Актуатор сцепления роботизированной коробки

Роботизированная коробка передач: устройство, неисправности, обслуживание

Роботизированная коробка передач, иначе называемая коробкой-роботом, уже перестала быть технологической новинкой. По факту, она представляет собой доработанную механическую коробку передач, в которой переключение скоростей осуществляется в автоматическом режиме. Такой агрегат сегодня представляет интерес для все большего числа автолюбителей, так что Avto.pro решил разобраться в достоинствах и недостатках этого агрегата, а также разобраться в его устройстве, основных неисправностях, а также особенностях эксплуатации и обслуживания.

Роботизированная коробка передач

Важные моменты

Роботизированная коробка переключения передач (сокр. РКПП) представляет собой обычную механическую КП, дополненную устройствами выжима сцепления, а также механизмами выбора и переключения скоростей. Подобные устройства и механизмы называют актуаторами. Например, устройство, ответственное за выжим сцепления, называют актуатором сцепления. РКПП нельзя было бы назвать роботизированной, если бы она не работала в тандеме с электроникой. И действительно: за контролем работы агрегата «следит» автомобильный ЭБУ и несколько специальных датчиков. Итого имеем:

  • РКПП сильно напоминают МКПП;
  • Агрегат оснащен актуаторами, которые берут на себя задачу включения передач, выжима сцепления;
  • В тандеме с коробкой передач работает электроника (датчики, ЭБУ).

Для того чтобы разбираться с устройством РКПП дальше, предлагаем вспомнить, как устроена обычная «механика». Ее основой является пара валов: ведущий (первичный) и ведомый (вторичный). Крутящий момент от работающего двигателя передается ведущему валу посредством механизма сцепления . В свою очередь, ведомый вал отвечает за передачу преобразованного крутящего момент ведущим колесам транспортного средства. На обоих валах находятся попарно сцепленные шестерни, однако на ведущем валу они закреплены жестко, тем как на вторичном валу они могут свободно вращаться. К примеру, на нейтральной передаче вторичные шестерни могут прокручиваться на валу свободно, не передавая момент на колеса.

Включая передачу, водитель должен выжать сцепления. Таким образом первичный вал отсоединяется от двигателя. Теперь дело за рычагом переключения передач. Через систему тяг усилие от рычага передается механизмам, называемым синхронизаторами. Именно синхронизаторы жестко блокируют вторичную шестерню выбранной передачи на валу. Это и есть выбор передачи, т.е. выбор коэффициента преобразования крутящего момента, который будет передаваться главной передаче и колесам автомобиля. Роботизированная коробка передач работает по тому же принципу . Вопрос лишь в том, как реализован выбор передачи.

Подробнее об устройстве и работе

В качестве примера возьмем 6-ступенчатую РКПП. Как уже было указано выше, она будет сильно напоминать механическую коробку передач , дополненную актуаторами. Самые современные модели таких коробок передач будут иметь сразу два ведущих вала – один из них имеет полость, внутри которой вращается второй вал. Внешний вал посредством шестерней связан со 2-,4-, а также 6-й передачей. На внутреннем валу располагаются шестерни оставшихся трех передач, плюс передачи заднего хода. Это т.н. двойное сцеплениие, а сама коробка передач называется преселективной.

Коробка передач с двойным сцеплением

Запчасти на nissan primera
Запчасти на audi 50

Вернемся немного назад и рассмотрим актуаторы. По факту они являются лишь исполнительными устройствами, отвечающими за работу сцепления в автоматическом режиме. То, что человек делал вручную, теперь делают именно актуаторы. Управляет исполнительными устройствами электронный блок управления автомобиля – прямо как это делал бы человек, выбирая время переключения передачи. Сам привод сцепления и передач при этом может быть:

  1. Электрическим. Основой такого привода являются сервомеханизмы, хотя в некоторых случаях он имеет гидромеханический блок, перемещающий механизм сцепления;
  2. Гидравлическим. Основой являются гидроцилиндры, управляемые через электромагнитные клапаны.

