Роботизированная коробка передач: отличие от автоматической КПП

При выборе автомобиля важно обращать внимание не только на двигатель (бензин, дизель, гибрид и т.п.), но и на трансмиссию. Дело в том, что коробка передач  считается вторым по важности агрегатом после ДВС.

С учетом того, что сегодня  автоматические коробки передач пользуются большим спросом, автопроизводители предлагают большой выбор КПП данного типа, начиная с «классического» гидротрансформаторного автомата или вариатора и заканчивая роботизированными трансмиссиями.

Далее мы рассмотрим, в чем отличие роботизированной коробки передач от автоматической, а также какие сильные и слабые стороны имеют указанные типы коробок передач.

Содержание статьи

• В чем отличие роботизированной коробки передач от автоматической КПП
  • Гидромеханическая автоматическая коробка передач (АКПП)
  • Роботизированная коробка передач (РКПП)
• Коробка робот или автомат: что лучше
• Подведем итоги

В чем отличие роботизированной коробки передач от автоматической КПП

Прежде всего, возможность выбрать тот или иной автомат порождает споры среди автолюбителей, так как вполне логичным является вопрос, какая коробка лучше.   Важно понимать, что от типа КПП напрямую будет зависеть удобство эксплуатации ТС, динамика разгона, топливная экономичность.

Также для многих немаловажным фактором является возможность активно использовать автомобиль в тех или иных условиях, общая надежность машины, затраты на обслуживание и срок службы трансмиссии. Теперь давайте рассмотрим АКПП и РКПП более подробно.

Гидромеханическая автоматическая коробка передач (АКПП)

Начнем с того, что появился данный тип трансмиссии около 100 лет назад, то есть немногим позже, чем традиционная МКПП. Конструкция проверена временем и хорошо изучена.  В основе такой коробки лежат два агрегата: планетарный редуктор и гидротрансформатор.

Благодаря ГДТ, который фактически является сцеплением коробки автомат, удается добиться плавной передачи крутящего момента от ДВС на входной вал коробки. В результате переключения передач происходят без ударов и рывков.

Планетарный редуктор, фактически, является так называемой планетарной передачей. Если просто, в конструкции КПП имеются наборы шестерней, которые после зацепления друг с другом образуют ступени. 

Также в коробках передач данного типа в большом объеме используется трансмиссионная жидкость ATF, которая является не просто смазкой (по аналогии с трансмиссионным маслом механических КПП), а рабочей жидкостью. Дело в том, что в гидротрансформаторе, который является преобразователем крутящего момента, именно через жидкость передается указанный крутящий момент.

Еще в конструкции присутствует гидроблок (гидроплита АКПП). Указанная плита представляет собой блок управления (мозг) АКПП, так как жидкость АТФ по отдельным каналам в указанной плите подается под давлением. ЭБУ АКПП управляет работой специальных клапанов (соленоидов), которые также установлены в гидроблоке.

Благодаря слаженной работе указанных устройств происходит своевременное и мягкое включение передач, причем полностью в автоматическом режиме, то есть без участия водителя. Также существуют АКПП Типтроник, где реализована дополнительная функция ручного переключения передач.  

Роботизированная коробка передач (РКПП)

Сразу отметим, что роботизированная коробка передач является механической коробкой с автоматическим управлением. При этом попытки «автоматизировать» коробку-механику также предпринимались достаточно давно, однако на начальном этапе инженеры столкнулись с целым рядом проблем.

Основной задачей стала необходимость создания высокоточных и быстродействующих исполнительных сервомеханизмов, которые способны обеспечить нужное усилие для выбора, включения/выключения передач, а также для обеспечения нормальной работы сцепления в автоматическом режиме.

При этом нужно учитывать, что в случае с механикой такие усилия должны быть намного больше, чем в АКПП. Также следует отметить и то, что особые требования выдвигаются и к электронному блоку управления, который работает по особым алгоритмам. В результате успешно действующая роботизированная автоматическая трансмиссия появилась сравнительно недавно и стала массовой намного позже по сравнению с «классическим» гидромеханическим автоматом.

Что касается устройства, роботизированная коробка представляет собой МКПП, где за выбор и включение передач отвечают актуаторы (исполнительные механизмы), также имеется отдельный привод сцепления. Актуаторами являются шаговые электродвигатели с редуктором и исполнительным механизмом. Также могут быть использованы гидравлические актуаторы (гидропривод). Работой данных элементов управляет ЭБУ коробкой вместо водителя.

