Меню Закрыть

Робот трансмиссия что это: 6 правил, о которых мало кто знает :: Autonews

Содержание

Робот и автомат в чем разница

Начиная с конца 80-х годов прошлого века, инженеры стремятся максимально нивелировать разницу между автоматическими и механическими трансмиссиями.

Одним из результатов такой работы стало появление роботизированной «механики», которая на сегодняшний день присутствует в модельных линейках почти всех крупных автопроизводителей.

Какими же преимуществами и недостатками обладает такой «робот» в сравнении с классическим «автоматом»?

Недостатки и особенности робота

Начнем с конструктивных особенностей «робота», который по сути является механической коробкой передач, но без третьей педали. За выжим сцепления в такой КП отвечает электропривод (актуатор).

В отличие от автоматической коробки с гидротрансформатором, конструкция роботизированной «механики» значительно проще, поэтому и дешевле в производстве. Последнее преимущество сыграло главную роль в быстром появлении «роботов» на многих недорогих моделях.

Но как оказалось, производители немного поспешили с массовым запуском такой трансмиссии на рынок. Все дело в том, что большинство «роботов», особенно при активной езде, не обеспечивали плавного переключения передач, раздражая водителей рывками и задержками при смене ступеней, а также откатом при старте на подъеме. Кроме того, роботизированные КП не могли похвастаться высокой надежностью.

Роботизированная коробка передач с двойным сцеплением

Улучшить плавность «роботов» взялся концерн Volkswagen, внедрив на своих моделях в середине 2000-х годов преселективный «робот» с двумя сцеплениями (DSG). В таких трансмиссиях четные и нечетные передачи, расположены на отдельных валах, оснащенных индивидуальными сцеплениями.

Новый тип КП хоть и стал совсем недешевым в производстве, но избавился от медлительности первых «роботов» и даже смог обеспечить автомобилю динамику разгона лучше, чем у версий с обычной «механикой». В дальнейшем многие ведущие автопроизводители также начали переходить на подобные “автоматы”, заказывая их у ведущих производителей трансмиссий.

Впрочем, в некоторых случаях остались вопросы к надежности отдельных КП данного типа. Но в сравнении с прежним «роботом» плавность и скорость переключений выросла просто несравнимо.

В подтверждение этого превосходства отметим, что в настоящий момент большинство брендов уже отказались от применения  «роботов» на базе классических механических КП и в ближайшем будущем такая трансмиссия может уйти в историю.

Помимо «скорострельности», современные роботизированные КП превосходят классические «автоматы» и по экономичности. «Роботы» вполне способны помогать двигателю расходовать топливо на уровне версий с «механикой».

Классический автомат

Казалось бы, будущее «гидротрансформаторных автоматов» предрешено, тем не менее, «старая гвардия» не спешит сдавать свои позиции.

Во-первых, развитие таких трансмиссий также не стоит на месте. Хотя у многих автолюбителей «классическая» АКП ассоциируется с морально устаревшими четырехступенчатыми «автоматами», которые не спешат переключать скорости и не особо заботятся об экономии топлива.

На самом деле такие коробки передач встречаются сейчас только на бюджетных моделях, да и то довольно редко. Подавляющая часть «автоматов» сегодня имеют минимум шесть скоростей и предлагают функцию ручной смены передач.

Более такого, производители активно увеличивают количество ступеней в таких КП, чтобы добиться лучшей экономичности. На автомобилях стоимостью выше среднего все чаще появляются восьми- и даже девятидиапазонные трансмиссии, а некоторые бренды, например Ford, уже завлекают клиентов «автоматами» на 10 (!) ступеней.

Большинство «роботов» не могут справиться с большим крутящим моментом мощных двигателей. Конечно, можно привести пример нескольких суперкаров с роботизированными КП, включая 1000-сильный Bugatti Veyron, но это скорее исключения, подтверждающие правило, тем более, что владельцы спортивных авто не особо беспокоятся о длительности ресурса таких КП.

Также роботизированными трансмиссиями не оснащаются полноценные внедорожники, потому что на сроке службе «роботов» негативно сказываются продолжительные пробуксовки на бездорожье и рывки из-за изменения сцепных свойств при контакте четырех колес с дорогой. Все это по большому счету не очень полезно и для обычных АКП.

Автомат или робот

Разница между «классическим автоматом» и «роботизированной» механикой с каждым годом уменьшается. Если «роботы» сохранят темпы “самосовершенствования”, подтянув надежность и выносливость, то «гидротрансформаторам» придется серьезно потесниться.

Похожие записи

чего не любят машины с роботами и вариаторами

Сегодня машин с различными типами автоматических коробок продается значительно больше, чем со старой доброй механикой. Что не удивительно – передвижение с автоматом куда комфортнее.

Давайте разберемся, какие у каждой коробки сильные и слабые стороны? И что предпочесть, исходя из условий эксплуатации? Правда, сразу оговоримся – производители обычно выбора не оставляют, предлагая для конкретной модели лишь один вид автомата. Реже два.

«Японцы» обычно оснащаются вариаторами, «немцы» – роботами. Все три типа у одной марки встречаются очень редко. На нашем рынке это, пожалуй, только KIA со своим бюджетным кроссовером Seltos.

Начнем с классического гидротрансформаторного агрегата. Это старая, проверенная и хорошо доработанная конструкция. Из чего следует надежность и ремонтопригодность. При должном обслуживании и не агрессивной манере езды можно пройти 200 и более тысяч километров без особых проблем. Позволяет автомат и в меру побуксовать. Недостатки тоже есть, но они не критичны.

«Минус автоматической коробки передач – это низкий КПД, что означает больший расход топлива перед другими типами трансмиссий, меньшая динамика автомобиля по сравнению с механической или роботизированной коробкой передач», – перечисляет промахи АКПП продавец-консультант Николай Андриянов.

Вариатор – очень распространенный сегодня тип АКПП, во многом благодаря плавному разгону: ведь передач, а значит и переключений нет. Второй плюс – топливная экономичность. Но есть и слабые стороны.

«Вариаторная коробка требует к себе больше внимания, нежели чем автоматическая. При эксплуатации машины в городе замена масла требуется раз на 40 тысяч километров», – подчеркивает мастер-консультант слесарного цеха Андрей Золотарев.

Такая трансмиссия чувствительна к перегреву и перегрузу, не любит пробуксовок и резких остановок, например, при парковке «в бордюр». И, наконец, робот. Плюсы – экономичность и хорошая динамика.

Слабое место роботов – гидравлическая часть и система управления. Ремонт может уже потребоваться через 100 тысяч километров, а «удовольствие» это не из дешевых.

Какой вариант трансмиссии предпочесть – решать вам. Любите погонять или часто выбираетесь на бездорожье, значит нужен классический автомат.

Для легковушки и моноприводного кроссовера, который передвигается только по городу, вполне сгодится вариатор.

Робот универсален, но его главный минус – спорная репутация, что отражается в том числе и на стоимости авто на вторичном рынке. Не все хотят рисковать.

Впрочем, надежность и долговечность любого варианта во многом зависит от нас. Агрессивная манера езды и обслуживание «спустя рукава» быстро выведут из строя даже самую надежную конструкцию.

Роботизированная коробка передач — что это? Плюсы и минусы. Отличия от автоматической

Введение

Большинство людей, имеющих автомобили, при фразе «Автоматическая коробка передач» представляют себе селектор выбора режима движения вместо рычага «механики» на центральном тоннеле и две педали заместо прежней тройки.

Но есть вторая категория автолюбителей. Они знают о том, что есть разновидности автоматических трансмиссий.

Самой распространенной после классической автоматической гидротрансформаторной коробки передач является коробка-робот.

Результатом прочтения нашей статьи станет точный и максимально подробный ответ на вопрос: «коробка передач робот — что это такое?»

Итак, начнем.

Роботизированная коробка передач – одна из разновидностей автоматических трансмиссий. Но дабы лучше понять, в чем отличия от классической автоматической трансмиссии, необходимо рассмотреть конструкцию типовой роботизированной коробки передач.

Конструкция в подробностях

Важно помнить, что коробка передач от каждого производителя может отличаться своими особенностями, что рождает несколько отличную от типовой конструкцию. Но даже в этом всем разнообразии можно разглядеть 4 элемента, присутствующие в каждом из подобных агрегатов.

Это сцепление, его привод, механическая часть, т.е. сама коробка передач и ее приводы переключения, а также центральный блок управления обоими приводами для координации всей работы.

Теперь, когда основные «герои» известны, займемся изучением всей «пьесы». Т.к. в основе имеется стандартная коробка передач, не будем описывать подробно её принцип работы. Лишь упомянем, что внутри ее корпуса находятся 2 вала — первичный (или ведущий) и вторичный (или ведомый). Далее, шестерни, расположенные на них, переводятся в необходимое положение с помощью системы тяг для зацепления и дальнейшей совместной работы по вращению.

Это все о механической части роботизированной коробки. А вот сам механизм управления переключениями – это включение привода сцепления и переключение передач при помощи актуаторов. Важно лишь обозначить, что они могут быть 2-х видов – электрическими, либо гидравлическими. Первые работают максимально плавно, но требуют дополнительных затрат энергии для своей работы. Электрические же менее затратные, но именно они порождают толчки от переключений.

Итак, получаем на выходе автоматическое управление привычной коробкой передач при том, что в салоне расположен селектор заместо рычага и педалей две вместо трех.

Но действий, которые невидны владельцу, при нажатии газа здесь намного больше. Ведь о всех них заботится блок управления, какой, по существу, есть компьютером, посылающим команды подконтрольным приводам включения и переключения.

Плюс и минус

Как любой механизм, роботизированная коробка передач имеет свои плюсы и минусы.

Автомобильные форумы просто разрывались различными комментариями, в основном отрицательными, владельцев автомобилей с подобной трансмиссией. Сейчас же споры утихли – покупатели стали разборчивее и внимательнее относиться к тем характеристикам, которыми обладает приобретаемый автомобиль.

Первый и самый распространенный отрицательный момент – это рывки в момент переключения передачи. В большинстве случаев исправить этот момент невозможно – конструктивная особенность.

Вторым отрицательным моментом является перегрев сцепления при движении в пробках. Происходит это из-за неисправного или «задумчивого» механизма выключения сцепления. Вдобавок, нагревать диски сцепления может торможение, которое выполняет коробка передач, а именно блок управления.

Также немало впечатлений приносит сам процесс переключения между передачами. В отдельных случаях вам необходимо ускориться. Но для переключения передач скорость не соответствует той, что задана в блоке управления для перехода на высшую ступень. И тут автомобиль вместо ускорения начинает замедляться на какие-то секунды и только потом переходить на ускорение. Единственное, что может спасти в таких ситуациях – это знание особенностей работы коробки передач, а также переход в ручное управление.

Еще одной особенностью является постоянное нахождение автомобиля на скорости. Это приводит к износу деталей сцепления в целом и выжимного подшипника в частности. Но, с другой стороны, работать селектором без нужды нет смысла.

Роботизированная трансмиссия во всем пытается соответствовать гидромеханическому «автомату». В последней при переходе в режим «Drive» и отпущенной педали тормоза автомобиль начинает плавно трогаться. Чтобы повторить подобное технологическое решение, инженеры сделали следующее: блок управления искусственно добавляет оборотов двигателя и частично сводит диски сцепления для начала движения. В итоге получается, что водитель на машине с роботизированной коробкой нажимает педаль тормоза в положении Drive, а сцепление продолжает получать износ, будучи частично сведенным.

По причине конструкции здесь нет режима «Parking». Это значит, что ручной тормоз в исправном состоянии обязательно нужно поддерживать, а также при старте под горку им нужно пользоваться и нельзя «зевать» – в любой момент машина с такой коробкой передач норовит скатиться в противоположную сторону.

Вообще, большинство селекторов управления роботизированными коробками имеют несколько иную форму, чем у классических автоматических трансмиссий. Поэтому визуально определить, какая разновидность коробки передач установлена в данном автомобиле, не составит труда. Во-первых, там отсутствует положение Parking, а во-вторых, присутствуют два уровня управления – ручной и автоматический.

Отсюда можно выделить первую положительную черту роботизированных коробок передач – возможность выбора способа переключения.

Кроме этого, в положительные стороны данной конструкции зачисляют малый вес самой КПП, а также уменьшенный расход топлива, в сравнении с гидромеханикой. Еще важным фактом при выборе подобного агрегата станет цена – она значительно ниже той, что имеет аналогичный автомобиль с классической трансмиссией.

И в заключении нужно отметить, что данную трансмиссию вполне реально обслуживать в гаражных условиях, ведь замена масла аналогична механической коробке передач.

Важно отметить, что автомобильные конструкторы ведущих фирм по-своему добиваются улучшения эксплуатационных характеристик данного вида трансмиссий. К примеру, Volkswagen широко применяет коробки передач DSG со сдвоенным сцеплением. Данная конструкция лишает автомобиль толчков при переключении. Тем же путем пошла компания Ford, представив свою коробку под названием PowerShift.

Дальше всех в подобных разработках пошла фирма Opel. Она совместно с конструкторским бюро Ricardo изобрела коробки передач под названием Easytronic, главной особенностью который стал единый привод сцепления и выбора скоростей.

Такое конструкторское решение позволило устранить несостыкованность работы двух узлов и снизить вес КПП.

Заключение

Большинство автопроизводителей все чаще смещают внимание к производству автомобилей с автоматическими трансмиссиями.

Но здесь наблюдается уход от классической гидромеханики и поиск аналоговых конструкций. И данная тенденция – не просто погоня за модными тенденциями, а осознанный переход к комфортному управлению автомобилем.

И, самое главное, что роботизированные трансмиссии широко распространены именно в бюджетных автомобилях. Это означает, что производители нашли потребителя для технологичного и одновременно легко обслуживаемого агрегата.

«Автомат», «палка», робот или гидростатическая трансмиссия?

Споры непримиримых лагерей сторонников ручного и автоматического переключения скоростей вскоре могут уйти в небытие. Всё больше моделей коммерческого транспорта получают автоматические или роботизированные коробки передач, а спецтехника — бесступенчатые. В чём их плюсы и недостатки для водителей, и ждать ли их распространения в разных видах техники? Об этом мы беседуем сегодня за нашим виртуальным круглым столом с экспертами рынка.

— Раньше бытовало мнение, что у транспорта с механической коробкой передач расход топлива меньше, чем у аналогов с другими типами коробок передач. Это действительно так или ситуация изменилась?

Вадим Каменсков, глава представительства Allison Transmission в РФ и СНГ, кандидат технических наук

«Для полноценного ответа на данный вопрос необходимо дать чёткое определение понятию «расход топлива» и ответить на вопрос: «расход на что?». Нередко за расход топлива мы принимаем привычное нам как автовладельцам отношение литров израсходованного топлива к 100 километрам пройденного пути. Данная оценка зачастую неприменима к  коммерческой технике, и это легко проиллюстрировать. В среднем на 100 километров пути расход топлива у мопеда с двигателем 50 см3 составляет приблизительно 4 литра, тогда как седельный тягач потребляет около 30.

Можно ли сказать, что мопед более экономичен? Смотря для какой работы. Чтобы перевезти 20 тонн груза на 100 километров, тягачу потребуется 30 литров, тогда как на «экономичном» мопеде придется сделать около 300 ходок и израсходовать около 1000 литров. Однако доставлять небольшое курьерское отправление в соседний район вряд ли целесообразно на седельном тягаче.

Для коммерческого транспорта более корректно сравнивать эффективность расходования топлива как меру количества полезной работы, выполненной на литр затраченного топлива. В своей работе мы часто становимся свидетелями переоценки понятия «расход топлива» со стороны руководства эксплуатирующих организаций, когда в их парк поступает техника с автоматической трансмиссией Allison.

Например, один из заказчиков выразил недовольство, столкнувшись с повышенным расходом топлива на пополнивших парк лесовозах с АКП. Однако при более детальном рассмотрении оказалось, что машины с АКП также привозили больше леса и в отношении вывоза леса на литр расходуемого топлива сильно опережали такие же машины с механической коробкой передач. Большая эффективность обуславливалась тем, что машины с АКП преодолевали плечо быстрее, т. е. выполняли больше работы в единицу времени. Повышение продуктивности единичного транспортного средства целесообразно, так как позволяет уменьшить количество машин в парке без ущерба для количества выполняемой парком работы.

