Trasmissione manuale - cambio robotizzato

Qualsiasi auto moderna non può avviarsi e muoversi senza intoppi se non c'è trasmissione nel suo dispositivo. Oggi esiste un'ampia varietà di tutti i tipi di cambi, che non solo consentono al conducente di scegliere l'opzione più adatta alle sue capacità finanziarie, ma consentono anche di ottenere il massimo comfort dalla guida di un veicolo.

Brevemente sui principali tipi di trasmissione è descritto in revisione separata... Ora parliamo più in dettaglio di cos'è un cambio robotico, delle sue principali differenze da un cambio manuale e consideriamo anche il principio di funzionamento di questa unità.

Cos'è un cambio robotico

Il funzionamento del cambio è quasi identico all'analogo meccanico ad eccezione di alcune caratteristiche. Il dispositivo del robot comprende molte parti che compongono la versione meccanica della scatola già familiare a tutti. La principale differenza tra quella robotica è che il suo controllo è di tipo a microprocessore. In tali cambi, il cambio di marcia viene eseguito dall'elettronica sulla base dei dati dei sensori del motore, del pedale dell'acceleratore e delle ruote.

Una scatola robotica può anche essere chiamata macchina automatica, ma questo è un nome errato. Il fatto è che la trasmissione automatica è spesso utilizzata come concetto generalizzante. Quindi, lo stesso variatore ha una modalità automatica per cambiare i rapporti del cambio, quindi per alcuni è anche un automatico. Infatti, in termini di struttura e principio di funzionamento, il robot è più vicino a una scatola meccanica.

Esternamente, è impossibile distinguere una trasmissione manuale da una trasmissione automatica, perché possono avere un selettore e un corpo identici. È possibile controllare la trasmissione solo mentre il veicolo è alla guida. Ogni tipo di unità ha le sue caratteristiche di lavoro.

Lo scopo principale di una trasmissione robotica è rendere la guida il più semplice possibile. Il conducente non ha bisogno di cambiare marcia da solo: questo lavoro viene svolto dall'unità di controllo. Oltre al comfort, i produttori di trasmissioni automatiche stanno cercando di rendere i loro prodotti più economici. Oggi, il robot è il tipo di cambio più economico dopo la meccanica, ma non offre un comfort di guida come un variatore o un automatico.

Il principio di un cambio robotico

La trasmissione robotica può passare alla velocità successiva automaticamente o semiautomaticamente. Nel primo caso, l'unità a microprocessore riceve segnali da sensori, in base ai quali viene attivato l'algoritmo programmato dal produttore.

La maggior parte dei cambi è dotata di un selettore manuale. In questo caso, le velocità si accenderanno comunque automaticamente. L'unica cosa è che il guidatore può segnalare autonomamente il momento di inserire una marcia in alto o in basso. Alcune trasmissioni automatiche del tipo Tiptronic hanno un principio simile.

Per aumentare o diminuire la velocità, il conducente sposta la leva selettrice verso + o verso -. Grazie a questa opzione, alcune persone chiamano questa trasmissione sequenziale o sequenziale.

La scatola robotica funziona secondo il seguente schema:

1. Il conducente applica il freno, avvia il motore e sposta l'interruttore della modalità di guida in posizione D;
2. Il segnale dalla centralina va alla centralina box;
3. A seconda della modalità selezionata, la centrale attiva l'apposito algoritmo in base al quale l'unità opererà;
4. Nel processo di movimento, i sensori inviano segnali al "cervello del robot" sulla velocità del veicolo, sul carico del propulsore, nonché sulla modalità del cambio corrente;
5. Non appena gli indicatori cessano di corrispondere al programma installato in fabbrica, la centralina emette un comando per il passaggio ad altra marcia. Questo può essere un aumento o una diminuzione della velocità.