Блок управления посылает сигнал на сервопривод, который выжимает сцепление, включает нужную передачу и т.д. Также контроллер учитывает скорость движения ТС, обороты ДВС, нагрузку на двигатель/положение дроссельной заслонки и ряд других параметров. 

Еще роботизированные коробки имеют ручной режим, который активируется путем использования селектора коробки передач или подрулевых лепестков. Данная функция позволяет водителю понижать и повышать передачи самостоятельно. 

Коробка робот или автомат: что лучше

Как видно, роботизированная коробка сильно отличается от гидромеханического автомата. Более того, во время эксплуатации ТС с тем или иным видом КПП нужно учитывать определенные особенности и нюансы.

• Что касается «классических» автоматов, такая трансмиссия отличается надежностью и большим сроком службы, но только при условии правильной эксплуатации.

Коробка АКПП нуждается в прогревах перед поездками, регулярной замене масла и фильтра АКПП каждые 50-60 тыс. км. При этом можно использовать только высококачественные жидкости ATF, рекомендуемые производителем автомобиля. Еще коробка автомат с гидротрансформатором не рассчитана на высокие нагрузки и агрессивный стиль езды, предельно чувствительна к перегревам трансмиссионного масла, нагреву жидкости во время длительных пробуксовок (в снегу, на льду или в грязи).

Автомобили с данной трансмиссией не рекомендуется буксировать без вывешивания ведущих колес, также не следует активно использовать машину с автоматом для перевозки тяжелых грузов, прицепа или буксировки других авто.

Также следует отметить, что минусом АКПП является повышенный расход топлива (на 10-15%) по сравнению с аналогами, а также снижение разгонной динамики из-за потерь в ГДТ. Также в случае ремонта АКПП следует быть готовым к серьезным расходам.

• Роботизированная трансмиссия конструктивно проще и дешевле АКПП. Такая коробка более экономична, не боится нагрузок, ее не нужно отдельно прогревать, в агрегат заливается меньше масла, данную трансмиссию дешевле обслуживать, автомобиль с роботом лучше разгоняется.

Однако на деле есть и существенные минусы. Прежде всего, все РКПП делятся на два типа: однодисковый робот (с одним сцеплением) и преселективная КПП (с двумя сцеплениями).

Так вот, в первом случае нельзя говорить о высокой надежности и комфорте при езде. Роботизированная коробка с одним сцеплением ставится на бюджетные авто и некоторые модели среднего класса. При этом такой автомат отличается тем, что во время переключения передач водитель ощущает рывки, толчки, коробка может затягивать переключения передач и т.д.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какой ресурс автоматических коробок, а также какую коробку передач лучше выбрать. Из этой статьи вы узнаете об основных типах автоматов, а также какие плюсы и минусы имеют различные виды автоматических трансмиссий.

Сцепление и сервомеханизмы однодисковых роботов также имеют сравнительно небольшой срок службы (около 80-100 тыс. км.), ремонтопригодность низкая, то есть нужно полностью менять данные устройства. Обратите внимание, стоимость актуаторов довольно высокая (в отдельных случаях сопоставима со стоимостью ремонта гидромеханической АКПП).

Что касается преселективных роботов (типа DSG или Powershift),  в этом случае данные АКПП максимально приближены к классическим автоматам и вариаторам в плане комфорта. Подобные трансмиссии наиболее удачно сочетают в себе положительные качества механики и классического автомата (плавность и высокая скорость переключения передач, динамика, топливная экономичность, возможность «нагружать» трансмиссию, снижение расходов на обслуживание).

При этом преселективные РКПП намного дороже и сложнее своих однодисковых аналогов. Также ресурс таких коробок все равно меньше, чем в случае с традиционными гидромеханическими автоматами. В отдельных случаях может потребоваться замена дорогостоящих актуаторов, мехатроника (гидроблока), пакетов сцеплений и других элементов уже к 150 тыс. км. пробега.

Подведем итоги

С учетом вышесказанного становится понятно, в чем заключаются отличия роботизированной коробки передач от автоматической, а также какие плюсы и минусы имеет коробка робот по сравнению с АКПП.

