Wszystkie nowoczesne silniki spalinowe nie są wystarczająco mocne i nie są przystosowane do znacznych zmian obciążenia przy napędzie bezpośrednim. Aby dostosować siłę pociągową, stosuje się skrzynie biegów, które umożliwiają zmianę prędkości obrotowej w pożądanym zakresie. Obecnie coraz więcej samochodów wyposażonych jest w automatyczną skrzynię biegów i jeśli różnice między mechaniką a automatem są dla wszystkich jasne, to różnica między automatem a robotem jest dla wielu zdumiewająca.
Różnice między automatycznym pudełkiem a robotem
Podstawowe różnice między przekładnią automatyczną a zrobotyzowaną dotyczą następujących cech konstrukcyjnych:
- Główna różnica polega na konstrukcji sprzęgła: automat wykorzystuje przemiennik momentu obrotowego, podczas gdy robot wykorzystuje suche sprzęgło cierne z jedną lub dwiema tarczami.
- W automatach stosuje się przekładnie planetarne o złożonej obsłudze i sterowaniu, wybór przełożenia określa jednostka sterująca. W robocie, takim jak skrzynia mechaniczna, koła zębate są stale zazębione i są aktywowane przez specjalne sprzęgła, wykorzystujące synchronizatory do wyrównywania prędkości kątowych.
- Ekonomiczność robota jest znacznie wyższa, ponieważ przemiennik momentu obrotowego ma większe straty mechaniczne niż suche sprzęgło.
- Maszyna ma większą płynność ruchu i wyższy komfort jazdy, ale przekładnia jest zbyt droga w naprawie, którą mogą wykonać tylko przeszkoleni specjaliści w centrum serwisowym. Naprawa skrzynki robota jest porównywalna pod względem kosztów i złożoności z naprawą mechaniczną.
Cechy i zasada działania automatu
Główną cechą automatycznej skrzyni biegów jest obecność przemiennika momentu obrotowego, który pełni funkcję płynnej zmiany biegów, za którą odpowiada skrzynia biegów. Jeśli wyciągniemy analogię z manualną skrzynią biegów, przemiennik momentu obrotowego wykonuje działania podobne do ściskania sprzęgła, zapewniając płynną zmianę biegów. Automatyczna skrzynia biegów również ma stopnie - 4, 5 lub 6, natomiast skrzynie z różną ilością stopni będą miały inne możliwości.
Zasada działania automatycznej skrzyni biegów jest następująca:
- Silnik obraca się ze sztywno zamocowaną do niego wiodącą turbiną, porusza płyn w skrzyni korbowej, napędzając niewolnik. Nie ma między nimi mechanicznego połączenia, co pozwala im obracać się z różnymi częstotliwościami. Przy dużych prędkościach przemiennik momentu obrotowego pozostaje zablokowany, aby oszczędzać energię.
- Siła jest przenoszona na wał wejściowy skrzyni, gdzie przełożenia zmieniane są za pomocą kół zębatych. Sprzęgła sprzęgają się z odpowiednimi sekcjami, aby zapewnić optymalne działanie silnika. Uderzenia i szarpnięcia są kompensowane przez sprzęgło wyprzedzające, które ślizgają się po powrocie.
- Sprzęgła są sterowane przez układ hydrauliczny. Napęd hydrauliczny ściska niektóre sprzęgła, aktywując połączone z nim koła zębate.
- Ciśnienie oleju zapewnia specjalna pompa hydrauliczna. Napędy hydrauliczne są sterowane przez szpule, które poruszają elektromagnesami.
Zalety i wady automatycznej skrzynki
Automatyczna skrzynia biegów, ze względu na swoje cechy konstrukcyjne, ma pewne zalety:
- Zapewnia łatwą jazdę bez konieczności zwalniania sprzęgła, zmiany biegów i płynnego uruchamiania. Odbywa się to automatycznie, pozwalając kierowcy skoncentrować się na drodze.
