Роботизированная КПП

Роботизированная механика

Отточенная десятилетиями эксплуатации механическая коробка передач состоит почти из одних достоинств: проста, надежна, недорога в производстве и обслуживании, обеспечивает хорошую динамику и малый расход топлива. И только один недостаток досаждает некоторым водителям: ручное управление и манипуляции с педалями. В городской толчее это, действительно, доставляет мало удовольствия.

Маркетологи и конструкторы задались мыслью: а можно ли объединить достоинства «механики» и «автомата» в одной коробке? Идея воплотилась в жизнь с появлением электронных «мозгов», способных принимать решение о необходимости переключения передач и управлять исполнительными механизмами.

Простой «робот» - это обычная механическая коробка, дополненная блоком управления и двумя приводами. Один привод выключает и включает сцепление, второй управляет механизмом переключения передач. Приводы бывают либо электрические, либо гидравлические. Практика эксплуатации показала, что коробки с гидроприводами предпочтительнее. Все роботизированные коробки имеют режим ручного переключения передач.

Роботизированная КПП

Надо сказать, что «первый блин» получился комом. По результатам многочисленных тест-драйвов, отзывов владельцев о простых «роботах» сложилось мнение как о «сырой» конструкции, к управлению которой надо привыкать. Например, чтобы избежать рывков, рекомендуется перед моментом переключения слегка сбросить газ. Непредсказуемо такая коробка может повести себя в сложных дорожных условиях — на крутом подъеме или при пробуксовке колес. Движение по городу зачастую превращается в мучение: резкие старты, дергания держат в постоянном напряжении. При городской езде возможен перегрев сцепления. Время переключения может достигать 2 сек. Такие задержки связаны с тем, что роботы пришли на серийные автомобили из спорта. Для гонок последовательное (секвентальное) переключение передач является идеальным. В обычном же автомобиле иногда требуется переключиться через несколько ступеней. И тогда робот начинает «задумываться». В общем, до комфорта «автомата» конструкция явно не дотягивает.

А что с достоинствами? Они тоже есть: простота и дешевизна (во всяком случае, для производителя), экономичность, жесткая связь между двигателем и ведущими колесами, что позволяет тормозить двигателем или выводить «газом» автомобиль из заноса.

Коробка с двумя сцеплениями

Дальнейшим воплощением идеи объединить в одном агрегате достоинства «механики» и «автомата» стала коробка с двумя сцеплениями. Пионером в ее внедрении стал «Фольксваген». В его исполнении она получила название DSG. Состоит такая коробка из двух первичных валов (причем один вал полый, а второй находится внутри первого), двух вторичных валов и двух сцеплений. Один «набор» предназначен для включения нечетных передач, второй - для четных. Как происходит переключение? Две соседние передачи постоянно включены. Например, при трогании с места включены первая и вторая передачи, но замкнуто только одно сцепление. Когда электроника решит, что настало время переключаться, «нечетное» сцепление разомкнется, а «четное» замкнется. После размыкания «нечетный» набор тут же включит третью передачу. Так как включение передач происходит заблаговременно, то такую коробку называют преселективной. Если смена передач происходит последовательно, переключения происходят за миллисекунды. В противном случае (если нужно переключиться не на соседнюю, а сразу через несколько ступеней) процесс может затянуться до одной секунды. Это, как и в случае с «простыми» роботами, является следствием «гоночного» прошлого.

КПП с двумя сцеплениями

Первая коробка DSG была шестиступенчатой. Она не агрегатируется со «слабыми» моторами, так как часть мощности постоянно отбирается для привода гидронасоса. Кроме того, КПД снижают «мокрые» фрикционы, примененные в качестве сцеплений. Поэтому «Фольксваген» разработал семиступенчатую DSG с сухими сцеплениями и насосом с электроприводом, работающим не постоянно, а только при падении давления ниже минимума. Семиступенчатые DSG устанавливаются, как правило, на бюджетные автомобили.

Коробки с двумя сцеплениями по потребительским качествам представляют собой удачный компромисс. Они экономичнее автоматов; комфортнее «простых» роботов; могут передавать больший момент, чем вариаторы; обеспечивают жесткую связь между двигателем и колесами, как механика. Но при этом расход выше, чем у робота, комфорт хуже, чем у автомата и вариатора, цена существенно выше механики.