Как работает роботизированная коробка передач? Чтобы ответить на этот вопрос, придётся вспомнить устройство обычной механической коробки передач.
Как работает механическая коробка передач
Основу классической «механики» составляют два вала — первичный (ведущий) и вторичный (ведомый). На первичный вал через механизм сцепления передаётся крутящий момент от двигателя. Со вторичного вала преобразованный момент идёт на ведущие колёса. И на первичный, и на вторичный валы посажены шестерни, попарно находящиеся в зацеплении. Но на первичном шестерни закреплены жёстко, а на вторичном — свободно вращаются. В положении «нейтраль» все вторичные шестерни прокручиваются на валу свободно, то есть крутящий момент на колёса не поступает.
Перед включением передачи водитель выжимает сцепление, отсоединяя первичный вал от двигателя. Затем рычагом КПП через систему тяг на вторичном валу перемещаются специальные устройства — синхронизаторы. При подведении муфта синхронизатора жёстко блокирует на валу вторичную шестерню нужной передачи. После включения сцепления крутящий момент с заданным коэффициентом начинает передаваться на вторичный вал, а от него — на главную передачу и колёса. Для сокращения общей длины коробки вторичный вал часто делят на два, распределяя ведомые шестерни между ними.
Как работает автоматическая коробка передач
Принцип действия роботизированных коробок передач абсолютно тот же. Единственное отличие в том, что смыканием/размыканием сцепления и выбором передач в «роботе» занимаются сервоприводы — актуаторы. Чаще всего это шаговый электромотор с редуктором и исполнительным механизмом. Но встречаются и гидравлические актуаторы.
Управляет актуаторами электронный блок. По команде на переключение первый сервопривод выжимает сцепление, второй перемещает синхронизаторы, включая нужную передачу. Затем первый плавно отпускает сцепление. Таким образом, педаль сцепления в салоне больше не нужна — при поступлении команды электроника всё сделает сама. В автоматическом режиме команда на смену передачи поступает от компьютера, учитывающего скорость движения, обороты двигателя, данные ESP, ABS и других систем. А в ручном — приказ на переключение
Проблема «робота» — отсутствие обратной связи по сцеплению. Человек чувствует момент смыкания дисков и может переключить скорость быстро и плавно. А электроника вынуждена перестраховываться: чтобы избежать рывков и сохранить сцепление, «робот» надолго разрывает поток мощности от двигателя к колёсам во время переключения. Получаются скомфортные провалы на разгоне. Единственный способ достичь комфорта при переключениях — сократить их время. А это, увы, означает рост цены всей конструкции.
Революционным решением стала появившаяся в начале 80-х трансмиссия с двумя сцеплениями DCT (dual clutch transmission). Рассмотрим её работу на примере 6C ступенчатой коробки DSG концерна Volkswagen. У коробки два вторичных вала с расположенными на них ведомыми шестернями и синхронизаторами — как у шестиступенчатой «механики» Гольфа. Фокус в том, что первичных валов тоже два: они вставлены друг в друга по принципу матрёшки. Каждый из валов соединяется с двигателем через отдельное многодисковое сцепление. На внешнем первичном валу закреплены шестерни второй, четвёртой и шестой передач, на внутреннем — первой, третьей, пятой и заднего хода. Допустим, автомобиль начинает разгон с места. Включается первая передача (муфта блокирует ведомую шестерню первой передачи). Замыкается первое сцепление, и крутящий момент через внутренний первичный вал передаётся на колёса. Поехали!
Но одновременно с включением первой передачи умная электроника прогнозирует последующее включение второй — и блокирует её вторичную шестерню. Именно поэтому такие коробки ещё называют преселективными. Таким образом, включены две передачи сразу, но заклинивания не происходит, — ведущая шестерня второй передачи находится на внешнем валу, сцепление которого пока разомкнуто.
Когда машина достаточно разгонится и компьютер решит повысить передачу, размыкается первое сцепление и одновременно замыкается второе. Крутящий момент теперь идёт через внешний первичный вал и пару второй передачи. На внутреннем валу уже выбрана третья. При замедлении те же операции происходят в обратном порядке. Переход происходит практически без разрыва потока мощности и с фантастической скоростью. Серийная коробка Гольфа переключается за восемь миллисекунд. Сравните со 150 мс на Ferrari Enzo!
