Принцип работы кпп робот: 403 — Доступ запрещён
Роботизированная трансмиссия (РКПП) и принцип работы коробки

РКПП — роботизированная коробка передач (коробка «робот), которая позволяет выбирать и включать необходимую передачу без участия водителя, то есть автоматически. При этом ошибочно полагать, что роботизированная трансмиссия является одной из разновидностей АКПП (гидромеханический автомат).

Прежде всего, чтобы понять, что такое роботизированная коробка передач, для начала необходимо вспомнить устройство и принцип работы обычной механической коробки (МКПП). Так вот, фактически роботизированная коробка является той же «механикой», однако автоматическое переключение передач в данном типе КПП становится возможным благодаря наличию боков управления и электронно-механических исполнительных устройств.

Содержание статьи

Содержание

Устройство, особенности и принцип работы роботизированной коробки передач

Как уже было сказано выше, РКПП состоит из механической коробки передач, а также дополнительных устройств для выжима сцепления, выбора и переключения передачи. Данные устройства называются актуаторами (актуатор сцепления, актуатор выбора передачи). Также коробка «робот» имеет собственную систему управления, которая представляет собой ЭБУ коробкой и ряд электронных датчиков, взаимодействующих с блоком.

Получается, данный тип КПП представляет собой механическую коробку с автоматическим управлением и принципиально отличается от классического «автомата», а также бесступенчатого вариатора.

Роботизированная КПП, как и обычная МКПП, имеет сцепление, в ней не используется трансмиссионная жидкость ATF в качестве рабочей для управления и т.д. Добавим, что в современных «роботах» может быть как одно, так и два сцепления. В первом случае следует понимать однодисковый «робот», а во втором преселективную роботизированную коробку передач с двумя сцеплениями.

Если говорить об устройстве коробки — робот, можно выделить следующие базовые составные элементы:

  • Коробка передач, которая по устройству напоминает «механику;
  • Актуаторы (сервоприводы), отвечающие за выжим сцепления и включение передачи;
  • Блок управления коробкой (микропроцессорный ЭБУ) и внешние датчики;

Давайте рассмотрим устройство РКПП на примере 6-и ступенчатой роботизированной коробки передач с двумя сцеплениями. Сама коробка похожа на МКПП, однако имеет сразу два ведущих вала. Если просто, эти валы расположены друг в друге (внешний вал имеет внутреннюю полость, куда вставлен еще один внутренний первичный вал).

На внешнем валу установлены шестерни привода 2, 4 и 6 передачи. На внутреннем валу ставятся шестерни 1, 3, 5 передачи, а также передачи заднего хода. Для каждого из валов имеется отдельное сцепление.

Актуаторы роботизированной коробки представляют собой  электрические или гидросервоприводы. Электрический актуатор -электромотор с редуктором, гидравлический является гидроцилиндром, шток которого связан с синхронизатором.  Главной задачей как первого, так и второго типа устройств становится механическое перемещение синхронизаторов КПП, а также включение и выключение сцепления.  

Блок управления коробкой передач является микропроцессорным ЭБУ, к которому подключены внешние датчики, которые задействованы в ЭСУД автомобиля. Другими словами, контроллер коробки передач взаимодействует с датчиками от двигателя, а также ряда других систем (например, ABS и т.д.). Часто блок управления коробкой совмещен с ЭБУ двигателем, при этом коробка работает по собственному заданному алгоритму.

Как работает роботизированная коробка передач

Что касается принципов работы РКПП, для начала движения и дальнейшего плавного переключения передач необходимо задействовать сцепление (как и в МКПП). Включение сцепления реализует актуатор, который получает сигнал от ЭБУ коробкой и начинает медленно вращать редуктор.

В коробке с двумя сцеплениями сначала включается первое сцепление внутреннего первичного вала. Далее актуатор выбора и включения передачи подводит синхронизатор к шестерне первой передачи. В результате шестерня блокируется на валу и начинает вращаться вторичный вал.

После того, как автомобиль начал движение, водитель продолжает нажимать на педаль газа для разгона. В однодисковых роботах с одним сцеплением для включения второй передачи требуется некоторое время, в результате чего возникает характерный «провал».

Чтобы избавиться от такой задержки и сократить время переключений в конструкцию коробки добавили второе сцепление и еще один вал. В результате появилась так называемая преселективная роботизированная КПП.

Если просто, пока включена первая передача, вторая уже также готова к включению, так как одновременно задействовано второе сцепление. Получается, после сигнала от микропроцессорного блока быстро сработает включение второй передачи.

Подобным образом происходит переключение на последующие высшие передачи, а также понижение передач при езде. При этом время переключения минимально и занимает доли секунды, исключены перегазовки, практически отсутствует разрыв тяги и т.д. Результат — динамичная езда и максимальная топливная экономичность.

Работа в автоматическом режиме становится возможной благодаря тому, что ЭБУ коробкой постоянно анализирует сигналы с внешних датчиков. Блок учитывает нагрузку на ДВС, скорость движения ТС, положение педали газа, пробуксовку колес и т.д.

Также РКПП имеют возможность ручного переключения передач, имитируя работу гидромеханической АКПП в ручном режиме (например, Типтроник). Еще на некоторых «роботах» можно заблокировать включение повышенных передач.

Простыми словами, водитель при помощи селектора выбирает режим, при котором ЭБУ коробкой не будет инициировать включение, например, 3 передачи и выше, что помогает преодолевать сложные участки пути (снег, гололед, грязь и т.д.).

Преимущества и недостатки коробки — робот

Сегодня коробка-робот является достаточно распространенным решением. Например, концерн VAG активно устанавливает подобные коробки, которые знакомы потребителям, как DSG, на разные модели Audi, Volkswagen, Porsche, Skoda и т.д. Также роботизированную трансмиссию массово ставят на модели Ford, Mitsubishi, Honda и  машины целого ряда других  мировых производителей.

На первый взгляд может показаться, что РКПП имеет только плюсы: надежность и ремонтопригодность «механики», быстрота переключений, топливная экономичность, возможность выдерживать большой крутящий момент и т.д.

При этом по заверениям самих производителей РКПП должны в скором времени полностью вытеснить «классические» АКПП с гидротрансформатором и вариаторные коробки. Однако на практике этого не произошло.

Дело в том, что в плане комфорта работа «однодисковых» роботизированных коробок (с одним сцеплением) далека от АКПП и, тем более, от  бесступенчатого вариатора. Автомобиль с такой коробкой дергается при езде, переключения «затянуты», имеются провалы и т.п.

Также ресурс сцепления на «роботе» и актуаторов достаточно низкий (в среднем, около 80-100 тыс. км.). При этом стоимость актуаторов высокая, а ремонтопригодность данных элементов сомнительная. По этой причине многие сервисы практикуют узловую замену, то есть актуатор просто меняется на новый.  

Что касается более сложных и дорогих преселективных коробок с двумя сцеплениями, переключения в этом случае более плавные и больше напоминают работу обычной АКПП. Однако ресурс  такого «робота» (например, DSG 6 или DSG 7)  все равно снижен, нередко возникают проблемы по части механики и электроники, а ремонт в ряде случаев потребует значительных расходов.

В качестве итога отметим, что многие автопроизводители, особенно из Японии, начали постепенно отказываться от установки коробки-робот на свои модели, заменяя ее классической АКПП с гидротрансформатором (ГДТ).

Например, Hondа Civic 8 хэтчбек, который изначально выпускался с РКПП, но в дальнейшем после рестайлинга получил полноценный «автомат». То же самое можно сказать о популярной Toyota Corolla 2007 года, которая позднее получила вместо «робота» автоматическую гидромеханическую коробку.

Читайте также

Автомат? Робот? Вариатор? — 5 плюсов и 5 минусов каждого — журнал За рулем

Автоматические трансмиссии разных типов отличаются не столько долговечностью, сколько особенностями работы.

Сегодня уже практически каждая модель на авторынке оснащается автоматической трансмиссией — классическим гидромеханическим автоматом, вариатором или роботизированной коробкой. Особенности каждого из агрегатов рассмотрели эксперты «За рулем».

Гидромеханический автомат

Материалы по теме

Гидромеханический автомат — самый распространенный ввиду своей универсальности тип автоматических коробок. Ресурс у АКП самый разный: от 120 тысяч до 250 тысяч километров.

Главной же особенностью автомата является его выносливость: он может не только передавать большой крутящий момент мощного двигателя на колеса, но и пригоден для езды по бездорожью. Сегодня для легковых автомобилей выпускаются не только 4-ступенчатые автоматы, но и 6-ступенчатые, и даже 10-ступенчатые. Чем больше ступеней, тем миниатюрнее механизм и тем меньше у него запас прочности.

Плюсы:

Минусы:

  • доведенная до совершенства конструкция
  • возможность переключения передач в ручном режиме
  • отсутствие боязни пробуксовок
  • большой срок службы у большинства агрегатов
  • умение адаптироваться под стиль езды водителя
  • невысокий КПД и потеря части мощности двигателя
  • повышенный расход топлива
  • зависания разной продолжительности при переключениях
  • большой вес агрегата
  • потеря запаса прочности при большем количестве ступеней

Вариатор

Вариатор отличается плавностью работы — передач здесь нет, а крутящий момент передается через ремень, скользящий по конусам и меняющий соотношение их оборотов. Ресурс вариаторов сопоставим с ресурсом гидромеханических автоматов. Но вариаторы не любят бездорожья и пробуксовок, перегреваются и быстрее выходят из строя. При этом в городе такая коробка незаменима именно благодаря плавности работы из-за отсутствия переключений.