Система электронного управления , получающая данные от датчиков, как бы следит за состоянием роботизированной коробки передач. Они учитывает такие показатели ее работы: положение селектора, количество вращений, температурный режим масла и давления. Последние два параметра являются опциональными – ЭБУ учитывает их лишь в коробках-роботах с гидравлическим приводом актуаторов . В ЭБУ записаны алгоритмы, которые учитывают также текущие параметры работы двигателя, ABS- и EPS-систем и т.д. Исходя из целого набора параметров, управляющий блок дает команды актуаторам. А именно:

  1. Первый актуатор выжимает сцепления;
  2. Второй начинает перемещать синхронизатор и выбирает нужную передачу;
  3. Первый начинает отпускать сцепление.

Читатель мог догадаться, что появление двойного сцепления связано с тем, что наиболее простые РКПП меняли передачи слишком медленно. Более современные агрегаты практически полностью лишены этого недостатка. В зависимости от выбранной передачи, один из их валов вращается вхолостую, тем временем как второй вал берет на себя преобразование и передачу крутящего момента. Модель DSG от Volkswagen может переключить скорость за 0,1 секунду. Однако за скорость переключения передач пока что приходится платить пусть и незначительной, но все же потерей надежности.

Устройство двойного сцепления

Преимущества и недостатки коробок-роботов

Коробки-роботы появились относительно недавно, однако они быстро стали популярными. Автолюбители оценили удобство и комфорт, которые они обеспечивают. Любители автоспорта обратили внимание на наиболее совершенные роботы, которые могли переключать передачи за доли секунд . Разумеется, у таких агрегатов есть и своим минусы, но начнем, пожалуй, с плюсов:

  • Роботизированные коробки передач довольно надежны – в их основе лежит механическая коробка передач, которая надежнее вариаторов и даже «автоматов»;
  • Число передач в роботах соответствует числу передач в механических коробках передач;
  • Агрегат достаточно дешев в ремонте;
  • Трансмиссия с роботизированной коробкой передач имеет значительный эксплуатационный ресурс – ресурс сцепления у нее на 40% больше, чем у «механики»;
  • В агрегате легко реализовать функцию ручного переключения передач;
  • Агрегат повышает топливную экономичность транспорта.

Может показаться, что роботы лишены недостатков. Это не совсем так, однако нельзя не отметить, что они становятся все более популярными и востребованными, в отличие от тех же вариаторов . Кстати, от последних роботизированные агрегаты отличаются еще и универсальностью. Вариаторы обычно устанавливают на легковушки, – у них есть определенные ограничения по мощности – тем временем как коробками-роботами можно оснастить практически любой транспорт. Если говорить о минусах, то РКПП не может похвастать:

  • Слегка замедленным переключением скоростей и общей «вялостью» трансмиссии (проблема зачастую кроется в несовершенной программной части);
  • Некоторые модели агрегатов плохо показывают себя при стартах с места, а иногда и при переключении передач (также проблема программной части);
  • Многие модели коробок-роботов нельзя перепрограммировать;
  • В некоторых условиях водителю нужно переходить на ручное переключение передач.

Как можно видеть, недостатков у роботизированных агрегатов не так уж много. Много негатива такие коробки передач собрали еще в те годы, когда ими стали массово оснащать легковой транспорт. Мнения автолюбителей были оснащены автоконцернами, так что сегодня роботов можно смело назвать следующим этапом развития механических коробок передач . Сегодня на дорогах много автомобилей с РКПП, программную часть которых нельзя изменить, однако современных роботов перепрошить можно.

РКПП от Porsche

Характерные неисправности

Часто можно слышать, что роботизированные коробки передач крайне ненадежны. Первые модели таких агрегатов и впрямь выходили из строя довольно часто, однако более новые модели немногим уступают традиционным МКПП и АКПП в живучести и работоспособности. В пользу коробок-роботов говорит и тот факт, что они находят все более широкую популярность в автомобилестроении. Однако об их характерных неисправностях стоит поговорить. К основным признакам неисправностей относят:

  • Пробуксовку сцепления;
  • Слишком медленную реакцию на увеличение оборотов силового агрегата;
  • Появление звуковых шумов (стук, жужжание или вой);
  • Работа светового индикатора на приборной панели;
  • Рывки при автоматическом переключении передач во время плавного движения;
  • Подтекание трансмиссионной жидкости;
  • Полный выход трансмиссии из строя.

Как читатель уже знает, коробки-автоматы по своей сути являются доработанной «механикой», а значит, для них характерны те же неисправности, что и для обычных МКПП. В частности:

  • Износ вилки выбора скорости;
  • Износ подшипников качения.