Коробки с двойным сцеплением экономичнее и быстрее традиционных механических, а также более комфортны, чем «автоматы». Главный их недостаток — высокая цена. Вторую проблему — неспособность передавать большой крутящий момент — решили с появлением DSG фирмы Ricardo на 1000 сильном купе Bugatti Veyron. Но пока удел большинства суперкаров — «роботы». Хотя, например, коробка Ferrari 599 GTB Fiorano — не чета опелевскому Изитронику: время переключения у суперробота исчисляется десятками миллисекунд.
Сегодня коробки DCT есть не только у Фольксвагена, но и у компаний BMW, Ford, Mitsubishi и FIAT. Преселективные коробки признали даже инженеры Porsche, которые используют в своих машинах только проверенные технологии. Аналитики прогнозируют, что в будущем наиболее распространёнными трансмиссиями станут DCT и вариаторы. А дни третьей педали, похоже, сочтены — скоро она исчезнет даже из самых драйверских спорткаров. Человечество выбирает то, что удобнее.
Лучший автосервис в Алматы «Auto-Persona»
Роботизированная коробка передач
Сегодня можно с уверенностью сказать, что роботы сходят с экранов кинофильмов и уверенно входят в нашу жизнь. Они нашли свое призвание в каждой отрасли, от бытовой техники до мобильных устройств. Настал черед и автомобилей, скорость в которых задает роботизированная коробка передач. Для того чтобы вам стало понятно, о чем идет речь и чем роботизированная коробка передач отличается от своих предшественниц: механики и автоматики, давайте вспомним, а что собой представляет устройство механической коробки. Как известно, в ее основе находится два вала. Они так и называются: первый и второй. Первичный вал выполняет функцию ведущего, вторичный следует за ним и называется ведомым. В момент нажатия педали сцепления вы оказываете давление на первичный вал. Вы отсоединяете его от двигателя, и задает крутящий момент, шестеренки, установленные на вторичном валу, приходят в движение. Однако в тот момент когда вы переключаете авто в нейтральный режим, все шестерни продолжают крутиться в свободном движении, но крутящий момент до колес не доходит. Теперь посмотрим, по какому принципу работает роботизированная коробка передач. А она функционирует точно также, с единственной лишь разницей, что выбор скорости является прерогативой робота. Если в механике, вы сами руководите процессом газ-тормоз, то в роботизированной системе за вас все решает робот - актуатор. Им в свою очередь управляет специальная электронная установка. Таким образом, получается, что вам достаточно задать команду переключения скоростей и роботизированная коробка передач сама все сделает за вас. Даже педаль сцепления теперь точно является третьей лишней в салоне автомобиля.
Роботизированная коробка передач: возможные неисправности!
Согласитесь, что это заманчиво, управлять машиной, которая сама разгоняется, тормозит, переключает скорости. Однако нужно помнить, что роботизированная коробка передач - это техника, а не человек, поэтому ей могут быть присущи сбои и поломки, которые порой не так-то просто и устранить. Судите сами. Когда вы управляете автомобилем с механической коробкой передач, в момент выжимания сцепления, вы чувствуете, когда нужно поддать газу, когда нажать на тормоза, когда машина набрала достаточно оборотов, вы переключаете скорости. Так происходит движение четырехколесного транспорта с механической коробкой. В ситуации, когда в авто установлена роботизированная коробка передач, нельзя быть уверенным, что техника в нужный момент сработает и компьютер передающий сигнал не собьется. Поэтому так часты случаи, когда водитель в буквальном смысле не может управлять своей машиной, поскольку не ощущает тот заветный "щелчок" который мы слышим, когда выжимаем сцепление. Казалось бы, полная гармония и автоматика, однако не все, а особенно водители старой закалки, готовы выбрать авто в которых установлена роботизированная коробка передач. Пожалуй, она в большей степени является прерогативой молодого поколения, лихих да горячих, для которых чем меньше рычагов управления нужно задействовать для достижения цели, тем лучше. Поэтому если вы хотите управлять автомобилем нового поколения, то роботизированная коробка передач - ваш выбор. Тем же, кто органично перемещается на ставших уже классикой моделях с механической коробкой, тем мы также желаем свободных дорог и зеленых светофоров. А тем, кто все-таки привык шагать в ногу со временем, и падок на все техничное и компьютеризированное, роботизированная коробка передач будет идеальным вариантом управления машиной.
Ремонт АКПП
Источник: akpp-robot.ru
