная система самостоятельно включит нужную передачу. Отсюда вытекают главные преимущества КПП:

 

  • высокий комфорт;
  • удобство;
  • простота использования;
  • высокая скорость переключения передач;
  • экономия топлива в городском цикле;
  • конструктивная схожесть с механикой, что придает агрегату дополнительную надежность, если сравнивать с тем же вариатором;
  • возможность переключения ступеней в ручном режиме.

 

Как показывает практика, расход бензина автомобилем коробкой-роботом при одинаковых условиях в городском цикле на 20% меньше, чем у транспортного средства с привычным автоматом. Однако такое устройство далеко неидеальное. Также в процессе эксплуатации авто можно ощутить некоторые недостатки узла:

 

  1. высокая стоимость обслуживания и ремонта;
  2. непродолжительные задержки в переключении передач;
  3. дешевые модели не позволяют провести адаптацию под конкретный стиль вождения.

 

Специалисты прогнозируют, что по мере увеличения автомобилей с роботом, развитием технологий ремонта и обслуживания этой коробки со временем станет более доступным и дешевым ремонт агрегата. Тот самый электронно-гидравлический блок, или просто «мехатроник», является самой дорогостоящей деталью в DSG. Еще несколько лет назад в случае его даже не самой критичной поломки дилеры, не думая, ставили вердикт – замена устройства. Сейчас хватает специализированных сервисов, выполняющих простые и сложные ремонты «мехатроника».

 

Основные отличия от автоматической коробки

Автоматическая коробка не утратила актуальности ни с появлением вариатора, ни с появлением роботизированной трансмиссии. Это по-прежнему довольно надежный, а главное хорошо изученный агрегат. Сходство в том, что и автомат, и робот обеспечивают плавный переход с одной передачи на другую. На этом всё. Гораздо больше отличий. Главная разница между этими двумя коробками заключается в следующем:

 

  1. В АКПП не предусмотрено жесткое сцепление с двигателем;
  2. Робот ощутимей снижает нагрузку на мотор за счет максимально коротких переключений передач;
  3. С автоматической КПП автомобиль уступает в плане динамики;
  4. Новые РКПП еще недостаточно хорошо изучены, окончательно неизвестен ресурс этих агрегатов, чего нельзя сказать об АКПП.

 

Возможно, автомат даже накладней обслуживать, а вот что касается ремонта, то здесь и говорить нечего. Автоматическую коробку перебирают на каждом шагу, хватает и грамотных специалистов, способных в кратчайшие сроки восстановить агрегат после серьёзной поломки. В случае с РКПП ситуация ровно обратная.

 

Заключение

Мы выяснили, что такое коробка робот. Очевидно, что будущее за конструктивно и функционально совершенными автомобильными системами. Но процесс окончательного усовершенствования робота еще не начался. Перед покупкой автомобиля нужно четко уяснить для себя, каким требованиям он должен отвечать. Сказать точно, что лучше – робот или автомат – крайне сложно. И, наверное, никто не возьмется за это. Поэтому каждый автомобилист должен на основании всех плюсов и минусов определить для себя, какой тип трансмиссии удовлетворит все запросы и потребности.