Плюсы:

Минусы:

  • плавная работа
  • двигатель всегда находится на оптимальных оборотах
  • простота конструкции и ремонта
  • невысокая стоимость агрегата по сравнению с классическим автоматом
  • большой ресурс ремня (у некоторых вариаторов до 500 тысяч километров)
  • шумность при разгонах (двигатель сразу выводится на максимальные обороты)
  • скучное ускорение
  • боязнь пробуксовок, бездорожья и долгих поездок на высоких скоростях
  • частые замены масла
  • высокая стоимость ремонта

Роботизированная коробка передач

Роботы бывают двух типов — с одним сцеплением и с двумя. По сути, это механические коробки, сцеплением и переключениями в которых управляют автоматика и электроника. Робот с одним сцеплением медлителен, а при переключениях автомобиль с ним «клюет носом», если водитель не успевает приотпустить в этот момент педаль газа. Вопреки ожиданиям, некоторые роботы с одним сцеплением не очень надежны. Зато дешевы.

Плюсы:

Минусы:

  • достаточно надежный агрегат
  • ремонтировать и обслуживать так же просто, как и механические коробки
  • в теории ресурс сцепления на 40% больше (в зависимости от условий эксплуатации)
  • небольшое количество заливаемого масла
  • низкая стоимость самой коробки и, в случае необходимости, ее замены
  • автомобиль, стоя на подъеме, может откатываться — не рекомендуется убирать ногу с педали тормоза, если не собираешься сразу нажимать на педаль газа
  • замедленные реакции подойдут только неторопливому водителю
  • клевки при переключениях
  • возможно размыкание сцепления в случае перегрева и переход коробки в аварийный режим

Робот с двумя сцеплениями гораздо расторопнее — он всегда держит следующую передачу наготове, из-за чего переключения происходят моментально и незаметно. Есть варианты с мокрым или менее надежным сухим сцеплением. Главная особенность всех роботов — они не любят езду по городу с частыми остановками в пробках и на светофорах.

Плюсы:

Минусы:

  • молниеносные незаметные переключения
  • отсутствие потерь мощности
  • экономия топлива
  • малый вес агрегата и компактные размеры
  • распространенность трансмиссии
  • высокая стоимость коробки и ее обслуживания
  • спорная надежность из-за сложности агрегата
  • дерганое поведение в пробках
  • малый ресурс сухого сцепления
  • откат автомобиля на наклонной поверхности

Подробности детального сравнения с указанием степени надежности различных коробок, устанавливаемых на популярные в России автомобили Hyundai/Kia, Renault, Nissan, Subaru и Аudi, а также Volkswagen и Lada, — в июньском выпуске журнала «За рулем» (уже в продаже).

  • О заблуждениях относительно вариаторов и об их реальном недостатке читайте здесь.
  • Продлить срок службы любого механизма помогут современные присадки в ГСМ.
как правильно пользоваться роботизированной КПП, ее плюсы и минусы с фото и видео

Современные автомобили оборудуются новыми типами трансмиссий, среди которых роботизированная КПП. Чтобы разобраться в основных моментах, связанных с ее эксплуатацией, нужно понимать, что такое коробка передач робот.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Что собой представляет роботизированная коробка передач?

Роботизированная коробка на автомобиле означает нечто среднее между МКПП и автоматической трансмиссией. Фактически роботизированная КПП представляет собой «механику», оборудованную автоматическим сцеплением и возможностью переключения скоростей. Работа этого типа агрегата зависит не от водителя, а от функционирования управляющего электронного модуля. Во время движения водитель должен только правильно передавать входящие данные для обеспечения правильной работы КПП.

Перед покупкой авто с таким агрегатом рекомендуется разобраться с основными характеристиками и принципом действия устройства.

Устройство роботизированной КПП

Схематическое устройство конструктивных компонентов РКПП

Чтобы понять, что такое коробка передач робот, надо разобраться в устройстве агрегата. Дополнительные элементы, предназначенные для выжима сцепления, а также переключения и выбора скоростей, называются актуаторами.

Роботизированная трансмиссия оснащается собственной управляющей системой, выполненной в виде блока управления, а также нескольких контроллеров. Эти датчики предназначены для взаимодействия с блоком. Роботизированная КПП принципиально отличается от традиционной автоматической коробки и вариаторных трансмиссий.

Коробки передач робот, как и механические, оснащаются сцеплением. В таких типах агрегатов не применяются трансмиссионные масла ATF.

В зависимости от производителя автомобиля, роботизированная трансмиссия может оснащаться одним либо двумя сцеплениями:

  • если сцепление одно, то это однодисковый агрегат;
  • если два, то трансмиссия считается преселективной.

Основные компоненты устройства роботизированного агрегата:

  1. Сама КПП.
  2. Актуаторы или сервоприводы. Предназначены для выжима сцепления и активации скоростей.
  3. Управляющий модуль, являющийся микропроцессорным блоком. Используется для обработки и передачи команд.
  4. Внешние контроллеры. Количество датчиков может отличаться в зависимости от производителя машины.
КПП

Подробнее с устройством роботизированного агрегата рекомендуем разобраться на примере шестиступенчатой коробки, оснащенной двумя сцеплениями. Агрегат выполнен в виде механической КПП, но оборудуется двумя ведущими шкивами. Один из этих элементов устанавливается внутри другого. Внешний шкив обладает внутренней полостью, в которую устанавливается внутренний компонент. На внешнем шкиве располагаются шестеренки привода второй, четвертой и шестой скоростей, а на внутреннем — шестерни первой, третьей, пятой и задней передачи.

Каждый вал роботизированной коробки передач оборудуется отдельным сцеплением.

Актуаторы или сервоприводы

Актуаторные устройства могут быть электрическими либо гидравлическими. Электрический тип элементов выполнен в виде электрического моторчика с редукторным устройством, а гидравлический считается гидроцилиндром. Шток последнего связывается с синхронизаторным устройством. Основное предназначение актуаторных элементов заключается в механическом перемещении синхронизаторных составляющих, а также активации и деактивации сцепления.

Управляющий модуль

Управляющий модуль — микропроцессорный блок, на который установлены внешние контроллеры. Эти датчики задействованы в электронной системе управления мотором машины. Датчик трансмиссии взаимодействует с контроллерами от силового агрегата и прочих систем, к примеру, ABS. Управляющий модуль может быть совмещен с микропроцессорным блоком управления ДВС, но трансмиссия будет функционировать по своему алгоритму.

Канал Carvizor подробно рассказал об устройстве и конструктивных особенностях РКПП.

Особенности роботизированной КПП

Электрический привод сцепления функционирует за счет электромотора, а также механической скорости. Работа гидравлического привода основана на специальных цилиндрических устройствах, управление которыми осуществляется посредством электромагнитного клапана. Иногда роботизированный агрегат может быть дополнен электромотором, использующимся для перемещения цилиндрических элементов и рассчитанного на поддержку функционирования гидромеханического модуля. Это устройство, оснащенное приводом, характеризуется долгим переключением скорости, которая может составить до половины секунды.

Если сравнить с гидравлическим устройством, то для работы агрегата не требуется постоянная поддержка нужного уровня давления. В некоторых моделях Опель гидравлические агрегаты характеризуются быстрым циклом переключения скорости, обеспечивающего переключение за 0,06 сек. Но такие роботы обычно устанавливаются на спорткары.

Принцип работы коробки передач робот

Схема функционирования роботизированного агрегата

Роботизированный агрегат работает наподобие механики — для начала езды и переключения скоростей водителю надо выжимать педаль сцепление. Процедура активации этого механизма выполняется посредством актуаторного устройства, получающего импульс от управляющего модуля. После подачи сигнала узел медленно вращает редукторный узел.

Если трансмиссия оборудована двумя сцеплениями, то изначально производится активация первого. После этого актуаторное устройство выбора и активации скорости подводит синхронизаторный узел к шестеренке первой скорости. Это приводит к ее блокировке на валу и началу вращения вторичного шкива. Когда машина тронулась с места, водитель жмет на газ. Если трансмиссия однодисковая, активация следующей скорости произойдет через определенный временной промежуток. В итоге появляется так называемый провал во времени.

Для предотвращения появления временной задержки и снижения время переключения передач агрегат оборудуется вторым сцеплением и другим валом. Это привело к созданию преселективной коробки. Во время включения первой скорости вторая готова к активации, поскольку второе сцепление уже задействовано. Когда на агрегат поступает сигнал от управляющего модуля, происходит быстрое переключение с первой скорости на вторую.

Аналогично выполняется последующее переключение на более высокие и низкие скорости во время движения. Временной интервал при переключении минимальный. Любые перегазовки исключаются, также нет провала тяги двигателя и других нюансов. В результате автомобиль едет динамично, а экономия потребления горючего максимальная. Функционирование в режиме автомата достигается благодаря регулярному анализу микропроцессорного модуля импульсов, подающихся с внешних контроллеров.

При получении сигналов и их отправке микропроцессор учитывает:

  • величину нагрузки на силовой агрегат;
  • скорость езды;
  • положение, в котором находится педаль газа.

Роботизированные коробки обладают возможностью ручного переключения скоростей, эту особенность можно назвать имитацией гидромеханического автомата. Некоторые типы агрегатов позволяют выполнить блокировку при активации повышенной скорости.

Блок-схема функционирования роботизированной системы I-Shift на автомобилях Хонда

Режимы работы

Микропроцессорный модуль может функционировать в нескольких режимах:

  1. Спорт. Обычно его активация производится при движении на трассе, когда автомобиль стабильно едет на повышенной скорости.
  2. Городской режим. Активируется при движении по городу либо стоянии в пробке.
  3. Эконом. Позволяет максимально сэкономить топливо. Но скорость езды будет минимальной.

Как научится ездить на роботизированной коробке передач? Основные особенности управления

Чтобы не допустить появления неисправностей в работе трансмиссии, надо знать, как пользоваться роботом, а именно:

  • как выполнять прогрев агрегата;
  • как правильно начинать движения;
  • как пользоваться трансмиссией при эксплуатации авто в режиме города.