Электрические компоненты РКПП также могут выйти из строя. Несмотря на то, что в роботизированных агрегатах практически вся электрика имеет большой эксплуатационный ресурс , поломки не являются редкостью. Особенно если речь идет об РКПП морально устаревших моделей. Можно отметить такие неисправности:

  • Выгорание контактов электроприводов;
  • Повреждение проводки;
  • Выход датчиков из строя;
  • Выгорание контактных групп;
  • Неисправность блока управления.
Читайте также  Вакуумный усилитель тормозов сцепления

Как правило, электрика выходит из строя по причине перегрева. Автолюбителю важно следить за работоспособностью охлаждающей системы. К примеру, каналы системы могут забиться – это приведет к затрудненному току охлаждающей жидкости с последующим перегревом отдельных элементов РКПП. Также стоит следить за состоянием масла. Оно не только предотвращает сухое трение, но я забирает и отводит излишки тепла.

Коробка-робот в разрезе

Коротко об обслуживании

Для бесперебойной работы коробки-робота ее необходимо периодически обслуживать. Эксперты отмечают, что РКПП стоит обслуживать не менее одного раза каждые 50 тыс. км. пробега. При этом строго рекомендована чистка контактов или же их замена в случае необходимости. Тоже касается замены охлаждающей жидкости. Все необходимые расходники можно найти в обычном магазине автохимии или же в онлайн-магазине. Хоть они и могут обойтись недешево, мы заостряем внимание читателей: роботизированные агрегаты требовательны к качеству обслуживания и на нем нельзя экономить – это может вылиться в поломку, с устранением которой можно влететь в копеечку.

При замене масла рекомендуется провести т.н. адаптацию точки захвата сцепления. Адаптация позволит решить проблему несвоевременного срабатывания «робота», а также позволит эксплуатировать изношенные элементы сцепления чуть дольше. После адаптации пользование автомобилем становится намного более комфортном – это отмечает все владельцы транспорта с роботизированной коробкой передач. Отметим, что если трансмиссия начала издавать писк в ходе работы, адаптация вряд ли поможет . В этом случае стоит обращаться на СТО для диагностики. С высокой вероятностью потребуется замена комплектующих сцепления.

Вывод

Роботизированные коробки передач становятся все более популярными. Многие иностранные автоконцерны оснащают ими модели собственного транспорта в одной из его комплектаций. По тому же пути идет, например, «Автоваз», выпустивший Lada Granta с РКПП. Причин такой популярности у роботов много. Это и комфортность, и простота в управления, и топливная экономичность. Наиболее современные модели агрегатов переключают передачи очень быстро и даже поддаются перепрограммированию. В сравнении с первыми моделями, современные роботы сильно шагнули вперед и стали главным конкурентом хорошо известной и испытанной временем «механики».

РКПП — роботизированная коробка передач, «робот»

Роботизированная коробка передач РКПП коробка

РКПП — роботизированная коробка передач (коробка «робот), которая позволяет выбирать и включать необходимую передачу без участия водителя, то есть автоматически. При этом ошибочно полагать, что роботизированная трансмиссия является одной из разновидностей АКПП (гидромеханический автомат).

Прежде всего, чтобы понять, что такое роботизированная коробка передач, для начала необходимо вспомнить устройство и принцип работы обычной механической коробки (МКПП). Так вот, фактически роботизированная коробка является той же «механикой», однако автоматическое переключение передач в данном типе КПП становится возможным благодаря наличию боков управления и электронно-механических исполнительных устройств.

Устройство, особенности и принцип работы роботизированной коробки передач

Устройство коробки робот роботизированной КПП

Как уже было сказано выше, РКПП состоит из механической коробки передач, а также дополнительных устройств для выжима сцепления, выбора и переключения передачи. Данные устройства называются актуаторами (актуатор сцепления, актуатор выбора передачи). Также коробка «робот» имеет собственную систему управления, которая представляет собой ЭБУ коробкой и ряд электронных датчиков, взаимодействующих с блоком.

Роботизированная КПП, как и обычная МКПП, имеет сцепление, в ней не используется трансмиссионная жидкость ATF в качестве рабочей для управления и т.д. Добавим, что в современных «роботах» может быть как одно, так и два сцепления. В первом случае следует понимать однодисковый «робот», а во втором преселективную роботизированную коробку передач с двумя сцеплениями.