akpphelp.ru

Как работает роботизированная коробка передач — ДРАЙВ

  • Войти
  • Регистрация
  • Забыли пароль?
  • user
  • Выход
Найти ДРАЙВ
  • Наши
    тест-драйвы
  • Наши
    видео
  • Цены и
    комплектации
  • Сообщество
    DRIVE2
  • Новости
  • Наши тест-драйвы
  • Наши видео
  • Поиск по сайту
  • Полная версия сайта
  • Войти
  • Выйти
  • Acura
  • Alfa Romeo
  • Aston Martin
  • Audi
  • Bentley
  • Bilenkin Classic Cars
  • BMW
  • Brilliance
  • Cadillac
  • Changan
  • Chery
  • Chevrolet
  • Chrysler
  • Citroen
  • Daewoo
  • Datsun
  • Dodge
  • Dongfeng
  • FAW
  • Ferrari
  • FIAT
  • Ford
  • Foton
  • Geely
  • Genesis
  • Great Wall
  • Haima
  • Haval
  • Hawtai
  • Honda
  • Hummer
  • Hyundai
  • Infiniti
  • Isuzu
  • JAC
  • Jaguar
  • Jeep
  • KIA
  • Lada
  • Lamborghini
  • Land Rover
  • Lexus
  • Lifan
  • Maserati
  • Mazda
  • Mercedes-Benz
  • MINI
  • Mitsubishi
  • Nissan
  • Opel
  • Peugeot
  • Porsche
  • Ravon
  • Renault
  • Rolls-Royce
  • Saab
  • SEAT
  • Skoda
  • Smart
  • SsangYong
  • Subaru
  • Suzuki
  • Tesla
  • Toyota
  • Volkswagen
  • Volvo
  • Zotye
  • УАЗ
  • Kunst!
  • Тесты шин
  • Шпионерия
  • Автомобизнес
  • Техника
  • Наши дороги
  • Гостиная
  • Автоспорт
  • Авторские колонки
  • Acura
  • Alfa Romeo
  • Aston Martin
  • Audi
  • Bentley
  • BCC
  • BMW
  • Brilliance
  • Cadillac
  • Changan
  • Chery
  • Chevrolet
  • Chrysler
  • Citroen
  • Daewoo
  • Datsun
  • Dodge
  • Dongfeng
  • FAW
  • Ferrari
  • FIAT
  • Ford
  • Foton
  • Geely
  • Genesis
  • Great Wall
  • Haima
  • Haval
  • Hawtai
  • Honda
  • Hummer
  • Hyundai
  • Infiniti
  • Isuzu
  • JAC
  • Jaguar
  • Jeep
  • KIA
  • Lada
  • Lamborghini
  • Land Rover
  • Lexus
  • Lifan
  • Maserati
  • Mazda
  • Mercedes-Benz
  • MINI
  • Mitsubishi
  • Nissan
  • Opel
  • Peugeot
  • Porsche
  • Ravon
  • Renault
  • Rolls-Royce
  • Saab
  • SEAT
  • Skoda
  • Smart
  • SsangYong
  • Subaru
  • Suzuki
  • Tesla
  • Toyota
  • Volkswagen
  • Volvo
  • Zotye
  • УАЗ

www.drive.ru

Роботизированная коробка переключения передач — Википедия

Роботизированная коробка переключения передач (в просторечии робот[1]) —коробка переключения передач со сцеплением, управляемая по командам компьютера гидравлическими или электрическими приводами.

Существует два основных типа роботизированных коробок[1]:

  • Однодисковые (с одним сцеплением). Обычно представляют собой «механику», к которой присоединены исполнительные механизмы.
  • Двухдисковые (также преселективные) — две параллельных механических коробки с двумя сцеплениями.

Как экзотика, запатентована коробка с тремя сцеплениями[2]. Редко встречается «автомат без гидротрансформатора»[3] — помесь «автомата» и «робота», гидравлическая планетарная коробка со сцеплением. Один из фрикционов («сцепление») используется для трогания, его делают прочнее, прописывают особые алгоритмы управления. Дальнейшее переключение — как на АКПП. Встречаются и вариаторы без гидротрансформатора[4].

Прообраз робота, полуавтоматическая коробка, появился в 1980-е годы в автоспорте. Это робот, не умеющий либо автоматически переключаться, либо трогаться с места (тогда сцепление дополнительно управляется рычагом или педалью). Правилами автогонок запрещено то и другое — так, в «Формуле-1» переключаться можно только по команде гонщика, а сцепление управляется автоматически для переключения передач, защиты от ошибок водителя, поиска точки схватывания сцепления при нажатом тормозе, а также при подключенном гаражном оборудовании[5].

