Немного об устройстве
Принцип работы коробки-робота достаточно прост – разработчики взяли за основу обычную механическую коробку и оснастили её специальными механизмами, самостоятельно переключающими передачи и включающими/выключающими сцепление.
Для того, чтобы весь этот роботизированный механизм переключения передач работал слаженно, его работой заведует специальный блок управления, собирающий информацию о движении машины и, в зависимости от условий, выбирающий какую передачу нужно включить в данный момент времени.
Суть такой коробки достаточно проста – имеется механическая КПП и электронный блок ее управления. У РКПП все функции, которые должен был выполнять водитель с механической коробкой (выжим сцепления, перевод рычага коробки в нужное положение) выполняется актуаторами – сервоприводами электронного блока.
Благодаря этому надежность КПП возросла за счет использования классической «механики» и возросло удобство ее пользования. Водителю всего лишь необходимо переводить селектор в нужное положение (как в автоматической КПП) и наслаждаться ездой, а электронный блок позаботится о том, чтобы выполнялось переключение передач.
При всем этом многие роботизированные коробки оснащаются еще и ручным управлением, что позволяет управлять водителю коробкой самостоятельно, с единственным отличием – нет необходимости выжимать сцепление.
СЦЕПЛЕНИЕ В РОБОТИЗИРОВАННОЙ КОРОБКЕ ПЕРЕДАЧ
Выражаясь простым языком, роботизированная КПП по своему устройству представляет собой помесь механики и автомата: МКПП с автоматическим сцеплением и такими же переключениями скоростей.
Коробка робот в разрезе
Для того, чтобы наглядно увидеть, как робот выведен в салон, и в чём выражается его отличие от других трансмиссий, достаточно взглянуть на любой автомобиль, оснащённый роботизированной коробкой, – их серийное производство началось крупнейшими автомобильными концернами примерно с середины 2000-х годов.
Что касается поведения машины с роботизированной коробкой на дороге, то характер работы КПП будет во многом схож со своим механическим предшественником, однако утруждать себя самостоятельным переключением скоростей водителю уже не придётся. От взаимодействия автомобилиста с рычагом переключений посредством электронных блоков информация о том, в каком режиме нужно ехать, передаётся в цифровом виде, а затем обрабатывается для обеспечения корректной работы всех механизмов КПП.
Блок передачи информации в данном случае практически так и называется – электронный блок управления (ЭБУ). Селектор переключений у робота чем-то немного напоминает джойстик игровой приставки, его задача – лишь указать ЭБУ, какая скорость необходима машине в текущий момент.Автолюбителями роботизированная коробка передач была воспринята довольно хорошо, их отзывы свидетельствуют о том, что инженерам свою задумку воплотить по большей части удалось:
совместить лучшие характеристики механики: экономию топлива и конструктивную надёжность и удобство и практичность автомата.Встретить робот можно на автомобилях самых разных ценовых категорий: от бюджетного класса до бизнес-сегмента. Даже отечественный производитель свои последние модели автомобилей – «Lada Vesta» и «Lada XRay» — оснастил роботизированной КПП, что говорит ещё и об относительно низкой стоимости технологии такой коробки по сравнению с той же автоматической трансмиссией.
Схема роботизированной коробки передач
Первоначально роботизированные КПП, как и ручные аналоги, оснащались только одним сцеплением. Однако как на этапе тестирования, так и согласно отзывам автомобилистов, после запуска в серийное производство было выявлено определённое количество недоработок, вызывающих неудобства при эксплуатации.
Роботизированные КПП различны по собственной конструкции
Инженерами подобное упущение было оперативно исправлено, и уже вскоре автомобильное сообщество могло увидеть версию РКПП с двумя сцеплениями.В коробке с одним сцеплением переключения передач происходят с помощью механизма, состоящего из двух валов: первичного и вторичного. Сперва вращения двигателя подаются на первичный вал, который по-другому называется «ведущий».
