Коробка «робот» и «автомат» в чем разница?

Электронно-пневматическая система переключения передач (EPS)

Для облегчения переключения передач и вы­бора правильной передачи на грузовых ав­томобилях специалистами Mercedes-Benz была разработана система EPS (Elektronisch Pneumatische Schaltung). Она используется в 16-ступенчатых коробках передач, представляю­щих собой блок из четырех основных передач с подключенными передним и задним делителем. Конкуренты тоже не дремали, и сегодня автомати­зированные механические коробки передач есть в арсенале у всех производителей автомобилей промышленного назначения. Среди них такие из­вестные компании, как Scania (Opticruise) и Volvo (i-Shift). Iveco, MAN и Renault делают ставку на коробки передач производства ZF (Zahnradfabrik Friedrichshafen) — AS-Tronic. Эта коробка пере­дач работает без синхронизации, а синхронное вращение валов обеспечивается исключительно электронным блоком двигателя.

На рисунке 58 «Схематическое изображение электронно-пневматической системы переключения передач EPS»  наглядно показано, какие агрегаты относятся к системе EPS.

Процесс переключения передач

Блок управления анализирует входные дан­ные, такие, как команды на переключение пере­дач, частота вращения вторичного вала коробки передач, положение рычага переключения пере­дач. После этого блок управления активизирует соответствующие электромагнитные клапаны с помощью рабочих цилиндров, выполняющих переключения в основном пневматическим спо­собом. При переключении на более высшую или более низшую передачу переключение выполня­ется только на одном уровне (по одному ходу ры­чага переключения) и только при нажатой педали сцепления. Как правило, рычаг переключения передач в электронно-пневматической системе всегда находится в среднем положении, даже при включенной передаче. Чтобы выполнить пере­ключение на более высшую или более низшую передачу, необходимо при нажатой педали сце­пления переместить рычаг переключения пере­дач вперед или назад. При перемещении рычага влево включается нейтральное положение. Рычаг переключения передач должен сначала двигаться в соответствующем направлении до возникнове­ния ощутимого сопротивления. Когда сопротив­ление возрастает настолько, что рычаг не может двигаться дальше, это означает, что передача включена. После этого можно отпустить педаль сцепления и рычаг переключения передач. Номер включенной передачи отображается на дисплее. Если при переключении на более низшую пере­дачу раздается предупреждающий звуковой сиг­нал, передача не переключается, чтобы избежать превышения максимально допустимой частоты вращения коленчатого вала двигателя.

На рычаге переключения передач, кроме двух­позиционного переключателя групп переднего делителя, находится так называемая функцио­нальная кнопка. Если при переключении на более высшую или более низшую передачу одновремен­но нажать на эту кнопку, система «перепрыгнет» через одну передачу. При включении передачи за­днего хода (что возможно только из нейтрального положения на стоящем автомобиле), необходимо в любом случае нажать функциональную кнопку. В случае включения передачи из нейтрально­го положения во время движения, электронный блок сам выберет передачу, соответствующую скорости движения или частоте вращения ко­ленчатого вала двигателя. Переключение групп переднего делителя осуществляется с помощью двухпозиционного переключателя («медленная группа» (L)/«быстрая группа» (S)) через сцепле­ние, которое необходимо выжать тотчас после нажатия на переключатель. Кроме этого, преду­смотрен аварийный выключатель (вращающийся регулятор). В случае отказа электронного блока с помощью пневматического привода можно при­нудительно выбрать нейтральное положение ры­чага, включить вторую или четвертую передачи, а также передачу заднего хода.

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Чем плох робот автомат?

Роботизированная коробка имеет некоторые негативные стороны. Перечислим их:

• Невозможно перепрошить процессор и изменить те задания, благодаря которым происходит управление системы, дабы увеличить динамические показатели машины.
• Автомобиль, оснащенный коробкой робот, имеет небольшую скорость, с которой меняются передачи в коробке с электропроводкой. Здесь нельзя все исправить. А, если и возможно, то для этого потребуется переделывать полностью конструкцию.
• Иногда возникает пробуксовка сцепления, перегрев механизма во время передвижения машины на минимальной скорости. Например, при движении в горку либо же в пробке. Профессиональные автомобилисты советуют в таких ситуациях пользоваться режимом Tiptronic.

