РКПВ - роботизована коробка перемикання передач

Будь-який сучасний автомобіль не зможе завестися і плавно рушити з місця, якщо в його пристрої не буде трансмісії. На сьогоднішній день існує велика різноманітність всіляких коробок передач, які не тільки дозволяють водієві підібрати варіант, відповідний його матеріальним можливостям, а й дають можливість отримати максимальний комфорт від керування транспортним засобом.

Коротко про основні різновиди трансмісії розповідається в окремому огляді. Зараз більш детально поговоримо про те, що таке роботизована коробка передач, її основні відмінності від механічної кпп, а також розглянемо принцип роботи цього агрегату.

Що таке роботизована коробка передач

Робота РКПВ практично ідентична механічному аналогу за винятком деяких особливостей. У пристрій робота входять багато деталей, з яких складається вже звичний для всіх механічний варіант коробки. Основна відмінність роботизованою в тому, що її управління має мікропроцесорний тип. У таких коробках перемикання передач виконує електроніка на підставі даних від датчиків двигуна, педалі газу і коліс.

Роботизована коробка також може називатися автомат, проте це некоректна назва. Справа в тому, що часто акпп використовується як узагальнююче поняття. Так, той же варіатор має автоматичний режим перемикання передавальних чисел, тому для деяких це теж автомат. Насправді робот за будовою і принципом роботи ближче до механічної коробки.

Зовні відрізнити РКПВ від акпп неможливо, тому що вони можуть мати ідентичний селектор і корпус. Перевірити трансмісію можна тільки під час їзди транспорту. Кожен тип агрегатів має свої особливості роботи.

Основне призначення роботизованої трансмісії - максимально полегшити керування автомобілем. Водієві не потрібно самостійно перемикати швидкості - цю роботу виконує блок керування. Крім комфорту, виробники автоматичних трансмісій прагнуть зробити свою продукцію дешевше. На сьогоднішній день робот - сама бюджетна різновид кпп після механіки, але вона не надає такого комфорту від водіння, як варіатор або автомат.

Принцип роботизованою коробки передач

Роботизована трансмісія може перемикатися на чергову швидкість або автоматично, або напівавтомат. У першому випадку мікропроцесорний блок отримує сигнали від датчиків, на підставі чого спрацьовує запрограмований виробником алгоритм.

Більшість РКПВ оснащені селектором з ручним режимом. В цьому випадку швидкості все одно будуть включатися автоматично. Єдине - водій може самостійно подавати сигнал моменту включення підвищеної або зниженої передачі. Схожий принцип мають деякі автоматичні коробки типу Tiptronic.

Щоб підвищити або знизити швидкість, водій переміщує важіль селектора в сторону + або в сторону -. Завдяки такій опції деякі називають подібну трансмісію секвентальною або послідовною.

Працює роботизована коробка за наступною схемою:

1. Водій натискає гальмо, заводить двигун і переводить важіль перемикання режимів руху в положення D;
2. Сигнал від вузла надходить на блок управління коробки;
3. Залежно від обраного режиму БО активує відповідний алгоритм, за яким працюватиме агрегат;
4. У процесі руху датчики подають сигнали в «мізки робота» про те, яка швидкість у транспортного засобу, про навантаженні силового агрегату, а також про поточний режим кпп;
5. Як тільки показники перестають відповідати програмі, встановленої з заводу, блок управління подає команду перейти на іншу передачу. Це може бути як підвищення, так і зниження швидкості.

Коли водій веде машину з механікою, він повинен відчувати свій транспорт, щоб визначити момент, коли потрібно переключитися на іншу швидкість. У роботизованому аналогу проходить аналогічний процес, тільки водієві не потрібно замислюватися над тим, коли переміщати важіль перемикання в потрібне положення. Замість нього це робить мікропроцесор.

Система відстежує всю інформацію, що надходить від усіх датчиків, і вибирає оптимальну передачу для конкретної навантаження. Щоб електроніка змогла перемикати швидкості, трансмісія має гідравлічний актуатор. У більш поширеному виконанні замість гідромеханіки встановлюється електричний привід або сервопривід, який з'єднує / роз'єднує зчеплення в коробці (до речі, в цьому є певна схожість з автоматом - зчеплення розташоване не там, де воно знаходиться в МКПП, а саме біля маховика, а в самому корпусі трансмісії).

Коли блок управління подає сигнал про те, що пора переходити на іншу швидкість, спрацьовує спочатку перший електричний (або гідравлічний) сервопривід. Він від'єднує фрикційні поверхні зчеплення. Після цього другий сервопривід переміщує шестерні в механізмі в потрібне положення. Далі перший повільно відпускає зчеплення. Така конструкція дозволяє механізму працювати без участі водія, тому машина з роботизованою трансмісією не має педаль зчеплення.

Багато коробки на селекторі мають позиції примусового перемикання швидкостей. Цей так званий тіптронік дозволяє водієві самостійно управляти моментом перемикання на підвищену або знижену швидкість.