Опыт показывает, что эффективность механической и роботизированной коробок передач проявляется в простых нагрузочных циклах, характеризующихся малым количеством переключений передач на километр пути. В тяжёлых условиях, с низкой средней скоростью и большим количеством переключений передач на километр пути более эффективна гидромеханическая планетарная АКП».

Александр Нилов, технический инструктор John Deere

«Транспорт и строительные машины ― это две совершенно отдельные истории, потому что в ДСТ и сельскохозяйственных машинах важен высокий крутящий момент, а для транспорта он не так критичен, как и работа на одних и тех же передачах.

Да, с механической коробкой расход топлива чуть меньше, но сейчас все коробки передач, которые обладают гидротрансформатором (то есть устройством для передачи энергии от двигателя к трансмиссии), оснащены блокировкой этого гидротрансформатора. В этом случае коробка превращается в механическую, поэтому говорить о повышенном расходе топлива не совсем корректно. При этом удобство в эксплуатации и надёжность такой трансмиссии в разы превосходит затраты на топливо.

Так что ситуация изменилась, поскольку современные коробки гораздо «умнее». У John Deere не все машины оснащены коробками с гидротрансформаторами: например, в грейдерах стоит трансмиссия, переключаемая в зависимости от ситуации. Она полностью автоматическая и управляется трансмиссионым блоком управления, в ней нет гидротрансформатора. На экскаваторах-погрузчиках стоит гидротрансформатор и  коробка передач с муфтами, которые управляются при помощи трансмиссионного электронного блока управления.

Это даёт большое удобство оператору, сокращает износ трансмиссии и позволяет в итоге сэкономить топливо, потому что различные устройства, такие как отключение сцепления в момент поднятия ковша, позволяют не нагружать двигатель напрасно».

Максим Левинсон, менеджер отдела гарантии и технической поддержки ООО «Скания-Русь» (Scania)

«Во многом это действительно так. Если говорить о тяжёлых грузовых автомобилях, то на них устанавливаются 10-16-ти скоростные коробки передач, которые позволяют наиболее эффективно использовать возможности двигателя в  различных дорожных ситуациях, а значит, добиваться минимального расхода топлива. Кроме того, механические коробки передач имеют более высокий КПД, что объясняется меньшими внутренними потерями на прокачку рабочей жидкости».

Игорь Валеев, заместитель главного конструктора по автомобилям научно-технического центра ПАО «КАМАЗ»

«С развитием технологий, совершенствованием алгоритмов переключения передач механические коробки передач уступают по расходу топлива, например, автоматизированным коробкам передач, т. к. в случае применения автоматизированной коробки передач мы исключаем влияние человеческого фактора, всё переключение происходит по заранее прописанному алгоритму, который оптимизирован под конкретные условия движения.

Например, можно активировать режим, который обеспечивает максимальную топливную экономичность, а можно обеспечить максимальные динамические характеристики автомобиля. Также в современных автоматизированных коробках передач предусмотрена возможность «видеть» маршрут и рельеф местности, что позволяет «предугадывать» моменты переключения передач, что также способствует снижению расхода топлива».

Фёдор Колесник, ведущий специалист отдела технической поддержки и омологации ООО «КЛААС» (CLAAS)

«В случае с сельскохозяйственной техникой это не совсем так. На мощных тракторах в подавляющем большинстве сейчас устанавливают автоматизированную трансмиссию. Например, гидромеханическую, где переключение передач происходит либо полностью автоматически, либо вручную ― с разрывом и без разрыва потока мощности.

Есть КПП полностью бесступенчатые, где в процессе переключения передач механизатор вообще не принимает участия. Один из лидеров в производстве таких КПП ― компания ZF. Такие трансмиссии позволяют двигателю трактора уходить в диапазон вплоть до 1300 оборотов в минуту. А это существенно снижает расход топлива. Чем меньше обороты мотора, тем меньше тактов впрыска делает топливная система в рабочую зону. Соответственно, расход горючего будет меньше. А самое главное ― человек вообще не принимает участия в процессе выбора передаточного отношения КПП.

В случае с механической КПП за изменение передаточного числа отвечает сам механизатор. Он должен подумать и решить, какую передачу подобрать и включить для выполнения той либо иной операции. И его решения не всегда эффективны, что отражается на расходе топлива».

— В условиях плотного трафика и обилия светофоров водители зачастую устают выжимать сцепление и переключать скорости, чтобы трогаться «в час по чайной ложке». Такая же ситуация в случае монотонных операций на спецтехнике. Какие решения производители стали предлагать для снижения усталости водителей/операторов по этой причине?

Максим Левинсон, Scania

«Если речь идёт о маршрутных транспортных средствах или коммунальной и развозной технике, совершающей более 10 остановок на 1 км движения, то, действительно, на передний план выходят проблемы усталости водителя и износа деталей, которые обеспечивают трогание с места. В таких условиях более выгодными становятся гидро- или электромеханические трансмиссии. Последние позволяют, кроме снижения потерь на проскальзывание, вернуть часть энергии при торможении, но нуждаются в дорогостоящем блоке батарей».

Игорь Валеев, ПАО «КАМАЗ»

«Для решения этих вопросов возможно применение либо автоматических (гидромеханических) трансмиссий, либо автоматизированных. Главной особенностью автоматических (гидромеханических) коробок передач является наличие гидротрасформатора ― гидравлического устройства, служащего для преобразования (изменения) крутящего момента от двигателя к трансмиссии. Гидротрансформатор способен увеличивать момент на ведомом валу в зависимости от действующих на него сил сопротивления.

Главными преимуществами такого типа коробок передач является максимально плавное переключение передач и передача крутящего момента. Главным недостатком таких коробок передач является их высокая сложность, стоимость и относительно низкий КПД (по сравнению с механическими коробками передач).

Автоматизированные коробки передач по своей сути представляют собой обычные механические коробки передач, в которых автоматизирован процесс переключения передач, что позволяет полностью исключить участие водителя в этом процессе, отдав его на откуп исполнительным механизмам. При этом КПД таких коробок передач выше, чем у гидромеханических.

Гидромеханические коробки передач целесообразно использовать на тяжелой внедорожной технике, где во главе угла стоит плавность передачи крутящего момента от двигателя к колёсам автомобиля. Для дорожных автомобилей целесообразно использовать автоматизированные коробки передач, т. к. они обеспечивают максимальную топливную экономичность».

Вадим Каменсков, Allison Transmission

«Если рассматривать коммерческую тяжёлую технику, то её передвижение по дорогам вносит свою специфику в управление. Помимо проблем с троганием машины массой 50+ тонн с МКПП, любой водитель знает про риск перегрева тормозов при спуске. Если предстоит продолжительный спуск, то пользоваться рабочей тормозной системой эффективно не получится. Любое нажатие на тормоз ведёт к очень быстрому росту температуры тормозных колодок. А если отпустить педаль тормоза, чтобы дать колодкам остыть, то огромная масса машины за несколько секунд разгонит её до неуправляемой скорости.

Для таких случаев производители спецтехники предусматривают вспомогательную тормозную систему: моторный горный тормоз и  различные типы замедлителей. В зависимости от типа замедлителя, водителю может потребоваться заранее включить определённую передачу, потом включить дополнительный тормоз, который обычно срабатывает с задержкой.

Для облегчения работы водителя существует функция контроля скорости на спуске, принцип работы которой напоминает знакомый всем «круизконтроль». В зависимости от первоначальных настроек, электронный блок управления АКП постоянно отслеживает поведение водителя, текущую скорость машины и уклон, на котором происходит движение. Когда машина начинает движение вниз и водитель снимает ногу с педали газа или же слегка нажимает на педаль тормоза (сценарий предварительно настраивается производителем ТС), блок управления АКП запоминает скорость, с который двигалась машина, и уже самостоятельно выбирает передачу и степень срабатывания гидрозамедлителя АКП или моторного тормоза для поддержания нужной скорости без нажатия на педаль тормоза.

Водитель легко может уменьшить или увеличить скорость спуска нажатиями на педаль тормоза или газа. Для операторов узкоспециализированной техники есть всевозможные комбинации режимов автоматического включения и удержания передач».

Фёдор Колесник, CLAAS

«Сейчас в тракторной технике применяют много разных систем, направленных на снижение усталости механизатора. Например, CLAAS Sequence Management. Система записывает последовательность действий при выполнении с/х операции, которую выполняет механизатор, заезжая в загонку и  выезжая из неё.

Далее ему остается нажать на определённую клавишу, после чего машина сама будет повторять операции, которые он выполнил. За счёт этого значительно снижается нагрузка на механизатора в процессе работы.
Уменьшают её и бесступенчатые, гидромеханические КПП. Механизатор не думает о процессе выбора и включения необходимой передачи, меньше устаёт, и, как следствие, даёт большую выработку к концу рабочего дня».

Александр Нилов, John Deere

«Я бы не сказал, что строительная или сельхозтехника всё время останавливалась и трогалась, это больше актуально для легковых машин в пробках. Но на грейдерах, скажем, вообще не нужно трогать педаль сцепления, как и на бульдозерах. На экскаваторах-погрузчиках тоже, потому что всё это делает автоматика. Она вовремя и разомкнёт, и замкнёт муфту сцепления.

На грейдерах John Deere установлена передовая мощная трансмиссия, которая переключается в зависимости от ситуации. Например, если грейдер сначала снимает небольшой слой почвы, и нагрузка на него небольшая, то он может двигаться на высоких скоростях, а при возрастании нагрузки автоматически снижаются передачи, что позволяет сохранять наибольшее тяговое усилие и наибольшую производительность. Более того, операторам советуют не пользоваться сцеплением, на наших машинах это делать не нужно и даже вредно, потому что автоматика выполняет это качественнее».

— «Механику» ремонтировать проще и дешевле, уверены многие водители. так ли это, если сравнить ресурс трансмиссии, стоимость комплектующих и работы?

Александр Нилов, John Deere

«Самая дорогая машина ― это та машина, которая стоит в ремонте, потому что она не приносит прибыль. Даже если ремонтировать механическую трансмиссию проще и дешевле, она всё равно проигрывает трансмиссии, которую вообще не нужно часто снимать и ремонтировать.

Трудно сравнивать стоимость комплектующих и работы, но я знаю, что технические специалисты, занятые в ремонте трансмиссий, исправляют их быстро, аккуратно и надёжно. Наши коробки работают годами, и нарекания бывают крайне редко. Поэтому лучше не ремонтировать, чем ремонтировать, и лучше иметь автоматическую коробку, чем простую механическую, которую нужно часто чинить».

Вадим Каменсков, Allison Transmission

«Единичный ремонт механической коробки передач действительно дешевле и менее требователен к квалификации механика по сравнению с другими типами коробок передач. Вопрос в количестве таких ремонтов за срок эксплуатации. В своей работе мы сталкивались с парками, которые сразу при закупке тяжёлых грузовиков приобретали подменные механические коробки передач. Не менее важен в данном вопросе и учёт таких факторов, как упущенная от простоя во время ремонта механической коробки передач выгода.

Кроме этого, нужно учитывать, что коробка передач является крупным узлом, влияющим на режимы работы других сочленённых с ней узлов. Опыт нашей работы показывает, что гидромеханическая планетарная АКП снижает динамические нагрузки во всей трансмиссии. Это положительно сказывается на снижении расходов на ремонт крестовин, редукторов, осей и облегчает работу силовой установки.

Конечной целью эксплуатации коммерческого транспорта является выполнение работы с максимальной экономической эффективностью. Поэтому целесообразно оценивать влияние типа коробки передач на стоимость владения всего транспортного средства. Опыт работы наших клиентов показывает, что в тяжёлых условиях эксплуатации расходы на ремонты на машине с механической коробкой передач выше таких расходов на машине с АКП на отрезке жизненного цикла. Причем разрыв растёт экспоненциально по мере старения и износа техники.

Современные гидромеханические планетарные АКП, применяемые на коммерческой технике, уже давно используют адаптивные алгоритмы компенсации естественного износа и не требуют дополнительной регулировки во время всего срока службы. Такие АКП непрерывно проводят «самонастройку», что приводит к минимизации работ по сервисному обслуживанию. А «мокрые» сцепления (муфты), применяемые в АКП, более долговечны».

Максим Левинсон, Scania

«В целом это так. Стоимость ремонта зависит от трудоёмкости работ и требуемой квалификации персонала. Для устранения неисправностей гидромеханических трансмиссий необходимо специальное оборудование, отдельное помещение, а  также большое количество расходных элементов и материалов. С другой стороны, современные гидромеханические коробки Allison или ZF обладают высокой надёжностью и  при соблюдении правил эксплуатации и обслуживания служат очень долго».

Игорь Валеев, ПАО «КАМАЗ»

«Если говорить об автоматических (гидромеханических) коробках передач, то, да, их ремонт требует высокой квалификации персонала. Если говорить об автоматизированных коробках передач, то ремонт их механической части ничем не отличается от ремонта обычной механической коробки передач».

Фёдор Колесник, CLAAS

«Возможно, так было 10-15 лет назад, когда вся техника работала, в основном, на механических КПП. Запчастей для них требовалось немного, сервис был хорошо развит. Но сейчас техника стала более современной, а вслед за этим усовершенствовался и сервис. На тракторы теперь устанавливают либо гидромеханические, либо бесступенчатые трансмиссии. И при необходимости их можно отремонтировать в любом сервисном центре официального дилера CLAAS.

Возможно, стоимость оригинальных комплектующих и самой работы будет немного дороже при ремонте бесступенчатой КПП. Но  если мы сравним конечную выгоду от использования механической коробки и бесступенчатой, то станет очевидно: преимущества от использования последней с лихвой покрывают экономию денежных средств, полученную за счёт меньшей цены на комплектующие и работу для механической КПП».

— Есть мнение, что роботизированные коробки плохо справляются с затяжными подъёмами и перегреваются. Так ли это, и как производители рекомендуют
не попадать в такие ситуации?

Игорь Валеев, ПАО «КАМАЗ»

«Нет, это не соответствует действительности».

Фёдор Колесник, CLAAS

«Вероятно, такое мнение сложилось лет 5-7 назад, когда у КПП было не более 10 передач. Соответственно, если трактор ехал в гору, механизатор был вынужден переключаться с одной передачи на другую, чтобы поддерживать оптимальный крутящий момент на колёсах в случае, если была механическая КПП.
При наличии роботизированной КПП иногда происходило следующее: при движении в гору робот переключал передачи с одной на другую, чтоб уверенно двигаться вперед. Это было связано с небольшим диапазоном передач и приводило к перегреву масла внутри КПП.

Механизатор в таком случае был вынужден останавливать трактор и  ждать, пока масло остынет. Но сейчас у большинства роботизированных КПП достаточно большой диапазон передач, соответственно, таких негативных моментов, как раньше, практически не случается. Другими словами, нынешние роботизированные КПП, имея большой диапазон передач, выбирают ту, которая удовлетворяет скорости, и снижают излишнюю частоту вращения внутри КПП».

Максим Левинсон, Scania

«Нет, не так. Роботизированная коробка передач ― это обычная механическая коробка, оснащенная актуаторами, которые выполняют действия по включению и выключению сцепления и перемещению вилок включения передач. На работу самой коробки система управления не оказывает никакого влияния.

Соответственно, на подъём по грязи или скользкой дороге автомобили с роботизированными трансмиссиями идут точно также, как и с обычными ручными. Разница лишь в качестве программного обеспечения, которое может быть лучше адаптировано для тех или иных условий. Кроме того, любой «робот» имеет режим ручного переключения, когда водитель может самостоятельно выбирать передачу.

Так, например, компания Scania выводит в настоящее время новую линейку коробок передач G33/G25 с расширенным диапазоном передаточных чисел, которая имеет только роботизированную систему переключения Scania Opticruise и предназначена для автомобилей, работающих в особо тяжёлых условиях. Благодаря оптимальному выбору передачи для движения в конкретных условиях такие коробки передач снижают расход топлива как минимум на 1% по сравнению с традиционным ручным управлением».