На практике автомат является более надежным, что зачастую сводит на нет многие преимущества робота, который оказывается дорогим в ремонте. По этой причине, особенно на вторичном рынке б/у авто, многие останавливают свой выбор на классическом автомате.

Рекомендуем также прочитать статью о том, чем отличается вариатор от робота и автомата. Из этой статьи вы узнаете об отличиях вариаторной коробки передач CVT от АКПП и роботизированных трансмиссий.

Однако если машина приобретается новой и потенциальный владелец не планирует проездить на таком автомобиле более 150 тыс. км, тогда современный преселективный робот с расширенной гарантией производителя вполне может оказаться оптимальным решением.

Если же на первом плане надежность и ресурс, водитель практикует спокойный стиль езды, машина не приобретается для эксплуатации в тяжелых условиях, тогда необходимо смотреть исключительно в сторону АКПП.

«Механика» или «автомат» — какая коробка передач лучше?

Прогресс человеческой цивилизации стремительно набирает обороты, и, чтобы соответствовать времени, многим людям пришлось ускорить свой темп жизни, воспользовавшись механическими средствами передвижения. Процесс обучения вождению автомобиля у некоторых представителей людского рода вызывает осложнения, связанные с техническими особенностями конструкции автомобильного транспорта. Исходя из этого, научные умы нашей цивилизации пришли к выводу, что упрощение всей процедуры вождения приведет к улучшению профессиональных навыков, а значит, позволит еще больше популяризовать автомобиль в современном мире.

Изобретение автоматической коробки передач стало первым шагом на этом пути. Достоинства и недостатки»автомата» будут рассмотрены в данном материале, а также мы сравним АККП с механической коробкой передач.

В данный момент отечественная промышленность в корне отличается от своих аналогов за рубежом: если компании — разработчики из западных стран Европы и северной Америки оснащают свои автомобили на 90 процентов АКПП, то представители нашего автопрома достаточно долго использовали, за редким исключением, только МКПП. Повышенный спрос на транспортные средства с упрощенным управлением, заставил разработчиков отечественной автомобильной промышленности в корне пересмотреть свои принципы и, наконец, стать на путь развития представителей лучших автомобильных марок мира.

Ручка переключения передач в механической коробке

В чем отличаются коробки передач

Механическая коробка — это редуктор многоступенчатого типа, который представляет возможность водителю транспортного средства самостоятельно переключать передачи автомобиля. МКПП бывают с разным количеством передач: самые простые имеют четыре передачи, а в самых сложных количество передач достигает семи и более штук. Конструкция механической коробки передач представляет собой металлический вал с фиксированным комплектом шестерен и его аналог со свободно вращающимися шестеренками. При синхронизации вращения соответствующих пар шестерен может происходить блокировка и фиксация их специальными механизмами. Для процесса переключения передач используется однодисковое сцепление.

Главным отличием механики от автомата является то, что МКПП дает опытному водителю больше возможностей для управления транспортным средством. Экономия топлива, быстрое достижение достаточно высоких скоростей – это преимущества МКПП перед АКПП в руках профессионального водителя.

Схема МККП

 

Достоинства и недостатки МККП

Преимущества «механики»:

• потери при передаче энергии вращения двигателя автомобиля к ведущей паре колес минимальны;
• простая конструкция не требует сложной технологии ремонта и профилактического обслуживания;
• значительно меньший вес механической коробки влияет на общую массу транспортного средства;
• более простая конструкция влияет на более низкую стоимость автомобиля;
• более высокий КПД по сравнению с аналогичным показателем для АКПП;
• не требует установки специальной системы охлаждения;
• больший срок эксплуатации по сравнению с АКПП;
• стоимость всех элементов МКПП более низкая, чем запчасти к «автомату»;
• возможность буксировки автомобиля на большие расстояния и завода транспортного средства «с наката»;
• более широкие возможности для управления и качества вождения транспортным средством;
• при наличии некоторого опыта ремонт МКПП можно совершать самостоятельно.

Недостатки МКПП:

• научиться водить автомобиль на механической коробке передач требует больше сил и времени, чем на «автомате»;
• при неправильном выборе режима передачи возможна перегрузки двигателя и трансмиссии;
• управлять автомобилем с автоматической коробкой гораздо более комфортно, чем на «механике»;
• плавное изменение передаточного отношения невозможно осуществить.

