Ρομποτικό κουτί: προδιαγραφές, αρχή λειτουργίας, κριτικές

2024 Συγγραφέας: Erin Ralphs | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-02-19 13:46

Είναι παράδοξο, αλλά με το σημερινό επίπεδο τεχνολογικής ανάπτυξης, ειδικά στην αυτοκινητοβιομηχανία, μηχανικοί από όλο τον κόσμο δεν κατάφεραν να καταλήξουν σε μια ενιαία γνώμη για το κιβώτιο ταχυτήτων. Δεν έχει δημιουργηθεί ακόμη μηχανισμός που να πληροί τις ακόλουθες απαιτήσεις - συμπαγείς διαστάσεις και μικρό βάρος, σοβαρό εύρος ισχύος, καμία σημαντική απώλεια ροπής, εξοικονόμηση καυσίμου, άνεση κίνησης, αξιοπρεπής δυναμική, πόροι. Δεν υπάρχει ακόμη τέτοια μονάδα, αλλά υπάρχει ένα ρομποτικό κουτί. Αυτή, αν και όχι πλήρως, πληροί πολλές από τις παραπάνω απαιτήσεις.

Οικονομική θέση

Αυτοί οι μηχανισμοί δεν διαφέρουν από τους παραδοσιακούς μηχανικούς ως προς το σχεδιασμό και την αρχή λειτουργίας τους. Αλλά τα γρανάζια και ο συμπλέκτης εμπλέκονται μέσω ηλεκτρικών ή υδραυλικών ενεργοποιητών. Αν και αυτό είναι πολύ γενικό. Πράγματι, μεταξύ του πεντατάχυτου Easytronic της Opel και του ρομποτικού 7 ταχυτήτωνκουτί από τη Ferrari, εκτός από τον αριθμό των βημάτων, ένας τεράστιος αριθμός τεχνολογικών λύσεων και υπάρχει διαφορά και στον ηλεκτρονικό συντονισμό. Ναι, και εποικοδομητικά σε αυτές τις δύο επιλογές υπάρχουν πολλές θεμελιώδεις διαφορές. Και η τοποθέτησή τους σε συγκεκριμένα αυτοκίνητα είχε διαφορετικούς στόχους.

Τα πρώτα ρομποτικά κουτιά σε σειριακά μοντέλα άρχισαν να εμφανίζονται μόλις στις αρχές του περασμένου αιώνα. Η συνταγή τους είναι αρκετά απλή - πήραν συνηθισμένους αποδεδειγμένους μηχανικούς με κλασικό συμπλέκτη. Στη συνέχεια, όλα αυτά συμπληρώθηκαν από ηλεκτρικές κινήσεις που έσφιξαν το δίσκο του συμπλέκτη και άλλαζαν ταχύτητες σύμφωνα με έναν συγκεκριμένο αλγόριθμο. Έτσι, η Toyota παρουσίασε το σύστημα μετάδοσης Multimod, το ρομποτικό κιβώτιο της Ford ονομαζόταν Durashift, η Honda παρουσίασε το Ishift. Η αγορά μερικές φορές παρουσίαζε πολλά μοντέλα ταυτόχρονα - ήταν ένα είδος έκρηξης. Τι το προκάλεσε; Υπάρχει μόνο μία απάντηση σε αυτήν την ερώτηση - εξοικονόμηση.

Για όσους αγόρασαν ένα Corolla, Peugeot 207, Ford Fusion και άλλα μοντέλα και δεν ήθελαν να αλλάξουν ταχύτητα χειροκίνητα, οι αυτοκινητοβιομηχανίες πρόσφεραν ένα φθηνό ανάλογο του παραδοσιακού αυτόματου κιβωτίου ταχυτήτων με μετατροπέα ροπής και CVT. Σε τελική ανάλυση, αρκετοί σερβομηχανισμοί που είναι βιδωμένοι σε μια καλά λειτουργική βάση είναι πολύ φθηνότεροι από έναν καθαρό αυτόματο ή CVT.

Τράνταγμα και σπρώξιμο

Το τέχνασμα μάρκετινγκ και το πείραμα των μηχανικών απέτυχαν. Τα αυτοκίνητα εξοπλισμένα με ένα ρομποτικό κουτί, όπως αποδείχθηκε στην πραγματικότητα, μόνο αρέσουνανεπιτήδευτοι οδηγοί. Το θέμα είναι ότι τέτοια αυτοκίνητα ξεκινούν με τον ίδιο τρόπο με τους αρχάριους που έχουν μόλις αποφοιτήσει από μια σχολή οδήγησης - με τραντάγματα και τραντάγματα. Και το πιο σημαντικό, τι είναι ακόμα χειρότερο - υπάρχουν καθυστερήσεις κατά την εναλλαγή.