Если говорить об устройстве коробки — робот, можно выделить следующие базовые составные элементы:

  • Коробка передач, которая по устройству напоминает «механику;
  • Актуаторы (сервоприводы), отвечающие за выжим сцепления и включение передачи;
  • Блок управления коробкой (микропроцессорный ЭБУ) и внешние датчики;

Давайте рассмотрим устройство РКПП на примере 6-и ступенчатой роботизированной коробки передач с двумя сцеплениями. Сама коробка похожа на МКПП, однако имеет сразу два ведущих вала. Если просто, эти валы расположены друг в друге (внешний вал имеет внутреннюю полость, куда вставлен еще один внутренний первичный вал).

Актуаторы роботизированной коробки представляют собой электрические или гидросервоприводы. Электрический актуатор -электромотор с редуктором, гидравлический является гидроцилиндром, шток которого связан с синхронизатором. Главной задачей как первого, так и второго типа устройств становится механическое перемещение синхронизаторов КПП, а также включение и выключение сцепления.

Блок управления коробкой передач является микропроцессорным ЭБУ, к которому подключены внешние датчики, которые задействованы в ЭСУД автомобиля. Другими словами, контроллер коробки передач взаимодействует с датчиками от двигателя, а также ряда других систем (например, ABS и т.д.). Часто блок управления коробкой совмещен с ЭБУ двигателем, при этом коробка работает по собственному заданному алгоритму.

Как работает роботизированная коробка передач

Роботизированная коробка принцип работы

Что касается принципов работы РКПП, для начала движения и дальнейшего плавного переключения передач необходимо задействовать сцепление (как и в МКПП). Включение сцепления реализует актуатор, который получает сигнал от ЭБУ коробкой и начинает медленно вращать редуктор.

После того, как автомобиль начал движение, водитель продолжает нажимать на педаль газа для разгона. В однодисковых роботах с одним сцеплением для включения второй передачи требуется некоторое время, в результате чего возникает характерный «провал».

Чтобы избавиться от такой задержки и сократить время переключений в конструкцию коробки добавили второе сцепление и еще один вал. В результате появилась так называемая преселективная роботизированная КПП.

Подобным образом происходит переключение на последующие высшие передачи, а также понижение передач при езде. При этом время переключения минимально и занимает доли секунды, исключены перегазовки, практически отсутствует разрыв тяги и т.д. Результат — динамичная езда и максимальная топливная экономичность.

Работа в автоматическом режиме становится возможной благодаря тому, что ЭБУ коробкой постоянно анализирует сигналы с внешних датчиков. Блок учитывает нагрузку на ДВС, скорость движения ТС, положение педали газа, пробуксовку колес и т.д.

Простыми словами, водитель при помощи селектора выбирает режим, при котором ЭБУ коробкой не будет инициировать включение, например, 3 передачи и выше, что помогает преодолевать сложные участки пути (снег, гололед, грязь и т.д.).

Преимущества и недостатки коробки — робот

Сегодня коробка-робот является достаточно распространенным решением. Например, концерн VAG активно устанавливает подобные коробки, которые знакомы потребителям, как DSG, на разные модели Audi, Volkswagen, Porsche, Skoda и т.д. Также роботизированную трансмиссию массово ставят на модели Ford, Mitsubishi, Honda и машины целого ряда других мировых производителей.

На первый взгляд может показаться, что РКПП имеет только плюсы: надежность и ремонтопригодность «механики», быстрота переключений, топливная экономичность, возможность выдерживать большой крутящий момент и т.д.

При этом по заверениям самих производителей РКПП должны в скором времени полностью вытеснить «классические» АКПП с гидротрансформатором и вариаторные коробки. Однако на практике этого не произошло.

Также ресурс сцепления на «роботе» и актуаторов достаточно низкий (в среднем, около 80-100 тыс. км.). При этом стоимость актуаторов высокая, а ремонтопригодность данных элементов сомнительная. По этой причине многие сервисы практикуют узловую замену, то есть актуатор просто меняется на новый.