Плох ли автомат

• Очень часто возникают рывки, если осуществляется автоматическое переключение передач. Это можно исправить, если сбросить газ перед этой операцией, воспользоваться равномерным движением.
• Некоторые коробки подобного типа считаются «задумчивыми». То есть переключение передач часто происходит достаточно медленно, если сравнивать с коробкой автомат. Такие интервалы иногда составляют до 2 сек.
• Функционирует такая коробка не всегда стабильно. Даже две идентичные машины не дают полную гарантию того, что их коробки начнут функционировать одинаково.

Автоматическая КПП.

Автомат появился еще в судостроении в 1903 году. Это изобретение относят к открытию немецкого профессора Феттингера, который предложил использование гидродинамической передачи для развязывания винта и двигателя корабля. Из этого появилась гидромуфта – один из основных частей коробки автомат.

В 1940 году в Америке впервые начали использовать автоматическую трансмиссию Hydramatuc. Такие автоматы используют и в наше время.

АКПП состоит из 2 главных элементов – редуктора и гидротрансформатора, читаем пост . Последний заменяет сцепление и обеспечивает плавность переключения передач. Редуктор приводит пары шестерен в состоянии постоянного зацепления, благодаря чему получается один законченный механизм с несколькими ступенями одновременно. Сейчас используют 4-, 5- и 6-скоростные автоматические коробки передач.

Недостатком такой трансмиссии считают недостаточность в динамичности переключения передач. Кстати, о том, как пользоваться автоматической коробкой передач, написано .

В автомобиле коробка робот и автомат: в чем разница, что надежнее, лучше, дешевле?

Развитие, сравнительно невысокая цена, плюс присутствие электронного блока, благодаря которому происходит управление машиной, позволили использовать их на многих серийных автомобилях

Они могут обладать разнообразными типами трансмиссии, а потому появляется вот такой вопрос – чем отличается коробка робот от автомата, что же надежнее и дешевле? Если же отличия есть, то какой именно тип сможет удовлетворить полностью автомобилиста, на какие показатели стоит обратить внимание во время выбора машины?

• Отличается коробка робот от классического автомата конструкцией сцепления. Коробка робот оснащена не гидротрансформатором, а однодисковым или многодисковым сухим сцеплением фрикционного вида.
• В редукторе шестерни располагаются в постоянном зацеплении. Начинают функционировать они благодаря специальным муфтам. Для того, чтобы управлять угловыми скоростями, как правило, применяются синхронизаторы.
• В классической коробке автомат в основном применяется редуктор планетарного вида, который управляется при помощи сложной системы. И в 1 варианте, и во 2 варианте выбирается передаточное отношение с помощью автоматики. Это позволяет автомобилисту избавиться от нужды следить за режимом функциональности мотора и осуществлять переключения.

Автомат или робот

• Если сравнивать коробку автомат и коробку робот в плане экономичности, лидер здесь считается второй вариант. Сухое сцепление имеет меньше механических потерь, чем в гидротрансформаторе.
• Коробка автомат, если посмотреть в другой стороны, обеспечивает плавное движение машины, а потому передвижение на авто считается более комфортным. Есть правда и недостаток данного вида трансмиссии – это дорогой ремонт. И все потому, что его можно выполнять только в профессиональном сервисном центре.

Во время выбора авто (с коробкой робот или коробкой автомат), обязательно учтите все те факторы, которые мы вам перечислили выше. Для недорогой, бюджетной модели огромную роль играет цена машины, стоимость ее содержания. Во время приобретения элитной машины подобные вопросы, как правило, не считаются столь значимыми. Следовательно, и разницы между коробкой робот и коробкой автомат особенной нет.

