Что значит коробка передач робот: 6 правил, о которых мало кто знает :: Autonews
Что такое коробка передач робот, в чем разница с автоматом и вариатором
Рядовому автолюбителю достаточно сложно уследить за изменениями конструкции автомобилей, особенно в тех случаях, когда они касаются таких сложных и дорогостоящих агрегатов, как коробка передач.
Что значит коробка «робот» в машине?
Чем отличается робот от автомата и вариатора?
Какая коробка надёжней – автомат или робот?
Для того, чтобы разобраться с этими и другими вопросами, прежде всего, нужно знать, как работает коробка передач робот – хотя бы в общих чертах, не вдаваясь в детали.
Содержание статьи
Коробка автомат и робот — в чём разница
Принцип работы коробки робот
Схема работы коробки передач робот (РКПП)
Роботизированная КПП работает как и механическая, но включение-выключение передач и сцепления осуществляется при помощи сервоприводов, приводимых в действие актуаторами.
Прежде, чем сравнивать различия в принципе работы коробки робот от автомата, правильнее будет описать работу традиционной «механики» – так легче понять принципиальную разницу работы механизмов.
Далее нужно включить требуемую передачу и включить сцепление, для того, чтобы крутящий момент (значение которого зависит от выбраннои передачи, или ступени) от двигателя передался через КПП к колёсным приводам.
Роботизированная коробка передач работает сходным образом, но включение передач и включение-выключение сцепления осуществляется при помощи сервоприводов, приводимых в действие актуаторами. Актуаторы могут быть как электрическими, так и гидравлическими, электропневматическими и пр.
Электрический актуатор – это одноходовой электрический двигатель и его работа полностью идентична работе электрического дверного замка (конечно же, автомобильного). Гидравлический и пневматический актуаторы работают сходным образом, но приводятся в действие маслом или воздухом.
Управление сервоприводами осуществляет электронный блок управления, считывая и обрабатывая информацию, поступающую от различных датчиков – АБС, выключателя стоп-сигнала, датчика положения дроссельной заслонки и т.п.
Коробка передач робот (РКПП) в разрезе
Как видите, робот – это, в принципе, та же «механика», но управляемая уже не вручную. Муфта сцепления и валы КПП устроены так же, как и на обычной коробке.
РКПП – это, в принципе, та же «механика», но управляемая уже не вручную. Муфта сцепления и валы КПП устроены так же, как и на механической коробке.
Исключение составляют так называемые преселекторные КПП – они имеют две муфты сцепления и два первичных вала, которые вставлены один внутри другого. Такое усложнение конструкции вызвано медленной работой исполнительных механизмов, в результате которой во время разгона автомобиля был заметный провал, так как актуаторы не могут работать с достаточной скоростью, и в момент смены ступеней (передач) муфта сцепления остаётся разъединённой – дольше, чем при ручном включении-выключении.
То есть, преселекторная КПП – это практически две коробки, вставленные одна в другую, что, конечно же, сказывается на стоимости подобных агрегатов – устанавливаются они только на дорогих суперкарах. Время переключения передач в такой КПП, по сравнению с обычным роботом, сокращено примерно в 20 раз.
Чем же отличается робот от автомата
Автоматическая коробка передач (АКПП) в разрезе
В «классической» гидротрансформаторной АКПП иной даже способ передачи крутящего момента. Он осуществляется не за счёт силы трения, возникающей между ведущим и ведомым дисками сцепления, а за счёт передачи кинетической энергии насосного колеса гидротрансформатора, жёстко закрепленного на маховике, турбинному колесу, соединённому с валом АКПП. Проще говоря, лопасти насосного колеса толкают (закручивают) масло (ATF), которое, в свою очередь, приводит во вращение турбинное колесо.
Автоматическая КПП принципиально отличается от РКПП конструктивными особенностями и способом передачи крутящего момента.
Это, конечно же, упрощенная схема работы АКПП – в конструкции гидротрансформатора есть ещё такая деталь, как реактор – именно он превращает гидромуфту в гидротрансформатор, то есть в узел, который не просто передаёт крутящий момент, но, при необходимости, и меняет его значение. Например, при разгоне реактор обеспечивает увеличение крутящего момента, «подталкивая» турбинное колесо.
По сравнению с роботом, АКПП имеет большее быстродействие и плавность хода при разгоне, так как исполнительные механизмы приводятся в действие тем же маслом, которым смазываются детали агрегата, и срабатывают практически мгновенно – при условии, что АКПП прогрета.
Коробка-робот — отзывы
В силу своей конструкции коробка-робот имеет свои плюсы и минусы. Многие автовладельцы отмечают, что коробка робот плоха тем, что не имеет той плавности хода, которая характерна для гидротрансформаторной коробки. Преселективные же роботы, хоть и лишены этого недостатка, имеют довольно, если можно так сказать, «неуклюжую» конструкцию – уж слишком дорогой ценой в них достигается быстродействие.
Роботизированные коробки передач, в отличии от автоматических КПП, переключают быстрее и плюс они более экономны.
Но робот обладает и несомненными достоинствами – в силу того, что это лишь видоизменённая «механика», ремонт коробки-робота достаточно легко осуществить в условиях обычного автосервиса.
В гидротрансформаторной АКПП, несмотря на то, что она кажется более простой, решающее значение имеет точность изготовления деталей. В результате этого многие её неисправности очень сложно диагностировать – малейшая потеря давления масла может послужить причиной сбоев в работе трансмиссии. Иногда даже замена масла и масляного фильтра может иметь неблагоприятные последствия – авто начинает дёргаться, иногда даже при равномерном движении.
Но в целом всё же, если проанализировать отзывы владельцев, то на вопрос – «что лучше – автомат или робот?» можно сказать, что автомат всё-таки лучше. Может быть, развитие технологий и изменит эту ситуацию – ведь ещё не так давно осуществить выпуск роботизированных коробок передач было невозможно именно из-за того, что технологии недавнего прошлого не позволяли наладить выпуск сервоприводов, обладающих приемлемыми компактностью и быстродействием.
Как управлять коробкой робот
Управление автомобилем с коробкой робот принципиально не отличается от управления машиной с АКПП. Для наглядности можете сравнить рычаги (селекторы) той и другой коробки, изучив фото:
Рычаги управления (селекторы) коробками передач
Отличий в правилах буксировки машин с РКПП нет – достаточно лишь избегать резких нажатий на педаль «газа» и динамичных разгонов – во избежание рывков трансмиссии.
Как видно из фотографии, выбор передач на роботе можно осуществлять вручную – достаточно лишь на краткое время переместить селектор в положение, соответствующее повышенной («+») или пониженной (« – «) передаче. Блок управления контролирует работу КПП и в режиме ручного управления, поэтому излишний «перескок» при выборе передачи исключается.
В остальном же, если Вы купите машину с РКПП, особенных вопросов, как пользоваться коробкой робот, у Вас не возникнет – современные авто сделаны для пользователей, а не для профессионалов, поэтому управление ими, как правило, интуитивно понятно.
Скорее всего, вопросы о том, как правильно пользоваться коробкой робот, связаны с привыканием к новой машине – ведь даже два автомобиля, сошедшие с конвейера один за другим, немного отличаются друг от друга.
Чем отличается автомат от робота коробка передач?
Механическая трансмиссия постепенно отходит на второй план и нельзя исключать той вероятности, когда он полностью будет заменена автоматическими аналогами. При этом с каждым разом количество модификаций только увеличивается. Появились вариаторы, и прочие механизмы. И любого автолюбителя просто не может не заинтересовать, чем отличается автомат от робота коробка передач. Чтобы понять что есть что, следует разобрать ключевые конструктивные особенности, а после сделать соответствующие выводы.
Стоит заметить, что аналоги появились не так давно и пока еще являются новой разработкой, а потому многие автолюбители еще не доверяют такому решению. Возможно, если механизмы окажутся надежнее своих конкурентов, то и они получат признание со стороны владельцев различного транспорта.
Конструкция обычной АКПП
Такой вариант считается более надежным в отличие от остальных механизмов, поскольку уже прошел проверку временем. Последний довод, как отличить робот от автомата, весомый, учитывая, что механизм появился относительно недавно. И если на механике водителю нужно периодически выжимать педаль сцепления, после чего включать нужную скорость (а это занимает время), то АКПП все это выполняет сама.
В таких автомобилях даже нет педали сцепления. Таким механизмом оснащаются не только легковые транспортные средства, но и грузовики, автобусы. Первое с чего начнем изучать, чем отличается робот от автомата, это устройство последнего. Конструкция трансмиссии состоит из двух блоков:
- Редуктора — обеспечивает передачу усилий через цепь шестерен. Количество ступеней варьируется от 4 до 6, а в современных моделях оно может доходить до 9. Планируется делать модели, где их количество будет повышено до 10 или больше.
- Гидротрансформатора — это аналог узла сцепления, как в случае с механической коробкой. Благодаря ему удается избежать ударов и рывков. Весь комплекс получает разные сведения с многих датчиков — количество оборотов коленвала, режим движения и нагрузки. И на основе этой информации он переключает скорости.
Смена ступеней производится при достижении определенных оборотов, а в масляной магистрали создается давление. Участие водителя при этом не требуется.
Преимущества и недостатки
Данный вид трансмиссии не получил бы широкого распространения без определенных качеств:
- Простое и удобное управление.
- Расход топлива экономный.
- Риск перегрева в случае неумелого использования исключен.
- Двигатель и ходовая часть не испытывают большие нагрузки.
- Пассивная система безопасности, предотвращающая движение машины при стоянке на уклоне.
- Правильная эксплуатация обслуживание обеспечат долговечность узлу.
- Надежность механизма.
К сожалению, без недостатков не обходится:
- Процесс замены узла сопровождается высокими расходами.
- Капитальный ремонт механизма также обходится дорого.
- Автомобили нельзя заводить проверенным народным методом — с толкача.
- Наличие гидротрансформатора подразумевает малый КПД. На него уходить практически вся мощность аппарата.
- Малый ресурс коробки.
Стоимость автомобилей с таким оснащением значительно увеличивается, включая техобслуживание. Хотя у современных моделей инженеры стараются свести эти недостатки к минимуму.
Конструктивные особенности
Что это такое? Робот — это усовершенствованная вариация традиционной механической коробки, где переключение передач также возложено на электронику. В таких автомобилях тоже нет педали сцепления.
Изначально данный вид трансмиссии создавался с целью снизить стоимость АКПП и одновременно сохранить преимущество над механической коробкой. По сути, это сочетание электроники и механики. Смыкание и размыкание сцепления, а также выбор скорости осуществляется при помощи сервоприводов, называемых актуаторами. Как правило, это шаговые электромоторы, имеющие редуктор и исполнительный механизм. Также существуют и гидравлические механизмы.
Транспортные средства, оборудованные РКПП, имеют и бортовой компьютер, который также принимает участие в системе управления. В его памяти содержатся алгоритмы работы, также он производит обработку поступающих сигналов и руководит коробкой, как ей переключать ступени.
Принцип действия
Как работает коробка? Большую часть берет на себя электроника, которая получает всю необходимую информацию с разных сенсоров. На основе этих данных имеющийся блок управления выбирает один из заложенных алгоритмов работы трансмиссии и посылает управляющий сигнал к электроприводу и электроклапанам. Сервоприводы управляют сцеплением, замыкая и размыкая узел в нужный момент. А так как все возложено на электронику, то переход с одной передачи на другую выполняется плавно и быстро.
Принцип работы роботизированного механизма основан не только на автоматическом режиме, есть еще и ручное управление. То есть водитель посредством селектора КПП либо подрулевых лепестков самостоятельно выбирает нужную скорость.
Но опять-таки это не полноценная механика, перейдя на соответствующий режим, электронный блок КПП блокируется, но сцеплением по-прежнему управляет автоматика, ведь соответствующей педали нет в салоне.
Подробнее о режимах РКПП
Многие из нас видели разные буквы возле селектора переключения передач. Но что значат все эти N, P, D и прочие символы знает далеко не каждый начинающий автолюбитель. А ведь они есть и у АКПП, и РКПП. Чтобы понять, как ездить на роботизированной коробке передач, стоит знать, что именно означают эти символы:
- N — соответствует нейтральной передаче, которая присутствует на обеих коробках передач — и роботе, и автомате. В этом случае колеса не получают порцию крутящего момента, хоть двигатель и работает, передавая вращение лишь на коробку. Данный режим расценивается скорее как сервисный и актуален в случае буксировки и перекатывания автомобиля по рембоксу. Также он будет полезен, когда машина долгое время простаивает с запущенным мотором.
- R — означает реверс или задний ход. Включается только после полной остановки транспортного средства с целью движения в обратном направлении.
- А/М (Е/М) — на АКПП этому соответствует режим D, что означает движение вперед. При этом смена ступеней происходит автоматически.
- М — коробка переводится в ручной режим управления, для чего селектор перемещается в специальный паз с обозначениями «+» и «-». Они указывают направление переключения для повышения или понижения передачи.
Знание этих режимов позволит понять, как правильно ездить на роботизированной коробке. При этом ручное управление аналогично работе Tiptronic у большинства АКПП.
Слабые и сильные стороны
У роботизированной коробки передач преимущества и недостатки тоже присутствуют, но начать стоит с положительного:
- Высокая разгонная динамика;
- Расход топлива на низком уровне;
- Скорости переключаются практически мгновенно, в особенности, когда речь заходит о преселективной коробке;
- Отсутствие гидротрансформатора позволяет использовать меньше масла;
- Механизм прост в обслуживании.
Теперь касательно того, чем плох рассматриваемый агрегат, а эти недостатки могут быть значительными:
- Непереносимость тяжелых дорожных условий;
- Пробуксовка заметно сокращает ресурс;
- При кратковременных остановках (остановки в пути, стоянки на светофорах, в пробках и прочее) агрегат переходит в нейтральный режим.