Что касается более сложных и дорогих преселективных коробок с двумя сцеплениями, переключения в этом случае более плавные и больше напоминают работу обычной АКПП. Однако ресурс такого «робота» (например, DSG 6 или DSG 7) все равно снижен, нередко возникают проблемы по части механики и электроники, а ремонт в ряде случаев потребует значительных расходов.

Например, Hondа Civic 8 хэтчбек, который изначально выпускался с РКПП, но в дальнейшем после рестайлинга получил полноценный «автомат». То же самое можно сказать о популярной Toyota Corolla 2007 года, которая позднее получила вместо «робота» автоматическую гидромеханическую коробку.

Читайте также  Ваз 2101 сцепление что заливать

Устройство АКПП гидромеханический автомат

Как работает коробка-автомат: классическая гидромеханическая АКПП, составные элементы, управление, механическая часть. Плюсы, минусы данного типа КПП.

АКПП с гидротрансформатором устройство плюсы минусы

Автоматическая коробка передач (АКПП, АКП) «классического» типа с гидротрансформатором: устройство и принцип работы. Плюсы и минусы гидромеханической АКПП.

Механическая коробка передач МКПП

Коробка передач «механика»: основные плюсы и минусы данного типа КПП, принцип работы механической трансмиссии автомобиля (МКПП).

КПП в автомобиле назначение устройство коробки передач

Что такое КПП в автомобиле: назначение коробки передач, виды коробок передач, принцип работы, отличительные особенности трансмиссий.

Устройство механической коробки передач и принцип работы

Устройство и принцип работы механической коробки передач. Виды механических коробок (двухвальная, трехвальная), особенности, отличия

Соединение двигателя или коробки передач

Стыковка коробки передач и двигателя автомобиля. Соединение механической и автоматической трансмиссии с ДВС: на что обратить внимание, особенности и нюансы.

Роботизированная трансмиссия от компании Toyota: что она из себя представляет и почему не получилось

Компания Тойота в 2005 году решила установить собственные роботизированные коробки передач на два автомобиля – Тойота Королла Е150 и Аурис Е150. В 2007 году на Ярис была установлена 5-ступенчатая ММТ серии С5 вместе с компактным 1.4-литровым дизельным мотором. Однако ни один из этих роботов так и не смог прижиться. Маркетинговое название тойотовских роботов – Multimode и Freetronic. Робот создан на основе обычной механической коробки передач, дополненный электроприводом.

Агрегат способен работать как в автоматическом, так и в ручном режиме. Казалось бы, Тойота славится надежностью и колоссальным ресурсом всего того, что изготовит. Однако в случае с трансмиссией получилась ровно обратная история. Разработка Toyota получила шквал критики от простых автомобилистов, которые решились на покупку Королла и Аурис вместе с роботизированной трансмиссией. В чем основные недостатки этих РКПП?

История развития Multimode и Freetronic

В 2005 году автомобилистам был предложен новый автомобиль Тойота Королла вместе с роботом. Первые экземпляры Freetronic оказались крайне ненадежными, в чем лично убедились российские и европейские водители. Коробка постоянно выбивала ложные коды ошибок, постоянно досаждали различные датчики – давления, быстро выходил из строя золотниковый клапан, гидроаккумулятор. Если выходит из строя последний, перестает исправно работать электрический насос, начинает протекать техническая жидкость через уплотнители – скорый выход из строя коробки передач.

После появляется робот Multimode. Если ранее для отдельных моделей производитель задействовал автоматизированное сцепление TFT, то с выходом Multimode от этой затеи решили отказаться. В результате удалось увеличить ресурс трансмиссии и сократить количество возможных проблем. Эту коробку также нельзя назвать надежной: регулярно выходили из строя силовые приводы, быстро изнашивались диски сцепления, возникали проблемы и с блоком управления. В пробке при высокой температуре окружающей среды перегревается сцепление, что приводило к поломке РКПП. Эту проблему удалось решить за счет установки особого механизма, блокирующего робот в нейтральной передаче, что позволяло трансмиссии немного остудиться.

Конструкция робота от Toyota

В плане конструкции Multimode является механической коробкой, которую оснастили электроприводами, работающими от электродвигателя. Система включает в себя следующие составные части и механизмы:

  • электронную систему управления дроссельной заслонкой;
  • привод сцепления;
  • привод выбора и переключения передач;
  • датчики;
  • рычаг переключения передач и TCM.

