תיבת הילוכים ידנית - תיבת הילוכים רובוטית

כל מכונית מודרנית לא תוכל להתניע ולנוע בצורה חלקה אם אין מכשיר להעברה. כיום קיים מגוון רחב של כל מיני תיבות הילוכים, אשר לא רק מאפשרות לנהג לבחור באפשרות המתאימה ליכולות החומריות שלו, אלא גם מאפשרות להגיע לנוחות מירבית מנסיעה.

בקצרה אודות סוגי השידור העיקריים מתואר ב סקירה נפרדת... עכשיו בואו נדבר ביתר פירוט על מהי תיבת הילוכים רובוטית, על ההבדלים העיקריים שלה מתיבה ידנית, ונשקול גם את עקרון הפעולה של יחידה זו.

מהי תיבת הילוכים רובוטית

פעולת תיבת ההילוכים כמעט זהה לאנלוגיה המכנית, למעט כמה תכונות. מכשיר הרובוט כולל חלקים רבים המרכיבים את הגרסה המכנית של התיבה שכבר מוכרת לכולם. ההבדל העיקרי בין הרובוטי הוא ששליטתו היא מסוג מיקרו-מעבד. בתיבות הילוכים כאלה, העברת הילוכים מתבצעת על ידי אלקטרוניקה המבוססת על נתונים מחיישני המנוע, דוושת הגז והגלגלים.

תיבה רובוטית יכולה להיקרא גם מכונה אוטומטית, אך זהו שם שגוי. העובדה היא שתיבת הילוכים אוטומטית משמשת לרוב כמושג הכללה. לכן, לאותו וריאטור יש מצב אוטומטי להחלפת יחסי העברה, כך שלחלקם הוא גם אוטומטי. למעשה, הרובוט קרוב יותר לתיבה מכנית במבנה ועקרון הפעולה.

כלפי חוץ, אי אפשר להבדיל בין תיבת הילוכים ידנית לבין תיבה אוטומטית, מכיוון שיש להן בורר ומרכב זהים. אתה יכול לבדוק את השידור רק בזמן שהרכב נוהג. לכל סוג יחידה מאפיינים משלה של עבודה.

המטרה העיקרית של תיבת הילוכים רובוטית היא להקל על הנהיגה ככל האפשר. הנהג אינו צריך להחליף הילוך בכוחות עצמו - עבודה זו נעשית על ידי יחידת הבקרה. בנוסף לנוחות, יצרניות תיבות הילוכים אוטומטיות שואפות להוזיל את המוצרים שלהן. כיום, הרובוט הוא הסוג התקציבי ביותר של תיבת ההילוכים אחרי מכניקה, אך הוא אינו מספק נוחות נהיגה כמו וריאטור או אוטומטי.

העיקרון של תיבת הילוכים רובוטית

תיבת ההילוכים הרובוטית יכולה לעבור למהירות הבאה באופן אוטומטי או אוטומטי למחצה. במקרה הראשון, יחידת המיקרו-מעבד מקבלת אותות מהחיישנים, שעל בסיסם מופעל האלגוריתם שתוכנת היצרן.

מרבית תיבות ההילוכים מצוידות בבורר ידני. במקרה זה המהירויות עדיין יופעלו אוטומטית. הדבר היחיד הוא שהנהג יכול לסמן באופן עצמאי את רגע ההפעלה של הילוך למעלה או למטה. לחלק מההילוכים האוטומטיים מסוג טיפטרוניק יש עיקרון דומה.

כדי להגביר או להקטין את המהירות, הנהג מעביר את ידית הבורר לכיוון + או לכיוון -. בזכות אפשרות זו, ישנם אנשים המכנים שידור זה ברצף או ברצף.

התיבה הרובוטית עובדת על פי התוכנית הבאה:

1. הנהג מפעיל את הבלם, מניע את המנוע ומניע את ידית בורר מצבי הנהיגה למצב D;
2. האות מהיחידה עובר ליחידת בקרת התיבה;
3. בהתאם למצב שנבחר, יחידת הבקרה מפעילה את האלגוריתם המתאים לפיו תפעל היחידה;
4. בתהליך תנועה, החיישנים שולחים אותות ל"מוחו של הרובוט "על מהירות הרכב, על עומס יחידת הכוח וכן על מצב תיבת ההילוכים הנוכחית;
5. ברגע שהאינדיקטורים מפסיקים להתאים לתוכנית המותקנת מהמפעל, יחידת הבקרה מוציאה פקודה להחלפה להילוך אחר. זו יכולה להיות עלייה או ירידה במהירות.

