Одна из ветвей развития механических трансмиссий привела инженеров и конструкторов к созданию роботизированной коробки передач – устройства, в котором передачи переключает не человек (путем включения и выключения сцепления), а «робот» — управляемый электроникой механизм. На данный момент это одна из наиболее прогрессивных типов коробок передач, устанавливаемых на автомобили, у которой, тем не менее, есть свои плюсы и минусы.

Принцип устройства роботизированной КПП

Платформой для создания роботизированной трансмиссии послужила механическая коробка передач. Конструкторы посчитали, что нет смысла выдумывать абсолютно новый механизм, достаточно усовершенствовать уже существующий.

Как известно, принцип работы механической коробки передач заключается в передаче крутящего момента от двигателя через первичный вал на вторичный, от которого крутящий момент попадает на главную передачу, а затем – на ведущие колеса. Момент переключения передач на «механике» осуществляется при помощи механизма сцепления, которым оперирует водитель — выжимая и отпуская сцепление, он руководит переключением передач с пониженной на повышенную, либо в обратном порядке.

В механизме работы роботизированной трансмиссии этот механический момент переключения передачи инженеры решили доверить автоматике, убрав из цепи управления непосредственное участие человека. У «робота» сцеплением и переключением передач ведают специальные узлы-актуаторы, которые бывают двух типов – актуаторы сцепления и актуаторы переключения передач. Первые ответственны за размыкание/смыкание первичного вала с двигателем, вторые – за переключение передач. Актуаторы, в свою очередь, управляются электронным блоком управления, который четко рассчитывает момент, когда должен отключиться/подключиться первичный вал и когда – включиться повышенная или пониженная передача. Когда такой сигнал поступает (при этом, электронный блок управления учитывает скорость движения машины, обороты двигателя, крутящий момент и другие данные), актуатор сцепления отсоединяет первичный вал от двигателя, а актуатор включения передачи выбирает нужную ступень. Затем актуатор сцепления плавно соединяет первичный вал с двигателем и автомобиль двигается на повышенной передаче. Тот же процесс происходит и при переключении с повышенной на пониженную передачу, а также при езде задним ходом. Устанавливались такие трансмиссии на автомобили многих марок (например, Toyota, Peugeot и другие).

Роботизированная» 2-вальная КПП с электрогидравлическими исполнительными механизмами (Citroen). Фото — Carexpert.ru

Как и многие механизмы, роботизированная трансмиссия была несовершенной (о ее плюсах и минусах мы поговорим позже) и именно из-за этого автомобили с «роботами» первого поколения не пользовались у покупателей успехом. Ситуация была исправлена с выходом на рынок роботизированных трансмиссий второго поколения – с двумя сцеплениями. Их еще называют преселективными коробками передач.

Первоначально такими «роботами» оснащались автомобили концерна Volkswagen (Volkswagen, Audi, Seat, Skoda), сегодня подобными трансмиссиями оборудуются машины и других марок (BMW, Ford, Fiat). В зависимости от типа сцепления такие коробки делят на КПП с сухим и мокрым сцеплением. Принцип работы такой коробки заключается в том, что четные и нечетные ступени разнесены по разным валам (первичным и вторичным), а их включением ведает отдельный блок сцепления. Механизм такой коробки заранее подготавливает к включению следующую ступень (отсюда и название «преселективная» — предваряющая выбор передачи), благодаря чему эта процедура происходит без отключения КПП от двигателя, тем самым, не прерывается крутящий момент от мотора к ведущим колесам.

Часто возникает вопрос: в чем же различия между автоматической и роботизированной трансмиссией? Ответ прост: в устройстве. Роботизированная коробка передач – это, как было указано выше, та же «механика», только включением/выключением сцепления и переключением передач тут занимаются приводы-актуаторы. В автоматической коробке передач присутствует важный агрегат – гидротрансформатор, который заменяет собой механизм сцепления и является он связующим звеном между двигателем и собственно коробкой передач.