- Przemiennika momentu obrotowego nie można szybko wyłączyć z powodu niedoświadczenia kierowcy, jak może się to zdarzyć w przypadku sprzęgła w ręcznej skrzyni biegów.
- Automat nie powoduje dużych obciążeń silnika, jak w przypadku mechaniki. Przełożenia zmieniają się bez zbędnego wzrostu prędkości, wydłużając w ten sposób żywotność silnika.
- Podczas korzystania z przemiennika momentu obrotowego obciążenie podwozia jest mniejsze niż w przypadku innych przekładni.
- Obecność systemu bezpieczeństwa biernego, w którym samochód stojący na zboczu nie może się toczyć.
- Automatyczna sześciobiegowa skrzynia biegów ma niższe zużycie paliwa.
Automatyczna skrzynia biegów ma następujące wady:
- W porównaniu z mechaniczną czy zrobotyzowaną skrzynią biegów nie ma dużej dynamiki przyspieszenia.
- Znaczne zużycie paliwa, zwłaszcza przy czterobiegowej skrzyni biegów.
- Zmniejszona sprawność z powodu znacznych strat mocy zużywanych na działanie przemiennika momentu obrotowego.
- Wysoki koszt urządzenia i jego utrzymania, co negatywnie wpływa na koszt całego samochodu.
- Możliwe wycofanie podczas ruszania z miejsca na pochyłości.
- w przypadku nieprawidłowej obsługi.
Cechy i zasada działania skrzynki robota
Zrobotyzowana skrzynia biegów (robot) instalowana w zwykłych samochodach to mechaniczna skrzynia biegów ze sterowaniem automatycznym (elektrycznym lub hydraulicznym). Przełączanie prędkości w takim urządzeniu odbywa się za pomocą automatyzacji. Samochód nie posiada tradycyjnego pedału sprzęgła, gdyż wyłącza się on automatycznie przy zmianie biegu. W niektórych samochodach dostępny jest automatyczny tryb ręcznej zmiany biegów.
Algorytm skrzynki wygląda następująco: po uruchomieniu silnika przy wciśniętym hamulcu wybierak przesuwa się w żądane położenie. Napęd sprzęgłowy rozłącza skrzynię biegów, a mechanizm skrzyni biegów włącza żądany bieg. Kierowca puszcza pedał hamulca i płynnie wciska pedał przyspieszenia, samochód rusza, a dalsze biegi są wykonywane automatycznie. Skrzynką steruje procesor według wybranego algorytmu. Kierowca może przeszkadzać w obsłudze skrzynki.
Bardziej zaawansowana wersja robota jest instalowana na samochodach sportowych biorących udział w wyścigach. Jego konstrukcja zapewnia obecność dwóch układów sprzęgła, z których każdy jest odpowiedzialny za własną przekładnię.
Dzięki podwójnemu sprzęgłu prędkość zmiany biegów jest maksymalna, co jest bardzo ważne przy wyścigach sportowych.
Zalety i wady zrobotyzowanej skrzynki
W porównaniu z automatyczną skrzynią biegów, automatyczna skrzynia biegów ma mniej zalet, ponieważ system jest nadal dość prymitywny i nie został doprowadzony do perfekcji. Mocne strony robota są następujące:
- Wyższa oszczędność paliwa w porównaniu do automatycznych skrzyń biegów.
- Wysoka niezawodność mechanizmu skrzyni biegów.
- Robot jest tańszy w produkcji i utrzymaniu, zużywa mniej oleju (średnio dwukrotnie) niż automat.
- Dwukrotny wzrost trwałości sprzęgła w porównaniu do manualnej skrzyni biegów.
- Mniejsza waga pudełka w porównaniu ze skrzynką automatyczną, duża łatwość konserwacji.
- Wyższa dynamika, możliwość ręcznej zmiany biegów w trybie półautomatycznym, co jest ważne w terenie, pod górę, czy w korku.
Słabe strony zrobotyzowanej skrzyni biegów:
- Jogging jest możliwy podczas zmiany biegów.