Процесс управления транспортным средством, оснащенным механической коробкой передач связан с применением существенных физических усилий. Это серьезно утомляет, особенно во время передвижения в городских условиях, когда требуется постоянно останавливаться, а затем опять разгонять свой автомобиль. Человек, который научился водить автомобиль с помощью МКПП, легко сможет управлять аналогичным средством передвижения, оснащенным АКПП. А вот наоборот, скорее всего, легко не получится.

Автоматическая коробка передач

Так выглядит автоматическая коробка передач в салоне автомобиля

Автоматическачя коробка функционирует благодаря передаче крутящегося момента с помощью гидротрансформатора и планетарных шестерен. В автомобилях с АККП отсутствует за ненадобностью педаль сцепления, что в значительной степени облегчает вождение автомобиля. Более низкая эффективность такой системы обуславливается отсутствием постоянной связи ведущих колес и двигателя автомобиля.

Легкость в управлении дает некоторые отрицательные черты, с которыми приходится мириться водителю транспортного средства: более высокая стоимость автомобиля, больший расход топлива при движении, низкая максимальная скорость автомобиля, по сравнению с аналогичным транспортом, снабженным МКПП. Низкий КПД такого автомобиля достигается из- за использования в системе гидротрансформатора, который представляет собой два лопастных колеса, заключенных в масляную ванну.

В отличие от автомобилей с механикой, коробка передач с АКПП представляет собой достаточно простую систему. Существует три основных положения ручки АКПП: движение вперед, движение назад и стоянка.

Некоторые отрицательные параметры АКПП заставили разработчиков создать несколько иные варианты такой коробки передач. На данный момент существует три основных типа, которые используют в современных автомобилях:
— классическая АКПП, в которой отсутствует прямая связь между колесами и двигателем, используется многодисковое сцепление, крутящийся момент передается рабочей жидкостью, а автомобиль расходует достаточно большой объем горючего материала;

— вариатор позволяет плавно изменять крутящий момент и постоянно снимать с мотора максимальную мощность. Автомобиль, снабженный вариатором, имеет меньшую массу и затрачивает значительно меньше топлива, чем его аналог с обыкновенной АКПП;
— роботизированная коробка. Гибрид АКПП и МКПП. Данный вариант имеет строение как в механической коробке передач, хотя при этом управляется как классическая АКПП. Обладает хорошей экономичностью и небольшим весом, но высокая стоимость производства такой коробки передач серьезно влияет на ее окончательную цену.

Ещё кое-что полезное для Вас:

• Правила буксировки автомобиля с АКПП
• Принцип работы корзины сцепления
• Замена переднего подшипника ступицы

Видео : Обсуждаем достоинства и недостатки «автомата» и «механики»

 

Достоинства и недостатки автоматической коробки передач

Преимущества АКПП:

• идеальный вариант для неопытных водителей, благодаря легкости и простоте в обучении;
• автоматический выбор режима скоростей;
• быстрое привыкание к определенному стилю вождения.

Недостатки АКПП:

• большй расход топлива;
• для разгона автомобиля требуется больше времени;
• значительно меньшая мощность транспортного средства и невозможность торможения двигателем;
• сложная конструкция АККП обуславливает высокую стоимость ремонтных и профилактических работ;
• «задумчивость» при переключение передач — по сравнению с МКПП;
• чувствительность к неровным участкам дороги и невозможность буксировки автомобиля традиционным способом.

Поломку «автомата» невозможно исправить самостоятельным путем. Настроить систему подачи топлива также невозможно, так как этим процессом управляет специальная программа. АКПП по своей надежности значительно уступают МКПП.

АКПП идеально подходит для управления автомобилем в городских условиях, так как именно там ощущается весь комфорт от управления транспортным средством с помощью автоматической коробки передач.

Учитывая большой расход топлива на автомобилях с АКПП, следует внимательно следить за показателями датчиков, особенно при передвижении на большие расстояния. Транспортное средство с «автоматом» имеет меньшую динамику разгона по сравнению с аналогичным транспортом, снабженным МКПП. Следовательно, следует учитывать данную особенность при совершении обгона, особенно на оживленных участках дорог.

Даже несмотря на некоторые недостатки, автомобили с АКПП завоевывают все большую популярность в мире, которая может привести к полному исчезновению транспортных средств с МКПП в самом ближайшем будущем.

