Transmisie manuală - cutie de viteze robotică

Orice mașină modernă nu va putea porni și deplasa fără probleme dacă nu există transmisie în dispozitivul său. Astăzi, există o mare varietate de toate tipurile de cutii de viteze, care nu numai că permit șoferului să aleagă opțiunea care se potrivește capacităților sale financiare, ci și să permită obținerea unui confort maxim din conducerea unui vehicul.

Pe scurt despre principalele tipuri de transmisie este descris în revizuire separată... Acum, să vorbim mai detaliat despre ce este o cutie de viteze robotică, principalele sale diferențe față de o cutie de viteze manuală și să luăm în considerare și principiul de funcționare al acestei unități.

Ce este o cutie de viteze robotică

Funcționarea cutiei de viteze este aproape identică cu cea analogică mecanică, cu excepția unor caracteristici. Dispozitivul robotului include multe părți care alcătuiesc versiunea mecanică a cutiei deja familiare tuturor. Principala diferență dintre cea robotică este că controlul său este de tip microprocesor. În astfel de cutii de viteze, schimbarea vitezei se realizează prin electronică pe baza datelor de la senzorii motorului, pedalei de gaz și roților.

O cutie robotică poate fi numită și mașină automată, dar acesta este un nume incorect. Faptul este că transmisia automată este adesea utilizată ca concept generalizator. Deci, același variator are un mod automat pentru comutarea rapoartelor de transmisie, deci pentru unii este și automat. De fapt, robotul este mai aproape de o cutie mecanică în structură și principiu de funcționare.

În exterior, este imposibil să se distingă o transmisie manuală de o transmisie automată, deoarece acestea pot avea un selector și un corp identic. Puteți verifica transmisia numai în timp ce vehiculul conduce. Fiecare tip de unitate are propriile sale caracteristici de lucru.

Scopul principal al unei transmisii robotizate este de a face conducerea cât mai ușoară posibil. Șoferul nu trebuie să schimbe treptele singur - această lucrare se face de către unitatea de comandă. În plus față de confort, producătorii de transmisii automate se străduiesc să își reducă produsele. Astăzi, robotul este cel mai bugetar tip de cutie de viteze după mecanică, dar nu oferă un confort de conducere precum un variator sau automat.

Principiul unei cutii de viteze robotizate

Transmisia robotică poate trece la următoarea viteză, fie automat, fie semi-automat. În primul caz, unitatea microprocesorului primește semnale de la senzori, pe baza cărora se declanșează algoritmul programat de producător.

Majoritatea cutiilor de viteze sunt echipate cu un selector manual. În acest caz, vitezele se vor activa automat. Singurul lucru este că șoferul poate semnaliza în mod independent momentul pornirii unei trepte de viteză în sus sau în jos. Unele transmisii automate de tip Tiptronic au un principiu similar.

Pentru a mări sau micșora viteza, șoferul deplasează maneta selectorului spre + sau spre -. Datorită acestei opțiuni, unii oameni numesc această transmisie secvențială sau secvențială.

Cutia robotică funcționează după următoarea schemă:

1. Șoferul acționează frâna, pornește motorul și deplasează comutatorul modului de conducere în poziția D;
2. Semnalul de la unitate merge la unitatea de control a cutiei;
3. În funcție de modul selectat, unitatea de control activează algoritmul corespunzător în funcție de care va funcționa unitatea;
4. În procesul de mișcare, senzorii trimit semnale către „creierul robotului” despre viteza vehiculului, despre sarcina unității de putere, precum și despre modul curent al cutiei de viteze;
5. De îndată ce indicatorii încetează să corespundă cu programul instalat din fabrică, unitatea de control emite o comandă pentru a trece la o altă treaptă de viteză. Aceasta poate fi fie o creștere, fie o scădere a vitezei.

Atunci când un șofer conduce o mașină cu mecanici, el trebuie să-și simtă vehiculul pentru a determina momentul când să treacă la o viteză diferită. Într-un analog robotizat, are loc un proces similar, doar șoferul nu trebuie să se gândească când trebuie să mute maneta schimbătorului în poziția dorită. În schimb, microprocesorul o face.

