Кпп роботизированная что это: 6 правил, о которых мало кто знает :: Autonews

Содержание

Роботизированная коробка передач (РКПП)

Итак, что такое роботизированная коробка передач и какое ее назначение? Роботизированная КПП, как и все предыдущие варианты, имеет следующее предназначение: прием, передача, преобразование крутящего момента с последующей передачей его к ведущим колесам автомобиля. Для человека несведущего, слово «роботизированная» вносит некую неясность, а именно – как робот переключает передачи. Если ответить с юмором, то в коробке не сидит «дядя робот» и не переключает своими железными руками рычаг управления передачами. Вместо «дяди робота» есть «умная» автоматика управления и необходимое количество исполнительных устройств. Но обо всем по порядку…

Условно РКПП (роботизированная коробка передач) состоит из «простой» механической коробки передач, устройств выжима сцепления и переключения передач (актуаторов), микропроцессорной системы управления и внешних датчиков. Можно ли считать РКПП неким вариантом АКПП? Сразу отметим – нет! Принцип построения «робота» ближе к «механике», с автоматическим управлением.

Единственное сходство с автоматической коробкой передач это наличие сцепления в корпусе коробки, а не на маховике как в «механике». И в современных коробках находится два сцепления, для чего это нужно расскажем ниже.

Теперь о компонентах и узлах:

РКПП – узел, собранный по принципу МКПП, но имеющий два ведущих вала, которые находятся друг в друге, т.е. внешний вал имеет внутреннюю полость, в который вставляется внутренний первичный вал. На внешнем валу находятся шестерни привода второй, четвертой и шестой передачи, для шести ступенчатой коробки. Соответственно на внутреннем валу имеются шестерни пары первой, третьей, пятой и задней передачи. Каждый из валов имеет свое сцепление.
Актуаторы – это электрические или гидравлические сервоприводы, которые предназначены для механического передвижения синхронизаторов коробки передач и включения\выключения сцеплений. Электрический актуатор представляет собой электродвигатель с редуктором, а гидравлический — это простой гидроцилиндр, у которого шток связан с нужным синхронизатором.
Микропроцессорный блок управления (МБУ) – основной узел «сердцем», которого является довольно мощный процессор. К процессору через буферные порты подключены внешние датчики от двигателя внутреннего сгорания, систем ESP, ABS и др. Обычно блок управления коробкой совмещен с бортовым компьютером. Для хранения данных о том, что должна выполнять коробка передач при поступлении той или иной информации от датчиков, применяется ПЗУ, в которое и «заливается» алгоритм работы, в народе именуемой «прошивкой».

Рассмотрим принцип работы. В начале движения, как и у МКПП, должно плавно включиться сцепление. За это «отвечает» актуатор сцепления, который по команде МБУ медленно вращает редуктор. Сигнал на начало движения дает водитель, включив рычажок переключателя. Включается первое сцепление внутреннего первичного вала, одновременно актуатор синхронизатора подводит его к шестерне первой передачи, далее идет блокировка шестерни на валу, которая приводит в действие шестерню вторичного вала.

Автомобиль тронулся с места, но водитель продолжает нажимать педаль акселератора… Сколько нужно времени, что бы включилась вторая передача, не повредив шестерни, синхронизаторы и прочее? Наверное, продолжительное. Именно первые «роботы» и «страдали» провалами между переключениями, потому, что электронике так же надо подумать, что бы ни сломать себя. Вот именно для сокращения времени переключения и было введено в конструкцию коробки второе сцепление и второй вал. Весь алгоритм работы сводится к тому, что пока работает первая передача, уже ждет включения вторая и как только МБУ даст команду, включается второе сцепление, внешний первичный вал и вторая передача. Далее по накатанной, – ждет сигнал третья передача и т.д. Время переключения сокращается до минимума, даже водитель не сможет так быстро переключить МКПП.

МБУ выдает сигналы, анализируя поступившие данные с внешних датчиков. При уменьшении скорости движения или увеличении нагрузки, например, подъем в гору, МБУ переключает в обратной последовательности передачи.

А как же быть, если нужна только пониженная передача, например, для преодоления препятствий? Для этого на МБУ водитель подает сигнал к отмене дальнейших передач после первой. Для езды задним ходом, так же в блок управления подается команда, при которой актуатор приводит в действие внутренний первичный вал и шестерню заднего хода.