Прогрев роботизированной коробки переключения передач и особенности эксплуатации

Многие производители авто утверждают, что роботизированные агрегаты не нуждаются в прогреве. Но в этом вопросе надо учитывать температуру рабочей жидкости в смазочной системе, а также как масло ведет себя в условиях мороза. Некоторые типы расходных материалов при низких температурах загустевают и собираются в нижней части агрегата. По стандарту процесс прогрева состоит в запуске двигателя и выжидании 2-3 минут. При прогреве автомобиля не нужно трогать рычаг КПП.

Если автомобиль находится в гараже, то выгонять его нужно спокойно и плавно, чтобы не допустить толчков и рывков. При прогреве надо следить за количеством оборотов, их число в идеале будет минимальным и составит около 1 тысячи в минуту. Выполнять прогрев агрегата следует и летом, благодаря этому все составляющие компоненты робота будут качественно смазаны. Выполнение прогрева позволит не допустить быстрого износа и стирания компонентов агрегата.

Основные особенности эксплуатации, которые позволят увеличить ресурс работы агрегата в целом:

  1. Нельзя допустить буксования при езде в мороз. Это приведет к быстрому износу исполнительных механизмов и узлов. Регулярное буксование станет причиной разкалибровки агрегата.
  2. Специалисты не советуют часто ездить по сильно заснеженным поверхностям. Транспортное средство может застрять, что в итоге станет причиной пробуксовок.
  3. В качестве зимней резины рекомендуется использовать изделия, оснащенные шипами. При установке на колеса обычных шин есть вероятность пробуксови на гололеде.
  4. При длительных простоях, составляющих несколько дней и более, селектор коробки передач рекомендуется устанавливать в положение Е. Мотор должен быть заглушен.
  5. Если состояние дороги плаченое, специалисты советуют начинать движение со второй скорости, но при этом сильно не газовать.

Об основных принципах управления роботизированной КПП на примере Лады Гранты рассказал Алексей Рыков.

Правила правильного старта на коробке робот

Владельцам машин, оборудованных роботизированными КПП, надо учитывать, что некоторые транспортные средства не имеют дополнительной опции помощи при старте. В частности, речь идет о начале движения на возвышенности, в гору. Поэтому важно правильно научиться трогаться с места. Процедура троганья выполняется так же, как на машине с механическим агрегатом.

Более подробно о начале езды:

  1. Рычаг стояночного тормоза должен быть поднят.
  2. Рычаг коробки передач устанавливается в режим А.
  3. Водитель легко, без усилий жмет на газ.
  4. Одновременно с этим отключается рычаг стояночного тормоза.

Если при начале езды на улице минусовая температура и высокая влажность, селектор коробки можно перевести в положение М1. Сила воздействия на педаль газа должна быть допустимой, чтобы не произошла перебуксовка. Если машина оборудована гироскопом, то при выборе автоматического режима микропроцессор агрегата сам выберет необходимую скорость и будет выполнять переключение. Это позволит переключаться скоростям на понижение. Если водитель опытный, то с учетом ситуации он может установить режим М при фиксации установленной передачи.

Если изначально устанавливается скоростной режим, то скорость передвижения не рекомендуется менять. Количество оборотов двигателя должно составить от 2500 до 5000 в минуту, но не за пределами этого диапазона. При начале езды на спуске селектор трансмиссии устанавливается в режим А и отключается рычаг ручного тормоза.

Эксплуатация роботизированной коробки передач в городских условиях

Регулярная эксплуатация автомобиля в режиме города и пробок может привести к быстрому износу компонентов трансмиссии. Для предотвращения этого при остановке машины следует переводить рычаг коробки передач в режим N. Затем производится активация стояночного тормоза и остановка мотора. Если остановки кратковременные, к примеру, в условиях пробок, то режим нейтрали можно не включать, достаточно остановиться, когда рычаг установлен в режим А. Если автомобиль простоит в пробке больше одной минуты, то двигатель надо будет остановить.

О тонкостях использования машин с установленным роботом рассказал Василий Костин.

Преимущества

Плюсы роботизированных агрегатов:

  1. Надежность конструкции агрегата в целом. В основе устройства лежит механическая составляющая, которая прошла многочисленные испытания и изучена специалистами. Благодаря этому по надежности данный тип КПП лучше, чем обычные автоматы и вариаторы.
  2. Эксплуатация автомобиля с установленным роботизированным агрегатом позволяет сэкономить горючее. Если коробка и двигатель машины не изношены, то экономия горючего может быть до 30%.
  3. Для заправки в роботизированный агрегат требуется меньше смазочной жидкости, в среднем это не более трех литров. Для сравнения — в вариаторные коробки заливается около семи литров. Такое преимущество позволяет сэкономить финансовые средства.
  4. Количество передач в роботах соответствует числу скоростей на механике.
  5. Благодаря тому, что основу КПП составляет механическая часть, это позволяет выполнить простой ремонт. Навыками подобного ремонта владеют многие специалисты, чего не скажешь о вариаторных агрегатах. Большинство распространенных неисправностей можно решить самостоятельно при правильном подходе.
  6. Срок службы системы сцепления больше, чем на механических КПП, примерно на 40%. Речь идет не только об экономии финансовых средств, но и о безопасности.
  7. При эксплуатации авто в городских условиях начать движение без нагрузки на агрегат позволяет функция переключения скоростей в ручном режиме.

Недостатки

Роботизированные КПП имеют не только плюсы, но и минусы, они приведены в соответствии с отзывами владельцем машин с РКПП:

  1. Основной минус в РКПП заключается в проблемах при программировании трансмиссии. Автовладельцу может быть затруднительно перепрограммировать программное обеспечение, чтобы повысить динамику машины и сэкономить ресурсы агрегата. Поэтому возникают сложности с настройкой трансмиссии под определенный стиль езды. Водителю потребуется время, чтобы привыкнуть к манере функционирования авто для удобной эксплуатации.
  2. Низкая скорость активации скоростей и замедленная реакция агрегата. Это обусловлено издержками в программировании устройства. Данная проблема характерна и для многих автоматических КПП.
  3. При езде в условиях города и пробок, а также по неровным дорогам водителю следует переходить на ручной режим управления. В противном случае элементы системы сцепления изнашиваются быстрее. Это отражается и на ресурсе эксплуатации агрегата в целом.
  4. Во время переключения скоростей ощущаются рывки и толчки. Не на всех агрегатах, но на многих. Это связано с тем, что газ не сбрасывается перед тем, как произойдет переключение скорости. Для ликвидации данной проблемы можно не выжимать полностью педаль газа.
  5. При движении в гору может разомкнуться сцепление. Проблема связана с перегревом трансмиссионного агрегата. Если автомобиль движется на подъем, рекомендуется переходить на ручное управление.

Решить проблему с перепрограммированием можно путем замены прошивки микропроцессора, но это надо делать, когда закончится срок гарантийного обслуживания.

Каналом HPC представлен реальный негативный отзыв потребителя о работе роботизированного узла на авто.

Отличие роботизированной коробки передач от автоматической

Основные отличия роботизированных трансмиссий от автоматических агрегатов:

  1. Конструктивные особенности. Робот представляет собой механический агрегат, оборудованный управляющим микропроцессорным устройством. Автоматические КПП имеют свое устройство. В него также входит электронный модуль, но механической составляющей в автоматах нет.
  2. Автоматические трансмиссии выигрывают у роботизированных агрегатов в плане быстроты переключения скоростей. Также на автоматах процедура переключения выполняется более плавно.
  3. Роботизированные устройства обладают опцией ручного переключения. На автоматических агрегатах возможности ручного управления нет.
  4. Автомобили, оборудованные роботизированным агрегатом, потребляют меньше горючего. Для их заправки требуется меньше смазочной жидкости.
  5. Процедура ремонта и обслуживания коробок передач робот обойдется потребителю дешевле, нежели АКПП.

Актуальность коробки робот в России

Российские производители автомобилей почти не устанавливают роботизированные агрегаты на свои продукты. В 2015 году руководство автоконцерна ВАЗ заявило, что модели машин Лада Приора будут оснащаться роботизированными КПП. Общий вес устройства составляет примерно 35 кг. Сам агрегат адаптирован под отечественные дороги, а также погодные условия, характерные для климата России.

К примеру, автоматы могут отказать в запуске мотора авто, если температура упадет ниже -25 градусов. Роботизированные агрегаты смогут эффективно функционировать и заводить ДВС при -40 градусах. Производитель АвтоВАЗ дает гарантию на три года на КПП, но утверждает, что в среднем срок службы устройства составит около десяти лет. Такой шаг был сделан представительством концерна для увеличения продаж автомобилей Лада Приора.

Сегодня из отечественных автомобилей роботизированные КПП устанавливаются только на Лады Гранты и Приоры.

Официальный канал Лада представил сюжетный ролик о производстве роботизированных агрегатов для автомобилей Лада Гранта.

Советы по выбору роботизированной коробки передач

Перед покупкой транспортного средства с РКПП надо собрать максимум информации о функционировании конкретного типа трансмиссии. Рекомендуется изучить отзывы потребителей, поскольку отдельные варианты роботов обладают «глюками», характерными для всей линейки. В частности, надо узнать о временном интервале при переключении передач. Лучше отдать предпочтение вариантам, в которых процедура переключения выполняется максимально быстро.

Выбирая авто, надо учесть и параметр индивидуальности устройства. Одинаковые трансмиссии могут различаться между собой. Проблемы, связанные с работой агрегата, часто можно удалить посредством перепрошивки микропроцессорного блока.

Основные неисправности в работе роботов

Симптомы, которые могут сообщить о неполадках в работе устройства:

  1. На контрольном щитке появился сигнализационный индикатор. Это может быть лампочка Чек Энджин или специальный символ, сообщающий о проблемах в работе коробки передач.
  2. При езде водитель слышит посторонние звуки. О неполадках в работе трансмиссии могут сообщить нехарактерный вой или жужжание.
  3. Отсутствует реакция при нажатии на газ. Обороты двигателя не увеличиваются либо увеличиваются, а скорость движения не растет.
  4. Появление масляной лужи под автомобилем. Это свидетельствует об утечке расходной жидкости из агрегата.
  5. Происходит буксовка системы сцепления.
  6. Когда водитель жмет на газ и делает это плавно либо при переключении скоростей, появляется толчок или рывок.
  7. Трансмиссионный узел сам по себе прекращает функционировать, автомобиль останавливается и не двигается.

