Роботизована коробка: технічні характеристики, принцип роботи, відгуки

Парадокс, але при сьогоднішньому рівні розвитку технологій, особливо у сфері автомобілебудування, інженери з усього світу не змогли прийти до єдиної думки про трансмісії. Ще не створений механізм, що задовольняє наступним вимогам – компактні розміри і легка вага, серйозний силовий діапазон, відсутність значних втрат крутного моменту, економлячи палива, комфорт пересування, пристойна динаміка, ресурс. Такого агрегату поки немає, але є роботизована коробка. Вона, хай і не повністю, але відповідає багатьом перерахованим вище вимогам.

Економклас

З пристроєм і принципом дії ці механізми не відрізняються від традиційної механіки. Але передачі і зчеплення включається за допомогою електричних або гідравлічних приводів. Хоча, це дуже узагальнено. Адже між п'ятиступінчастою «Изитроник» від «Опель» і 7-ступінчастою роботизованою коробкою від «Феррарі», крім числа ступенів, величезна кількість технологічних рішень і також є різниця в електронній налаштуванні. Так і конструктивно в цих двох варіантах є безліч принципових відмінностей. А установка їх на конкретні авто мала різні цілі.


Перші роботизовані коробки на серійних моделях стали з'являтися лише на початку минулого століття. Рецепт досить простий – брали звичайну перевірену механіку з класичним зчепленням. Потім усе це доповнювалося електричними приводами, які вичавлювали диск зчеплення і перемикали передачі за певним алгоритмом. Так, «Тойота» представила систему трансмісії «Мультимод», роботизована коробка «Форд» отримала назву «Дюрашифт», «Хонда» представила «Айшифт». Ринок представляв іноді одночасно відразу кілька моделей – це було свого роду бумом. Що ж його викликав? Відповідь на це питання тільки один – економія.


Тим, хто купував «Короллу», «Пежо 207», «Форд-Ф'южн» і інші моделі і не хотів при цьому перемикати передачі вручну, автовиробники запропонували недорогий аналог традиційного гидротрансформаторного автомата і варіатора. Адже кілька сервоприводів, прикручених до добре працює основі, обходяться значно дешевше, ніж чистий автомат або варіатор.

З ривками і з поштовхами

Маркетинговий хід і експеримент інженерів не вдалися. Автомобілі, оснащені роботизованою коробкою, як виявилося в реальності, подобаються тільки невибагливим водіям. Вся справа в тому, що такі авто стартують так само, як і новачки, які тільки що закінчили автошколу – з ривками і поштовхами. А найголовніше, що ще гірше – при перемиканнях відчуваються затримки. Щоб відчепити ведений диск від маховика, вибрати потрібну передачу і відновити крутний момент, роботу потрібно більше часу, ніж звичайному водієві на механічною КПП. Крім того, роботи можуть помилятися в ступенях. Тому рваний режим руху, завершення обгону на необхідною передачі або просто процес органічного вливання в потік для «роботів» - велике випробування.

Відгуки власників

Ще відгуки про роботизовану коробку свідчать про небездоганною надійності цих агрегатів. Нерідко дає збої електроніка, коробки гріються, ресурс зчеплення знижений порівняно із звичайною механікою. Відсутність режиму «Паркінг» - найменше з усіх бід. Сьогодні «роботи» з однодисковим зчепленням встановлюються тільки на французькі авто. Але потрібно сказати, що цей негативний досвід не відштовхнув більшість виробників від таких трансмісій. Ті, хто зробив ставку на ці КПП, кардинально переглянули їх конструкцію, попередньо вивчивши історію «роботів».

Пристрій

Влаштовані ці механізми досить просто. По суті, це звичайна МКПП з додатковими елементами. Ці елементи-приводи активують і деактивує зчеплення, а також змінюють передачі. Принцип дії у механіки і "робота" однакові. Однак незначні відмінності є. Головна відмінність – ці самі виконавчі пристрої. Саме вони керують зчепленням. Контролюється робота активаторів електронним блоком управління. Що стосується зчеплення, то тут може використовуватися як окремий диск, декілька дисків або ж пакет фрикційних елементів. Зараз одна з прогресивних рішень – це система подвійного зчеплення.

Типи приводів

РКПП можуть оснащуватися гідравлічним або електричним приводом. У випадку з електричним, в якості виконавчих механізмів застосовуються сервоприводи. Це електромотор з механічними шестірнями. Гідропривід працює на основі гідравлічних циліндрів і електромагнітних клапанів.
Електропривод відрізняється повільною швидкістю роботи і меншим рівнем електроспоживання. У гідравлічних необхідно постійно підтримувати тиск, а це вимагає великих витрат енергії. Але робота гідравлічних роботизованих КПП набагато швидше. Деякі РКПП з гідроприводом на спортивних авто можуть похвалитися блискавичною швидкістю перемикання. Ці якості визначають застосування РКПП з електроприводом на бюджетних моделях авто. Як приклад - роботизована коробка на "Ладі-Весті". Гідроприводом комплектуються КПП для більш дорогих моделей авто.

