Принцип работы роботизированной коробки передач

Устройство коробки робот и как ей пользоваться

КПП робот представляет собой механическую коробку передач с роботизированной или автоматизированной системой с двумя сцеплениями, которая имеет двойной набор переключателей передач. Один для включения нечетных передач, а другой — для включения четных передач. Кроме того, она имеет электронный калькулятор, который определяет наилучшее время для переключения передачи и синхронизирует различные операции. Водитель также может переключиться на ручной режим. Этот режим позволяет переключать передачи по своему усмотрению, хотя педали сцепления здесь нет.

Чем робот отличается от автомата

Важно понимать, как функционирует акпп. Когда первое сцепление автоматически включает первую передачу, второе сцепление включает следующую передачу и так далее

Это заставляет автомобиль вести себя так, как если бы он был на АКПП.

На роботизированной КПП теряется комфорт при переключении. Это существенный недостаток трансмиссии по сравнению с АКПП. Чувствуется легкий рывок при переключении передач.

Плюсы и минусы

Роботизированная коробка передач пытается объединить лучшее из двух типов трансмиссий. Ее технология такая же, как и в механической коробке передач, поэтому потребление снижено, а ручное управление автоматизировано, чтобы попытаться соответствовать удобству автоматических переключений.

У этой трансмиссии есть достоинства и недостатки. В первом случае можно обнаружить, что она имеет меньшую стоимость, чем АКПП, и выполняет ту же функцию. Роботизированная КПП не увеличивает расход топлива, как автоматические коробки. Плюсы в данном случае очевидны.

Как управлять коробкой робот, чтобы сберечь сцепление

Роботизированная коробка передач – лучшее решение для тех, кто ищет удобный стиль вождения, забывая про сцепление.

На практике автомобили, оснащенные роботизированными коробками передач, просты в управлении и позволяют немного «расслабиться». Коме того, на спортивных автомобилях РКПП ускоряет переключение передач и исключает риск ошибок, которые приводят к поломке трансмиссии.

Мокрые и сухие

Выделяют два варианта исполнения данной КПП с «мокрым» и «сухим» сцеплением.

Что может сломаться в роботе

Одна из самых наиболее распространенных поломок связана с изношенной вилкой выбора передачи. В результате такой поломки не получается включить нужную передачу. Также поломки часто связаны с подшипниками качения, которые издают шумные звуки и нуждаются в замене. Не исключены и поломки электронного оборудования.

Признаки неисправности

Пугающий, но достаточно безобидный симптом поломки – проблемы с «мозгами» КПП. Положение селектора перестает распознаваться или не получается переключить передачи, а иногда — даже включить двигатель.

Еще одна неисправность – выход из строя приводов переключения. Зубья на шестеренках выкрашиваются, рычаги сами по себе болтаются.

Основные внешние признаки неисправностей:

• при движении доносятся звуковые шумы;
• загорается индикатор сигнализации;
• буксует сцепление;
• отсутствует стандартная реакция при возрастании оборотов мотора (скорость не увеличивается);
• жидкость из коробки протекает;
• при медленном движении при переключении ощущаются сильные рывки;
• коробка перестает работать и авто останавливается.

Что собой представляет роботизированная коробка передач?

Роботизированная коробка на автомобиле означает нечто среднее между МКПП и автоматической трансмиссией. Фактически роботизированная КПП представляет собой «механику», оборудованную автоматическим сцеплением и возможностью переключения скоростей. Работа этого типа агрегата зависит не от водителя, а от функционирования управляющего электронного модуля. Во время движения водитель должен только правильно передавать входящие данные для обеспечения правильной работы КПП.

Перед покупкой авто с таким агрегатом рекомендуется разобраться с основными характеристиками и принципом действия устройства.

Устройство роботизированной КПП

Схематическое устройство конструктивных компонентов РКПП

Чтобы понять, что такое , надо разобраться в устройстве агрегата. Дополнительные элементы, предназначенные для выжима сцепления, а также переключения и выбора скоростей, называются актуаторами.

Роботизированная трансмиссия оснащается собственной управляющей системой, выполненной в виде блока управления, а также нескольких контроллеров. Эти датчики предназначены для взаимодействия с блоком. Роботизированная КПП принципиально отличается от традиционной автоматической коробки и вариаторных трансмиссий.