- Zauważalne opóźnienie między włączeniem biegu a rozpoczęciem jego używania.
- W przeciwieństwie do automatu, gdy samochód się zatrzymuje, konieczne jest przestawienie dźwigni w położenie neutralne.
- Każde poślizgnięcie podczas jazdy dramatycznie zużywa zasoby pudełka. Eksploatacja samochodów z tego typu skrzynią biegów jest pożądana tylko na twardych nawierzchniach.
- Kiedy ruch się rozpoczyna, następuje wycofanie.
Zwykle jedno słowo „automat” jest rozumiane jako jeden z trzech najpopularniejszych typów przekładni: klasyczna automatyczna skrzynia biegów, robot lub wariator. Nie da się jednoznacznie stwierdzić, które pudełko jest lepsze, w przeciwnym razie producenci nie wymyśliliby innych wzorów. Wybór zależy od osobistych preferencji i celów kierowcy. Zastanówmy się, jakie są różnice.
Klasyczny
Najstarszym rodzajem automatycznej skrzyni biegów jest tak zwana klasyczna automatyczna, z której Cadillac zaczął korzystać w latach 30-tych ubiegłego wieku. Rolę sprzęgła, które łączy silnik ze skrzynią biegów, pełni przemiennik momentu obrotowego. Przez długi czas automaty były czterostopniowe, a dopiero w ostatnich latach nowoczesne samochody zaczęto wyposażać w skrzynie ośmio- i dziewięciopasmowe.
Zalety klasycznej hydromechanicznej automatycznej skrzyni biegów to dość płynna zmiana biegów i wysoka niezawodność w porównaniu z innymi skrzyniami biegów. Oczywiście nie licząc starej dobrej mechaniki - według tego wskaźnika jego prosta konstrukcja jest poza konkurencją. Automaty bez interwencji techników spokojnie żyją średnio 150-200 tysięcy kilometrów. Chociaż pod względem zasobów jednostki różnych producentów mogą się znacznie różnić. W większości przypadków problemy można rozwiązać naprawiając określoną część mechanicznej części skrzyni biegów. Ogólnie rzecz biorąc, maszyna hydromechaniczna jest kosztowną jednostką.
Aby stworzyć inne skrzynki, inżynierowie zostali popchnięci przez wady klasycznych automatycznych skrzyń biegów. Powodują wzmożony apetyt i nie mogą pochwalić się zawrotną dynamiką. Chociaż wraz z rozwojem skomplikowanych projektów i technologii różnica jest coraz mniej znacząca, niemniej jednak inne rzeczy są równe, tak jest.
Szybka i złożona
Aby rozwiązać problemy maszyny, wezwano automatyczną skrzynię biegów. Bez wchodzenia w szczegóły robot jest strukturalnie tą samą mechaniką, tylko ze zautomatyzowanym sprzęgłem i zmianą biegów. Dzięki uproszczonemu mechanizmowi takie skrzynie są lżejsze i zajmują mniej miejsca, co pozwoliło zamontować je nawet w tak niewielkim samochodzie jak Fiat 500 czy Opel Corsa. Ważny plus - samochody z robotami rzadziej zatrzymują się na stacjach benzynowych.
Jednak proste roboty z jednym sprzęgłem w niedrogich samochodach mają denerwujący efekt - ciągłe opóźnienia, szarpnięcia i szarpnięcia przy przełączaniu, co jest szczególnie uciążliwe w korkach. Z biegiem czasu inżynierowie rozwiązali nieprzyjemną cechę projektu, tworząc preselekcyjnego robota. Najbardziej znanym jest DSG Volkswagena. W rzeczywistości są to dwa pudełka z dwoma sprzęgłami. Jedna obejmuje transmisje parzyste, a druga transmisje nieparzyste. Dzięki temu możliwa była bardzo szybka i dokładna zmiana biegów bez przerywania mocy, bez powodowania dyskomfortu dla kierowcy.W złożonych zrobotyzowanych skrzyniach samochodów sportowych, takich jak Ferrari czy Lamborghini, przejście do najwyższego etapu następuje w setnych (!) Sekundy. Wielu producentów podaje czas przyspieszania do setek w samochodach z zaawansowanym robotem nawet mniej niż u mechanika. Po prostu osoba nie może wyprzedzić tej doskonałej techniki.
Wygoda, dynamika, wydajność - świetne połączenie. Nie bez powodu roboty z preselekcją są obecnie uważane za najbardziej optymalny typ automatycznej skrzyni biegów. Jednak mają one namacalną wadę, której wielu kierowców nie może zaakceptować. Skomplikowana konstrukcja sprawia, że \u200b\u200bprawie każda naprawa skrzynki jest kosztowna. A niezawodność robotów rodzi pytania dla wielu marek.
Żadnych kroków
Wariatory są generalnie oddzielnym kierunkiem. W zasadzie nie jest to skrzynia biegów, ponieważ w skrzyni biegów nie ma żadnych biegów. Nie będziemy wchodzić w szczegóły dotyczące zmiany przełożeń w wyniku obrotu paska wzdłuż kół pasowych. Powiedzmy tylko, że specjalna konstrukcja pozwala samochodowi na ciągłe przenoszenie momentu obrotowego na koła, a tym samym niezwykle płynne przyspieszanie. Żadnych szarpnięć i szarpnięć. Jednak medal ma wadę. Podczas dynamicznego przyspieszania silnik „zamarza” przy określonych prędkościach, co daje efekt trolejbusu. Silnik hałasuje i monotonnie. Z biegiem czasu ta wada jest eliminowana przez różnych producentów. Nowoczesne przekładnie bezstopniowe są w stanie naśladować pracę klasycznej automatu tak sprytnie, że przeciętny człowiek tego nie zrozumie. Ale to kwestia wyłącznie komfortu akustycznego.
Niewątpliwą zaletą samochodów z wariatorem jest oszczędność paliwa. W danych paszportowych zużycie paliwa jest często wskazywane na niższym poziomie niż w tych samych samochodach z mechanikami. Ale niestety wariatory są dość kapryśne. Nie można ich przegrzać i przeładować dużą mocą, nie pracują przy szczytowych obciążeniach i nie tolerują długiego poślizgu w śniegu czy błocie. Dlatego takich transmisji nie ma w ciężarówkach lub samochodach sportowych. Ponadto przekładnie CVT wymagają starannej konserwacji, w tym częstej wymiany dobrego oleju. Często nie nadają się do naprawy, a po wygaśnięciu ich żywotności - około 150 tysięcy kilometrów - zmienia się wariator. A to nie jest tanie ze względu na złożony projekt.
Mając wcześniej ograniczony wybór przekładni, kierowcy kupując pojazd, mogli preferować tylko mechaników lub automat. Teraz aktywny rozwój przemysłu motoryzacyjnego doprowadził do pojawienia się nowych skrzyń biegów, a wybór nie jest już taki łatwy. Interesująca jest skrzynia robota i automat: jaka jest różnica między tymi skrzyniami biegów i jak wybrać między nimi?
Jaka jest różnica między robotem a maszyną
Aby zrozumieć, czym różni się automatyczna skrzynia biegów od robota, warto zrozumieć zasadę działania każdej z określonych przekładni oraz strukturę systemu jako całości.
Sercem automatyki jest układ sterowania, przemiennik momentu obrotowego i sama skrzynia biegów typu planetarnego z określonymi biegami i sprzęgłami. Dzięki tej konstrukcji prędkości są przełączane autonomicznie bez udziału kierowcy. Punktem odniesienia w tym przypadku są takie parametry jak tryb jazdy, obciążenie i prędkość obrotowa silnika.
Przeczytaj także bardzo pouczający artykuł naszego specjalisty, o którym mówi.
Znaczenie instalacji maszyny obserwuje się w samochodach ciężarowych i osobowych, a także autobusach. Jeśli samochód ma napęd na przednie koła, konstrukcja automatycznej skrzyni biegów jest uzupełniona mechanizmem różnicowym i.