Робот Multimode имеет режим автоматического переключения E и режим ручного переключения M. Рабочее положение привода определяют сдвоенные бесконтактные датчики хода. Они установлены на каждом приводе. Каждый из приводов работает в соответствии с сигналами из TCM. TCM принимает данные от ECM и датчиков и управляет двигателем и трансмиссией Multimode.

В роботе FREETRONIC установлен насос радиально-поршневого типа с системой электроприводов. С его помощью поддерживается рабочее давление в мембранном гидроаккумуляторе. Если датчик зафиксировал падение давления, он активизирует насос. Потоки жидкости перераспределяются золотниковым клапаном с электромагнитом.

Типичные неисправности коробки передач

Почему трансмиссия производства Toyota получила славу ненадежного агрегата? С наибольшими трудностями пришлось столкнуться владельцам Тойота Королла, в частности 2007-2008 годов производства. Подавляющее большинство жаловались на то, что робот не включал передачи. В сервисных центрах коробку можно было отремонтировать, но для этого нужно было найти настоящих профессионалов, поскольку диагностировать причину неисправности РКПП не так просто.

Причины на это были следующие:

  • «промерзший» датчик переключения передач, выбивающий Multimode в нейтральную передачу;
  • неисправный актуатор – обычно его приходилось менять;
  • в летнее время коробка нередко перегревалась, что становилось причиной отсутствия скоростей;
  • перегрелось сцепление.

Владельцы Тойота Аурис не меньше водителей Королла обсуждают недостатки и проблемы робота. Практически все сошлись во мнении, что Multimode – коробка, выпущенная «на скорую руку». Один из главных недостатков – при торможении трансмиссия не переключает передачу. Автомобиль замедляет ход, но Multimode на это никак не реагирует. Происходило и так, что автомобиль не тянет, но коробка упорно держит «высшую». В некоторых случаях робот вообще не реагировал на изменения скорости, пока машина чуть не останавливалась полностью. Естественно, что с такими проблемами невозможно комфортно ездить в условиях города. Обычно меняли блок управления, иногда по несколько раз, но проблему это не решало. В 2009 году Тойота провела отзывную компанию для смены БУ, в сервисном центре такая услуга обходится примерно в 80-90 тысяч рублей.

Другой проблемный механизм – сцепление. Нередко не «доживал» даже до 50 тысяч километров пробега. Дорогостоящие механические актуаторы, как уже было сказано, тоже не отличались надежностью. В отдельных случаях автовладельцам удавалось выработать ресурс РКПП 100-150 тыс. км, что уже можно было считать хорошим показателем. Частые проблемы трансмиссии, постоянные поломки и дороговизна ремонта – только часть причин, почему спрос на автомобили с роботом производства Тойота стал стремительно падать. При этом к самим авто претензий было немного, но только от одного слова «робот» потенциальные покупатели, наслышанные о проблемах коробки передач, приходили в ужас.

Ремонт робота в сервисном центре

Не только отсутствие скоростей, но еще постоянные переходы робота в нейтральную передачу досаждали и доставляли владельцам Тойота головную боль. В мастерских при таком симптоме поломки обычно меняли выжимной подшипник, а иногда и сцепление в сборе – это зачастую решало проблему. Рывки в начале движения авто – наверняка вышел из строя исполнительный механизм сцепления. В центрах, как правило, обходились сменой актуатора.

Другие поломки и способы решения:

  1. Неисправная электрическая часть. Ремонт предполагал смену прошивку блока управления, смену щеток электродвигателя, замену плат.
  2. Изношенные гидравлические и механические компоненты. Также регулярно меняли подшипники, шестерни и гидроцилиндр.
  3. Поломка системы, связанной с механизмом выбора передач. В случае такой неисправности меняли обмотку электродвигателя, датчики и подшипники.

Избежать многих неприятностей можно, придерживаясь элементарных правил эксплуатации автомобиля с роботизированной коробкой передач. Специалисты рекомендуют не двигаться слишком медленно в гору, переключаться на ручной режим и на «пониженную» передачу, прогревать РКПП зимой перед началом движения, а также своевременно менять масло с фильтрами. Но даже при условии соблюдения всех рекомендаций Multimode не способен отходить свыше 150-180 тыс. км. Все эти недостатки привели к тому, что робот стали замещать гидроавтоматом, а после и вариатором.