Достоинства и недостатки «роботов»

Положительными сторонами роботизированных коробок передач первого поколения было отсутствие педали сцепления и более низкая, чем у автоматической трансмиссии, цена. Отрицательным аспектом этих КПП был несовершенный механизм включения последующих передач, из-за чего автомобиль дергался, что приносило дискомфорт водителю и пассажирам. Также минусом этой коробки была сложность и относительно высокая стоимость ее обслуживания, которая была выше, чем у традиционной .

К плюсам преселективной роботизированной КПП можно отнести скорость переключения передач, экономичность (ввиду отсутствия потери мощности при переключении передач), работу в полностью автоматическом либо «ручном» режиме. К минусам – наличие рывков при езде на первой передаче, дороговизну ремонта и обслуживания. Например, такой характерный для многих «роботов» минус, как откатывание автомобиля назад при трогании в гору (все же роботизированная трансмиссия, несмотря на отсутствие привычного механизма сцепления, является той же «механикой») изрядно нервирует владельцев машин с РКПП и требует привыкания к подобной особенности.

Читайте еще:

Роботизированные КПП, или просто «роботы», были созданы как новое слово в развитии трансмиссий. Они объединяли в себе все лучшее, что было сделано за всю историю механических и автоматических коробок.

Возможно роботизированные КПП пока еще не стали идеальным решением для развития трансмиссии будущего, но все же сделали огромный шаг в эту сторону.

Роботизированной КПП считается механическая коробка переключения передач с автоматическим электронным блоком управления. От «механики» она наследует надежность и экономичность, а за счет автоматизации управления получает повышенный комфорт и плавность движения. Электронный блок управления считывает сигналы входных датчиков о состоянии автомобиля, скорости вращения вала, положении вилок и селектора и с помощью электрических или гидравлических сервоприводов (в зависимости от модели) посылает команду исполнительным механизмам о переключении передач.

В роботизированных КПП осуществлена функция как автоматического, так и ручного управления. В автоматическом режиме переключением передач заведует электронный блок управления. В ручном режиме, который проще всего обозначить словом «типтроник», водитель самостоятельно выбирает ограничение на переключение передач автоматом и вручную регулирует селектор.

Коробки-роботы имеют уже двадцатилетнюю историю и на протяжении всего этого времени они неизменно эволюционировали в сторону постоянного усложнения конструкции. Современные коробки-роботы можно обнаружить в самых разных автомобилях – от бюджетной Scoda Octavia до суперспортивного «монстра» Lamborghini Aventador. Все это, конечно, очень разные по своей конструкции и цене трансмиссии, но принцип работы у них остается единым.

И если в случае с премиальным спорткаром вы приобретаете и право на абсолютную надежность, то в бюджетных автомобилях среднего класса «роботы» несли в себе весомый ряд как плюсов, так и минусов.

Плюсы коробок-роботов

Роботизированные КПП были созданы с идеей повышенного комфорта и экономичности и включали в себя ряд преимуществ «механики» и классических «автоматов»:

• По надежности «роботы» превосходят как вариаторы, так и гидротрансформаторные АКПП, ведь в их конструкции находится проверенная годами механическая КПП - система, которая знакома каждому водителю и механику.
• Роботизированные КПП позволяют серьезно экономить на топливе, в сравнении не только с «автоматами», но и подчас с «механикой». В некоторых случаях автомобили с «роботом» показывают экономию в 30% по сравнению с таким же автомобилем с установленной гидротрансформаторной АКПП.
• «Робот» требует меньшего кочества масла в сравнении с вариатором. От 3 до 5 литров против 7 литров у вариаторов. Это тоже значительный повод для экономии.
• Число передач может варьироваться от классической шестиступенчатой «механики» до 7-8 скоростей для агрегатов от Audi и BMW. Не так давно концерн Volkswagen анонсировал появление своей роботизированной КПП DSG с десятью передачами.
• Так как в основе «робота» лежит механическая КПП, то и ремонт механической части может осуществляться в условиях почти любого автосервиса. Для автомастера не станет сложностью замена и ремонт деталей коробки «робота».
• Ресурс сцепления за счет автоматизации переключения передач повышен на 30-50% в сравнении с «механикой». Электронный блок управления со встроенными алгоритмами переключения передач имеют свою «защиту от дурака» и тем самым не позволяет изнашиваться сцеплению из-за неопытности водителя.
• Возможность управления в ручном режиме в условиях города и постоянных пробок является существенным преимуществом, не позволяя изнашивать коробку сверх меры.
• Переключение передач со скоростью в 0,2 секунды для преселективных роботизированных коробок это норма. Такую скорость не продемонстрирует ни «автомат», н средний водитель на «механике».

