1.3 Работа роботизированной кпп

Чтоб ответить на поставленный вопрос, сначала нужно вспомнить, как работает обыкновенная механическая коробка передач. В основе классической «механики» лежат два вала - ведущий и ведомый. На первый вал передается крутящий момент двигателя, а со вторичного он поступает на ведущие колеса. И на первичный, и на вторичный валы насажены шестерни, попарно находящиеся в зацеплении. Но на первичном валу шестерни закреплены жёстко, а на вторичном свободно вращаются. В положении «нейтраль» все вторичные шестерни свободно прокручиваются на валу, то есть крутящий момент на колёса не поступает.

Перед включением передачи водитель и отсоединяет первичный вал от двигателя. После этого, с помощью рычага коробки передач через систему тяг на вторичном валу перемещаются синхронизаторы - устройства, которые блокируют на валу вторичную шестерню нужной вам передачи. После включения сцепления крутящий момент с заданным коэффициентом начинает передаваться на вторичный вал, а от него - на главную передачу и колёса. Для сокращения общей длины коробки вторичный вал часто делят на два отдельных, распределяя шестерни между ними.

Рисунок 3 - Схема работы системы SensoDrive

Принцип работы «робота» точно такой же, только смыканием / размыканием сцепления и выбором передач в нем занимаются сервоприводы, или актюаторы. Как правило, это шаговый электромотор с редуктором и исполнительным механизмом. Хотя, в природе встречаются и гидравлические актюаторы.

Управления актюаторами осуществляется специальным электронным блоком. Как только поступает команда на переключение, первый сервопривод выжимает сцепление, а второй перемещает синхронизаторы, включая нужную передачу. Затем первый не торопясь отпускает сцепление. После этого педаль сцепления в салоне больше не нужна - при поступлении команды электроника сделает всю черную работу. В автоматическом режиме команда на смену передачи поступает от компьютера, учитывающего скорость движения, обороты двигателя, данные ESP, ABS и других систем. А в ручном - приказ на переключение отдаёт водитель при помощи селектора КПП или подрулевых лепестков.

Рисунок 4 - Вверху - серийный Easytronic (Opel Corsa), внизу - рисунок разработки Ricardo

Фирма Ricardo предложила заменить раздельные актюаторы для сцепления и выбора передачи одиночным электромагнитным актюатором. Благодаря этому была решена и такая проблема, как неспособность «робота» передавать большой крутящий момент. Вверху - серийный Easytronic (Opel Corsa), внизу - рисунок разработки Ricardo.

Главная проблема роботизированной коробки передач - отсутствие обратной связи по сцеплению. Человек однозначно чувствует момент смыкания дисков, и может быстро переключить скорость. А вот электроника не наделена таким большим количеством чувствительных устройств, поэтому действует она осторожнее. «Робот» надолго разрывает поток мощности от двигателя к колёсам во время переключения, из-за чего водитель ощущает определенный дискомфорт. Всем, у кого стоят коробки-роботы, знакома такая вещь, как «тугодумство» робота. Что поделаешь, человек создал машину, поэтому до многих человеческих способностей ей далеко.

Рисунок 5 - Роботизированная коробка AMG Speedshift

Роботизированная коробка AMG Speedshift, устанавливаемая на новейший SL 63 AMG, представляет собой модифицированный мерседесовский «автомат» 7G-Tronic. Только крутящий момент вместо тяжёлого и инертного гидротрансформатора передаёт одинарное многодисковое «мокрое» сцепление. Благодаря применению сложных электрогидравлических актюаторов время переключения составляет 0,1 с.

Отличным решением проблемы стала трансмиссия с двумя сцеплениями DCT (dual clutch transmission). В свое время мы писали о ней, рассматривая вариант DSG от Volkswagen, поэтому останавливаться на подробном описании не будем. Преимущество коробки такого типа в том, что включены две передачи сразу, однако заклинивания не происходит, - ведущая шестерня второй передачи находится на внешнем валу, сцепление которого разомкнуто. Хочется добавить, что серийная коробка Гольфа переключается за восемь миллисекунд, а Ferrari Enzo - за 150. Чувствуете разницу?

Коробки DCT сейчас стоят и у компаний BMW, Ford, Mitsubishi и FIAT. Даже производители спорткаров начинают задумываться об установке подобных коробок. К примеру, Porsche. Даже на Bugatti Veyron стоит коробка DCT, что уже говорит о многом. Скорее всего, в будущем всем нам придется попрощаться с третьей педалью, и даже самые маститые производители спорткаров ничего не смогут поделать. Потребитель выбирает то, что удобнее.