Александр Нилов, John Deere

«Возможно, это справедливо для легковых автомобилей, и то машины, которые плохо справляются с затяжными подъёмами и перегреваются, ― плохие. Наша техника рассчитана на работу в тяжёлых условиях, на перемещение большого количества грунта, высокое тяговое усилие, и жалобы на перегрев трансмиссий John Deere никогда не поступали. Если взять грейдеры, то у них очень интересно сделана система охлаждения: радиаторы стоят буквой П.

Они находятся не друг за другом, как на многих машинах, поэтому воздух свободно проходит через радиаторы, и получается очень высокая теплоотдача. На грейдерах есть трансмиссия Event Base Shift, о которой я уже упомянул: она переключается в зависимости от нагрузки. Она прекрасно охлаждается, инженеры рассчитали самые тяжёлые моменты при жаркой погоде, поэтому проблем с перегревом не бывает».

Вадим Каменсков, Allison Transmission

«Принцип работы известных на данный момент серийных моделей роботизированных коробок передач с одним и двумя сцеплениями можно упрощённо охарактеризовать так: при каждом трогании и переключении передач происходит кратковременная передача управления двигателем блоку управления коробкой передач. Блок роботизированной коробки передач на некоторое время снижает крутящий момент до минимума, а после выполняет переключение.

Процесс очень похож на езду на механической коробке передач, когда водитель отпускает газ, а потом выжимает сцепление и переключает передачу.

Дело в том, что, во-первых, текущие модели роботизированных коробок передач при проектировании до сих пор конструктивно остаются именно роботизированными механическими коробками передач, где все действия вместо водителя осуществляют сервоприводы, и поэтому до сих пор сохраняются особенности работы, которые присущи МКП. А во-вторых, даже при использовании более распространённых сейчас в легковом сегменте роботизированных коробок передач с двумя сцеплениями, необходимо все равно снижать крутящий момент во время переключений и при трогании для обеспечения ресурса коробки при сохранении комфорта передвижения.

При езде на машине с МКП в подъём многие обращали внимание, что при трогании сцепление отпускается долго с большим проскальзыванием. Таким образом водитель обеспечивает более плавное нарастание крутящего момента без риска заглушить двигатель. Но при проскальзывании сцепления, а особенно если речь идёт о коммерческом транспорте, где мощности более 500 л. с. не редкость, такое сцепление будет сильно нагреваться и не  прослужит долго. Если сцепление «бросать», то нагрев будет меньше, но возникнут другие проблемы (заглохнет двигатель, пострадает комфорт, возникнут ударные нагрузки).

В роботизированных коробках передач всё это должен учитывать электронный блок. Многие модели роботизированных коробок передач на подъёме при большой массе машины сталкиваются именно с перегревом сцепления при трогании и переключениях передач. Зачастую всё может идти по замкнутому циклу: момент двигателя снижается, происходит потеря тяги на колёсах, тяжёлая машина резко замедляется, происходит срабатывание сцепления, но для того, чтобы опять разогнать машину до нужной скорости, уже не хватает крутящего момента и МКП снова требуется переключится на передачу ниже.

При остановке на подъёме и последующем трогании такая машина может просто скатиться назад, пытаясь включить сцепление. Производители техники, конечно, знают об этом и пытаются найти компромисс, выбирая мосты с большим передаточным числом и т. п. На текущий момент пока более эффективна гидромеханическая планетарная АКП с продвинутыми адаптивными алгоритмами переключения передач, что позволяет осуществлять переключения без снижения крутящего момента и обеспечивать требуемый ресурс».

— Раньше на спецтехнику ставили преимущественно механическую трансмиссию. Сейчас в приоритете гидрообъёмный привод передачи мощности (ГСТ). Некоторые производители тех грузовиков тоже экспериментировали с гидромоторами, но пока рынок распространения таких машин не увидел. Стоит ли ждать появления ГСТ в коммерческом транспорте, или это удел тяжёлой техники?

Вадим Каменсков, Allison Transmission

«Спецтехника, как правило, работает в тяжёлых условиях. Для таких условий целесообразно, во-первых, изменение передаточного отношения под нагрузкой, то есть без разрыва потока мощности, и,  во-вторых, применение узла, обеспечивающего передачу 100% потока мощности через жидкостную связь. Это обеспечивает демпфирование динамических нагрузок, свойственных тяжёлым условиям.

Механическая коробка передач не обладает ни одним из названных свойств. Гидрообъёмный привод преобразует механическую энергию вращения коленчатого вала двигателя в гидродинамическую энергию движущегося потока жидкости и снова в механическую энергию на исполнительных механизмах. Такой привод позволяет регулировать передаточное отношение под нагрузкой. Однако преобразование энергии из одной формы в другую всегда сопровождается большими потерями. Причём такое преобразование происходит во всем диапазоне работы гидрообъёмной трансмиссии.

Гидрообъёмные трансмиссии обладают большими компоновочными преимуществами, но сильно уступают гидромеханическим планетарным передачам в  эффективности. Этим ограничено их применение на коммерческом транспорте. По нашему мнению, оптимальным решением для спецтехники и коммерческой техники, работающей в тяжёлых условиях, являются гидродинамические планетарные АКП. Они обеспечивают переключение передач без разрыва потока мощности и содержат гидротрансформатор ― элемент, обеспечивающий расширение диапазона планетарного редуктора за счёт трансформации крутящего момента и 100% жидкостную связь.

Причём, в отличие от гидрообъёмных передач, 100% жидкостная связь может быть исключена блокировочной муфтой, обеспечивающей прямую механическую связь двигателя и планетарного редуктора. Таким образом, в отличие от гидрообъёмного привода, гидродинамические планетарные передачи не страдают от низкой эффективности во всём диапазоне, как гидрообъёмные передачи.

На наш взгляд, такие преимущества гидрообъёмного привода, как простота преобразования вращательного движения в поступательное и свободная компоновка, обеспечат применяемость такому приводу на крупной спецтехнике. Остальная спецтехника и коммерческий транспорт, работающий в тяжёлых условиях, будут постепенно переходить на гидродинамические планетарные АКП».

Игорь Валеев, ПАО «КАМАЗ»

«Гидрообъёмный привод характерен только для узкоспециализированной техники и техники, применяемой в сельском хозяйстве. На коммерческом транспорте появление такого типа трансмиссий на сегодняшний день не целесообразно по причине высокой стоимости, сложности и низкого КПД».

Максим Левинсон, Scania

«Для тракторов или экскаваторов, у которых гидравлические приводы основного оборудования являются главными, это, возможно, и имеет смысл, но для грузовых или легковых автомобилей ― точно нет. Гидростатическая трансмиссия требует изготовления высококачественных деталей и давления в приводе порядка 250 Бар.

Такие элементы очень дороги в производстве и требуют высокой квалификации обслуживающего персонала. Некоторые производители автомобилей экспериментировали с гидростатическим приводом передних ведущих колес, но никакого выигрыша по сравнению с обычной механической трансмиссией не получили».

Фёдор Колесник, CLAAS

«Всё зависит от того, о какой технике идёт речь. ГСТ ― один из способов приводить в действие сельскохозяйственные машины. За счёт использования ГСТ до 80% мощности двигателя можно реализовать на рабочих органах.

Возьмём для примера зерноуборочные или кормоуборочные комбайны ― все они имеют гидростатический привод. Основная задача этих машин ― обмолачивать или измельчать культуры. Соответственно, большая доля мощности их двигателей должна быть реализована именно на рабочих органах, а не на колёсах.

Другое дело ― тракторы, чья задача ― тащить. Гидростатическая трансмиссия в прямом своём проявлении на них встречается очень редко: вся мощь их мотора должна быть направлена именно на колёса».

Александр Нилов, John Deere

«Мы гидростатические трансмиссии используем очень широко. Ими оснащены наши бульдозеры, мини-погрузчики, лесные машины ― все они прекрасно работают. Их преимущество ― гибкость передачи крутящего момента. На грузовиках, кранах, тяжёлой технике других производителей тоже есть гидростатический привод, который помогает массивной машине трогаться с места. На наших грейдерах есть очень широко востребованный гидростатический привод передних колес.

Если грейдеру не нужен высокий крутящий момент, он идёт на механической трансмиссии, управляемой электроникой, Event Base Shift Transmission. А когда нам нужен высокий крутящий момент, мы можем подключить гидростатический привод передних колес, он даёт повышение тягового усилия примерно на треть. Всё это управляется электроникой ― и на бульдозерах, и на грейдерах».

— Европейские производители грузовиков проводят обучение водителей для достижения топливной эффективности. Каковы особенности подобных программ, и есть ли такие для операторов спецтехники?

Игорь Валеев, ПАО «КАМАЗ»

«Да, такие программы существуют. Если говорить о дорожной технике, то главной целью подобных программ является обучение водителей максимально эффективному использованию техники в первую очередь с точки зрения экономии топлива».

Фёдор Колесник, CLAAS

«Давайте возьмём тот же трактор с бесступенчатой трансмиссией и большим количеством настроек: к примеру, где можно регулировать момент переключения между планетарными редукторами, агрессивность работы КПП и т. д. Эффективное использование этих настроек позволит существенно снизить расход топлива в зависимости от поставленной задачи: будь то вспашка или транспортные работы. Компания CLAAS помогает механизатору понять все эти настройки: как они работают, за что они отвечают, а значит, и как эффективно использовать технику.

Например, вместе с тракторами, произведёнными у нас на заводе, клиенту приходит памятка: как правильно настроить машину для эффективной работы. В ней прописано, в частности, как настроить КПП на лёгких тяговых или транспортных работах, какую агрессивность выбрать при вспашке и т. д. Также CLAAS создает большое количество обучающих анимаций на тему эффективного использования техники. Получить знания можно и в CLAAS Академии, где есть даже специальный курс по трансмиссиям. Там, среди прочего, есть и блок об эффективном использовании топлива».

Александр Нилов, John Deere

«Подобные программы проводят инструкторы дилеров. Я тоже работал в такой должности и могу сказать: чтобы грейдер эффективно работал, не нужно постоянно нажимать на педаль сцепления. Это даёт, во-первых, преимущество в тяговом усилии, во-вторых, в плавном снимании грунта ― без кочек, без рывков.
На бульдозере у гидростатической трансмиссии два режима:

1) режим деакселератора трансмиссии и двигателя, то есть когда оператор нажимает на педаль, снижая обороты двигателя и трансмиссии;
2) режим деакселератора, когда снижается только скорость машины, а обороты двигателя остаются те же самые, что даёт преимущество в тяговом усилии, и оператору не придётся отъезжать назад и снова подъезжать к призме, которую он сдвигает; всё это влияет на топливную экономичность.

Обычно дилер рассказывает обо всех этих приёмах операторам, он инструктирует, как наиболее эффективно использовать машину при передаче техники клиенту. Клиент или его сотрудники могут дистанционно анализировать эффективность работы машины при помощи программы JDLink, в ней можно отслеживать работу машин, в том числе вывести число нажатий на  педаль сцепления и педаль тормоза. Всему этому учат на  упомянутых программах. Они разные, поскольку условия применения техники у разных клиентов могут очень сильно отличаться».

Вадим Каменсков, Allison Transmission

«Действительно, некоторые из наших клиентов (европейские производители грузовиков) проводят обучение водителей по топливной эффективности, есть даже симуляторы для мобильных телефонов. Однако мы, как производитель «настоящих автоматов», стремимся и эту задачу снять с плеч водителей, позволив им сконцентрироваться на их прямой функции, на управлении транспортным средством. Для этих целей постоянно совершенствуют топливосберегающие пакеты управления АКПП.

Функции этих пакетов постоянно анализируют работу двигателя, действия водителя, дорожную обстановку и текущую массу машины. На  основании этих данных система в каждый момент времени рассчитывает наиболее оптимальные точки переключения, а также может скорректировать ускорение транспортного средства для сглаживания «агрессивности» вождения, минимизируя таким образом количество неэффективно потраченного топлива».

Максим Левинсон, Scania

«Любой производитель техники заинтересован в том, чтобы её эксплуатировали правильно. Далее возникает вопрос, кто берёт на себя бремя обучения. Это могут быть как представительства производителя, так и дилеры либо независимые учебные заведения. Важно предусмотреть возможность практики, чтобы оператор сразу смог опробовать новые приёмы работы. Поэтому инструкторы Школы водительского мастерства Scania регулярно выезжают для проведения курсов на место эксплуатации техники.

Нельзя забывать и об оценке эффективности, и здесь отличным подспорьем является телематика: к примеру, система мониторинга автопарка Scania FMS даёт возможность и  самому водителю, и его руководителю на предприятии, и  инструктору отслеживать показатели в режиме онлайн. Причём телематические системы позволяют проводить курсы не только очно, но и удалённо, благодаря чему в последнее время очень востребован дистанционный коучинг. Ещё одна особенность в том, что для сохранения полезных навыков управления техникой недостаточно одного курса, нужно повторять регулярно, хотя бы раз в год».

— Какие ограничения присущи бесступенчатым трансмиссиям, какие — автоматическим, а какие — роботизированным?

Вадим Каменсков, Allison Transmission

«Распространение механических бесступенчатых трансмиссий, теоретические преимущества которых впервые упомянуты Леонардо да Винчи более 500 лет назад, сильно ограничено свойствами металлов и технологиями их обработки.

Существующие бесступенчатые трансмиссии имеют разные конструктивные особенности, и  до  сих пор ведутся работы по повышению их ресурса и эффективности. «Идеальной» конструкции пока не существует.
Если не брать в расчёт ресурс, то основное ограничение — это диапазон передаточных чисел. Эта проблема отчасти решается комбинацией нескольких вариаторов, однако это ещё больше усложняет систему, что негативно сказывается на сроке службы.

Гидродинамические планетарные АКП ограничены сферой целесообразного с экономической точки зрения применения. Как правило, их применение оптимально для тяжёлых и средних условий работы с частым переключением передач. При работе в цикле с малым числом переключений (например, на магистральном тягаче) на первый план выходит такой фактор, как механический КПД передачи.

Коробка передач находится длительное время на одной и той же передаче, и даже 1% разницы в  КПД зубчатой пары и планетарного ряда сильно отражается на общем расходе топлива. Конечно, всё меняется, как только цикл становится более динамичным, т. к. на первое место выходят потери скорости, связанные с разрывом потока мощности, и способность АКП поддерживать оптимальную работу двигателя.

Что касается роботизированных коробок передач, то основные недостатки известных моделей я уже сказал ранее. Помимо вопросов при движении в подъём тяжёлых машин и недостаточной динамики ввиду разрывов потока мощности, этим коробкам, как и механическим коробкам передач, присущи ограничения при маневрировании на малых скоростях. Если гидродинамическая планетарная АКП может двигаться на сколь угодно малой скорости за счёт гидротрансформатора, то роботизированная коробка ограничена передаточным числом первой передачи.

При маневрировании на первой передаче снизить скорость ниже той, которая ограничивается конструктивно передаточными числами и значением скорости вращения коленчатого вала двигателя на холостых оборотах, никак не получится без риска заглушить двигатель. При притормаживании гружёного транспортного средства в зону скорости вращения двигателя ниже холостых оборотов он может либо начать дергаться и «прыгать», что негативно сказывается на ресурсе сцепления, либо блок управления коробкой просто выжимает сцепление и машина останавливается. Особенно это актуально для строительной и мусороуборочной техники, где постоянно требуется точно подвести машину на нужную точку.

Помимо этого, большим недостатком роботизированных коробок передач является прямая зависимость от качества электрических коммуникаций машины. Блок управления осуществляет постоянное управление двигателем, поэтому при любой электрической неполадке в цепи питания коробки или неполадке в шине данных коробка перестает функционировать. Некоторые модели МКП и современные гидромеханические планетарные АКП лишены этого недостатка».