«Вариатор». Вариаторная АКП

Чтобы понять, до чего додумались инженеры, представьте… велосипед. Педали, две звездочки, а между ними – цепь. На заднем колесе чуть более продвинутых моделей есть несколько звездочек, чтобы можно было передачи переключать. Переключил на большую звездочку – крутить педали легче и можно ехать в крутую горку, только чаще крутить педали приходится. Скорость велосипеда при этом падает, но это плата за высокую тягу. А если ехать по ровной местности, или с горы, то включил звездочку сзади поменьше – крутишь педали реже, а скорость велосипеда растет. Теперь представьте, что на велосипеде вместо цепной передачи стоит ременная. То есть, вместо цепи – ремень, вместо звездочек — шкивы, только вместо кучи звездочек на заднем колесе – ОДИН шкив, но его диаметр может… плавно изменяться.

Представили? Вот, перед вами, вариаторная автоматическая коробка передач! Один шкив – постоянного размера, второй – переменного и его диаметр меняется по команде блока управления, подстраиваясь под условия движения. А между ними – прочнейший «ремень», представляющий собой или многозвенную цепь, или составной, из металлических пластин. Плавное изменение диаметра одного из этих шкивов приводит к тому, что моменты переключений АКП не ощущаются вовсе. Ведь их попросту нет, этих моментов переключений. J Изумительно комфортная штука в работе, этот вариатор! Но и в нем не обошлось без недостатков, существенных и помельче. 
«Вариаторы» недёшевы. Также они категорически не любят пробуксовок. Из-за того, что между «черным ящиком» со шкивами и ремнем приходится ставить все тот же гидротрансформатор (трогаться-то нужно!), а также из-за механического трения в «черном ящике», потери энергии достаточно велики, расход топлива, в с сравнении с «обычной» АКП, немногим меньше. А может быть и больше. А еще приходится с программами двигателя «поколдовать», чтобы он не гудел, как троллейбус на постоянных оборотах при разгонах. Ведь ступенчатого переключения передач – нет. Поэтому инженерам опять открылся простор для изысканий.

Отличия коробки-автомата от робота

Принципиальные отличия АКПП от роботизированной заключаются в следующих конструктивных особенностях:

1. Главная разница состоит в конструкции сцепления: автомат использует гидротрансформатор, а робот сухое фрикционное сцепление с одним или двумя дисками.
2. В автоматах применяются планетарные редукторы со сложным функционированием и управлением, выбор передаточного отношения определяет блок управления. В роботе, подобно механической коробке, шестерни постоянно находится в зацеплении, и включаются специальными муфтами, используя синхронизаторы для выравнивания угловых скоростей.
3. Показатель экономичности у робота значительно выше, так как гидротрансформатор имеет более высокие механические потери чем сухое сцепление.
4. У автомата выше плавность движения и более высокий комфорт езды, но трансмиссия слишком дорога в ремонте, который может производиться только обученными специалистами в сервисном центре. Ремонт роботизированной коробки по стоимости и сложности сравним с механической.

Недостатки и особенности робота

Начнем с конструктивных особенностей «робота», который по сути является механической коробкой передач, но без третьей педали. За выжим сцепления в такой КП отвечает электропривод (актуатор).

В отличие от автоматической коробки с гидротрансформатором, конструкция роботизированной «механики» значительно проще, поэтому и дешевле в производстве. Последнее преимущество сыграло главную роль в быстром появлении «роботов» на многих недорогих моделях.

Но как оказалось, производители немного поспешили с массовым запуском такой трансмиссии на рынок. Все дело в том, что большинство «роботов», особенно при активной езде, не обеспечивали плавного переключения передач, раздражая водителей рывками и задержками при смене ступеней, а также откатом при старте на подъеме. Кроме того, роботизированные КП не могли похвастаться высокой надежностью.

Роботизированная коробка передач с двойным сцеплением

Улучшить плавность «роботов» взялся концерн Volkswagen, внедрив на своих моделях в середине 2000-х годов преселективный «робот» с двумя сцеплениями (DSG). В таких трансмиссиях четные и нечетные передачи, расположены на отдельных валах, оснащенных индивидуальными сцеплениями.