Механическая коробка передач.

Роботизированная КПП — АВТОАД

Содержание

1. Что такое роботизированная коробка передач.

2. Принцип работы роботизированной коробки передач.

3. Устройство роботизированной коробки передач.

4. Особенности работы РЦПП.

5. Особенности роботизированной коробки передач DSG.

6. Преимущества и недостатки.

 

 

Любой современный автомобиль не может плавно заводиться и двигаться, если в его устройстве нет трансмиссии. На сегодняшний день существует большое разнообразие всевозможных коробок передач, которые не только позволяют водителю выбрать тот вариант, который соответствует его финансовым возможностям, но и позволяют получить максимальный комфорт при вождении. Поговорим подробнее о том, что такое роботизированная коробка передач, ее основные отличия от механической, а также рассмотрим принцип работы этого агрегата.

 

 

Работа коробки передач практически идентична механической, за исключением некоторых особенностей. Механизм системы включает в себя множество деталей, составляющих уже привычную механическую версию коробки. Основным отличием роботизированной коробки передач является ее микропроцессорное управление. В таких коробках переключение передач осуществляется электроникой на основе данных двигателя, педали газа и колесных датчиков.

Роботизированную коробку тоже можно назвать автоматом, но это неправильное название. Дело в том, что АКПП часто используется как общее понятие. Да, у того же вариатора есть автоматический режим переключения передаточных чисел, так что похоже, что это тоже автомат. По сути, по устройству и принципу работы робот больше похож на механическую коробку.

Внешне отличить АКПП от МКПП невозможно, так как они могут иметь идентичный селектор и корпус. Проверить трансмиссию можно только во время движения автомобиля. Каждый тип агрегата имеет свои особенности эксплуатации.

Основная цель роботизированной трансмиссии — максимально облегчить управление автомобилем. Водителю не нужно самому переключать передачи, ведь работу делает блок управления. Помимо комфорта, производители АКПП стремятся удешевить свою продукцию. На сегодняшний день робот является самым бюджетным типом коробки передач после механики, но он не обеспечивает такого комфорта вождения, как вариатор или автомат.

 

 

Роботизированная трансмиссия может автоматически или полуавтоматически переключаться на следующую передачу. В первом случае микропроцессорный блок получает сигналы от датчиков, на основании которых срабатывает запрограммированный производителем алгоритм.

Большинство коробок передач оснащены ручным селектором. При этом скорости все равно будут включаться автоматически. Единственное, водитель может самостоятельно сигнализировать о моменте включения повышенной или пониженной передачи. Аналогичный принцип работы имеют некоторые автоматические коробки передач типа Tiptronic.

Чтобы увеличить или уменьшить скорость, водитель перемещает рычаг селектора в направлении + или -. Из-за этого варианта некоторые люди называют эту передачу последовательной или последовательной.

Роботизированная коробка работает по следующей схеме:

1. Водитель нажимает на тормоз, запускает двигатель и переводит переключатель режимов движения в положение D;
2. Сигнал с блока поступает на блок управления коробкой;
3. В зависимости от выбранного режима блок управления активирует соответствующий алгоритм, по которому будет работать блок;
4. В процессе движения датчики передают в «мозг робота» сигналы о скорости автомобиля, о нагрузке на силовой агрегат, а также о текущем режиме работы коробки передач;
5. Как только показатели перестают соответствовать программе, установленной с завода, блок управления дает команду на переключение на другую передачу. Это может быть как увеличение, так и уменьшение скорости.

Когда водитель едет на автомобиле с механической коробкой передач, он должен чувствовать свою машину, чтобы определить момент переключения на другую передачу. В роботизированном аналоге происходит аналогичный процесс, только водителю не нужно думать, когда перевести рычаг коробки передач в необходимое положение. Вместо этого это делает микропроцессор.

Система отслеживает всю информацию со всех датчиков и подбирает оптимальную передачу для конкретной нагрузки. Для того чтобы электроника переключала передачи, трансмиссия имеет гидромеханический привод. В более распространенном варианте вместо гидромеханики устанавливается электропривод или сервопривод, который включает/выключает сцепление в коробке (кстати, это имеет некоторое сходство с автоматической коробкой передач — сцепление находится не там, где оно в МКПП, а именно возле маховика, но в корпусе самой трансмиссии).