Минусы коробок-роботов

Это было все, что касается плюсов. Теперь поговорим о минусах, которых тоже не мало и во многом именно они определяют конечный выбор автовладельца.

• Электронный блок управления – узел очень капризный, боящийся любых излишних нагрузок и, уж тем более, незапланированных модификаций. Чип-тюнинг и перепрошивка ЭБУ в неопытных руках может означать конец для всего сцепления. Как правило, водители не рискуют такими действиями, пока автомобиль находится на официальном гарантийном обслуживании. В целом же блоки управления роботизированных КПП поддаются любым модификациям, но только в опытных руках и за хорошие деньги.
• Блок управления по-прежнему является больным местом КПП. При неудачной, даже официальной прошивке, возможны сбои в программе ЭБУ, которые приводят к торможению всего сцепления и провалу передач.
• Ручной режим становится как и плюсом, так и минусом. В условиях загруженного трафика и пересеченной местности он становится вынужденной необходимостью, даже для неопытных водителей.
• Роботизированные КПП требуют определенных правил эксплуатации, в том числе и в управлении педалями газа и тормоза. Как правило, «роботы» не любят вдавливания газа до упора и, наоборот, легкого нажима на тормоз.
• При управлении автомобилем с «роботом» следует все время наблюдать за температурой сцепления – перегрев резко снижает износостойкость коробки и ведет к преждевременному ремонту. Поэтому буксование или «лаунч» могут стать для роботизированной КПП последним смертельным номером.

Выбираем «робот» или нет?

Перед покупкой автомобиля с роботизированной КПП прежде всего стоит задуматься, нужен вам такой вариант трансмиссии или нет.

Если это бюджетный автомобиль, то следует учитывать, что в условиях тяжелого трафика или плохих дорог в зависимости от региона страны классическая «механика» – вариант более предпочтительный и по износостойкости, и по экономичности средств на ремонт. Если вы все-таки жаждете комфорта и экологичности от вашего автомобиля, следует смотреть в сторону машин с преселективной роботизрованной КПП. Сейчас их достаточно много на авторынке, хотя основным поставщиком является концерн Volkswagen с распространенной коробкой DSG. Она устанавливается и на VW, и на Skoda, и на Audi. Хотя сейчас свои преселективы продемонстрировали Ford, BMW, Volvo, Fiat и многие другие производители.

Роботизированные КПП быстро забирают себе нишу, в которой долгое время себя комфортно чувствовали гидротрансформаторные КПП, и в скором времени мы наверняка увидим их повсеместное распространение, в том числе и на отечественных машинах.

Как известно, в мире существует несколько типов автомобильных трансмиссий: всем известная механика и так называемый автомат. Но в последнее время автопроизводители стали укомплектовывать свои новинки роботизированной коробкой. КПП «робот» - что это за трансмиссия и как она устроена? Обо всем этом и не только - далее в нашей статье.

Характеристика коробки

КПП «робот» - что это за трансмиссия? Она представляет собой в которой функции включения сцепления и автоматизированы. Таким образом, вся работа КПП зависит не от водителя, а от электронного блока с определенным алгоритмом управления.

Сам же водитель дает лишь входную информацию для трансмиссии.