Новый тип КП хоть и стал совсем недешевым в производстве, но избавился от медлительности первых «роботов» и даже смог обеспечить автомобилю динамику разгона лучше, чем у версий с обычной «механикой». В дальнейшем многие ведущие автопроизводители также начали переходить на подобные “автоматы”, заказывая их у ведущих производителей трансмиссий.

Впрочем, в некоторых случаях остались вопросы к надежности отдельных КП данного типа. Но в сравнении с прежним «роботом» плавность и скорость переключений выросла просто несравнимо.

В подтверждение этого превосходства отметим, что в настоящий момент большинство брендов уже отказались от применения  «роботов» на базе классических механических КП и в ближайшем будущем такая трансмиссия может уйти в историю.

Помимо «скорострельности», современные роботизированные КП превосходят классические «автоматы» и по экономичности. «Роботы» вполне способны помогать двигателю расходовать топливо на уровне версий с «механикой».

Устройство

Конструкция МКПП мало изменилась с тех пор, как были сделаны и запатентованы основные ее элементы. Механическая коробка переключения передач состоит из следующих деталей и узлов:

• картер;
• входной, выходной и промежуточный валы;
• синхронизаторы;
• ведущих и ведомых шестерней;
• механизма переключения передач.

Собранные в едином корпусе детали взаимодействуют между собой, обеспечивая передачу крутящего момента. Устройство механической коробки передач зависит от особенностей конструкции и количества валов — по данному признаку они делятся на двух- и трех вальные. Последняя компоновка называется соосной и в технической литературе ее принято называть классической.

Валы и блоки шестерней

В такой конструкции ведущий и ведомый валы размещены картере коробки один за другим. В хвостовике первичного вала установлен подшипник, на который опирается конец вторичного. Отсутствие жесткой связи позволяет им вращаться независимо друг от друга с разной частотой и в разном направлении. Ниже под ними располагается промежуточный вал, передача усилия происходит через блоки шестерней установленных на указанные детали.

С целью снижения шумности редуктора, шестерни в нем делаются косозубые

При изготовлении данных деталей используется жесткая система допусков, и большое внимание уделяется качеству обработки сопрягаемых поверхностей

На ведущем валу классической механической коробки жестко закреплено несколько шестерней разного диаметра и соответственно с разным количеством зубьев. В отдельных случаях узел делается цельным, что обеспечивает ему максимальную прочность.

Шестерни на вторичном валу могут устанавливаться двумя способами:

• подвижно на шлицах;
• фиксировано на ступицах.

Соединение с ведущим валом в первом варианте происходит за счет продольного перемещения ведомой шестерни по шлицам до вхождения в зацепление в ведущей. Такая схема отличается простотой и надежностью и получила достаточно широкое распространение.

В другой конструкции продольное перемещение деталей исключается и соединение происходит при помощи скользящей муфты.

Видео — как происходит передача крутящего момента в МКПП:

Угловые скорости ведущего вала и ведомого уравниваются при помощи специального устройства, который называется синхронизатором. В коробках передач спортивных автомобилей или машин специального назначения вместо данных узлов могут использоваться кулачковые муфты.

Механизмы управления

За всю историю развития автотранспорта было разработано множество оригинальных конструкций. Наибольшее распространение получила компоновка, используемая в современных агрегатах.

Управление механической коробкой передач осуществляется специальной конструкцией, состоящей из следующих элементов:

• рычага;
• приводов;
• ползунов;
• вилки;
• замка;
• муфты переключения передач.

Изменения режимов работы агрегата производится водителем путем перемещения рычага из одного положения в другое. Через приводы задействуются ползуны. Защитой от одновременного включения является специальный блокирующий механизм – замок. В трехходовых коробках он делает невозможным перемещение двух ползунов при движении третьего.

Этот узел приводит в действие вилку переключения передач, которая вызывает смещение муфты. Данная деталь представляет собой толстостенное кольцо со шлицами на внутренней поверхности. Они находятся в постоянном зацеплении с зубчатым венцом ведомого вала, по которому муфта перемещается вдоль него. Аналогичные шлицы имеются и на боковой поверхности ведомой шестерни.