Коробки передач робот, как и механические, оснащаются сцеплением. В таких типах агрегатов не применяются трансмиссионные масла ATF.

В зависимости от производителя автомобиля, роботизированная трансмиссия может оснащаться одним либо двумя сцеплениями:

• если сцепление одно, то это однодисковый агрегат;
• если два, то трансмиссия считается преселективной.

Основные компоненты устройства роботизированного агрегата:

1. Сама КПП.
2. Актуаторы или сервоприводы. Предназначены для выжима сцепления и активации скоростей.
3. Управляющий модуль, являющийся микропроцессорным блоком. Используется для обработки и передачи команд.
4. Внешние контроллеры. Количество датчиков может отличаться в зависимости от производителя машины.

КПП

Подробнее с устройством роботизированного агрегата рекомендуем разобраться на примере шестиступенчатой коробки, оснащенной двумя сцеплениями. Агрегат выполнен в виде механической КПП, но оборудуется двумя ведущими шкивами. Один из этих элементов устанавливается внутри другого. Внешний шкив обладает внутренней полостью, в которую устанавливается внутренний компонент. На внешнем шкиве располагаются шестеренки привода второй, четвертой и шестой скоростей, а на внутреннем — шестерни первой, третьей, пятой и задней передачи.

Каждый вал роботизированной коробки передач оборудуется отдельным сцеплением.

Актуаторы или сервоприводы

Актуаторные устройства могут быть электрическими либо гидравлическими. Электрический тип элементов выполнен в виде электрического моторчика с редукторным устройством, а гидравлический считается гидроцилиндром. Шток последнего связывается с синхронизаторным устройством. Основное предназначение актуаторных элементов заключается в механическом перемещении синхронизаторных составляющих, а также активации и деактивации сцепления.

Управляющий модуль

Управляющий модуль — микропроцессорный блок, на который установлены внешние контроллеры. Эти датчики задействованы в электронной системе управления мотором машины. Датчик трансмиссии взаимодействует с контроллерами от силового агрегата и прочих систем, к примеру, ABS. Управляющий модуль может быть совмещен с микропроцессорным блоком управления ДВС, но трансмиссия будет функционировать по своему алгоритму.

Канал Carvizor подробно рассказал об устройстве и конструктивных особенностях РКПП.

Особенности роботизированной КПП

Электрический привод сцепления функционирует за счет электромотора, а также механической скорости. Работа гидравлического привода основана на специальных цилиндрических устройствах, управление которыми осуществляется посредством электромагнитного клапана. Иногда роботизированный агрегат может быть дополнен электромотором, использующимся для перемещения цилиндрических элементов и рассчитанного на поддержку функционирования гидромеханического модуля. Это устройство, оснащенное приводом, характеризуется долгим переключением скорости, которая может составить до половины секунды.

Если сравнить с гидравлическим устройством, то для работы агрегата не требуется постоянная поддержка нужного уровня давления. В некоторых моделях Опель гидравлические агрегаты характеризуются быстрым циклом переключения скорости, обеспечивающего переключение за 0,06 сек. Но такие роботы обычно устанавливаются на спорткары.

Как научится ездить на роботизированной коробке передач? Основные особенности управления

Чтобы не допустить появления неисправностей в работе трансмиссии, надо знать, как пользоваться роботом, а именно:

• как выполнять прогрев агрегата;
• как правильно начинать движения;
• как пользоваться трансмиссией при эксплуатации авто в режиме города.

Прогрев роботизированной коробки переключения передач и особенности эксплуатации

Многие производители авто утверждают, что роботизированные агрегаты не нуждаются в прогреве. Но в этом вопросе надо учитывать температуру рабочей жидкости в смазочной системе, а также как масло ведет себя в условиях мороза. Некоторые типы расходных материалов при низких температурах загустевают и собираются в нижней части агрегата. По стандарту процесс прогрева состоит в запуске двигателя и выжидании 2-3 минут. При прогреве автомобиля не нужно трогать рычаг КПП.