Για να απεμπλακεί ο οδηγούμενος δίσκος από το σφόνδυλο, να επιλέξετε την επιθυμητή ταχύτητα και να επαναφέρετε τη ροπή, το ρομπότ χρειαζόταν περισσότερο χρόνο από τον μέσο οδηγό σε ένα χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων. Επιπλέον, τα ρομπότ μπορούν να κάνουν λάθη σε βήματα. Επομένως, μια σπασμωδική λειτουργία οδήγησης, η ολοκλήρωση μιας προσπέρασης με την απαιτούμενη ταχύτητα ή απλώς η διαδικασία βιολογικής έγχυσης στο ρεύμα για "ρομπότ" είναι μια μεγάλη δοκιμασία.

Κριτικές Ιδιοκτητών

Περισσότερες κριτικές για το ρομποτικό κουτί δείχνουν την ελαττωματική αξιοπιστία αυτών των μονάδων. Συχνά τα ηλεκτρονικά αποτυγχάνουν, τα κουτιά θερμαίνονται, η διάρκεια ζωής του συμπλέκτη μειώνεται σε σύγκριση με τους συνηθισμένους μηχανικούς. Η έλλειψη λειτουργίας "Στάθμευση" είναι το μικρότερο από όλα τα προβλήματα.

Σήμερα, "ρομπότ" με μονοπλάσιο συμπλέκτη τοποθετούνται μόνο σε γαλλικά αυτοκίνητα. Αλλά πρέπει να πούμε ότι αυτή η αρνητική εμπειρία δεν αποξένωσε τους περισσότερους κατασκευαστές από τέτοιες μεταδόσεις. Όσοι βασίστηκαν σε αυτά τα σημεία ελέγχου αναθεώρησαν ριζικά τον σχεδιασμό τους, έχοντας προηγουμένως μελετήσει την ιστορία των "ρομπότ".

Συσκευή

Αυτοί οι μηχανισμοί είναι διατεταγμένοι πολύ απλά. Στην πραγματικότητα, πρόκειται για ένα κανονικό χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων με πρόσθετα στοιχεία. Αυτά τα στοιχεία κίνησης ενεργοποιούν και απενεργοποιούν τον συμπλέκτη, καθώς και αλλάζουν ταχύτητες. Η αρχή λειτουργίας της μηχανικής και του «ρομπότ» είναι η ίδια.

Ωστόσο, υπάρχουν μικρές διαφορές. Η κύρια διαφορά είναιαυτές οι ίδιες εκτελεστικές συσκευές. Ελέγχουν τον συμπλέκτη. Η λειτουργία των ενεργοποιητών ελέγχεται από ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου. Όσον αφορά τον συμπλέκτη, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένας μεμονωμένος δίσκος, πολλοί δίσκοι ή ένα πακέτο στοιχείων τριβής. Τώρα μία από τις προοδευτικές λύσεις είναι το σύστημα διπλού συμπλέκτη.

Τύποι οδήγησης

Τα χειροκίνητα κιβώτια ταχυτήτων μπορούν να εξοπλιστούν με υδραυλική ή ηλεκτρική κίνηση. Στην περίπτωση των ηλεκτρικών, οι σερβοκινητήρες χρησιμοποιούνται ως ενεργοποιητές. Είναι ένας ηλεκτροκινητήρας με μηχανικά γρανάζια. Η υδραυλική κίνηση λειτουργεί με βάση υδραυλικούς κυλίνδρους και ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες.

Η ηλεκτρική κίνηση διαθέτει χαμηλότερη ταχύτητα και χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας. Στα υδραυλικά συστήματα, είναι απαραίτητο να διατηρείται συνεχώς η πίεση και αυτό απαιτεί πολλή ενέργεια. Αλλά η λειτουργία των υδραυλικών ρομποτικών κιβωτίων ταχυτήτων είναι πολύ πιο γρήγορη. Ορισμένα υδραυλικά μηχανικά κιβώτια ταχυτήτων σε σπορ αυτοκίνητα διαθέτουν αστραπιαίες ταχύτητες αλλαγής ταχυτήτων.

Αυτές οι ιδιότητες καθορίζουν τη χρήση χειροκίνητου κιβωτίου ταχυτήτων με ηλεκτρική κίνηση σε οικονομικά μοντέλα αυτοκινήτων. Για παράδειγμα, ένα ρομποτικό κουτί στο Lada-Vest. Τα κιβώτια ταχυτήτων για πιο ακριβά μοντέλα αυτοκινήτων είναι εξοπλισμένα με υδραυλική κίνηση.

