Принцип работы роботизированной коробки передач
Все давно привыкли к автоматизированным коробкам переключения передач на автомобилях, ведь их аналоги ставились еще на Ford T, но многих до сих пор пугает словосочетание «роботизированная коробка». Попробуем разобраться в ее устройстве.
Автор: Никита Новиков, редактор
Для знакомства с роботизированной КПП необходимо вспомнить основы устройства обычной механической коробки передач. Главной составляющей МКПП являются 2 вала — первичный, на который и передается крутящий момент силовой установки, и вторичный, с которого преобразованный момент перераспределяется на колеса. На оба вала насажены шестерни, попарно находящиеся в зацеплении. Шестерни первичного вала закреплены на нем жестко, а на вторичном они свободно вращаются. В нейтральном положении ручки КПП все вторичные шестерни прокручиваются на валу свободно и крутящий момент на ведущую ось не поступает.
Принцип действия роботизированных коробок передач совпадает с принципом работы «механики». Только действия по смыканию/размыканию сцепления и выборому передач в данном типе коробок выполняют актуаторы. В большинстве случаев это шаговый электромотор с редуктором и исполнительным механизмом. Управляет актуаторами электронный блок.
В автоматическом режиме команда на переключение передачи поступает от бортового компьютера, учитывающего скорость движения, обороты двигателя, данные ESP, ABS и других вспомогательных систем. А в ручном — от водитель при переключении селектора КПП или лепестков, расположеных под рулем.
Основная проблема роботизированных КПП — отсутствие обратной связи по сцеплению. Человек чувствует диски смыкаются и может контролировать скорость и плавность переключения. А электроника вынуждена перестраховываться: чтобы избежать рывков и сохранить сцепление, «робот» надолго разрывает поток мощности от двигателя к колесам во время переключения.
Инновацией в автомобилестроение стала появившаяся в начале 1980 годов трансмиссия с 2 сцеплениями DCT — dual clutch transmission. К их числу можно отнести 6-ступенчатую коробку DSG концерна Volkswagen. У немецкого варианта 2 вторичных вала с расположенными на них ведомыми шестернями и синхронизаторами — как у 6-ступенчатой МКПП, устанавливаемой на Golf. Фокус в том, что первичных валов тоже два и они вставлены додин в другой по принципу матрешки и соединены с двигателем через отдельное многодисковое сцепление. На внешнем первичном валу закреплены шестерни 2, 4 и 6 передач, на внутреннем — 1, 3, 5 и заднего хода. Электроника автоматически готовит следующую передачу и при необходимости моментально ее включает, одновременно с этим подготавливая следующую передачу на другом валу.
Смена передач происходит с минимальным по времени разрывом потока мощности и с невероятной скоростью. Серийная коробка Volkswagen Golf переключается за 8 мс, а для сравнения, на Ferrari Enzo — 150 мс!
Коробки с двойным сцеплением расходуют меньше топлива и быстрее меняют скорости по сравнению с традиционными механическими, при этом более комфортны, чем АКПП. К основным недостаткам можно отнести высокую цену. Другая проблема — неспособность передавать большой крутящий момент — решили с появлением DSG фирмы Ricardo на 1000-сильном купе Bugatti Veyron. Но пока на большинство суперкаров устанавливаются «роботы».
Сегодня коробки DCT разработаны компаниями BMW, Ford, Mitsubishi и FIAT. Данный тип признали даже конструкторы Porsche, которые применяют в своих моделях исключительно проверенные технологии. Эксперты считают, что в скором времени самыми распространенными трансмиссиями будут «роботы» DCT и вариаторы.
Скорая помощь «роботу»
Скорая помощь «роботу»
Восстановление рабочих параметров
Роботизированные коробки передач являются симбиозом автоматических и механических трансмиссий.
