Transmission manuelle - boîte de vitesses robotisée

Toute voiture moderne ne pourra pas démarrer et se déplacer sans à-coups s'il n'y a pas de transmission dans son appareil. Il existe aujourd'hui une grande variété de toutes sortes de boîtes de vitesses, qui permettent non seulement au conducteur de choisir l'option qui convient à ses capacités matérielles, mais permettent également d'obtenir le maximum de confort de conduite d'un véhicule.

Les principaux types de transmission sont décrits brièvement dans examen séparé... Parlons maintenant plus en détail de ce qu'est une boîte de vitesses robotique, de ses principales différences par rapport à une boîte de vitesses manuelle, et considérons également le principe de fonctionnement de cette unité.

Qu'est-ce qu'une boîte de vitesses robotisée

Le fonctionnement de la boîte de vitesses est presque identique à l'analogue mécanique à l'exception de certaines caractéristiques. L'appareil du robot comprend de nombreuses pièces qui composent la version mécanique de la boîte déjà familière à tout le monde. La principale différence entre le robotique est que son contrôle est de type microprocesseur. Dans de telles boîtes de vitesses, le changement de vitesse est effectué par une électronique basée sur des données provenant de capteurs du moteur, de la pédale d'accélérateur et des roues.

Une boîte robotique peut également être appelée une machine automatique, mais ce nom est incorrect. Le fait est que la transmission automatique est souvent utilisée comme un concept généralisant. Ainsi, le même variateur a un mode automatique pour changer les rapports de vitesse, donc pour certains, c'est aussi un automatique. En fait, le robot est plus proche d'une boîte mécanique par sa structure et son principe de fonctionnement.

Extérieurement, il est impossible de faire la distinction entre transmission automatique et transmission manuelle, car elles peuvent avoir un sélecteur et une carrosserie identiques. Vous ne pouvez vérifier la transmission que lorsque le véhicule roule. Chaque type d'unité a ses propres caractéristiques de travail.

Le but principal d'une transmission robotique est de rendre la conduite aussi simple que possible. Le conducteur n'a pas besoin de changer de vitesse par lui-même - ce travail est effectué par l'unité de commande. Outre le confort, les fabricants de boîtes de vitesses automatiques s'efforcent de rendre leurs produits moins chers. Aujourd'hui, le robot est le type de boîte de vitesses le plus économique après la mécanique, mais il n'offre pas un confort de conduite tel qu'un variateur ou une automatique.

Le principe d'une boîte de vitesses robotisée

La transmission robotique peut passer à la vitesse suivante automatiquement ou semi-automatiquement. Dans le premier cas, l'unité à microprocesseur reçoit des signaux des capteurs, sur la base desquels est déclenché l'algorithme programmé par le fabricant.

La plupart des boîtes de vitesses sont équipées d'un sélecteur manuel. Dans ce cas, les vitesses seront toujours activées automatiquement. La seule chose est que le conducteur peut signaler indépendamment le moment de la commutation sur une vitesse supérieure ou inférieure. Certaines transmissions automatiques de type Tiptronic ont un principe similaire.

Pour augmenter ou diminuer la vitesse, le conducteur déplace le levier sélecteur vers + ou vers -. Grâce à cette option, certaines personnes appellent cette transmission séquentielle ou séquentielle.

La boîte robotique fonctionne selon le schéma suivant:

1. Le conducteur applique le frein, démarre le moteur et place le sélecteur de mode de conduite en position D;
2. Le signal de l'unité va à l'unité de commande du boîtier;
3. En fonction du mode sélectionné, l'unité de contrôle active l'algorithme approprié selon lequel l'unité fonctionnera;
4. Dans le processus de mouvement, les capteurs envoient des signaux au «cerveau du robot» sur la vitesse du véhicule, sur la charge de l'unité motrice, ainsi que sur le mode de boîte de vitesses actuel;
5. Dès que les voyants cessent de correspondre au programme installé en usine, la centrale émet une commande pour passer à une autre vitesse. Cela peut être une augmentation ou une diminution de la vitesse.

