Роботизированная коробка передач: устройство, неисправности, обслуживание

Роботизированная коробка передач, иначе называемая коробкой-роботом, уже перестала быть технологической новинкой. По факту, она представляет собой доработанную механическую коробку передач, в которой переключение скоростей осуществляется в автоматическом режиме. Такой агрегат сегодня представляет интерес для все большего числа автолюбителей, так что Avto.pro решил разобраться в достоинствах и недостатках этого агрегата, а также разобраться в его устройстве, основных неисправностях, а также особенностях эксплуатации и обслуживания.

Важные моменты

Роботизированная коробка переключения передач (сокр. РКПП) представляет собой обычную механическую КП, дополненную устройствами выжима сцепления, а также механизмами выбора и переключения скоростей. Подобные устройства и механизмы называют актуаторами. Например, устройство, ответственное за выжим сцепления, называют актуатором сцепления. РКПП нельзя было бы назвать роботизированной, если бы она не работала в тандеме с электроникой. И действительно: за контролем работы агрегата «следит» автомобильный ЭБУ и несколько специальных датчиков. Итого имеем:

• РКПП сильно напоминают МКПП;
• Агрегат оснащен актуаторами, которые берут на себя задачу включения передач, выжима сцепления;
• В тандеме с коробкой передач работает электроника (датчики, ЭБУ).

Для того чтобы разбираться с устройством РКПП дальше, предлагаем вспомнить, как устроена обычная «механика». Ее основой является пара валов: ведущий (первичный) и ведомый (вторичный). Крутящий момент от работающего двигателя передается ведущему валу посредством механизма сцепления . В свою очередь, ведомый вал отвечает за передачу преобразованного крутящего момент ведущим колесам транспортного средства. На обоих валах находятся попарно сцепленные шестерни, однако на ведущем валу они закреплены жестко, тем как на вторичном валу они могут свободно вращаться. К примеру, на нейтральной передаче вторичные шестерни могут прокручиваться на валу свободно, не передавая момент на колеса.

Включая передачу, водитель должен выжать сцепления. Таким образом первичный вал отсоединяется от двигателя. Теперь дело за рычагом переключения передач. Через систему тяг усилие от рычага передается механизмам, называемым синхронизаторами. Именно синхронизаторы жестко блокируют вторичную шестерню выбранной передачи на валу. Это и есть выбор передачи, т.е. выбор коэффициента преобразования крутящего момента, который будет передаваться главной передаче и колесам автомобиля. Роботизированная коробка передач работает по тому же принципу . Вопрос лишь в том, как реализован выбор передачи.

Подробнее об устройстве и работе

В качестве примера возьмем 6-ступенчатую РКПП. Как уже было указано выше, она будет сильно напоминать механическую коробку передач , дополненную актуаторами. Самые современные модели таких коробок передач будут иметь сразу два ведущих вала – один из них имеет полость, внутри которой вращается второй вал. Внешний вал посредством шестерней связан со 2-,4-, а также 6-й передачей. На внутреннем валу располагаются шестерни оставшихся трех передач, плюс передачи заднего хода. Это т.н. двойное сцеплениие, а сама коробка передач называется преселективной.

Запчасти на nissan primera

Запчасти на audi 50

Вернемся немного назад и рассмотрим актуаторы. По факту они являются лишь исполнительными устройствами, отвечающими за работу сцепления в автоматическом режиме. То, что человек делал вручную, теперь делают именно актуаторы. Управляет исполнительными устройствами электронный блок управления автомобиля – прямо как это делал бы человек, выбирая время переключения передачи. Сам привод сцепления и передач при этом может быть:

1. Электрическим. Основой такого привода являются сервомеханизмы, хотя в некоторых случаях он имеет гидромеханический блок, перемещающий механизм сцепления;
2. Гидравлическим. Основой являются гидроцилиндры, управляемые через электромагнитные клапаны.

Система электронного управления , получающая данные от датчиков, как бы следит за состоянием роботизированной коробки передач. Они учитывает такие показатели ее работы: положение селектора, количество вращений, температурный режим масла и давления. Последние два параметра являются опциональными – ЭБУ учитывает их лишь в коробках-роботах с гидравлическим приводом актуаторов . В ЭБУ записаны алгоритмы, которые учитывают также текущие параметры работы двигателя, ABS- и EPS-систем и т.д. Исходя из целого набора параметров, управляющий блок дает команды актуаторам. А именно:

1. Первый актуатор выжимает сцепления;
2. Второй начинает перемещать синхронизатор и выбирает нужную передачу;
3. Первый начинает отпускать сцепление.