С учетом этих плюсов и минусов роботизированной коробки передач стоит осознанно подходить к выбору автомобиля с такой трансмиссией. Иными словами, если предполагается эксплуатировать машину в сложных условиях большой нагрузки, трансмиссия может выйти из строя за короткий срок.
Правила пользования
Особенности эксплуатации также помогут выявить отличия между этими узлами трансмиссии. Городские условия передвижения могут быть разными и самыми тяжелыми в том числе. К тому же и манера вождения у каждого водителя сугубо индивидуальная. АКПП по своему характеру имеет свойство подстраиваться под стиль управления автомобилем его владельца. Автомату свойственно мягкое переключение передач, а сам узел отличается высокой степенью надежности. К сожалению, в ремонте этот агрегат обходится далеко недешево.
Новая разновидность трансмиссии, как уже было отмечено ранее, ближе к механике, но с участием электроники. Соответственно на ремонт, включая техническое обслуживание, невысока. Также для роботизированной коробки характерен низкий расход трансмиссионного масла, нежели у АКПП.
К тому же РКПП передает больший крутящий момент от мотора к колесам, нежели его оппонент. Также огромный плюс — это возможность ручного переключения скоростей, чего автомат просто лишен. А в сложных ситуациях без этого не обойтись.
Прогрев
Как пользоваться коробкой или роботизированной коробкой передач? Автоматическую трансмиссию нужно предварительно разогреть в зимние периоды, поскольку трансмиссионному маслу необходимо дойти до нужно консистенции для правильного функционирования. Это обязательное условие в отношении любой АКПП. К роботизированной коробке требования не столь жесткие, так как жидкости ATF здесь гораздо меньше, чем у АКПП. Особенно в случае с мокрым сцеплением.
То есть МКПП и РКПП в этом плане идентичны — агрегаты не требуют предварительного разогрева. Только важно учитывать, что масло для трансмиссионного узла густеет под воздействием низкой температуры. Соответственно нужно дать мотору какое-то время поработать в режиме холостого хода. Также стоит учесть, что масло в коробке разогревается чуть дольше, чем внутри двигателя.
Чтобы трансмиссионная жидкость достигла рабочей консистенции, следует проехать на автомобиле не менее 10 км. При этом избегать резких стартов и двигаться на средней скорости.
Ключевые отличительные черты
Пора подытожить все вышесказанное и выяснить, какие именно отличительные особенности имеются. Ключевые отличия таковы:
- Конструктивные отличия: РКПП — это все же механика, хоть с участием электроники. Автомат представляет собой, по сути, гидромеханическую систему.
- Между АКПП И МКПП существует большая разница с точки зрения устройства и принципа работы. А РКПП от механики отличается только наличием электронного блока управления.
- Автоматическая коробка функционирует полностью без участия со стороны водителя. Работ же может предоставить водителю самому решать, когда ему переключаться.
- В составе АКПП присутствует гидротрансформатор, у РКПП вместо него сервоприводы (актуаторы).
- Стоимость — автоматическая трансмиссия намного дороже роботизированного аналога.
- Количество смазки у автомата значительно больше, чем у робота.
- Ремонт и техническое обслуживание АКПП дороже, чем РКПП.
- В отличие от робота, у автомата переход между ступенями проходит намного мягче и без рывков, толчков.
Стоит отметить, что гидротрансформатор АКПП выполняет замену педали сцепления, и поэтому ее просто нет в автомобилях с такой коробкой. Также узел способствует увеличению крутящего момента от двигателя.
А как отличить автомат от робота визуально? В этом нет ничего сложного — достаточно обратить внимание на область, где расположен селектор переключения скоростей. Символ P указывает на принадлежность к АКПП. Наличие букв N и R соответствует РКПП.
Неисправности роботизированной трансмиссии
Зачастую поводом для проведения ремонта могут служить разные признаки. Среди них стоит выделить самопроизвольное переключение коробки в нейтральный режим. К счастью такое поведение характерно для автомобилей с уже большим пробегом — 200 тысяч км или чуть более. При этом симптом проявляет себя независимо от режимов коробки.
В некоторых случаях водители могут почувствовать рывки, при старте машины. Если такой признак наблюдается у автомобилей марки Nissan или «Тойота», то это значит пришла пора замены ведомого диска сцепления.
Как показывает практика, чаще всего у РКПП выходит из строя узел сцепления. Только машины марки Toyota являются исключением — в роботизированных механизмах приходится менять актуаторы. Кроме того, может возникнуть неприятность в лице износа подшипника. В этом случае менять придется все детали сцепления, а то и полностью корпус. После ремонта коробка снова готова прослужить еще 200 тысяч км.
Показательный пример
Большинство владельцев автомобилей форд фьюжн сталкиваются с определенными проблемами по отношению к роботу, обвиняя во всех грехах производителя, которые сделали его некачественно. По крайней мере, это относится именно к этой марке транспортного средства. На устранение поломок уходило немало времени.
По этой причине владельцы данного форда могут дать совет не выбирать машину с РКПП — лучше найти вариант с более надежной коробкой.
Вопросы обслуживания
Чтобы роботизированная трансмиссия исправно работала как можно дольше, нужно вовремя выполнять диагностику и обслуживание этого агрегата. Кроме того, робот требует бережной езды на автомобиле — агрессивный стиль не его конек.
Обслуживание узла должно выполняться не реже чем через каждые 40-50 тысяч км пробега. При этом в соответствии с регламентом проводится чистка контактов либо они меняются на новые элементы. Также меняется и сам
Кроме самой замены масла, требуется еще выполнить адаптацию точки захвата со сцеплением. Процедура эта несложная и обеспечивает корректировку агрегата и износившегося узла сцепления. В будущем это продлит ресурс агрегата, добавив толику комфорта управлению автомобилем.
Исключением к проведению процедуры адаптацию является появление писка сцепления. В этом случае операция е принесет результата либо отсрочить поломку на неопределенный срок. Для любителей экономить выходит один — замена узла.
Чтобы выявить ту или иную неисправность коробки передач стоит посетить специализированный автосервис, который работает именно с роботизированной трансмиссией. Без необходимого оборудования и специалистов диагностику на профессиональном уровне невозможно выполнить. Ровно, как и устранить обнаруженные проблемы.
Любая попытка заняться самостоятельным ремонтом обернется опасными последствиями. Нельзя исключать вероятность полного его выхода из строя. Поэтому лучше все же обратиться к мастерам своего дела, нежели пытаться исправить все своими силами. Одного только знания, как устроен подобный механизм недостаточно — нужны соответствующие умения и навыки. Только так можно решить любую возникшую проблему, независимо от ее сложности.
В качестве заключения
Мнения многих автолюбителей касательно оптимального варианта в отношении рассматриваемых узлов трансмиссий неоднозначные. Кто-то среди всех видов коробок передач роботизированный механизм считает удачной разработкой в силу определенных преимуществ. Другие же склонны считать автомат более надежным вариантом.
Однако время все де расставит все по своим местам, может случиться так, что на рынке будут главенствовать и робот, и автомат, постепенно вытесняя механику, а возможно и вариатор. Хотя у последнего больше шансов удержать свои позиции.
Также читайте:
Типичные неисправности и ремонт АКПП Мерседес-Бенц
Компрессор Мерседес: Виды компрессоров Плюсы и Минусы
Система полного привода 4MATIC Как работает?
Что означает индикатор Check Engine и почему может гореть?
Что такое VIN CODE ? Как расшифровать вин код автомобиля Мерседес
Коробка-автомат робот — что это такое?
Основным требованием современной жизни, характеризующейся, в первую очередь, ускоренным темпом, является обеспечение мобильности человека. И, наверное, главным способом решения проблемы передвижения в пространстве, для большинства людей стал автомобиль. Однако процесс приобретения «стального коня» сопровождается возникновением большого числа вопросов, одним из которых является выбор типа трансмиссии.
Производители современных автомобилей оснащают свою продукцию коробками переключения передач нескольких, существенно отличающихся друг от друга, типов: механическими, автоматическими, роботами и т.д. Как сделать свой выбор оптимальным? В чем заключается отличие коробки-автомата от робота? На некоторые из вопросов, касающихся КПП, мы постараемся дать ответы в этой статье. Основной акцент мы сделаем на коробки передач, устанавливаемые на более поздние модели автомобилей, а потому менее известные отечественному автолюбителю – вариаторы, роботы и автоматы.
Чем отличается вариатор от робота?
Прежде всего, вариатор – это трансмиссия бесступенчатого типа, принцип действия которого основан на передачи крутящего момента от перемещающихся конических дисков, выполняющих роль шкивов, посредством наборного стального ремня или стальной цепи, состоящей из большого количества звеньев. При раздвигании ведущих дисков и сдвигании ведомых, величина крутящего момента на выходе растет. В обратном случае, его величина уменьшается. Такое конструктивное исполнение предопределяет главный недостаток вариатора – отсутствие нейтрального положения и задней передачи. Однако производители решают данную проблему, правда, каждый своим способом.
Для ответа на вопрос: «Чем отличается вариатор от робота?», вынесенный в подзаголовок нашей статьи, рассмотрим достоинства и недостатки обоих вариантов КПП. Итак, преимущества вариатора:
Экономичность топлива, сравнимая с аналогичным показателем трансмиссии механического типа.
Минимальное время разгона в совокупности с динамичным набором скорости и отсутствие рывков.
Достижение высоких оборотов силовой установки исключительно на высоких скоростях, что обуславливает минимальный риск выхода двигателя из строя.
Простота освоения даже для начинающего водителя.
Однако наряду с плюсами вариатор обладает и минусами:
Сложность конструктивного исполнения сопутствующего оборудования, что предполагает и его дорогостоящий ремонт.
Сложность ремонтно-восстановительных работ.
Трансмиссионное масло, применяемое в вариаторе, обладает специфическими свойствами, что делает его не только редким, но и дорогим.
Теперь в том же ключе рассмотрим роботизированную КПП, или робот, являющийся, по сути, механической трансмиссией, дополненной блоком управления, контролирующим сцепление и процесс переключения передач.
Преимущества:
Простота конструкции и низкий уровень потребления трансмиссионного масла.
Меньшая стоимость ремонта.
Возможность функционирования в режиме механической трансмиссии.
Низкий уровень расхода топлива.
Недостатки роботизированной коробки передач выглядят следующим образом:
Большое замедление (до 3 секунд), называемое автомобилистами «задумчивостью», при переключении передач.
Непредсказуемость работы агрегата.
Отсутствие плавности в процессе переключения (возникновение рывков и толчков).
«Сырость», или несовершенство, разработки, так как КПП-роботы, начали выпускаться совсем недавно.
Таким образом, большинство потенциальных покупателей делают выбор в пользу вариатора, поскольку преимущества этих КПП практически схожи, а недостатков у робота больше.
Отличие коробки-автомат от робота
Конструктивные особенности роботизированной коробки передач, а также ее достоинства и недостатки мы рассмотрели в предыдущей главе нашего повествования. Поэтому ниже, основное внимание будет уделено конструкции и главным техническим и эксплуатационным характеристикам коробки-автомата.
Конструкция автоматической трансмиссии включает в себя два основных элемента: редуктор, содержащий все пары постоянно зацепленных шестерен, и гидротрансформатор, выполняющий функции сцепления. Такое инженерное решение позволяет механизму самостоятельно выполнять переключение скоростей, исключая участие водителя и практически полное применение электроники.
Главное отличие коробки-автомата от робота заключается в следующем:
Плавность (без рывков) переключения передач.
Простота эксплуатации, обусловленная отсутствием сцепления.
Высокая надежность агрегата.
Тем не менее, специалисты отмечают и несколько существенных недостатков, присущих АКПП. Вот они:
Повышенный расход топлива (на 1-3 литра) в сравнении с трансмиссиями других типов.
Возникновение пауз в процессе переключения скоростей.
Необходимость осторожной эксплуатации в период низких температур.
Отсутствие возможности буксировки автомобиля, оснащенного АКПП, на жесткой сцепке.
Роботизированная коробка передач, все плюсы и минусы правильного выбора
На чтение 6 мин. Просмотров 559
Роботизированная коробка передач — достойный выбор автовладельцев, сочетающий в себе надежность «механики» и удобство «автомата».
Прогресс не стоит на месте, а желание человека сделать свой быт более удобным, подталкивает его на все новые изобретения. Стараясь облегчить жизнь водителя по многочисленным пробкам, производители автомобилей постоянно совершенствуют свои детища, применяя всевозможные новшества. Вот и к механической коробке передач на автомобиле придумали автоматическое сцепление. Сложив совместно понятия автомат и механика, конструкторы получили устройство под названием роботизированная коробка передач, совместившее в себе плюсы и минусы обоих агрегатов.
Роботизированная коробка передачУстройство роботизированной коробки
Многие автовладельцы полагают, что роботизированная коробка представляет собой обычный автомат с какими-то особенностями. Но это не так. За основу конструкции разработчики взяли механическую коробку, более надежную, чем автоматическая, добавив к ней специальные устройства, отвечающие за выжим сцепления с переключением передач.
В обычной механике переключением передачи с выжимом сцепления заведует непосредственно водитель. Он самостоятельно, ориентируясь на дорожную ситуацию используя педаль сцепления с рычагом КПП, выбирает необходимую передачу согласно времени ее включения. Изобретатели решили исключить водителя из этой цепи, доверив все действия автоматике и компьютеру. Установив узлы-актуаторы, они сделали возможным автоматическое переключение роботизированной коробки, основой которой осталась механика.
Роботизированная механическая коробка передач, совместила положительные моменты постой механики и автомата — топливную экономичность, простоту ремонта и прочее с возможностью езды в автоматическом режиме без использования педали сцепления. При этом она сохранила возможность ручного управления при помощи рычага или подрулевых переключателей по принципу Типтроника.