Sistemul monitorizează toate informațiile de la toți senzorii și selectează uneltele optime pentru o sarcină specifică. Pentru a permite electronicii să schimbe vitezele, transmisia are un actuator hidromecanic. Într-o versiune mai obișnuită, în loc de hidromecanică, este instalată o acționare electrică sau o acționare servo, care conectează / deconectează ambreiajul din cutie (apropo, acest lucru are o oarecare similitudine cu cutia de viteze automată - ambreiajul nu este situat acolo unde este în cutia de viteze manuală, și anume în apropierea volantului, ci în cazul în sine transmitere).

Când unitatea de comandă dă un semnal că este timpul să treceți la o viteză diferită, prima servo-acționare electrică (sau hidromecanică) este activată mai întâi. Decuplează suprafețele de frecare ale ambreiajului. Cel de-al doilea servo mută apoi roțile dințate din mecanism în poziția dorită. Apoi primul eliberează încet ambreiajul. Acest design permite mecanismului să funcționeze fără participarea șoferului; prin urmare, o mașină cu transmisie robotizată nu are o pedală de ambreiaj.

Multe cutii selector au poziții forțate ale angrenajului. Acest așa-numit tiptronic permite șoferului să controleze independent momentul trecerii la o viteză mai mare sau mai mică.

Dispozitiv de cutie de viteze robotizat

Astăzi, există mai multe tipuri de transmisii robotizate pentru autoturisme. Acestea pot diferi unele de altele în unele actuatoare, dar părțile principale rămân identice.

Iată nodurile incluse în cutia de viteze:

1. Ambreiaj. În funcție de producător și de modificarea unității, aceasta poate fi o parte cu o suprafață de frecare sau mai multe discuri similare. Cel mai adesea, aceste elemente se află în lichidul de răcire, ceea ce stabilizează funcționarea unității, împiedicând supraîncălzirea acestuia. Opțiunea preselectivă sau dublă este considerată mai eficientă. În această modificare, în timp ce o treaptă este cuplată, al doilea set se pregătește să pornească viteza următoare.
2. Partea principală este o cutie mecanică convențională. Fiecare producător folosește modele proprii diferite. De exemplu, un robot de marca Mercedes (Speedshift) este intern o transmisie automată 7G-Tronic. Singura diferență dintre unități este că, în locul unui convertor de cuplu, se folosește un ambreiaj cu mai multe discuri de frecare. BMW are o abordare similară. Cutia sa SMG se bazează pe o cutie manuală cu șase trepte.
3. Transmisie ambreiaj și transmisie. Există două opțiuni - cu o acționare electrică sau un analog hidromecanic. În primul caz, ambreiajul este stors de un motor electric, iar în al doilea - de cilindrii hidraulici cu supape EM. Acționarea electrică funcționează mai lent decât hidraulica, dar nu necesită menținerea unei presiuni constante în linie, din care funcționează tipul electro-hidraulic. Robotul hidraulic trece la etapa următoare mult mai repede (0,05 secunde versus 0,5 secunde pentru un analog electric). O cutie de viteze electrică este instalată în principal pe mașinile de buget, iar o cutie de viteze hidromecanică este instalată pe mașinile sport premium, deoarece viteza schimbătorului de viteze este extrem de importantă în ele, fără a întrerupe alimentarea cu energie a arborelui de antrenare.
4.  Senzor. Există o mulțime de astfel de piese în robot. Ei monitorizează mulți parametri diferiți ai transmisiei, de exemplu, poziția furcilor, rotațiile arborilor de intrare și ieșire, în ce poziție este blocat comutatorul selector, temperatura lichidului de răcire etc. Toate aceste informații sunt transmise dispozitivului de control al mecanismului.
5. ECU este o unitate cu microprocesor, în care sunt programați diferiți algoritmi cu indicatori diferiți proveniți de la senzori. Această unitate este conectată la unitatea principală de comandă (de acolo provin date despre funcționarea motorului), precum și la sistemele electronice de blocare a roților (ABS sau ESP).
6. Actuatoare - cilindri hidraulici sau motoare electrice, în funcție de modificarea cutiei.