Александр Нилов, John Deere

«Это ограничения для операторов, то есть предупреждения и так далее. Но все ограничения, которые могут повредить трансмиссии, уже заложены в её электронном блоке управления. Если оператор давит на газ и едет под гору, машина сама автоматически снизит скорость, она не поедет выше той скорости, которая заложена конструктором. Например, экскаватор-погрузчик не поедет 60 км/ч, он автоматически снизит скорость. То же самое большие бульдозеры ― они тоже оснащены гидростатической трансмиссией и не покатятся под гору, а будут притормаживать автоматически. Это что касается бесступенчатых трансмиссий.

Автоматические трансмиссии стоят на экскаваторах-погрузчиках. На них выставлены ограничения по скорости, ограничения включения блокировки моста, всё это происходит автоматически, оператор не может включить блокировку моста при высоких оборотах двигателя, но это будет возможно сделать при снижении оборотов двигателя до 1125 об/мин.

В роботизированных коробках все ограничения уже заложены в блоке управления, так называемая «защита от дурака», поэтому практически любой человек может управлять этой машиной и при этом не повредить трансмиссию».

Фёдор Колесник, CLAAS

«Для бесступенчатых трансмиссий, по большому счёту, нет никаких ограничений. Все они уже учтены в логике работы КПП, человеческий фактор здесь полностью исключен. Случаются нюансы в работе роботизированных трансмиссий. За переключение передач и диапазонов в  ручном режиме отвечает механизатор, соответственно, присутствует человеческий фактор. Вот здесь и встречаются ограничения.

Представим ситуацию: трактор выполняет вспашку ― достаточно тяжёлую тяговую работу. Если в этот момент переключить диапазон, то машина кратковременно остановится, так как переключение диапазонов выполняется с разрывом потока мощности. Возникнет большая нагрузка на всю трансмиссию, а это негативный момент. Поэтому есть условие: при выполнении тяжёлых тяговых работ на ходу переключать только передачи внутри диапазона, но не диапазоны. Можно отметить ещё одно небольшое ограничение для роботизированных КПП ― это минимальная скорость движения.

Есть ряд сельскохозяйственных работ, для выполнения которых требуется довольно низкая скорость движения. Роботизированные КПП в стандартном оснащении не могут справиться с такой задачей. Но это ограничение можно нивелировать путем установки в КПП ходоуменьшителя».

Игорь Валеев, ПАО «КАМАЗ»

«Для бесступенчатых трансмиссий главным ограничением является величина крутящего момента, подобный вид трансмиссии применяют, как правило, только на легковом транспорте. Автоматические (гидромеханические) и автоматизированные коробки передач, такого ограничения не имеют, но их целесообразно использовать с учётом типа автомобиля и предполагаемых условий его эксплуатации».

Максим Левинсон, Scania

«Большинство бесступенчатых трансмиссий используют в качестве рабочего тела жидкость под давлением. При этом преобразование давления жидкости в механическое движение связано с преодолением трения в гидромоторе. Таким образом, возникает достаточно большой процент потерь на трение и нагрев жидкости, что снижает КПД всей системы.

Дополнительным ограничением служит загустевание рабочей жидкости в условиях низких температур, что требует предварительного прогрева всей системы перед началом работы. При использовании механического вариатора также возникают увеличенные потери на трение. Кроме того, при одинаковой величине крутящего момента вариатор требует больших размеров деталей.

Автоматические гидромеханические трансмиссии позволяют получить хорошие стартовые характеристики транспортного средства при умеренных потерях в КПД при дальнейшем движении. Их недостатком можно считать избыточные потери на нагрев жидкости и ограниченное число ступеней, не позволяющее удерживать двигатель в зоне оптимальных характеристик при меняющихся внешних условиях.

Роботизированные трансмиссии дешевле в производстве и проще в обслуживании, чем гидравлические и гидромеханические, они дают возможность использовать максимальное количество передач для выбора соответствия возможностей двигателя и внешних условий. Но при этом в них сохраняется фрикционное сцепление, которое сильно подвержено износу и перегреву; есть ограничения по времени переключения, которые также не позволяют в полной мере использовать все преимущества многоступенчатой трансмиссии».

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Внимание – трансмиссия! — журнал «АБС-авто»

В прошлом номере журнала мы начали рассказывать о трансмиссиях, их особенностях и недостатках, а также проблемах, с которыми сталкиваются авторемонтники. Сегодня – продолжение темы. В прошлый раз мы говорили о трансмиссиях механических и автоматических. Сегодня наша тема: автомеханические, преселективные DSG, вариаторы и так называемые гибридные трансмиссии. Напомню, мы говорим не о достоинствах той или иной конструкции – они достаточно известны. Наша тема о проблемах, с которыми приходится сталкиваться ремонтникам.

Роботы

Итак, поговорим об автомеханических трансмиссиях, в простонародье называемых «роботами». Это та же самая механическая коробка передач – только на месте привода сцепления стоит актуатор, который включает и выключает это сцепление. А на месте механизма выбора передач стоят электродвигатели, как правило «шаговые» – которые приводят в движение кулису, обеспечивая выбор той или иной передачи. Собственно, от «механики» эта коробка отличается лишь наличием электромеханической «навески» и электронного блока управления, который этой навеской управляет.

Появление «роботов» вызвано тем, что они проще по конструкции и дешевле традиционных гидравлических «автоматов»: в общем-то, это обычная механика. У Toyota был опыт применения «робота» – в частности, на Auris, Corolla Versa. Проблема была в следующем: по мере выработки деталей в ходе эксплуатации и износа сцепления для «робота» периодически требовался некий хитрый процесс, который дилеры называли «инициализацией».

Первым признаком того, что коробке нужна «инициализация», была потеря момента схватывания сцепления. Для примера – при езде на обычном «автомате» при отпускании педали тормоза автомобиль трогается. Так же должно быть и на «роботе». И если машина не трогалась при отпускании тормоза (а если стояла на подъеме, то иногда начинала и двигаться назад) – это был явный показатель того, что «роботу» пора… Суть «инициализации» заключается в том, что к диагностическому разъему подключается дилерский сканер и «робот» прогоняется по всем режимам. Таким образом «мозги» знакомят с уровнем изношенности деталей на так называемом первом уровне.

Далее следует уровень второй – обучающая поездка. Это значит, что надо было разогнаться до пятой передачи – а потом замедляться, поочередно переключая передачи с пятой на четвертую, потом на третью и так далее вплоть до полной остановки. Затем заглушить двигатель и через определенное время его снова завести. Но в Москве, да и в других крупных городах проделать эту операцию из-за пробок бывает просто невозможно. Операцию «инициализации» на старых коробках надо было делать во время каждого ТО, то есть через 15 тыс. км пробега. На современных этот интервал возрос – до 40-60 тыс. км.

Сейчас этот процесс не лимитирован: «инициализацию» надо проводить, если в ней возникает такая необходимость – напомню: машина при отпускании педали тормоза не едет, или «дергается» при переключении. Собственно, это единственный крупный недостаток, присущий «роботам». Но он надолго отбил интерес к ним у автопроизводителей. В частности, та же Toyota на «Королле» отказалась от «роботов» и перешла на обычный 4-ступенчатый «автомат».

Но у этой конструкции есть очень много путей для совершенствования. В частности, она лишена недостатков гидравлического «автомата», но обладает его достоинствами. У «робота» есть недостаток по сравнению с преселективными DSG (он более «тугодумный» при переключении). Но при этом у него гораздо проще конструкция – а старая аксиома гласит: чем проще, тем надежнее. Кроме того, у них есть большой потенциал в плане совершенствования программного обеспечения – чтобы в дальнейшем вообще исключить «инициализацию». И первые такие агрегаты у Toyota уже появились: это самообучающиеся «роботы». Так что если говорить о компромиссе между механикой, гидравлическим «автоматом», DSG и вариатором, то «робот» – это самый разумный вариант.

О надежности электромеханических коробок можно сказать следующее – они надежны настолько, насколько надежна «механика». Возможные отказы связаны с отказами исполнительных механизмов-актуаторов: проще говоря, шаговых электродвигателей. Но и к ним в последние годы претензий практически нет: они надежно работают в условиях подкапотного пространства – с перепадом температур, изменением влажности и т.д. И на мой взгляд, именно электромеханические коробки имеют большое будущее.

«Тойота-Аурис»: машина с роботизированной коробкой порой не желает ехать при отпускании тормоза, требуя поддать «газку». Вернуть утраченные навыки можно лишь с помощью дилерского сканера (процесс сродни колдовству, да и называют его мудрено — «инициализация»). По сути, робота знакомят с новыми параметрами сцепления, которые ушли от изначальных из-за износа (коробка здесь — та же «механика», только рычагом и третьей педалью управляют актуаторы по команде электроники).

Преселективная коробка передач DSG (Direct Shift Gearbox)

Коробки DSG известны также и под другими названиями: PDK, SST, PSG, S-tronic. Есть две конструктивно непохожих разновидности преселективных трансмиссий, но суть одна – у такой коробки два сцепления и два первичных вала, причем один находится внутри другого. Один вал завязан с одним диском сцепления, а второй, соответственно, с другим. И все это сделано для того, чтобы уменьшить время переключения передач.

Эта трансмиссия стала своеобразным «ответом» конструкторов на запросы автовладельцев, которых не устраивала «задумчивость» гидравлических «автоматов» и «роботов» при переключении передач. Работает это примерно так: как только водитель переводит рычаг коробки в положение Drive и нажимает на педаль газа, машина трогается на первой передаче. Как в «роботе», включается сцепление, и крутящий момент передается с первичного вала на вторичный через одну пару шестерен. Но при этом на другой паре валов в зацеплении уже находятся шестерни следующей передачи. И для того чтобы перейти на следующую передачу, достаточно ведущий диск (грубо говоря, «корзину») переместить с одного комплекта сцепления на другое. Это происходит очень быстро – в отличие от «автоматов» и «роботов», которым для переключения необходимо гораздо больше времени. В частности, «роботу» надо выключить сцепление, перейти на другую передачу, а затем опять включить сцепление.

В принципе коробка DSG – та же «механика», только чуть усложненной конструкции. Они проще гидравлических «автоматов», но сложнее «роботов» – из-за наличия двух сцеплений. Преселективная коробка переключает передачи без рывков, фактически без потери оборотов двигателя. Впервые такие коробки появились на немецких автомобилях – Audi, Volkswagen, Skoda (которые – те же «народные автомобили»), Сегодня они ставятся на многие машины, и в частности на «Фольксвагены», которые производятся в Калуге.

К сожалению, у них есть один большой недостаток. Если на «роботах» приходится проводить «инициализацию», чтобы компенсировать износ сцепления, то на DSG это еще более актуально. Мало того, что надо учитывать износ уже двух сцеплений. Еще необходимо сохранять ступицы двух первичных валов в одной и той же плоскости относительно как одного диска сцепления, так и другого. Иначе могут возникнуть очень нехорошие последствия. Например, синхронизаторы – детали не вечные и не всемогущие: им тоже нужно определенное время, чтобы согласовать обороты валов.

При нарушении соосности первичных валов промежуток при переключении передач «вверх» становится настолько малым, что синхронизаторы просто не успевают сработать. А при переключении обратно этот промежуток времени настолько увеличивается, что водитель ощущает толчок. В результате при переключении «вверх» начинается быстрый износ синхронизаторов, а при переключении «вниз» появляются ударные нагрузки на механизмы коробки.

Понятно, что и то и другое сокращает срок службы агрегата. Менее всего этим явлениям подвержены коробки DSG со сцеплением в масляной ванне (мокрым сцеплением). В таких коробках осевые износы не столь велики, поэтому необходимость периодической «инициализации» стремится к нулю. В частности, 6-ступенчатые «мокрые» коробки DSG нареканий у автовладельцев практически не вызывают. А вот 7-ступенчатые коробки с «сухими» сцеплениями создают проблемы, как говорится, «сплошь и рядом».

Существует разница в конструкции «сухих» и «мокрых» коробок DSG. Диски сцепления и той и другой трансмиссий находятся в неразборном моноблоке (разобрать его нельзя, можно только проводить регулировки зазоров сцеплений). Только в «сухом» два ведомых диска «посажены» на разные ступицы внутреннего и наружного первичных валов. А в «мокром» тоже два комплекта сцеплений, но многодисковых (семь, девять, одиннадцать дисков) и помещенных в масляную ванну. Здесь важно отметить еще вот что: регулировки, в частности выставление «в ноль» одного диска сцепления в среднее положение по отношению ко второму диску – процесс очень муторный. Даже у специалистов на это уходит порой немало времени: иногда по нескольку часов работы отверткой, ключами, щупами. И делать это приходится порой частенько.

Про надежность DSG ничего хорошего, к сожалению, сказать нельзя… Механика здесь в целом явно надежнее. Как и многие гидравлические «автоматы» и «роботы». Регулярно в прессе появляются сообщения, что производители «опять столкнулись с проблемой трансмиссий DSG и устраняют очередные «детские проблемы». И хочется задать вопрос – а сколько этих «детских проблем» еще будет? И кстати – японцы в «грехе» производства DSG пока что не замечены…

Коробка робот — что это такое и чем отличается от коробки автомат

С момента появления набравшая популярность АКПП ставила перед автопроизводителями вопросы пользователей, связанные с дороговизной в производстве и ремонте, большим расходом и слабой динамикой.

Многие вопросы были решены с появлением нового класса автоматизированных коробок – роботизированной, или «коробки-робота».

Всего, к сведению, на рынке представлены четыре типа коробки переключения передач: ручная (механика), автоматическая, робот и вариатор. Изучим преимущества и недостатки роботизированной коробки передач.

Коробка робот — что это такое

В сущности, коробка-робот – это способ отказаться от АКПП, не возвращаясь полностью к механике.

Производители описывают РКПП как механическую коробку с электронным управлением.

Это выражается в том, что в салоне с такой коробкой не будет педали сцепления, а рычаг сменится на «джойстик» – водитель будет не переключать сам передачи, а указывать, на какую переключиться.

Робот принимает от водителя информацию о переключении в электронном виде (кодируется рычагом) и запускает алгоритм смены ступени.

Фактически робот вместо человека выжимает сцепление и меняет шестерни, но делает это, как на классике.

Управляются манипуляции с валами и шестернями электронным блоком управления (ЭБУ).

По этим причинам ездовые характеристики роботизированной коробки скорее схожи с механикой, чем с АКПП или вариатором.

В первых коробках-роботах, как и в механике, требуется сбавлять обороты при переключении, в более новых – нет, об этом чуть ниже.

Как работает коробка робот

Роботизированная коробка передач настолько много взяла от ручной, что для ответа на вопрос, как же она работает, стоит вспомнить, как устроена самая классическая механика.

Её основу составляют пара (ведущий и ведомый) валов. Первый вращается в паре с двигателем, второй отправляет момент вращения на колёса.

Валы соединены шестернями, причём на ведомом, связанном с колёсами, шестерни не зафиксированы жёстко, а в нейтральном положении свободно прокручиваются, не передавая вращения.

Также со вторичным валом связаны специальные устройства – синхронизаторы, которые связаны с рычагом переключения и при соответствующем усилии от водителя фиксируют на валу одну из шестерёнок, соответствующую выбранной передаче.

Отпустив сцепление, водитель запускает передачу момента кручения на колёса в нужном режиме.

Те же принципы унаследовала от механики роботизированная коробка передач. Главное отличие на «низовом» уровне – появились в ней так называемые актуаторы, или сервоприводы.

Это либо электрический, либо гидравлический прибор с исполнительным механизмом, который занимается смыканием-размыканием сцепления валов.

Дальше различий больше. Такие коробки снабжены двумя режимами работы: ручным и автоматическим.

В ручном между водителем и актуатором появляется одна прослойка – электронный блок управления, ЭБУ, запрограммированный на определённый алгоритм переключения передач.

Он снимает показания с рычага-джойстика (селектора) и запускает сервоприводы: первый фактически «жмёт сцепление», второй – орудует синхронизаторами, как сделал бы это человек. Педаль сцепления, таким образом, теряет свою актуальность и её в машине нет.

На режиме автомата поверх ЭБУ включается компьютер. В такой работе РКПП становится похожа на АКПП, ведь решения о переключении скоростей принимает сама машина, анализируя скорость движения и данные целого ряда датчиков.