Современные «коробки-роботы» это концепция, разработанная в 80-х, но с применением новейших разработок улучшающих работу коробки. Каждый производитель старается внести что-то новое и зарегистрировать свой товарный знак.

Например «Ricardo» на свой «Eаsytronic» начала устанавливать один многофункциональный актуатор, что поспособствовало уменьшению габаритных размеров «робота».

Volkswagen начал массово устанавливать на свои автомобили КПП робот под аббревиатурой S-tronic, (коробка прямого включения), что характерно, были разработаны варианты и для заднеприводных авто.

Свои разработки улучшающие работу коробок-роботов имеются во многих компаниях (Ford, Fiat, Mitsubishi, BMW).

Twitter

Сравнительный анализ роботизированной коробки переключения передач и автоматической коробки переключения передач

Коробка передач (коробка переключения передач, КП, КПП, англ. Gearbox) — агрегат (как правило, шестерёнчатый) различных промышленных механизмов и трансмиссий механических транспортных средств.

Автомобили нашего времени могут оборудоваться одним из четырех видов КПП:

– Механической

– Автоматической

– Роботизированной

– Вариаторной.

Более подробно из четырех видов КПП рассмотрим две КПП:

– автоматическую

– роботизированную.

Первые попытки создания простейших АКПП относятся к началу автомобилизма — 30-м годам прошлого века. Например, в автомобилях Ford-T начала использоваться планетарная механическая трансмиссия, в автомобилях корпораций General Motors и Reo — первые полуавтоматические трансмиссии.

Хотя конструкции были далеки до идеала, это послужило мощным толчком в развитии конструкторской мысли. Первые полноценные АКПП появились на американских автомобилях General Motors в 1940-х годах. На известных моделях Cadillac, Oldsmobile, Pontiac опционально стала доступна полностью автоматическая трансмиссия.

В СССР дело с «автоматами» обстояло несколько хуже, но разработки велись и достаточно успешно. Первые АКПП использовались на «государственных» автомобилях (например, на знаменитой «Чайке»), затем — на «народных» автомобилях, в частности на автомобилях ГАЗ. Также АКПП широко применялись на автобусах (городские ЛиАЗы), спецтранспорте.

В 70–90-е годы отечественный автопром коробки-автоматы практически не применял, ограничиваясь более утилитарной и простой «механикой». В 2000-х, отечественные производители вновь решили вернуться к АКПП. К этому их вынудил рынок — выбор потребителей зачастую не в пользу «механики», а иностранные производители предлагают более широкий выбор комплектаций авто как с механикой, так и автоматом.

В устройство АКПП входит:

Гидротрансформатор — механизм, обеспечивающий преобразование, передачу крутящего момента, используя рабочую жидкость. Рабочая жидкость для АКПП обычно, готовое трансмиссионное масло для автоматических коробок передач.
Планетарный редуктор — узел, состоящий из «солнечной шестерни», сателлитов, и планетарного водила и коронной шестерни. Планетарка является главным узлом автоматической коробки.
Система гидравлического управления — комплекс механизмов, предназначенных для управления планетарным редуктором.

Время не стоит на месте, все усовершенствуется, это коснулось и КПП, начали появляться роботизированные коробки передач.

Совместно сложив понятия автомат и механика, конструкторы получили устройство называемой роботизированной коробкой передач, совместившее в себе плюсы и минусы обоих агрегатов.

Коробка с двойным сцеплением, как и много других изобретений, пришла из спорта, точнее с гоночных треков. Первым стремлением создать КПП с двойным сцеплением относится французу Адольфу Кегрессу. Еще в далеком 1939 году всемирно известный конструктор пытался применить свою разработку на легендарном Citroen Traction. Но, к сожалению, данная разработка так и осталось «бумажным проектом», так и не дойдя до конвейера.

Позже, в 80-ых годах 19-го века инженерам Porsche все же удалось создать коробку переключения, способную переключать передачи под нагрузкой, не сбрасывая при этом газа. В гонках данное изобретение имело невероятный успех, ведь даже доли секунд, которые теряются при сбрасывании скорости во время переключения передач, могут решить исход заезда.

За основу конструкции разработчики взяли механическую коробку, более надежную, чем автоматическая, добавив к ней специальные устройства, отвечающие за выжим сцепления с переключением передач.