Большая часть неполадок обусловлена некорректной работой микропроцессорного устройства. Если говорить о механических проблемах, то большая часть из них связана с износом составляющих элементов. Такие детали обычно ремонту не подлежат и меняются.

Механические неполадки:

  • износ вилки, предназначенной для выбора скорости;
  • подшипниковые устройства качения изнашиваются, из-за этого может наблюдаться гул.

Фотогалерея

Фото роботов от разных автопроизводителей приведены в этом разделе.

Роботизированный узел Speedshift от производителя Мерседес

Коробка передач робот SMG от концерна БМВ

Роботизированный узел Durashift EST от производителя Форд

Видео «Как не допустить быстрого выхода из строя роботизированной КПП»

Пользователь JoRick Revazov рассказал о вещах, которые нельзя делать с роботизированным узлом на автомобиле.

Загрузка ... Загрузка …

Роботизированная КПП с одним сцеплением: устройство, плюсы и минусы

Роботизированная коробка передач с одним сцеплением представляет собой некий гибрид автоматической КПП и механики. То есть в основе робота лежит обычная механическая коробка передач, но вот управляется она автоматически, без участия водителя. Для того, чтобы понять, действительно ли робот сочетает в себе достоинства автомата и механики, познакомимся с его устройством и принципом работы. Выявим преимущества и недостатки коробки, а также ее отличия от других видов КПП.

Что такое роботизированная КПП

Селектор роботизированной КППСелектор роботизированной КППКлассический селектор роботизированной КПП

Итак, робот – это скорее разновидность АКПП или МКПП? Зачастую его приравнивают к модифицированному автомату. На самом деле, в основе робота лежит механическая трансмиссия, завоевавшая это право своей простотой и надежностью. По сути, роботизированная КПП – это та же механика с дополнительными устройствами, отвечающими за переключение передач и управление сцеплением. Т.е. водитель от этих обязанностей освобожден.

Роботизированная коробка встречается как в легковых автомобилях, так и в автомобилях грузовых, а также автобусах, а в 2007 году робот был представлен даже на спортивном мотоцикле.

Почти у каждого автопроизводителя есть свои разработки в области роботизированных КПП. Вот их список:

ПроизводительНазваниеПроизводительНазвание
RenaultQuickshiftToyotaMultiMode
Peugeout2-TronicHondai-Shift
MitsubishiAllshiftAudiR-Tronic
OpelEasytronicBMWSMG
FordDurashift/PowershiftVolkswagenDSG
FiatDualogicVolvoPowershift
Alfa RomeoSelespeed

Устройство и принцип работы роботизированной КПП с одним сцеплением

Робот с гидроприводами переключения передачРобот с гидроприводами переключения передачРобот с гидроприводами переключения передач

Роботизированная КПП может быть с одним и с двумя сцеплениями. С роботом с двумя сцеплениями можно ознакомиться в статье про Powershift. Мы же продолжим разговор о КПП с одним сцеплением.

Устройство робота достаточно простое и включает в себя следующие элементы:

  1. механическая часть;
  2. сцепление;
  3. приводы;
  4. система управления.

Механическая часть содержит все компоненты обычной механики, а принцип работы роботизированной АКПП схож с принципом работы МКПП.

Приводы, управляющие коробкой, могут быть гидравлическими и электрическими. При этом один из приводов следит за сцеплением, он отвечает за его включение и выключение. Второй –  управляет механизмом переключения передач. Практика показала, что КПП с гидроприводом функционирует лучше. Как правило, такая коробка применяется на более дорогих автомобилях.

Роботизированная коробка передач имеет и режим ручного переключения передач. В этом ее уникальность – переключать передачи может как робот, так и человек.

Система управления – электронная и включает в себя следующие детали:

  1. входные датчики;
  2. электронный блок управления;
  3. исполнительные устройства (актуаторы).

Схема работы РКППСхема работы РКППСхема работы РКПП

Входные датчики отслеживают основные параметры работы КПП. К ним относятся частота вращения, положение вилок и селектора, уровень давления и температура масла. Все данные передаются в блок управления, который контролирует актуаторы. Исполнительное устройство, в свою очередь, управляет работой сцепления с помощью сервоприводов.

В роботизированной АКПП гидравлического типа система управления дополнительно оснащена гидравлическим блоком управления. Он управляет работой гидроцилиндров.

Принцип работы робота осуществляется двумя способами: автоматическим и полуавтоматическим. В первом случае коробка управляется через определенный алгоритм, который задается блоком управления на основе сигналов датчиков. Во втором – принцип работы идентичен ручному переключению передач. Передачи с помощью рычага селектора последовательно переключаются с высшей на низшую, и наоборот.

Преимущества и недостатки роботизированной АКПП в сравнении с другими видами коробок передач

Изначально коробка-робот создавалась для того, чтобы объединить в себе все достоинства коробки-автомат и механической трансмиссии. В первую очередь, сюда относятся комфорт АКПП и надежность с экономичностью механики. Для того, чтобы определить, удалась ли задумка разработчикам, сравним по основным параметрам робота с АКПП и робота с механической трансмиссией.

Робот и автомат

Сравнительную  характеристику между двумя коробками передач представим в виде таблицы. За основу сравнения возьмем ряд параметров.

ПараметрРоботАвтомат
Конструкция устройстваПрощеСложнее
Эксплуатация и ремонтДешевлеДороже
Потребление масла и топливаМеньшеБольше
Динамика разгона автомобиляЛучшеХуже
Вес коробкиМеньшеБольше
КПДВышеНиже
Поведение машины при переключении передачРывки, «эффект задумчивости»Плавное движение без рывков
Возможность отката автомобиля на уклонеЕстьНет
Ресурс двигателя и сцепленияМеньшеБольше
Управление автомобилемСложнееПроще
Необходимость переключения рычага в нейтральное положение при остановкеДаНет

Итак, что мы имеем: роботизированная КПП более экономична по всем параметрам, но в плане комфорта для водителя все же выигрывает автомат. Таким образом, главное достоинство автоматической коробки передач (комфорт при движении) робот не перенял, по крайней мере, рассматриваемая нами коробка с одним сцеплением.

Посмотрим, как обстоят дела у механики и перенял ли  робот все ее достоинства.

Робот и механическая коробка передач

Теперь сравним робот с МКПП.

ПараметрРоботМКПП
Стоимость коробки и ее обслуживаниеДорожеДешевле
Рывки при переключении передачМеньшеБольше
Расход топливаЧуть меньшеЧуть больше
Ресурс сцепления (зависит от конкретной модели)БольшеМеньше
НадежностьМеньшеБольше
КомфортБольшеМеньше
Конструкци
Роботизированная коробка передач (РКПП): устройство, принцип работы, виды

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.

Что же такое роботизированная коробка переключения передач?

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

Роботизированная коробка передач 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

Роботизированная коробка передач с двумя сцеплением

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.

Работа роботизированной коробки передач с одним сцеплением

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

Устройство роботизированной коробки передач 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.

Плюсы РКПП:

  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.

Есть и минусы:

  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.

Принцип работы коробки робот


Скорее всего, что третья педаль в легковых автомобилях скоро станет экзотикой. С таким темпом развития трансмиссионной автоматики, скоро нечем будет тренировать левую ногу, а автомобили с ручной механической коробкой передач станут анахронизмом. Или все же не до конца еще автоматические системы заменили человека в управлении трансмиссией? На примере роботизированной коробки передач постараемся выяснить, какие перспективы у автоматических трансмиссий.

Содержание:

  1. Коробка передач робот, что это такое
  2. Плюсы и минусы роботизированной КПП
  3. Виды приводов и как ими пользоваться
  4. Коробка DSG, прощай, педаль сцепления

Коробка передач робот, что это такое

Коробка-робот, роботизированная коробка передач, появилась немного позже гидромеханического автомата, но стала активно использоваться только сейчас. Робот представляет собой обычную механическую коробку передач, правда, переключением их и выключением сцепления занимается исключительно автоматика.

Если разобраться в логике переключения передач, то станет понятен принцип работы коробки робот. Водитель, управляющий автомобилем с механической трансмиссией, самостоятельно решает когда и какую передачу лучше включить, ориентируясь на условия передвижения и состояние дорожного покрытия. То есть человек формирует вводные данные для коробки передач и сам их исполняет. КПП остается просто проделать механическую работу по перемещению втулок и шестерней на валах коробки.

Плюсы и минусы роботизированной КПП

Преимущества роботизированной КПП в том, что она может умело сочетать конструктивную простоту механической коробки и удобство использования гидромеханического автомата. Но и это не все. Как правило, роботизированная КПП значительно дешевле автоматической коробки с классической конструкцией. Именно поэтому роботы стали появляться не только в автомобилях премиум-сегмента, но даже в бюджетных дешевых автомобилях.

Из представленных на рынке роботизированных трансмиссий существует несколько разновидностей, непринципиально отличающихся друг от друга. Общее у них одно — автоматическое управление сцеплением и автоматизированное переключение передач. В паре со всеми роботами производители применяют так называемое двойное сцепление.

Это по сути обычное фрикционное сцепление, но двойное. Применение такой конструкции позволяет передавать крутящий момент на ведущие колеса без разрыва потока мощности, что очень важно, если ставить во главу угла динамические показатели автомобиля. Сцепление может быть сухим, по аналогии с обычным сцеплением, или мокрым, работающим в масляной ванне. Такое сцепление применяется в основном в роботизированных трансмиссиях DSG концерном Фольксваген.