При переключении передач рычаг вначале переводится в нейтраль, из которой производится выбор нужного режима. За это время синхронизатор выравнивает угловые скорости, и шестерня блокируется муфтой. Крутящий момент с первичного вала передается на вторичный и далее через главный редуктор на ведущие колеса.

Синхронизатор обеспечивает безударное переключение, при этом время его срабатывания не превышает нескольких сотых долей секунды.

Видео — устройство сцепления и МКПП, наглядный рассказ от компании Тойота:

Мягкость работы механической коробки передачво многом зависит от общего состояния деталей и, в особенности, данного узла.

Синхронизатор представляет собой бронзовое кольцо с зубчатым венцом на внутренней стороне. При движении муфты она сначала прижимает деталь к конусной поверхности на боковине ведомой шестерни, возникшей при этом силы трения достаточно для выравнивания частоты вращения валов. После синхронизации происходит блокировка зубчатого колеса муфтой переключения.

Особенности эксплуатации автоматической и роботизированной коробок

Эксплуатационные характеристики помогут разобраться — какая коробка лучше и удобнее. Автоматическая коробка передач существенно снизила нагрузку на шофёра при управлении. Особенно в городских, сложных условиях. У каждого водителя есть своя манера и стиль вождения. Коробка автомат имеют способность «подстроиться» по тип вождения. Автомату характерно мягкое, еле заметное переключение передач. Но существенным минусом этой коробки является большой расход горючего, который особенно проявляется в городской черте. Дорого обойдётся и ремонт этого узла.

Роботизированная коробка близка к механической. Ремонт и техническое обслуживание будет существенно ниже. Расход топлива тоже можем приравнять к механике, особенно в условиях городской езды. Существенно меньше расход машинного масла, а это тоже экономия. КПД передачи крутящего момента от мотора к ведущим колёсам тоже выше, чем у автомата. Огромным плюсом робота можно считать возможность совершать ручное переключение скоростей, а этого нет у автоматической коробки. Ведь это может пригодиться в сложной ситуации. Плохими моментами можно считать замедленное переключение передач и рывки в работе самой коробки. Особенно, если шофёр в этот момент сильно давит на педаль акселератора. В городской черте при стоянке требуется ставить рычаг селектора на нейтральное положение. 

АКПП

Общий вид АКПП

Основу автоматической трансмиссии составляют гидротрансформатор, система управления и непосредственно сама планетарная КПП с набором фрикционов и шестерен. Такая конструкция автомата позволяет ему самостоятельно переключать скорости в зависимости от оборотов двигателя, нагрузки и режима движения. Участие водителя здесь не требуется.

Автомат устанавливается на легковых и грузовых автомобилях, применим он также и в автобусах. Главная передача и дифференциал дополняют конструкцию АКПП в случае ее установки на переднеприводную машину.

Плюсы и минусы автоматической КПП

Автоматическая коробка передач обладает как преимуществами, так и недостатками:

Особенности гоночной механики

Денис Комаров, технический директор гоночной команды, готовит кулачковую коробку передач к фотосъемке. Он бережно протирает ветошью одну из шестеренок агрегата — огромное прямозубое колесо. Если бы такая шестерня лежала в мастерской сама по себе, можно было бы подумать, что она из коробки большого старого грузовика. Между тем она принадлежит компактному хетчбэку Citroёn С2.

Принцип действия топливного элемента Наличие оси с пазами — главное отличие секвентальной коробки от обычной, с поисковым механизмом переключения.

Большой диаметр колеса объясняется двумя факторами. Во‑первых, коробка раллийной машины передает от двигателя на колеса солидный крутящий момент. А во-вторых, колесо прямозубое. Достоинство привычных косозубых шестерен, которые применяются в коробках «гражданских» автомобилей, заключается в том, что за счет более длинного зуба и, соответственно, большей поверхности распределения нагрузок они могут передавать тот же крутящий момент при меньших размерах. Кроме того, они работают заметно тише. Но прямозубые колеса применяются в гоночных машинах не случайно: они не создают осевых нагрузок на валах и повышают КПД коробки.

