РКПП — роботизована коробка передач (коробка «робот), яка дозволяє вибирати і включати необхідну передачу без участі водія, тобто автоматично. При цьому помилково вважати, що роботизована трансмісія є однією з різновидів АКПП (гідромеханічний “автомат”).
Насамперед, щоб зрозуміти, що таке роботизована коробка передач, для початку необхідно згадати пристрій і принцип роботи звичайної механічної коробки (МКПП). Так от, фактично роботизована коробка є тією ж «механікою», проте автоматичне перемикання передач в даному типі КПП стає можливим завдяки наявності боків управління і електронно-механічних виконавчих пристроїв.
Пристрій, особливості та принцип роботи роботизованої коробки передач
Як вже було сказано вище, РКПП складається з механічної коробки передач, а також додаткових пристроїв для выжима зчеплення, вибору і перемикання передачі. Дані пристрої називаються актуаторами (актуатор зчеплення, актуатор вибору передачі). Також коробка «робот» має власну систему управління, яка являє собою ЕБУ коробкою і ряд електронних датчиків, взаємодіючих з блоком.
Виходить, даний тип КПП являє собою механічну коробку з автоматичним управлінням і принципово відрізняється від класичного автомата, а також безступінчатого варіатора.
Роботизована КПП, як і звичайна МКПП, має зчеплення, у ній не використовується трансмісійна рідина ATF в якості робочої для управління і т. д. Додамо, що в сучасних «роботах» може бути як одне, так і два зчеплення. У першому випадку слід розуміти однодисковий «робот», а в другому преселективную роботизовану коробку передач з двома зчепленнями.
Якщо говорити про пристрої коробки — робот, можна виділити наступні базові складові елементи:
- Коробка передач, яка по влаштуванню нагадує «механіку;
- Актуатори (сервоприводи), що відповідають за вижим зчеплення і включення передачі;
- Блок управління коробкою (мікропроцесорний ЕБУ) і зовнішні датчики;
Давайте розглянемо пристрій РКПП на прикладі 6-ступінчастою роботизованою коробкою передач з двома зчепленнями. Сама коробка схожа на МКПП, однак має відразу два провідних валу. Якщо просто, ці вали розташовані одна в одній (зовнішній вал має внутрішню порожнину, куди вставлено ще один внутрішній первинний вал).
На зовнішньому валу встановлені шестерні привода 2, 4 і 6 передачі. На внутрішньому валу ставляться шестерні 1, 3, 5 передачі, а також передачі заднього ходу. Для кожного з валів є окреме зчеплення.
Актуатори роботизованої коробки представляють собою електричні або гидросервоприводы. Електричний актуатор -електродвигун з редуктором, гідравлічний є гідроциліндром, шток якого пов’язаний з синхронізатором. Головним завданням як першого, так і другого типу пристроїв стає механічне переміщення синхронізаторів КПП, а також включення і вимикання зчеплення.
Блок управління коробкою передач є мікропроцесорним ЕБУ, до якого підключені зовнішні датчики, які задіяні в ЕСУД автомобіля. Іншими словами, контролер коробки передач взаємодіє з датчиками від двигуна, а також ряду інших систем (наприклад, ABS і т. д.). Часто блок управління коробкою поєднаний з ЕБУ двигуном, при цьому коробка працює за власним заданому алгоритму.
-
Автоматична коробка передач: пристрій АКПП…
Як працює роботизована коробка передач
Що стосується принципів роботи РКПП, для початку руху і подальшого плавного перемикання передач необхідно задіяти зчеплення (як і в МКПП). Включення зчеплення реалізує актуатор, який отримує сигнал від ЕБУ коробкою і починає повільно обертати редуктор.
У коробці з двома зчепленнями спочатку включається перше зчеплення внутрішнього первинного валу. Далі актуатор вибору і включення передачі підводить синхронізатор до шестірні першої передачі. В результаті шестірня блокується на валу і починає обертатися вторинний вал.