Αρχή λειτουργίας

Ο μηχανισμός λειτουργεί σε έναν από τους δύο τρόπους λειτουργίας - αυτόματο ή ημιαυτόματο. Στην πρώτη περίπτωση, η ECU, με βάση τα σήματα που λαμβάνονται από τους αισθητήρες, εφαρμόζει έναν αλγόριθμο ελέγχου μέσω ενεργοποιητών.

Ανεξάρτητα από το μοντέλοΚιβώτιο ταχυτήτων, έχουν μια συγκεκριμένη λειτουργία εναλλαγής. Η λειτουργία του κιβωτίου σε αυτήν τη λειτουργία σάς επιτρέπει να αλλάζετε ταχύτητες χειροκίνητα χρησιμοποιώντας τον επιλογέα ή το χειριστήριο ταχυτήτων.

Κιβώτιο ταχυτήτων διπλού συμπλέκτη

Η εξέλιξη αυτών των κιβωτίων ταχυτήτων έχει ανατραπεί σχεδόν στο κεφάλι της. Οι απλούστερες λύσεις μονού συμπλέκτη άρχισαν να εμφανίζονται μόλις στις αρχές του 21ου αιώνα. Ωστόσο, ακόμη και 60 χρόνια πριν από αυτό, ελήφθη μια πατέντα για ένα χειροκίνητο κιβώτιο με δύο συμπλέκτες. Τότε δεν υπήρχαν σκίτσα, αλλά είχε ήδη προταθεί να εγκατασταθεί αυτό το κιβώτιο ταχυτήτων σε ένα Citroen Traction Avant του 1934. Ήταν τεχνικά αδύνατο και η ιδέα ξεχάστηκε με ασφάλεια.

Η γέννηση του DSG

Η ιδέα αναβίωσε στη γερμανική εταιρεία Porsche. Στη δεκαετία του '80, αυτή η εταιρεία συμμετείχε ενεργά σε αγώνες σιρκουί. Ήταν για αυτούς τους αγώνες που δημιουργήθηκε μια μετάδοση με δύο συμπλέκτες. Στη συνέχεια, τα πρωτότυπα έδειξαν καλά αποτελέσματα. Η μονάδα αποδείχθηκε πολύ βαριά, τεράστια και αναξιόπιστη. Η επισκευή ενός ρομποτικού κουτιού σε αυτές τις συνθήκες ήταν πολύ ακριβή και αποφάσισαν να εγκαταλείψουν το σημείο ελέγχου. Δεν ησύχασε. Αλλά ήταν ο πρόγονος της σύγχρονης ρομποτικής μετάδοσης DSG.

Πολλαπλασιασμός επί δύο

Τεχνικά και τεχνολογικά, όλα αυτά είναι χτισμένα στην αρχή του χειροκίνητου κιβωτίου ταχυτήτων - η συσκευή δεν διαθέτει πλανητικά σετ ταχυτήτων, πακέτα τριβής, ιμάντες και αλυσίδες. Οι δύο κινητήριοι άξονες βρίσκονται ο ένας μέσα στον άλλο. Το καθένα έχει τον δικό του ξεχωριστό συμπλέκτη. Στους κινητήριους άξονες υπάρχουν γρανάζια και συγχρονιστές γνωστοί στο χειροκίνητο κιβώτιο ταχυτήτων.

Κάθε άξονας μετάδοσης κίνησης, μαζί με τον συμπλέκτη του, είναι υπεύθυνος για τη δική του σειρά γραναζιών. Ένα για ζυγό, ένα για μονό. Ενώ το αυτοκίνητοανεβάζει ταχύτητα σε ένα στάδιο, το επόμενο είναι ήδη ενεργοποιημένο - οι απαραίτητες ταχύτητες συνδέονται με συγχρονιστές. Όταν πρέπει να κατεβείτε ή να ανεβείτε, ο ένας συμπλέκτης ανοίγει και ο δεύτερος κλείνει.

Αυτό εξασφαλίζει υψηλή ταχύτητα αλλαγής ταχύτητας. Σε ορισμένα μοντέλα, η εναλλαγή δεν διαρκεί περισσότερο από 0,1 δευτερόλεπτα. Δεν υπάρχουν υδραυλικές απώλειες εδώ και σε σύγκριση με τα CVT, τα "ρομπότ" μπορούν να αφομοιώσουν πιο σοβαρή ροπή.