Когда блок управления сигнализирует о том, что пора переключаться на другую скорость, первым включается первый электрический (или гидромеханический) сервопривод. Он открывает трущиеся поверхности сцепления. Затем второй сервопривод перемещает шестерни механизма в нужное положение. Затем первый медленно отпускает сцепление. Такая конструкция позволяет механизму работать без участия водителя, поэтому у автомобиля с роботизированной трансмиссией нет педали сцепления.

Многие селекторы имеют фиксированное положение передачи. Этот так называемый типтроник позволяет водителю самостоятельно контролировать момент переключения на более высокую или более низкую скорость.

 

 

На сегодняшний день существует несколько типов роботизированных трансмиссий для легковых автомобилей. В некоторых накопителях они могут отличаться друг от друга, но основные детали остаются идентичными.

Вот компоненты коробки передач:

1. Сцепление. В зависимости от производителя и модификации узла это может быть одна деталь с фрикционной поверхностью или несколько однотипных дисков. Чаще всего эти элементы находятся в охлаждающей жидкости, которая стабилизирует работу агрегата, предотвращая его перегрев. Преселективный или двойной вариант считается более эффективным.
2. Основная часть — обычная механическая коробка. Каждый производитель использует разные запатентованные конструкции. Например, робот от марки Mercedes (Speedshift) имеет внутреннюю автоматическую коробку передач 7G-Tronic. Отличие агрегатов только в том, что вместо гидротрансформатора используется сцепление с несколькими фрикционными дисками. Аналогичный подход у BMW. Его трансмиссия SMG основана на шестиступенчатой ​​механической коробке передач.
3. Сцепление и привод коробки передач. Есть два варианта – с электроприводом или гидромеханическим аналогом. В первом случае сцепление выжимается электродвигателем, а во втором — гидроцилиндрами с ЭМ клапанами. Электропривод работает медленнее гидравлики, но не нуждается в поддержании постоянного давления в магистрали, от которой работает электрогидравлический тип. Гидравлический робот гораздо быстрее переходит на следующий этап (0,05 секунды против 0,5 секунды у электрического аналога). На бюджетные автомобили в основном устанавливается электрическая коробка передач, а на премиальные спорткары – гидромеханическая, так как крайне важна скорость переключения передач без прекращения подачи мощности на карданный вал.
4. Датчик. Таких деталей у робота очень много. Они следят за множеством различных параметров трансмиссии, например, за положением вилок, оборотами первичного и вторичного валов, в каком положении заблокирован селектор, температурой охлаждающей жидкости и т.д. Вся эта информация отправляется на устройство управления механизмом.
5. ЭБУ представляет собой микропроцессорный блок, в котором запрограммированы различные алгоритмы с различными показателями, поступающими от датчиков. Этот блок подключен к основному блоку управления (оттуда поступают данные о работе двигателя), а также к электронным системам блокировки колес (ABS или ESP).
6. Исполнительные механизмы — гидроцилиндры или электродвигатели в зависимости от модификации коробки.

 

 

Для плавного старта автомобиля водитель должен правильно пользоваться педалью сцепления. После того, как он включит первую или заднюю передачу, ему нужно плавно отпустить педаль. Когда водитель чувствует зацепление колес, отпуская педаль, он может увеличить обороты двигателя, чтобы машина не заглохла. Так работает механика.

Идентичный процесс происходит на работе. Только в этом случае от водителя не требуется большого мастерства. Ему нужно только перевести переключатель коробки в соответствующее положение. Автомобиль начнет двигаться в соответствии с настройками блока управления.

Простейшая модификация с одним сцеплением работает так же, как и классическая механика. Однако есть одна проблема – электроника не фиксирует обратную связь от сцепления. Если человек способен определить, насколько плавно нужно отпускать педаль в том или ином случае, то автоматика работает более жестко, поэтому движение автомобиля сопровождается заметными рывками.

Особенно это чувствуется в модификациях с электроприводом исполнительных механизмов — во время переключения передачи сцепление будет находиться в разомкнутом состоянии. Это будет означать разрыв потока крутящего момента, из-за чего автомобиль начнет тормозить. Поскольку скорость вращения колес уже меньше включенной передачи, возникает небольшой рывок.

Инновационным решением этой проблемы стала разработка модификации с двойным сцеплением. Ярким представителем такой трансмиссии является Volkswagen DSG. Давайте подробнее рассмотрим его особенности.