Они обеспечивают комфортное управление автомобилем. Практика использования «роботов» выявила их преимущества и недостатки. В их числе заметное влияние износа механики на работу коробки передач. Управление трансмиссией осуществляется бортовым компьютером автомобиля. Это предполагает своего рода обучение коробки робота подчиняться командам управления. Эксплуатация автомобиля приводит к неизбежному износу коробки передач. При этом заводские настройки трансмиссии становятся помехой нормальной работе роботизированного силового агрегата.
Корректировка настроек трансмиссии имеет официальный термин «адаптация». В среде автолюбителей и в автосервисе, эту процедуру назвали «обучить коробку робот». В бортовой компьютер заложены унифицированные алгоритмы переключения передач. Их активация происходит по сигналам входных датчиков, установленных в коробке. По мере износа деталей трансмиссии датчики передают искаженные сигналы. Они могут неверно восприниматься бортовым компьютером. В результате происходят задержки переключения передач, рывки, провалы.
Не исключена даже полная блокировка трансмиссии. Единственное решение таких проблем – обучение коробки робота. Процедура по своей сути является перепрошивкой электроники автомобиля, позволяющей восстановить рабочие параметры трансмиссии.
Роботизированная коробка передач – виды, устройство, принцип работы, корректировка настроек
Роботизированные трансмиссии разрабатываются на базе механических коробок передач. Это ставит их в один ряд по уровню ремонтопригодности и другим эксплуатационным характеристикам, облегчающим жизнь автолюбителя. Роботы обеспечивают экономный расход топлива. Им надо меньше трансмиссионного масла. Водитель сам выбирает удобный для себя и/или оптимальный для двигателя режим переключения передач. В настоящее время роботизированные КПП представлены следующими видами трансмиссий. С электрическими и гидравлическими исполнительными механизмами, и с двойным сцеплением.
Электрические механизмы (сервоприводы) есть, например, на автомобилях «Тойота» (MultiMode), «Опель» (Easytronic).
Намного большее распространение получили роботы с гидравлическим исполнительным механизмом – Dualogic (ФИАТ), SMG и DCT (БМВ), Senso Drive (Ситроен). Роботизированные трансмиссии с двойным сцеплением S-Tronic (Ауди) и DSG (Фольксваген и Шкода) по принципу действия ближе к АКПП. Коробки с сервоприводом самые «задумчивые». У них продолжительность цикла переключения передач может достигать двух секунд при обычной скорости срабатывания 0,3-0,5 сек. Роботы с гидравликой и двойным сцеплением переключают передачи за 0,05-0,2 сек.
Переключением передач роботизированной трансмиссии в автоматическом режиме занимается бортовой компьютер по сигналам датчиков. Полуавтоматический режим только имитирует работу механической коробки. Здесь роль датчиков выполняет водитель, а исполнительными механизмами (актуаторами) управляет компьютер. Программировать коробку робот при наличии соответствующего оснащения не так сложно. Его предоставляют только в распоряжение СТО, входящих в дилерскую сеть производителя.
Приобрести это оборудование для себя нельзя. Корректировка настроек робота необходима не только вследствие естественного износа коробки, но и после любого вмешательства в трансмиссию. Эту процедуру иногда приходится делать и под стиль вождения.
Особенности вождения автомобиля с роботом – дорожные условия, сравнение с другими трансмиссиями
Роботизированная коробка в сравнении с другими трансмиссиями – автоматической, механической, вариатором – сущий младенец. На серийных автомобилях она появилась около 20 лет назад, поэтому ей пока еще присущи «детские болезни». У производителей автомобилей принято программировать коробку робот с учетом обычных дорожных условий и стиля вождения. По этой причине управлять автомобилем с роботом в пробках или в сложных дорожных условиях не так просто. В таких ситуациях водитель должен «чувствовать» машину, что приходит с большим опытом вождения.
Поскольку переключение передач роботизированной трансмиссии происходит медленнее и сказывается на динамических характеристиках автомобиля.