Независимо от того, электрического или гидравлического типа коробка, робот не способен так чутко ощущать «отдачу» сцепления и вынужден перестраховываться, надолго прекращая передачу мощности внутри коробки.

Это вызывает рывки и неудобные «провалы» при разгоне, что являлось ключевым минусом такой коробки.

Первыми решениями этой проблемы стало сокращение времени провалов – для этого коробку совершенствовали в программной части, что увеличивало стоимость, но мало помогало с проблемой.

Новым решением стало появление двойного сцепления в коробке DCT (расшифровывается dual clutch transmission), в которой вторичных вала два, вложенные один в другой.

Шестерни на валах разбиты через одну: на первом нечётные скорости, на втором – чётные. Это позволяет при разгоне заготовить следующую передачу сразу, когда включается предыдущая: например, при старте с первой вторая на втором валу уже готова к подключению.

Когда переключение произошло, первый вал уже готовит третью скорость – и так далее, «разрывы» компенсируются и переключение происходит плавно, без рывков.

Кроме того, такая коробка компактнее и подходит даже для малолитражек и, что примечательно – быстрее и экономичнее даже механики, не говоря об автомате и более старых версиях робота.

Но конструктивно она всё-таки сложнее, а потому дороже.

Коробка робот и автомат: в чем разница

Для водителя в режиме обычной городской и междугородней езды, без экстренных ситуаций, различий между автоматом и роботом мало.

Там и там, например, отсутствует педаль сцепления, пусть и по разным причинам: в АКПП сцепления нет вообще, в РКПП оно есть, но в человеке не нуждается.

Робот механический, а автомат – гидромеханический, и это ключевое различие.

Для автомата жидкость в гидромеханической коробке является своеобразным предохранителем, но она же снижает эффективность передачи крутящего момента: у него низкий КПД, то есть часть мощности пропадает – этим обусловлен повышенный расход топлива.

Внешне робота и автомат можно легко отличить по селектору (где рычаг). На автомате есть положения N и R, а на роботе к ним добавляется ещё знак P.

Коробка робот: плюсы и минусы

Ключевые плюсы «робота» выгодно отличают его и от механики, и от «автомата», и от вариатора. Перечислим ключевые из них.

Плюсы:

  • Надёжная конструкция.
    Поскольку «робот» – прямой наследник механики, его конструкция давно известна, изучена и претерпела длительную эволюцию, чего нет у автомата и вариатора. Надёжность его, соответственно, превосходит эти два типа трансмиссии.
  • Ниже расход.
    Считается, что в плане горючего можно сэкономить до 30% бензина при использовании РКПП вместо АКПП или вариатора.
    Его расход сопоставим с «механикой», а при двойном сцеплении – даже ниже.
    Кроме того, снижен расход масла: хватает 2-3 литров вместо тех 7, в которых нуждается вариатор.
  • Число передач.
    Оно равно аналогичному на механической коробке.
  • Дешёвый ремонт.
    Этот плюс также совпадает с плюсом «механики»: она проще, а потому дешевле поддаётся реконструкции, автоумельцы могут сделать часть операций даже своими руками, как и в классической сборке.
  • Повышенный ресурс.
    Благодаря особенностям конструкции, выше ресурс как двигателя, так и сцепления.
  • Удобен на подъёмах и в пробках.
    Это уже плюсы «автомата», которые дублируются в РКПП – человеку не нужно проводить сложных манипуляций с постоянным переключением, можно не бояться откатиться назад при старте с подъёма.
  • Более низкая цена «старых» видов робота.
    Однако они имеют больше недостатков. Цена робота с двоёной трансмиссией, напротив, выше.

Однако есть и ряд недостатков, и они порой существенны.

Минусы:

  • Высокая цена современных модификаций.
    Чтобы избежать многих минусов ниже, нужно купить машину с DCT, а это уже другой класс цены.
  • Невозможность «прошивки».
    Производитель решает за водителя, какой будет алгоритм переключения передач, и любители всё контролировать могут быть им недовольны.
    К тому же на разных моделях алгоритмы разные, а определиться, какой оптимален, не так-то просто.
  • Ниже скорость работы.
    Этого недостатка нет в дорогих DCT, но в бюджетных вариантах, как говорилось ниже, присутствуют неприятные задержки при повышении скорости.
  • При откате с горки всё-таки может разомкнуться сцепление, что невозможно представить на «автомате».

Читайте также:

Какая коробка передач лучше: робот или традиционный «автомат»

Роботизированные коробки передач – удобный и дешевый способ наделить бюджетную модель автоматической трансмиссией. Однако, различия между от классической АКП не только в цене, но и кое в чем другом. Стоит ли «робот» своих преимуществ на фоне тех минусов?

То, что мы называем роботизированной или автоматизированной трансмиссией, на самом деле является обычной механической коробкой с пристроенными к ней электроприводами, которые вместо водителя двигают тяги кулисы и выжимают сцепление. Руководит этими приводами электронный блок, который учитывает несколько факторов, и задача которого – переключить передачу вовремя и как можно быстрее.

Роботизированная автоматическая трансмиссия – это обычная “механика”, к которой приладили сервоприводы, движущие рычаги кулисы и сцепление вместо водителя.

Этот тип трансмиссии конструкторы изобрели не так давно, примерно полтора десятка лет назад, но за это время «роботы» успели заметно усовершенствоваться: стали более проворными и надежными. Стоит такая трансмиссия несравнимо дешевле и гидромеханической АКП, и бесступенчатого вариатора. Поэтому и получает распространение, причем не только на бюджетных компактных моделях, а также на кроссоверах.

Читайте также: Коробка передач: робот, автомат или механика – в чем разница

Однако, определенная часть автомобилистов роботизированные коробки откровенно не любит. А есть ли за что?

Динамика. Первая проблема, за которую упрекают работов их критики – это задержки при разгоне. Робот «задумывается» на каждой передаче и при кик-дауне, и при обычном ускорении. Это приходится учитывать при обгонах, а толчки и зависания замечают даже пассажиры. На фоне «работа» классическая АКП кажется просто образцом динамики и комфортабельности – хотя как известно, сама не без греха.

Экономичность. Правильный “робот” может обеспечивать экономичность даже лучше обычной механики. Ведь руководит процессом подбора передач и их переключением компьютер, а усложняющих факторов, повышающих аппетит, в виде гидротрансформатора или гидромуфты, нет.

И роботизированная МКП, и гидромеханическая АКП имеют режим ручного переключения. Это удобно для торможений двигателем и движения на подъем под нагрузкой.

Движение в пробках. Есть определенная разница в поведении двух автоматических трансмиссий в условиях напряженного городского трафика.

Читайте также: Как отремонтировать шину в дороге своими руками

Для робота является нежелательным режим, когда машина подолгу тянется на небольшой скорости. Поскольку фактически это происходит при полунажатом сцеплении, его диски будут ускоренно изнашиваться – так “на работе” лучше не ползти, а стоять на месте до тех пор, пока впереди не освободится отрезок пути, который можно преодолеть быстрой короткой «перебежкой». Классический автомат такие условия не считает проблемой, поскольку у него вместо сцепления – потоки смазки между двумя роторами.

Движение в тяжелых условиях. Поскольку за процесс соединения трансмиссии соответствует обычное двухдисковое сцепление (хотя и с приаттаченным сбоку электроприводом), робот, как и классическая АКП, не боится выезжать на бордюр. Не считает он за особую проблему и движение по плохим грунтовкам, и буксование. Правда, «раскачаться», засев в грязи или снегу, на «работе» будет непросто. Словом, осложненные условия движения роботизированная коробка и АКП переживают примерно одинаково, хотя навыки управления в таких ситуациях нужны разные.

Ремонт АКП с гидротрансформатором (на фото) доступен только профессионалам высокого класса. С заменой навесных блоков «робота» справится простой механик.

Долговечность. По сравнению с гидромеханической АКП роботизированная коробка устроена проще, поэтому ремонтировать ее значительно дешевле. По поводу ресурсов, то в обоих случаях он во многом зависит от стиля езды, а также от модели и производителя. В целом долговечность примерно одинакова: если в классическом “автомате” чаще всего подгорают фрикционы, то у «роботов» прежде всего отказывает сервопривод переключений, а также – сцепление.

Цена. Роботизированная “механика” значительно дешевле гидромеханической АКП, и это заметно по ценникам в автосалонах, особенно когда речь идет о бюджетных моделях.

Больше информации о недостатках и плюсах разных коробок передач можно найти тут.

Рекомендация Авто24

К сожалению, автопроизводители часто не оставляют нам выбора, и некоторые новые модели предлагаются исключительно или с роботом, или с “механикой”. Если у вас нет особых драйверских амбиций, то можете смело выбирать роботизированную трансмиссию: на большинстве моделей она довольно живучая, надежная и честно делает свое дело. Ну а если вам не нравится мечтательность «робототехники» и сомнительная долговечность вариатора CVT, то советуем искать классический гидромеханический “автомат”. На новых машинах такую ​​коробку можно найти среди моделей, которые выпускаются давно, или в каталогах брендов, так сказать, второго порядка, которые не спешат за технической модой и используют проверенные технологии недалекого прошлого.

Читайте также: Готовим автомобиль к езде по ямам: как ездить по плохим дорогам

Роботизированная коробка передач — устройство и принцип работы МКПП

Ни одна современная машина не может плавно заводиться и двигаться, если в ее устройстве нет трансмиссии. Сегодня существует большое количество всевозможных коробок передач, которые не только позволяют водителю выбрать вариант, соответствующий его материальным возможностям, но и дают возможность получить максимальный комфорт от вождения.

Кратко об основных типах трансмиссии рассказано в отдельном обзоре … Теперь поговорим подробнее о том, что такое роботизированная коробка передач, ее основные отличия от механической коробки передач, а также рассмотрим принцип работы этого агрегата.

Что такое роботизированная коробка передач

Работа коробки передач практически идентична механическому аналогу за исключением некоторых особенностей. Устройство робота включает в себя множество деталей, составляющих уже знакомую всем механическую версию ящика. Основное отличие роботизированного в том, что управление им микропроцессорного типа.В таких коробках передач переключение передач осуществляется электроникой на основании данных с датчиков двигателя, педали газа и колес.

Роботизированный ящик тоже можно назвать автоматом, но это неправильное название. Дело в том, что АКПП часто используют как обобщающее понятие. Так, у этого же вариатора есть автоматический режим переключения передаточных чисел, так что у некоторых он еще и автоматический. По сути, по устройству и принципу работы робот ближе к механической коробке.

Внешне отличить АКПП от МКПП невозможно, так как они могут иметь идентичный селектор и кузов. Вы можете проверить трансмиссию только во время движения автомобиля. У каждого типа агрегата свои особенности работы.

Основное предназначение роботизированной трансмиссии — максимально облегчить вождение. Водителю не нужно самостоятельно переключать передачи — эту работу выполняет блок управления. Помимо комфорта, производители АКПП стремятся удешевить свою продукцию.Сегодня робот является самым бюджетным типом коробки передач после механики, но он не обеспечивает такого комфорта вождения, как вариатор или автомат.

Принцип работы роботизированной коробки передач

Роботизированная трансмиссия может переключаться на следующую скорость автоматически или полуавтоматически. В первом случае на микропроцессорный блок поступают сигналы от датчиков, на основе которых срабатывает алгоритм, запрограммированный производителем.

Большинство коробок передач оснащено ручным переключателем.В этом случае скорости все равно будут включаться автоматически. Единственное, водитель может самостоятельно сигнализировать момент включения повышенной или пониженной передачи. Некоторые автоматические трансмиссии типа Tiptronic имеют похожий принцип.

Для увеличения или уменьшения скорости водитель перемещает рычаг селектора в сторону + или в сторону -. Благодаря этой опции некоторые люди называют эту передачу последовательной или последовательной.

Роботизированная коробка работает по следующей схеме:

  1. Водитель включает тормоз, запускает двигатель и переводит переключатель режимов движения в положение D;
  2. Сигнал с блока идет на блок управления коробкой;
  3. В зависимости от выбранного режима блок управления активирует соответствующий алгоритм, по которому блок будет работать;
  4. В процессе движения датчики посылают сигналы в «мозг робота» о скорости движения транспортного средства, о загруженности силового агрегата, а также о текущем режиме коробки передач;
  5. Как только показатели перестают соответствовать программе, установленной на заводе, блок управления дает команду на переключение на другую передачу.Это может быть как увеличение, так и уменьшение скорости.

Когда водитель управляет автомобилем с механикой, он должен пощупать свое транспортное средство, чтобы определить момент перехода на другую скорость. В роботизированном аналоге происходит аналогичный процесс, только водителю не нужно думать, когда перевести рычаг переключения передач в нужное положение. Вместо этого это делает микропроцессор.

Система отслеживает всю информацию со всех датчиков и выбирает оптимальную передачу для конкретной нагрузки.Чтобы электроника могла переключать передачи, в трансмиссии есть гидромеханический привод. В более распространенном варианте вместо гидромеханики установлен электропривод или сервопривод, который подключает / отключает сцепление в коробке (кстати, это имеет некоторое сходство с автоматической коробкой передач — сцепление находится не там, где находится стоит в МКПП, а именно возле маховика, а вот в корпусе самой трансмиссии).

Когда блок управления подает сигнал о том, что пора переключиться на другую скорость, первым активируется первый электрический (или гидромеханический) сервопривод.Он расцепляет поверхности трения сцепления. Затем второй сервопривод перемещает шестерни в механизме в желаемое положение. Затем первый медленно отпускает сцепление. Такая конструкция позволяет механизму работать без участия водителя, поэтому в машине с роботизированной трансмиссией педаль сцепления отсутствует.

Многие коробки переключения передач имеют принудительные положения передач. Этот так называемый типтроник позволяет водителю самостоятельно контролировать момент переключения на более высокую или пониженную скорость.

Роботизированное устройство коробки передач

Сегодня существует несколько типов роботизированных трансмиссий для легковых автомобилей. В некоторых приводах они могут отличаться друг от друга, но основные части остаются идентичными.

Вот узлы, входящие в коробку передач:

  1. Сцепление. В зависимости от производителя и модификации агрегата это может быть одна деталь с фрикционной поверхностью или несколько подобных дисков. Чаще всего эти элементы располагаются в теплоносителе, который стабилизирует работу агрегата, предохраняя его от перегрева.Преселективный или двойной вариант считается более эффективным. В этой модификации, пока включена одна передача, вторая готовится к включению следующей скорости.
  2. Основная деталь — обычная механическая коробка. Каждый производитель использует разные запатентованные разработки. Например, робот марки Mercedes (Speedshift) внутренне представляет собой автоматическую коробку передач 7G-Tronic. Единственное отличие агрегатов в том, что вместо гидротрансформатора используется муфта с несколькими фрикционными дисками.У BMW похожий подход. Его коробка передач SMG основана на шестиступенчатой ​​механической коробке передач.
  3. Привод сцепления и трансмиссии. Возможны два варианта — с электроприводом или гидромеханический аналог. В первом случае выжимание сцепления осуществляется электродвигателем, а во втором — гидроцилиндрами с электромагнитными клапанами. Электропривод работает медленнее гидравлики, но не требует поддержания постоянного давления в магистрали, от которой работает электрогидравлический тип.Гидравлический робот переходит на следующую ступень намного быстрее (0,05 секунды против 0,5 секунды у электрического аналога). В основном электрическая коробка передач устанавливается на бюджетные автомобили, а гидромеханическая коробка передач устанавливается на спорткары премиум-класса, так как в них чрезвычайно важна скорость переключения передач без прерывания подачи питания на ведущий вал.
  4. Датчик. Таких деталей в роботе очень много. Они контролируют множество различных параметров трансмиссии, например, положение вилок, обороты входного и выходного валов, в каком положении заблокирован селекторный переключатель, температуру охлаждающей жидкости и т. Д.Вся эта информация поступает на устройство управления механизмом.
  5. ЭБУ — это микропроцессорный блок, в который запрограммированы разные алгоритмы с разными показателями, поступающими от датчиков. Этот блок подключается к главному блоку управления (оттуда поступают данные о работе двигателя), а также к системам электронной блокировки колес (ABS или ESP).
  6. Приводы — гидроцилиндры или электродвигатели в зависимости от модификации коробки.