Quando un guidatore guida un'auto con dei meccanici, deve sentire il suo veicolo per determinare il momento in cui passare a un'altra velocità. In un analogo robotico, avviene un processo simile, solo il conducente non ha bisogno di pensare a quando spostare la leva del cambio nella posizione desiderata. Invece, lo fa il microprocessore.

Il sistema monitora tutte le informazioni da tutti i sensori e seleziona la marcia ottimale per un carico specifico. Affinché l'elettronica possa cambiare marcia, la trasmissione ha un attuatore idromeccanico. In una versione più comune, invece dell'idromeccanica, è installato un azionamento elettrico o un servoazionamento, che collega / scollega la frizione nella scatola (a proposito, questo ha qualche somiglianza con il cambio automatico: la frizione si trova non dove si trova nella trasmissione manuale, vale a dire vicino al volano, ma nell'alloggiamento stesso trasmissione).

Quando la centralina segnala che è ora di passare ad un'altra velocità, viene attivato per primo il primo servoazionamento elettrico (o idromeccanico). Disimpegna le superfici di attrito della frizione. Il secondo servo quindi sposta gli ingranaggi nel meccanismo nella posizione desiderata. Quindi il primo rilascia lentamente la frizione. Questo design consente al meccanismo di funzionare senza la partecipazione del conducente, quindi una macchina con una trasmissione robotica non ha un pedale della frizione.

Molti cambi sul selettore hanno posizioni di marcia forzate. Questo cosiddetto tiptronic consente al conducente di controllare in modo indipendente il momento del passaggio a una velocità superiore o inferiore.

Dispositivo di cambio robotizzato

Oggi esistono diversi tipi di trasmissioni robotiche per autovetture. Possono differire l'uno dall'altro in alcuni elementi di azionamento, ma le parti principali rimangono identiche.

Ecco i nodi inclusi nel cambio:

1. Frizione. A seconda del produttore e della modifica dell'unità, questa può essere una parte con una superficie di attrito o più dischi simili. Molto spesso, questi elementi si trovano nel liquido di raffreddamento, che stabilizza il funzionamento dell'unità, prevenendone il surriscaldamento. L'opzione preselettiva o doppia è considerata più efficace. In questa modifica, mentre una marcia è innestata, la seconda serie si prepara ad attivare la velocità successiva.
2. La parte principale è una scatola meccanica convenzionale. Ogni produttore utilizza diversi design proprietari. Ad esempio, un robot del marchio Mercedes (Speedshift) è internamente un cambio automatico 7G-Tronic. L'unica differenza tra le unità è che invece di un convertitore di coppia, viene utilizzata una frizione con diversi dischi di attrito. BMW ha un approccio simile. Il suo cambio SMG è basato su un cambio manuale a sei marce.
3. Frizione e trasmissione. Ci sono due opzioni: con un azionamento elettrico o un analogo idromeccanico. Nel primo caso, la frizione viene spremuta da un motore elettrico e nel secondo da cilindri idraulici con valvole EM. L'azionamento elettrico funziona più lentamente dell'idraulica, ma non richiede il mantenimento di una pressione costante nella linea, da cui opera il tipo elettroidraulico. Il robot idraulico passa alla fase successiva molto più velocemente (0,05 secondi contro 0,5 secondi per l'analogo elettrico). Un cambio elettrico è installato principalmente su auto economiche e un cambio idromeccanico è installato su auto sportive premium, poiché la velocità del cambio è estremamente importante in esse senza interrompere l'alimentazione all'albero motore.
4.  Sensore. Ci sono molte di queste parti nel robot. Monitorano molti parametri diversi della trasmissione, ad esempio, la posizione delle forcelle, i giri degli alberi di ingresso e di uscita, in quale posizione il selettore è bloccato, la temperatura del liquido di raffreddamento, ecc. Tutte queste informazioni vengono fornite al dispositivo di controllo del meccanismo.
5. ECU è un'unità a microprocessore, in cui sono programmati diversi algoritmi con diversi indicatori provenienti dai sensori. Questa unità è collegata alla centralina principale (da cui provengono i dati sul funzionamento del motore), nonché ai sistemi di bloccaggio elettronico delle ruote (ABS o ESP).
6. Attuatori: cilindri idraulici o motori elettrici, a seconda della modifica della scatola.