כאשר נהג נוהג ברכב עם מכונאים, עליו לחוש ברכבו על מנת לקבוע את הרגע בו לעבור למהירות אחרת. באנלוגיה הרובוטית מתרחש תהליך דומה, רק הנהג אינו צריך לחשוב מתי להזיז את ידית ההילוכים למצב הרצוי. במקום זאת, המעבד עושה זאת.

המערכת עוקבת אחר כל המידע מכל החיישנים ובוחרת את הציוד האופטימלי לעומס ספציפי. על מנת לאפשר לאלקטרוניקה להחליף הילוכים, יש לתיבת ההילוכים מפעיל הידרומכני. בגרסה נפוצה יותר, במקום הידרומכניקה, מותקן כונן חשמלי או כונן סרוו, המחבר / מנתק את המצמד בתיבה (אגב, יש לזה דמיון מסוים לתיבת ההילוכים האוטומטית - המצמד ממוקם לא במקום בו הוא נמצא בתיבה הידנית, כלומר ליד גלגל התנופה, אלא בבית עצמו. הפצה).

כאשר יחידת הבקרה נותנת איתות שהגיע הזמן לעבור למהירות אחרת, מופעל תחילה כונן הסרוו החשמלי (או ההידרומכני). זה מנתק את משטחי החיכוך של המצמד. לאחר מכן הסרוו השני מזיז את ההילוכים במנגנון למצב הרצוי. ואז הראשון משחרר אט אט את המצמד. תכנון זה מאפשר למנגנון לעבוד ללא השתתפות הנהג, ולכן למכונה עם תיבת הילוכים רובוטית אין דוושת מצמד.

לתיבות הילוכים רבות בבורר יש מצבי הילוך מאולצים. מה שמכונה טיפטרוניק זה מאפשר לנהג לשלוט באופן עצמאי ברגע המעבר למהירות גבוהה או נמוכה יותר.

מכשיר תיבת הילוכים רובוטית

כיום ישנם מספר סוגים של תיבות הילוכים רובוטיות למכוניות נוסעים. הם עשויים להיות שונים זה מזה בחלק מהמפעילים, אך החלקים העיקריים נותרים זהים.

להלן הצמתים הכלולים בתיבת ההילוכים:

1. מַצְמֵד. בהתאם ליצרן ולשינוי היחידה, זה יכול להיות חלק אחד עם משטח חיכוך או מספר דיסקים דומים. לרוב, אלמנטים אלה ממוקמים בקירור, המייצב את פעולת היחידה ומונע התחממות יתר. האפשרות שנבחרה מראש או כפולה נחשבת ליעילה יותר. בשינוי זה, בעוד הילוך אחד מופעל, הסט השני נערך להפעלת המהירות הבאה.
2. החלק העיקרי הוא ארגז מכני קונבנציונאלי. כל יצרן משתמש בעיצובים קנייניים שונים. לדוגמה, רובוט של המותג מרצדס (Speedshift) הוא תיבת הילוכים אוטומטית 7G-Tronic. ההבדל היחיד בין היחידות הוא שבמקום ממיר מומנט משתמשים במצמד עם מספר דיסקי חיכוך. לדאגה של ב.מ.וו יש גישה דומה. תיבת SMG שלה מבוססת על תיבת שישה הילוכים ידנית.
3. כונן מצמד ותיבת הילוכים. ישנן שתי אפשרויות - עם כונן חשמלי או אנלוגי הידרומכני. במקרה הראשון, המצמד נלחץ על ידי מנוע חשמלי, ובשני - על ידי צילינדרים הידראוליים עם שסתומי EM. הכונן החשמלי עובד לאט יותר מההידראוליקה, אך הוא אינו דורש שמירה על לחץ קבוע בקו, ממנו פועל הסוג האלקטרו-הידראולי. הרובוט ההידראולי עובר לשלב הבא הרבה יותר מהר (0,05 שניות לעומת 0,5 שניות לאנלוגי החשמלי). תיבת הילוכים חשמלית מותקנת בעיקר על מכוניות תקציביות, ועל מכוניות ספורט פרימיום מותקנת תיבת הילוכים הידרומכאנית, מכיוון שמהירות ההילוכים חשובה בהן ביותר מבלי להפריע לאספקת הכוח לפיר ההינע.
4.  חיישן. יש הרבה חלקים כאלה ברובוט. הם עוקבים אחר פרמטרים רבים ושונים של התמסורת, למשל, מיקום המזלגות, סיבובי פירי הכניסה והפלט, במצב בו מתג הבורר נעול, טמפרטורת נוזל הקירור וכו '. כל המידע הזה מוזן למכשיר בקרת המנגנון.
5. ECU היא יחידת מיקרו-מעבד, אליה מתוכנתים אלגוריתמים שונים עם אינדיקטורים שונים המגיעים מחיישנים. יחידה זו מחוברת ליחידת הבקרה הראשית (משם מגיעים נתונים על פעולת המנוע), כמו גם למערכות נעילת גלגלים אלקטרוניות (ABS או ESP).
6. מפעילים - צילינדרים הידראוליים או מנועים חשמליים, תלוי בשינוי התיבה.