Специфика работы РКПП

Чтобы автомобиль плавно заводился, водитель должен правильно использовать педаль сцепления.После того, как он включил первую или заднюю передачу, ему нужно плавно отпустить педаль. Когда водитель почувствует зацепление дисков, отпуская педаль, он может добавить обороты двигателя, чтобы автомобиль не глохнул. Так работает механика.

Идентичный процесс происходит в роботизированном аналоге. Только в этом случае от водителя не требуется большого мастерства. Ему нужно только переместить переключатель коробки в соответствующее положение. Автомобиль начнет движение в соответствии с настройками блока управления.

Самая простая одинарная модификация работает по принципу классической механики. Однако при этом наблюдается наличие одной проблемы — электроника не фиксирует обратную связь от сцепления. Если человек умеет определять, насколько плавно нужно отпускать педаль в том или ином случае, то автоматика работает более жестко, поэтому движение автомобиля сопровождается ощутимыми рывками.

Особенно это чувствуется в модификациях с электроприводом исполнительных механизмов — при переключении передачи муфта будет в разомкнутом состоянии.Это будет означать перерыв в подаче крутящего момента, из-за чего автомобиль начнет тормозить. Поскольку скорость вращения колес уже меньше соответствует включенной передаче, возникает небольшой рывок.

Новаторским решением этой проблемы стала разработка модификации с двойным сцеплением. Ярким представителем такой трансмиссии является Volkswagen DSG. Давайте подробнее рассмотрим его особенности.

Характеристики роботизированной коробки передач DSG

Аббревиатура означает коробку передач с прямым переключением передач.По сути, это две механические коробки, установленные в одном корпусе, но с одной точкой подключения к шасси машины. У каждого механизма своя муфта.

Основная особенность данной модификации — преселективный режим. То есть, пока первый вал работает с включенной шестерней, электроника уже подключает соответствующие шестерни (при ускорении для увеличения передачи, при замедлении — для понижения) второго вала. Главному исполнительному механизму нужно только отключить одно сцепление и подключить другое.Как только от блока управления поступает сигнал о переходе на другую ступень, рабочая муфта размыкается, и сразу подключается вторая с уже включенными передачами.

Такая конструкция позволяет ездить без сильных рывков при разгоне. Первая разработка преселективной модификации появилась в 80-х годах прошлого века. Правда, тогда роботов с двойным сцеплением устанавливали на раллийные и гоночные автомобили, в которых большое значение имеют скорость и точность переключения передач.

Если сравнивать коробку DSG с классическим автоматом, то у первого варианта больше преимуществ. Во-первых, за счет более привычного строения основных элементов (производитель может взять за основу любой готовый механический аналог) такая коробка будет дешевле в продаже. Тот же фактор влияет на обслуживание агрегата — механика надежнее и легче ремонтируется.

Это позволило производителю установить инновационную трансмиссию на бюджетные модели своей продукции.Во-вторых, многие владельцы автомобилей с такой коробкой передач отмечают повышение экономичности автомобиля по сравнению с идентичной моделью, но с другой коробкой передач.

Инженеры концерна VAG разработали два варианта трансмиссии DSG. Один из них имеет маркировку 6, а другой — 7, что соответствует количеству шагов в коробке. Также шестиступенчатый автомат использует мокрое сцепление, а семиступенчатый аналог — сухое. Более подробно о плюсах и минусах коробки DSG, а также о том, чем еще модель DSG 6 отличается от седьмой модификации, рассказывается в отдельной статье .

Достоинства и недостатки

Рассматриваемый тип трансмиссии имеет как положительные, так и отрицательные стороны. К достоинствам коробки можно отнести:

  • Такая трансмиссия может использоваться в паре с силовым агрегатом практически любой мощности;
  • По сравнению с вариатором и автоматом роботизированная версия дешевле, хотя это довольно инновационная разработка;
  • Роботы надежнее других автоматических трансмиссий;
  • За счет внутреннего сходства с механикой легче найти специалиста, который возьмет на себя ремонт агрегата;
  • Более эффективное переключение передач позволяет использовать мощность двигателя без критического увеличения расхода топлива;
  • За счет повышения эффективности машина выбрасывает меньше вредных веществ в окружающую среду.

Несмотря на явные преимущества перед другими автоматическими трансмиссиями, робот имеет несколько существенных недостатков:

  • Если автомобиль оборудован однодисковым роботом, то поездку на таком транспортном средстве нельзя назвать комфортной. При переключении передач будут ощутимые рывки, как будто водитель резко нажимает педаль сцепления на механику.
  • Чаще всего в агрегате выходят из строя сцепление (меньшая плавность зацепления) и исполнительные механизмы. Это усложняет ремонт трансмиссий, так как у них небольшой рабочий ресурс (около 100 тысяч километров).Редко когда сервопривод можно отремонтировать, а новый механизм стоит дорого.
  • Что касается сцепления, то ресурс диска тоже очень маленький — около 60 тысяч. Причем примерно на половину ресурса нужно проводить «соединение» коробки по условию поверхности трения деталей.
  • Если говорить о преселективной модификации DSG, то она оказалась надежнее за счет меньшего времени на переключение скоростей (благодаря этому автомобиль не так сильно тормозит).Несмотря на это, у них все же страдает адгезия.

С учетом перечисленных факторов можно сделать вывод: по надежности и долговечности механике пока нет равных. Если упор делается на максимальный комфорт, то лучше выбирать вариатор (в чем его особенность, читайте здесь ). Следует учитывать, что такая трансмиссия не даст возможности экономить топливо.

В заключение предлагаем короткое видео-сравнение основных типов трансмиссий — их плюсы и минусы:

ПОДОБНЫЕ СТАТЬИ

Роботизированная коробка передач — устройство и принцип работы МКПП

Ни один современный автомобиль не заводится и не заводится. двигаться плавно, если в его устройстве нет трансмиссии.Сегодня существует большое количество всевозможных коробок передач, которые не только позволяют водителю выбрать вариант, соответствующий его материальным возможностям, но и дают возможность получить максимальный комфорт от вождения.

Кратко об основных типах трансмиссии рассказано в отдельном обзоре … Теперь поговорим подробнее о том, что такое роботизированная коробка передач, ее основных отличиях от механической коробки передач, а также рассмотрим принцип работы этого агрегата. .

Что такое роботизированная коробка передач

Работа коробки передач практически идентична механическому аналогу за исключением некоторых особенностей.Устройство робота включает в себя множество деталей, составляющих уже знакомую всем механическую версию ящика. Основное отличие роботизированного в том, что управление им микропроцессорного типа. В таких коробках передач переключение передач осуществляется электроникой на основании данных с датчиков двигателя, педали газа и колес.

Роботизированный ящик тоже можно назвать автоматом, но это неправильное название. Дело в том, что АКПП часто используют как обобщающее понятие.Так, у этого же вариатора есть автоматический режим переключения передаточных чисел, так что у некоторых он еще и автоматический. По сути, по устройству и принципу работы робот ближе к механической коробке.

Внешне отличить АКПП от МКПП невозможно, так как они могут иметь идентичный селектор и кузов. Вы можете проверить трансмиссию только во время движения автомобиля. У каждого типа агрегата свои особенности работы.

Основное предназначение роботизированной трансмиссии — максимально облегчить вождение.Водителю не нужно самостоятельно переключать передачи — эту работу выполняет блок управления. Помимо комфорта, производители АКПП стремятся удешевить свою продукцию. Сегодня робот является самым бюджетным типом коробки передач после механики, но он не обеспечивает такого комфорта вождения, как вариатор или автомат.

Принцип работы роботизированной коробки передач

Роботизированная трансмиссия может переключаться на следующую скорость автоматически или полуавтоматически.В первом случае на микропроцессорный блок поступают сигналы от датчиков, на основе которых срабатывает алгоритм, запрограммированный производителем.

Большинство коробок передач оснащено ручным переключателем. В этом случае скорости все равно будут включаться автоматически. Единственное, водитель может самостоятельно сигнализировать момент включения повышенной или пониженной передачи. Некоторые автоматические трансмиссии типа Tiptronic имеют похожий принцип.

Для увеличения или уменьшения скорости водитель перемещает рычаг селектора в сторону + или в сторону -.Благодаря этой опции некоторые люди называют эту передачу последовательной или последовательной.

Роботизированная коробка работает по следующей схеме:

  1. Водитель включает тормоз, запускает двигатель и переводит переключатель режимов движения в положение D;
  2. Сигнал с блока идет на блок управления коробкой;
  3. В зависимости от выбранного режима блок управления активирует соответствующий алгоритм, по которому блок будет работать;
  4. В процессе движения датчики посылают сигналы в «мозг робота» о скорости движения транспортного средства, о загруженности силового агрегата, а также о текущем режиме коробки передач;
  5. Как только показатели перестают соответствовать программе, установленной на заводе, блок управления дает команду на переключение на другую передачу.Это может быть как увеличение, так и уменьшение скорости.

Когда водитель управляет автомобилем с механикой, он должен пощупать свое транспортное средство, чтобы определить момент перехода на другую скорость. В роботизированном аналоге происходит аналогичный процесс, только водителю не нужно думать, когда перевести рычаг переключения передач в нужное положение. Вместо этого это делает микропроцессор.

Система отслеживает всю информацию со всех датчиков и выбирает оптимальную передачу для конкретной нагрузки.Чтобы электроника могла переключать передачи, в трансмиссии есть гидромеханический привод. В более распространенном варианте вместо гидромеханики установлен электропривод или сервопривод, который подключает / отключает сцепление в коробке (кстати, это имеет некоторое сходство с автоматической коробкой передач — сцепление находится не там, где находится стоит в МКПП, а именно возле маховика, а вот в корпусе самой трансмиссии).

Когда блок управления подает сигнал о том, что пора переключиться на другую скорость, первым активируется первый электрический (или гидромеханический) сервопривод.Он расцепляет поверхности трения сцепления. Затем второй сервопривод перемещает шестерни в механизме в желаемое положение. Затем первый медленно отпускает сцепление. Такая конструкция позволяет механизму работать без участия водителя, поэтому в машине с роботизированной трансмиссией педаль сцепления отсутствует.

Многие коробки переключения передач имеют принудительные положения передач. Этот так называемый типтроник позволяет водителю самостоятельно контролировать момент переключения на более высокую или пониженную скорость.

Роботизированное устройство коробки передач

Сегодня существует несколько типов роботизированных трансмиссий для легковых автомобилей. В некоторых приводах они могут отличаться друг от друга, но основные части остаются идентичными.

Вот узлы, входящие в коробку передач:

  1. Сцепление. В зависимости от производителя и модификации агрегата это может быть одна деталь с фрикционной поверхностью или несколько подобных дисков. Чаще всего эти элементы располагаются в теплоносителе, который стабилизирует работу агрегата, предохраняя его от перегрева.Преселективный или двойной вариант считается более эффективным. В этой модификации, пока включена одна передача, вторая готовится к включению следующей скорости.
  2. Основная деталь — обычная механическая коробка. Каждый производитель использует разные запатентованные разработки. Например, робот марки Mercedes (Speedshift) внутренне представляет собой автоматическую коробку передач 7G-Tronic. Единственное отличие агрегатов в том, что вместо гидротрансформатора используется муфта с несколькими фрикционными дисками.У BMW похожий подход. Его коробка передач SMG основана на шестиступенчатой ​​механической коробке передач.
  3. Привод сцепления и трансмиссии. Возможны два варианта — с электроприводом или гидромеханический аналог. В первом случае выжимание сцепления осуществляется электродвигателем, а во втором — гидроцилиндрами с электромагнитными клапанами. Электропривод работает медленнее гидравлики, но не требует поддержания постоянного давления в магистрали, от которой работает электрогидравлический тип.Гидравлический робот переходит на следующую ступень намного быстрее (0,05 секунды против 0,5 секунды у электрического аналога). В основном электрическая коробка передач устанавливается на бюджетные автомобили, а гидромеханическая коробка передач устанавливается на спорткары премиум-класса, так как в них чрезвычайно важна скорость переключения передач без прерывания подачи питания на ведущий вал.
  4. Датчик. Таких деталей в роботе очень много. Они контролируют множество различных параметров трансмиссии, например, положение вилок, обороты входного и выходного валов, в каком положении заблокирован селекторный переключатель, температуру охлаждающей жидкости и т. Д.Вся эта информация поступает на устройство управления механизмом.
  5. ЭБУ — это микропроцессорный блок, в который запрограммированы разные алгоритмы с разными показателями, поступающими от датчиков. Этот блок подключается к главному блоку управления (оттуда поступают данные о работе двигателя), а также к системам электронной блокировки колес (ABS или ESP).
  6. Приводы — гидроцилиндры или электродвигатели в зависимости от модификации коробки.

Специфика работы РКПП

Чтобы автомобиль плавно заводился, водитель должен правильно использовать педаль сцепления.После того, как он включил первую или заднюю передачу, ему нужно плавно отпустить педаль. Когда водитель почувствует зацепление дисков, отпуская педаль, он может добавить обороты двигателя, чтобы автомобиль не глохнул. Так работает механика.

Идентичный процесс происходит в роботизированном аналоге. Только в этом случае от водителя не требуется большого мастерства. Ему нужно только переместить переключатель коробки в соответствующее положение. Автомобиль начнет движение в соответствии с настройками блока управления.

Самая простая одинарная модификация работает по принципу классической механики. Однако при этом наблюдается наличие одной проблемы — электроника не фиксирует обратную связь от сцепления. Если человек умеет определять, насколько плавно нужно отпускать педаль в том или ином случае, то автоматика работает более жестко, поэтому движение автомобиля сопровождается ощутимыми рывками.

Особенно это чувствуется в модификациях с электроприводом исполнительных механизмов — при переключении передачи муфта будет в разомкнутом состоянии.Это будет означать перерыв в подаче крутящего момента, из-за чего автомобиль начнет тормозить. Поскольку скорость вращения колес уже меньше соответствует включенной передаче, возникает небольшой рывок.

Новаторским решением этой проблемы стала разработка модификации с двойным сцеплением. Ярким представителем такой трансмиссии является Volkswagen DSG. Давайте подробнее рассмотрим его особенности.

Характеристики роботизированной коробки передач DSG

Аббревиатура означает коробку передач с прямым переключением передач.По сути, это две механические коробки, установленные в одном корпусе, но с одной точкой подключения к шасси машины. У каждого механизма своя муфта.

Основная особенность данной модификации — преселективный режим. То есть, пока первый вал работает с включенной шестерней, электроника уже подключает соответствующие шестерни (при ускорении для увеличения передачи, при замедлении — для понижения) второго вала. Главному исполнительному механизму нужно только отключить одно сцепление и подключить другое.Как только от блока управления поступает сигнал о переходе на другую ступень, рабочая муфта размыкается, и сразу подключается вторая с уже включенными передачами.

Такая конструкция позволяет ездить без сильных рывков при разгоне. Первая разработка преселективной модификации появилась в 80-х годах прошлого века. Правда, тогда роботов с двойным сцеплением устанавливали на раллийные и гоночные автомобили, в которых большое значение имеют скорость и точность переключения передач.

Если сравнивать коробку DSG с классическим автоматом, то у первого варианта больше преимуществ. Во-первых, за счет более привычного строения основных элементов (производитель может взять за основу любой готовый механический аналог) такая коробка будет дешевле в продаже. Тот же фактор влияет на обслуживание агрегата — механика надежнее и легче ремонтируется.

Это позволило производителю установить инновационную трансмиссию на бюджетные модели своей продукции.Во-вторых, многие владельцы автомобилей с такой коробкой передач отмечают повышение экономичности автомобиля по сравнению с идентичной моделью, но с другой коробкой передач.

Инженеры концерна VAG разработали два варианта трансмиссии DSG. Один из них имеет маркировку 6, а другой — 7, что соответствует количеству шагов в коробке. Также шестиступенчатый автомат использует мокрое сцепление, а семиступенчатый аналог — сухое. Более подробно о плюсах и минусах коробки DSG, а также о том, чем еще модель DSG 6 отличается от седьмой модификации, рассказывается в отдельной статье .

