Роботизированная коробка переключения передач: особенности эксплуатации

Современные автомобили оснащены разнообразными системами передач, обеспечивающими комфорт и эффективность вождения. Одной из таких систем является роботизированная коробка переключения передач (РКПП). Она объединяет в себе лучшие качества автоматической и механической коробки, что делает ее популярной среди автомобилистов. Рассмотрим все особенности эксплуатации роботизированных коробок переключения передач.

Устройство обычной коробки передач

Основу классической «механики» составляют два вала — первичный (ведущий) и вторичный (ведомый). На первичный вал через механизм сцепления передаётся крутящий момент от двигателя. Со вторичного вала преобразованный момент идёт на ведущие колёса.

И на первичный, и на вторичный валы посажены шестерни, попарно находящиеся в зацеплении. Но на первичном шестерни закреплены жёстко, а на вторичном — свободно вращаются. В положении «нейтраль» все вторичные шестерни прокручиваются на валу свободно, то есть крутящий момент на колёса не поступает.

Перед включением передачи водитель выжимает сцепление, отсоединяя первичный вал от двигателя. Затем рычагом КПП через систему тяг на вторичном валу перемещаются специальные устройства — синхронизаторы. При подведении муфта синхронизатора жёстко блокирует на валу вторичную шестерню нужной передачи. После включения сцепления крутящий момент с заданным коэффициентом начинает передаваться на вторичный вал, а от него — на главную передачу и колёса. Для сокращения общей длины коробки вторичный вал часто делят на два, распределяя ведомые шестерни между ними.

Устройство работы роботизированной коробки передач

Принцип действия роботизированных коробок передач абсолютно тот же. Единственное отличие в том, что смыканием/размыканием сцепления и выбором передач в «роботе» занимаются сервоприводы — актуаторы. Чаще всего это шаговый электромотор с редуктором и исполнительным механизмом. Но встречаются и гидравлические актуаторы.

Управляет актуаторами электронный блок. По команде  на переключение первый сервопривод выжимает сцепление, второй перемещает синхронизаторы, включая нужную передачу. Затем первый плавно отпускает сцепление. Таким образом, педаль сцепления в салоне больше не нужна — при поступлении команды электроника всё сделает сама. В автоматическом режиме команда на смену передачи поступает от компьютера, учитывающего скорость движения, обороты двигателя, данные ESP, ABS и других систем.

А в ручном — приказ на переключение отдаёт водитель при помощи селектора КПП или подрулевых лепестков.

Фирма Ricardo на примере «робота» Easytronic от модели Opel Corsa предложила заменить раздельные актуаторы для сцепления и выбора передачи одиночным электромагнитным актуатором. Благодаря этому уменьшились размеры и масса агрегата. И самое главное — механизм выбора передачи стал работать в восемь раз быстрее, а общий период разрыва потока мощности сократился до 0,35 с. Вверху — серийный Easytronic, внизу — рисунок разработки Ricardo.

Проблема «робота» — отсутствие обратной связи по сцеплению. Человек чувствует момент смыкания дисков и может переключить скорость быстро и плавно. А электроника вынуждена перестраховываться: чтобы избежать рывков и сохранить сцепление, «робот» надолго разрывает поток мощности от двигателя к колёсам во время переключения. Получаются дискомфортные провалы на разгоне. Единственный способ достичь комфорта при переключениях — сократить их время. А это, увы, означает рост цены всей конструкции.

Роботизированная коробка передач: преимущества и недостатки

Чтобы подробно разобраться в свойствах роботизированной коробки (КПП), следует рассмотреть ее основные плюсы и минусы.

Преимущества

Прежде всего, роботизированные коробки передач чрезвычайно надежны. Если вам важна надежность, то выбор между "роботом" и автоматической КПП станет очевидным. Основой роботизированной КПП есть механическая коробка передач, которая может работать дольше без проблем по сравнению с автоматической КПП.

Другие преимущества роботизированных КПП:

• Количество передач у роботизированных КПП такое же, как и у механических. Это обеспечивает плавное и быстрое переключение передач, что способствует экономии топлива и улучшению динамики автомобиля.
• Роботизированные коробки не нуждаются в сложном ремонте, поэтому их обслуживание стоит недорого.
• При необходимости в таких механизмах можно реализовать ручное переключение передач, обратившись к квалифицированным механикам.
• Роботизированные КПП считаются универсальными благодаря минимальным ограничениям. Они подходят практически для любого транспортного средства, в отличие от вариаторов, не устанавливаемых на грузовики из-за их низкой мощности.