הפרטים של העבודה של RKPP

על מנת שהרכב יתניע בצורה חלקה, על הנהג להשתמש בדוושת המצמד בצורה נכונה. לאחר שהוא כולל הילוך ראשון או אחורי, עליו לשחרר את הדוושה בצורה חלקה. ברגע שלנהג יש תחושה של מעורבות הדיסקים, כשהוא משחרר את הדוושה, הוא יכול להוסיף סל"ד למנוע כדי למנוע מהמכונית להיתקע. כך עובדת מכניקה.

תהליך זהה מתרחש אצל המקביל הרובוטי. רק במקרה זה אין צורך במיומנות רבה מהנהג. הוא רק צריך להזיז את מתג התיבה למצב המתאים. הרכב יתחיל לנוע בהתאם להגדרות יחידת הבקרה.

השינוי הפשוט ביותר במצמד יחיד עובד בדיוק כמו מכניקה קלאסית. עם זאת, יחד עם זאת, יש בעיה אחת - האלקטרוניקה לא מתעדת את משוב המצמד. אם אדם מסוגל לקבוע כמה חלק יש צורך לשחרר את הדוושה במקרה מסוים, אז האוטומציה עובדת בצורה נוקשה יותר, כך שתנועת המכונית מלווה בטלטלות מוחשיות.

הדבר מורגש במיוחד בשינויים עם כונן חשמלי של המפעילים - בזמן שההילוך מתחלף, המצמד יהיה במצב פתוח. פירוש הדבר הוא שבר בזרימת המומנט, שבגללו המכונית מתחילה להאט. מכיוון שמהירות הסיבוב של הגלגלים כבר פחות עולה בקנה אחד עם ההילוך המעורב, מתרחשת טלטלה קלה.

פיתרון חדשני לבעיה זו היה פיתוח שינוי מצמד כפול. נציג בולט של תיבת הילוכים כזו הוא פולקסווגן DSG. בואו נסתכל מקרוב על התכונות שלו.

תכונות של תיבת ההילוכים הרובוטית DSG

ראשי התיבות מייצגים תיבת הילוכים ישירה. למעשה, מדובר בשתי תיבות מכניות המותקנות בבית אחד, אך עם נקודת חיבור אחת לשלדת המכונה. לכל מנגנון מצמד משלו.

המאפיין העיקרי של שינוי זה הוא מצב הבחירה המוקדמת. כלומר, בזמן שהפיר הראשון פועל כשההילוך מופעל, האלקטרוניקה כבר מחברת את ההילוכים המתאימים (כאשר מאיצים להגדיל את ההילוך, בעת האטה - להורדה) של הפיר השני. המפעיל הראשי צריך רק לנתק מצמד אחד ולחבר את השני. ברגע שמתקבל אות מיחידת הבקרה לעבור לשלב אחר, מצמד העבודה נפתח, והשני עם הילוכים שכבר משולבים מחובר מיד.

עיצוב זה מאפשר לך לרכוב ללא מטומטמים חזקים בעת האצה. ההתפתחות הראשונה של שינוי preselective הופיעה בשנות ה -80 של המאה הקודמת. נכון, אז הותקנו רובוטים עם מצמד כפול על מכוניות ראלי ומירוצים, שבהן יש חשיבות רבה למהירות ולדיוק בהעברת הילוכים.

אם נשווה את תיבת ה- DSG עם אוטומט קלאסי, אז לאפשרות הראשונה יש יתרונות נוספים. ראשית, בשל המבנה המוכר יותר של האלמנטים העיקריים (היצרן יכול לקחת כל אנלוגי מכני מוכן כבסיס), תיבה כזו תהיה זולה יותר במכירה. אותו גורם משפיע על תחזוקת היחידה - המכניקה אמינה יותר וקלה יותר לתיקון.

זה איפשר ליצרן להתקין שידורים חדשניים על דגמי תקציב של המוצרים שלהם. שנית, בעלי רכבים רבים עם תיבת הילוכים כזו מציינים עלייה בחסכון במכונית בהשוואה לדגם זהה, אך עם תיבת הילוכים אחרת.