Принцип работы
Коробка робот работает при помощи узлов-актуаторов. Получая информацию о скорости движения, оборотах двигателя, датчиков ABS и ESP с бортового компьютера и действуя через свою механическую часть, они выжимают сцепление, перемещают синхронизаторы в коробке, выбирая необходимую передачу. Сервопривод, ответственный за сцепление, приняв необходимую команду, рассоединяет первичный вал с двигателем. В это время второй сервопривод, выбрав нужную передачу, включает ее. После включения первый актуатор восстанавливает сцепление, и автомобиль продолжает движение.
Устройство роботизированной коробки передачСервоприводы, которые имеет робот, могут быть двух видов — электрические и гидравлические. Электрический представляет собой шаговый электродвигатель, перемещающий через редуктор свою исполнительную часть. Гидравлический привод воздействует через гидроцилиндр, получающий команды от электронного блока управления. Поэтому его еще называют электрогидравлическим.
Плюсы и минусы роботизированной коробки передач
- Коробка робот, выполненная на базе механики, обладает высокой надежностью по сравнению с автоматом и вариатором;
- Рабочий объем роботизированной коробки значительно меньше автоматической, и, значит, меньше количество используемого масла;
- Сцепление робота имеет увеличенный на 30 процентов ресурс;
- Почти все модификации имеют функцию переключения передач вручную по принципу Типтроника на автомате;
- Робот дешевле при производстве и ремонте по сравнению с вариаторной и автоматической коробками;
- Роботизированная коробка передач весит намного меньше, чем автоматическая, что дает ей преимущество для установки на малолитражные автомобили;
- Позволяет снизить расход топлива при равных условиях по сравнению с использованием всех остальных видов коробок передач.
Помимо достоинств робот имеет следующие недостатки:
- Коробка передач робот с электрическим сервоприводом обладает значительной задержкой переключения, достигающей 2-х секунд, которая вызывает дискомфорт при разгоне и динамичной езде;
- При использовании гидравлического привода применяется тормозная жидкость, которая постоянно находится под давлением, ускоряя процесс переключения до 0,05 секунды. Но гидравлический привод существенно дороже в устройстве, он повышает энергонагруженность мотора, являясь уделом дорогих автомобилей или спорткаров;
- На обычном роботе отсутствует возможность адаптации под стиль езды водителя. Если автомат может подстроиться, то робот поддерживает только один стиль, который установлен как прошивка в блоке управления.
Преселективная коробка передач. Движение в верном направлении
Из-за своих недостатков коробка переключения передач робот была встречена первыми покупателями довольно негативно. Основная претензия была в том, что робот работает с рывками во время движения. Но конструкторы, видя перспективу конструкции в ее простоте и дешевизне, не отказались от производства, продолжив поиски решения.
Для исправления ситуации, с целью избежать задержек переключения, производители предложили использовать коробку с двумя независимыми сцеплениями. Такое решение позволило полностью избавиться от рывков и задержек, увеличив динамику автомобиля, добавив комфорт водителю с пассажирами.
Audi с роботизированной коробкой передачПервыми, кто начал серийно выпускать такие устройства, были Ауди и Фольксваген, начавшие устанавливать коробки DSG и S-Tronic на свои автомобили с 2003 года.
Двойное сцепление дало возможность включать последующую передачу при уже включенной передаче, переходя на нее без перерыва в работе коробки, сохранив тягу в полном объеме. Поэтому другое название коробки с двойным сцеплением — преселективная, что означает предварительно выбранная.
Если обычная коробка в устройстве имеет по одному первичному и вторичному валу, то такая получила в свою конструкцию их по два, предназначенных для четных и нечетных передач. При этом первичные валы вставлены один в другой по принципу матрешки, соединяясь с двигателем каждый отдельным многодисковым сцеплением.
При включении первой передачи на одном из вторичных валов в начале движения замыкается первое сцепление, автомобиль трогается. Умная электроника, понимая, что дальше должна быть вторая замыкает следующую шестерню на другом вторичном валу, но второе сцепление остается при этом разомкнутым, не внося конфликта в работу коробки. Как только необходимая скорость будет достигнута, произойдет одновременное выключение первого сцепления с включением второго. И так далее. При торможении процесс аналогичный, только в обратную сторону. Получается, что у такой коробки одновременно включены две передачи, что еще раз подтверждает ее название преселективная.
Скорость переключения преселективной коробки робота очень высока, превышающая по своим показателям скорости работы некоторых спортивных автомобилей. Например, робот серийного Гольфа имеет скорость переключения 8 миллисекунд, что меньше времени моргания глаза, а у Феррари Энзо роботизированная коробка переключается за 150 миллисекунд. Почувствуйте разницу, как говорят.
Достоинства и недостатки
Совместив лучшее от всех разработок, коробки передач с двойным сцеплением стали экономичнее и быстрее обычных механических. При этом они более комфортны для пассажиров, чем другие. Обладая малыми габаритами, роботы предпочтительнее в использовании для малолитражных автомобилей по сравнению с автоматическими коробками.
Но несмотря на обилие плюсов, есть значительные минусы. Недостатками преселективной коробки является ее сложность ремонта при высокой стоимости производства. До недавнего времени также была проблема при передаче большого крутящего момента, но сейчас она уже решена.
Подводя итоги
И сегодня многие именитые производители, такие как Ауди, Фольксваген, Опель, Фиат, и даже Порше признали перспективность этого направления, все больше склоняясь к использованию роботов в массовом производстве. Учитывая все положительные моменты при удешевлении производства, роботизированные коробки скоро полноценно войдут в жизнь автомобилистов, значительно потеснив механику с автоматом.
«Робот» DSG в новом автомобиле: вопросы и ответы
Что такое роботизированная коробка передач DSG? Это еще одна альтернатива классическому “автомату”. Если не вдаваться в подробности, ее конструкцию можно описать так: две механические КПП в одном корпусе с двумя дисками сцепления. Переключением передач “заведует” компьютер. Эта трансмиссия работает гораздо лучше обычных “роботов”, которые идут на модели, к примеру, Opel или Toyota (которые тоже не без греха, судя по отзывам владельцев).
По сравнению с механической коробкой передач, характеристики нового автомобиля даже улучшаются: 160-сильный Volkswagen Golf 1.4 TSI с МКПП расходует 8.1 л/100 км в городском цикле, такой же, но с DSG – всего 7,5 л/100 км. Некоторые версии с DSG даже быстрее разгоняются с 0 до 100 км/ч, чем автомобили с “механикой”! Общепризнанный недостаток всего один: цена. Для нового Volkswagen Polo переплата составляет около 1500 долларов. На фоне средней цены “чуть больше 15-ти” это много. Но в отзывах владельцев говорится и о других недостатках.
“Все журналисты очень довольны DSG, а мне она не совсем нравится. Во-первых, автомобиль откатывается назад, когда стоишь на горке. Во-вторых, при старте места коробка “задумывается”. Проходит несколько секунд, и только потом новый автомобиль начинает ехать. В-третьих, когда Passat катится назад, а ты включаешь передачу – ощущаются сильные удары. На низких скоростях автомобиль глох при маневрах вперед-назад. Коробка передач мне кажется “сыроватой”, блок управления меняли по гарантии два раза…” – это цитата из отзыва владельца о новом автомобиле Volkswagen Passat.
Факты:
1. DSG стоит дороже примитивного “робота” и классического “автомата”. В случае с Volkswagen Polo доплата составляет около 1300 долларов.
2. При перегреве сцепления электроника может отключить коробку передач. Любители побуксовать в грязи должны это запомнить.
3. Автомобили с трансмиссией DSG могут откатываться назад при включенном режиме “Drive”. Volkswagen это не признает, но это правда.
4. Роботизированные коробки передач с двойным сцеплением, аналогичные DSG, применяют многие компании (Audi, Ford, Mitsubishi, BMW, Porsche и другие).
Ситуацию комментирует Сергей Борисик, тренер учебного центра импортера Volkswagen «Атлант-М Фарцойгхандель»:
— Откатывается назад? “Задумывается” при старте с места? Честно говоря, очень похоже на какую-то техническую проблему. Владельцу нужно обратиться на СТО и описать ситуацию. Потому что для DSG эти нюансы нехарактерны, другие владельцы новых автомобилей на такое поведение не жаловались. Скорее всего, речь идет о сбое в программе. Либо, такое очень редко, но бывает – продукты износа трансмиссии попадают под клапаны, поэтому есть вопросы с переключением передач. Но сама по себе коробка передач очень надежна. “Убить” ее едва ли не труднее, чем обычную “механику”. Управляющий компьютер отслеживает температуру сцепления. И если он замечает, что она выше допустимой нормы, коробка передач просто отключается. Остыв, она снова заработает. По нашим наблюдениям, ресурс и коробки передач, и сцепления очень большой. Особенно если соблюдать нехитрые правила эксплуатации нового автомобиля:
1. При остановке нужно сначала полностью остановить автомобиль, потом включить режим “паркинг”. После этого затянуть ручник. Оставлять автомобиль на “паркинге” не рекомендуется, лучше использовать ручной тормоз.
2. Ни в коем случае нельзя включать режим Drive, когда автомобиль катится назад. С DSG в этой ситуации ничего не произойдет. Но обычный “автомат” испортить можно.
3. Если DSG так называемой “мокрой” конструкции, в которой используется масло, не забывайте каждые 60 000 км менять в ней масло. Это недешево, литра масла стоит 30-40 долларов, в коробке передач залито около 7 л. Общая сумма около 200 долларов.
Я еще раз подчеркиваю: при грамотной эксплуатации проблем с роботизированными коробками передач нет. Если у владельца нового автомобиля появляются вопросы, приезжайте на СТО любого фирменного дилера, вам помогут.
Будьте в курсе всех событий на рынке новых автомобилей от официальных дилеров в Беларуси! Следите за акциями, скидками и специальными предложениями на каналах автопортала Domkrat.by – и делайте правильный выбор своего будущего автомобиля!
Domkratby
domkrat_by
domkratby
Какая коробка передач лучше: робот или традиционный «автомат»
Роботизированные коробки передач – удобный и дешевый способ наделить бюджетную модель автоматической трансмиссией. Однако, различия между от классической АКП не только в цене, но и кое в чем другом. Стоит ли «робот» своих преимуществ на фоне тех минусов?
То, что мы называем роботизированной или автоматизированной трансмиссией, на самом деле является обычной механической коробкой с пристроенными к ней электроприводами, которые вместо водителя двигают тяги кулисы и выжимают сцепление. Руководит этими приводами электронный блок, который учитывает несколько факторов, и задача которого – переключить передачу вовремя и как можно быстрее.
Роботизированная автоматическая трансмиссия – это обычная “механика”, к которой приладили сервоприводы, движущие рычаги кулисы и сцепление вместо водителя.
Этот тип трансмиссии конструкторы изобрели не так давно, примерно полтора десятка лет назад, но за это время «роботы» успели заметно усовершенствоваться: стали более проворными и надежными. Стоит такая трансмиссия несравнимо дешевле и гидромеханической АКП, и бесступенчатого вариатора. Поэтому и получает распространение, причем не только на бюджетных компактных моделях, а также на кроссоверах.
Читайте также: Коробка передач: робот, автомат или механика – в чем разница
Однако, определенная часть автомобилистов роботизированные коробки откровенно не любит. А есть ли за что?
Динамика. Первая проблема, за которую упрекают работов их критики – это задержки при разгоне. Робот «задумывается» на каждой передаче и при кик-дауне, и при обычном ускорении. Это приходится учитывать при обгонах, а толчки и зависания замечают даже пассажиры. На фоне «работа» классическая АКП кажется просто образцом динамики и комфортабельности – хотя как известно, сама не без греха.
Экономичность. Правильный “робот” может обеспечивать экономичность даже лучше обычной механики. Ведь руководит процессом подбора передач и их переключением компьютер, а усложняющих факторов, повышающих аппетит, в виде гидротрансформатора или гидромуфты, нет.
И роботизированная МКП, и гидромеханическая АКП имеют режим ручного переключения. Это удобно для торможений двигателем и движения на подъем под нагрузкой.
Движение в пробках. Есть определенная разница в поведении двух автоматических трансмиссий в условиях напряженного городского трафика.
Читайте также: Как отремонтировать шину в дороге своими руками
Для робота является нежелательным режим, когда машина подолгу тянется на небольшой скорости. Поскольку фактически это происходит при полунажатом сцеплении, его диски будут ускоренно изнашиваться – так “на работе” лучше не ползти, а стоять на месте до тех пор, пока впереди не освободится отрезок пути, который можно преодолеть быстрой короткой «перебежкой». Классический автомат такие условия не считает проблемой, поскольку у него вместо сцепления – потоки смазки между двумя роторами.
Движение в тяжелых условиях. Поскольку за процесс соединения трансмиссии соответствует обычное двухдисковое сцепление (хотя и с приаттаченным сбоку электроприводом), робот, как и классическая АКП, не боится выезжать на бордюр. Не считает он за особую проблему и движение по плохим грунтовкам, и буксование. Правда, «раскачаться», засев в грязи или снегу, на «работе» будет непросто. Словом, осложненные условия движения роботизированная коробка и АКП переживают примерно одинаково, хотя навыки управления в таких ситуациях нужны разные.
Ремонт АКП с гидротрансформатором (на фото) доступен только профессионалам высокого класса. С заменой навесных блоков «робота» справится простой механик.
Долговечность. По сравнению с гидромеханической АКП роботизированная коробка устроена проще, поэтому ремонтировать ее значительно дешевле. По поводу ресурсов, то в обоих случаях он во многом зависит от стиля езды, а также от модели и производителя. В целом долговечность примерно одинакова: если в классическом “автомате” чаще всего подгорают фрикционы, то у «роботов» прежде всего отказывает сервопривод переключений, а также – сцепление.
Цена. Роботизированная “механика” значительно дешевле гидромеханической АКП, и это заметно по ценникам в автосалонах, особенно когда речь идет о бюджетных моделях.
Больше информации о недостатках и плюсах разных коробок передач можно найти тут.
Рекомендация Авто24
К сожалению, автопроизводители часто не оставляют нам выбора, и некоторые новые модели предлагаются исключительно или с роботом, или с “механикой”. Если у вас нет особых драйверских амбиций, то можете смело выбирать роботизированную трансмиссию: на большинстве моделей она довольно живучая, надежная и честно делает свое дело. Ну а если вам не нравится мечтательность «робототехники» и сомнительная долговечность вариатора CVT, то советуем искать классический гидромеханический “автомат”. На новых машинах такую коробку можно найти среди моделей, которые выпускаются давно, или в каталогах брендов, так сказать, второго порядка, которые не спешат за технической модой и используют проверенные технологии недалекого прошлого.
Читайте также: Готовим автомобиль к езде по ямам: как ездить по плохим дорогам
что это такое, отличия от акпп, плюсы и минусы
Существует 4 вида коробок переключения передач (КПП). Доля автомобилей с роботизированной коробкой передач, классическим автоматом и вариатором на дорогах постоянно растет, ведь все больше автолюбителей отказываются от ручной механики. Коробки передач, работающие без участия человека, постоянно совершенствуются. Их качество, скорость реакции на дорожные события, плавность действий становятся лучше, а любая поездка комфортнее.
С роботизированной коробкой передач намного удобнее.Что такое роботизированная коробка передач
Роботизированная коробка передач (РКПП, или робот) — это часть трансмиссии транспортного средства. Иногда ее путают с автоматической коробкой, но они отличны друг от друга. РКПП состоит из механической КПП, автоматических переключателей электрического или гидравлического типа (актуаторы) и блока управления этими переключателями (ЭБУ). То есть сама коробка — механика, автоматическим является только управление ее работой.
Для водителя РКПП выглядит почти как АКПП. Под рукой нет рычага переключения скоростей (на некоторых моделях вместо него ручка селектора), а под ногами — педали сцепления. Во время езды передачи переключаются в автоматическом режиме.
Как она работает
Механической коробкой передач, снабженной диском сцепления с маховиком двигателя, управляет робот. Алгоритм, заложенный разработчиками в ЭБУ, реагирует на показания датчиков, подавая команды сервоприводам.
Это выглядит так:
- водитель давит на педаль газа;
- повышаются обороты двигателя, автомобиль ускоряется;
- по достижении заложенных в программу значений срабатывают актуаторы сцепления и вилки переключения;
- происходит включение повышенной передачи.
Если водитель продолжает ускорение, то на следующих запрограммированных оборотах двигателя и скорости движения ЭБУ снова подает сигнал и актуаторы опять переключают передачу.
По тому же принципу во время торможения передачи переключаются с высоких на пониженные. Высокопродуктивные процессоры позволяют создавать сложные программы, имитирующие поведение человека в разных ситуациях. И чем они сложнее, тем динамичнее и комфортнее езда.
Особенности РКПП
Работа роботизированной коробки передач.Приводы переключения скоростей на роботах оснащаются либо электрическими моторчиками, либо поршневой гидравлической системой. Но выполняют они одну и ту же задачу — передвигают синхронизаторы шестеренок вторичного вала и выжимают сцепление.
Главное отличие в том, что гидравлика работает быстрее и мягче. Но она более дорогая в производстве, поэтому такими РКПП снабжены в основном автомобили высокого класса. Самой востребованной является DSG от немецкого концерна Volkswagen.
ЭБУ для коробок делают и отдельным, и совмещенным с блоком управления ДВС. Последний вариант наиболее целесообразен, если алгоритм управления робота учитывает показания тех же систем, что и управление двигателем, например ABS или ESP.
Устройство сцепления в роботе
Роботизированные коробки по методу взаимодействия с двигателем бывают двух типов:
- однодисковые;
- двухдисковые (используют два сцепления, включаемые попеременно).
Однодисковая коробка ничем не отличается от механической. В ней есть первичный и вторичный валы.
Первичный соединен с диском сцепления. Вторичный вал передает крутящий момент непосредственно на колеса. Оба вала взаимодействуют посредством шестерней разного диаметра. Переключение происходит в тот момент, когда выбранная для нужной передачи шестерня на вторичном валу блокируется. В РКПП это делают электрические манипуляторы, получающие сигнал от ЭБУ. Гидравлические приводы-манипуляторы на однодисковых коробках используются крайне редко.
Двухдисковые имеют два ведущих первичных вала, каждый из которых соединен со своим диском сцепления. Один вал отвечает за четные передачи, а второй — за нечетные и заднюю. Такое техническое решение позволило делать включение выбранной передачи более плавным. Синхронизаторы приводов работают попеременно. В момент перехода на одном валу с 1 на 2 передачу ЭБУ уже дает сигнал на подготовку к включению 3. Поэтому их еще называют преселективными, т. е. с предварительным выбором. В результате сам процесс переключения ускоряется до 0,2 и менее секунд.
Некоторые производители так настраивают работу актуаторов и алгоритмы, что робот функционирует не хуже человека.
Режимы работы
Управление водителем коробкой передач сводится к выбору режима селектором:
- Нейтраль обозначается «N». В этом режиме двигатель работает, но крутящий момент на колеса не передается. Включать перед началом движения, после остановки, при длительной стоянке.
- Движение вперед обозначается «А/М», «Е/М» или «D». Включив этот режим, отпускают педаль тормоза и нажимают педаль газа. Машина движется вперед, автоматически переключая скорости в зависимости от ускорения или торможения.
- Ручное управление обозначается «М». Автомобиль движется вперед, водитель самостоятельно переключает скорости, нажимая подрулевые лепестки или селектор в положения «+» или «-». При этом переключение происходит только на одну ступень.
- Движение задним ходом обозначается «R». Выбрав этот режим, можно ехать назад.
- На некоторых РКПП возможно наличие режимов «зимний» и «спортивный».
Есть также и свои особенности при езде, к которым водитель должен привыкнуть, иначе будет попадать в неприятные ситуации.
Это следующее:
- Езда в автоматическом режиме подразумевает дороги с хорошим твердым покрытием. Заехав летом в грязь, а зимой в рыхлый глубокий снег, рискуете забуксовать. Алгоритм станет выдавать ошибочные команды, и передачи будут включаться некорректно. Такие ситуации повышают износ деталей и механизмов, что увеличивает риск поломок.
- Педаль газа нужно нажимать плавно, ни в коем случае нельзя ее давить в пол. Нужно следить за оборотами двигателя, фиксируя моменты переключения скоростей, и избегать перегазовки.
- Если на авто отсутствует функция помощи при трогании в подъем, нужно поступать так же, как при пользовании ручной КПП, — использовать стояночный тормоз для предотвращения отката назад.
- При длительных остановках (больше 60 секунд) на запрещающий сигнал светофора или в пробке нужно переключать селектор в положение «нейтраль».
- Для длительной остановки на парковке сначала переводят селектор в «нейтраль», затем включают стояночный тормоз, после чего отпускают педаль тормоза и глушат двигатель.
- Каждый производитель указывает, с какой частотой по пробегу нужно проводить перекалибровку ЭБУ (ее еще называют инициализацией или обучением). Это нужно делать из-за износа диска сцепления. Следует проводить процедуру каждые 10000-15000 км.
- Зимой, при низких температурах воздуха, прогрев коробки занимает ровно столько времени, сколько его потребуется на прогрев двигателя.
Основные отличия РКПП от АКПП
Оба вида трансмиссии выполняют одну функцию — освобождают водителя от необходимости переключения передач во время движения автомобиля.
Но из-за того, что конструктивно это разные механизмы, в эксплуатации и обслуживании они отличаются друг от друга:
- В АКПП частью рабочего механизма является жидкость ATF. В РКПП для смазки механических узлов присутствует масло, но его в несколько раз меньше по объему. Кроме того, его надо гораздо реже менять.
- Автомобиль с роботом динамичнее в движении и потребляет меньше топлива. Потому что масса и габариты автомата превосходят те же показатели у робота, а переключения скоростей в РКПП происходят быстрее.
- На машине с АКПП ездить гораздо комфортнее, потому что передачи переключаются плавно, а роботизированная коробка не может так гасить рывки.
- Износ фрикционов идет медленнее, чем стирание диска сцепления.
- На роботизированной коробке можно переключиться на ручное управление. Оно не полное, потому что переключение производится только на одно положение и нельзя перейти, например, со 2 сразу на 4. Но автомат не дает водителю и такой возможности.
Плюсы и минусы
Схема работы системы SensoDrive.Широкое распространение роботизированные коробки передач получили благодаря своим достоинствам. Однако у них есть и недостатки, о которых лучше знать до покупки автомобиля, чтобы быть к ним готовым.
Преимущества:
- Время разгона до 100 км/ч при аналогичности других параметров почти не отличается от времени разгона на ручной коробке.
- Расход топлива сопоставим с расходом на автомобилях с РКПП и до 30% ниже, чем на моделях с автоматическими коробками.
- Диск сцепления изнашивается медленнее, чем при ручном переключении.
- Робот работает аккуратнее человека, поэтому валы и шестерни коробки будут изнашиваться меньше, а служить дольше, чем в ручной механике.
- Стоимость ремонта и обслуживания в среднем ниже, чем у АКПП.
Отрицательные моменты:
- Во время движения при включении скоростей могут ощущаться рывки и дерганье.
- Алгоритм, заложенный в ЭБУ, не обладает реакцией человека на ситуации, возникающие во время движения. Поэтому могут возникать ошибки, когда необходимо экстренно разогнаться или затормозить.
- Роботу для принятия решения нужны более «длинные» передачи, а для сохранения динамики при этом необходим более мощный двигатель.
- Если нет системы помощи при подъеме, то во время начала движения «в гору» возможен откат автомобиля назад.
- Невозможность «прошивки» блока управления. Алгоритм переключения передач — это разработка производителя, которая корректировке не подлежит.
- Движение в пробках плохо сказывается на узлах и механизмах коробки, приводя их к раннему разрушению.
https://youtube.com/watch?v=f3D8P4MmIgo
Признаки неисправности
Как и любой механизм, роботизированная коробка подвержена износу во время работы и может ломаться. Неисправности делятся на механические и блока управления. Каждая имеет свои проявления.
Признаки механических поломок:
- пробуксовка во время движения по ровному твердому дорожному полотну говорит об износе диска сцепления;
- если не переключаются передачи, это может говорить о поломке актуаторов;
- посторонние шумы во время движения могут быть вызваны целым рядом причин, и для выявления поломки следует провести диагностику узлов и механизмов;
- усиление рывков во время переключения передач может происходить из-за износа и разрушения зубчатых соединений на валах коробки, износа вилок выбора шестеренок;
- загоревшаяся лампа Check Engine на панели приборов говорит о необходимости компьютерной диагностики.
Признаки ошибок в ЭБУ:
- сбивается режим работы робота, переключения передач происходят некорректно и не вовремя;
- рывки во время включения передач становятся сильнее;
- при выборе селектором положения движения вперед или назад машина не едет;
- загорается контрольная лампочка Check Engine.
Чтобы разобраться, из-за чего возникли неприятности, нужно провести правильную диагностику с применением специального оборудования.
Актуальность коробки в России
Автомобили с коробками-роботами у наших автолюбителей пользуются хорошим спросом. Опросы показывают, что доля россиян, готовых купить авто с РКПП, колеблется в пределах 15-20%. При этом надо отметить, что доля желающих пользоваться классическим автоматом все же в 2 раза выше.
В крупных городах платежеспособные слои населения выбирают АКПП из-за более комфортной езды и гораздо меньших проблем, связанных с эксплуатацией в условиях частых пробок на дорогах. Притом цены на автомат и хороший преселективный агрегат находятся на одном уровне. Но, если цена на горючее будет продолжать расти, многие предпочтут авто с РКПП (как более дешевый в эксплуатации), особенно когда поездки не ограничиваются маршрутом работа-дом.
В чем разница между роботизированной коробкой передач и автоматической коробкой передач? Робот или автомат: какая коробка лучше.
Современные автомобили оснащены коробками передач разного типа и потребителю, особенно при покупке своего первого автомобиля, может быть сложно сделать правильный выбор среди этого разнообразия трансмиссий.
Поэтому в этой статье мы постараемся разобраться, чем АКПП отличается от робота, именно этот вопрос волнует многих будущих автовладельцев.
Коробка автомат. Как известно, автоматическая коробка передач состоит из двух основных компонентов — гидротрансформатора и коробки передач. Гидротрансформатор обеспечивает плавное и плавное переключение передач, по сути заменяя сцепление на автомобилях с механической коробкой передач.
АКПП состоит из определенного набора шестерен, они зацеплены и образуют несколько ступеней: 4, 5, 6 и даже 8.
В силу конструктивных особенностей шестерни АКПП в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя и давления нагнетаемого масла сама переключает ступени (скорости), без вмешательства водителя.Благодаря такому переключению передач электроника используется по минимуму.
КПП робот что это? Проще говоря, на МКПП установили блок управления, который состоит из гидропривода и сервопривода (электронного блока). Этот блок без вмешательства человека отвечает за сцепление и переключение передач.
Принцип работы робота такой же, как у механики, только все происходит автоматически — гидравлика с электронным управлением она все сделает сама.
Чтобы лучше понять, чем автоматическая трансмиссия отличается от роботизированной, рассмотрим их тактико-технические характеристики.
1. Автоматическая трансмиссия значительно снизила нагрузку на водителя при движении, особенно это заметно при движении в городских условиях. Современные автоматические трансмиссии (адаптивные) способны даже адаптироваться под каждого водителя, под его стиль вождения. Также автомат отличается мягким и незаметным переключением передач.
АКПП имеет свои минусы — это повышенный расход топлива, особенно в городе и ремонт машины, который иногда бывает, обойдется в приличную сумму.
2. Робот принадлежит механикам, а это значит, что обслуживание и ремонт будут дешевле, чем у машины. Расход топлива у машины с коробкой эквивалентен механической трансмиссии, а в городских условиях даже ниже, что не может не радовать. Кроме того, роботы едят меньше масла, чем автоматы.
Роботы передают крутящий момент от мотора на колеса машины без значительных потерь, чего нельзя сказать о машине. Большое преимущество роботизированной коробки в том, что она поддерживает ручное переключение скоростей, чего нет у многих машин.
У робота тоже есть недостатки — это медленное переключение передач и рывки с рывками при работе коробки, это случается довольно часто, если водитель очень сильно нажимает на педаль газа. Также в городских условиях при парковке необходимо переводить рычаг селектора в «нейтральное» положение.
А зачем это нужно, вы можете узнать из этого видео, в котором рассказывается о роботе-боксе.
Подведем итоги отличия автомата от робота:
- робот — механическая коробка передач с блоком управления, автомат имеет собственную конструкцию;
- при переключении передач автомат превосходит робота по скорости и плавности переключения;
- робот имеет ручное переключение, и многие машины не имеют этой функции;
- робот-бокс потребляет меньше топлива и масла, чем автомат;
- обслуживание и ремонт роботизированной коробки дешевле автоматической коробки.
Заключение. Мое мнение: робот — это темная лошадка, от которой можно ожидать неприятных сюрпризов. Выбираю автомат, он проработан и предсказуем в работе, тем более что новые АКПП с большим набором передач уже приближаются к механике по расходу топлива, а также эти автоматы можно настроить под каждого водителя.
Сегодня автомобиль — это столь необходимое устройство индивидуального пользования, такое как мобильный телефон, фотоаппарат или персональный компьютер.Большинство автолюбителей, находящиеся в процессе выбора нового автомобиля, не могут полностью понять разницу между коробкой передач робота и автоматом, а также испытывают трудности с пониманием технических характеристик и терминологии представленных им моделей. Автоматические трансмиссии скоро будут заменены механическими, но мало кто знает о большом количестве их разновидностей и отличий. Однако об этом пока рано говорить, теперь необходимо разобраться, что это означает.механика роботов и что такое классический автомат.
Есть два основных элемента «автомата»:
- — альтернатива сцеплению, используемая классической коробчатой передачей.
- Редуктор выполнен из зацепленных пар шестерен. Благодаря своей конструкции раскрывается особенность автоматической системы — возможность переключать передачи без помощи водителя. Механизм практически не оснащен электроникой.
«Робот» в принципе похож на механику, но имеет некоторые отличия.В его составе есть тип, состоящий из сервоприводов и гидроприводов, работающих на основе определенных алгоритмов. Коробка передач самостоятельно переключает систему трения сцепления, а также скорость, позволяет водителю не вмешиваться в этот процесс
Визуальное отличие «машины» от «робота»
Когда вы решили купить машину или уже сделали это, но понятия не имеете, какая трансмиссия установлена внутри, вам нужен ответ на вопрос, чем отличается автомат от робота, почему один лучше, чем другой.Визуальная разница этих двух коробок передач — робота и автомата — выражена достаточно четко. Все, что нужно, — это обратить внимание на конструкцию канала переключения передач, именно они отличаются. Если вверху есть такое положение, как Парковка — «П», то это АКПП АКПП, когда такого положения нет, но при этом есть Нейтраль — «N», а также Сзади «R», значит, вы имеете дело с роботизированным устройством.
Принцип работы «автоматов»
АКПП состоит из двух частей (гидротрансформатор, коробка передач), как уже было сказано ранее.Теперь рассмотрим устройство и принцип работы коробки. Коробка передач передает мощность через систему шестерен, которые в различных вариациях зацепляются друг с другом. Именно благодаря этой позиции меняется усилие. Гидротрансформатор отвечает за плавное переключение с одной скорости на другую, а также выполняет функции, аналогичные функциям сцепления на механике.
Автоматическая коробка передач значительно упрощает управление, позволяя водителю избежать постоянного нажатия на педаль сцепления.Водителю не нужно переключать передачи рычагом и контролировать плавность движения, так как автоматика все делает за него. Благодаря этому у автовладельца есть масса способов полностью контролировать любую дорожную ситуацию (именно этим АКПП отличается от МКПП). Гидротрансформатор как агрегат здесь намного надежнее, чем механическая коробка передач. Сломать его по неопытности практически невозможно. За счет этой детали создается нагрузка на ходовую часть и силовой агрегат.
Ресурс двигателя лучше сохраняется при переключении передач на приемлемых оборотах. Топливо расходуется более экономно за счет большого количества ступеней передаточного числа … Автомобиль никогда не катится самостоятельно, стоя на склоне, так как установлен пассивный режим системы безопасности.
Даже у этого варианта управления есть недостатки, помимо очевидных достоинств. Автомат отличается от робота тем, что динамика увеличения скорости меньше во время езды. Менее экономичный расход топлива по сравнению с большим количеством ступеней редуктора.КПД агрегата намного ниже из-за того, что гидротрансформатор поглощает часть мощности. Высокая стоимость единицы влияет на общую цену всего продукта. Обслуживание, замена деталей, ремонт — дороже.
Совет! Поскольку самой неэкономичной является коробка с четырьмя передачами, отдавайте предпочтение меньшему количеству передач при покупке автомобиля с АКПП.
Во-первых, при наличии АКПП в штатном режиме водителю не нужно самостоятельно выбирать и включать передачу, работать педалью и т. Д.На практике это значительно упрощает процесс управления автомобилем, повышает комфорт и безопасность.
Что касается самих АКПП, то сегодня в обиходе принято называть и (АМТ), и вариаторы «автоматом». Другими словами, есть несколько вариантов. автоматические трансмиссии, при этом по ряду причин наиболее распространенными среди них являются классические автоматические трансмиссии и «роботы».
Читайте в этой статье
В чем разница между «роботом» и «машиной»
Чтобы понять, чем один вид коробки передач отличается от другого, необходимо рассмотреть их особенности и принцип работы.Сразу отметим, что и «автомат» (АКПП), и «робот» (РКПП, АМТ) дают схожий конечный результат: трансмиссия автоматически выбирает и переключает передачи во время движения, учитывая скорость автомобиля, нагрузку на двигатель, положение педали газа и т. д.
Однако гидромеханическая автоматическая трансмиссия и роботизированная коробка передач механической трансмиссии принципиально различаются по конструкции и принципу действия. Давайте рассмотрим их особенности и отличия более подробно.
- Начнем с «классического» гидромеханического «автомата» стр. В отличие от робота, появившегося сравнительно недавно, обычный автомат появился очень давно и стал первым типом АКПП, который начали массово устанавливать на автомобили.
В двух словах, автоматическая коробка передач — это ступенчатая коробка передач, в которой гидротрансформатор (GTT) играет роль сцепления. В этом случае на газовую турбину передается трансмиссионная жидкость ATF.
Клапанная пластина () и ЭБУ автоматической коробки передач отвечают за управление работой автоматической коробки передач. В пластине есть специальные каналы, по которым в нее под давлением подается трансмиссионная жидкость … Каналы закрываются клапанами (). По команде ЭБУ клапан открывается или закрывается, соответственно открывая или закрывая канал.
Когда клапан открыт, ATF воздействует на трансмиссию, что приводит к автоматическому включению и выключению передач.
Достоинства и недостатки АКПП. Говоря о плюсах и минусах гидромеханической АКПП, в списке основных достоинств следует выделить надежность агрегата и проверенную временем конструкцию, а также способность выдерживать достаточно большой крутящий момент.
Из минусов отметим, что хотя АКПП работает достаточно плавно, моменты автоматического переключения передач все же ощутимы для водителя. Также переключение передач может быть «тугим», особенно на старых «автоматах».Также следует выделить большой расход топлива для автомобилей с данным типом трансмиссии.
Что касается ремонта, то в случае выхода из строя и самой коробки, и гидротрансформатора следует готовиться к серьезным расходам. При этом ремонтопригодность АКПП вполне приемлема, большое количество СТО предоставляют услуги по ремонту.
- Роботизированная трансмиссия была разработана с нуля для максимальной экономии топлива и комфорта при упрощении и снижении стоимости самого агрегата.В условиях глобального топливного кризиса и жестких экологических стандартов это решение было призвано решить ряд проблем, присущих классической гидромеханической автоматической трансмиссии.
Проще говоря, в «роботизированной» коробке ножной привод сцепления заменен электроприводом, а переключение передач осуществляется исполнительным механизмом. Выбор и включение передачи, а также включение и выключение сцепления контролируются электронным блоком.
Управление этими ящиками напоминает принцип работы уже известного однодискового робота.Тут все те же сервоприводы, исполнительные механизмы и контроллер. Основное отличие состоит в том, что при включении, например, второй передачи, ЭБУ также параллельно включает третью, удерживая сцепление «выжатым». Как только наступает время переключения, за доли секунды отключается вторая передача и включается третья, уже включенная наполовину.
Во время движения блок управления коробкой передач оценивает действия водителя, учитывает скорость автомобиля, положение педали газа, нагрузку на двигатель и ряд других параметров, чтобы выбрать наиболее подходящую передачу для конкретных условий.
- Плюсы и минусы «робота» с двойным сцеплением … С точки зрения преимуществ, точки переключения вверх и вниз незаметны для водителя, переключение на максимальную скорость позволяет добиться практически полного отсутствия перерыва в потоке мощности, разгон авто плавный и быстрый.
Также сохраняется максимальная топливная экономичность, присущая всем роботизированным коробкам передач. При этом преселективные коробки наиболее экономичны по сравнению со всеми другими типами (однодисковый робот, АКПП, вариатор, механика).
Что касается недостатков, то в первую очередь такие коробки достаточно сложные, автомобили с преселективной коробкой передач отличаются высокой стоимостью. Ресурс этих типов трансмиссий больше, чем у аналогов с одним сцеплением, но на практике он снижен по сравнению с классическими АКПП с гидротрансформатором.
Если говорить о ремонтопригодности, то от ремонта DSG и аналогов других производителей можно отказаться довольно дорого. На практике стоимость таких работ и запчастей часто превышает качественную реставрацию АКПП с гидротрансформатором в рамках комплексной переборки или капремонта коробки передач.
Подведем итоги
Как видите, у каждого из рассмотренных типов АКПП есть свои плюсы и минусы. Также, если рассматривать АКПП и робота, есть отличия как в устройстве данных КПП, так и в принципах их работы.
Также перед покупкой автомобиля (особенно бывшего в употреблении) важно знать, какая коробка передач установлена, автомат или робот, как отличить эти типы коробок. Дело в том, что под общей концепцией АКПП сегодня могут скрываться как первый, так и второй вариант.
Как правило, рекомендуется отдельно изучить информацию о конкретной модели автомобиля, на каком поколении и в каких годах выпуска устанавливалась та или иная трансмиссия. Следует помнить, что визуально, например, DSG не отличить от обычной АКПП с Tiptronic. Другими словами, вам нужно знать, как отличить робота от автомата в автомобиле.
Напоследок отметим, что однозначно ответить на вопрос, робот и машина, что лучше, довольно сложно.Если речь идет о новых автомобилях с автоматом, то КПП лучше выбирать с учетом личных предпочтений и финансовых возможностей.
Как правило, машина с однодисковым роботом дешевле и экономичнее по расходу, однако комфорт при переключении передач по сравнению с классической АКПП может быть снижен. По этой причине оптимально перед покупкой протестировать модели с разными типами коробок передач.
В случае преселективных роботизированных коробок передач более «продуманной» может показаться именно классическая АКПП, немного страдает комфорт при переключении передач, хуже динамика разгона и т. Д.
Однако надежность гидротрансформатора АКПП на практике оказывается выше, такую коробку зачастую проще и дешевле ремонтировать. Эти особенности стоит учитывать отдельно, особенно если вы планируете покупать подержанный автомобиль с автоматической коробкой передач.
Читайте также
Вождение автомобиля с автоматической коробкой передач: как пользоваться коробкой передач — автомат, режимы работы автоматической коробки передач, правила использования этой коробки передач, советы.
Количество разновидностей АКПП постоянно растет. Не так давно просто знали о существовании АКПП — стандартной версии автомат с обычным гидротрансформатором. Чуть позже на автомобили начали активно устанавливать бесступенчатые вариаторы, а не так давно стали популярными роботизированные боксы.Сегодня мы рассмотрим, чем робот отличается от автомата в техническом и эксплуатационном плане, а также каковы плюсы и минусы этих технологий. Сравнение коробок двух разных типов часто помогает получить ценные данные для покупки различных машин.
В зависимости от предпочтений коробки передач вы можете уточнить выбор модели при покупке автомобиля на новом транспортном рынке. Поэтому к сравнению технологий в ящиках следует отнестись с пониманием сути дела.Лучше всего тестировать машины с разными технологиями, чтобы иметь представление о возможностях и особенностях их работы.
Технические отличия робота от стандартной машины
Технически эти типы коробок передач совершенно разные. Автоматическая трансмиссия — это конструкция с гидротрансформатором, а также электроникой для управления поведением автомобиля. Гидротрансформатор играет важную роль в этом наборе устройств, выполняя переключение передач в зависимости от частоты вращения.Эта функция позволяет стабильно работать на машине и ожидать определенной реакции.
Роботизированная коробка передач по своей природе механическая, поэтому имеет ряд специфических преимуществ. МКПП … Коробка более гибкая, имеет довольно замечательный набор различных функций и обеспечивает экономичную езду. Основные отличия робота от стандартной автоматической коробки заключаются в следующем:
- принцип работы надежной механической трансмиссии, простота основной конструкции;
- наличие большого количества электроники, управляющей сцеплением и переключением передач;
- возможность активного изменения типа конструкции, которую используют все мировые производители;
- экономия топлива за счет отсутствия перегрузки по газу и возможности досрочного переключения передач;
- возможность быстрого изменения настроек роботизированной коробки, дающей персонажа;
- технологичность и современный дизайн, высокая надежность качественно выполненных агрегатов.
В конструкции стандартной АКПП есть и определенные плюсы. Такой ящик более надежен, не ломается и не требует дорогостоящего ремонта электроники. Конечно, гидротрансформатор — далеко не самый надежный технологический агрегат в автомобиле, но при правильной эксплуатации он оказывается долговечным и служит не меньше, чем двигатель.
Все эти особенности говорят о том, что машина с обычным автоматом и роботизированной коробкой имеет свой характер.Действительно, разница в дизайне — не единственное различие между двумя агрегатами. Также используются коробки с индивидуальными характеристиками, которые создают определенные ощущения при путешествии разными видами транспорта.
Особенности практической эксплуатации робота и штатной АКПП
Роботизированный бокс не требует в эксплуатации каких-либо специальных функций. Сегодня многие уважающие себя концерны имеют брендовых роботов, а производители часто дают индивидуальные рекомендации по использованию агрегатов.Например, роботам DSG от Volkswagen рекомендуется использовать его на более низких оборотах без использования спортивного режима.
КоробкиRobotic PowerShift от Ford лучше всего работают в среднем диапазоне, увеличивая не только отзывчивость автомобиля, но и расход топлива. Унифицированная АКПП может выполнять самые разные задачи и работать в разных условиях … Специфика использования такого узла такова:
- не набирайте скорость слишком резко — это приведет к повышенной нагрузке на АКПП;
- следует избегать буксировки других автомобилей и тяжелых прицепов — работа коробки регулируется под вес автомобиля;
- при отсутствии нормального обслуживания вскоре придется менять целые узлы агрегата и прибегать к дорогостоящему ремонту; Неисправности гидротрансформатора
- часто не зависят от эксплуатации — иногда возникают неожиданно;
- работа агрегата достаточно стабильная, часто с задержкой реагирует на нажатие педали газа;
- Часто в автоматических системах предусмотрена возможность Kick-Down — аварийного сброса скорости на пониженную для быстрого разгона.
Учитывая довольно чопорную работу АКПП, система может сильно раздражать и недостаточно динамична. Полностью изменится характер автомобиля с одним и тем же двигателем на механической коробке передач и с традиционной автоматической коробкой передач. Часто покупателей таких автомобилей искренне удивляет вялая и не слишком динамичная поездка на очень мощных и объемных двигателях.
Однако стандартная автоматическая коробка передач традиционного типа предохраняет силовой агрегат от чрезмерного износа, поэтому двигатели с автоматической коробкой передач часто работают намного дольше, чем с механической коробкой передач или вариатором.А вот АКПП дороже, потому что ее все чаще можно увидеть в дизайне дорогого люксового автомобиля, а не в комплектации бюджетного транспорта. О плюсах и минусах разных типов коробок передач смотрите следующее видео:
Подводя итоги
Использование автоматических трансмиссий становится все более актуальным в наше время, ведь этот удобный элемент позволяет уделять больше внимания дороге и получать максимум информации об окружающей среде.Также АКПП любого типа удобны в пробках, где на ручной коробке приходится постоянно переключаться. Но современная обрабатывающая промышленность отдает предпочтение более доступным компонентам, таким как роботизированная коробка передач или вариатор.
Робот обходится производителю дешевле традиционной машины, а в эксплуатации до 200 тысяч километров по многим параметрам показывает себя намного лучше конкурентов … Поэтому популярность этого типа КПП в последнее время сильно возросла.Есть ли у вас особые предпочтения в отношении использования определенного типа автоматической коробки передач?
Любой автолюбитель, задумываясь о покупке новой или подержанной машины, решает, с какой коробкой передач покупать машину. И довольно часто именно этот выбор сбивает человека с толку.
И если в вопросе выбора между автоматом и механикой все относительно ясно, то роботизированные коробки передач вызывают у автомобилистов много вопросов. Поэтому сегодня мы расскажем нашим читателям, чем отличается робот от автомата, попробуем выяснить, что лучше: робот или автомат.
Ведь нужно учитывать все особенности автоматической и роботизированной трансмиссии, их недостатки и достоинства. Каковы, условно говоря, различия между роботом и автоматом, их плюсы и минусы. И прежде чем выбирать машину с той или иной коробкой, нужно все тщательно взвесить.
Автоматическая коробка передач
Автоматическая коробка передач состоит из двух основных модулей: гидротрансформатора и коробки передач. Основная функция гидротрансформатора — плавное переключение скоростей, а точнее плавное переключение передач без рывков.В определенной степени гидротрансформатор выполняет функцию сцепления, которая используется в автомобилях с механической коробкой передач.
Коробка передач автоматической коробки передач имеет несколько зацепляющихся пар шестерен. АКПП имеет несколько ступеней: 4, 5, 6. А возможности автоматических коробок разного числа ступеней совершенно разные.
Преимущества ACP
Автоматическая коробка передач обеспечивает легкость вождения. Не нужно выжимать и отпускать сцепление, не нужно думать о переключении передач, не нужно думать о том, как правильно трогаться.За все это отвечает автоматика, позволяя водителю уделять внимание дороге.
Если рассматривать гидротрансформатор как аналог сцепления, становится очевидным, что, по сравнению с традиционным сцеплением, этот механизм придет в негодность, так же быстро, как это происходит с классическим сцеплением от новых драйверов, это невозможно.
Автоматическая коробка передач не создает таких нагрузок на двигатель, как на механику. Переключение передач происходит без лишнего увеличения количества оборотов.Таким образом, срок службы двигателя не пропадает зря.
За счет использования гидротрансформатора снижается нагрузка не только на двигатель, но и на шасси автомобиля.
Автомобили с автоматической коробкой передач имеют пассивную систему безопасности. Если машина стоит на склоне, она не может катиться.
Шестиступенчатая автоматическая коробка передач отличается меньшим расходом топлива.
Минусы АКП
Автомобили с АКПП не обладают такой динамикой разгона, как автомобили с механикой.
На четырех и пяти ступенях АКП расход топлива значительный. Особенно это актуально для четырехступенчатых автоматических трансмиссий.
В целом автомобили с автоматической коробкой передач имеют более низкий КПД. Это связано с тем, что в гидротрансформаторе происходят значительные потери КПД.
Сама АКПП дорогая. Это не может не сказаться на общей стоимости автомобиля. К тому же ремонт и обслуживание АКПП стоит дорого.
В автоматической коробке передач используется большое количество масла. К тому же масло дорогое. И все это накладывает свой отпечаток на стоимость услуг.
Автомобиль с автоматической коробкой передач менее динамичен. Те. разгон на нем занимает гораздо больше времени, чем на механике или на автомобилях с роботизированной коробкой передач.
При переключении передач присутствует некоторая инерция. Те. АКПП работает с небольшой задержкой.
Если начало движения происходит на склоне, может произойти определенный откат.
Роботизированная коробка передач
Теперь, чтобы узнать, чем робот отличается от автомата, разберем особенности, плюсы и минусы роботизированной коробки передач.
Все трансмиссии этого типа можно разделить на два типа. Первый тип роботизированной трансмиссии предполагает наличие, по сути, механической трансмиссии с автоматическим управлением.
В такой коробке передач переключение передач осуществляется электронным способом. Таким образом, у такого устройства нет обычного сцепления.Одновременно с переключением передач с помощью автоматики осуществляется переключение в ручном режиме, как на обычной механике … В этом случае на транспортном средстве устанавливается сцепление.
Эти коробки передач часто прерывают крутящий момент, поэтому при переключении передач могут возникать провалы.
Второй тип роботизированных боксов более продвинутый. Такие коробки передач используются в автомобилях спортивного класса … Именно в тех автомобилях, которые участвуют в гонках. Специфика таких роботизированных коробок в том, что за разные передачи отвечают две системы сцепления.Благодаря наличию двух систем сцепления и непосредственному включению скорость переключения передач максимальная. Это очень важно в спорте.
Плюсы роботизированных коробок передач
Если рассматривать первый тип роботизированных коробок передач, то их недостатки проявляются гораздо больше, чем их достоинства. Система довольно грубая.
Но, тем не менее, он имеет свои преимущества перед АКПП.
Роботизированные коробки передач более экономичны, чем автоматические коробки передач.Их эффективность не уступает механическим коробкам.
Роботизированная коробка передач дешевле автоматической коробки передач, к тому же дешевле в обслуживании и ремонте. Потребляет меньше масла, чем АКПП.
Вес роботизированных ящиков меньше, чем автоматических ящиков.
Могут использоваться специальные системы переключения передач на рулевом колесе, которые делают переключение передач очень быстрым. Таким образом, динамика автомобиля намного выше, чем у машин с автоматической коробкой передач.
Минусы роботизированных коробок передач
По сравнению с автоматической коробкой передач переключение передач не такое плавное. Достаточно заметны рывки автомобиля при переключении передач.
Есть некоторая задержка после включения правой передачи и начала ее реализации.
Практически любая остановка требует переключения рычага в нейтральное положение, чего нельзя сказать о автомобилях с автоматической коробкой передач.
Любое проскальзывание при движении негативно сказывается на ресурсе коробки передач робота.Те. этот бокс в основном подходит для твердого дорожного покрытия.
Во время начала движения происходит некий откат. Хотя маленький.
Определенные выводы
Таким образом, на вопрос, что лучше робот или автомат, не может быть однозначного ответа. Если бы один вариант был однозначно хуже другого, производители производили бы только один тип коробки передач. Другое дело, что вопрос выбора коробки передач индивидуален, и каждый автомобилист решает его самостоятельно, опираясь на свои представления об удобстве и комфорте вождения.
Gears — робототехника
Шестерни используются для передачи движения. Они сильно различаются по конфигурации и используются для самых разных целей. Основная предпосылка заключается в том, что входная шестерня (ведомая шестерня) имеет заданное количество зубцов, а выходная шестерня — заданное количество зубцов. Соотношение между этими двумя шестернями можно использовать для определения крутящего момента и скорости ведомой шестерни, если известен входной сигнал ведомой шестерни.
Зависимость крутящего момента от скорости
Скорость и крутящий момент обратно пропорциональны.Радиус шестерни прямо пропорционален ее крутящему моменту.
- Скорость = ( Входная шестерня / Выходная шестерня ) * Входная скорость
- Крутящий момент = ( Выходная шестерня / Входная шестерня ) * Входной крутящий момент
- Крутящий момент = a * Радиус шестерни
- Крутящий момент 1 / Радиус 1 = Крутящий момент 2 / Радиус 2
Пример
Пример будет иметь большое значение.Если бы к цилиндрической шестерне с 10 зубьями был присоединен двигатель, который вращается со скоростью 100 об / мин с крутящим моментом 1 дюйм / фунт и радиусом 1 дюйм. И вы соединяете прямозубую шестерню с 20 зубьями с шестерней с 10 зубьями. Выходная мощность 20-зубной шестерни будет 50 об / мин при 2 дюймах на фунт. крутящего момента и 2 по радиусу.
- Скорость : (10/20) * 100 = 50 об / мин
- Крутящий момент : (20/10) * 1 = 2 дюйма / фунт
- Радиус : (2 * 1) / 1 = 2 дюйма
цилиндрические зубчатые колеса
Самыми распространенными и простыми зубчатыми колесами являются цилиндрические зубчатые колеса.Шестерни «с прямой резкой» используются для передачи вращательной силы (скорости и крутящего момента) на другую шестерню или рейку (плоская шестерня). Цилиндрические зубчатые колеса бывают разных материалов, с различными ступицами и шагами. Ступицы — это центральная часть шестерни, используемая для крепления шестерни к валу. Диаметральный шаг — это количество зубьев на дюйм для шестерни. Это легко визуализировать с помощью реечной передачи, представленной ниже. Если бы шаг был 24, то в 1 дюйме было бы 24 зуба рейки (если он не был метрическим, тогда 24 зуба на сантиметр).
Планетарные передачи
Планетарные или планетарные шестерни состоят из кольцевой шестерни, одной или нескольких внешних шестерен (планетарных шестерен), вращающихся вокруг центральной шестерни (солнечной шестерни). Обычно зубчатый венец крепится к рычагу или приводу. Но любая из трех шестерен может быть неподвижной, что позволяет использовать множество различных конфигураций. Основным преимуществом этой зубчатой передачи является высокое передаточное число при небольшом пространстве по сравнению со стандартными цилиндрическими зубчатыми колесами.
Коническая шестерня
Конические шестерни очень похожи на прямозубые, за исключением того, что они предназначены для передачи вращения посредством перемещения на 90 градусов.Конические шестерни облегчают переход на 90 градусов, но для этого требуется прочная коробка передач. Скорость и крутящий момент в конической шестерне обрабатываются так же, как и в прямозубой шестерне.
Червячные передачи
Червячные передачи также используются для передачи вращательного усилия через 90-градусный переход. Червячные передачи не имеют заднего хода. Это означает, что независимо от того, какое усилие приложено к большой прямозубой шестерне, ведомая червячная передача не будет двигаться. Червячные передачи, как правило, имеют очень высокое соотношение между входом и выходом.Ведомая шестерня представляет собой спираль, которая перемещает ведомую шестерню на 1 зуб за каждый оборот ведущей. Если бы выходная шестерня имела 30 зубьев, то передаточное отношение было бы 30: 1. Вы можете использовать это передаточное отношение в уравнениях крутящего момента и скорости в секции прямозубой шестерни.
Ходовые винты
Ходовые винты — это в основном длинный винт с гайкой, используемый для линейного перемещения. Ходовой винт обладает большим механическим преимуществом, низким КПД (50%), большой нагрузочной способностью, точным и точным линейным перемещением, и большинство из них не имеют возможности обратного хода.Высокое трение обычно требует смазки и имеет тенденцию к перегреву или выходу из строя при длительном непрерывном движении.
Шарико-винтовые пары
Шарико-винтовые пары в основном представляют собой ходовой винт с подшипниками в «гайке», используемый для линейного перемещения. Шарико-винтовая передача обладает большим механическим преимуществом, высоким КПД (90%), большой нагрузочной способностью, точным и точным линейным перемещением, и большинство из них имеют обратный ход. Шарико-винтовые передачи дороже, но обычно окупаются в долгосрочной перспективе благодаря более длительному сроку службы и меньшим затратам на техническое обслуживание.
Холостые шестерни
Холостые передачи не влияют на передаточное число. Промежуточные шестерни используются для изменения интервала редукции или изменения направления вращения. Шестерня в центре является промежуточной шестерней и не влияет на соотношение между левой и правой шестерней.
Составные цилиндрические зубчатые колеса
Цилиндрические цилиндрические шестерни — это просто прямозубые цилиндрические шестерни с двумя наборами зубьев, которые используются для увеличения передаточных чисел. На рисунках ниже изображена компоновка. Чтобы найти передаточное число, вам нужно будет найти передаточные отношения между двумя цилиндрическими зубчатыми колесами и умножить их.Зеленая шестеренка представляет собой составную шестерню.
от 10 зубьев до 40 зубьев = 1/4 скорости
Затем от 10 зубьев до 40 зубьев снова = 1/4 скорости
Конечное соотношение: 1/4 x 1/4 = 1/8 x скорость
А или 8/1 x крутящий момент
Обратный ход | Энрике дель Соль
В робототехнике наблюдается тенденция к использованию приводов с обратным приводом по нескольким причинам. Один из них — необходимость делиться окружающей средой с людьми. Такому роботу нужна гибкость, чтобы приспособиться к различиям между реальными условиями окружающей среды и предполагаемыми условиями окружающей среды.Шарнирные соединения робота может потребоваться человеку, и для этого потребуются приводы с высокой управляемостью задним ходом и низким коэффициентом трения.
Есть много других применений, где требуется привод с обратным приводом, например, в дистанционном управлении, когда реализовано управление положением-положением. При дистанционном управлении ведущим устройством управляет человек-оператор, а ведомое устройство, помещенное в безопасную зону, имитирует движения ведущего устройства. Position-Position использует разницу в положении между ведущим и ведомым устройством для расчета сил обратной связи для оператора.Чем больше позиционная ошибка, тем больше силы. Эта позиционная ошибка была бы намного меньше уменьшена с приводами без обратного привода, и тогда было бы труднее обеспечить обратную связь с оператором. В конце концов, все, что вы хотите в своем рабском устройстве, — это вести себя как человек, реагировать на внешние силы так, как поступил бы человек. Если бы раб был очень жестким, позиционная ошибка была бы минимальной в обычных задачах, и оператор ничего не почувствовал бы.
В любых обстоятельствах, когда требуется оценка внешних сил , предпочтителен привод с обратным приводом.Это также может относиться к шагающим роботам, где важно почувствовать удар между ногой и землей и соответствующим образом отреагировать с определенной податливостью.
Возможность движения назад важна для безопасной работы робота-манипулятора рядом с людьми; работа в неструктурированной среде; для стабильного контроля контактных сил; и для безопасного использования Якобиана-Транспонирования, чтобы обеспечить декартово управление силами, тактильными объектами и прямое декартово управление траекториями.
Возможность движения назад — это способность интерактивной передачи усилия между входной осью и выходной осью.Чтобы добиться высокой управляемости задним ходом, мы должны значительно снизить трение при передаче мощности. Возможность движения назад обеспечивает приводы с высокой чувствительностью к усилию и высокой ударопрочностью, которые механически адаптируются к быстрой внешней силе.
В реабилитационной робототехнике, особенно в робототехнике верхних конечностей, приводы должны обеспечивать высокий крутящий момент при низкой скорости. Поэтому многие реабилитационные роботы приводятся в движение комбинацией мотор-редуктор. В отличие от двигателей с прямым приводом, у редукторных приводов низкая управляемость задним ходом из-за трения в коробке передач.Обратный вращающий момент sb может быть определен как величина крутящего момента, которую человек должен приложить к роботизированному соединению, чтобы выполнить управляемое пользователем движение. Идеальная обратная управляемость достигается, если sb = 0 .
В [1] предполагается, что передаточное число более 60 в гармонических приводах создает приводы без обратного привода.
Движение назад коробки передач тесно связано с трением и эффективностью.Таким образом, давайте посмотрим на эффективность различных типов шестерен, чтобы получить первое впечатление о них.
В [2] показано сравнение приводов Harmonic и приводов Cycloid . В их исследованиях приводы Cycloid подходят к корпусу того же диаметра, что и гармонические приводы, с равной способностью генерировать крутящий момент. В своих исследованиях они продемонстрировали множество преимуществ перед гармоническими приводами, в том числе значительно более высокую эффективность (особенно при низких крутящих моментах) и меньшую отраженную инерцию, а также часто обеспечивали более тонкий профиль.Однако эти преимущества были нивелированы существенными недостатками, включая значительный люфт и колебания передаточного числа.
Они пришли к выводу, что ни Cycloid , ни гармонические приводы не являются универсальными для всех приложений и условий. Однако циклоидные приводы следует рассматривать для применения в антропоморфных роботах и протезах, особенно в тех, в которых размер, инерция и эффективность имеют приоритет над люфтом и пульсацией крутящего момента.
Сравнительная таблица КПД передач
№ | Тип | Диапазон нормального отношения | Диапазон эффективности |
1 | Шпора | от 1: 1 до 6: 1 | 94-98% |
2 | Прямой скос | от 3: 2 до 5: 1 | 93-97% |
3 | Спиральная фаска | от 3: 2 до 4: 1 | 95-99% |
4 | Червь | от 5: 1 до 75: 1 | 50-90% |
5 | Гипоид | От10: 1 до 200: 1 | 80-95% |
6 | Винтовой | от 3: 2 до 10: 1 | 94-98% |
7 | Циклоида | от 10: 1 до 100: 1 | от 75% до 85% |
Двойные косозубые зубчатые передачи считаются более эффективными, чем одинарные косозубые зубчатые колеса.
Цилиндрические зубчатые колеса
Прямые конические шестерни
Спирально-конические шестерни
Гипоидные шестерни.
Циклоидный механизм.
Двойные косозубые шестерни.
Цилиндрические шестерни
Червячные передачи.
Обратный ход ШВП
Ознакомьтесь с моей статьей об управляемости ШВП задним ходом, чтобы узнать об основных параметрах, которые делают их управляемыми задним ходом.
[1] Инструментальные гармонические приводы для маневров роботов. Х. Казеруни.
[2] Циклоидные и гармонические приводы для использования в одноступенчатых роботизированных трансмиссиях с высоким передаточным числом. Джонатон В. Сенсинджер, член IEEE и Джеймс Х. Липси, 2012 Международная конференция IEEE по робототехнике и автоматизации
RiverCentre, Сент-Пол, Миннесота, США
Нравится:
Нравится Загрузка …
Harmonic Drive — Руководство по выбору шестерен для робототехники
Постоянное давление на инжиниринговые компании с целью сокращения затрат, повышения эффективности и получения более высокой рентабельности инвестиций (ROI) подталкивает многих бизнес-лидеров к рассмотрению альтернатив системам двигателей с прямым приводом в виде различных решений с механической трансмиссией.Хотя системы зубчатых передач могут предлагать простоту, экономичность и гибкость, не всегда ясно, какой тип настройки лучше всего использовать. Здесь Грэм Макрелл, управляющий директор Harmonic Drive UK, исследует и критикует четыре основных типа передач.
Нет сомнений в том, что зубчатые передачи играют решающую роль в мире, в котором мы живем. От крупномасштабного глубоководного бурения нефтяных и газовых скважин и промышленного производства во всем мире до небольших приложений, таких как конвейерная лента на кассовых станциях в вашем регионе. супермаркет и даже крошечная коробка передач в дворниках вашего автомобиля, шестерни бесценны.
Поэтому неудивительно, что, если не учитывать кратковременный спад во время финансового кризиса 2009 года, мировой рынок коробок передач и мотор-редукторов в последнее десятилетие рос из года в год. Недавнее исследование Frost & Sullivan показало, что в 2013 году рынок получил выручку в размере 12,8 млрд долларов и, отчасти благодаря продолжающимся инновациям в ветроэнергетике, по оценкам, к 2017 году достигнет 15,67 млрд долларов.
В настоящее время рынок ориентирован на азиатско-тихоокеанский регион.Однако замедление роста китайской экономики из-за перепроизводства в последние годы, в дополнение к растущему спросу на высокоточные зубчатые передачи для вещания и авиакосмической промышленности, должно обеспечить рост в регионах Северной Америки и Европы.
Технология зубчатой передачи
Хотя сейчас есть множество электрических конфигураций на выбор, так было не всегда. До широкого распространения электрических инноваций в технологии асинхронных двигателей и появления приводов с регулируемой скоростью (VSD) регулирование выходной скорости системы осуществлялось с помощью зубчатых колес.
Это означает, что конечная выходная скорость типичного двигателя с короткозамкнутым ротором, работающего со скоростью 1440 об / мин, может быть уменьшена по мере необходимости путем изменения передаточного числа редуктора. Это увеличивает гибкость, позволяя использовать один и тот же двигатель для различных скоростей без преобразователя частоты.
Теперь, конечно, можно управлять скоростью двигателя с помощью частотно-регулируемых приводов, однако привод не может заменить шестерни другие ключевые преимущества, умножение крутящего момента и согласование момента инерции, что позволяет относительно небольшому двигателю малой мощности перемещаться и точно управлять большим нагрузки, что снижает эксплуатационные расходы, а также общий вес и размер машины.
Цилиндрическая зубчатая передача
Попросите ребенка нарисовать шестерню, и вы получите прямозубую шестерню, диск с радиально выступающими зубьями. Цилиндрические зубчатые колеса, используемые во всем: от стиральных машин, автомобилей и часов до промышленных отрезных станков и электростанций, дешевы и просты в установке. Они обладают хорошей эффективностью передачи мощности и постоянным передаточным числом с возможностью передачи большого количества энергии, до 50 000 кВт.
Для тех, кто использует этот базовый тип зубчатой передачи и близкую к ней косозубую шестерню, следует учесть несколько соображений.Обычно эти шестерни имеют значительный люфт, и хотя они могут быть оснащены компенсацией люфта, эта точность не сохраняется на протяжении всего срока службы шестерни без регулировки.
Кроме того, прямозубые цилиндрические зубчатые колеса могут быть шумными на высоких скоростях, а косозубые — в меньшей степени. Кроме того, хотя они имеют возможность изменять конфигурацию, они могут занимать большую площадь, особенно при высоких передаточных числах, отчасти из-за того, что каждый отдельный вал шестерни должен поддерживаться в собственных подшипниках.
Коническая шестерня может рассматриваться в том же семействе, что и прямозубая / косозубая шестерня, а также может иметь прямое или косозубое нарезание.Здесь применимы многие из вышеперечисленных соображений, хотя прямоугольный характер этой передачи может помочь в приложениях, где пространство ограничено.
Червячная передача
Так называемый, из-за движения, подобного дождевому червю, червячный привод состоит из двух частей: винтовой червячной передачи и большого прямозубого червячного колеса. Червячная передача, расположенная перпендикулярно оси вращения, представляет собой компактное решение и может быть достигнута большая одноступенчатая передача, однако большие передаточные числа страдают от низкого КПД.
Конструкция червячной передачи означает, что большой полый вал можно просверлить в центральном цилиндре червячного колеса, что облегчает прокладку кабелей и коммуникаций. С некоторыми модификациями этот тип зубчатой передачи также может обеспечивать относительно хорошую точность.
Увеличивая давление на соприкасающиеся поверхности, можно уменьшить люфт — поперечное перемещение, наблюдаемое в системе зубчатых колес. Тем не менее, это увеличивает износ зубьев, снижает эффективность и означает, что регулировка в течение эксплуатации часто необходима для поддержания точности коробки передач.
Планетарные передачи
Переходя к следующей категории, у нас есть планетарные передачи. Более известные как планетарные шестерни, они установлены таким образом, что несколько шестерен, обычно от трех до пяти, вращаются, как планеты, вокруг центральной солнечной шестерни, окруженной внешней кольцевой шестерней.
Планетарные передачи обеспечивают высокую удельную мощность, КПД более 95% и благодаря своей конструкции очень компактны. Точность может быть высокой, с минимальным люфтом до 1 угловой минуты.Комбинируя несколько ступеней зубчатой передачи, можно достичь высоких передаточных чисел, при этом максимальное одноступенчатое передаточное число обычно составляет 10: 1. Планетарные шестерни обычно дороже, чем косозубые, и могут требовать большего обслуживания из-за большего количества деталей.
Для более точных применений мы разработали здесь, в Harmonic Drive, ряд планетарных шестерен. Наша линейка HPG оснащена уникальной гибкой коронной шестерней, позволяющей предварительно нагружать зацепление между планетарной и кольцевой шестернями, что увеличивает точность до одной угловой минуты, и испытания показали, что эта система предварительной нагрузки обеспечивает превосходную повторяемость во времени.
Усовершенствованный модельный ряд HPGP имеет 4 планетарных шестерни, увеличивающих крутящий момент в зависимости от размера. Наша серия HPN представляет собой более обычную шестерню с косозубой передачей для увеличения крутящего момента и снижения шума, она доступна с точностью до 5 угловых минут.
Тензорезистор
Наивысшая точность и качество — это деформационно-волновой механизм, также известный как гармонический привод. Для приложений, требующих высочайшей плотности мощности и точности, необходима волновая передача.В таких требовательных приложениях, как управление движением в радиовещании, добыча нефти и газа, робототехника, аэрокосмическая промышленность, метрология и высокоточные промышленные станки, необходимы деформационно-волновые передачи.
Тензорезистор состоит из трех частей. Внешний круговой шлиц, фиксированное кольцо с зубьями шестерни внутри, зацепляется с внутренним Flexspline, гибким кольцом с зубьями шестерни снаружи, Flexspline меньше по диаметру, чем круговой шлиц, и имеет меньше зубьев, поэтому не зацепляется без третьего компонента, эллиптический генератор волн, установленный по центру, прикрепленный к входному валу.
Деформационно-волновая передача уникальна тем, что возможны очень высокие одноступенчатые передаточные числа, от 30: 1 до 320: 1, в том же пространстве, в котором планетарная передача может достигать передаточного числа только 10: 1. Этот впечатляющий подвиг становится еще более впечатляющим благодаря сохранению компактных размеров, очень небольшого веса, нулевого люфта, небольшого количества компонентов и очень высокого уровня крутящего момента.
Центральный вал можно даже расточить, чтобы получить полый вал максимально большого диаметра на концентрической передаче. Именно эти характеристики привели к тому, что НАСА выбрало Harmonic Drive для включения в марсоход.
Подготовка к работе
Понятно, что мир шестеренок сложнее, чем кажется на первый взгляд. Правильный выбор передачи для вашего конкретного приложения может радикально изменить эффективность работы, потребление энергии и, в конечном итоге, общую стоимость владения. Это становится все более важным аспектом процесса принятия решений по мере того, как мы движемся к ориентированным на экономию средств высокоточным приложениям.
Рука робота с пятью шестью степенями свободы
Я начал проект манипулятора-робота, и мои первые шаги, потому что я очень хочу начать, — это разработка совместных приводов.Мой план — рука 5R, что означает, что он будет состоять из 5 поворотных шарниров, каждый из которых добавит руке одну степень свободы.
Я должен начать с теории | либо параметров DH, либо экспоненциальных произведений для решения прямой кинематики проблема, но я хочу начать с дизайна, поэтому естественное место для начала — это исполнительный механизм. Я хотел создать единый стык.
Приводы манипулятора робота медленнее и требуют большего крутящего момента по сравнению с размером машины, чем другие приложения, такие как двигатели электромобилей.Я смотрел много видео на Youtube и проводил исследования по различным конструкциям коробок передач. Есть несколько различных подходов к понижению передачи двигателя, но поскольку я хочу использовать шаговые двигатели, мне нужно более высокое передаточное число, чтобы увеличить эффективный удерживающий момент и разрешение. Типичное передаточное число с прямой передачей не дает мне необходимого уменьшения. Я изначально думал про дифференциальный привод, очень хотелось Skyentific , который представляет собой два шарнирных соединения, расположенных друг над другом: шарнирное соединение.Преимущества этого в том, что я могу переместите двигатели ближе к основанию, уменьшив крутящий момент, необходимый для перемещения рычага, но сложность, связанная с созданием дифференциала привод, особенно с 3D-печатной передачей, по-видимому, не нужен. Я обратился к другим методам.
Следующим очевидным выбором будет планетарный редуктор. Обычно они предлагают множество вариаций и позволяют использовать несколько различных входных и выходных данных. баллы для высоких передач.Некоторое время я всерьез обдумывал это, но попытался распечатать коробку передач из thingiverse , но количество трения на шестернях, обеспечивающее жесткие допуски и низкий люфт, к сожалению, было неприемлемым, поэтому я оставил поиск.
В большинстве современных роботов используется тип редуктора, известный как редуктор деформационной волны, который основан на гибком шлице. внутри кругового шлица для создания высокого передаточного отношения. Они тихие, компактные и предлагают невероятно большие сокращения с очень небольшим люфтом, но они трудно изготовить на 3D-принтере, а именно гибкую шлицевую шпонку.Есть реализует напечатанные на 3D-принтере приводы волн деформации , но существуют и другие аналогичные методы, основанные на аналогичном принципе, которые предлагают меньшую сложность.
Эпициклоидные или циклоидные приводы — это еще одна форма коробки передач, в которой используется различие зубьев между внутренней и внешней секциями. Внутренняя шестерня — эпиоциклоида, это форма, которую вы получаете, когда проводите точку на круге, катящемся по внешней стороне другого круга. Это действительно сбивающее с толку описание, но хорошее анимацию этого можно найти в Вольфраме.com .
На фото моя первая попытка создать циклоидальную коробку передач. Обычно циклоидальная шестерня (желтая) — это вращающаяся часть коробки передач, но в этом случае проницательный может заметить винты, которые проходят сквозь отверстия в шестерне. Они должны удерживать его на месте. Зачем мне это делать? Хороший вопрос! Меня вдохновил Пол Гулд на Hackaday. Основной принцип следующий (простите, если что-то не так, я всего лишь инженер-электрик :)).Кликлоидальная передача приводится в движение эксцентриковой осью, приводимой в движение двигателем. Это подталкивает циклоидальную шестерню на один шаг к внешним штифтам за каждый оборот внутренней оси, что Вот как циклоидальная коробка передач достигает такого высокого передаточного числа в таком небольшом форм-факторе. Теперь представьте, что вы ограничиваете это движение ровно настолько, чтобы он мог завершить свой полный ход, но вместо вращения шестерня вместо этого отводится назад, что, в свою очередь, натягивает штифты. Это движение оказывает давление на внешнюю оболочку коробки передач.Что это обозначает? Дело в том, что вокруг центра вращается внешняя оболочка, а не циклоидальная шестерня.
Почему это важно? Это означает, что я могу установить что-то на внешнюю часть коробки передач, а не на ее конец, что важно для сохранения ширины привода. до минимума. Сведение к минимуму размера привода важно, потому что он находится на плече, который, по сути, представляет собой гигантский рычаг момента на нижних суставах. Итак, имея это в виду, что я узнал в этой первой реализации?
90 мм — действительно большой диаметр для настольного манипулятора.Я искал размеры примерно
размер моего кулака чуть меньше, чем обычная кофейная кружка. Эта штука размером с идеальную кружку для любителей кофеина рано утром.
Вы знаете, кто вы (я полностью уверен).
Отверстия для шурупов не должны быть точно такого же размера, как шурупы, для которых они предназначены. Я потратил около пяти минут, пытаясь создать нить
винт M3 x 50 мм через пластиковое отверстие, достаточное для этого.Я закончил тем, что выбил дыру (победа?).
Мне нужно измерить, прежде чем покупать слишком короткие винты. Опять же, я должен также измерить для печати достаточно большого пластика, чтобы винты не выходили на дно.
до того, как голова доберется до пластика. Я все еще не совсем уверен, как это сделать, когда еще не знаю длину ниток в шаговом двигателе.
: люфт и потеря движения
Значение точности управления положением двигателей зависит от области применения.Для AGV на ферме с колесами с приводом от электродвигателя постоянного тока точность управления положением, вероятно, не так важна, как для хирургического робота, где разрезы управляются серводвигателями или шаговыми двигателями.
Создав самостоятельно, мы теперь знаем, насколько сложно понять все различные спецификации и терминологию от каждого производителя. Важно иметь кристально ясное понимание, чтобы в дальнейшем избежать потенциальной катастрофы.
В продукте сборки двигателя и редуктора «люфт» указан как стандартная спецификация для обозначения механической точности компонента трансмиссии между двигателем и нагрузкой (например: шестерни, ходовые / шариковые винты).Однако некоторые типы шестерен не имеют люфта, поэтому для описания механической точности используется еще один термин, «потерянный ход».
Люфт относится к люфту или зазору между зацепляющими шестернями внутри редуктора двигателя. Торсионный люфт измеряется при приложении к валу шестерни примерно 2% момента нагрузки. Люфт необходим по нескольким причинам. Во-первых, производство шестерен не на 100% идеально. Производственные допуски, размеры подшипников, тепловые характеристики и другие практические соображения способствуют этой неточности.Другие причины — оставить место для смазки, уменьшить трение в шестернях и / или допустить расширение металла.
Редуктор или редуктор используется как для увеличения крутящего момента (и инерционной нагрузки) двигателя, так и для снижения скорости. Он содержит кожух, шестерни, валы и подшипники. Когда шестерни входят в зацепление, между шестернями фактически остается крошечный зазор. Это приводит к неточности в приложениях, где точность важна, поскольку вал нагрузки потенциально может перемещаться на расстояние зазора.Это будет намного легче понять, посмотрев на изображение ниже.
Разные имеют разную величину люфта в зависимости от конструкции. Например, прямозубые цилиндрические шестерни демонстрируют наибольший люфт, планетарные редукторы — малый люфт, а зубчатые передачи с гармонической передачей — не люфт. Также на рынке предлагается гибридная планетарно-гармоническая передача.
Вот пример того, как конструкция планетарной передачи минимизирует люфт.
В таблице ниже перечислены большинство наших мотор-редукторов по типу редуктора, характеристикам, крутящему моменту, люфту, базовому разрешению и частоте вращения выходного вала.
Почему важен люфт? |
Люфт измеряется в градусах, угловых минутах или угловых секундах. Хотя для двигателя это может показаться очень маленьким значением, эта ошибка может увеличиваться с увеличением расстояния в определенных приложениях, например, в роботизированных манипуляторах. На изображении ниже показано, как отличается отклонение от одного конца руки к другому.
Потерянное движение — это наибольшее отклонение в системе, когда к позиции многократно приближается с противоположного направления, когда прикладывается около 5% максимального крутящего момента.Из-за приложенного крутящего момента инженеры часто путают потерю хода с люфтом при кручении. Потерянное движение — это более широкий термин. Факторами, способствующими потерям движения, являются люфт, люфт зубьев, прочность передаточного механизма и деформации материала (потеря механического гистерезиса). Поскольку гармоническая передача не имеет люфта, потерянный ход используется в качестве эталона для точности передачи.
Есть ли способы устранить люфт? |
Это зависит от обстоятельств.Легче всего было бы купить шаговый двигатель с гармоническим редуктором (без люфта).
СОВЕТ: старый трюк | ||
Допустим, верхняя шестерня приводится в движение двигателем, а нижняя шестерня перемещает нагрузку. Чтобы избежать красной части на изображении выше, хитрость заключается в том, чтобы верхняя шестерня (и двигатель) вращались по часовой стрелке (напротив синей стрелки).Пока верхняя шестерня и нижняя шестерня всегда находятся в контакте, исключается красная область и устраняется люфт. Однако это работает только для однонаправленных приложений. Для двунаправленных приложений хитрость заключается в том, чтобы каждый раз приближаться к вашей целевой позиции с одного и того же направления. Возьмем, к примеру, простое приложение. Ваш мотор совершает возвратно-поступательное движение от 0 до 90 градусов. Однако люфт от двунаправленного движения вызывает остановку нагрузки за пределами допуска точности, когда вы возвращаетесь в исходное положение (0 градусов). В следующий раз выполните те же два движения, но когда вы вернетесь в исходное положение, намеренно немного пересечете исходное положение, остановитесь, затем снова приблизьтесь к нему (с того же направления, что и движение на 90 градусов). Таким образом, двигатель всегда приближается к целевой позиции в одном и том же направлении. Люфт устранен. Однако это работает только для приложений, где между ходами есть дополнительное время ожидания. |
Люфт — это люфт или зазор между зубьями шестерен в редукторах.Другими словами, люфт — это движение вала шестерни при неподвижном валу двигателя. С математической точки зрения, это ширина промежутка между зубчатыми колесами за вычетом ширины одного зуба шестерни.
Потерянный ход — это полное смещение, которое возникает в обоих направлениях, когда к выходному валу редуктора прилагается момент нагрузки, соответствующий примерно 5% допустимого крутящего момента. Другими словами, потерянное движение — это потеря движения в валу шестерни при движении вала двигателя и включает потерю люфта и гистерезиса шестерни.
Люфт — это компонент потери хода.
Для приложений, требующих высочайшей точности управления положением, рекомендуются редукторы с гармоническими характеристиками. Если приложение допускает небольшой люфт, рекомендуется использовать планетарные или планетарные редукторы. Для общего или однонаправленного применения может быть достаточно прямозубой или конической фрезы. Конечно, более высокая точность стоит дороже, поэтому принимайте решение с учетом вашего бюджета.
Помните, что неточности в управлении движением — это совокупность всех отдельных компонентов системы.Кроме двигателя и редуктора, необходимо также учитывать точность других компонентов.
Спасибо за чтение. Как устранить люфт? Пожалуйста, прокомментируйте!
ШЕСТЕРНЯ — C-SATS
Ref. Goh et al., Journal of Urology, 2012.
GEARS — это проверенный инструмент для оценки общей технической квалификации в роботизированной хирургии. Хотя он измеряет такие области, как плавность движения, он не определяет хирургическое или клиническое суждение.Каждый из шести доменов, показанных ниже, оценивается по шкале Лайкерта от 1 до 5, якорь оценки, с общим диапазоном оценок от 6 до 30. Домен автономности не оценивается C-SATS из-за ограничений видеоанализа, которые не учитываются. позволяют оценивать словесные указания, что означает, что общий балл, полученный с помощью платформы C-SATS, может варьироваться от 5 до 25.
Восприятие глубины
1 — Постоянно выходит за пределы цели, большие колебания, медленно корректируются
3 — Некоторые перескакивает или отсутствует цель, но быстро исправляется
5 — Точно направляет инструменты в нужной плоскости к цели
Бимануальная ловкость
1 — Использует только одну руку, игнорирует недоминантную руку, плохая координация
3 — Пользователи обе руки, но не оптимизирует взаимодействие между руками
5 — Экспертно использует обе руки, дополняя друг друга для обеспечения оптимальной экспозиции
Эффективность
1 — неэффективные усилия; много неуверенных движений; постоянно меняющий фокус или упорство без прогресса
3 — Медленные, но запланированные движения разумно организованы
5 — Уверенное, эффективное и безопасное поведение, позволяет сосредоточиться на задаче, плавное продвижение
Чувствительность к силе
1 — Резкие движения , разрывает ткань, травмирует близлежащие структуры, плохой контроль, частый разрыв шва
3 — Достаточно хорошо обращается с тканью, незначительная травма соседней ткани, редкий разрыв шва
5 — Применяет соответствующее натяжение, незначительное повреждение соседних структур, отсутствие разрыва шва
Robotic Control
1 — Постоянно не оптимизирует обзор, положение рук или повторяющиеся столкновения даже с указанием
3 — Обзор иногда не является оптимальным.