Недостатки

Несмотря на значительные преимущества, роботизированные КПП имеют и некоторые недостатки:

• Переключение передач может быть немного замедленным из-за несовершенства программного обеспечения.
• Некоторые модели роботизированных КПП плохо справляются с разгоном с места.
• Ранние модели таких коробок почти не поддаются извинению, хотя эта проблема менее актуальна для современных механизмов.
• Роботизированные КПП с однодисковым сцеплением могут вызвать рывки и задержки при переключении передач из-за особенностей алгоритма управления.

Какие типичные неисправности роботизированных КПП

Часто у роботизированных КПП возникают следующие проблемы:

• Запоздавшая реакция на повышение оборотов двигателя.
• Посторонние шумы.
• Включение индикатора на приборной панели (восклицательный знак внутри шестерни).
• Рывки при автоматическом переключении передач.
• Сцепление начинает буксовать.
• Утечка трансмиссионной жидкости.

Ранние модели роботизированных КПП также страдают от более серьезных проблем:

• Выгорание контактных групп.
• Проблемы с проводкой.
• Поломки датчиков.
• Неисправности блока управления.

Рекомендации по эксплуатации роботизированных КПП

Водителям автомобилей с роботизированными КПП следует соблюдать определенные правила:

1. На длинных подъемах и спусках следует переключаться на ручное управление во избежание постоянного переключения передач, которое может снизить ресурс узла.
2. При использовании КПП с однодисковым сцеплением перед переключением передачи нужно немного снижать скорость во избежание рывков.
3. На подъемах роботизированная КПП не предотвращает откат, поэтому следует дополнительно удерживать машину тормозом или ручником.
4. Во время остановки следует полностью выжимать тормозную педаль, особенно на автомобилях с преселективными КПП, чтобы компьютер подавал команду на полное размыкание сцепления.

Регулярное обслуживание роботизированной КПП является ключом к длительной и надежной работе. Важно регулярно чистить радиаторы охлаждения КПП во избежание перегрева трансмиссии.

Также следует своевременно менять масло в коробке в соответствии с рекомендациями производителя. Необходимые технические жидкости можно приобрести в интернет-магазине Japan Cars, воспользовавшись услугой подбора расходников по VIN-коду или обратившись к нашим экспертам за консультацией.

Где используется роботизированная коробка передач

Volkswagen

Пионером массового использования преселективных коробок стал концерн Volkswagen, использующий DSG (S tronic у Audi) как  на переднеприводных, так и на полноприводных моделях с продольно и поперечно установленными двигателями. Аббревиатура DSG (Direct Shift Gearbox — коробка прямого включения) стала нарицательным для коробок с двумя сцеплениями — хотя на самом деле это
просто товарный знак.

Революционным решением стала появившаяся в начале 80-х трансмиссия с двумя сцеплениями DCT (dual clutch transmission). Рассмотрим её работу на примере 6-ступенчатой коробки DSG концерна Volkswagen. У коробки два вторичных вала с расположенными на них ведомыми шестернями  и синхронизаторами — как у шестиступенчатой «механики» Гольфа. Фокус в том, что первичных валов тоже два: они вставлены друг в друга по принципу матрёшки. Каждый из валов соединяется с двигателем через отдельное многодисковое сцепление. На внешнем первичном валу закреплены шестерни второй, четвёртой и шестой передач, на внутреннем — первой, третьей, пятой и заднего хода. Допустим, автомобиль начинает разгон с места. Включается первая передача (муфта блокирует ведомую шестерню первой передачи). Замыкается первое сцепление, и крутящий момент через внутренний первичный вал передаётся на колёса. Поехали!

Другие марки

Сегодня коробки DCT есть не только у Фольксвагена, но и у компаний BMW, Ford, Mitsubishi и FIAT. Преселективные коробки признали даже инженеры Porsche, которые используют в своих машинах только проверенные технологии. Аналитики прогнозируют, что в будущем наиболее распространёнными трансмиссиями станут DCT и вариаторы. А дни третьей педали, похоже, сочтены — скоро она исчезнет даже из самых драйверских спорткаров. Человечество выбирает то, что удобнее.

Интересно. Что такое FM-трансмиттер.