Виды приводов и как ими пользоваться

Мы добрались до самой сути конструкции роботизированной трансмиссии, а именно, системы привода сцепления и механизма переключения передач. Систем может быть пока только две:

  1.  Гидравлический привод. Он работает при помощи гидроцилиндров с электрическим управлением. Это значит, что для корректной работы системы привода необходимо постоянно поддерживать давление в гидравлической системе, а это, естественно, потеря энергии на привод дополнительного насоса. Однако скорость срабатывания гидравлических роботов просто потрясающая. На некоторых моделях спортивных автомобилей скорость срабатывания может достигать 0,06 секунды.
  2.  Электрический привод. Этот тип привода более медлительный, но более простой и самый недорогой. Именно поэтому его применяют чаще всего в недорогих машинах. Работает электропривод при помощи сервомеханизмов, а это определяет невысокую скорость переключения передач, но зато потребление энергии ДВС у такого привода гораздо меньше.

Единственной проблемой роботизированной трансмиссии до появления двойного сцепления считалась неинформативность сцепления. Когда человек самостоятельно управляет сцеплением, он чувствует момент смыкания дисков и может контролировать процесс так, чтобы переключение прошло плавно и мягко. Также при переключении на скорости могли присутствовать провалы.

Коробка DSG, прощай, педаль сцепления

С появлением немецкого робота DSG в 80-х годах ХХ века, эти проблемы начали потихоньку рассасываться. Основная идея этой коробки в том, что переключение происходит без разрыва потока мощности и с очень высокой скоростью. Принцип действия этой схемы прост, как первое колесо. Для устранения провалов при переключении достаточно было применить два сцепления.

Условно КПП делится на две группы передач — четную и нечетную. Когда включается первая передача и начинается движение, шестерни второй передачи уже вошли в зацепление и ждут, пока электроника или человек подадут сигнал на переключение. Поскольку у каждой группы передач есть свое сцепление, то перебросить крутящий момент с одного фрикционного диска на другой в сто раз проще, чем в реальном времени переключать шестерни.

Поскольку шестерни уже введены в зацепление, то по команде ЭБУ или водителя, сцепление моментально отключает первую передачу и включает вторую, в тем временем, третья передача уже входит в зацепление и ждет момента, пока сцепление не перебросит момент на следующую, уже заранее заготовленную, передачу.

Следовательно разница между роботом и автоматом — радикальная. Робот — это та же механика, но с автоматизированным включением сцепления и переключением передач, а автомат работает при помощи гидромеханической муфты. Но по цене АКПП пока что выше роботизированных трансмиссий, поэтому в ближайшем будущем есть все перспективы забыть как выглядит педаль сцепления. Плавных всем переключений и ровных дорог!

Читайте также Принцип работы механической коробки передач

Читайте также:




Как правильно ездить на роботизированной коробке передач: особенности эксплуатации РКПП

Сегодня автомобили с роботизированной коробкой передач (РКПП, АМТ) составляют серьезную конкуренцию классическому гидромеханическому автомату АКПП и вариатору CVT по целому ряду причин. Прежде всего, коробка робот дешевле в производстве, также РКПП позволяет обеспечить высокую топливную экономичность, что особенно актуально с учетом жестких экологических норм и стандартов.

При этом на первый взгляд может показаться, что роботизированная трансмиссия не отличается от привычной АКПП, однако это не так. С учетом определенных особенностей и конструктивных отличий, необходимо знать, как пользоваться коробкой робот, чтобы добиться максимального комфорта при езде и продлить срок службы агрегата. 

Содержание статьи

Как правильно пользоваться роботизированной коробкой передач

Прежде всего, роботизированная КПП фактически представляет собой МКПП, в которой управление сцеплением, а также выбор и включение/выключение передач осуществляется автоматически. Другими словами, коробка робот это все та же «механика», только передачи переключаются без участия водителя.

Еще отметим, что роботизированная трансмиссия также имеет ручной (полуавтоматический) режим, то есть водитель может самостоятельно повышать и понижать передачу аналогично Типтроник на АКПП.  Становится понятно, что производители РКПП стремятся имитировать классический автомат для упрощения взаимодействия. По этой причине робот имеет похожие режимы.

  • Как и на АКПП, имеется режим «N» (нейтраль). В этом режиме крутящий момент на колеса не передается. Указанный режим нужно включать при простое с заведенным двигателем, в том случае, если выполняется буксировка авто и т.д.  Режим «R» (реверс) означает движение назад.
  • Также коробка робот имеет режимы А/М или Е/М, что является аналогом режима D (драйв) для движения вперед. Такое обозначение свойственно простым «однодисковым» РКПП, то есть коробка имеет только одно сцепление.  При этом следует отметить, что роботизированные коробки передач с двойным сцеплением (например, DSG)  имеют режим, обозначенный  литерой D (драйв), как и на обычных АКПП.
  • Что касается режима М, это значит, что коробка переведена в режим ручного управления (аналогично Типтроник), а обозначения «+» и «-» указывают, куда нужно двигать селектор для повышения или понижения передачи. Еще добавим, что на коробках типа DSG управление ручным режимом может быть выполнено в виде отдельной кнопки на селекторе.

Эксплуатация роботизированной коробки передач: нюансы

Итак, если в автомобиле стоит роботизированная коробка автомат (робот), как пользоваться такой КПП, мы рассмотрим ниже. Казалось бы, данная коробка похожа на АКПП по принципу работы и не сильно отличается от аналога.  Другими словами,  нужно только перевести селектор в то или иное положение, после чего автомобиль начнет движение, причем дальнейшая езда будет похожа на машину с классической АКПП.

Сразу отметим, РКПП сильно отличается от автомата с гидротрансформатором. По этой причине нужно знать, как управлять коробкой робот, а также правильно эксплуатировать такую КПП.

  • Начнем с прогрева, то есть нужно ли прогревать коробку робот зимой. Как известно, для АКПП предварительный погрев обязателен, так как трансмиссионное масло (жидкость ATF) должно немного разжижиться. При этом для роботизированной коробки требования менее жесткие.

Если просто, однодисковый робот нужно греть точно так же, как и обычную механику. Что касается DSG, особенно с «мокрым» сцеплением, прогреть такую РКПП необходимо чуть дольше, так как в ней залит большой объем трансмиссионной жидкости.

В любом случае, как для МКПП, так и для РКПП независимо от типа, общие правила похожи. Важно понимать, что за время простоя масло в коробке стекает и густеет при низких температурах. Это значит, что двигатель должен поработать определенное время на холостых, чтобы прогрелся сам ДВС, а также масло успело растечься по полостям коробки передач.

При этом, в отличие от АКПП, селектор в разные режимы переводить не нужно, то есть достаточно включить нейтраль N. Дальнейшее движение должно быть в щадящем режиме, без резких стартов, на невысокой скорости. Помните, масло в коробке греется намного дольше, чем в двигателе. Чтобы трансмиссионная жидкость полностью прогрелась и вышла на рабочие температуры, необходимо проехать, в среднем, около 10 км.

  • Езда на подъемах и спусках с коробкой робот также является моментом, который заслуживает отдельного внимания. Существует много моделей с РКПП (как правило, в бюджетном сегменте), которые не имеют системы помощи при старте на подъем.

Это означает, что трогаться на подъем с роботизированной коробкой  нужно точно так же, как и на механике. Простыми словами, потребуется использовать ручник (стояночный тормоз). Сначала следует затянуть ручник, затем включается режим A, после этого водитель нажимает на педаль газа и параллельно снимает машину с ручника. Указанные действия позволяют тронуться в гору без отката.

Кстати, в этом случае также можно пользоваться не только автоматическим, но и ручным режимом, включая первую передачу. Единственное, не следует сильно давить на газ, так как возможна пробуксовка колес.  Еще добавим, что алгоритм работы РКПП предполагает, что такая коробка не позволяет двигаться в натяг, то есть на подъеме нужно повышать обороты двигателя.

Что касается спусков, в этом случае отпадает необходимость каких-либо дополнительных действий. Водитель просто переводит селектор в режим A или D, отключает стояночный тормоз и начинает движение. При езде под уклон будет проявляться эффект торможения двигателем. 

  • Остановка на светофоре, движение в пробке и длительная стоянка. Сразу начнем с кратковременных остановок и пробок. Прежде всего, если стоянка короткая (около 30-60 сек.), например, на светофоре, нет необходимости переводить селектор из режима А или D в N. Однако более длительный простой все же потребует перехода на нейтраль.

Дело в том, что когда на роботе включен режим «драйв» и водитель останавливает автомобиль при помощи тормоза, сцепление остается выжатым. Становится понятно, что если машина находится в пробке или подолгу стоит на светофоре, нужно переключаться на «нейтралку», чтобы уберечь сцепление и продлить срок службы данного узла.

Что касается парковки или стоянки, после того, как автомобиль полностью остановлен, селектор РКПП переводится из режима A в N, затем затягивается ручник, после чего можно отпустить педаль тормоза и глушить двигатель автомобиля.

  • Дополнительные режимы коробки робот. Следует отметить, что роботизированная коробка также может иметь такие режимы как S (спортивный) или W (winter, зимний), причем последний часто обозначается в виде «снежинки».

Не вдаваясь в подробности, в зимнем режиме коробка передает крутящий момент на колеса «мягко», чтобы избежать пробуксовок на заснеженной дороге или на льду. Как правило, автомобиль в этом режиме трогается с места на второй передаче, а также плавно переходит на повышенные. В спорт режиме коробка робот переходит на повышенные передачи на высоких оборотах, что улучшает приемистость и разгонную динамику. При этом расход топлива также увеличивается.

Еще добавим, что во время езды роботизированная коробка позволяет переключаться из автоматического режима в ручной и обратно. Это значит, что водитель может прямо на ходу повышать и понижать передачи. Однако получить полный контроль над работой КПП не получится, так как режим полуавтоматический.

Это значит, что если скорость и обороты ДВС высокие, при этом водитель хочет понизить передачу, например, сразу с 4-й на 2-ю, ЭБУ коробкой не позволит реализовать такое переключение и включит только наиболее подходящую передачу.