Αλλά αυτές οι μονάδες δεν είναι τέλειες και η επισκευή ρομποτικών κουτιών αυτού του είδους μπορεί να είναι ακριβή. Για να έχει ο μηχανισμός απόθεμα ροπής, χρειάζεστε ένα υγρό στο οποίο λειτουργούν οι συμπλέκτες. Έχει ιδιότητες τριβής και ψύχει το συγκρότημα. Αυτό το υγρό μειώνει την απόδοση. Επίσης, απαιτείται ενέργεια για τη λειτουργία της αντλίας, η οποία δημιουργεί πίεση στους υδραυλικούς κινητήρες. Για έναν ισχυρό κινητήρα, αυτό δεν είναι σημαντικό, αλλά οι συμπαγείς μονάδες ισχύος δεν σας επιτρέπουν να δείτε τα πλεονεκτήματα τέτοιων κιβωτίων έναντι των αυτόματων κιβωτίων ταχυτήτων.

Το 2008, η VAG κατάφερε να ξεπεράσει αυτό το πρόβλημα. Υπήρχε ένα μοντέλο με στεγνούς συμπλέκτες. Η αντλία λειτουργεί μόνο όταν χρειάζεται. Λόγω της παρουσίας επτά βημάτων, ο μηχανισμός αποδείχθηκε ευκολότερος. Αλλά η ροπή που μπορεί να αντέξει αυτό το κουτί είναι έως και 250 Nm.

Το υγρό είναι αναξιόπιστο

Πιστεύεται ότι τα ρομποτικά κιβώτια ταχυτήτων υγρού συμπλέκτη είναι πιο ανθεκτικά και ευρηματικά από τα αντίστοιχα στεγνά. Θεωρητικά, έτσι είναι. Αλλά σε πρώιμα μοντέλα της VAG, τα ρομποτικά κιβώτια ταχυτήτων επισκευάζονταν συχνά λόγω βλάβης του συμπλέκτη. έφταιγεσφόνδυλος.

Επίσης συχνά, οι ιδιοκτήτες DSG γίνονται πεζοί για λίγο λόγω της καύσης μηχανοτρονικών. Είναι πολύ ακριβό να το αλλάξετε. Τα υπολείμματα κατά τη λειτουργία του συμπλέκτη φράζουν τα φίλτρα και εισέρχονται στη μονάδα ελέγχου. Οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες αποτυγχάνουν.

Αλλά το κουτί DQ 250 είναι αρκετά αξιόπιστο. Ειδικά αν συνδυάζεται με έναν όχι πολύ δυνατό κινητήρα. Εάν ο ιδιοκτήτης οδηγεί αθόρυβα, τότε η διάρκεια ζωής θα είναι μεγάλη, υπό την προϋπόθεση ότι το υγρό κιβωτίου ταχυτήτων αλλάζει τακτικά.

Το στεγνό δεν είναι πάντα άνετο

Το Resource DQ 250 αντικαθίσταται σταδιακά σήμερα. Τα μαζικά μοντέλα της Volkswagen-Audi είναι πλέον εξοπλισμένα με ξηρά DSG 7 ταχυτήτων. Ο μηχανισμός είναι λιγότερο ακριβός. Αλλά θα πρέπει να πληρώσετε για αυτό με ένα χτύπημα, δονήσεις. Σε αστικές συνθήκες, η μηχατρονική συνεχώς υπερθερμαίνεται. Ο συμπλέκτης φθείρεται μετά από 50 χιλιάδες χιλιόμετρα.

Η επισκευή ενός ρομποτικού κιβωτίου ταχυτήτων και η αγορά ανταλλακτικών για αυτό είναι πρόβλημα. Η μονάδα συμπλέκτη θα κοστίσει 70 χιλιάδες ρούβλια. Σε μεταγενέστερα μοντέλα, υπάρχουν προβλήματα με το πιρούνι του συμπλέκτη. μερικές φορές χρειάζεται να αλλάξετε το υλικολογισμικό. Το μηχάνημα συμπεριφέρεται το ίδιο ασταθές, αλλά το συγκεντρωτικό τμήμα είναι άθικτο.

Συμπέρασμα

Αυτές ήταν όλες οι ελλείψεις του DSG. Η AvtoVAZ, από την άλλη, εγκαθιστά εντελώς διαφορετικά ρομπότ με έναν συμπλέκτη στο Vesta και στο Grants. Είναι στοχαστικοί, συσπώνται, αλλά δεν έχουν προβλήματα όπως τα γερμανικά σημεία ελέγχου.