Затем крутящий момент передаётся на колёса с помощью вторичного вала посредством вращения шестерней. Если проводить аналог с действиями водителя при эксплуатации автомобиля с МКПП, то первый вал отвечает за перемещение сцепления, а второй – за переключение передач. Недостаток переноса принципа работы механической трансмиссии в автоматизированное русло заключается в том, что из-за электроники, которая, в целях сохранности сцепления, не передаёт весь необходимый момент сразу, в салоне машины чувствуется явный дискомфорт в виде задержек и последующих пинков.
Высокая экономичность — приблизительно 30%.
Очевидными преимуществами робота в сравнении с аналогами, таким образом, будут выступать:
- долговечность и медленный износ, обусловленные конструкцией, подобной той, которая использовалась в уже проверенных и зарекомендовавших себя весьма надёжными механических коробках передач;
- более низкий расход рабочей жидкости коробки-робота – масла, который обеспечивается относительно небольшими габаритами трансмиссии и, соответственно, гораздо меньшим занимаемым пространством под капотом в сравнении с автоматом;
- габариты РКПП обеспечивают ей ещё одно преимущество в виде прибавки к динамическим характеристикам, особенно на автомобилях массой до 1500 килограммов;
- сцепление показывает наибольшую эффективность именно на роботизированных коробках передач;
- стоимость коробки-робота существенно ниже автоматической трансмиссии, соответственно, и сам автомобиль, который ей оснащён, будет дешевле, если сравнивать его с такой же моделью, но на автомате;
- помимо автоматизированного режима, на роботе практически во всех его вариациях присутствует возможность переключать передачи самостоятельно (аналог АКПП tiptronic);
отрицательные стороны роботизированной КПП
- потребление топлива у автомобилей с интегрированной роботизированной коробкой уменьшено в сравнении с автоматом и вариатором, а также сопоставимо с механикой;
Особенности управления
Некоторые режимы работы РКПП получила от автоматической коробки, а именно:
- «N» — нейтраль. Режим, при котором крутящий момент на колеса от КПП не передается. То есть двигатель работает, на коробку передается вращение, но из-за положения шестерен на колеса оно не передается. Используется при длительной стоянке авто, перед началом движения, после остановки;
- «R» — движение задним ходом. Здесь все просто, водитель переводит селектор в это положение и авто движется назад.
Другие же режимы роботизированной коробки имеют свое обозначение:
- «А/М» или «Е/М» — движение вперед. Этот режим соответствует режиму «D» автоматической коробки, то есть автомобиль движется вперед, а КПП производит переключение передач. В режиме «М» выполняется ручное управление. Переводом селектора в определенный паз выбирается необходимый режим;
- « », «-» — переключатель передач. Кратковременные переводы селектора в сторону « » или «-» обеспечивают переключение передачи при ручном режиме управления «М».
Устройство и принцип работы
Как работает роботизированная коробка передач, уже было отмечено: в качестве одного из основных компонентов – автономного блока, отвечающего за переключение передач, — в роботе используется обыкновенная механика. Актуаторы – такое название получили сервоприводы РКПП от своих разработчиков — в данном случае отвечают за изменение скоростей.
Первый актуатор выполняет функцию активации/дезактивации сцепления, второй отвечает за работу шестерёнок трансмиссии. Таким образом, в выведении в салон автомобиля третьей педали, с помощью которой водитель регулировал бы сцепление самостоятельным нажатием, нет никакой необходимости в машине с роботом.Что касается конструктивных особенностей привода, производители и тут привнесли разнообразие и предложили пользователям два варианта:
- электропривод, управление в котором осуществляется с помощью электрического моторчика, оснащённого редуктором, а также исполнительного механизма;
Схема работы РКПП
- гидравлический привод, в котором механизм переключения выполняется уже иначе – с помощью электромагнитных клапанов, которые приводят в движение цилиндры.
При сравнении этих приводов предпочтение автолюбители, как правило, отдают последнему – гидравлическому, — поскольку он обеспечивает более быстрые переключения, и как результат, увеличение динамики автомобиля. С другой стороны, он входит в комплектацию автомобилей среднего и высокого ценового сегмента, позволить себе приобрести которые может далеко не каждый.