Как это работает: роботизированная коробка передач

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.

Роботизированная коробка DSG

Роботизированная коробка DSG

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.

Читайте также  Барабан сцепления хускварна 350

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

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.

Преселективный робот DSG с двумя сцеплениями.

Преселективный робот DSG с двумя сцеплениями.

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 механической трансмиссии.

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.

Преселективный «робот» S tronic от Audi.

Преселективный «робот» S tronic от Audi.

Актуатор

Актуатор сцепления PNEUMATICS ODK2B9 CS-806 3864936 WKE NM8

Актуатор сцепления — это дополнительный силовой механизм (электромеханический узел) для дистанционного и полуавтоматического контроля исполнительными устройствами. Он бывает электрический (например, Multimode, применяется на машинах Toyota Corolla или Easytronic, разработанный для определенных моделей Opel) и гидравлический (например, SMG, DSG – разработан для транспортных средств концерна Volkswagen, «S-Tronic» – предназначен для машин Audi). Его назначение — механическое перемещение синхронизаторов коробки передач и выжимание (отжимание) сцепления.

Это устройство позволяет менять передачи в роботизированной коробке. Электрический узел выглядит как электромотор с редуктором. Устройство гидравлического типа напоминает обыкновенный гидроцилиндр. Шток детали соединен с необходимым синхронизатором.

Понятие актуатор и его типы

Существует два вида электрических узлов:

  • актуаторы сцепления
  • устройства переключения передач

Деталь первого типа несет ответственность за соединение и разъединение первичного вала с мотором. Управление механизмом происходит при помощи регулирования электронного блока. Он абсолютно точно осуществляет расчет момента, при котором первичный вал включается (отключается). Также блок осуществляет расчет, когда срабатывает повышенная или заниженная передача.

Во всем этом процессе электронный блок управления обрабатывает и учитывает данные о скорости езды автомобиля, обороты мотора, крутящий момент и прочие сведения. Как только возникает подобный сигнал, узел сцепления производит отсоединение первичного вала от мотора машины. Второй электрический узел определяет необходимую ступень. После этого актуатор первого типа участвует в плавном соединении первичного вала с мотором. Теперь машина начинает ехать на повышенной передаче.

Аналогичный процесс возникает и при изменении передачи с повышенной на заниженную. Происходит это, когда автомобиль дает задний ход.

Применение актуатора сцепления

Электромеханический узел применяется на некоторых автомобилях японских концернов Mitsubishi, Toyota, а также на корейских машинах Kia Sorento.

В японских автомобилях Mitsubishi актуатор можно найти на такой модели, как Colt VI. Сцепление и актуатор для этой машины было произведено немецкой торговой маркой Sachs, занимающей одно из ведущих положений в мире производству деталей сцепления. Компания Sachs всегда стремится к инновациям, внедряет новые технологии при разработке и создании автомобильных запчастей.

Установлен актуатор и на другой известной японской марке — Toyota, а именно на моделях Corolla, год выпуска которых начинается с 2006. Кроме Corolla деталь сцепления для коробки-робота устанавливалась и на Toyota Auris. Реализуется актуатор на эти японские автомобили под торговой маркой Toyota.

Электромеханический узел различается на машинах разных годов выпуска, комплектации и типу кузова. Правильно подобрать нужный актуатор можно лишь при помощи Vin-кода автомобиля.

Найти актуатор можно и на корейских автомобилях. Деталь сцепления для коробки-робота устанавливалась на Kia Sorento.

Как актуатор влияет на автомобиль

Если при начале движения машины Toyota не едет ровно, а совершает рывки, однозначно возникли неполадки в актуаторе сцепления. При возникновении подобной ситуации проблему иногда можно решить и заменой ремкомплекта электромеханического узла. Однако в некоторых случаях необходимо полностью менять и саму деталь сцепления.

Японские машины с роботизированными КПП представляют собой устройство механического типа, оснащенное непростой системой электронного контроля и регулирования. Чтобы с ней справиться нужно специальное оборудование, необходимые умения и навыки.

Если возникла необходимость демонтажа роботизированной КПП, нужно работы провести таким образом, чтобы не повредить актуатор. Подобные операции с электроникой и коробкой передач нужно проверять при помощи специального оборудования для диагностики, разработанного японским автоконцерном Toyota.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: