Ręczna skrzynia biegów - automatyczna skrzynia biegów

Żaden nowoczesny samochód nie będzie w stanie uruchomić się i poruszać się płynnie, jeśli w jego urządzeniu nie ma przekładni. Obecnie istnieje szeroka gama wszelkiego rodzaju skrzyń biegów, które nie tylko pozwalają kierowcy na wybór opcji odpowiadającej jego możliwościom materialnym, ale także pozwalają uzyskać maksymalny komfort prowadzenia pojazdu.

Krótko o głównych typach transmisji opisano w osobna recenzja... Porozmawiajmy teraz bardziej szczegółowo o tym, czym jest automatyczna skrzynia biegów, jej główne różnice w stosunku do ręcznej skrzyni biegów, a także rozważmy zasadę działania tego urządzenia.

Co to jest automatyczna skrzynia biegów

Działanie skrzyni biegów jest prawie identyczne jak mechanicznego analogu, z wyjątkiem niektórych funkcji. Urządzenie robota składa się z wielu części, które składają się na znaną już wszystkim mechaniczną wersję pudełka. Główną różnicą między robotem jest to, że jego sterowanie jest typu mikroprocesorowego. W takich skrzyniach zmiana biegów odbywa się za pomocą elektroniki na podstawie danych z czujników silnika, pedału gazu i kół.

Skrzynkę robota można również nazwać automatem, ale jest to niepoprawna nazwa. Faktem jest, że automatyczna skrzynia biegów jest często używana jako koncepcja uogólniająca. Tak więc ten sam wariator ma automatyczny tryb zmiany przełożeń, więc dla niektórych jest to również automatyczny. W rzeczywistości pod względem konstrukcji i zasady działania robot jest bliżej skrzynki mechanicznej.

Na zewnątrz nie da się odróżnić manualnej skrzyni biegów od automatycznej, ponieważ mogą mieć identyczny wybierak i korpus. Przekładnię można sprawdzić tylko podczas jazdy. Każdy typ jednostki ma swoją własną charakterystykę pracy.

Głównym celem automatycznej skrzyni biegów jest maksymalne ułatwienie prowadzenia pojazdu. Kierowca nie musi samodzielnie zmieniać biegów - tę pracę wykonuje centrala. Oprócz komfortu, producenci automatycznych skrzyń biegów dążą do tego, aby ich produkty były tańsze. Dziś robot jest najbardziej budżetowym typem skrzyni biegów po mechanice, ale nie zapewnia takiego komfortu jazdy jak wariator czy automat.

Zasada zrobotyzowanej skrzyni biegów

Zautomatyzowana skrzynia biegów może przełączyć się na następną prędkość automatycznie lub półautomatycznie. W pierwszym przypadku mikroprocesor odbiera sygnały z czujników, na podstawie których wyzwalany jest algorytm zaprogramowany przez producenta.

Większość skrzyń biegów jest wyposażona w ręczny wybierak. W takim przypadku prędkości nadal będą się włączać automatycznie. Tyle tylko, że kierowca może samodzielnie sygnalizować moment włączenia biegu na wyższy lub niższy. Niektóre automatyczne skrzynie biegów typu Tiptronic działają na podobnej zasadzie.

Aby zwiększyć lub zmniejszyć prędkość, kierowca przesuwa dźwignię zmiany biegów w kierunku + lub -. Dzięki tej opcji niektórzy nazywają tę transmisję sekwencyjną lub sekwencyjną.

Skrzynia robota działa zgodnie z następującym schematem:

1. Kierowca zaciąga hamulec, uruchamia silnik i przestawia przełącznik trybu jazdy w położenie D;
2. Sygnał z jednostki trafia do jednostki sterującej skrzynką;
3. W zależności od wybranego trybu, centrala uaktywnia odpowiedni algorytm według którego centrala będzie pracować;
4. W trakcie ruchu czujniki wysyłają do „mózgu robota” sygnały dotyczące prędkości pojazdu, obciążenia zespołu napędowego, a także aktualnego trybu pracy skrzyni biegów;
5. Gdy tylko wskaźniki przestaną odpowiadać programowi zainstalowanemu fabrycznie, jednostka sterująca wydaje polecenie zmiany na inny bieg. Może to być wzrost lub spadek prędkości.

Kiedy kierowca prowadzi samochód z mechanikami, musi wyczuć swój pojazd, aby określić moment, w którym przełączy się na inną prędkość. W analogu robota podobny proces ma miejsce, tylko kierowca nie musi myśleć o tym, kiedy przesunąć dźwignię zmiany biegów do żądanego położenia. Zamiast tego robi to mikroprocesor.

System monitoruje wszystkie informacje ze wszystkich czujników i wybiera optymalny bieg dla określonego obciążenia. Aby elektronika mogła zmieniać biegi, skrzynia biegów ma hydromechaniczny siłownik. W bardziej powszechnej wersji zamiast hydromechaniki montowany jest napęd elektryczny lub serwonapęd, który łączy / rozłącza sprzęgło w skrzyni (przy okazji ma to pewne podobieństwo do automatycznej skrzyni biegów - sprzęgło znajduje się nie tam, gdzie jest w manualnej skrzyni biegów, a mianowicie w pobliżu koła zamachowego, ale w samej obudowie przenoszenie).

Gdy centrala zasygnalizuje, że należy przełączyć na inną prędkość, pierwszy elektryczny (lub hydromechaniczny) serwonapęd jest uruchamiany jako pierwszy. Odłącza powierzchnie cierne sprzęgła. Następnie drugie serwo przesuwa koła zębate w mechanizmie do żądanego położenia. Wtedy pierwszy powoli zwalnia sprzęgło. Taka konstrukcja umożliwia pracę mechanizmu bez udziału kierowcy, dlatego maszyna z automatyczną skrzynią biegów nie posiada pedału sprzęgła.

Wiele skrzyń biegów ma wymuszone pozycje biegów. Ten tak zwany tiptronic pozwala kierowcy samodzielnie kontrolować moment przełączenia na wyższą lub niższą prędkość.

Zrobotyzowana skrzynia biegów

Obecnie istnieje kilka rodzajów automatycznych skrzyń biegów do samochodów osobowych. W niektórych siłownikach mogą różnić się od siebie, ale główne części pozostają identyczne.

Oto węzły zawarte w skrzyni biegów:

1. Sprzęgło. W zależności od producenta i modyfikacji urządzenia może to być jedna część z powierzchnią cierną lub kilka podobnych tarcz. Najczęściej elementy te znajdują się w płynie chłodzącym, co stabilizuje pracę jednostki, zapobiegając jej przegrzaniu. Opcja preselektywna lub podwójna jest uważana za bardziej skuteczną. W tej modyfikacji, gdy jeden bieg jest włączony, drugi zestaw przygotowuje się do włączenia następnej prędkości.
2. Główna część to konwencjonalna skrzynka mechaniczna. Każdy producent stosuje inne autorskie projekty. Na przykład robot marki Mercedes (Speedshift) jest wewnętrznie automatyczną skrzynią biegów 7G-Tronic. Jedyna różnica między jednostkami polega na tym, że zamiast przekładni hydrokinetycznej zastosowano sprzęgło z kilkoma tarczami ciernymi. BMW ma podobne podejście. Jego skrzynia biegów SMG oparta jest na sześciobiegowej manualnej skrzyni biegów.
3. Sprzęgło i napęd przekładni. Istnieją dwie opcje - z napędem elektrycznym lub hydromechanicznym analogiem. W pierwszym przypadku sprzęgło wyciskane jest przez silnik elektryczny, w drugim - przez siłowniki hydrauliczne z zaworami EM. Napęd elektryczny działa wolniej niż hydraulika, ale nie wymaga utrzymania stałego ciśnienia w linii, z której działa typ elektrohydrauliczny. Z drugiej strony robot hydrauliczny przechodzi do następnego etapu znacznie szybciej (0,05 sekundy w porównaniu z 0,5 sekundy w przypadku elektrycznego analogu). Elektryczna skrzynia biegów jest montowana głównie w samochodach budżetowych, a hydromechaniczna w samochodach sportowych premium, ponieważ prędkość zmiany biegów jest w nich niezwykle ważna bez przerywania zasilania wału napędowego.
4.  Czujnik. W robocie jest dużo takich części. Monitorują wiele różnych parametrów przekładni, np. Położenie wideł, obroty wałów wejściowych i wyjściowych, w jakim położeniu selektor jest zablokowany, temperaturę płynu chłodzącego itp. Wszystkie te informacje są przekazywane do urządzenia sterującego mechanizmem.
5. ECU to jednostka mikroprocesorowa, w której zaprogramowane są różne algorytmy z różnymi wskaźnikami pochodzącymi z czujników. Jednostka ta podłączona jest do centrali głównej (stamtąd pochodzą dane o pracy silnika), a także do elektronicznych systemów blokowania kół (ABS lub ESP).
6. Siłowniki - cylindry hydrauliczne lub silniki elektryczne, w zależności od modyfikacji skrzynki.

Specyfika pracy RKPP

Aby pojazd ruszył płynnie, kierowca musi prawidłowo używać pedału sprzęgła. Po włączeniu pierwszego lub wstecznego biegu musi płynnie zwolnić pedał. Gdy kierowca wyczuje, jak działają tarcze i puszcza pedał, może dodać obroty do silnika, aby samochód nie zgaśnie. Tak działa mechanika.

Identyczny proces zachodzi w robotycznym odpowiedniku. Tylko w tym przypadku od kierowcy nie jest wymagana duża umiejętność. Wystarczy, że przestawi przełącznik skrzynki do odpowiedniej pozycji. Samochód zacznie się poruszać zgodnie z ustawieniami centrali sterującej.

Najprostsza modyfikacja jednosprzęgła działa podobnie jak klasyczna mechanika. Jednocześnie jednak jest jeden problem - elektronika nie rejestruje sprzężenia zwrotnego. Jeśli dana osoba jest w stanie określić, jak płynnie konieczne jest zwolnienie pedału w konkretnym przypadku, wówczas automatyka działa sztywniej, więc ruchowi samochodu towarzyszą namacalne szarpnięcia.

Jest to szczególnie odczuwalne w modyfikacjach z elektrycznym napędem siłowników - podczas zmiany biegu sprzęgło będzie w stanie otwartym. Będzie to oznaczało przerwę w przepływie momentu obrotowego, przez co samochód zacznie zwalniać. Ponieważ prędkość obrotowa kół jest już mniej zgodna z włączonym biegiem, następuje lekkie szarpnięcie.

Nowatorskim rozwiązaniem tego problemu było opracowanie modyfikacji z podwójnym sprzęgłem. Uderzającym przedstawicielem takiej skrzyni biegów jest Volkswagen DSG. Przyjrzyjmy się bliżej jego funkcjom.

Cechy zrobotyzowanej skrzyni biegów DSG

Skrót oznacza przekładnię bezpośrednią. W rzeczywistości są to dwie mechaniczne skrzynki zainstalowane w jednej obudowie, ale z jednym punktem połączenia z podwoziem maszyny. Każdy mechanizm ma swoje własne sprzęgło.

Główną cechą tej modyfikacji jest tryb preselekcyjny. Oznacza to, że podczas gdy pierwszy wał obraca się z włączonym biegiem, elektronika już łączy odpowiednie biegi (podczas przyspieszania w celu zwiększenia biegu, podczas zwalniania w dół) drugiego wału. Główny siłownik musi tylko rozłączyć jedno sprzęgło i podłączyć drugie. Gdy tylko otrzyma sygnał z centrali, aby przejść na inny stopień, sprzęgło robocze otwiera się, a drugie z już zazębionymi zębatkami jest natychmiast podłączane.

Taka konstrukcja pozwala na jazdę bez mocnych szarpnięć podczas przyspieszania. Pierwsze opracowanie wstępnej modyfikacji pojawiło się w latach 80. ubiegłego wieku. To prawda, że ​​roboty z podwójnym sprzęgłem były instalowane w samochodach rajdowych i wyścigowych, w których prędkość i dokładność zmiany biegów mają ogromne znaczenie.

Jeśli porównamy skrzynkę DSG z klasycznym automatem, to pierwsza opcja ma więcej zalet. Po pierwsze, ze względu na bardziej znaną konstrukcję głównych elementów (producent może przyjąć jako podstawę dowolny gotowy mechaniczny analog), takie pudełko będzie tańsze w sprzedaży. Ten sam czynnik wpływa na konserwację urządzenia - mechanika jest bardziej niezawodna i łatwiejsza do naprawy.

Umożliwiło to producentowi zainstalowanie innowacyjnych przekładni w budżetowych modelach swoich produktów. Po drugie, wielu właścicieli pojazdów z taką skrzynią biegów odnotowuje wzrost ekonomiczności samochodu w porównaniu z identycznym modelem, ale z inną skrzynią biegów.