 

 

Аббревиатура расшифровывается как коробка передач прямого переключения. По сути, это две механические коробки, установленные в одном корпусе, но с одной точкой подключения к шасси автомобиля. Каждый механизм имеет свою муфту.

Главной особенностью этой модификации является преселективный режим. То есть пока первый вал работает с включенной передачей, электроника уже подключает соответствующие передачи (при разгоне на повышение передачи, при торможении — на понижение) второго вала. Главный привод должен только отключить одно сцепление и включить другое. Как только от блока управления поступает сигнал о переходе на другую ступень, рабочее сцепление выключается, и тут же включается второе с уже включенными передачами.

Такая конструкция позволяет ездить без сильных рывков при разгоне. Первые разработки преселективной модификации появились в 80-х годах прошлого века. Однако затем роботы с двойным сцеплением стали устанавливать на раллийные и гоночные автомобили, в которых большое значение имеет скорость и точность переключения передач.

Если сравнивать коробку DSG с классическим автоматом, то у первого варианта больше преимуществ. Во-первых, за счет более привычной конструкции основных элементов (за основу производитель может взять любой готовый механический аналог) такая коробка будет продаваться дешевле. Этот же фактор влияет и на обслуживание агрегата – механика надежнее и проще в ремонте.

Это позволило производителю установить инновационную трансмиссию на бюджетные модели своей продукции. Во-вторых, многие владельцы автомобилей с такой коробкой передач отмечают увеличение экономичности автомобиля по сравнению с идентичной моделью, но с другой коробкой передач.

 

 

Рассмотренный тип передачи имеет как положительные, так и отрицательные стороны. К достоинствам коробки можно отнести:

• Такую трансмиссию можно использовать в связке с силовым агрегатом практически любой мощности;
• По сравнению с вариатором и автоматом, роботизированная версия дешевле, хотя и является достаточно инновационной разработкой;
• Роботы надежнее других АКПП;
• За счет внутреннего сходства с механикой проще найти специалиста, который возьмется за ремонт агрегата;
• Более эффективное переключение передач позволяет использовать мощность двигателя без критического увеличения расхода топлива;
• Благодаря повышенной эффективности машина выбрасывает меньше вредных веществ в окружающую среду.

Несмотря на очевидные преимущества перед другими АКПП, у робота есть несколько существенных недостатков:

• Если автомобиль оснащен однодисковым роботом, то поездку на таком транспортном средстве нельзя назвать комфортной. При переключении передач будут заметны рывки, как будто водитель резко бросает педаль сцепления на механику.
• Чаще всего в агрегате выходят из строя сцепление (снижение плавности включения) и исполнительные механизмы. Это усложняет ремонт трансмиссий, так как они имеют небольшой срок службы (около 100 тысяч километров). Сервоприводы редко ремонтируются, а новый механизм стоит дорого.
• Что касается сцепления, то ресурс диска тоже очень мал — около 60 тысяч. При этом примерно на половине ресурса приходится «подключать» коробку по условиям поверхности трения деталей.
• Если говорить о преселективной модификации DSG, то она оказалась надежнее за счет меньшего времени переключения передач (благодаря этому машина не так сильно тормозит). Несмотря на это, они все же страдают адгезией.
• Принимая во внимание перечисленные факторы, можно сделать вывод: равных по надежности и сроку службы механике до сих пор нет. Если упор делается на максимальный комфорт, то лучше выбрать вариатор (в чем его особенность, читайте здесь). Следует учитывать, что такая трансмиссия не даст возможности экономить топливо.

 

 

Источник.

Полуавтоматическая коробка передач: принцип работы

Для того, чтобы понять, как работает полуавтоматическая коробка передач, нам придется вспомнить устройство обычной механической коробки передач. Основу классической МКПП составляют два вала — первичный (ведущий) и вторичный (ведомый). Крутящий момент от двигателя передается на первичный вал через шестерню сцепления. Преобразованный крутящий момент передается на ведущие колеса от вторичного вала. И первичный, и вторичный валы снабжены шестернями, которые входят в зацепление попарно. Но на первичке шестерни закреплены жестко, а на вторичке они вращаются свободно. В «нейтральном» положении все вторичные шестерни свободно крутятся на валу, то есть крутящий момент на колеса не передается.