В обычной механике переключением передачи с выжимом сцепления заведует непосредственно водитель. Он самостоятельно, ориентируясь на дорожную ситуацию используя педаль сцепления с рычагом КПП, выбирает необходимую передачу согласно времени ее включения.

Изобретатели решили исключить водителя из этой цепи, доверив все действия автоматике и компьютеру. Установив узлы-актуаторы, они сделали возможным автоматическое переключение роботизированной коробки, основой которой осталась механика.

Коробка робот работает при помощи узлов-актуаторов. Получая информацию о скорости движения, оборотах двигателя, датчиков ABS и ESP с бортового компьютера и действуя через свою механическую часть, они выжимают сцепление, перемещают синхронизаторы в коробке, выбирая необходимую передачу. Сервопривод, ответственный за сцепление, приняв необходимую команду, рассоединяет первичный вал с двигателем. В это время второй сервопривод, выбрав нужную передачу, включает ее. После включения первый актуатор восстанавливает сцепление, и автомобиль продолжает движение.

Сервоприводы, которые имеет робот, могут быть двух видов — электрические и гидравлические. Электрический представляет собой шаговый электродвигатель, перемещающий через редуктор свою исполнительную часть. Гидравлический привод воздействует через гидроцилиндр, получающий команды от электронного блока управления. Поэтому его еще называют электрогидравлическим.

Сравним две коробки передач: автоматическую и роботизированную КПП, выделим их плюсы и минусы.

Преимущества АКП

– АКП обеспечивает простое управление автомобилем.

– Если рассматривать гидротрансформатор в качестве аналога сцепления, становится, очевидно, что по сравнению с традиционным сцеплением, привести в негодность этот механизм, так быстро, как это происходит с классическим сцеплением у новоиспеченных водителей, невозможно.

– АКП не создает таких нагрузок на двигатель, как это может происходить с механикой. Переключение скоростей происходит без лишнего увеличения числа оборотов. Следовательно, ресурс двигателя не расходуется впустую.

– За счет использования гидротрансформатора снижается нагрузка не только на двигатель, но и на ходовую часть автомобиля.

– Автомобили с АКП имеют пассивную систему безопасности. В случае если автомобиль стоит на уклоне, он покатиться не может.

– Для шестиступенчатой АКП характерен меньший расход топлива.

Минусы АКП

– Автомобили с АКП не имеют такой динамики разгона, как это есть на автомобилях с механикой.

– На четырех и пятиступенчатых АКП расход топлива значительный. Особенно это проявляется на четырехступенчатых автоматических коробках.

– В целом автомобили, на которых установлена АКП, имеют меньший КПД. Это происходит из-за того, что значительные потери КПД происходят в гидротрансформаторе.

– Сама автоматическая коробка передач стоит дорого. Дорогостоящий ремонт и обслуживание АКП.

– В АКП используется большой объем масла. Причем масло это дорогостоящее. И это все накладывает свой отпечаток на стоимость обслуживания.

– Автомобиль, на котором установлена автоматическая коробка, менее динамичен. Разгон на нем занимает гораздо больше времени, чем это происходит на механике или на автомобилях с роботизированной коробкой передач.

– Существует определенная инерция в переключении передач.

– Если начало движения происходит на склоне, может произойти определенное скатывание назад.

Роботизированная коробка переключения передач

Плюсы роботизированных коробок передач

– Роботизированные коробки передач более экономичные, по сравнению с АКП. Их экономичность находится на одном уровне с механическими коробками.

– Роботизированная коробка стоит дешевле, чем АКП, к тому же она дешевле в обслуживании и ремонте. Потребляет меньше масла, чем АКП.

– Вес роботизированных коробок меньше, чем коробок-автоматов.

– Могут использоваться специальные системы переключения передач, расположенные на руле, которые делают переключение скоростей весьма быстрым. Таким образом, динамика у автомобиля гораздо выше, чем у автомобилей с автоматами.

Минусы роботизированных коробок передач

– По сравнению с АКП переключение скоростей происходит не настолько плавно. Рывки автомобиля во время переключения весьма ощутимы.

– Существует определенная задержка после включения нужной передачи и началом ее выполнения.

– Практически любая остановка требует переключения рычага в нейтральное положение, чего нет в автомобилях с АКПП.

– Любые пробуксовки при движении негативно сказываются на ресурсе роботизированной коробки передач. Т. е. такая коробка подходит в основном для твердых дорожных покрытий.