Le specifiche del lavoro del RKPP

Affinché il veicolo possa partire senza intoppi, il conducente deve utilizzare correttamente il pedale della frizione. Dopo aver inserito la prima o la retromarcia, deve rilasciare dolcemente il pedale. Una volta che il guidatore ha una sensazione per l'innesto dei dischi, mentre rilascia il pedale, può aggiungere giri al motore in modo che l'auto non si fermi. Ecco come funziona la meccanica.

Un processo identico si verifica nella controparte robotica. Solo in questo caso non è richiesta una grande abilità da parte del guidatore. Deve solo spostare l'interruttore della scatola nella posizione appropriata. Il veicolo inizierà a muoversi secondo le impostazioni della centralina.

La modifica più semplice della frizione singola funziona proprio come la meccanica classica. Tuttavia, allo stesso tempo, c'è un problema: l'elettronica non registra il feedback della frizione. Se una persona è in grado di determinare quanto è necessario rilasciare il pedale in un caso particolare, l'automazione funziona in modo più rigido, quindi il movimento dell'auto è accompagnato da scatti tangibili.

Ciò è particolarmente sentito nelle modifiche con un azionamento elettrico degli attuatori: mentre la marcia sta cambiando, la frizione sarà in uno stato aperto. Ciò significherà un'interruzione nel flusso di coppia, a causa della quale l'auto inizia a rallentare. Poiché la velocità di rotazione delle ruote è già meno coerente con la marcia inserita, si verifica un leggero strappo.

Una soluzione innovativa a questo problema è stata lo sviluppo di una modifica a doppia frizione. Un rappresentante sorprendente di tale trasmissione è il Volkswagen DSG. Diamo uno sguardo più da vicino alle sue caratteristiche.

Caratteristiche del cambio robotizzato DSG

L'abbreviazione sta per direct shift gearbox. Si tratta infatti di due scatole meccaniche installate in un unico alloggiamento, ma con un punto di connessione al telaio della macchina. Ogni meccanismo ha la sua frizione.

La caratteristica principale di questa modifica è la modalità preselettiva. Cioè, mentre il primo albero funziona con la marcia innestata, l'elettronica collega già le marce corrispondenti (quando si accelera per aumentare la marcia, quando si decelera - per abbassare) del secondo albero. L'attuatore principale deve solo scollegare una frizione e collegarne un'altra. Non appena si riceve un segnale dalla centralina per passare ad un altro stadio, la frizione di lavoro si apre e la seconda con ingranaggi già ingranati viene immediatamente collegata.

Questo design ti consente di guidare senza forti sobbalzi durante l'accelerazione. Il primo sviluppo di una modifica preselettiva è apparso negli anni '80 del secolo scorso. È vero, quindi i robot con doppia frizione sono stati installati su auto da rally e da corsa in cui la velocità e la precisione del cambio di marcia sono di grande importanza.

Se confrontiamo la scatola DSG con un automatico classico, la prima opzione ha più vantaggi. Innanzitutto, a causa della struttura più familiare degli elementi principali (il produttore può prendere come base qualsiasi analogo meccanico già pronto), una tale scatola sarà più economica in vendita. Lo stesso fattore influisce sulla manutenzione dell'unità: i meccanici sono più affidabili e più facili da riparare.

Ciò ha consentito al produttore di installare trasmissioni innovative sui modelli economici dei propri prodotti. In secondo luogo, molti proprietari di veicoli con tale trasmissione notano un aumento dell'economia dell'auto rispetto a un modello identico, ma con una trasmissione diversa.