Читатель мог догадаться, что появление двойного сцепления связано с тем, что наиболее простые РКПП меняли передачи слишком медленно. Более современные агрегаты практически полностью лишены этого недостатка. В зависимости от выбранной передачи, один из их валов вращается вхолостую, тем временем как второй вал берет на себя преобразование и передачу крутящего момента. Модель DSG от Volkswagen может переключить скорость за 0,1 секунду. Однако за скорость переключения передач пока что приходится платить пусть и незначительной, но все же потерей надежности.

Преимущества и недостатки коробок-роботов

Коробки-роботы появились относительно недавно, однако они быстро стали популярными. Автолюбители оценили удобство и комфорт, которые они обеспечивают. Любители автоспорта обратили внимание на наиболее совершенные роботы, которые могли переключать передачи за доли секунд . Разумеется, у таких агрегатов есть и своим минусы, но начнем, пожалуй, с плюсов:

• Роботизированные коробки передач довольно надежны – в их основе лежит механическая коробка передач, которая надежнее вариаторов и даже «автоматов»;
• Число передач в роботах соответствует числу передач в механических коробках передач;
• Агрегат достаточно дешев в ремонте;
• Трансмиссия с роботизированной коробкой передач имеет значительный эксплуатационный ресурс – ресурс сцепления у нее на 40% больше, чем у «механики»;
• В агрегате легко реализовать функцию ручного переключения передач;
• Агрегат повышает топливную экономичность транспорта.

Может показаться, что роботы лишены недостатков. Это не совсем так, однако нельзя не отметить, что они становятся все более популярными и востребованными, в отличие от тех же вариаторов . Кстати, от последних роботизированные агрегаты отличаются еще и универсальностью. Вариаторы обычно устанавливают на легковушки, – у них есть определенные ограничения по мощности – тем временем как коробками-роботами можно оснастить практически любой транспорт. Если говорить о минусах, то РКПП не может похвастать:

• Слегка замедленным переключением скоростей и общей «вялостью» трансмиссии (проблема зачастую кроется в несовершенной программной части);
• Некоторые модели агрегатов плохо показывают себя при стартах с места, а иногда и при переключении передач (также проблема программной части);
• Многие модели коробок-роботов нельзя перепрограммировать;
• В некоторых условиях водителю нужно переходить на ручное переключение передач.

Как можно видеть, недостатков у роботизированных агрегатов не так уж много. Много негатива такие коробки передач собрали еще в те годы, когда ими стали массово оснащать легковой транспорт. Мнения автолюбителей были оснащены автоконцернами, так что сегодня роботов можно смело назвать следующим этапом развития механических коробок передач . Сегодня на дорогах много автомобилей с РКПП, программную часть которых нельзя изменить, однако современных роботов перепрошить можно.

Характерные неисправности

Часто можно слышать, что роботизированные коробки передач крайне ненадежны. Первые модели таких агрегатов и впрямь выходили из строя довольно часто, однако более новые модели немногим уступают традиционным МКПП и АКПП в живучести и работоспособности. В пользу коробок-роботов говорит и тот факт, что они находят все более широкую популярность в автомобилестроении. Однако об их характерных неисправностях стоит поговорить. К основным признакам неисправностей относят:

• Пробуксовку сцепления;
• Слишком медленную реакцию на увеличение оборотов силового агрегата;
• Появление звуковых шумов (стук, жужжание или вой);
• Работа светового индикатора на приборной панели;
• Рывки при автоматическом переключении передач во время плавного движения;
• Подтекание трансмиссионной жидкости;
• Полный выход трансмиссии из строя.

Как читатель уже знает, коробки-автоматы по своей сути являются доработанной «механикой», а значит, для них характерны те же неисправности, что и для обычных МКПП. В частности:

• Износ вилки выбора скорости;
• Износ подшипников качения.

Электрические компоненты РКПП также могут выйти из строя. Несмотря на то, что в роботизированных агрегатах практически вся электрика имеет большой эксплуатационный ресурс , поломки не являются редкостью. Особенно если речь идет об РКПП морально устаревших моделей. Можно отметить такие неисправности:

• Выгорание контактов электроприводов;
• Повреждение проводки;
• Выход датчиков из строя;
• Выгорание контактных групп;
• Неисправность блока управления.

Как правило, электрика выходит из строя по причине перегрева. Автолюбителю важно следить за работоспособностью охлаждающей системы. К примеру, каналы системы могут забиться – это приведет к затрудненному току охлаждающей жидкости с последующим перегревом отдельных элементов РКПП. Также стоит следить за состоянием масла. Оно не только предотвращает сухое трение, но я забирает и отводит излишки тепла.