Удивительно, но гоночная коробка передач не сложнее, а даже проще обычной гражданской. Здесь нет никаких синхронизаторов, а вместо большого количества мелких зубцов, которые входят в зацепление при включении передачи на обычной коробке, применяются крупные кулачки — торцевые выступы на шестерне и муфте (обычно их 5−7 штук на колесо). Чтобы передачи включались как можно скорее, кулачки входят в зацепление с большим зазором по ширине. Поэтому при включении передач на раллийной машине можно слышать характерное металлическое клацанье — это кулачки шестерни и муфты столкнулись друг с другом.

Автомобили

Suminoe Flying Feather FF-2: автомобиль легче пёрышка

Кулачковая коробка По сути, кулачковая коробка устроена так же, как обычная серийная, — только вместо косозубых шестерен прямозубые, вместо зубчатых муфт кулачковые и никаких синхронизаторов.

Кулачковая коробка требует от пилота большой ловкости — особенно при переключении вниз: для синхронизации оборотов двигателя и трансмиссии необходимо филигранно работать педалью акселератора и прекрасно чувствовать автомобиль. При бережной езде пилот при переходе вниз пользуется сцеплением, в ходе гонки — особенно на машинах с секвентальной кулачковой коробкой — педаль сцепления ему практически не нужна. В том числе поэтому раллисты иначе, чем гражданские водители, выжимают педали. Правая нога у них обычно лежит на педали газа, а левая заведует сцеплением и тормозами

Четко работать акселератором очень важно, ведь без правильно выполненной перегазовки переход на понижающую передачу либо вообще не произойдет, либо будет сопровождаться жестким ударом. Именно поэтому пилоты раллийных машин ехидно улыбаются, когда я интересуюсь, насколько популярна кулачковая коробка среди любителей тюнинга

Конечно, находятся фанаты уличных гонок, которые заменяют серийные коробки кулачковыми. Такая замена улучшает динамику разгона, но требует от водителя постоянной концентрации внимания при переключении вниз, а также наполняет салон шумом от работы прямозубых шестерен. Кулачковая коробка воет примерно так же громко, как гражданская косозубая, когда в ее картере нет масла. Добавим сюда высокую стоимость кулачковых коробок (до €20 000 за агрегат) и невысокий срок службы — и придем к выводу, что установка кулачковой коробки на обычный автомобиль совершенно не оправданна. Конечно, срок службы автомобиля зависит и от субъективных факторов. В жестких гоночных условиях синхронизаторы долго не живут. Так что если за рулем гражданского автомобиля окажется маньяк, кулачковая коробка, вполне возможно, будет служить ему дольше привычной. Тем не менее со временем гоночный агрегат начнет издавать характерный стук, говорящий о том, что скруглившиеся кулачки не обеспечивают надежного зацепления. Такая коробка нуждается в замене износившихся пар. Денис рассказывает, что кулачковую коробку для проверки разбирают после каждой гонки, а некоторые пары в коробке приходится менять через каждые 2−3 этапа гонок. И это нормально!

Гоночное зацепление

Делаем выводы

Какая же коробка передач лучше? С точки зрения комфорта, несомненно выигрывает АКПП, хотя разработчики робота и пытались отвоевать эту позицию у автоматической коробки.

А вот более экономически выгодным будет робот. Стоимость самой коробки, ее обслуживание и ремонт обойдутся дешевле. Да и топливо с маслом автомобиль с роботизированной коробкой потребляет меньше, чем с автоматической.

Теперь надежность. Здесь можно поспорить. Ни ту, ни другую коробку нельзя назвать абсолютно надежной в сравнении с той же механикой. Непонятно также, как обе коробки поведут себя в тяжелых условиях. Но АКПП хотя бы более предсказуема, чем робот, от которого неизвестно чего ожидать.

Поэтому какая коробка передач будет лучше, каждый водитель решает сам, исходя из своих представлений об удобстве и комфорте управления автомобилем. Стоит отметить, что робот можно легко принять за автомат: зачастую отсутствие педали сцепления как у автоматической, так и у роботизированной КПП приводит неопытных водителей в замешательство. Поэтому необходимо внимательно изучать характеристики выбранного автомобиля в процессе покупки.