Электроприводом комплектуются более бюджетные варианты. Стоимость самой технологии существенно ниже электрогидравлического аналога.В обоих случаях ЭБУ контролирует работу двигателя, осуществляя автоматический мониторинг за количеством его оборотов в минуту, получает и обрабатывает данные о скорости авто, взаимодействует с антиблокировочной системой и передаёт команды, содержащие оптимальный порядок действий, на исполнительный механизм.
Требуется ли прогрев коробки?
Вроде все просто, и ничего сложного в управлении такой коробки нет – достаточно перевести селектор в нужное положение, и начать движение. И все же следует знать, как управлять коробкой робот, чтобы она работала без проблем.
Начнем с интересного вопроса – нужно ли прогревать КПП перед началом движения зимой? Для автоматической коробки в зимний период прогрев обязателен и выполняется он кратковременным переводом селектора во все положения.
Роботизированная коробка, по сути, механическая и не требует прогрева. И все же зимой перед началом движения прогреть РКПП следует, хотя это не совсем прогрев. Во время стоянки масло в коробке стекает вниз и из-за мороза загустевает. Поэтому рекомендуется зимой после запуска мотора дать время, чтобы масло скорее не прогрелось, а просто растеклось по элементам коробки, снижая между ними трение.
Начало движения на подъем, его преодоление, спуск
Многие автомобили с РКПП не оборудованы системой помощи старта на подъем, поэтому правильно начинать движение нужно научиться самому водителю. При старте на подъем с роботизированной коробкой необходимо поступать, как и с «механикой». Для начала движения селектор переводится в режим «А», плавно нажимается акселератор и одновременно авто снимается с ручника.
При начале движения на подъем в зимний период лучше использовать ручной режим, при этом устанавливать первую передачу. Сильно газовать не стоит, чтобы не было пробуксовки колес.
При движении на подъем при выбранном автоматическом режиме коробка самостоятельно начнет переходить на пониженные передачи, что является вполне логичным, ведь при повышенных оборотах преодолеть подъем легче. Такая КПП оснащена гироскопом, который определяет положение автомобиля, и если датчик показывает подъем, то коробка буде работать соответственно.
При спуске же никаких действий от водителя не требуется. Достаточно перевести селектор в положение «А», и снять ручник. При этом авто будет производить торможение мотором.
Остановка, парковка
И третий немаловажный вопрос – правильность парковки и остановки. После полной остановки авто, селектор необходимо перевести в нейтраль «N», поставить на ручник и после заглушить двигатель. При кратковременных остановках перевод селектора в нейтраль необязателен, вполне можно оставаться и на режиме «А».
МИНУСЫ РОБОТИЗИРОВАННОЙ КОРОБКИ
Ни один механизм, сколь многочисленны бы ни были его достоинства, не лишён и недостатков. У коробки-робота самыми очевидными минусами являются:
- задержки при переключениях в версиях с одним сцеплением. Впрочем, этот недостаток был впоследствии устранён изготовителями, и теперь, чтобы избежать подобного дискомфорта при эксплуатации автомобиля, достаточно выбрать версию, оснащённую РКПП с двумя сцеплениями;
- цена на версию с гидравлическим приводом вплотную приближается к стоимости автомата, это касается и цен на обслуживание агрегата;
- ввиду относительно недавнего поступления на автомобильный рынок роботизированная коробка передач подлежит ремонту далеко не на каждой станции технического обслуживания;
Другие режимы
Это основные правила, как управлять роботизированной коробкой. Но есть и другие особенности, к примеру, некоторые РКПП имеют дополненные режимы – спорт и зимний, так называемая «снежинка».
«Снежинка» направлена на то, чтобы как можно плавнее и без пробуксовок начать движение на обледенелой дороге. Все что она делает, это обеспечивает начало движения сразу со второй передачи и более плавные переходы на повышенные передачи.