Достоинства и недостатки

Рассматриваемый тип трансмиссии имеет как положительные, так и отрицательные стороны. К достоинствам коробки можно отнести:

  • Такая трансмиссия может использоваться в паре с силовым агрегатом практически любой мощности;
  • По сравнению с вариатором и автоматом роботизированная версия дешевле, хотя это довольно инновационная разработка;
  • Роботы надежнее других автоматических трансмиссий;
  • За счет внутреннего сходства с механикой легче найти специалиста, который возьмет на себя ремонт агрегата;
  • Более эффективное переключение передач позволяет использовать мощность двигателя без критического увеличения расхода топлива;
  • За счет повышения эффективности машина выбрасывает меньше вредных веществ в окружающую среду.

Несмотря на явные преимущества перед другими автоматическими трансмиссиями, робот имеет несколько существенных недостатков:

  • Если автомобиль оборудован однодисковым роботом, то поездку на таком транспортном средстве нельзя назвать комфортной. При переключении передач будут ощутимые рывки, как будто водитель резко нажимает педаль сцепления на механику.
  • Чаще всего в агрегате выходят из строя сцепление (меньшая плавность зацепления) и исполнительные механизмы. Это усложняет ремонт трансмиссий, так как у них небольшой рабочий ресурс (около 100 тысяч километров).Редко когда сервопривод можно отремонтировать, а новый механизм стоит дорого.
  • Что касается сцепления, то ресурс диска тоже очень маленький — около 60 тысяч. Причем примерно на половину ресурса нужно проводить «соединение» коробки по условию поверхности трения деталей.
  • Если говорить о преселективной модификации DSG, то она оказалась надежнее за счет меньшего времени на переключение скоростей (благодаря этому автомобиль не так сильно тормозит).Несмотря на это, у них все же страдает адгезия.

С учетом перечисленных факторов можно сделать вывод: по надежности и долговечности механике пока нет равных. Если упор делается на максимальный комфорт, то лучше выбирать вариатор (в чем его особенность, читайте здесь ). Следует учитывать, что такая трансмиссия не даст возможности экономить топливо.

В заключение предлагаем короткое видео-сравнение основных типов трансмиссий — их плюсы и минусы:

ПОДОБНЫЕ СТАТЬИ

Роботизированная коробка передач — устройство и принцип работы МКПП

Ни один современный автомобиль не заводится и не заводится. двигаться плавно, если в его устройстве нет трансмиссии.Сегодня существует большое количество всевозможных коробок передач, которые не только позволяют водителю выбрать вариант, соответствующий его материальным возможностям, но и дают возможность получить максимальный комфорт от вождения.

Кратко об основных типах трансмиссии рассказано в отдельном обзоре … Теперь поговорим подробнее о том, что такое роботизированная коробка передач, ее основных отличиях от механической коробки передач, а также рассмотрим принцип работы этого агрегата. .

Что такое роботизированная коробка передач

Работа коробки передач практически идентична механическому аналогу за исключением некоторых особенностей.Устройство робота включает в себя множество деталей, составляющих уже знакомую всем механическую версию ящика. Основное отличие роботизированного в том, что управление им микропроцессорного типа. В таких коробках передач переключение передач осуществляется электроникой на основании данных с датчиков двигателя, педали газа и колес.

Роботизированный ящик тоже можно назвать автоматом, но это неправильное название. Дело в том, что АКПП часто используют как обобщающее понятие.Так, у этого же вариатора есть автоматический режим переключения передаточных чисел, так что у некоторых он еще и автоматический. По сути, по устройству и принципу работы робот ближе к механической коробке.

Внешне отличить АКПП от МКПП невозможно, так как они могут иметь идентичный селектор и кузов. Вы можете проверить трансмиссию только во время движения автомобиля. У каждого типа агрегата свои особенности работы.

Основное предназначение роботизированной трансмиссии — максимально облегчить вождение.Водителю не нужно самостоятельно переключать передачи — эту работу выполняет блок управления. Помимо комфорта, производители АКПП стремятся удешевить свою продукцию. Сегодня робот является самым бюджетным типом коробки передач после механики, но он не обеспечивает такого комфорта вождения, как вариатор или автомат.

Принцип работы роботизированной коробки передач

Роботизированная трансмиссия может переключаться на следующую скорость автоматически или полуавтоматически.В первом случае на микропроцессорный блок поступают сигналы от датчиков, на основе которых срабатывает алгоритм, запрограммированный производителем.

Большинство коробок передач оснащено ручным переключателем. В этом случае скорости все равно будут включаться автоматически. Единственное, водитель может самостоятельно сигнализировать момент включения повышенной или пониженной передачи. Некоторые автоматические трансмиссии типа Tiptronic имеют похожий принцип.

Для увеличения или уменьшения скорости водитель перемещает рычаг селектора в сторону + или в сторону -.Благодаря этой опции некоторые люди называют эту передачу последовательной или последовательной.

Роботизированная коробка работает по следующей схеме:

  1. Водитель включает тормоз, запускает двигатель и переводит переключатель режимов движения в положение D;
  2. Сигнал с блока идет на блок управления коробкой;
  3. В зависимости от выбранного режима блок управления активирует соответствующий алгоритм, по которому блок будет работать;
  4. В процессе движения датчики посылают сигналы в «мозг робота» о скорости движения транспортного средства, о загруженности силового агрегата, а также о текущем режиме коробки передач;
  5. Как только показатели перестают соответствовать программе, установленной на заводе, блок управления дает команду на переключение на другую передачу.Это может быть как увеличение, так и уменьшение скорости.

Когда водитель управляет автомобилем с механикой, он должен пощупать свое транспортное средство, чтобы определить момент перехода на другую скорость. В роботизированном аналоге происходит аналогичный процесс, только водителю не нужно думать, когда перевести рычаг переключения передач в нужное положение. Вместо этого это делает микропроцессор.

Система отслеживает всю информацию со всех датчиков и выбирает оптимальную передачу для конкретной нагрузки.Чтобы электроника могла переключать передачи, в трансмиссии есть гидромеханический привод. В более распространенном варианте вместо гидромеханики установлен электропривод или сервопривод, который подключает / отключает сцепление в коробке (кстати, это имеет некоторое сходство с автоматической коробкой передач — сцепление находится не там, где находится стоит в МКПП, а именно возле маховика, а вот в корпусе самой трансмиссии).

Когда блок управления подает сигнал о том, что пора переключиться на другую скорость, первым активируется первый электрический (или гидромеханический) сервопривод.Он расцепляет поверхности трения сцепления. Затем второй сервопривод перемещает шестерни в механизме в желаемое положение. Затем первый медленно отпускает сцепление. Такая конструкция позволяет механизму работать без участия водителя, поэтому в машине с роботизированной трансмиссией педаль сцепления отсутствует.

Многие коробки переключения передач имеют принудительные положения передач. Этот так называемый типтроник позволяет водителю самостоятельно контролировать момент переключения на более высокую или пониженную скорость.

Роботизированное устройство коробки передач

Сегодня существует несколько типов роботизированных трансмиссий для легковых автомобилей. В некоторых приводах они могут отличаться друг от друга, но основные части остаются идентичными.

Вот узлы, входящие в коробку передач:

  1. Сцепление. В зависимости от производителя и модификации агрегата это может быть одна деталь с фрикционной поверхностью или несколько подобных дисков. Чаще всего эти элементы располагаются в теплоносителе, который стабилизирует работу агрегата, предохраняя его от перегрева.Преселективный или двойной вариант считается более эффективным. В этой модификации, пока включена одна передача, вторая готовится к включению следующей скорости.
  2. Основная деталь — обычная механическая коробка. Каждый производитель использует разные запатентованные разработки. Например, робот марки Mercedes (Speedshift) внутренне представляет собой автоматическую коробку передач 7G-Tronic. Единственное отличие агрегатов в том, что вместо гидротрансформатора используется муфта с несколькими фрикционными дисками.У BMW похожий подход. Его коробка передач SMG основана на шестиступенчатой ​​механической коробке передач.
  3. Привод сцепления и трансмиссии. Возможны два варианта — с электроприводом или гидромеханический аналог. В первом случае выжимание сцепления осуществляется электродвигателем, а во втором — гидроцилиндрами с электромагнитными клапанами. Электропривод работает медленнее гидравлики, но не требует поддержания постоянного давления в магистрали, от которой работает электрогидравлический тип.Гидравлический робот переходит на следующую ступень намного быстрее (0,05 секунды против 0,5 секунды у электрического аналога). В основном электрическая коробка передач устанавливается на бюджетные автомобили, а гидромеханическая коробка передач устанавливается на спорткары премиум-класса, так как в них чрезвычайно важна скорость переключения передач без прерывания подачи питания на ведущий вал.
  4. Датчик. Таких деталей в роботе очень много. Они контролируют множество различных параметров трансмиссии, например, положение вилок, обороты входного и выходного валов, в каком положении заблокирован селекторный переключатель, температуру охлаждающей жидкости и т. Д.Вся эта информация поступает на устройство управления механизмом.
  5. ЭБУ — это микропроцессорный блок, в который запрограммированы разные алгоритмы с разными показателями, поступающими от датчиков. Этот блок подключается к главному блоку управления (оттуда поступают данные о работе двигателя), а также к системам электронной блокировки колес (ABS или ESP).
  6. Приводы — гидроцилиндры или электродвигатели в зависимости от модификации коробки.

Специфика работы РКПП

Чтобы автомобиль плавно заводился, водитель должен правильно использовать педаль сцепления.После того, как он включил первую или заднюю передачу, ему нужно плавно отпустить педаль. Когда водитель почувствует зацепление дисков, отпуская педаль, он может добавить обороты двигателя, чтобы автомобиль не глохнул. Так работает механика.

Идентичный процесс происходит в роботизированном аналоге. Только в этом случае от водителя не требуется большого мастерства. Ему нужно только переместить переключатель коробки в соответствующее положение. Автомобиль начнет движение в соответствии с настройками блока управления.

Самая простая одинарная модификация работает по принципу классической механики. Однако при этом наблюдается наличие одной проблемы — электроника не фиксирует обратную связь от сцепления. Если человек умеет определять, насколько плавно нужно отпускать педаль в том или ином случае, то автоматика работает более жестко, поэтому движение автомобиля сопровождается ощутимыми рывками.

Особенно это чувствуется в модификациях с электроприводом исполнительных механизмов — при переключении передачи муфта будет в разомкнутом состоянии.Это будет означать перерыв в подаче крутящего момента, из-за чего автомобиль начнет тормозить. Поскольку скорость вращения колес уже меньше соответствует включенной передаче, возникает небольшой рывок.

Новаторским решением этой проблемы стала разработка модификации с двойным сцеплением. Ярким представителем такой трансмиссии является Volkswagen DSG. Давайте подробнее рассмотрим его особенности.

Характеристики роботизированной коробки передач DSG

Аббревиатура означает коробку передач с прямым переключением передач.По сути, это две механические коробки, установленные в одном корпусе, но с одной точкой подключения к шасси машины. У каждого механизма своя муфта.

Основная особенность данной модификации — преселективный режим. То есть, пока первый вал работает с включенной шестерней, электроника уже подключает соответствующие шестерни (при ускорении для увеличения передачи, при замедлении — для понижения) второго вала. Главному исполнительному механизму нужно только отключить одно сцепление и подключить другое.Как только от блока управления поступает сигнал о переходе на другую ступень, рабочая муфта размыкается, и сразу подключается вторая с уже включенными передачами.

Такая конструкция позволяет ездить без сильных рывков при разгоне. Первая разработка преселективной модификации появилась в 80-х годах прошлого века. Правда, тогда роботов с двойным сцеплением устанавливали на раллийные и гоночные автомобили, в которых большое значение имеют скорость и точность переключения передач.

Если сравнивать коробку DSG с классическим автоматом, то у первого варианта больше преимуществ. Во-первых, за счет более привычного строения основных элементов (производитель может взять за основу любой готовый механический аналог) такая коробка будет дешевле в продаже. Тот же фактор влияет на обслуживание агрегата — механика надежнее и легче ремонтируется.

Это позволило производителю установить инновационную трансмиссию на бюджетные модели своей продукции.Во-вторых, многие владельцы автомобилей с такой коробкой передач отмечают повышение экономичности автомобиля по сравнению с идентичной моделью, но с другой коробкой передач.

Инженеры концерна VAG разработали два варианта трансмиссии DSG. Один из них имеет маркировку 6, а другой — 7, что соответствует количеству шагов в коробке. Также шестиступенчатый автомат использует мокрое сцепление, а семиступенчатый аналог — сухое. Более подробно о плюсах и минусах коробки DSG, а также о том, чем еще модель DSG 6 отличается от седьмой модификации, рассказывается в отдельной статье .

Достоинства и недостатки

Рассматриваемый тип трансмиссии имеет как положительные, так и отрицательные стороны. К достоинствам коробки можно отнести:

  • Такая трансмиссия может использоваться в паре с силовым агрегатом практически любой мощности;
  • По сравнению с вариатором и автоматом роботизированная версия дешевле, хотя это довольно инновационная разработка;
  • Роботы надежнее других автоматических трансмиссий;
  • За счет внутреннего сходства с механикой легче найти специалиста, который возьмет на себя ремонт агрегата;
  • Более эффективное переключение передач позволяет использовать мощность двигателя без критического увеличения расхода топлива;
  • За счет повышения эффективности машина выбрасывает меньше вредных веществ в окружающую среду.

Несмотря на явные преимущества перед другими автоматическими трансмиссиями, робот имеет несколько существенных недостатков:

  • Если автомобиль оборудован однодисковым роботом, то поездку на таком транспортном средстве нельзя назвать комфортной. При переключении передач будут ощутимые рывки, как будто водитель резко нажимает педаль сцепления на механику.
  • Чаще всего в агрегате выходят из строя сцепление (меньшая плавность зацепления) и исполнительные механизмы. Это усложняет ремонт трансмиссий, так как у них небольшой рабочий ресурс (около 100 тысяч километров).Редко когда сервопривод можно отремонтировать, а новый механизм стоит дорого.
  • Что касается сцепления, то ресурс диска тоже очень маленький — около 60 тысяч. Причем примерно на половину ресурса нужно проводить «соединение» коробки по условию поверхности трения деталей.
  • Если говорить о преселективной модификации DSG, то она оказалась надежнее за счет меньшего времени на переключение скоростей (благодаря этому автомобиль не так сильно тормозит).Несмотря на это, у них все же страдает адгезия.

С учетом перечисленных факторов можно сделать вывод: по надежности и долговечности механике пока нет равных. Если упор делается на максимальный комфорт, то лучше выбирать вариатор (в чем его особенность, читайте здесь ). Следует учитывать, что такая трансмиссия не даст возможности экономить топливо.

В заключение предлагаем короткое видео-сравнение основных типов передач — их плюсы и минусы:

ПОДОБНЫЕ СТАТЬИ

Пользовательская передача видео Aquabats от робота Джимми — Gloopy Industries

Это передача от робота Джимми!

Порадуйте кадета в своей жизни (или в себе!) Специальной видеопередачей от робота Джимми! Идеальный подарок к любому случаю или просто отправьте себе приветствие или совет по организации.Джимми Робот ЗНАЕТ, как организовать. Попробуй это!

Купите свои собственные видеопередачи у робота Джимми сегодня и заставьте улыбаться!

Как разместить видео-запрос:

Добавьте свою собственную передачу видео от робота Джимми в корзину, затем щелкните значок корзины и добавьте приведенную ниже информацию для вашего запроса на передачу в поле «Особые инструкции для продавца». Один из наших дружелюбных сотрудников ответит на любые вопросы по вашему запросу.

  • Для кого это видео и от кого оно? (Включите фонетическое написание для получения бонусных баллов!)
  • По какому случаю?
  • Какое у вас особое сообщение и просьба о содержании?

Примечания к продукту:

Видеопередачи

Джимми отправляются клиентам в течение 7 дней после покупки. Если сообщение о передаче видео будет невозможно в течение этого периода времени, вы будете уведомлены как можно скорее с возможностью оставить или отменить свой заказ с полным возмещением.Все сообщения отправляются через WeTransfer и доступны для скачивания в течение 30 дней после отправки. Обязательно используйте текущий адрес электронной почты при оформлении заказа для доставки и проверьте свою нежелательную почту на наличие сообщений от WeTransfer!