Общего для всех производителей торгового названия, вроде MT для ручной, AT для автоматической и CVT для вариатора, у робота нет. Часто употребляется AMT (automated manual transmission). Для двухдискового робота употребляются DCL (dual clutch), DCT (dual clutch transmission). В просторечии робота часто именуют DSG (Direktschaltgetriebe / direct shift gearbox), в честь двухдискового роботаruenVolkswagen AG.

Как и на других видах автоматических трансмиссий, у водителя всего две педали, тормоз и газ. Поведение РКПП на минимальной скорости отличается от АКПП, и РКПП может как эмулировать гидроавтомат[6] (на малых скоростях гидротрансформатор превращается в понижающую передачу и перебарывает тормозное усилие, отсюда — управление педалью тормоза), так и работать совершенно по-другому (например, ехать от лёгкого нажатия газа)[1]. Известен случай: первые версии однодискового робота ВАЗ ехали от лёгкого нажатия газа, но в дальнейших модификациях добавили в прошивку частичную эмуляцию гидро-АКПП[7].

Селектор РКПП имеет режимы:

  • Reverse — задний ход.
  • Neutral — нейтральная передача (например, для буксировки).
  • Drive или Auto — движение вперёд.
  • ± или Manual — режим «типтроник» с полуавтоматическим переключением.

Режим стоянки Parking есть в коробке DSG производства Volkswagen и отсутствует в РКПП производства ВАЗ. Водитель ВАЗа оставляет машину в режиме N (на нейтральной передаче) или D/R (на первой/задней). Как и с АКПП, режим P дополняет, а не заменяет стояночный тормоз и не удержит автомобиль на склоне.

Механическая коробка передач требует тонкой работы педалью сцепления, и для решения этого вопроса конструкторская мысль пошла разными путями. Один из них — сделать совершенно другой механизм, в котором скорость переключается защемлением той или иной части многоступенчатой передачи, а толчки, возникающие при этом, гасятся жидкой средой — так работает традиционная гидромеханическая АКПП. Второй более прямолинейный — заставить автоматику выжимать сцепление. Первый действующий вариант такой коробки — Saxomat — выпущен в 1957 году. Эта коробка только выжимала сцепление, передачи приходилось переключать вручную[8].

Ещё до войны знаменитый Адольф Кегресс описал принципиальную схему коробки с двумя сцеплениями. Неизвестно, воплотил ли кто-то её в металле. В 1980-е годы идею подхватили гоночные инженеры Porsche, сделав первый действующий вариант РКПП с двумя сцеплениями на аналоговой элементной базе[2]. Коробка вышла тяжёлой и ненадёжной, для старта требовалось ножное сцепление, однако начало было положено, Porsche 956 выступал и показывал неплохие результаты, и система продолжала совершенствоваться в гоночных автомобилях[9]. Оказалось, впрочем, что конструкции с одним сцеплением, сделанные из современных материалов, тоже достаточно быстро переключают. Современная коробка гоночных болидов высоких серий, в том числе «Формулы-1» — полуавтомат с одним сцеплением (для простоты последовательный кулачковый, что вполне приемлемо в гонках).

Около 2000 года в «Формуле-1» распространился лаунч-контроль, автоматическое управление сцеплением для максимального разгона. Впоследствии эту практику запретили.

В 2003 году Volkswagen AG выпустил первый двухдисковый «робот» для дорожных машин. И сегодня Volkswagen DSG — самый известный и распространённый из роботов с двумя сцеплениями, а мехатроник — прозвище исполнительного механизма любого робота (так он называется у Volkswagen). Если робот с двумя масляными сцеплениями Volkswagen DSG6 DQ250 мало отличался по статистике отказов от других коробок, то «младший брат» Volkswagen DSG7 DQ200 с двумя сухими сцеплениями оказался довольно неудачным[10]. Производитель сказал: это очень перспективная коробка и он не будет от неё отказываться, взамен он даёт гарантию на 5 лет или 150 тыс. км пробега. С 2014 года коробку признали достаточно надёжной и отказались от такой гарантии.