Lorsqu'un conducteur conduit une voiture avec mécanicien, il doit sentir son véhicule afin de déterminer le moment où passer à une autre vitesse. Dans un analogue robotique, un processus similaire a lieu, seul le conducteur n'a pas besoin de se demander quand déplacer le levier de vitesses à la position souhaitée. Au lieu de cela, le microprocesseur le fait.

Le système surveille toutes les informations de tous les capteurs et sélectionne le rapport optimal pour une charge spécifique. Pour que l'électronique puisse changer de vitesse, la transmission dispose d'un actionneur hydromécanique. Dans une version plus courante, au lieu de l'hydromécanique, un entraînement électrique ou un servo-entraînement est installé, qui connecte / déconnecte l'embrayage dans la boîte (en passant, cela présente certaines similitudes avec la boîte de vitesses automatique - l'embrayage n'est pas situé là où il se trouve dans la transmission manuelle, à savoir près du volant, mais dans le carter lui-même transmission).

Lorsque l'unité de commande signale qu'il est temps de passer à une autre vitesse, le premier servo variateur électrique (ou hydromécanique) est activé en premier. Il désengage les surfaces de friction de l'embrayage. Le second servo déplace ensuite les engrenages du mécanisme dans la position souhaitée. Ensuite, le premier libère lentement l'embrayage. Cette conception permet au mécanisme de fonctionner sans la participation du conducteur, par conséquent, une machine avec une transmission robotique n'a pas de pédale d'embrayage.

De nombreuses boîtes de vitesses sur le sélecteur ont des positions de vitesse forcées. Ce soi-disant tiptronic permet au conducteur de contrôler indépendamment le moment du passage à une vitesse supérieure ou inférieure.

Dispositif de boîte de vitesses robotique

Aujourd'hui, il existe plusieurs types de transmissions robotiques pour voitures particulières. Ils peuvent différer les uns des autres dans certains actionneurs, mais les pièces principales restent identiques.

Voici les nœuds inclus dans la boîte de vitesses:

1. Embrayage. En fonction du fabricant et de la modification de l'unité, il peut s'agir d'une pièce avec une surface de friction ou de plusieurs disques similaires. Le plus souvent, ces éléments sont situés dans le liquide de refroidissement, ce qui stabilise le fonctionnement de l'unité, l'empêchant de surchauffer. L'option présélective ou double est considérée comme plus efficace. Dans cette modification, pendant qu'un rapport est engagé, le deuxième ensemble se prépare à passer à la vitesse suivante.
2. La partie principale est une boîte mécanique classique. Chaque fabricant utilise des conceptions propriétaires différentes. Par exemple, un robot de la marque Mercedes (Speedshift) est en interne une transmission automatique 7G-Tronic. La seule différence entre les unités est qu'au lieu d'un convertisseur de couple, un embrayage avec plusieurs disques de friction est utilisé. BMW a une approche similaire. Sa boîte de vitesses SMG est basée sur une boîte manuelle à six rapports.
3. Embrayage et transmission. Il existe deux options - avec un entraînement électrique ou un analogue hydromécanique. Dans le premier cas, l'embrayage est pressé par un moteur électrique et dans le second - par des vérins hydrauliques avec des soupapes EM. L'entraînement électrique fonctionne plus lentement que l'hydraulique, mais il ne nécessite pas le maintien d'une pression constante dans la ligne, à partir de laquelle le type électro-hydraulique fonctionne. Le robot hydraulique passe à l'étape suivante beaucoup plus rapidement (0,05 seconde contre 0,5 seconde pour l'analogue électrique). Une boîte de vitesses électrique est principalement installée sur les voitures à petit budget, et une boîte de vitesses hydromécanique est installée sur les voitures de sport haut de gamme, car la vitesse de changement de vitesse y est extrêmement importante sans interrompre l'alimentation de l'arbre de transmission.
4.  Capteur. Il y a beaucoup de telles pièces dans le robot. Ils surveillent de nombreux paramètres différents de la transmission, par exemple, la position des fourches, les révolutions des arbres d'entrée et de sortie, dans quelle position le sélecteur est verrouillé, la température du liquide de refroidissement, etc. Toutes ces informations sont transmises au dispositif de commande du mécanisme.
5. L'ECU est une unité de microprocesseur, dans laquelle différents algorithmes sont programmés avec différents indicateurs provenant de capteurs. Cette unité est connectée à l'unité de commande principale (à partir de là, les données sur le fonctionnement du moteur viennent), ainsi qu'aux systèmes de verrouillage électronique des roues (ABS ou ESP).
6. Actionneurs - vérins hydrauliques ou moteurs électriques, selon la modification de la boîte.