Ограниченное количество передач доступно еженедельно, доступность открывается каждый понедельник!

Продолжительность передачи гарантированно составляет не менее 60 секунд.

Обратите внимание, что робот Джимми не будет отправлять неприемлемые сообщения, использовать грубую лексику или расставаться с кем-либо от вашего имени.Мы оставляем за собой право отклонить ваш запрос, и вам будет предоставлен полный возврат средств.

Оперативный робот для обслуживания высоковольтных линий электропередачи: Ingenta Connect

Цель
Целью данной статьи является улучшение интеллекта при эксплуатации и техническом обслуживании энергосистем, а также краткое описание роботов для линий электропередачи и их ключевых технологий. Силовые кабели высокого напряжения важны каналы для систем передачи электроэнергии. Их особая географическая среда и суровая природная среда могут привести к множеству различных неисправностей.В настоящее время такие спецоперации в опасных и суровых условиях выполняются вручную, что имеет не только высокую трудоемкость и низкую эффективность работы, но также и большие риски для личной безопасности.
Проект / методология / подход
Для работ по техническому обслуживанию, которые проводятся далеко от башни, требуется отключение электроэнергии. С возрастающей оценкой качества передачи и эксплуатационная безопасность, а также острая необходимость в автоматизации и эксплуатации современных энергетических систем, противоречие между этим ручным управлением и современной высококачественной передачей электроэнергии становится все более заметным.Эффективным методом замены ручного обслуживания является использование мобильный робот для переноски рабочего манипулятора и его конечного инструмента, то есть живого робота для обслуживания.
Выводы
Некоторые достижения были достигнуты в ключевых технологиях живых обслуживающих роботов, работа над которыми сделано для удовлетворения основных требований сложной и изменчивой производственной среды и практического применения. Основываясь на существующих результатах исследований живого робота для капитального ремонта, последующие исследования будут сосредоточены на практических потребностях и границах научного и технологического развития, и по-настоящему реализовать человеческую интеграцию между живым капитальным ремонтом робота и рабочей средой человека.Только так робот сможет лучше обслуживать работу и обслуживание энергосистемы.
Оригинальность / ценность
В этом документе рассматривается системная платформа, операционная функция, структурные характеристики и ключевые технологии, задействованные в роботе с силовым кабелем, а также приводится сочетание живых роботов для обслуживания и современных высоких технологий, таких как большие данные и облачные вычисления. и, наконец, будущее указано направление развития робота специального назначения.

Нет доступной справочной информации — войдите в систему для доступа.

Информация о цитировании недоступна — войдите в систему, чтобы получить доступ.

Нет дополнительных данных.

Нет статьи СМИ

Без показателей

Проектирование и разработка трехрычажного робота для проверки линий электропередачи

1. ВВЕДЕНИЕ

Высоковольтные линии электропередачи — один из основных элементов распределения электроэнергии от электростанции или электростанции к потребителю. Однако линия передач подвергается различным условиям окружающей среды, а именно термомеханической нагрузке, механическому напряжению, деградации материала и коррозии материала.Линии передачи, находящиеся в таких условиях, в конечном итоге приводят ко многим проблемам, таким как электрические поломки или даже серьезная авария, если линии передачи не проверяются, не ремонтируются и не заменяются в надлежащее время [1].

Процесс проверки линии передачи включал такие действия, как замена керамических изоляторов и включение или выключение цепи между полюсами [2]. Процедура ручного осмотра линии передачи очень утомительна, опасна и требует много времени [3].Разработка мобильного инспекционного робота не только создаст более безопасную рабочую среду при проверке линии электропередачи, но и повысит эффективность процесса проверки [3].

Исследователи разработали и предложили различные роботы для проверки линий. Wang et al. [4] предложил двухрычажный робот для линии передачи. В этом роботе использовался механизм ходьбы по леске, основанный на двуногой структуре, в которой либо обе ноги помещаются на линию, либо каждая ступня поочередно размещается на линии и вне ее.Другой самобалансирующийся робот с двумя руками был разработан Songyi et al. [5]. Две руки робота держатся за линию передачи и перемещаются вместе с колесом, установленным на руке. Робот интегрирован с противовесом для повышения устойчивости робота при движении по линии передачи.

Xu et al. [6] разработал трехрычажного робота с линиями передачи, который имеет две поддерживающие руки и одну руку-помощник, помещенную между обеими поддерживающими руками. Этот робот был разработан, чтобы преодолевать препятствия, уклоняясь от них с помощью подъемного механизма на каждой руке.Rui et al. [7] разработали трехрычажного робота для проверки линий электропередачи. Роботизированные манипуляторы состоят из резинового колеса и обоих внешних рычагов с захватом для удержания линии. Резиновое колесо позволяет роботу обходить незначительные препятствия, например сварочный аппарат и демпфер.

Наша исследовательская группа уже выступила с инициативами, чтобы предложить различные концептуальные проекты и выбор на основе требований, установленных Tenaga Nasional Berhad, основным поставщиком коммунальных услуг в полуостровную Малайзию [8]. В этой статье представлен прототип трехрычажного робота для проверки линий электропередачи.Робот имеет возможность преодолевать линейные препятствия без ухудшения устойчивости робота.

2. КОНСТРУКЦИЯ РОБОТА КОНТРОЛЯ ТРАНСМИССИОННОЙ ЛИНИИ

2.1. Общие требования к проектированию

На линии передачи установлено множество компонентов для различных целей, а именно: цепь изолятора натяжения, зажим подвески, демпфер, зажим натяжения, перемычка, соединительная муфта и другие компоненты, в зависимости от типа линии передачи, как показано на рисунке 1. Это считается необходимо для робота, чтобы обойти эти встроенные компоненты, чтобы процесс проверки мог быть выполнен эффективно [9].

Рис. 1 Среда линии передачи

[9]

2.2. Робот для осмотра линии передачи

Робот перемещается по линии передачи с помощью роликов, установленных в каждой руке, и преодолевает препятствия, перемещая свою руку вверх, вращая силовой винт, установленный в каждой руке. Робот установлен с шестью моторами; три двигателя приводят в движение ролик на каждом плече для перемещения по линии передачи. Остальные три двигателя прикреплены к силовому винту для обхода линейных препятствий.Концептуальный проект и прототип показаны на рисунке 2.

Рис. 2

Концептуальный дизайн (слева) и прототип трехручного робота для проверки линии передачи (справа)

Трехрукий робот подвешивается к линии передачи с помощью ролика и нижней челюсти в качестве зажимного элемента. Движение приводится в движение роликом на каждом плече. Каждый ролик приводится в движение двигателем, как показано на Рисунке 3.

Рисунок 3

Вид спереди (слева) и вид сбоку (справа) захвата

Механизм обхода препятствия показан на рисунке 4.Положение захвата и движение обхода препятствия реализуется направлением вращения двигателя, соединенного с силовым винтом. Затем для обхода линейного препятствия приводится в действие двигатель. Силовой винт толкает руку вверх. По мере того, как рычаг движется вверх, он следует изгибу профиля с прорезями. В нижней части рычага будет штифт с опорой, чтобы он мог вращаться, когда рычаг следует изгибу паза. Рычаг вернется в исходное положение, изменив направление вращения двигателя, и колесо на рычаге снова прикрепится к леске.Тот же шаг применялся к следующим двум рукам. Механизм обхода препятствий показан на рисунке 5.

Рисунок 4

Механизм обхода линейных препятствий

Рисунок 5

Движение руки для обхода препятствий. (a) начальное состояние (b) состояние обхода препятствия (c) возврат в исходное состояние

Стабильность робота для проверки линии передачи является важным аспектом, который следует учитывать, поскольку она влияет на общее качество изображения, полученного в процессе проверки .

3. РЕЗУЛЬТАТ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Возможность обхода препятствий

Робот должен уметь избегать препятствий на линии передачи, иначе конструкция будет сочтена неудачной. На рис. 6 показано, что ролик и нижняя губка не мешают леску, так как захват рукоятки ослабляется и затягивает захват на линии передачи.

Рисунок 6

Захват рычага во время ослабления (слева) и затягивания (справа) его захвата до линии

Зазор между рычагом и препятствиями составляет от 90 до 130 мм, а максимальный угол поворота рычага 21.6 °, как показано на Рисунке 7.

Рисунок 7

Захват руки во время ослабления (слева) и затягивания (справа) его захвата до линии

3.2. Анализ устойчивости

Значительные изменения центра масс робота при обходе препятствия приводят к нестабильности и склонности робота к раскачиванию. Анализ расчетного центра тяжести выполняется посредством анализа центра масс следующих конфигураций рычагов:

  1. (i)

    Конфигурация 1: Исходная конфигурация; все руки упираются в трансмиссию.

  2. (ii)

    Конфигурация 2: первая рука перемещается вверх, чтобы избежать препятствий, в то время как две другие руки опираются на линию.

  3. (iii)

    Конфигурация 3: вторая рука перемещается вверх, чтобы избежать препятствий, в то время как две другие руки опираются на линию.

  4. (iv)

    Конфигурация 4: Третья рука поднимается, чтобы избежать препятствий, в то время как две другие руки опираются на линию.

Ось робота XYZ и значение центра масс для каждой конфигурации извлекаются из программного обеспечения САПР, как показано на рисунке 8.Координаты центра масс различных конфигураций рычагов приведены в таблице 1.

Рисунок 8

Координатный центр масс, извлеченный из моделирования

Координата Конфигурация рычага

1 2 3 4
X 88.45 98,78 98,80 98,80
Y 250,65 258,67 258,83 258,83
Z 207,58 207,58 207,58 207,58
Таблица 1

Координаты центра масс для различных конфигураций рычага

Имеется небольшое изменение в координате центра масс по оси X и Y , поскольку робот меняет свою конфигурацию по сравнению с исходной конфигурацией, в то время как ось Z остается постоянной на протяжении всей операции.Среднее изменение оси X составляет 10,33 мм, а оси Y — 8,07 мм. Среднее расстояние между центром масс в различных конфигурациях рычагов составляет 13,1 мм. Результаты отображаются в плоскости X Y , как показано на рисунке 9.

Рисунок 9

Координаты центра масс робота в плоскости X Y для различных конфигураций руки

3.3. Крутящий момент двигателя и потребляемая мощность

Значение крутящего момента двигателя, необходимого для вращения силового винта для перемещения рычага вверх для обхода препятствия, анализируется в Solidworks Motion.Скорость двигателя установлена ​​на 225 об / мин в зависимости от спецификации двигателя. Время, необходимое для того, чтобы рука поднялась, чтобы обойти препятствие, составляет 20 с. Средний крутящий момент двигателя и потребляемая мощность составляют 13 Нм и 0,254 Вт. График зависимости крутящего момента двигателя и потребляемой мощности от времени показан на Рисунке 10.

Рисунок 10

График крутящего момента двигателя (вверху) и потребляемой мощности (внизу) в зависимости от времени

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В этой статье представлен робот для осмотра линии передачи с тремя руками, а также анализ устойчивости и двигателя робота.Механизм обхода линейных препятствий достигается за счет использования силового винта и шлицевого профиля. Доказана устойчивость робота во время работы за счет минимальных изменений его центра масс.

Авторы Введение

г-н Мухаммад Файруз Абдул Джалал

Он преподает на кафедре машиностроения Университета Тенага Малайзии. Он получил диплом инж. (FH) в области машиностроения и MSc. получил степень бакалавра мехатроники в Университете прикладных наук Равенсбург — Вайнгартен, Германия, в 2008 и 2010 годах соответственно.

Его исследовательские интересы включают робототехнику, методологию проектирования и системы контроля для энергетики. Он является членом Международной ТРИЗ Ассоциации.

Г-н Хо Мин Фэй

Он получил степень в области машиностроения в Universiti Tenaga Nasional в 2017 году. Сейчас он работает исполнительным директором по производству в Пераке, Малайзия.

Д-р Хайрул Салле Мохамед Сахари

В настоящее время он является профессором кафедры машиностроения Национального университета Тенага.Он получил докторскую степень в Университете Канадзавы, Япония, в 2006 году. Его исследовательские интересы включают робототехнику, мехатронику, искусственный интеллект и машинное обучение.

Г-н Джастин Чан Так Леонг

Он получил степень в области машиностроения в Universiti Tenaga Nasional в 2010 году.

Гибридная гидростатическая трансмиссия позволяет роботам с человеческим изяществом и точностью

Предоставлено: Disney Research.

Новый тип гидростатической трансмиссии, сочетающий в себе гидравлические и пневматические линии, может безопасно и точно управлять манипуляторами роботов, что дает им деликатность, необходимую для того, чтобы подбирать яйцо, не разбивая его.

Эта трансмиссия почти не имеет трения или люфта, обеспечивая исключительную точность при выполнении таких задач, как заправка нити в швейную иглу.

Гибридная трансмиссия позволяет вдвое сократить количество громоздких гидравлических линий, которые потребуются полностью гидравлической системе. Таким образом, роботизированные конечности можно сделать легче и меньше, сказал Джон П. Уитни, доцент кафедры машиностроения и промышленной инженерии Северо-Восточного университета, который руководил разработкой трансмиссии, будучи младшим научным сотрудником Disney Research.

Уитни и его коллеги из Disney Research, Католического университета Америки и Университета Карнеги-Меллона расскажут о новой трансмиссии и созданном с ее помощью гуманоидном роботе в верхней части тела на конференции IEEE по робототехнике и автоматизации, ICRA 2016, 17 мая в Стокгольме. , Швеция.

«Трансмиссия обеспечивает нашему роботу невероятно плавное и быстрое движение, а также позволяет реалистично взаимодействовать с людьми и обращаться с хрупкими предметами», — сказала соавтор Джессика Ходжинс, вице-президент Disney Research и профессор робототехники в Карнеги. Меллон.«На данный момент робот дистанционно управляется человеком-оператором, но мы ожидаем такого же уровня механических характеристик после того, как движения будут автоматизированы».

Уитни сказал, что роботизированный сустав обычно имеет два гидравлических цилиндра, уравновешенных друг с другом. Но в этом последнем проекте исследователи соединили каждый заполненный водой цилиндр с цилиндром, заполненным воздухом. Пневматический цилиндр служит пневматической рессорой постоянного усилия, обеспечивая необходимое усилие предварительного натяга, позволяя соединению перемещаться в обоих направлениях, используя только половину громоздких гидравлических линий.

Исследователи использовали новую трансмиссию для создания простого двухрукого робота-гуманоида со стереокамерами, установленными в голове, который транслировал свой видеосигнал оператору с дисплеем на голове. Руки соединены с идентичной управляющей фигурой, спрятанной за стеной, что позволяет использовать робота для исследования взаимодействия человека с роботом.

«Эта технология позволила нам создать легкие, быстрые и ловкие роботы-манипуляторы», — сказал Уитни. «Они обладают невероятной реалистичной природой, предлагая невиданное ранее сочетание небольшой массы, высокой скорости и точного движения.«

Роботы, использующие эту технологию, идеально подходят для естественного и естественного взаимодействия с людьми. При дистанционном управлении низкое трение и отсутствие люфта позволяют трансмиссии точно передавать контактное усилие оператору, обеспечивая дистанционное осязание с высокой точностью.

Помимо Уитни и Ходжинса, в исследовательскую группу входили Джон Марс из Disney Research, который разработал камеру и систему отображения на голове, и Тяньяо Чен, научный сотрудник Католического университета Америки, который разработал манипуляторы роботов в то время как стажер в Disney Research.


Исследователи разрабатывают гибридную трансмиссию жидкости, позволяющую создавать легкие и быстрые роботы-манипуляторы.
Дополнительная информация: «Робот-бумага гибридной гидростатической передачи и человека — безопасного тактильного телеприсутствия» [PDF, 3.47 МБ]

Предоставлено Disney Research

Ссылка : Гибридная гидростатическая трансмиссия позволяет роботам с человеческим изяществом и точностью (2016, 12 мая) получено 28 ноября 2021 г.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.