Одновременно с двухдисковыми появлялись и однодисковые роботы — ничего общего с гоночными конструкциями они не имели, это была проверенная механика, к которой приделали исполнительные механизмы. Маркетинговый и инженерный эксперимент не удался: первые «роботы» переключались как выпускники автошкол, с рывками и толчками[1]. К концу 2010-х жёсткие экологические нормы[2] вынудили европейских производителей массово принять РКПП.

Планетарный полуавтомат без гидротрансформатора появился ещё в 1930-е годы (коробка передач Cotal[11]), переключался он электромагнитами и был экзотикой. Из-за алгоритмических успехов РКПП и не лучшей надёжности[2] электрических приводов к этой схеме вернулись около 2008 года. Современный автомат без гидротрансформатора приводится в действие проверенными гидроцилиндрами, трогание с места как на «роботе», остальная работа — как на «автомате».

Однодисковая РКПП представляет собой механическую коробку передач со сцеплением, к которой подсоединены два привода: один отвечает за сцепление, второй за вилки переключения. Приводы могут быть как электрическими, так и гидравлическими.

Если коробка гидравлическая (обычно применяется в дорогих автомобилях), есть также насос, поддерживающий давление в гидросистеме, и гидроплита (пути для масла и посадочные места для клапанов, сделанные в большой металлической плите). Интересно поступили в двухдисковой коробке DSG7 DQ200, устанавливаемой в маломощных авто Volkswagen: она электрогидравлическая, с маломощным электрическим насосом, не способным поддерживать давление, если начнётся расход жидкости. Давление поддерживает гидроаккумулятор — сосуд с газом под давлением 50 атм. Если в автомате селектор — несколько клапанов на общем штоке, то селектор робота — чисто электрический выключатель, обработкой режимов занимается процессор.

Важное ноу-хау автопроизводителей — алгоритмы переключения: робот должен приспосабливаться к естественному износу диска сцепления[12], не мешать водителю неудачными переключениями, исполнять различные приёмы езды на ручном автомобиле. Например, бортовой компьютер может принимать информацию с датчиков АБС и не переключаться, если автомобиль поворачивает. В Lada Vesta реализованы такие народные приёмы вождения, как стоянка на передаче, зимнее трогание со 2-й передачи, запуск двигателя «с толкача», вытаскивание из грязи «враскачку»[13]. В Lamborghini Aventador стоит робот с одним сцеплением, но вилками управляют четыре независимых гидропривода, а соседние передачи (кроме последней пары, 6-7) стоят на разных вилках, что и даёт спорткару время переключения в солидные 50 мс[14]. Грузовая коробка Volvo I-Shift несинхронизированная, синхронность вращения валов достигается программно.

Практически все автомобили с роботами снабжаются автоматическими противооткатными системами (hill assist)[15][6]. Несрабатывание этой функции может вызвать неудобство, а то и аварию[4].

Для переключения робот берёт информацию из самых разных систем автомобиля, и при отказе этих датчиков возможны ошибки. Очень многие роботы перестают нормально работать при отказе стоп-сигнала[12].

Примерное устройство двухдисковой РКПП для переднеприводных автомобилей. Чёрная паразитная шестерня — корзина дифференциала. Не показаны задняя передача, вилки и муфты переключения. Разрезанная коробка Volkswagen DSG6 с двумя масляными многодисковыми сцеплениями. Видны концентрические диски сцеплений.

Двухдисковая РКПП представляет собой две параллельные МКПП с двумя сцеплениями, одна для чётных передач, другая — для нечётных. Когда автомобиль едет на 1-й передаче, на нечётной коробке включены 1-я передача и сцепление, на чётной — только 2-я передача.

Когда возникает потребность переключиться на 2-ю передачу, одно сцепление выключается, другое — включается. Когда компьютер видит, что водитель продолжает разгоняться, он подготавливает на нечётной коробке 3-ю передачу, и когда настанет пора переключиться, он снова разомкнёт одно сцепление и сомкнёт другое.