Коротко об обслуживании

Для бесперебойной работы коробки-робота ее необходимо периодически обслуживать. Эксперты отмечают, что РКПП стоит обслуживать не менее одного раза каждые 50 тыс. км. пробега. При этом строго рекомендована чистка контактов или же их замена в случае необходимости. Тоже касается замены охлаждающей жидкости. Все необходимые расходники можно найти в обычном магазине автохимии или же в онлайн-магазине. Хоть они и могут обойтись недешево, мы заостряем внимание читателей: роботизированные агрегаты требовательны к качеству обслуживания и на нем нельзя экономить – это может вылиться в поломку, с устранением которой можно влететь в копеечку.

При замене масла рекомендуется провести т.н. адаптацию точки захвата сцепления. Адаптация позволит решить проблему несвоевременного срабатывания «робота», а также позволит эксплуатировать изношенные элементы сцепления чуть дольше. После адаптации пользование автомобилем становится намного более комфортном – это отмечает все владельцы транспорта с роботизированной коробкой передач. Отметим, что если трансмиссия начала издавать писк в ходе работы, адаптация вряд ли поможет . В этом случае стоит обращаться на СТО для диагностики. С высокой вероятностью потребуется замена комплектующих сцепления.

Вывод

Роботизированные коробки передач становятся все более популярными. Многие иностранные автоконцерны оснащают ими модели собственного транспорта в одной из его комплектаций. По тому же пути идет, например, «Автоваз», выпустивший Lada Granta с РКПП. Причин такой популярности у роботов много. Это и комфортность, и простота в управления, и топливная экономичность. Наиболее современные модели агрегатов переключают передачи очень быстро и даже поддаются перепрограммированию. В сравнении с первыми моделями, современные роботы сильно шагнули вперед и стали главным конкурентом хорошо известной и испытанной временем «механики».

Что такое роботизированная коробка передач (РКПП)?

На что только не идут люди, лишь бы не выжимать сцепление! Пожалуй, апогеем сложности стала коробка-автомат, после которой конструкторы поняли, что создали монстра и надо бы что-то попроще. И правда, более простую конструкцию имеет вариатор и даже, как ни странно, роботизированная коробка переключения передач, она же РКПП, РКП, DCT, DSG или «робот».

Как и все автомобильные новинки, первые модели РКПП были не самыми удачными и удобными в работе. Но со временем их конструкция совершенствовалась, так что сегодняшние модификации могут похвастаться и скоростью реакции, и надежностью.

1. Что же такое роботизированная коробка переключения передач?
2. Виды РКПП
3. РКПП с одним сцеплением
4. РКПП с двумя сцеплениями
5. Устройство и принцип работы РКПП с одним сцеплением
6. Устройство и принцип работы РКПП с двумя сцеплениями
7. Плюсы и минусы роботизированной коробки
8. Заключение

Что же такое роботизированная коробка переключения передач?

Основной принцип действия «коробки-робота» мало чем отличается от классической «механики» (за что ее, кстати, ценят автолюбители). Есть первичный вал, на который идет крутящий момент от двигателя, и вторичный, который передает вращение на главную передачу. И есть сцепление, необходимое для размыкания коробки и двигателя для переключения передач.

Главное отличие состоит в том, что управляет всем этим не водитель, а электроника. Система датчиков и электронный блок управления (ЭБУ) определяет, когда нужно разомкнуть сцепление, какую передачу включить, затем задействует сервомеханизмы (актуаторы) и умная техника срабатывает без участия человека. А значит, педаль сцепления больше не нужна. Ура!

Сервоприводов в коробке два:

• задача одного размыкать сцепление;
• второго – перемещать синхронизаторы для включения нужной передачи.

Управляться они могут в ручном режиме (когда водитель управляет сцеплением с помощью селектора РКП или подрулевыми лепестками) или автоматикой, когда вся информация поступает с многочисленных датчиков на ЭБУ, обрабатывается, и в виде команд поступает на блок управления коробкой.

Управление сервоприводами может осуществляться двумя способами:

1. электромотором;
2. гидравликой.

Первый однозначно дешевле, проще и надежней, но слегка «тупит» и потому не подходит для крутых спорткаров. Гидравлическая система работает быстрей и четче, но и цена ее выше.