Pierwszą rzeczą, która odróżnia robota od automatu, jest specjalna konstrukcja, która łączy w sobie możliwości mechanicznej i automatycznej skrzyni biegów. W rzeczywistości mechanikę w tym przypadku uzupełnia automatyczne sterowanie z siłownikami odpowiedzialnymi za zmianę biegów i działanie sprzęgła. Zmiana biegów odbywa się w taki sam sposób, jak w przypadku ręcznej skrzyni biegów, ale kierowca nie jest zaangażowany.
Podstawowym celem stworzenia zrobotyzowanej skrzyni biegów było obniżenie kosztów przekładni przy jednoczesnym połączeniu wszystkich zalet mechaniki i automatu. Chodzi o łatwość obsługi i wygodę. W rezultacie istnieje kilka opcji projektowania systemu.
- Na przykładzie samochodów BMW serii M można rozważyć najbardziej znaną i wysokiej jakości manualną skrzynię biegów o nazwie Sequental M Gearbox (SMG). Skrzynia biegów jest 6-biegowa, manualna, z elektronicznie sterowaną hydrauliką odpowiedzialną za zmianę biegów i rozłączanie sprzęgła. Zmiana biegów w 0,08 sekundy.
- Na przykładzie klasy A Mercedes-Benz można rozważyć inną zasadę, w której elektrohydrauliczny napęd sprzęgła jest instalowany w oparciu o mechanikę. Kierowca bierze udział w zmianie biegów, ale są tylko dwa pedały. Napęd elektryczny niezależnie monitoruje położenie dźwigni i pedału gazu, więc w tym przypadku nie ma sprzęgła i jest odłączany w trybie automatycznym. Liczby na wskaźnikach ABS i silnika pomagają elektronice w obliczeniach, aby uniknąć szarpnięć zmiany biegów i nagłych wyłączeń silnika.
- Na przykładzie samochodów marki Ford i Opel możemy rozważyć trzecią zasadę, w której pompy hydrauliczne zastępowane są silnikami krokowymi. Pomimo budżetu tej opcji, w praktyce okazała się niezbyt udana, co znajduje odzwierciedlenie w opóźnieniach zmiany biegów i mocnych szarpnięciach. Niemniej jednak podobna skrzynia biegów jest zainstalowana w Toyota Corolla, a wspomniane wady są tutaj nieobecne.
Główne różnice między automatyczną a manualną skrzynią biegów
A więc pudełko to robot i automat: jaka jest różnica między tymi dwiema skrzyniami biegów?
- Pierwsza różnica dotyczy projektu. W przypadku robota jest to mechanik ze sterownikiem, urządzenie automatyki jest zupełnie inne.
- Płynność i szybkość przełączania są lepsze w automatyzacji.
- Prawie wszystkie automatyczne skrzynie biegów są pozbawione funkcji ręcznej zmiany biegów, podczas gdy automatyczna skrzynia biegów ma tę funkcję.
- Kolejną różnicą między robotem a maszyną jest budżet naprawy i konserwacji tego pierwszego.
- Oszczędności przekładają się również na mniejsze zużycie oleju i paliwa przez robota.
Zalety i wady transmisji
Aby wreszcie wyciągnąć wnioski o tym, co jest lepsze: robot czy automat, warto przeanalizować pozytywne i negatywne aspekty każdej z transmisji.
Poniżej przedstawiono porównawczy opis zalet i wad automatyzacji.
Korzyści | niedogodności |
|
|
Następnym krokiem jest analiza zalet i wad automatycznych transmisji.
Korzyści | niedogodności |
|
|
Wybierając to, co jest lepsze: robot czy automat, należy skupić się na trzech podstawowych zasadach - komforcie, koszcie i niezawodności.