– Во время начала движения происходит определенный небольшой откат.

Таким образом, в вопросе о том, что лучше робот или автомат, невоможно ответить однозначно. Для каждого автолюбителя вопрос выбора КП индивидуален, и решает он его самостоятельно, опираясь, на свои интересы об удобстве и комфортности управления автомобилем.

Литература:

Коробка передач // Википедия. URL: http://ru-wiki.ru/wiki/Коробка_передач (дата обращения: 20.01.2017).
Коробка передач. Виды КПП и принцип действия. // DRIVE2.RU. URL: https://www.drive2.ru/b/1096010/ (дата обращения: 20.01.2017).
Что лучше: «робот» или «автомат»? // AUTODROP.RU. URL: http://autodrop.ru/ustroystvo-avtomobilya/822-chto-luchshe-robot-ili-avtomat.html (дата обращения: 20.01.2017).
Как пользоваться коробкой автомат // Wmeste.su. URL: http://wmeste.su/kak-polzovatsya-korobkoj-avtomat/ (дата обращения: 20.01.2017)
Роботизированная коробка передач: стоит ли довериться роботу // АВТОДОНТ. URL: http://autodont.ru/kpp/robotizirovannaya-korobka-peredach (дата обращения: 22.01.2017).

Основные термины (генерируются автоматически): автомобиль, роботизированная коробка передач, переключение скоростей, ABS, автоматическая коробка, двойное сцепление, необходимая передача, нужная передача, планетарный редуктор, рабочая жидкость.

нежелательных явлений, связанных с роботизированной артропластикой суставов: анализ базы данных MAUDE Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США

. 2022 авг; 37 (8): 1526-1533.

doi: 10.1016/j.arth.2022.03.060. Epub 2022 21 марта.

Николай Р Пагани ¹ , Мариано Э. Менендес ² , Майкл А. Моверман, ¹ , Ричард Н. Пуцциелло ¹ , Мэтью Р. Гордон ¹

Принадлежности

¹ Отделение ортопедической хирургии, Медицинский центр Тафтса, Бостон, Массачусетс.
² Отделение ортопедической хирургии, Медицинский центр Университета Раш, Чикаго, Иллинойс.

PMID: 35314290
DOI: 10. 1016/ж.арт.2022.03.060

Николас Р. Пагани и др. J Артропластика. 2022 авг.

. 2022 авг; 37 (8): 1526-1533.

doi: 10.1016/j.arth.2022.03.060. Epub 2022 21 марта.

Авторы

Николай Р Пагани ¹ , Мариано Э. Менендес ² , Майкл А. Моверман ¹ , Ричард Н. Пуцциелло ¹ , Мэтью Р. Гордон ¹

Принадлежности

¹ Отделение ортопедической хирургии, Медицинский центр Тафтса, Бостон, Массачусетс.
² Отделение ортопедической хирургии, Медицинский центр Университета Раш, Чикаго, Иллинойс.

PMID: 35314290
DOI: 10.1016/ж.арт.2022.03.060

Абстрактный

Задний план: Растет использование роботизированной помощи при эндопротезировании; однако спектр нежелательных явлений, потенциально связанных с этой технологией, неясен. Улучшение понимания причин нежелательных явлений при роботизированной артропластике может предотвратить будущие инциденты и улучшить результаты лечения пациентов.

Методы: Отчеты о нежелательных явлениях в базу данных производителей и пользователей устройств Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, включая роботизированное тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава (THA), тотальное эндопротезирование коленного сустава (TKA) и частичное эндопротезирование коленного сустава, были рассмотрены для определения причин неисправности и связанного с этим воздействия на пациента. .

Результаты: Всего было включено 263 сообщения о нежелательных явлениях. Наиболее частыми нежелательными явлениями, о которых сообщалось, были неожиданные движения роботизированной руки для TKA (59/204, 28,9%) и сохранение контрольной точки регистрации для THA (19/44, 43,2%). Было 99 сообщений о хирургической задержке со средней задержкой 20 минут (диапазон 1-120). В 31 случае сообщалось о конверсии в мануальную хирургию. Всего было зарегистрировано 68 травм пациентов, 7 из которых потребовали хирургического повторного вмешательства. Выемка бедренной кости (12/36, 33,3%) была наиболее распространенной для ТКА и сохраняла контрольную точку регистрации (19)./28, 67,9%) была наиболее распространенной для THA. Хотя редко, сообщалось о дополнительных травмах, включая переломы бедренной кости, большеберцовой кости и вертлужной впадины, разрыв MCL, дополнительные оставшиеся инородные тела и электрический ожог.