Принцип дії

Робота механізму здійснюється в одному з двох режимів – в автоматичному або напівавтоматичному. У першому випадку ЕБУ на підставі сигналів, отриманих від датчиків, що реалізує алгоритм управління за допомогою виконавчих механізмів. Незалежно від моделі КПП, в них передбачено певний режим перемикання. Робота коробки в такому режимі дозволяє перемикати передачі вручну за допомогою селектора або підрульових пелюсток.

КПП з подвійним зчепленням

Еволюція цих КПП була поставлена практично з ніг на голову. Найпростіші рішення з одним зчепленням почали з'являтися лише на початку 21-го століття. Однак, ще за 60 років до цього був отриманий патент на МКПП з двома зчепленнями. Тоді ще не було начерків, але вже пропонувалося встановити цю трансмісію на «Сітроен-Трекшн-Авант» 1934 року. Це було технічно неможливо і про ідею благополучно забули.

Народження DSG

Відродили ідею в німецькій компанії «Порше». У 80-х дана компанія активно брала участь у змаганнях з кільцевих гонок. Саме під ці змагання і була створена трансмісія з двома зчепленнями. Прототипи тоді показували хороші результати. Агрегат вийшов дуже важким, величезним і ненадійним. Ремонт роботизованої коробки в тих умовах був дуже дорогим, і від КПП вирішили відмовитися. Вона не прижилася. А адже це був предок сучасної роботизованої трансмісії ДСГ.

Помножити на два

Технічно і технологічно все це побудовано на принципі МКПП – пристрої відсутні планетарні ряди, фрикційні пакети, ремені й ланцюги. Два провідних валу знаходяться один в одному. Кожен має своє окреме зчеплення. На ведених валах – звичні з МКПП шестерні і синхронізатори. Кожен ведучий вал разом зі своїм зчепленням відповідає за свій ряд передач. Один за парні, другий – за непарні. Поки авто набирає швидкість на одному щаблі, вже включена наступна – потрібні шестерні з'єднані з синхронізаторами. Коли потрібно перейти на щабель нижче або вище, розмикається одне зчеплення і замикається друге. Так забезпечується висока швидкість зміни передач. У деяких моделях перемикання займають не більше 01 секунди. Тут немає гідравлічних втрат, а порівняно з варіаторами «роботи» можуть переварити більш серйозний крутний момент.
Але ці агрегати не бездоганні, а ремонт роботизованих коробок такого плану може бути дорогим. Щоб механізм мав запас по крутному моменту, потрібна рідина, в якій працюють зчеплення. Вона має фрикційні властивості і охолоджує вузол. Ця рідина і знижує ККД. Також енергія потрібна для роботи насоса, що створює тиск в гідроприводах. Для потужного двигуна це не принципово, але компактні силові агрегати не дозволяють побачити переваги таких коробок перед автоматичними трансмісіями. У 2008 році концерн VAG зуміли обійти цю проблему. З'явилася модель з сухими зчепленнями. Насос працює тільки по необхідності. За рахунок наявності семи ступенів, механізм вийшов легше. Але крутний момент, який може перетравлювати ця коробка – до 250 Нм.

Мокро – ненадійно

Є думка, що роботизовані КПП з мокрим зчепленням більш витривалі та ресурсні, ніж їхні сухі аналоги. В теорії це так. Але на ранніх моделях від VAG нерідко виконувався ремонт роботизованих коробок передач по причині виходу з ладу зчеплення. Винен був маховик. Також часто власники DSG стають на деякий час пішоходами унаслідок згоряння мехатроніка. Міняти його дуже дорого. Сміття в процесі роботи зчеплення забиває фільтри і потрапить в блок управління. Виходять з ладу соленоїди. А ось коробка DQ 250 цілком надійна. Особливо якщо вона встановлена в парі з не надто потужним двигуном. Якщо власник буде їздити спокійно, то термін служби буде великий за умови регулярної заміни трансмісійної рідини.

Сухо – не завжди комфортно

Ресурсна DQ 250 сьогодні поступово витісняється. Масові моделі від концерну "Фольксваген-Ауді" зараз комплектуються 7-ступінчастими сухими ДСГ. Механізм відрізняється меншою собівартістю. Але за це доведеться заплатити брязкотом, вібраціями. У міських умовах постійно перегрівається мехатроник. Зчеплення зношується через 50 тисяч кілометрів. Ремонт роботизованої коробки передач та придбання запчастин на неї – це проблема. Блок зчеплень обійдеться в 70 тисяч рублів. На більш пізніх моделях трапляються проблеми з вилкою зчеплення. іноді потрібно міняти прошивку. Машина веде себе та ж нестабільно, але при цьому агрегатна частина ціла.

Висновок

Все це були недоліки DSG. АвтоВАЗ ж встановлює на «Вести» та «Гранти» зовсім інші роботи з одним зчепленням. Вони замислені, вони смикаються, але і таких проблем, як у німецьких КПП, з ними не трапляється.