Это требует от водителя большего внимания при маневрировании. Неопытные водители и любители агрессивного стиля езды могут легко «сжечь» сцепление, если не обучить коробку робот особенностям вождения. По мнению экспертов, лучшими характеристиками обладают трансмиссии с двойным сцеплением. Они ближе других к традиционным навыкам вождения.
В сравнении с другими видами трансмиссий у робота есть свои преимущества. Он обеспечивает снижение расхода топлива на 7-10% в сравнении с МКПП. Роботу требуется в 3,5-5 раз меньше масла, чем АКПП. Он намного проще, чем вариатор. Однако конструкторам еще есть над чем работать. Необходимо улучшать динамические характеристики. Следует повышать защищенность трансмиссии при езде в сложных дорожных условиях и ее надежность. Сегодня РКПП требует довольно специфических навыков вождения. Поэтому покупатели относятся к таким автомобилям с определенным недоверием.
Процедура обучения коробки робот – обращение за помощью, содержание работ, периодичность
Если с машиной все в порядке, посещение сервиса определяется регламентом ТО автомобиля, стилем вождения и ресурсом сцепления коробки передач.
У РКПП в зависимости от модели машины он составляет 100-180 тыс. км. Обычной причиной обращения в автосервис являются ощутимые «провалы» во время переключения передач. К этому приводит износ коробки или нарушения настроек исполнительных механизмов. В случае поломок робота, когда коробка осталась на передаче, автомобилю обязательно нужен эвакуатор. При обращении в автосервис «РАСТО» данная услуга предоставляется бесплатно. Кроме того мы обучаем коробку робот по очень привлекательной цене.
Звоните в любое время на круглосуточный телефон +7 (495) 778-44-45. Заказывайте нужные услуги. Часть из них может быть предоставлена в режиме «скорой помощи». Процедура обучения (адаптации) робота состоит из трех этапов. Она не занимает много времени. Сначала выполняется гидравлическая прокачка сцепления. После этого настраивают работу исполнительных механизмов. На завершающем этапе проводится синхронизация работы всех элементов РКПП и практическая проверка переключения передач. Разумеется, что все операции выполняются под контролем компьютера станции диагностики.
При надлежащем уходе и соблюдении технического регламента вы в полной мере сможете ощутить все достоинства РКПП. Эксплуатационные расходы и траты на ремонт робота несопоставимо ниже, чем у АКПП или вариатора. Автолюбители с хорошим опытом вождения легко определят момент, когда придет время обучить коробку робот. Мы еще раз приглашаем в автосервис «РАСТО» владельцев автомобилей с РКПП. Гарантируем качественное обслуживание по разумным ценам.
Устройство и принцип работы роботизированной коробки передач с одним сцеплением
Роботизированная коробка передач с одним сцеплением представляет собой гибрид автоматической коробки передач и механической коробки передач. То есть в основе робота лежит обычная МКПП, но управляется он автоматически, без участия водителя. Для того, чтобы понять, действительно ли робот сочетает в себе достоинства автомата и механики, давайте познакомимся с его устройством и принципом работы. Выявим преимущества и недостатки коробки, а также ее отличия от других типов коробок передач.
Что такое роботизированная КПП
Так робот это больше автомат или механика? Часто его приравнивают к модифицированному пулемету. Фактически в основе робота лежит механическая трансмиссия, завоевавшая это право своей простотой и надежностью. По сути, роботизированная коробка передач — это та же механика с дополнительными устройствами, отвечающими за переключение передач и управление сцеплением. Те. водитель освобождается от этих обязанностей.
Роботизированная коробка встречается как в легковых, так и в грузовых автомобилях, а также автобусах, а в 2007 году робот был даже представлен на спортивном мотоцикле.
Практически у каждого автопроизводителя есть свои разработки в области роботизированных коробок передач. Вот их список:
| Производитель | Наименование | Производитель | Наименование |
|---|---|---|---|
| Renault | 9 0027 QuickshiftToyota | MultiMode | |
| Peugeot | 2-Tronic | Honda | i-Shift |
| Mitsubishi | Allshift | Audi | R Tronic |
| Opel | Easytronic | BMW | SMG |
| Ford 90 028 | Durashift/Powershift | Volkswagen | DSG |
| Fiat | Dual Logic | Volvo | Powershift |
| Alfa Romeo | selespeed |
Устройство и принцип работы роботизированной коробки передач с одним сцеплением
Роботизированная коробка передач может быть с одним или двумя сцеплениями.
О роботе с двумя сцеплениями см. статью Powershift. Мы продолжим разговор о коробке передач с одним сцеплением.
Устройство робота достаточно простое и включает в себя следующие элементы:
- механическая часть;
- сцепление;
- диски;
- система управления.
Механическая часть содержит все узлы обычной механики, а принцип работы роботизированной АКПП аналогичен принципу работы МКПП.
Приводы, управляющие коробкой, могут быть гидравлическими и электрическими. При этом один из приводов следит за сцеплением, он отвечает за его включение и выключение. Второй управляет механизмом переключения передач. Практика показала, что коробка передач с гидроприводом работает лучше. Как правило, такая коробка используется на более дорогих автомобилях.
Роботизированная коробка передач также имеет режим ручного переключения передач. В этом его уникальность — переключать передачи может как робот, так и человек.
Система управления электронная и включает в себя следующие части:
- входные датчики;
- электронный блок управления;
- исполнительные устройства (приводы).
Входные датчики контролируют основные параметры работы коробки передач. К ним относятся число оборотов в минуту, положение вилки и селектора, уровень давления и температура масла. Все данные передаются в блок управления, который управляет исполнительными механизмами. Исполнительный механизм, в свою очередь, управляет работой сцепления с помощью сервоприводов.
В роботизированной АКПП гидравлического типа система управления дополнительно снабжена гидроблоком управления. Он управляет работой гидроцилиндров.
Принцип работы робота осуществляется двумя способами: автоматическим и полуавтоматическим. В первом случае управление коробкой осуществляется по определенному алгоритму, который задается блоком управления на основе сигналов датчиков. Во втором принцип работы идентичен ручному переключению передач. Передачи с помощью рычага селектора последовательно переключаются с высокой на низкую и наоборот.
Изначально коробка-робот создавалась для того, чтобы совместить все преимущества АКПП и МКПП.
В первую очередь это комфорт АКПП и надежность при экономичности механики. Для того, чтобы определить, удалась ли задумка разработчиков, сравним основные параметры робота с автоматической коробкой передач и робота с механической коробкой передач.
Робот и автомат
Приведем сравнительные характеристики двух коробок передач в виде таблицы. Возьмем ряд параметров за основу для сравнения.
| Параметр | Робот | Автомат |
|---|---|---|
| Конструкция устройства | Проще | 9002 7 Более сложный|
| Техническое обслуживание и ремонт | Дешевле | Дорогой |
| Расход масла и топлива | Меньше | Больше |
| Динамика разгона автомобиля | Лучше | Хуже |
| Вес коробки 90 028 | Меньше | Больше |
| Производительность | Выше | Ниже |
| Поведение машины при переключении передач | Рывки, «эффект задумчивости» | Плавное движение без рывков |
| Возможность отката автомобиля на склоне | Есть | Нет |
| Ресурс двигателя и сцепления | Меньше | Больше |
| Вождение | Сложнее | Проще |
| Необходимость перевода рычага в нейтральное положение при остановке | Да | № |
Итак, что мы имеем: роботизированная коробка передач экономичнее по всем параметрам, но по комфорту для водителя автомат все же выигрывает.
Таким образом, робот не перенял главное преимущество автоматической коробки передач (комфортность вождения), по крайней мере рассматриваемую нами трансмиссию с одним сцеплением.
Посмотрим, как поживает механика и перенял ли робот все свои преимущества.