Такая особенность является «защитой», так как понижение передач на две ступени вниз может привести к тому, что обороты двигателя «упрутся» в отсечку, момент переключения будет сопровождаться ударом, сильной нагрузкой на трансмиссию и т.д. Другим словами, включение той или иной передачи возможно только в том случае, если диапазон допустимых оборотов и скорость ТС, прописанные в ЭБУ, позволяют включить выбранную водителем передачу.    

Советы и рекомендации

Как правило, водители, которые ранее эксплуатировали автомобили с классической АКПП, отмечают определенные особенности и отличия простых роботизированных коробок с одним сцеплением.

Данная коробка (однодисковый робот), может «затягивать» включение передач, отличается «задумчивостью» при понижении или повышении передачи и т.п. Также РКПП может работать не совсем корректно при резких нажатиях на акселератор и больше подходит для спокойной езды.

Чтобы резко ускориться, оптимально перейти в ручной режим, а также нажимать на газ плавно, чтобы минимизировать задержки и провалы. Что касается торможения двигателем, данный эффект вполне приемлемо реализован в автоматическом режиме.

Также для РКПП характерны легкие толчки при переключении передач. Все дело в том, что толчок появляется в момент, когда сцепление «смыкается». Избежать таких толчков можно, интуитивно угадывая, когда электроника инициирует переключения, и немного сбрасывая газ перед таким переключением.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое коробка DSG. Из этой статьи вы узнаете об особенностях данного типа КПП, а также о преимуществах и недостатках преселективных коробок передач с двойным сцеплением.

Еще добавим, что сходство с механикой и наличие ручного режима все равно не означает, что на машине с роботом можно активно буксовать. Дело в том, что если на МКПП водитель «подпаливает» сцепление, далее износ узла и момент включения/выключения компенсируется изменением хода педали сцепления, также сам водитель чувствует момент включения и выключения механизма и т.д.

В случае с роботом, электроника попросту не «умеет» учитывать такой износ, что приводит к отклонению от запрограммированной точки схватывания, то есть происходит нарушение калибровки точно настроенных исполнительных механизмов. По этой причине один раз в 10-15 тыс. км необходимо выполнять инициализацию (обучение) коробки робот, так как игнорирование данного правила может привести к тому, что коробка падает в аварийный режим. 

Что в итоге

С учетом приведенной выше информации становится понятно, что среди всех роботизированных коробок оптимальным вариантом можно считать преселективный робот с двумя сцеплениями (например, DSG или аналоги).

Данные коробки передач лишены многих недостатков однодисковых РКПП, а также обеспечивают максимум комфорта и высокую топливную экономичность. Также следует отметить, что робот с двойным «мокрым» сцеплением при грамотном обслуживании и эксплуатации имеет больший срок службы по сравнению с аналогами 

Что касается езды, в большей степени отличия РКПП от АКПП проявляются именно в случае с однодисковыми роботизированными коробками передач. Если автомобиль оснащен такой коробкой, перед началом активной эксплуатации рекомендуется отдельно изучить особенности работы трансмиссии данного типа на практике.

Напоследок отметим, что в случае с DSG и аналогами, особенно если ТС имеет систему помощи при старте на подъеме, особой разницы между АКПП и РКПП водитель не заметит. Основной рекомендацией в этом случае остается только необходимость переводить коробку из «драйва» в «нейтраль» при простоях больше 1-2 минут. 

 

Читайте также

90000 Principles of robotics — EPSRC website 90001
90002 Regulating robots in the real world 90003
90004 In September 2010 experts drawn from the worlds of technology, industry, the arts, law and social sciences met at the joint EPSRC and AHRC Robotics Retreat to discuss robotics, its applications in the real world and the huge amount of promise it offers to benefit society. 90005
90004 Robots have left the research lab and are now in use all over the globe, in homes and in industry. We expect robots in the short, medium and long term to impact our lives at home, our experience in institutions, our national and our global economy, and possibly our global security.90005
90004 However, the realities of robotics are still relatively little known to the public where science fiction and media images of robots have dominated. One of the aims of the meeting was to explore what steps should be taken to ensure that robotics research engages with the public to ensure this technology is integrated into our society to the maximum benefit of all of its citizens. As with all technological innovation, we need to try to ensure that robots are introduced from the beginning in a way that is likely to engage public trust and confidence; maximise the gains for the public and commerce; and proactively head off any potential unintended consequences.90005
90004 Given their prominence it is impossible to address the governance of robotics without considering Asimov’s famous three laws of robotics. (Asimov’s laws stated that a robot was not allowed to do anything that would harm a human being; that a robot should always obey a human; and that a robot should defend itself so long as this did not interfere with the first two rules.) 90005
90004 Although they provide a useful departure point for discussion Asimov’s rules are fictional devices.They were not written to be used in real life and it would not be practical to do so, not least because they simply do not work in practice. (For example, how can a robot know all the possible ways a human might come to harm? How can a robot understand and obey all human orders, when even people get confused about what instructions mean?) 90005
90004 Asimov’s stories also showed that even in a world of intelligent robots, his laws could always be evaded and loopholes found. But finally, and most importantly, Asimov’s laws are inappropriate because they try to insist that robots behave in certain ways, as if they were people, when in real life, it is the humans who design and use the robots who must be the actual subjects of any law.90005
90004 As we consider the ethical implications of having robots in our society, it becomes obvious that robots themselves are not where responsibility lies. Robots are simply tools of various kinds, albeit very special tools, and the responsibility of making sure they behave well must always lie with human beings. 90005
90004 Accordingly, rules for real robots, in real life, must be transformed into rules advising those who design, sell and use robots about how they should act. The meeting delegates devised such a set of «rules» with the aim of provoking a wider, more open discussion of the issues.They highlight the general principles of concern expressed by the Group with the intent that they could inform designers and users of robots in specific situations. These new rules for robotics (not robots) are outlined below. 90005
90004 The five ethical rules for robotics are intended as a living document. They are not intended as hard-and-fast laws, but rather to inform debate and for future reference. Obviously a great deal of thinking has been done around these issues and this document does not seek to undermine any of that work but to serve as a focal point for useful discussion.90005
90004 The delegates of the workshop were: 90005
90024
90025 Professor Margaret Boden, University of Sussex 90026
90025 Dr Joanna Bryson, University of Bath 90026
90025 Professor Darwin Caldwell, Italian Institute of Technology 90026
90025 Professor Kerstin Dautenhahn, University of Hertfordshire 90026
90025 Professor Lilian Edwards, University of Strathclyde 90026
90025 Dr Sarah Kember, Goldsmiths, University of London 90026
90025 Dr Paul Newman, University of Oxford 90026
90025 Geoff Pegman, RU Robots Ltd 90026
90025 Professor Tom Rodden, University of Nottingham 90026
90025 Professor Tom Sorell, University of Birmingham 90026
90025 Professor Mick Wallis, University of Leeds 90026
90025 Dr Blay Whitby, University of Sussex 90026
90025 Professor Alan Winfield, UWE Bristol 90026
90025 Vivienne Parry (Chair) 90026
90053
90002 Principles for designers, builders and users of robots 90003
90004 90057 Note: 90058 The rules are presented in a semi-legal version; a more loose, but easier to express, version that captures the sense for a non-specialist audience and a commentary of the issues being addressed and why the rule is important.90005
90004 90005
90062
90063
90064
90065 90066
90067 Legal 90066
90069 general audience 90066
90071 Commentary 90066
90073
90074
90075
90064
90077 1 90078
90077 Robots are multi-use tools. Robots should not be designed solely or primarily to kill or harm humans, except in the interests of national security. 90078
90081 Robots should not be designed as weapons, except for national security reasons. 90078
90083 Tools have more than one use. We allow guns to be designed which farmers use to kill pests and vermin but killing human beings with them (outside warfare) is clearly wrong.Knives can be used to spread butter or to stab people. In most societies, neither guns nor knives are banned but controls may be imposed if necessary (e.g. gun laws) to secure public safety. Robots also have multiple uses. Although a creative end-user could probably use any robot for violent ends, just as with a blunt instrument, we are saying that robots should never be 90057 designed 90058 solely or even principally, to be used as weapons with deadly or other offensive capability. This law, if adopted, limits the commercial capacities of robots, but we view it as an essential principle for their acceptance as safe in civil society.90078
90073
90064
90089 2 90078
90091 Humans, not robots, are responsible agents. Robots should be designed; operated as far as is practicable to comply with existing laws & fundamental rights & freedoms, including privacy. 90078
90081 Robots should be designed and operated to comply with existing law, including privacy. 90078
90083 We 90057 can 90058 make sure that robot actions are designed to obey the 90057 laws 90058 humans have made. 90004 There are two important points here.First, of course no one is likely deliberately set out to build a robot which breaks the law. But designers are not lawyers and need to be reminded that building robots which do their tasks as well as possible will sometimes need to be balanced against protective laws and accepted human rights standards. Privacy is a particularly difficult issue, which is why it is mentioned. For example, a robot used in the care of a vulnerable individual may well be usefully designed to collect information about that person 24/7 and transmit it to hospitals for medical purposes.But the benefit of this must be balanced against that person’s right to privacy and to control their own life e.g. refusing treatment. Data collected should only be kept for a limited time; again the law puts certain safeguards in place. Robot designers have to think about how laws like these can be respected during the design process (e.g. by providing off-switches). 90005 90004 Secondly, this law is designed to make it clear that robots are just tools, designed to achieve goals and desires that 90057 humans 90058 specify.Users and owners have responsibilities as well as designers and manufacturers. Sometimes it is up to designers to think ahead because robots may have the ability to learn and adapt their behaviour. But users may also make robots do things their designers did not foresee. Sometimes it is the owner’s job to supervise the user (e.g. if a parent bought a robot to play with a child). But if a robot’s actions do turn out to break the law, it will always be the responsibility, legal and moral, of one or more human beings, not of the robot (We consider how to find out who is responsible in law 5, below ).90005 90078
90073
90064
90089 3 90078
90091 Robots are products. They should be designed using processes which assure their safety and security. 90078
90081 Robots are products: as with other products, they should be designed to be safe and secure. 90078
90083 Robots are simply not people. They are pieces of technology their owners may certainly want to protect (just as we have alarms for our houses and cars, and security guards for our factories) but we will always value human safety over that of machines.Our principle aim here, was to make sure that the safety and security of robots in society would be assured, so that people can trust and have confidence in them. 90004 This is not a new problem in technology. We already have rules and processes that guarantee that, e.g. household appliances and children’s toys are safe to buy and use. There are well worked out existing consumer safety regimes to assure this: e.g. industry kite-marks, British and international standards, testing methodologies for software to make sure the bugs are out, etc.We are also aware that the public knows that software and computers can be «hacked» by outsiders, and processes also need to be developed to show that robots are secure as far as possible from such attacks. We think that such rules, standards and tests should be publicly adopted or developed for the robotics industry as soon as possible to assure the public that every safeguard has been taken before a robot is ever released to market. Such a process will also clarify for industry exactly what they have to do.90005 90004 This still leaves a debate open about how far those who own or operate robots should be allowed to protect them from e.g. theft or vandalism, say by built-in taser shocks. The group chose to delete a phrase that had ensured the right of manufacturers or owners to include «self defence» capability into a robot. In other words we do not think a robot should ever be «armed» to protect itself. This actually goes further than existing law, where the general question would be whether the owner of the appliance had committed a criminal act like assault without reasonable excuse.90005 90078
90073
90064
90089 4 90078
90091 Robots are manufactured artefacts. They should not be designed in a deceptive way to exploit vulnerable users; instead their machine nature should be transparent. 90078
90081 Robots are manufactured artefacts: the illusion of emotions and intent should not be used to exploit vulnerable users. 90078
90083 One of the great promises of robotics is that robot toys may give pleasure, comfort and even a form of companionship to people who are not able to care for pets, whether due to rules of their homes, physical capacity, time or money.However, once a user becomes attached to such a toy, it would be possible for manufacturers to claim the robot has needs or desires that could unfairly cost the owners or their families more money. The legal version of this rule was designed to say that although it is permissible and even sometimes desirable for a robot to sometimes give the impression of real intelligence, anyone who owns or interacts with a robot should be able to find out what it really is and perhaps what it was really manufactured to do.Robot intelligence is artificial, and we thought that the best way to protect consumers was to remind them of that by guaranteeing a way for them to «lift the curtain» (to use the metaphor from The Wizard of Oz). 90004 This was the most difficult law to express clearly and we spent a great deal of time debating the phrasing used. Achieving it in practice will need still more thought. Should all robots have visible bar-codes or similar? Should the user or owner (e.g. a parent who buys a robot for a child) always be able to look up a database or register where the robot’s functionality is specified? See also rule 5 below.90005 90078
90073
90064
90089 5 90078
90091 The person with legal responsibility for a robot should be attributed. 90078
90081 It should be possible to find out who is responsible for any robot. 90078
90083 In this rule we try to provide a practical framework for what all the rules above already implicitly depend on: a robot is never legally responsible for anything. It is a tool. If it malfunctions and causes damage, a human will be to blame. Finding out who the responsible person is may not however be easy.In the UK, a register of who is responsible for a car (the «registered keeper») is held by DVLA; by contrast no one needs to register as the official owner of a dog or cat. We felt the first model was more appropriate for robots, as there will be an interest not just to stop a robot whose actions are causing harm, but people affected may also wish to seek financial compensation from the person responsible. 90004 Responsibility might be practically addressed in a number of ways. For example, one way forward would be a licence and register (just as there is for cars) that records who is responsible for any robot.This might apply to all or only operate where that ownership is not obvious (e.g. for a robot that might roam outside a house or operate in a public institution such as a school or hospital). Alternately, every robot could be released with a searchable online licence which records the name of the designer / manufacturer and the responsible human who acquired it (such a licence could also specify the details we talked about in rule 4 above). There is clearly more debate and consultation required. 90005 90004 Importantly, it should still remain possible for legal liability to be shared or transferred e.g. both designer and user might share fault where a robot malfunctions during use due to a mixture of design problems and user modifications. In such circumstances, legal rules already exist to allocate liability (although we might wish to clarify these, or require insurance). But a register would always allow an aggrieved person a place to start, by finding out who was, on first principles, responsible for the robot in question. 90005 90078
90073
90148
90149
90002 Seven High-Level Messages 90003
90004 In addition to the above principles the group also developed an overarching set of messages designed to encourage responsibility within the robotics research and industrial community, and thereby gain trust in the work it does.The spirit of responsible innovation is, for the most part, already out there but we felt it worthwhile to make this explicit. The following commentary explains the principles. 90005
90154
90063
90064
90065 90066
90159 Principle 90066
90161 Commentary 90066
90073
90074
90075
90064
90077 1 90078
90077 We believe robots have the potential to provide immense positive impact to society. We want to encourage responsible robot research. 90078