Пристрій роботизованою коробки передач

На сьогоднішній день існує кілька різновидів роботизованих трансмісій для легкових авто. Вони можуть відрізнятися один від одного деякими виконавчими елементами, проте основні частини залишаються ідентичними.

Ось які вузли входять в РКПВ:

1. Зчеплення. Залежно від виробника і модифікації агрегату це може бути одна деталь з фрикційною поверхнею або ж кілька аналогічних дисків. Найчастіше ці елементи розташовані в охолоджуючої рідини, яка стабілізує роботу вузла, запобігаючи його перегрів. Більш ефективною вважається преселективний варіант або подвійний. У такій модифікації поки включена одна передача, другий комплект готується включити наступну швидкість.
2. Основна частина являє звичайну механічну коробку. Кожен виробник використовує різні власні розробки. Наприклад, робот від бренду Mercedes (Speedshift) внутрішньо являє собою автоматичну коробку 7G-Tronic. Єдина відмінність агрегатів в тому, що замість гідротрансформатора використовується зчеплення з декількома фрикційними дисками. Схожий підхід має концерн BMW. Його коробка SMG створена на базі механічної коробки з шістьма ступенями.
3. Привід на зчеплення і передачі. Існує два варіанти - з електроприводом або гідромеханічним аналогом. У першому випадку зчеплення вичавлюється електромотором, а в другому - гідроциліндрами з ЕМ клапанами. Електропривод працює повільніше, ніж гідравліка, зате він не вимагає підтримки постійного тиску в магістралі, від якого працює електрогідравлічний тип. Гідравлічний же робот переходить на наступний щабель набагато швидше (0,05 секунди проти 0,5 сек. У електричного аналога). Електрична РКПВ в основному встановлюється на бюджетні машини, а гидромеханическая - на преміальні спорткари, так як в них вкрай важлива швидкість перемикання передач без переривання подачі потужності на провідний вал.
4.  Датчик. Таких деталей в роботі велика кількість. Вони відстежують безліч різних параметрів трансмісії, наприклад, положення вилок, обороти входить і виходить валів, в якому становищі зафіксований перемикач селектора, температуру охолоджуючої рідини і т.д. Вся ця інформація подається на пристрій керування механізмами.
5. ЕБУ - мікропроцесорний блок, в який запрограмовані різні алгоритми при різних показниках, що надходять від сенсорів. Цей блок пов'язаний з основним блоком управління (звідти надходять дані про роботу двигуна), а також з електронними системами блокування коліс (ABS або ESP).
6. Виконавчі механізми - гідроциліндри або електродвигуни в залежності від модифікації коробки.

Специфіка роботи РКПВ

Щоб рушання автомобіля відбувалося плавно, водій повинен правильно користуватися педаллю зчеплення. Після того, як він включив першу або задню передачу, йому необхідно плавно відпускати педаль. Як тільки водій відчує зачеплення дисків, у міру відпускання педалі він може додавати обертів двигуна, щоб машина не заглохла. Так працює механіка.

Ідентичний процес відбувається і в роботизованому аналогу. Тільки в цьому випадку від водія не потрібно великого вміння. Йому потрібно тільки перевести перемикач коробки в відповідне положення. Автомобіль почне рушати відповідно до настройками блоку управління.

Найпростіша модифікація з одним зчепленням працює так само, як класична механіка. Однак при цьому спостерігається присутність однієї проблеми - електроніка не фіксує відгук від зчеплення. Якщо людина здатна визначити, наскільки плавно потрібно відпускати педаль в конкретному випадку, то автоматика працює більш жорстко, тому хід автомобіля супроводжується відчутними ривками.

Особливо це відчувається в модифікаціях з електроприводом виконавчих механізмів - поки перемикається передача, зчеплення буде перебувати в розімкнутому стані. Це буде означати розрив потоку крутного моменту, через що авто починає сповільнюватися. Так як швидкість обертання коліс вже менше відповідає включеній передачі, відбувається невеликий ривок.

Інноваційним рішенням такої проблеми стала розробка модифікації з подвійним зчепленням. Яскравий представник такої трансмісії - DSG від Volkswagen. Розглянемо детальніше про її особливості.

Особливості роботизованою коробки передач DSG

Розшифровка цієї абревіатури - direct shift gearbox. По суті, це дві механічні коробки, встановлені в один корпус, але мають одне місце підключення до ходової частини машини. Кожен механізм має своє зчеплення.

Основна особливість такої модифікації - преселективний режим. Тобто, поки працює перший вал з включеною передачею, електроніка вже під'єднує відповідні шестерні (при розгоні на підвищення передачі, при уповільненні - на зниження) другого валу. Головному виконавчому пристрою залишається тільки від'єднати одне зчеплення і під'єднати інше. Як тільки від блоку управління надійде сигнал на перехід до іншої ступені, що працює зчеплення розмикається, і відразу приєднується друге з уже зачеплення шестернями.