Les spécificités du travail du RKPP

Pour que le véhicule démarre en douceur, le conducteur doit utiliser correctement la pédale d'embrayage. Après avoir inclus la première ou la marche arrière, il doit relâcher doucement la pédale. Une fois que le conducteur a une idée de l'engagement des disques, en relâchant la pédale, il peut ajouter le régime au moteur pour empêcher la voiture de caler. C'est ainsi que fonctionne la mécanique.

Un processus identique se produit dans l'homologue robotique. Seulement dans ce cas, une grande compétence n'est pas exigée du conducteur. Il lui suffit de déplacer l'interrupteur du boîtier dans la position appropriée. Le véhicule commencera à se déplacer conformément aux réglages de l'unité de commande.

La modification la plus simple à embrayage unique fonctionne comme la mécanique classique. Cependant, dans le même temps, il y a un problème: l'électronique n'enregistre pas le retour de l'embrayage. Si une personne est capable de déterminer avec quelle douceur il est nécessaire de relâcher la pédale dans un cas particulier, alors l'automatisation fonctionne de manière plus rigide, de sorte que le mouvement de la voiture s'accompagne de secousses tangibles.

Ceci est particulièrement ressenti dans les modifications avec un entraînement électrique des actionneurs - pendant que la vitesse passe, l'embrayage sera dans un état ouvert. Cela signifiera une interruption du flux de couple, à cause de laquelle la voiture commence à ralentir. La vitesse de rotation des roues étant moins cohérente avec l'engrenage engagé, il y a une légère secousse.

Une solution innovante à ce problème a été le développement d'une modification à double embrayage. Un représentant frappant d'une telle transmission est la Volkswagen DSG. Regardons de plus près ses fonctionnalités.

Caractéristiques de la boîte de vitesses robotisée DSG

L'acronyme signifie boîte de vitesses à changement direct. En fait, ce sont deux boîtiers mécaniques installés dans un même boîtier, mais avec un point de connexion au châssis de la machine. Chaque mécanisme a son propre embrayage.

La principale caractéristique de cette modification est le mode présélectionné. C'est-à-dire que pendant que le premier arbre fonctionne avec l'engrenage engagé, l'électronique connecte déjà les engrenages correspondants (lors de l'accélération pour augmenter l'engrenage, lors de la décélération - pour l'abaisser) du deuxième arbre. L'actionneur principal n'a besoin que de déconnecter un embrayage et de connecter l'autre. Dès qu'un signal est reçu de l'unité de commande pour passer à un autre étage, l'embrayage de travail est ouvert et le second avec des engrenages déjà engrenés est immédiatement connecté.

Cette conception vous permet de rouler sans secousses fortes lors de l'accélération. Le premier développement d'une modification présélective est apparu dans les années 80 du siècle dernier. Certes, des robots à double embrayage ont été installés sur des voitures de rallye et de course dans lesquelles la vitesse et la précision du changement de vitesse sont d'une grande importance.

Si nous comparons la boîte DSG avec une automatique classique, la première option présente plus d'avantages. Premièrement, en raison de la structure plus familière des éléments principaux (le fabricant peut prendre n'importe quel analogue mécanique prêt à l'emploi comme base), une telle boîte sera moins chère en vente. Le même facteur affecte la maintenance de l'unité - les mécanismes sont plus fiables et plus faciles à réparer.

Cela a permis au fabricant d'installer une transmission innovante sur les modèles économiques de ses produits. Deuxièmement, de nombreux propriétaires de véhicules avec une telle boîte de vitesses notent une augmentation de l'efficacité de la voiture par rapport à un modèle identique, mais avec une boîte de vitesses différente.