90073
90064
90089 2 90078
90175 Bad practice hurts us all.90078
90083 It’s easy to overlook the work of people who seem determined to be extremist or irresponsible, but doing this could easily put us in the position that GM scientists are in now, where nothing they say in the press has any consequence. We need to engage with the public and take responsibility for our public image. 90078
90073
90064
90089 3 90078
90175 Addressing obvious public concerns will help us all make progress. 90078
90083 The previous note applies also to concerns raised by the general public and science fiction writers, not only our colleagues.90078
90073
90064
90089 4 90078
90175 It is important to demonstrate that we, as roboticists, are committed to the best possible standards of practice. 90078
90083 as above 90078
90073
90064
90089 5 90078
90175 To understand the context and consequences of our research we should work with experts from other disciplines including: social sciences, law, philosophy and the arts. 90078
90083 We should understand how others perceive our work, what the legal and social consequences of our work may be.We must figure out how to best integrate our robots into the social, legal and cultural framework of our society. We need to figure out how to engage in conversation about the real abilities of our research with people from a variety of cultural backgrounds who will be looking at our work with a wide range of assumptions, myths and narratives behind them. 90078
90073
90064
90089 6 90078
90175 We should consider the ethics of transparency: are there limits to what should be openly available 90078
90083 This point was illustrated by an interesting discussion about open-source software and operating systems in the context where the systems that can exploit this software have the additional capacities that robots have.What do you get when you give «script kiddies» robots? We were all very much in favour of the open source movement, but we think we should get help thinking about this particular issue and the broader issues around open science generally. 90078
90073
90064
90089 7 90078
90175 When we see erroneous accounts in the press, we commit to take the time to contact the reporting journalists. 90078
90083 Many people are frustrated when they see outrageous claims in the press. But in fact science reporters do not really want to be made fools of, and in general such claims can be corrected and sources discredited by a quiet & simple word to the reporters on the byline.A campaign like this was already run successfully once in the late 1990s. 90078
90073
90148
90149
.90000 Principles of Robotics 90001
90002
The word 90003 robot 90004 comes from the
Czech word for forced labor, or serf. It was introduced
by playwright Karel Capek, whose fictional robotic
inventions were created by chemical and biological,
rather than mechanical, methods. Basically a robots
consists of: 90005
90006
90007
90002
A 90003 mechanical structure 90004, such
as a wheeled platform, arm, or other construction,
capable of interacting with its environment.90005 90012
90007
90002
90003 Sensors 90004 to sense the
environment and give useful feedback to the device. 90005 90012
90007
90002
90003 Systems 90004 to process sensory
input in the context of the current situation and
instruct the device to perform actions in response
to the situation. 90005 90012
90025

90002
90005
90002
90003 Mechanical Structure 90004 90005
90002
The robot structure consists basically of
the robot body that includes arms and wheels.Some force
such as electricity is required to make the arms and wheels
turn under command. One of the most interesting aspects
of robot in general is its behavior, which requires a
form of intelligence. 90005
90002 90005
90002
90003 Motors 90004 90005
90002
A variety of electric motors provide
power to robots, making them move with various
programmed motions. The efficiency rating of a motor
describes how much of the electricity consumed is
converted to mechanical energy.90005
90002 90005
90002
90003 DC motors. 90004 Permanent-magnet DC
motors require only two leads, and use an arrangement of
fixed- and electro-magnets (stator and rotor) and
switches. These form a commutator to create motion
through a spinning magnetic field. 90005
90002 90005
90002
90003 AC motors. 90004 These motors cycle the
power at the input-leads, to continuously move the
field.90005
90002 90005
90002
90003 Stepping motors. 90004 They are like a
brushless DC or AC motor. They move the rotor by
applying power to different magnets in the motor in
sequence (stepped). Stepping motors are designed for
fine control and will not only spin on command, but can
spin at any number of steps-per-second (up to their
maximum speed). 90005
90002 90005
90002
90003 Servomotors.90004 Servos are simple DC
motors with gearing and a feedback control system. They
adjust themselves until they match the signal. Servos
are used in radio control airplanes and cars.
90005
90002

More About Motors 90005
90002 90005
90002
90003 Mechanisms 90004 90005
90002

Gears and chains 90003. 90004 90077
90078 Gears and chains are mechanical parts that provide a
mechanism to transmit rotational motion from one place to another
with a
possibly of changing it along the way.The speed change
between two gears depends on the number of teeth on
each gear. 90005
90002
90005
90002

Pulleys and
belts. Pulleys and belts, two other simple machines
used in robots, work the same way as gears and chains.
Pulleys are wheels with a groove around the edge, and
belts are the rubber loops that fit in that groove. 90005
90002
90005
90002

Gearboxes 90003.90004 90077
90078 A gearbox operates on the same principles as the
gear and chain, without the chain. Examples of
gearboxes are found on the transmission in a car and the
paper-feed of a printer. 90005
90002
90005