Gli ingegneri della preoccupazione VAG hanno sviluppato due varianti della trasmissione DSG. Uno di questi è etichettato 6 e l'altro è 7, che corrisponde al numero di passaggi nella casella. Inoltre, un automatico a sei velocità utilizza una frizione a bagno d'olio e un analogo a sette velocità utilizza una frizione a secco. Maggiori dettagli sui pro e contro della scatola DSG, nonché su come il modello DSG 6 differisce dalla settima modifica, sono descritti in articolo separato.

Vantaggi e svantaggi

Il tipo di trasmissione considerato ha lati positivi e negativi. I vantaggi della scatola includono:

• Tale trasmissione può essere utilizzata in tandem con un'unità di potenza di quasi tutte le potenze;
• Rispetto a un variatore e ad una macchina automatica, la versione robotica è più economica, sebbene si tratti di uno sviluppo piuttosto innovativo;
• I robot sono più affidabili di altre trasmissioni automatiche;
• A causa della somiglianza interna con la meccanica, è più facile trovare uno specialista che si occuperà della riparazione dell'unità;
• Un cambio di marcia più efficiente consente di utilizzare la potenza del motore senza un aumento critico del consumo di carburante;
• Migliorando l'efficienza, la macchina emette meno sostanze nocive nell'ambiente.

Nonostante gli evidenti vantaggi rispetto ad altre trasmissioni automatiche, il robot presenta diversi svantaggi significativi:

• Se un'auto è dotata di un robot a disco singolo, un viaggio su un veicolo del genere non può essere definito comodo. Quando si cambia marcia, ci saranno scatti tangibili, come se il conducente premesse improvvisamente il pedale della frizione sui meccanici.
• Molto spesso, la frizione (innesto meno fluido) e gli attuatori si guastano nell'unità. Ciò complica la riparazione delle trasmissioni, poiché hanno una piccola risorsa di lavoro (circa 100 mila chilometri). È raro che i servi possano essere riparati e un nuovo meccanismo è costoso.
• Per quanto riguarda la frizione, anche la risorsa disco è molto piccola: circa 60 mila. Inoltre, a circa metà della risorsa è necessario effettuare il "collegamento" della scatola a condizione della superficie di attrito delle parti.
• Se parliamo della modifica preselettiva del DSG, allora si è rivelato più affidabile a causa del minor tempo per cambiare velocità (grazie a questo, l'auto non rallenta così tanto). Nonostante ciò, l'adesione soffre ancora in loro.

Tenendo conto dei fattori elencati, possiamo concludere: per quanto riguarda l'affidabilità e la vita lavorativa, la meccanica non ha ancora eguali. Se l'accento è posto sul massimo comfort, allora è meglio scegliere un variatore (qual è la sua caratteristica, leggi qui). Va tenuto presente che una tale trasmissione non offrirà l'opportunità di risparmiare carburante.

In conclusione, offriamo un breve confronto video dei principali tipi di trasmissioni - i loro pro e contro:

Come scegliere un'auto, quale scatola è meglio: automatica, CVT, robot, meccanica

Domande e risposte:

Qual è la differenza tra un automa e un robot? La trasmissione automatica funziona a spese di un convertitore di coppia (non esiste un accoppiamento rigido con il volano attraverso la frizione) e il robot è analogo alla meccanica, solo le velocità vengono commutate automaticamente.

Come cambiare marcia su una scatola robot? Il principio di guida di un robot è identico alla guida di un automatico: la modalità desiderata è selezionata sul selettore e la velocità del motore è regolata dal pedale dell'acceleratore. Le velocità cambieranno da sole.

Quanti pedali ci sono in un'auto con un robot? Sebbene il robot sia strutturalmente simile a un meccanico, la frizione viene disinnestata automaticamente dal volano, quindi un'auto con trasmissione robotica ha due pedali (gas e freno).

Come parcheggiare correttamente un'auto con un box robot? Il modello europeo deve essere parcheggiato in modalità A o in retromarcia. Se l'auto è americana, sul selettore è presente una modalità P.