Les ingénieurs du groupe VAG ont développé deux variantes de la transmission DSG. L'un d'eux est étiqueté 6 et l'autre est 7, ce qui correspond au nombre d'étapes dans la boîte. En outre, une boîte automatique à six vitesses utilise un embrayage à bain d'huile, et un analogue à sept vitesses utilise un embrayage à sec. Plus de détails sur les avantages et les inconvénients de la boîte DSG, ainsi que sur la différence entre le modèle DSG 6 et la septième modification, sont décrits dans article séparé.

Avantages et inconvénients

Le type de transmission considéré a des côtés positifs et négatifs. Les avantages de la boîte comprennent:

• Une telle transmission peut être utilisée en tandem avec une unité de puissance de presque n'importe quelle puissance;
• Comparée à un variateur et à une machine automatique, la version robotique est moins chère, bien qu'il s'agisse d'un développement plutôt innovant;
• Les robots sont plus fiables que les autres transmissions automatiques;
• En raison de la similitude interne avec la mécanique, il est plus facile de trouver un spécialiste qui se chargera de la réparation de l'unité;
• Un changement de vitesse plus efficace permet l'utilisation de la puissance du moteur sans augmentation critique de la consommation de carburant;
• En améliorant son efficacité, la machine émet moins de substances nocives dans l'environnement.

Malgré les avantages évidents par rapport aux autres transmissions automatiques, le robot présente plusieurs inconvénients importants:

• Si la voiture est équipée d'un robot à disque unique, le trajet sur un tel véhicule ne peut pas être qualifié de confortable. Lors du changement de vitesse, il y aura des secousses tangibles, comme si le conducteur lançait soudainement la pédale d'embrayage sur la mécanique.
• Le plus souvent, l'embrayage (engagement moins doux) et les actionneurs tombent en panne dans l'unité. Cela complique la réparation des transmissions, car elles ont une petite ressource de travail (environ 100 mille kilomètres). Il est rare que les servos puissent être réparés et un nouveau mécanisme coûte cher.
• En ce qui concerne l'embrayage, la ressource de disque est également très petite - environ 60 mille. De plus, environ à la moitié de la ressource il faut réaliser la "connexion" du caisson sous la condition de la surface de frottement des pièces.
• Si nous parlons de la modification présélectionnée du DSG, alors il s'est avéré plus fiable en raison du temps réduit pour changer de vitesse (grâce à cela, la voiture ne ralentit pas autant). Malgré cela, l'adhérence en souffre encore.

Compte tenu des facteurs énumérés, nous pouvons conclure qu'en ce qui concerne la fiabilité et la durée de vie, la mécanique n'a pas encore d'égal. Si l'accent est mis sur un confort maximal, il est préférable de choisir un variateur (quelle est sa particularité, lire ici). Il convient de garder à l'esprit qu'une telle transmission ne permettra pas d'économiser du carburant.

En conclusion, nous proposons une courte comparaison vidéo des principaux types de transmissions - leurs avantages et inconvénients:

Comment choisir une voiture, quelle boîte est la meilleure: automatique, CVT, robot, mécanique

Questions et réponses

Quelle est la différence entre un automate et un robot ? La transmission automatique fonctionne au détriment d'un convertisseur de couple (il n'y a pas d'accouplement rigide avec le volant d'inertie via l'embrayage), et le robot est analogue à la mécanique, seules les vitesses sont commutées automatiquement.

Comment changer de vitesse sur un boitier robot ? Le principe de conduite d'un robot est identique à la conduite d'une automatique : le mode souhaité est sélectionné sur le sélecteur, et le régime moteur est régulé par la pédale d'accélérateur. Les vitesses passeront d'elles-mêmes.

Combien y a-t-il de pédales dans une voiture avec un robot ? Bien que le robot soit structurellement similaire à un mécanicien, l'embrayage est automatiquement désengagé du volant d'inertie, donc une voiture avec une transmission robotique a deux pédales (gaz et frein).

Comment bien garer une voiture avec une box robot ? Le modèle européen doit être garé en mode A ou en marche arrière. Si la voiture est américaine, alors il y a un mode P sur le sélecteur.