Заключение: Несмотря на растущее использование роботизированной артропластики в Соединенных Штатах, возможны многочисленные побочные эффекты, а технические трудности, возникшие во время операции, могут привести к длительным хирургическим задержкам. События, о которых здесь сообщается, по-видимому, указывают на то, что эндопротезирование с помощью робота в целом безопасно, за исключением лишь нескольких зарегистрированных случаев серьезных осложнений, природа которых, по-видимому, больше связана с неоптимальной хирургической техникой, чем с технологией. Основываясь на наших данных, следует широко внедрить практику добавления регистрационных контрольных точек и костных штифтов к подсчету инструментов во всех случаях ТПА с применением роботов, чтобы избежать непреднамеренного удержания инородных предметов.

Ключевые слова: осложнения; частичное эндопротезирование коленного сустава; роботизированный; тотальное эндопротезирование тазобедренного сустава; тотальное эндопротезирование коленного сустава.

термины MeSH

Роботизированная операция по замене коленного сустава: Ортопедическая хирургия и спортивная медицина New Braunfels: Хирурги-ортопеды

Роботизированная операция по замене коленного сустава: New Braunfels Ортопедическая хирургия и спортивная медицина: Хирурги-ортопеды

Замена коленного сустава — чрезвычайно распространенная операция. Несмотря на исторически очень высокие показатели успеха, хирурги по замене суставов всегда стремятся к постоянному совершенствованию, чтобы повысить качество жизни пациентов. Недавно роботизированная технология была представлена в мире хирургии по замене суставов, чтобы удовлетворить потребности все более активных пациентов.

цели операции по замене коленного сустава :

Удаление пораженных артритом/поврежденных участков коленного сустава
Замените эти области прочными имплантатами, которые подходят точно и правильно выравниваются
Сбалансируйте связки/мягкие ткани колена, чтобы колено хорошо функционировало при активном образе жизни.

Как помогает роботизированная хирургия?

Благодаря специальному сканированию колена и устройств, используемых во время операции (матрицы и контрольные точки), робот может «увидеть» колено в операционной. Затем создается виртуальное изображение, которое позволяет вашему хирургу точно настроить план, который точно удаляет только те части кости и хряща, которые необходимо удалить, формирует кость в соответствии с точным размером и посадкой имплантатов, а также уравновешивает ткани кости. колена с точностью до долей градуса и миллиметра.

Все это делается виртуально, чтобы убедиться, что замена коленного сустава выполняется с учетом уникальных особенностей коленного сустава каждого пациента. Как только хирург удовлетворен виртуальным планом, робот помогает хирургу точно выполнить операцию.

Результатом является высоко персонализированная замена, которая обеспечивает максимальную точность, безопасность и предсказуемость вашей операции. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно роботизированной операции по замене суставов, обратитесь к специалистам по замене суставов в New Braunfels Orthopedic Surgery & Sports Medicine.

Автор

Крейтон С. Табб, доктор медицины Замена тазобедренного и коленного сустава; Отделение ортопедической хирургии и спортивной медицины New Braunfels, Нью Браунфелс, Техас

Остеопороз и переломы

Остеопороз вызывает ослабление костей и часто возникает с возрастом. Сломанные кости, связанные с остеопорозом, за год поражают больше людей, чем сердечный приступ, инсульт и рак молочной железы вместе взятые

Нехирургическое лечение артрита коленного сустава

Существует несколько нехирургических способов лечения симптомов, связанных с артритом коленного сустава. Ни один из них не «вылечит» артрит, но может улучшить вашу способность работать коленом.

Боль в бедре: бурсит

Боль на внешней стороне бедра иногда может быть связана с бурситом или тендинитом мышц, стабилизирующих бедро. Обычно это хорошо поддается нехирургическому лечению.

Боль в плече

Боль в плече чрезвычайно распространена у взрослых и может быть результатом острых травм или повторяющихся чрезмерных нагрузок. Некоторые вещи могут вызвать проблемы с плечом, но существуют методы лечения, которые помогут вам восстановиться.

Разное