90002
90005

90002
90005
90002
90003 Sensors 90004 90005
90002
Robots operate according to a basic
measurement, requiring different kinds of sensors.A
sense of time is usually built-in through perceptual
hardware and software, which updates quickly.
Sensors interact with external environment and
transforms the energy associated with what is being
measured (sound, light, pressure, temperature, etc.)
into another form of energy. Common sensors used in
robotics include light sensors, touch sensors,
sound sensors, and acceleration sensor. 90005
90002
A
sound sensor is installed at the ear position of the
robot in order to detect the voice of a subject.An
acceleration sensor is installed in the body to
detect shaking. A touch sensor is installed in the
forehead of the robot to detect touch 90005
90002 90005
90002
90005

90002
90005
90002
90003 Power Supply 90004 90005
90002
In general, power supply is provided by
two types of sources: batteries that are used once only
and then discarded; and rechargeable batteries that
operate from a reversible chemical reaction and can be
recharged thousand times.The first use of a
rechargeable battery gives up to 4 hours of continuous
operation in an application. 90005
90002
90005
90002
90005

90002
90003 Control System 90004 90005
90002
There are two main systems to control
robots: logic circuit and a microcontroller. 90005
90002
90005
90002
90003 Logic Circuit 90004 90005
90002
A digital logic circuit controls the
mechanical system.The circuit is usually coupled to the
mechanical structure through a 90003 bridge relay 90004. A
control signal generates a magnetic field in the relay’s
coil that mechanically closes a switch. transistors, for
example, are good silicon switches, available in many
technologies to control the mechanical systems. 90005
90002
90005
90002
90003 Microcontroller 90004 90005
90002
Microcontrollers are intelligent
electronic devices that are used inside robots.They
deliver functions similar to those performed by a
microprocessor (CPU) inside a personal computer.
Microcontrollers are slower and have less memory than
CPUs, but are designed for real-world control problems.
One of the major differences between CPUs and
microcontrollers is the number of external components
needed to operate them. Microcontrollers may run with no
external parts, and typically need only an external
crystal or oscillator.90005
90002
There are three main characteristics of a
microcontroller for consideration: speed, size, and
memory. 90003 Speed ​​90004 is designated in clock cycles, and
is usually measured in millions of cycles per second
(Megahertz, MHz). 90003 Size 90004 specifies the number of
bits of information the Microcontroller can process in
one step (for example, 4-, 8-, 16-, and 32-bits).
Microcontrollers count most of their 90003 read-only memory 90004
(ROM)
in thousands of bytes (kB) and r 90003 andom access memory 90004
(RAM)
in single bytes.90005
90002
90005
90002
90003 Connection to Math 90004 90005
90002

Robot Configuration 90005
90002 90005
.90000 Harmonic gearbox | Rozum Robotics 90001

90002 90003 Harmonic Strain Wave Gear in RDrive Servos 90004 90005
90006 90003 The RDrive series features integrated harmonic gearboxes that use strain-wave gear technology. With the gear ratio of 1: 100 and an almost-zero backlash, the technology enhances the performance of our servo motors. This gives you precise motion control and high-torque output. 90004 90009
90010
90002 90003 Why a servo needs a gearbox 90004 90005
90006 90003 When used in a combination with a servo motor, a gearbox, also called a gearhead or a speed reducer, allows for the following: 90004 90009
90019
90020 Increasing the robotic actuator torque.90021
90020 Reducing the servo motor speed. 90021
90020 Balancing out the motor inertia against that of the load. 90021
90026
90006 90003 The effects are due to the gears in the servo gearbox creating a gear ratio. Applying the gear ratio of 1: 100 to a motor generating 2 N · m of torque results in the output torque of 200 N · m. Similarly, if a motor runs at 4,000 RPM, the same ratio will reduce the speed to 40 RPM. 90004 90009
90006 An imbalance between the motor and load inertia negatively impacts the robotic joint’s performance and increases operating costs.Matching the inertia values, also achieved through the gearhead ratio, helps to avoid excessive overshoot, optimize power consumption, and improve the settling time. 90009
90006 Geared servo motors are critical for applications such as industrial robotics and pick-and-place systems, that require high-torque low-speed output and superior accuracy of motion. 90009
90002 90003 Harmonic gearing 90004 90005
90006 There’s a variety of available gearing technologies including but not limited to: spur, planetary, worm, harmonic, and cycloidal.Our RDrive servos use harmonic gearboxes that are based on strain-wave gearing that was invented in 1957 by C.W. Musser. 90009
90006 90003 Since then, the technology has evolved to provide the following benefits: 90004 90009
90019
90020 90003 Almost-zero backlash | 90004 Enhanced performance, improved positioning accuracy, and a long and maintenance-free service life of servo motors. 90021
90020 90003 High gearhead ratio | 90004 Enables high-torque and low-speed output at smaller motor sizes.It is also possible to reconfigure the ratio without modifying the design or the size of the entire mechanism. 90021
90020 90003 Compact size and low weight | 90004 Allows for reducing the robotic actuator footprint and thus saving space in your application. 90021
90026
90006 When we were integrating strain-wave gear technology into our servo motors, we got less than 0.3 arcmin backlash, achieving high precision of motion control. The gearhead ratio of 1: 100 allows us to multiply the output torque value by 100 while still allowing for our servo motors remain compact and lightweight.90009
90006 90003 Strain Wave Gearhead: Operating Principle 90004 90009
90006 90003 The video is given for reference only 90004 90009
90006 90070 90071 90009
90002 90003 Geared servo motors-the Power of Integration 90004 90005
90006 Though it is possible to use a gearbox and a servo actuator without assembling them into a single unit, their integration allows for a simple design and implementation of motion control systems. In the RDrive geared servo, the drive and the gear mechanism are already matched to work together and require no separate design and integration procedures, thus reducing engineering costs.90009
90006 90003 The overall length of our geared servo is shorter than that of an assembly where a servo motor is detached from a gearbox. Moreover, integrated units eliminate the need for additional couplings, minimizing the risk of bearing failures due to misalignment. 90004 90009
90006 By combining a servo motor with a gearing mechanism, we improved power management and use, allowing for a better, longer, and more powerful servo. 90009

.90000 Hydromechanical gearbox: operating principle and device 90001

90002 Despite the growing popularity of cars withautomatic gearbox, the classic mechanics are still in high esteem among many drivers. It is more reliable than automatic transmission. But during operation the driver is constantly forced to work with the clutch pedal. This gives some inconvenience, especially in traffic. So there was a hydromechanical transmission. The principle of its work and the device will be considered in our today’s article.90003 90004 Characteristic 90005 90002 Those drivers who do not want to work withclutch, give preference to this particular transmission. Hydromechanical gearbox performs several functions at once. It combines the clutch and the classic box. 90003 The gearshift here is madeautomatically or semi-automatically. In the same way, the hydromechanical gearbox of the loader is arranged. While driving, the driver does not engage the clutch pedal. All you need is an accelerator and a brake. 90004 About construction 90005 90002 Hydromechanical gearbox assemblypresupposes the presence of a hydraulic transformer.This element, depending on the design features, can be two-, three- and multi-shaft. Now manufacturers use a planetary automatic hydromechanical gearbox. 90003 90004 How does the CVT work? 90005 90002 On trucks and large buses more oftena multi-shaft transmission is used. To switch gears, multi-plate clutches are used here. For their work, lubrication is necessary. The oil of a hydromechanical gearbox differs significantly in consistence from «mechanics». In the latter case, it is more dense. In order to include the first and the back speed on hydromechanics, gear couplings are used.This design allows you to smoothly transfer torque from the flywheel to the wheels. 90003 90004 Planetary 90005 90002 Now this is more common hydromechanical gearbox. 90003 It was used because of its compactsize and light weight. Another advantage of the planetary transmission is the long service life and the absence of noise during operation. But there are drawbacks to such a box. Due to the design features, this transmission is more expensive in production. It also has a low efficiency. 90004 How the Planetary Transmission Works 90005 90002 Its algorithm of work is extremely simple.The gears are switched on the planetary hydromechanical transmission using friction clutches. Also, to smooth the blows when switching to a lower one, a special brake band is used. It is during the operation of the «brake» that the torque transmission force is reduced. But at the same time the switching speeds are smoother than the analogue ones. 90003 90002 At the heart of the planetary transmission is a hydraulic transformer. This element is located between the engine and the gearbox. GDF consists of several components: 90003 90026 90027 The gear wheel.90028 90027 Pump. 90028 90027 Turbine. 90028 90033 90002 In the people this element is called a «bagel» because of its characteristic shape. 90003 When the engine is running, the pump impellerrotates together with the flywheel. The lubricant penetrates into the pump and then starts to rotate the turbine under the influence of centrifugal force. The oil from the last element penetrates into the reactor, which performs the function of smoothing the shocks and shocks, and also transmits the torque.Circulation of oil is carried out in a closed circle. The car’s power increases with the rotation of the turbine wheel. The maximum torque is transmitted when the vehicle moves from the spot. In this case, the reactor is in a stationary state — it is kept by a clutch. When the car picks up speed, the turbine and pump rises. The coupling is wedged out and the reactor rotates with increasing speed. When the revolutions of the last element are maximum, the torque converter will enter the clutch operation state.So it will rotate at the same speed as the flywheel. 90004 Features of the design of the planetary gearbox 90005 90002 Planetary hydromechanical gearboxconsists of the drive shaft on which the articulated gear is located. Also, there are satellites rotating on separate axes. These elements are meshed with the inner teeth of the box and the ring gear. Transmission of torque is due to the action of the brake band. She brakes the ring gear. As the car accelerates, their speed increases. The driven shaft, which perceives the transmission of the torque from the master, is engaged.90003 How does GTP establish the required gear ratio? This action is automatic. When the wheel speed of the car grows, the oil pressure that goes from the pump to the turbine increases. Thus, the torque at the latte.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о