Устройство

Конечно, определить истинную неисправность могут лишь специалисты. Но чаще всего на таких КПП ломается сцепление (не исключение и японская машина «Тойота»). КПП «робот» в таком случае ремонтируется путем установки ремкомплекта актуатора либо полной его замены на новый механизм.

Также неисправность роботизированной коробки может быть спровоцирована износом выжимного подшипника и его направляющей. Здесь приходится покупать новый комплект сцепления, а иногда менять переднюю часть корпуса в сборе. Но в любом случае отремонтированная коробка станет пригодной к эксплуатации еще на 150-200 тысяч километров.

Подводим итоги

Подытожим все вышеописанное. Итак, «робот» - это механическая трансмиссия с блоком управления. Она может работать и как механика, и как автомат. При этом ее конструкция проще, чем у АКПП. Также «робот» более надежен и неприхотлив в обслуживании. Автомобиль с данным типом трансмиссии потребляет на 10-15 процентов топлива меньше, чем тот, который оснащен автоматом. Плюс ко всему - водитель почти не тратит время на переключение передач (касается коробок с гидравлическим приводом).

Заключение

Мы выяснили, как работает КПП «робот», что это за механизм и в чем его особенности. Как видите, данный тип трансмиссии отлично подходит как для любителей механики, так и для фанатов автомата. Ведь в любой момент она может преобразиться из МКПП в АКПП. Но все же ее не до конца исследовали наши автолюбители, потому большинство из них боятся покупать машину с такой коробкой. Но, как видите, в обслуживании данная трансмиссия практически не нуждается, к тому же она очень надежная.

Наряду с механической коробкой передач, коробка автомат уже стала практически стандартом. По крайней мере, таковой уже никого не удивишь. Другое дело роботизированная коробка передач (РКПП) или робот. Она начинает появляться на новых автомобилях: Chery Indis, Opel Corsa, LADA Priora и др. Давайте разберемся, что такое коробка передач робот, рассмотрим ее основные плюсы и минусы.

Фактически коробка передач робот это обычная механическая коробка. Ее созданием послужило желание обеспечить водителю максимальный комфорт езды, и добиться неприхотливости в обслуживании. На механику устанавливается специальное электронное оборудование, по средствам которого осуществляется автоматизация сцепления и переключения скоростей. В результате модификации в салоне авто остались две педали. Особенность подобной инновации в том, что возможность управления скоростью остается, вот только ее непосредственное переключение уже выполняется электроникой на основе показателей датчиков.

Например, в стандартной КПП сначала выжимается сцепление (все шестеренки являются свободными), потом водитель перемещает рычаг в нужное положение, чем приводит шестерню определенной скорости в действие. При езде на роботе переключение выполняется немного другим образом.

Коробка робот в разрезе

К особенности роботизированной коробки можно отнести присутствие толчков во время смены скорости. От них избавиться достаточно просто – сбавляйте обороты двигателя при переключении.

Когда выполняется переключение передачи, то с движением рычага не происходит включение нужной скорости (водитель напрямую не управляет процессами в коробке, а только подает команду). Далее происходит приблизительно следующее:

• Специально запрограммированная система распознает действие человека;
• Сигнал передается в центр управления;
• Выполняется анализ скорости и других показателей работы автомобиля с помощью полученной информации (она передается с сенсоров и датчиков);
• Когда система определяет оптимальные условия для переключения скорости, то происходит автоматическое выжимание сцепление и перевод нужной шестерни в рабочее положение.

В результате, при наличии хорошего программного обеспечения (некоторые даже могут запоминать стиль вождения владельца авто) достигается отличная динамичность движения.

Робот и автомат — в чем разница

Казалось бы, что отличий должно быть минимум, ведь обе коробки направлены на упрощение и автоматизацию переключения передач. В действительности же АКПП отличается от РКПП точно так же как и от МКПП. Основная разница между автоматом и роботом заключаются в системе изменения скоростей.