Перед тем, как включить передачу автомобиля, водитель выжимает сцепление, отключая первичный вал от двигателя. Затем с помощью рычага коробки передач через систему тяги на вторичном валу перемещаются специальные устройства – синхронизаторы. Муфта синхронизатора при подключении жестко блокирует вторичную шестерню нужной скорости на валу. После включения сцепления крутящий момент с заданным коэффициентом начинает передаваться на вторичный вал, а от него на главную шестерню и колеса. Для уменьшения общей длины коробки вторичный вал часто делят на два, распределяя между ними ведомые шестерни.

Принцип работы полуавтоматических коробок передач абсолютно одинаковый. Разница лишь в том, что сервоприводы задействованы при включении/отключении сцепления и выборе передач. Чаще всего это шаговый электродвигатель с редуктором и сервоблоком. Но есть и гидроприводы.

Электронный блок управляет приводами. По команде на переключение первый сервопривод выжимает сцепление, второй двигает синхронизаторы, включая нужную передачу. Затем первый медленно отпускает сцепление. Таким образом, педаль сцепления в салоне больше не нужна — при получении команды электроника все сделает сама. В автоматическом режиме команда на переключение передачи поступает от компьютера, который учитывает скорость, обороты двигателя, данные ESP, ABS и других систем. А в ручном режиме водитель отдает команду на переключение с помощью селектора коробки передач или подрулевых лепестков.

Проблема полуавтоматической коробки передач — отсутствие обратной связи сцепления. Человек чувствует момент замыкания дисков и может переключать скорость быстро и плавно. А электронике приходится быть осторожнее: чтобы избежать рывков и удержать сцепление, полуавтоматическая трансмиссия надолго прерывает поток мощности от двигателя к колесам во время переключения. Неудобные провалы появляются при разгоне. Единственный способ добиться комфорта при переключении — сократить его время. А это, увы, означает увеличение цены всего агрегата.

Появившаяся в начале 80-х DCT (коробка передач с двойным сцеплением) была революционным решением. Рассмотрим его работу на примере 6-ступенчатой ​​коробки DSG концерна Volkswagen. Коробка передач имеет два вторичных вала с расположенными на них ведомыми шестернями и синхронизаторами — как у шестиступенчатой ​​механической коробки передач Golf. Фишка в том, что первичных валов тоже два: они вставляются друг в друга по принципу матрешки. Каждый из валов связан с двигателем через отдельную многодисковую муфту. На внешнем первичном валу закреплены шестерни второй, четвертой и шестой передач, на внутреннем — первой, третьей, пятой и заднего хода. Допустим, автомобиль начинает разгоняться из состояния покоя. Первая передача актуальна (сцепление блокирует ведомую шестерню первой скорости). Первая муфта замкнута, и крутящий момент передается на колеса через внутренний первичный вал. Пойдем! Но одновременно с включением первой скорости умная электроника прогнозирует последующее включение второй — и блокирует ее второстепенную передачу. Именно поэтому такие ящики еще называют преселективными. Таким образом, актуальны сразу две передачи, но заклинивания нет – ведущая шестерня второй скорости находится на внешнем валу, муфта которого еще разомкнута.

Когда автомобиль достаточно разгоняется и компьютер решает включить повышенную передачу, одновременно размыкается первое сцепление и закрывается второе. Крутящий момент теперь идет через внешний первичный вал и пару второй шестерни. На внутреннем валу уже выбрана третья передача. При замедлении те же операции происходят в обратном порядке. Переход происходит практически без разрыва силового потока и на фантастической скорости. Коробка серийного гольфа переключается за восемь миллисекунд. Сравните со 150 мс на Ferrari Enzo!

Коробки с двойным сцеплением эффективнее и быстрее традиционных механических, а также удобнее автоматических. Главный их недостаток – высокая цена. Вторая проблема, неспособность передавать высокий крутящий момент, была решена с появлением коробки передач DSG Рикардо на 1000-сильном купе Bugatti Veyron. Но пока судьба большинства суперкаров — полуавтоматические коробки передач. Хотя, например, коробка Ferrari 599 GTB Fiorano не ровня опельовскому Easytronic: время переключения суперробота исчисляется десятками миллисекунд.

Сегодня коробки DCT есть не только у Volkswagen, но и у BMW, Ford, Mitsubishi и FIAT.