Після того, як автомобіль почав рух, водій продовжує натискати на педаль газу для розгону. У однодискових роботах з одним зчепленням для включення другої передачі потрібен деякий час, в результаті чого виникає характерний «провал».
Щоб позбутися від такої затримки і скоротити час перемикань в конструкцію коробки додали друге зчеплення і ще один вал. В результаті з’явилася так звана преселективна роботизована КПП.
Якщо просто, поки включена перша передача, друга вже готова до включення, так як одночасно задіяно друге зчеплення. Виходить, після сигналу від мікропроцесорного блоку швидко спрацює включення другої передачі.
Подібним чином відбувається перемикання на наступні вищі передачі, а також зниження передач при їзді. При цьому час переключення мінімально і займає частки секунди, виключені перегазовки, практично відсутній розрив тяги і т. д. Результат — динамічна їзда і максимальна паливна економічність.
Робота в автоматичному режимі стає можливою завдяки тому, що ЕБУ коробкою постійно аналізує сигнали із зовнішніх датчиків. Блок враховує навантаження на ДВС, швидкість руху ТЗ, положення педалі газу, пробуксовку коліс і т. д.
Також РКПП мають можливість ручного перемикання передач, імітуючи роботу гідромеханічної АКПП в ручному режимі (наприклад, Автоматична). Ще на деяких роботах» можна заблокувати включення підвищених передач.
Простими словами, водій за допомогою селектора вибирає режим, при якому ЕБУ коробкою не буде ініціювати включення, наприклад, 3 передачі і вище, що допомагає долати складні ділянки дороги (сніг, ожеледь, бруд тощо).
Переваги і недоліки коробки — робот
Сьогодні коробка-робот є досить поширеним рішенням. Наприклад, концерн VAG активно встановлює подібні коробки, які знайомі споживачам, як DSG, на різні моделі Audi, Volkswagen, Porsche, Skoda і т. д. Також роботизовану трансмісію масово ставлять на моделі Ford, Mitsubishi, Honda і машини цілого ряду інших світових виробників.
На перший погляд може здатися, що РКПП має тільки плюси: надійність і ремонтопридатність «механіки», швидкість перемикань, паливна економічність, можливість витримувати великий крутний момент і т. д.
При цьому за запевненням самих виробників РКПП повинні незабаром повністю витіснити «класичні» АКПП з гідротрансформатором і вариаторні коробки. Однак на практиці цього не сталося.
Справа в тому, що в плані комфорту робота «однодискових» роботизованих коробок (з одним зчепленням) далека від АКПП і, тим більше, від безступінчатого варіатора. Автомобіль з такою коробкою смикається при їзді, перемикання «затягнуті», є провали і т. п.
Також ресурс зчеплення на «роботі» і актуаторов досить низький (в середньому, близько 80-100 тис. км). При цьому вартість актуаторов висока, а ремонтопридатність даних елементів сумнівна. З цієї причини багато сервіси практикують вузлову заміну, тобто актуатор просто змінюється на новий.
Що стосується більш складних і дорогих преселективных коробка з двома зчепленнями, перемикання в цьому випадку більш плавні і більше нагадує роботу звичайної АКПП. Однак ресурс такого «робота» (наприклад, DSG 6 або DSG 7) все одно знижений, нерідко виникають проблеми по частині механіки та електроніки, а ремонт в ряді випадків потребує значних витрат.
В якості підсумку зазначимо, що багато автовиробників, особливо з Японії, почали поступово відмовлятися від установки коробки-робот на свої моделі, замінюючи її класичної АКПП з гідротрансформатором (ГДТ).
Наприклад, Hondа Civic 8 хетчбек, який спочатку випускався з РКПП, але в подальшому після рестайлінгу отримав повноцінний «автомат». Те ж саме можна сказати про популярної Toyota Corolla 2007 року, яка пізніше отримала замість «робота» автоматичну гідромеханічну коробку.