Nowe pytanie od czytelnika naszego autobloga
« Witam, autorce tej wspaniałej strony. Mam na imię Marina. Czytam twojego bloga prawie codziennie, naprawdę wartościowe informacje, dużo ciekawych rzeczy. Teraz wybieram samochód i zawsze mam automatyczną skrzynię biegów, ale mam opcje - automat, robota i wariator. Czytałem twoją maszynę porównawczą i wariator, pouczające. Czy mógłbyś napisać więcej o automacie i robocie? Z góry dziękuję!»
Tak, pytanie jest interesujące, pomyślmy ...
W artykule opisaliśmy już automatyczną skrzynię biegów. Pozwólcie jednak, że pokrótce przypomnę. Automatyczna - automatyczna skrzynia biegów (w skrócie automatyczna skrzynia biegów). W swojej konstrukcji nie ma to nic wspólnego z konwencjonalną manualną skrzynią biegów (przeczytaj artykuł), tutaj zmiana biegów odbywa się za pomocą dwóch głównych części, jest to przemiennik momentu obrotowego i skrzynia biegów. Przemiennik momentu obrotowego zastępuje sprzęgło poprzez zmianę prędkości „automatycznej”. Skrzynia biegów jest w stałym zazębieniu ze wszystkimi parami kół zębatych. Dzięki takiemu rozwiązaniu samoczynnie przełącza prędkości w zależności od prędkości obrotowej silnika. Należy również zauważyć, że biegi są przełączane mechanicznie, a mianowicie od wtrysku ciśnienia oleju. Oznacza to, że praktycznie nie ma elektroniki. „Automat” jest produkowany od dawna, dlatego jest bardzo dobrze zbadany. Możesz to zrobić na prawie każdej stacji paliw, nawet w salonie. Nie będę opisywał za i przeciw maszyny po raz drugi, przeczytałem CVT lub maszynę w artykule.
Najnowszy typ automatycznej skrzyni biegów (czytaj więcej w tym).
Robot to ta sama ręczna skrzynia biegów, która ma jednostkę sterującą umieszczoną bezpośrednio na samej przekładni. Ta jednostka sterująca zastępuje zarówno sprzęgło, jak i funkcję zmiany biegów, ale tutaj zmiany zachodzą tak, jak w prostej mechanice, po prostu osoba nie ingeruje w proces. Ten blok zasadniczo przedstawia robotyczny zespół. Stąd nazwa robot-box. Przed upowszechnieniem się elektroniki w robotach stosowano napędy hydrauliczne, obecnie napędy hydrauliczne zastępowano serwonapędami (podzespołami elektronicznymi).
W naszym artykule porozmawiajmy o zaletach i wadach „robota”.
plusy
1) To jest ta sama mechanika, dlatego projekt jest prostszy niż w przypadku „maszyny”
2) Zużycie oleju jest mniejsze niż w maszynie. „Robot” 2-3 litry, „automatyczny” 7 - 10 litrów.
3) Naprawa jest łatwiejsza i tańsza niż naprawa maszyny.
4) Poziom zużycia paliwa w samochodzie z robotem na poziomie manualnej skrzyni biegów. A czasem nawet mniej.
5) Robot zawsze zachowuje ręczną zmianę biegów, podobnie jak ręczna skrzynia biegów. Nie zawsze występuje to w maszynie.
6) Robot w przeciwieństwie do maszyny przekazuje pełny moment obrotowy z silnika na koła.
Wady
1) Zmieniaj biegi bardzo powoli, czasami przerwa dochodzi do 2 sekund.
2) Robot ma bardzo niestabilną transmisję, nawet na dwóch identycznych maszynach będzie działał inaczej.
3) Podczas pracy robota często występują szarpnięcia i szarpnięcia, nawet gdy pojazd rusza.
Szczerze mówiąc, wybierając automat lub robota preferowałbym automat, jest bardziej stabilny w działaniu, a teraz pojawiają się automaty na 6 lub więcej biegów, które pod względem zużycia paliwa zbliżają się już do mechaniki i robota. Robot pomimo wszystkich swoich zalet pozostaje czarnym koniem, po prostu nie wiesz, czego się spodziewać, czy będzie działał normalnie, czy będzie ciężko go tępić.