Если автомобиль находится в гараже, то выгонять его нужно спокойно и плавно, чтобы не допустить толчков и рывков. При прогреве надо следить за количеством оборотов, их число в идеале будет минимальным и составит около 1 тысячи в минуту. Выполнять прогрев агрегата следует и летом, благодаря этому все составляющие компоненты робота будут качественно смазаны. Выполнение прогрева позволит не допустить быстрого износа и стирания компонентов агрегата.

Основные особенности эксплуатации, которые позволят увеличить ресурс работы агрегата в целом:

1. Нельзя допустить буксования при езде в мороз. Это приведет к быстрому износу исполнительных механизмов и узлов. Регулярное буксование станет причиной разкалибровки агрегата.
2. Специалисты не советуют часто ездить по сильно заснеженным поверхностям. Транспортное средство может застрять, что в итоге станет причиной пробуксовок.
3. В качестве зимней резины рекомендуется использовать изделия, оснащенные шипами. При установке на колеса обычных шин есть вероятность пробуксови на гололеде.
4. При длительных простоях, составляющих несколько дней и более, селектор коробки передач рекомендуется устанавливать в положение Е. Мотор должен быть заглушен.
5. Если состояние дороги плаченое, специалисты советуют начинать движение со второй скорости, но при этом сильно не газовать.

Об основных принципах управления роботизированной КПП на примере Лады Гранты рассказал Алексей Рыков.

Правила правильного старта на коробке робот

Владельцам машин, оборудованных роботизированными КПП, надо учитывать, что некоторые транспортные средства не имеют дополнительной опции помощи при старте. В частности, речь идет о начале движения на возвышенности, в гору

Поэтому важно правильно научиться трогаться с места. Процедура троганья выполняется так же, как на машине с механическим агрегатом

Более подробно о начале езды:

1. Рычаг стояночного тормоза должен быть поднят.
2. Рычаг коробки передач устанавливается в режим А.
3. Водитель легко, без усилий жмет на газ.
4. Одновременно с этим отключается рычаг стояночного тормоза.

Если при начале езды на улице минусовая температура и высокая влажность, селектор коробки можно перевести в положение М1. Сила воздействия на педаль газа должна быть допустимой, чтобы не произошла перебуксовка. Если машина оборудована гироскопом, то при выборе автоматического режима микропроцессор агрегата сам выберет необходимую скорость и будет выполнять переключение. Это позволит переключаться скоростям на понижение. Если водитель опытный, то с учетом ситуации он может установить режим М при фиксации установленной передачи.

Если изначально устанавливается скоростной режим, то скорость передвижения не рекомендуется менять. Количество оборотов двигателя должно составить от 2500 до 5000 в минуту, но не за пределами этого диапазона. При начале езды на спуске селектор трансмиссии устанавливается в режим А и отключается рычаг ручного тормоза.

Эксплуатация роботизированной коробки передач в городских условиях

Регулярная эксплуатация автомобиля в режиме города и пробок может привести к быстрому износу компонентов трансмиссии. Для предотвращения этого при остановке машины следует переводить рычаг коробки передач в режим N. Затем производится активация стояночного тормоза и остановка мотора. Если остановки кратковременные, к примеру, в условиях пробок, то режим нейтрали можно не включать, достаточно остановиться, когда рычаг установлен в режим А. Если автомобиль простоит в пробке больше одной минуты, то двигатель надо будет остановить.

О тонкостях использования машин с установленным роботом рассказал Василий Костин.

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.

Преимущества и недостатки роботизированной АКПП в сравнении с другими видами коробок передач

Изначально коробка-робот создавалась для того, чтобы объединить в себе все достоинства коробки-автомат и механической трансмиссии. В первую очередь, сюда относятся комфорт АКПП и надежность с экономичностью механики. Для того, чтобы определить, удалась ли задумка разработчикам, сравним по основным параметрам робота с АКПП и робота с механической трансмиссией.

Робот и автомат

Сравнительную  характеристику между двумя коробками передач представим в виде таблицы. За основу сравнения возьмем ряд параметров.

Итак, что мы имеем: роботизированная КПП более экономична по всем параметрам, но в плане комфорта для водителя все же выигрывает автомат. Таким образом, главное достоинство автоматической коробки передач (комфорт при движении) робот не перенял, по крайней мере, рассматриваемая нами коробка с одним сцеплением.