Specificul activității RKPP

Pentru ca vehiculul să înceapă fără probleme, șoferul trebuie să utilizeze corect pedala de ambreiaj. După ce a inclus prima sau marșarierul, trebuie să elibereze pedala fără probleme. Odată ce șoferul are o senzație de cuplare a discurilor, pe măsură ce eliberează pedala, poate adăuga turații la motor, astfel încât mașina să nu se oprească. Așa funcționează mecanica.

Un proces identic are loc în omologul robot. Numai în acest caz nu este necesară o mare abilitate de la șofer. El trebuie doar să mute comutatorul de cutie în poziția corespunzătoare. Mașina va începe să se deplaseze în conformitate cu setările unității de comandă.

Cea mai simplă modificare cu un singur ambreiaj funcționează la fel ca mecanica clasică. Cu toate acestea, în același timp, se observă prezența unei probleme - electronica nu înregistrează feedback-ul de la ambreiaj. Dacă o persoană este capabilă să stabilească cât de ușor este necesar să eliberați pedala într-un anumit caz, atunci automatizarea funcționează mai rigid, astfel încât mișcarea mașinii este însoțită de scuturi tangibile.

Acest lucru se simte în special în modificările cu o acționare electrică a actuatoarelor - în timp ce treapta de viteză se schimbă, ambreiajul va fi într-o stare deschisă. Acest lucru va însemna o rupere a fluxului de cuplu, din cauza căreia mașina începe să încetinească. Deoarece viteza de rotație a roților este deja mai puțin consistentă cu angrenajul angrenat, are loc o ușoară mișcare.

O soluție inovatoare la această problemă a fost dezvoltarea unei modificări cu dublu ambreiaj. Un reprezentant izbitor al unei astfel de transmisii este Volkswagen DSG. Să aruncăm o privire mai atentă la caracteristicile sale.

Caracteristici ale cutiei de viteze robotizate DSG

Acronimul înseamnă cutie de viteze cu schimbare directă. De fapt, acestea sunt două cutii mecanice instalate într-o singură carcasă, dar cu un singur punct de conectare la șasiul mașinii. Fiecare mecanism are propriul ambreiaj.

Principala caracteristică a acestei modificări este modul preselecțional. Adică, în timp ce primul arbore funcționează cu angrenajul cuplat, electronica conectează deja angrenajele corespunzătoare (atunci când accelerați pentru a crește angrenajul, când decelerați la coborâre) ale celui de-al doilea arbore. Actuatorul principal trebuie doar să deconecteze un ambreiaj și să îl conecteze pe celălalt. De îndată ce este primit un semnal de la unitatea de comandă pentru a trece la o altă treaptă, ambreiajul de lucru se deschide, iar cel de-al doilea cu roți dințate deja conectate este imediat conectat.

Acest design vă permite să călătoriți fără scuturi puternice atunci când accelerați. Prima dezvoltare a unei modificări preselective a apărut în anii 80 ai secolului trecut. Este adevărat, atunci roboții cu ambreiaj dublu au fost instalați pe mașinile de curse și de curse în care viteza și precizia schimbării vitezelor sunt de o mare importanță.

Dacă comparăm caseta DSG cu un automat clasic, atunci prima opțiune are mai multe avantaje. În primul rând, datorită structurii mai familiare a elementelor principale (producătorul poate lua ca bază orice analog mecanic gata), o astfel de cutie va fi mai ieftină la vânzare. Același factor afectează întreținerea unității - mecanica este mai fiabilă și mai ușor de reparat.

Acest lucru a permis producătorului să instaleze o transmisie inovatoare pe modelele bugetare ale produselor lor. În al doilea rând, mulți proprietari de vehicule cu o astfel de cutie de viteze observă o creștere a eficienței mașinii în comparație cu un model identic, dar cu o cutie de viteze diferită.