Потому коробка называется преселективной («с предварительным выбором») — пока автомобиль едет на 2-й передаче, коробка заранее готовит 3-ю, чтобы потом быстро переключиться на неё. Двухдисковые РКПП переключаются за 0,2 с и даже быстрее[2], не разрывая тягу, но только на ту передачу, которая подготовлена заранее[6]. Ошибки в предсказании (например, резкое ускорение из экономичного режима, а значит, срочный спуск на две-три передачи) приводят к задержке[6].

Главные достоинства двухдисковых роботов — плавное переключение и экономия топлива. Недостатки — та самая задержка при разгоне[6], цена на уровне автомата, не лучшее поведение на низких скоростях и плохо отработанный (на 2018) ремонт[16] — так, Volkswagen AG при большинстве проблем просто меняет блок сцеплений или мехатроник[10].

Примечание. Преселективными также назывались механические коробки, в которых указание следующей передачи происходит до включения: при сдвиге селектора взводятся пружины или переключаются пневмоклапаны, при нажатии педали сцепления они срабатывают и автоматически устанавливают передачу. Это никак не связано с РКПП.

На 2019 год двухдисковая РКПП применяется в самых разных классах автомобилей. На автомобилях недорогого и среднего класса она хвастается сравнимой с «автоматом» ценой и расходом как на МКПП. Так, заявленный расход 122-сильного турбированного Volkswagen Golf — 5,9 л/100 км на «роботе» и 6,3 на ручной[17].

На спортивных автомобилях двухдисковые «роботы» любят за быстрое переключение, а значит, динамичный разгон. Так, 1200-сильный Bugatti Veyron оснащён 7-скоростным «роботом» и разгоняется до 100 км/ч за 2,5 с[18]. 425-сильный BMW M3 с ручной коробкой разгоняется до 100 км/ч за 4,1 с, с «роботом» — за 3,9[19].

Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corporation первой оснастила грузовик двухдисковым роботом в 2011 году[20]. Впоследствии идею подхватили другие производители (John Deere — 2012, Volvo — 2014), но на 2019 такие грузовики остаются экзотикой: сложные конструкции не прибавляют грузовику рентабельности[15].

Робот неприменим во внедорожниках, строительной технике: на минимальной скорости с большой тягой гидротрансформатор работает лучше[21][4][15].

Автомат без гидротрансформатора встречается крайне редко, в основном в дорогих представительских машинах (Aurus Senat, спортивные комплектации Mercedes-Benz S-класса[22]). Хотя были предложения оснастить таким автоматом и ВАЗы[3]. Вариатор без гидротрансформатора встречается, например, в кроссовере Subaru Forester.

Однодисковая РКПП в легковых автомобилях на 2019 год из-за дешевизны и принципиальных недостатков (требует времени на переключение, и эти переключения происходят в неконтролируемые моменты) применяется только в недорогих автомобилях (например, Lada Vesta). В модельных рядах крупных марок (Volkswagen, Hyundai, KIA, Ford) на 2019 год нет однодисковых роботов — хотя ранее встречались (например, Citroën C3).

В грузовом транспорте однодисковые роботы продолжают применяться (Volvo I-Shift, Renault Optidriver). У грузовика бывает более десятка передач со сложными схемами переключения (один рычаг выбирает ряд передач, второй — собственно передачу, зачастую один из рычагов является преселектором — переводит передачу, когда водитель выжмет сцепление[23]), и даже полуавтоматическое переключение удобнее, чем полностью ручное. К тому же многие такие роботы частично унифицированы с ручными коробками. Известный недостаток РКПП, унаследованный от ручных коробок — на минимальных скоростях приходится ездить с проскальзыванием сцепления, и водитель лучше робота видит дорожные условия — решается введением понижающих передач, дающих устойчивое движение на скоростях меньше 1 км/ч[24][25]. Считается[15], что из всей грузовой техники лучше всех выигрывает от робота магистральный тягач — а не мусоровоз или развозной грузовик.

Однодисковые полуавтоматы часто применяются в автогонках. Иногда наработки гоночных инженеров проникают в спорткары, превращаясь в полноценные роботы (Lamborghini Aventador).

ru.wikipedia.org