Посмотрим, как обстоят дела у механики и перенял ли  робот все ее достоинства.

Робот и механическая коробка передач

Теперь сравним робот с МКПП.

Какой вывод можно сделать здесь? Робот комфортнее механики, чуть экономичнее, но стоимость самой коробки выйдет дороже. МКПП все-таки остается надежнее робота. Конечно, автомат здесь уступает роботу, но, с другой стороны, еще неизвестно, как поведет себя роботизированная трансмиссия в тяжелых дорожных условиях – чего нельзя сказать о механике.

Что за робот такой?

Прежде чем перейти к выяснению достоинств и недостатков, необходимо разобраться, что же вообще собой представляет роботизированная коробка передач.

По сути, это всё та же хорошо известная многим МКПП, но только дополненная механизмами, которые без участия человека нажимают на сцепление и переводят коробку на нужную передачу.

Конечно же, в салон авто робота, который бы выполнял такие манипуляции, не посадишь, поэтому инженеры просто доукомлпектовали КПП специальными устройствами под названием актуаторы, которые, собственно, и дёргают за вас селектор передач и выжимают сцепление.

Управляются они при помощи электроники, умеющей считывать и анализировать сигналы с многочисленных датчиков, разбросанных по узлам и агрегатам машины.

К слову, актуаторы могут быть с электрическим приводом, в основе которых лежит электродвигатель, или с гидравлическим.

Первые, как правило, устанавливаются на автомобили бюджетного класса, и их негативной стороной является невысокое быстродействие. Вторые — прерогатива более дорогой техники и они работают намного быстрее.

Роботизированная коробка, является симбиозом проверенных временем технических решений, благодаря чему она довольно надёжна.

Все подобные трансмиссии имеют и полуавтоматический режим, при котором водитель сам может включать необходимую скорость с помощью селектора коробки или под рулевых лепестков.

Обслуживание РКП

Всем владельцам машин с «роботом», следует знать пять главных правил обслуживания:

При каждом ТО диагностировать управляющий блок. Большинство капризов роботизированных КПП лечится обновлением или перепрошивкой ПО. Эти дополнения производители выпускают до сих пор. Мозг сохраняет информацию про все перебои в работе и требует адаптации к износу накладок «сухого» сцепления

Важно не упускать тревожных признаков и быстро устранять отклонения в работе; Особый уход требуется блоку электроники. Его следует содержать чистым, устранять потеки и их причину

Загрязнение приводит к перебоям в работе, утечка смазки – к перегреву; Следует регулярно менять фильтры смазки в сроки, указанные производителем. Использовать только фирменные оригинальные фильтры. Применение промытых фильтров на худой конец, когда заменить нечем, губительно для трансмиссии. Чистота смазки для такой трансмиссии залог продолжительности службы; Смазку внутри механической части рекомендуется заменять чаще, чем рекомендовано производителем. Выполняется смена исключительно в фирменных сервисах. Смена смазки внутри мокрого сцепления самостоятельно, не позволяет удалить стружку и прочие продукты постепенного износа дисков, они останутся и будут дальше нарушать работу агрегата; Следует быть внимательным к «слабым» элементам робота. Каждая модель имеет свои характерные проблемы. Некоторые РКПП страдают протечками смазки через сальники, при этом сухие диски быстро разрушаются. Другие имеют слабые вилки перемены передач, у третьих возникают неполадки с насосом масла. Внимательный хозяин робота не допускает развития проблемы, разбираясь с ней при появлении первых признаков;

Преимущества и недостатки роботизированных коробок передач

Оценивая плюсы и минусы роботизированных коробок передач, стоит отметить, что «робот» удобнее МКПП, ведь здесь не приходится постоянно орудовать рычагом переключения, а отсутствие необходимости выжимать педаль сцепления значительно уменьшает утомляемость водителя. Относительно АКПП, роботизированные коробки обеспечивают большую топливную экономичность и, как правило, имеют меньшую массу. Расход топлива у автомобиля с РКПП приближен к топливному расходу машины с «механикой». Стоимость роботизированной коробки передач также ниже по сравнению с коробкой-автоматом.