Inginerii concernului VAG au dezvoltat două variante ale transmisiei DSG. Una dintre ele este etichetată cu 6, iar cealaltă este 7, care corespunde numărului de pași din casetă. De asemenea, un automat cu șase trepte folosește un ambreiaj umed, iar un analog cu șapte trepte folosește un ambreiaj uscat. Mai multe detalii despre avantajele și dezavantajele cutiei DSG, precum și despre diferența în care modelul DSG 6 diferă de cea de-a șaptea modificare, este descris în articol separat.

Avantaje și dezavantaje

Tipul de transmisie considerat are laturi pozitive și negative. Avantajele cutiei includ:

• O astfel de transmisie poate fi utilizată în tandem cu o unitate de putere de aproape orice putere;
• Comparativ cu un variator și o mașină automată, versiunea robotică este mai ieftină, deși aceasta este o dezvoltare destul de inovatoare;
• Roboții sunt mai fiabili decât alte transmisii automate;
• Datorită similitudinii interne cu mecanicii, este mai ușor să găsiți un specialist care să se ocupe de reparația unității;
• Schimbarea mai eficientă a treptelor permite utilizarea puterii motorului fără o creștere critică a consumului de combustibil;
• Prin îmbunătățirea eficienței, mașina emite substanțe mai puțin dăunătoare în mediu.

În ciuda avantajelor clare față de alte transmisii automate, robotul are câteva dezavantaje semnificative:

• Dacă mașina este echipată cu un robot cu un singur disc, atunci călătoria pe un astfel de vehicul nu poate fi numită confortabilă. La schimbarea treptelor de viteză, vor exista scuturi tangibile, ca și cum șoferul aruncă brusc pedala ambreiajului asupra mecanicii.
• Cel mai adesea, ambreiajul (cuplarea mai redusă a angrenajului) și dispozitivele de acționare nu intră în unitate. Acest lucru complică repararea transmisiilor, deoarece acestea au o resursă mică de lucru (aproximativ 100 de mii de kilometri). Servo-urile sunt rareori reparabile, iar mecanismele noi sunt scumpe.
• În ceea ce privește ambreiajul, resursa discului este, de asemenea, foarte mică - aproximativ 60 de mii. Mai mult, aproximativ la jumătate din resursă este necesar să se efectueze "conexiunea" cutiei sub condiția suprafeței de frecare a pieselor.
• Dacă vorbim despre modificarea preselectivă a DSG, atunci s-a dovedit a fi mai fiabilă din cauza timpului mai mic pentru comutarea vitezelor (datorită acestui fapt, mașina nu încetinește atât de mult). În ciuda acestui fapt, aderența încă suferă în ele.

Luând în considerare factorii enumerați, putem concluziona că, în ceea ce privește fiabilitatea și viața profesională, mecanica nu are încă egal. Dacă se pune accent pe confortul maxim, atunci este mai bine să alegeți un variator (care este particularitatea sa, citiți aici). Trebuie avut în vedere faptul că o astfel de transmisie nu va oferi posibilitatea de a economisi combustibil.

În concluzie, oferim o scurtă comparație video a principalelor tipuri de transmisii - argumentele pro și contra:

Cum să alegi o mașină, care cutie este mai bună: automat, variator, robot, mecanică

Întrebări și răspunsuri:

Care este diferența dintre un automat și un robot? Transmisia automată funcționează în detrimentul unui convertor de cuplu (nu există un cuplaj rigid cu volantul prin ambreiaj), iar robotul este analog mecanic, doar turațiile sunt comutate automat.

Cum se schimbă vitezele la o cutie de robot? Principiul conducerii unui robot este identic cu conducerea unei mașini automate: modul dorit este selectat pe selector, iar turația motorului este reglată de pedala de accelerație. Vitezele se vor schimba de la sine.

Câte pedale sunt într-o mașină cu robot? Deși robotul este similar din punct de vedere structural cu un mecanic, ambreiajul este decuplat automat de la volantă, astfel încât o mașină cu transmisie robotizată are două pedale (gaz și frână).

Cum să parchezi corect o mașină cu o cutie de robot? Modelul european trebuie parcat în modul A sau în marșarier. Dacă mașina este americană, atunci există un mod P pe selector.