Виды РКПП

В своем развитии «робот» прошел путь от «почти механики» до «автомата», соответственно росла надежность и скорость работы. Первые РКПП практически дублировали конструкцию механической коробки, с поправкой на другой принцип привода механизмов. На смену им пришли роботизированные коробки с двумя сцеплениями, и вот они произвели настоящий переворот во взглядах на этот вид трансмиссии.

РКПП с одним сцеплением

Первый опыт, первые ласточки, первые ошибки. Робот с одним сцеплением по своему принципу дублирует механическую коробку передач. Точно так же с помощью сцепления ведущий вал соединяется в коленвалом двигателя, а от него момент вращения передается на ведомый вал через шестерни-синхронизаторы.

Электроника разъединяет сцепление, переключает передачу, и затем плавно включает сцепление. В принципе, всё то же самое, что делает сам водитель. Вот только электроника немного подтормаживает с включением сцепления, из-за чего при разгоне получаются провалы скорости. Не самое приятное ощущение.

Этот вид коробок сегодня устанавливается на бюджетные модификации автомобилей. Он больше подходит для плавного «семейного» вождения и совершенно не годится для любителей рвануть с места на «соточку».

РКПП с двумя сцеплениями

А вот это уже более интересная конструкция, в которой проведена качественная работа над ошибками.
Как сделать так, чтобы не было бесящих секундных провалов? Конструкторы решили эту проблему, установив сразу два первичных вала (то есть оба они связаны с двигателем).

Один вал пустотелый, и в него вставлен второй. Каждый из них управляется отдельным механизмом сцепления. Когда автомобиль трогается с места, включается первая передача на первом валу, при этом второй еще неподвижен, но к нему уже подключена вторая передача. Как только она понадобится, второй вал включается в работу сразу, без задержек. И вторая передача уже на нём включена.

Эта конструкция сегодня пользуется огромным успехом у автоинженеров. Преселективные РКП оказались удобными, надежными и комфортными. Конечно, за такое удовольствие приходится платить, но оно того стоит.

Устройство и принцип работы РКПП с одним сцеплением

Рассматривая устройство простой РКПП, можно всё время повторять фразу «как на механике». Основные конструктивные элементы этой коробки:

1. Сцепление. Это стандартное, привычное нам механическое сцепление, никакого гидротрансформатора, как у АКПП, никакой жидкости ATF в нём нет;
2. Первичный (ведущий) вал. На нём жестко закреплены шестерни, которые постоянно вращаются вместе с ним. Сам вал соединен с механизмом сцепления;
3. Вторичный (ведомый) вал. На нём тоже насажены шестерни (по количеству столько же, сколько на первичном валу), но они не зафиксированы жестко, а могут свободно проворачиваться. Вторичный вал подключен к главной передаче и передает вращение на колёса автомобиля;
4. Диски синхронизаторов. Их задача – блокировать на ведомом валу нужную шестерню и тем самым включать нужную передачу;
5. Актуаторы. Это механизмы, отвечающие за включение/отключение сцепления и подключение нужных синхронизаторов. Вот их в механической коробке нет.

Устройство роботизированной коробки передач с одним сцеплением

Принцип работы роботизированной коробки с однодисковым сцеплением тоже не сильно отличается от порядка работы МКПП:

1. Когда водитель включает передачу, сервопривод отключает сцепление. Первичный вал размыкается с двигателем, чтобы могла включиться передача;
2. После этого второй сервопривод (актуатор) подключает синхронизатор к нужной шестерне на ведомом валу. Вместо того, чтобы свободно вращаться на валу, шестерня блокируется синхронизатором;
3. Затем автоматика включает сцепление, шестерня на ведомом валу начинает двигаться синхронно с парной шестерней первичного вала. Зубчатая пара передает момент вращения на ведомый вал.

Как же приводятся в действие актуаторы? Для этого используется электрический или гидравлический привод.

Электропривод – это обычно шаговый электродвигатель с передаточным механизмом, который включается в нужный момент и на нужное время.

Гидравлический привод приводится в действие электромагнитными клапанами-толкателями, которые через жидкость действуют на сервомеханизмы. За счет того, что используется не только гидравлика, но и электрокомпоненты, второе его название – электрогидравлический привод.

Блок управления получает не только команды от водителя, но и данные с датчиков ABS, ESP, оборотов двигателя и т.д. Однако, какой бы качественной ни была система управления однодисковым сцеплением, провалы при переключении передач всё равно чувствуются. Это не спортивная коробка.