Что касается недостатков, то основные из них были названы выше – это ощутимые рывки и дергания при переключении передач, свойственные бюджетным автомобилям, оборудованным «роботами». Мало кого порадуют и длительные паузы при переходе с одной передачи на другую. Кроме того, начиная движение в горку, машина с РКПП, как и автомобиль с механической коробкой, может немного откатиться назад.

Впрочем, для объективности картины, стоит отметить, что все перечисленные недостатки устранены на агрегатах с двумя сцеплениями. Роботизированные коробки передач такого типа можно было бы считать оптимальными агрегатами, если бы не их высокая цена.

Роботизированная коробка передач

В конструкцию роботизированной коробки передач входят следующие устройства:

1. Механическая часть.
2. Сцепление.
3. Механизмы переключения (сервоприводы актуаторы).
4. Управляющий модуль.
5. Различные механизмы снятия показаний.

Детали и механизмы роботизированной коробки

Коробка робот, по принципу работы схожа с механической коробкой. Её особенность – это наличие двух ведущих валов, находящихся один в другом, и имеющих независимые сцепления. Первичный вал вставлен внутрь внешнего вала. Рассматривая конструкцию коробки с 6-ю ступенями, можно заметить, что шестерни привода передач (2-й, 4-й, 6-й) имеют жесткое крепление на валу, расположенном сверху. Вал, находящийся внутри, соединён с шестернёй реверсной передачи, а также 1-й, 3-й и 5-й передачей. Активация и выключение сцепления, движение синхронизаторов коробки – всё это происходит с помощью сервоприводов, актуаторов.
Компьютер руководит всей системой через блок с микропроцессорами. Процессор – это ключевое звено блока, через которое происходит подключение всех датчиков и систем. Порядок обработки информации, поступающей с датчиков, хранится в постоянном запоминающем устройстве.

Конструкция обычной АКПП

Такой вариант считается более надежным в отличие от остальных механизмов, поскольку уже прошел проверку временем. Последний довод, как отличить робот от автомата, весомый, учитывая, что механизм появился относительно недавно. И если на механике водителю нужно периодически выжимать педаль сцепления, после чего включать нужную скорость (а это занимает время), то АКПП все это выполняет сама.

В таких автомобилях даже нет педали сцепления. Таким механизмом оснащаются не только легковые транспортные средства, но и грузовики, автобусы. Первое с чего начнем изучать, чем отличается робот от автомата, это устройство последнего. Конструкция трансмиссии состоит из двух блоков:

1. Редуктора — обеспечивает передачу усилий через цепь шестерен. Количество ступеней варьируется от 4 до 6, а в современных моделях оно может доходить до 9. Планируется делать модели, где их количество будет повышено до 10 или больше.
2. Гидротрансформатора — это аналог узла сцепления, как в случае с механической коробкой. Благодаря ему удается избежать ударов и рывков. Весь комплекс получает разные сведения с многих датчиков — количество оборотов коленвала, режим движения и нагрузки. И на основе этой информации он переключает скорости.

Смена ступеней производится при достижении определенных оборотов, а в масляной магистрали создается давление. Участие водителя при этом не требуется.

Особенности и принцип действия роботизированной коробки

Роботизированная коробка передач (робот), устанавливаемая на обыкновенные автомобили, представляет собой механическую коробку с автоматическим (электрическим или гидравлическим) управлением. Переключение скоростей в таком устройстве происходит при помощи автоматики. В автомобиле нет традиционной педали сцепления, так как оно выключается автоматически в момент переключения передач. В некоторых автомобилях наряду с автоматическим предусмотрен ручной режим переключения передач.

Алгоритм работы коробки следующий: после запуска двигателя при выжатом тормозе селектор переводится в нужное положение. Привод на сцеплении разъединяет трансмиссию, а механизм коробки включает нужную передачу. Водитель бросает педаль тормоза и плавно давит на педаль акселератора, автомобиль трогается, и дальнейшие переключения производятся автоматически. Управление коробкой осуществляет процессор согласно выбранному алгоритму. Водитель может вмешиваться в работу коробки.

На спортивных автомобилях, участвующих в гонках, устанавливают более совершенную разновидность робота. Его конструкция предусматривает наличие двух систем сцепления, каждая из которых отвечает за свои передачи.

Благодаря двойному сцеплению скорость переключения передаточных чисел максимальна, что очень важно для спортивных гонок