Режим «спорт» производит переход на повышенные передачи при больших оборотах, чем в обычном режиме. Это позволяет быстрее ускоряться. То есть, если при обычном режиме переход на 2 передачу выполнялся, к примеру, при 2500 об/мин, то в режиме «спорт» этот переход будет осуществляться при 3000 об/мин.
Теперь о возможности перехода из автоматического режима в ручной и обратно во время движения. Роботизированная коробка без проблем позволяет это делать. Также позволяется самостоятельно понижать или повышать передачу для изменения скорости движения. Но стоит учитывать, что полностью управление коробкой электронный блок не передаст, он будет постоянно контролировать работу.
Поэтому если водителю вздумается перейти, к примеру, на две передачи вниз, то электронный блок сделать это даст, но при этом проконтролирует обороты двигателя и если они не будут соответствовать выбранной передачи, электроника самостоятельно выполнит переход на допустимую передачу – сработает так называемая «защита от дурака».
Здесь все просто – электронный блок запрограммирован так, что каждой передаче соответствует определенный диапазон оборотов двигателя. И если выбранная вручную передача соответствует своему диапазону, то коробка выполнит переключение, а если нет – включит необходимую скорость.
ВЫВОДЫ
роботизированная коробка передач — это чуда техники
Выбор автомобиля с любой трансмиссией должен быть обоснованным, поскольку при последующей эксплуатации придётся столкнуться как с положительными моментами в работе агрегата, так и с некоторыми, порой даже значительными, затруднениями. Роботизированная коробка передач плюсы и минусы тоже имеет, однако число первых явно перевешивает, что и сделало РКПП настолько востребованной в столь короткий срок.
Какая же коробка передач лучше? С точки зрения комфорта, несомненно выигрывает АКПП, хотя разработчики робота и пытались отвоевать эту позицию у автоматической коробки.
А вот более экономически выгодным будет робот. Стоимость самой коробки, ее обслуживание и ремонт обойдутся дешевле. Да и топливо с маслом автомобиль с роботизированной коробкой потребляет меньше, чем с автоматической.
Теперь надежность. Здесь можно поспорить. Ни ту, ни другую коробку нельзя назвать абсолютно надежной в сравнении с той же механикой. Непонятно также, как обе коробки поведут себя в тяжелых условиях. Но АКПП хотя бы более предсказуема, чем робот, от которого неизвестно чего ожидать.
Поэтому какая коробка передач будет лучше, каждый водитель решает сам, исходя из своих представлений об удобстве и комфорте управления автомобилем. Стоит отметить, что робот можно легко принять за автомат: зачастую отсутствие педали сцепления как у автоматической, так и у роботизированной КПП приводит неопытных водителей в замешательство. Поэтому необходимо внимательно изучать характеристики выбранного автомобиля в процессе покупки.
Полезные советы
Напоследок некоторые рекомендации по эксплуатации и обслуживанию роботизированной коробки.
Такая коробка «не терпит» резких нажатий на педаль газа, поэтому лучше осуществлять движение в спокойном режиме. Даже при необходимости ускориться — лучше жать на акселератор плавно, при этом стоит перейти в ручной режим. А при торможении следует наоборот – переходить в автоматический режим.
Особенностью РКПП является наличие небольших толчков при переключении передач. От них можно избавиться достаточно просто – при переключении передач сбрасывать обороты двигателя, то есть действовать по аналогии с обычной механической коробкой.
Наличие ручного режима позволяет даже выполнять выезд «враскачку» в случае, если авто застряло в сугробе. Но при этом на пользу КПП это не пойдет, так как буксовать на РКПП не рекомендуется, это может привести к декалибровке исполнительных механизмов. Поэтому застрявшее авто все же лучше извлекать с привлечением сторонней помощи.
Обязательно при каждом ТО делать инициализацию и проводить диагностику состояния РКПП, что позволит устранить все неисправности коробки еще на раннем этапе.
Есть и другие мелкие особенности таких коробок, которые зависят от изготовителя. Ими лучше сразу поинтересоваться, чтобы в дальнейшем не возникло недоразумений с эксплуатацией роботизированной коробки.