Устройство и принцип работы РКПП с двумя сцеплениями

Преселективный робот – так называют этот тип РКП. И хоть многое в нём сохранилось от «механики», большая часть компоновки сделана по новому принципу. Основные конструктивные элементы:

1. Первичный вал (внешний) четных передач. Это пустотелый вал, на котором жестко закреплены шестерни № 2, 4 и 6;
2. Первичный вал (внутренний) нечетных передач. Он вставлен во внутреннюю полость внешнего вала и несет на себе шестерни № 1, 3, 5, 7 (если есть) и заднего хода;
3. Два механизма сцепления, каждое для отдельного ведущего вала. Каждое из них управляется отдельно и в любой момент может быть включено или отключено;
4. Два ведомых (вторичных) вала. На каждом из них установлены шестерни передач, синхронизаторы и по одной шестерне главной передачи;
5. Гидроблок;
6. Актуаторы сцепления и переключения передач.

То, как работает коробка с двумя сцеплениями, сильно отличается от первых моделей РКПП:

1. При включении передачи приводится в действие сцепление: тот ведущий вал, который работал, отключается от двигателя, другой, наоборот, подключается. Если это старт, то включается сцепление вала нечетных передач;
2. К тому валу, который в данный момент отключен от двигателя, подключается следующая передача ведомого вала. Пока она не задействована, поскольку ведущий вал не вращается, но зацепление уже готово;
3. При переключении передачи работавший до этого вал выключается от двигателя и подключается сцепление второго. И на нём уже включена нужная передача.

Таким образом, коробка сама готовит ту передачу, которая может понадобиться в следующий момент. Чтобы не было паузы, сцепление срабатывает быстро и четко. Нет паузы на включение-отключение сцепления, нет провалов мощности. Наглядно видно на принцип работы на видео, ниже.

Этот тип коробки назвали преселективным, то есть предварительно выбирающем следующий ход.
В качестве привода используется в основном гидравлика: нет смысла делать такую быструю коробку, и полностью терять от нее эффект на задержки в работе электромотора.

Преселективные коробки бывают с «сухим» и «мокрым» сцеплением. Первый вариант – стандартная конструкция, второй – когда внутри корпуса коробки передач находится трансмиссионная жидкость. «Мокрое» сцепление отлично себя показывает на спортивных состязаниях, поскольку лучше охлаждает и защищает механизм.

Плюсы и минусы роботизированной коробки

Нет, как ни крути, а идеального ничего не бывает. Каждая конструкция имеет свои преимущества и недостатки.

1. В основе лежит проверенная десятилетиями, старая добрая «механика», ресурс которой измеряется десятками тысяч километров. Любимая многими автомобилистами, надежная, живучая, сравнительно недорогая в обслуживании.
2. Еще про обслуживание. Ремонт РКП с одним сцеплением, в случае поломки, будет на порядок дешевле, чем АКПП или вариатора. Учитывая, что сломаться может абсолютно всё, это серьезный аргумент «за».
3. Компактные размеры и сравнительно небольшой вес. Это особенно актуально сейчас, когда нужно под капот уместить побольше, а расходных материалов потратить поменьше. Обслуживание «робота» не выльется в большие деньги.
4. И при компактных размерах – отличные показатели производительности и экономии топлива. Здесь «робот» намного превосходит даже проверенные временем классические коробки автомат.

1. В старых моделях РКПП, с одним сцеплением, довольно длинные паузы при переключении передач, в некоторых моделях до 2 секунд (!) Ездить на такой и оставаться психически адекватным человеком крайне сложно.
2. Гидравлический привод всё еще дорого стоит, хоть и убирает проблему «задумчивости» коробки. Для нагнетания давления в приводе используется насос, который приводится в движение от коленвала, что значит потери мощности двигателя на работу насоса.
3. Коробки с двойным сцеплением, хоть и достаточно надежны, при ремонте влетают в копеечку. Та же замена сцепления обойдется недешево, а ведь могут выйти из строя актуаторы, это еще дороже. И всевозможные проблемы с электроникой не только отберут деньги на ремонт, но и могут потянуть за собой проблемы неадекватной работы и раннего износа коробки.

Заключение

Однако, несмотря на возможные недостатки, у роботизированных коробок передач есть свои поклонники. И надо отметить, с каждым годом использование РКПП растет, ведь для современных людей важна простота использования, комфорт, а для передовых стран – еще и экологичность транспорта. То, что «робот» помогает экономить топливо, может стать решающим аргументом за размещение ее в новых моделях автомобилей с ДВС.

http://avto.pro/autonews/robotizirovannaya_korobka_peredach_ustroystvo_neispravnosti-20191005/
Источник Источник http://vaznetaz.ru/robotizirovannaya-korobka-peredach-rkpp