Така технологія дозволяє їздити без сильних ривків при розгоні. Перша розробка преселективной модифікації з'явилася в 80-х роках минулого століття. Правда, тоді роботи з подвійним зчепленням встановлювалися на ралійні і гоночні автомобілі, в яких має велике значення швидкість і точність моменту перемикання передач.

Якщо порівнювати коробку DSG з класичним автоматом, то у першого варіанту більше переваг. По-перше, завдяки більш звичного будовою основних елементів (за основу виробник може взяти будь-який вже готовий механічний аналог), у продажу така коробка буде коштувати дешевше. Той же фактор впливає на обслуговування агрегату - механіка надійніша, і легше ремонтується.

Це дало можливість виробникові встановлювати інноваційну трансмісію на бюджетні моделі своєї продукції. По-друге, багато власників транспорту з такою коробкою передач відзначають підвищення економічності автомобіля в порівнянні з ідентичною моделлю, але з іншого коробкою.

Інженерами концерну VAG було розроблено два варіанти трансмісії ДСГ. Одна з них має маркування 6, а інша - 7, що відповідає кількості ступенів в коробці. Також в шестиступінчастою автоматі використовується мокре зчеплення, а в семиступінчастою аналогу - сухе. Більш докладно про плюси і мінуси ДСГ коробки, а також про те, чим ще модель dsg 6 відрізняється від сьомої модифікації, розповідається в окремій статті.

Переваги і недоліки

Розглянутий тип трансмісії має як позитивні, так і негативні сторони. До переваг коробки можна віднести:

• Таку трансмісію можна використовувати в парі з силовим агрегатом практично будь-якої потужності;
• У порівнянні з варіатором і автоматом роботизований варіант коштує дешевше, хоча це і досить інноваційна розробка;
• Роботи більш надійні в порівнянні з іншими автоматичними трансмісіями;
• Завдяки внутрішньому подібністю з механікою, легше знайти фахівця, який візьметься за ремонт агрегату;
• Ефективніше перемикання швидкостей дозволяє використовувати потужність мотора без критичного підвищення витрат пального;
• За рахунок поліпшення економічності машина менше викидає шкідливих речовин в навколишнє середовище.

Незважаючи на явні переваги перед іншими автоматичними коробками передач, робот має кілька суттєвих недоліків:

• Якщо автомобіль оснащується однодисковим роботом, то поїздку на такому транспорті комфортної ніяк не можна назвати. При перемиканні швидкостей будуть присутні відчутні ривки, начебто водій різко кидає педаль зчеплення на механіці.
• Найчастіше в агрегаті виходить з ладу зчеплення (менше плавності зачеплення) і актуатори. Це ускладнює ремонт трансмісії, так як вони мають невеликий робочий ресурс (близько 100 тисяч кілометрів пробігу). Рідко коли сервоприводи можна відремонтувати, а новий механізм коштує дорого.
• Що стосується зчеплення, то ресурс дисків теж дуже маленький - приблизно 60 тисяч. Причому приблизно на половині ресурсу потрібно виконувати «підводку» коробки під стан фрикційної поверхні деталей.
• Якщо говорити про преселективной модифікації DSG, то вона показала себе більш надійної за рахунок меншого часу на перемикання швидкостей (завдяки цьому машина не так сильно сповільнюється). Незважаючи на це, зчеплення все одно в них страждає.

З огляду на перелічені фактори, можна зробити висновок: що стосується надійності і робочого ресурсу механіці поки немає рівних. Якщо робиться наголос на максимальний комфорт, тоді краще вибрати варіатор (у чому його особливість, читайте тут). При цьому варто врахувати, що така трансмісія не дасть можливість заощадити паливо.

На завершення пропонуємо невелике відеосравненіе основних типів трансмісій - їх плюси і мінуси:

Як вибрати автомобіль, яка коробка краще: автомат, варіатор, робот, механіка

Питання та відповіді:

У чому різниця між автоматом і роботом? Автоматична трансмісія працює за рахунок гідротрансформатора (немає жорсткого зчеплення з маховиком через зчеплення), а робот – аналог механіки, тільки швидкості перемикаються автоматично.

Як перемикати передачі на коробці робот? Принцип їзди на роботі ідентичний їзді на автоматі: вибирається необхідний режим на селекторі, і регулюються обороти двигуна педаллю газу. Швидкості перемикатимуться самостійно.

Скільки педаль в машині з роботом? Хоча робот конструктивно схожий на механіку, зчеплення відключається від маховика автоматично, тому в машині з роботизованою трансмісією дві педалі (газ та гальмо).

Як правильно паркувати автомобіль із коробкою робот? Європейську модель ставити на паркування потрібно в режимі А або задній передачі. Якщо американська машина, то на селекторі є режим Р.