Inżynierowie koncernu VAG opracowali dwa warianty przekładni DSG. Jeden z nich jest oznaczony 6, a drugi 7, co odpowiada liczbie kroków w pudełku. Ponadto sześciobiegowa automatyczna wykorzystuje mokre sprzęgło, a siedmiobiegowa analogowa wykorzystuje suche sprzęgło. Aby uzyskać więcej informacji na temat zalet i wad skrzynki DSG, a także tego, w jaki sposób model DSG 6 różni się od siódmej modyfikacji, zobacz osobny artykuł.

Zalety i wady

Rozważany rodzaj transmisji ma zarówno pozytywne, jak i negatywne strony. Zalety pudełka to:

• Taka transmisja może być używana w połączeniu z jednostką napędową o prawie dowolnej mocy;
• W porównaniu z wariatorem i automatem wersja zrobotyzowana jest tańsza, chociaż jest to raczej innowacyjne rozwiązanie;
• Roboty są bardziej niezawodne niż inne automatyczne skrzynie biegów;
• Ze względu na wewnętrzne podobieństwo do mechaniki łatwiej jest znaleźć specjalistę, który podejmie się naprawy jednostki;
• Bardziej wydajna zmiana biegów umożliwia wykorzystanie mocy silnika bez krytycznego wzrostu zużycia paliwa;
• Dzięki poprawie wydajności maszyna emituje do środowiska mniej szkodliwych substancji.

Pomimo wyraźnych zalet w stosunku do innych automatycznych skrzyń biegów, robot ma kilka istotnych wad:

• Jeśli samochód jest wyposażony w robota jednotarczowego, to podróży takim pojazdem nie można nazwać wygodną. Podczas zmiany biegów pojawią się namacalne szarpnięcia, jakby kierowca gwałtownie rzucił pedałem sprzęgła na mechanikę.
• Najczęściej w jednostce zawodzą sprzęgło (mniejsza płynność załączania) i siłowniki. Komplikuje to naprawę skrzyń biegów, ponieważ mają one niewielki zasób roboczy (około 100 tysięcy kilometrów). Serwa rzadko można naprawić, a nowe mechanizmy są drogie.
• Jeśli chodzi o sprzęgło, to zasób tarczy jest również bardzo mały - około 60 tys. Ponadto w przybliżeniu przy połowie zasobu konieczne jest wykonanie „połączenia” skrzynki pod warunkiem zachowania powierzchni ciernej części.
• Jeśli mówimy o preselektywnej modyfikacji DSG, to okazała się bardziej niezawodna ze względu na mniej czasu na zmianę biegów (dzięki temu auto nie zwalnia tak bardzo). Mimo to nadal cierpi na nich przyczepność.

Biorąc pod uwagę wymienione czynniki, możemy stwierdzić, że jeśli chodzi o niezawodność i żywotność, mechanicy nie mają sobie równych. Jeśli nacisk kładzie się na maksymalny komfort, lepiej wybrać wariator (jaka jest jego osobliwość, przeczytaj tutaj). Należy pamiętać, że taka transmisja nie zapewni możliwości oszczędzania paliwa.

Podsumowując, proponujemy krótkie porównanie wideo głównych typów transmisji - ich wady i zalety:

Jak wybrać samochód, który box jest lepszy: automatyczny, wariator, robot, mechanika

Pytania i odpowiedzi:

Jaka jest różnica między automatem a robotem? Automatyczna skrzynia biegów pracuje kosztem zmiennika momentu obrotowego (nie ma sztywnego sprzężenia z kołem zamachowym przez sprzęgło), a robot jest analogiczny do mechaniki, tylko prędkości są przełączane automatycznie.

Jak zmienić biegi w skrzyni robota? Zasada prowadzenia robota jest identyczna jak w przypadku jazdy automatycznej: żądany tryb wybierany jest na selektorze, a prędkość obrotowa silnika regulowana jest pedałem gazu. Prędkości zmienią się same.

Ile pedałów jest w samochodzie z robotem? Chociaż robot jest konstrukcyjnie podobny do mechanika, sprzęgło jest automatycznie odłączane od koła zamachowego, więc samochód z automatyczną skrzynią biegów ma dwa pedały (gazu i hamulca).

Jak prawidłowo zaparkować samochód ze skrzynią robota? Model europejski musi być zaparkowany w trybie A lub na biegu wstecznym. Jeśli samochód jest amerykański, na selektorze znajduje się tryb P.