АКПП

В первом случае переключение происходит с помощью гидротрансформатора. При увеличении оборотов двигателя выполняется автоматическое переключение передач: предыдущая скорость заклинивается, а следующая расклинивается. Это позволяет практически моментально и незаметно для водителя выполнять переключение.

РКПП

В роботизированном варианте переключение выполняется по средствам выжимания сцепления и задействования нужной шестерни (в абсолютной аналогии с механикой).

Как видно из приведенной информации, отличие между автоматом и роботом существенное.

Видео о роботизированной КПП

Плюсы и минусы роботизированной коробки

Ориентация многих производителей на роботизированные коробки передач говорит об многих перспективах их использования. Конечно, в большинстве моделей подобные КПП устанавливают в качестве эксперимента, ведь водители с опаской смотрят в сторону незнакомых технологий, предпочитая механику или автомат. Но в плане совокупности удобства, эксплуатационного ресурса и стоимости обслуживания, роботизированные модели находятся на первом месте.

Плюсы:

• Высокая надежность. Это обусловлено схожестью с механической коробкой передач. Она более долговечна, чем вариатор и стандартный вариант автомата.
• Продолжительная служба сцепления. Благодаря контролю его выжимания электронной системой, ресурс увеличивается на 1/3.
• Меньшее количество масла. Для работы робота достаточно около 3 л. В вариатор требуется заливать в среднем более 8 л. При существующих ценах на автомобильное масло получается значительная экономия.
• Ручное переключение. Многие модели роботизированных коробок позволяют водителю переключаться с режима автоматического изменения скоростей в ручной. Это полезно, когда автомобиль буксует. Только учтите, что при буксовке можно сбить датчики системы, поэтому прибегайте к ней только в случае крайней необходимости.
• Расход топлива. Он приближен к минимальному значению. Это возможно благодаря той же системе механической КПП.
• Большое количество передач. На автомобиле может быть установлена РКПП с 6 скоростями, что положительно сказывается на расходе бензина и работе двигателя. Если сравнивать с автоматом на 6 передач, то стоимость работа будет в разы ниже.

Минусы:

• Нестабильность. Настойка электронных узлов, отвечающих за работу роботизированной коробки, является настолько тонким делом, что даже 2 машины одной модели могут отличаться в работе. Но это возможно только в случае, если производство автомобилей с подобным типом КПП только налаживается. Компании с опытом уже научились добиваться стабильности.
• Задержка в переключении до 2 секунд. Процесс обработки информации и передачи команды в исполнение может немного затягиваться. В результате скорость медленнее, чем на АКПП.
• Невозможность настройки. Этот недостаток относится далеко не ко всем роботизированным моделям. Но есть роботы, программу управления которых невозможно корректировать под определенный стиль вождения. К примеру, вы привыкли к скорости, а коробка настроена на экономию (переключение выполняется на низких оборотах). В таком случае езда будет недостаточно комфортной.
• Рывки при переключении или начале движения. Такой минус исправляется с помощью изменения программы или полной замены робота (блока управления).
• Проблемы с ПО. С коробками некоторых производителей возможны проблемы в виде сбоев прошивки, которые могут влиять на скорость переключения передач. В некоторых случаях может не включаться определенная передача или же все вместе.

При упоминании словосочетания «автоматическая коробка передач » большинство автолюбителей представляют селектор выбора режима вместо обычного рычага переключения скоростей и две педали вместо трех.

И только профессионалы и люди, владевшие различными автомобилями знают о том, что «автоматы» бывают разные по устройству и принципу работы.

В этой статье будет рассмотрена роботизированная коробка передач или так называемый коробка передач «робот».

Она отличается от обычной механической коробки наличием развитого электронного блока управления, который занимается анализом режима движения автомобиля и передает команды электроприводам для включения нужной передачи, в зависимости от степени давления на педаль газа.

Но при этом ее роднит с обычной коробкой наличие сцепления и привычной механической составляющей из первичного и вторичного валов с шестернями на них. Только управление сцеплением и выбором передач осуществляют различные моторчики.