Робот и МКПП
Теперь сравним робота с МКПП.
| Параметр | Робот | МКПП |
|---|---|---|
| Стоимость коробки и обслуживание | Дорого | Дешевле |
| Толчки при переключении передач | Меньше | Больше |
| Расход топлива | Чуть меньше | Чуть больше |
| Ресурс сцепления (зависит от конкретной модели) | Больше | Меньше | 90 023
| Надежность | Меньше | Больше |
| Комфорт | Больше | Меньше |
| Дизайн | Сложнее | Легче |
Какой здесь можно сделать вывод? Робот комфортнее механики, чуть экономичнее, но стоимость самой коробки будет дороже.
МКПП по-прежнему остается надежнее робота. Конечно, здесь автомат уступает роботу, но, с другой стороны, пока неизвестно, как поведет себя роботизированная трансмиссия в сложных дорожных условиях — чего нельзя сказать о механике.
Подводя итоги
Роботизированная коробка передач, несомненно, претендует на звание одного из лучших типов трансмиссий. Комфорт, экономичность и надежность – три основных показателя, которыми должна обладать любая коробка передач. Идея объединения всех этих характеристик в одной коробке позволит водителю наслаждаться комфортной ездой и не беспокоиться о том, что автомобиль подведет в непредсказуемых ситуациях. Для этого необходимо работать над совершенствованием роботизированной трансмиссии, так как на данный момент она еще далека от совершенства.
Роботизированные волновые редукторы с нулевым люфтом серии GSL — Роботизированные волновые редукторы серии GSL
Роботизированные волновые редукторы с нулевым люфтом серии GSL — Роботизированные волновые редукторы серии GSL | ГЭМ Энтерпрайзис, Инк.
Перейти к навигации Перейти к содержимому
Ваш браузер устарел.
В настоящее время вы используете Internet Explorer 7/8/9, который не поддерживается нашим сайтом. Для получения наилучших результатов используйте один из последних браузеров.
- Хром
- Internet Explorer Edge
- Сафари
НУЛЕВОЙ ЛЮФТ, ВЫСОКАЯ ПЛОТНОСТЬ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА
Роботизированные волновые редукторы GAM серии GSL обеспечивают нулевой люфт и высокий крутящий момент в небольшом и легком редукторе. Сотрудничайте с инженерами GAM, чтобы настроить редуктор для легкой интеграции в машины и механизмы.
Характеристики
- Подходит для популярных редукторов конкурентов
- Волновая (гармоническая) передача для высокой точности
- Люфт ≤ 0,5 угловых минут (≤ 30 угловых секунд)
- Высокая степень редукции в одной ступени: от 50:1 до 160:1
- Простая конструкция для интеграции в механизм или машину
- Высокая плотность крутящего момента при низкой инерции
- Широкий выбор моделей и конфигураций
- Сотрудничество с инженерами GAM для разработки сборки редуктора для легкой интеграции
запросите предложение сегодня
Получите модели САПР и технические характеристики в нашем онлайн-каталоге продукции
ищите в нашем каталогеКонструкция Strain Wave
Зубчатая передача Stain Wave имеет простую конструкцию и состоит из 3 основных частей:
Тип чашечки или шляпки
Термины «чашка» и «шапка» относятся к форме гибкого шлица.
В поперечном сечении флекссплайн выглядит как чашка или шляпа.
Тип чашки
Монтажный фланец (нижняя часть чашки) легко крепится болтами для таких компонентов, как шестерни
Hat Style
Гибкий шлиец имеет внешний диаметр. Полезно для приложений, требующих редуктора с вращающимся корпусом, такого как колесо AGV или соединение робота. 027 Ввод
Альтернативная операция
| Ввод | Генератор волн |
| Выход | Круговой шлиц |
| Фиксированный | Flexspline |
| Вращение | В том же направлении |
| Соотношение | Номинальное соотношение + 1, напр. |