מהנדסי קונצרן VAG פיתחו שתי גרסאות של תיבת ההילוכים DSG. אחד מהם מתויג 6, והשני הוא 7, התואם את מספר הצעדים בתיבה. כמו כן, אוטומטית עם שש הילוכים משתמשת במצמד רטוב, ואנלוגיה בת שבע הילוכים משתמשת במצמד יבש. בפירוט רב יותר על היתרונות והחסרונות של תיבת DSG, כמו גם כיצד שונה דגם DSG 6 מהשינוי השביעי, מתוארים ב מאמר נפרד.

יתרונות וחסרונות

לסוג ההעברה הנחשב יש צדדים חיוביים ושליליים כאחד. היתרונות של הקופסה כוללים:

• ניתן להשתמש בתמסורת כזו יחד עם יחידת כוח של כמעט כל כוח;
• לעומת וריאטור ומכונה אוטומטית, הגרסה הרובוטית זולה יותר, אם כי מדובר בפיתוח חדשני למדי;
• רובוטים אמינים יותר מתיבות הילוכים אוטומטיות אחרות;
• בשל הדמיון הפנימי עם מכניקה, קל יותר למצוא מומחה שיעשה את תיקון היחידה;
• העברת הילוכים יעילה יותר מאפשרת שימוש בכוח המנוע ללא עלייה קריטית בצריכת הדלק;
• על ידי שיפור היעילות, המכונה פולטת פחות חומרים מזיקים לסביבה.

למרות היתרונות הברורים על פני תיבות הילוכים אוטומטיות אחרות, לרובוט יש כמה חסרונות משמעותיים:

• אם המכונית מצוידת ברובוט בעל דיסק בודד, אי אפשר לקרוא לנסיעה ברכב כזה נוח. בעת החלפת הילוכים יהיו מטלטלות מוחשיות, כאילו הנהג זורק לפתע את דוושת המצמד על המכניקה.
• לרוב, המצמד (התקשרות פחות חלקה) והמפעילים נכשלים ביחידה. זה מסבך את תיקון ההילוכים, מכיוון שיש להם משאב עבודה קטן (כ -100 אלף ק"מ). נדיר שניתן לתקן סרוו ומנגנון חדש יקר.
• לגבי המצמד, גם משאב הדיסק קטן מאוד - כ -60 אלף. יתר על כן, כמחצית מהמשאב יש צורך לבצע את "חיבור" התיבה בתנאי משטח החיכוך של החלקים.
• אם אנחנו מדברים על שינוי preselective של ה- DSG, אז זה היה אמין יותר בגלל פחות זמן להחלפת הילוכים (בזכות זה המכונית לא מאיטה כל כך הרבה). למרות זאת, ההדבקה עדיין סובלת בהם.

אם ניקח בחשבון את הגורמים המפורטים, אנו יכולים להסיק כי בכל הנוגע לאמינות ולחיי העבודה, מכניקה עדיין איננה דומה. אם שמים דגש על נוחות מרבית, עדיף לבחור במשתנה (מה המוזרות שלו, קרא כאן). יש לזכור כי תיבת הילוכים כזו לא תספק הזדמנות לחסוך בדלק.

לסיכום, אנו מציעים השוואת וידאו קצרה בין סוגי השידורים העיקריים - היתרונות והחסרונות שלהם:

כיצד לבחור מכונית, איזו תיבה טובה יותר: אוטומט, וריאטור, רובוט, מכניקה

שאלות ותשובות:

מה ההבדל בין אוטומט לרובוט? תיבת ההילוכים האוטומטית עובדת על חשבון ממיר מומנט (אין צימוד קשיח עם גלגל התנופה דרך המצמד), והרובוט מקביל למכניקה, רק המהירויות עוברות אוטומטית.

איך מחליפים הילוכים בקופסת רובוט? העיקרון של נהיגת רובוט זהה לנהיגה אוטומטית: המצב הרצוי נבחר בבורר, ומהירות המנוע מווסתת על ידי דוושת הגז. המהירויות יתחלפו מעצמן.

כמה דוושות יש במכונית עם רובוט? למרות שהרובוט דומה מבחינה מבנית למכונאי, המצמד מנותק אוטומטית מגלגל התנופה, כך שלמכונית עם תיבת הילוכים רובוטית יש שתי דוושות (גז ובלם).

איך להחנות רכב נכון עם ארגז רובוט? יש להחנות את הדגם האירופי במצב A או בהילוך אחורי. אם המכונית היא אמריקאית, אז יש מצב P בבורר.