Устройство роботизированной коробки передач

Коробка передач, естественно, для каждого автомобиля имеет оригинальную конструкцию. Но, несмотря на это, можно выделить основные элементы, имеющиеся у каждого подобного агрегата:

1. Сцепление
2. Механическая часть
3. Приводы сцепления и включения передач
4. Электронный блок управления

Теперь, когда известны основные элементы, появляется возможность разобраться в том, как работает этот агрегат. Но для этого сначала потребуется вспомнить принцип работы обычной «механики».

Там существуют два вала – первичный (или ведущий) и вторичный (или ведомый), на которых закреплены шестерни. Первичный вал вращается при включенном сцеплении т.к. ему передается крутящий момент двигателя. При соединении определенных шестеренок этих двух валов, двигатель уже будет вращать кроме валов еще и колеса.

Но есть одна особенность — на ведущем валу шестерни закреплены и вращаются вместе с валом, а на ведомом – имеют возможность свободно вращаться и поэтому, при включении нейтральной передачи, машина остается неподвижной.

Для включения нужной передачи требуется отключение первичного вала от двигателя. После прекращения работы сцепления , с помощью рычага выбора передач, через систему тяг начинают перемещаться синхронизаторы. Они и блокируют на вторичном валу шестерню выбранной передачи и при включении сцепления обороты двигателя с заданным передаточным числом через главную передачу передаются на колеса.

В роботизированной коробке происходят точно такие же процессы. Только процедурами управления занимаются различные приводы, гидравлические или электрические. Важно знать, какие приводы управляют коробкой.

• Если они гидравлические – работа по переключению будет производиться быстро, но потребуются дополнительные энергетические затраты для поддержания давления системы и приведения приводов в действие.
• В случае с электрическими приводами возможны задержки в их работе, но затраты на работу этих моторчиков минимальны.

Итак, становится ясно, что при простом нажатии педали газа происходит множество действий, о которых заботится электронный блок, отправляя команды электроприводам.

Конструктивные особенности и недостатки

Как это обычно бывает, у каждой вещи существуют положительные и отрицательные стороны. Роботизированная коробка передач не стала исключением из этого правила.


На большинстве автомобильных форумов владельцы автомобилей с коробками передач «робот» отмечают долгий момент переключения скоростей.

Это происходит из-за того, электроника пытается избежать «рывков» при включении сцепления и тратит много времени на их смыкание. Поэтому, тем кто только начал пользоваться автомобилями с данным типом коробки, переключение кажется заторможенным.

Каждый из производителей борется с этой проблемы собственными разработками. Например, так появились коробки с двойным сцеплением, разработанные концерном Volkswagen. Такую разработку стали называть преселективная коробка передач.

А компания Opel совместно с фирмой Ricardo представила для собственной коробки Easytronic единый привод сцепления и выбора передач. Благодаря этому уменьшились время переключения между скоростями и общий вес конструкции.

Еще одним недостатком называют перегрев сцепления при движении в пробке. А также ранний выход из строя приводов сцепления и выбора передач из-за тех же пробок и, как следствие, резких стартов.


«Неужели так много у них недостатков?» – задаетесь вы вопросом. Ничего подобного!

По сравнению с обычной автоматической трансмиссией, к преимуществам «робота» зачисляют малый вес конструкции в целом, возможность экономии топлива в сравнении с обычным гидравлическим «автоматом», а также наличие ручного режима переключения передач по средствам подрулевых переключателей или рычага селектора.

Заключение

Многие автопроизводители считают, что популярность автомобилей с тремя педалями падает. Стремление автовладельцев видеть только две педали управления – не дань моде, а еще один шаг к комфортному перемещению на личном автомобиле.

И несмотря на то, что роботизированные коробки передач остаются пока атрибутом дорогих автомобилей, уже делаются шаги для их внедрения на автомобили различных категорий.