Robot sebességváltó (köznyelvi nevén robot , a továbbiakban - RCP ) - sebességváltó , amelyben a sebességfokozatok teljesítménytartományának csökkentéséért és zúzódásáért felelős szerelvény kialakítása általában úgy néz ki, mint egy kézi sebességváltó , de maga a sebességváltó automatikusan működik és nem nem igényel vezető beavatkozást a váltási folyamatba. A hagyományos hidraulikus automatákkal ellentétben az RCP-ben nehéz automatizálni a munkafolyamatokat segédelektronika nélkül, ezért az RCP csak a kompakt és megbízható mikroprocesszoros vezérlőrendszerek megjelenésével vált lehetségessé .
Az egyik első tömegmodell az amerikai tehergépjármű-traktorokhoz készült 10 sebességes RCP Eaton Autoshift volt , amelyet a 10 sebességes, nem szinkronizált Fuller RTO-10 kézi sebességváltó alapján fejlesztettek ki, és 1997-től mostanáig (2020-ig) gyártották. [1] A modern szállítóeszközökön az RCP-ket a hidromechanikus automata sebességváltókkal egyenrangúan használják teherautókon és személygépkocsikon egyaránt, és két alapvetően eltérő mechanikai séma alapján hajthatók végre: egy tengelykapcsolós RCP és két tengelykapcsolós RCP [2] .
Az európai műszaki lexikonban az RCP-ket nyelvtől függetlenül általában az AMT - Automated Manual / Mechanical Transmission rövidítéssel jelölik. Ezen túlmenően a duplakuplungos RCP-ket DCT - Dual Clutch Transmission néven is lehet emlegetni, bár az „automatikus” definíciót itt kihagytuk.
Más típusú automata sebességváltókhoz hasonlóan a vezetőnek csak két pedálja van: a fék- és a gázpedál. A kézi sebességváltó viselkedése minimális fordulatszámon eltér az automata sebességváltóétól, és a kézi sebességváltó egyaránt emulálhat egy hidraulikus automatát [3] (alacsony fordulatszámon a nyomatékváltó lefelé váltásba kapcsol és legyőzi a fékerőt, így a fékpedált vezérlés), és teljesen másképp is működhet (például enyhe gáznyomástól hajtani) [2] . Ismert eset: az egytárcsás VAZ robot első változatai a gáz enyhe nyomásával hajtottak, de további módosításokban hidro-automata sebességváltó részleges emulációját adták a firmware-hez [4] .
A kézi sebességváltó választó a következő üzemmódokkal rendelkezik:
A parkolási mód elérhető a Volkswagen DSG dobozában, és hiányzik a VAZ kézi sebességváltóból. A VAZ sofőrje N módban (üres állásban) vagy D/R (első/hátramenetben) hagyja el az autót. Az automata sebességváltókhoz hasonlóan a P mód kiegészíti, nem pedig helyettesíti a rögzítőféket , és nem tartja az autót lejtőn.
A kézi sebességváltó kényes tengelykapcsoló-pedálmunkát igényel, és a tervezési gondolatok különböző irányokba mentek a probléma megoldása érdekében. Az egyik egy teljesen más mechanizmus készítése, amelyben a többfokozatú hajtómű egyik vagy másik részének megcsípésével kapcsolják a fordulatszámot, és az ilyenkor fellépő lökéseket folyékony közeg oltja el - így egy hagyományos hidromechanikus automata váltó működik . A második egyszerűbb - az automatika kényszerítése a tengelykapcsoló összenyomására. Egy ilyen doboz első működő változata - a Saxomat - 1957-ben jelent meg. Ez a doboz csak a kuplungot préselte ki, a fokozatokat kézzel kellett kapcsolni [5] .
A híres Adolf Kegress már a háború előtt leírta a kétkuplungos doboz fogalmát. Nem tudni, hogy valaki ekkor fémben testesítette-e meg. Az 1980-as években az ötletet a Porsche versenymérnökei vették át, és elkészítették a kézi sebességváltó első működő változatát, két tengelykapcsolóval, analóg elemes alapon [6] . A doboz nehéz és megbízhatatlan volt, lábkuplung kellett az indításhoz, de a rajt megtörtént, a Porsche 956 jól teljesített és jó eredményeket mutatott fel, a rendszer pedig tovább fejlődött a versenyautókban [7] . Kiderült azonban, hogy a modern anyagokból készült egykuplungos kivitelek is meglehetősen gyorsan váltanak. A csúcsszériás versenyautók modern doboza, beleértve a Forma 1 -et is, egykuplungos félautomata (az egyszerűség kedvéért szekvenciális bütyök, ami a versenyzésben teljesen elfogadható).
2003-ban a Volkswagen AG kiadta az első kétlemezes "robotot" közúti autókhoz. És ma a Volkswagen DSG a leghíresebb és legelterjedtebb kétkuplungos robot, a mechatronika pedig minden robot működtetőjének beceneve (ahogy a Volkswagen nevezi ). Ha a két olajkuplungos Volkswagen DSG6 DQ250 robot kevéssé különbözött a hibastatisztikát tekintve a többi doboztól, akkor a két száraz tengelykapcsolóval felszerelt Volkswagen DSG7 DQ200 „fiatalabb testvére” meglehetősen sikertelennek bizonyult [8] . A gyártó azt mondta: ez egy nagyon ígéretes doboz és nem fogja visszautasítani, cserébe 5 év vagy 150 ezer kilométer garanciát ad. 2014 óta a dobozt elég megbízhatónak ismerték el, és megtagadta az ilyen garanciát.
A duplatárcsás robotokkal egy időben megjelentek az egytárcsás robotok is - ezeknek semmi közük a versenytervekhez, bevált mechanikák voltak, amelyekhez aktuátorokat erősítettek. A marketing és a mérnöki kísérlet kudarcot vallott: az első "robotok" úgy váltottak, mint az autósiskolát végzettek, rángatózókkal-bunkóval [2] . A 2010-es évek végére a szigorú környezetvédelmi előírások [6] arra kényszerítették az európai gyártókat, hogy tömegesen alkalmazzák a kézi sebességváltókat.
A két hagyományos séma mellett - egy és két kuplunggal - léteznek egzotikus sémák is. Egy három tengelykapcsolós dobozt szabadalmaztattak [6] . Ritkán létezik „nyomatékváltó nélküli automata” [9] - „automata” és „robot” keveréke, hidraulikus bolygókerekes sebességváltó tengelykapcsolóval. Az egyik tengelykapcsolót („kuplung”) az indításhoz használják, megerősítik, speciális vezérlési algoritmusokat írnak elő. További kapcsolás - mint az automata sebességváltóban. Léteznek nyomatékváltó nélküli CVT-k is [10] . A Koenigsegg Jesko 9 sebességes háromtengelyes sebességváltóval van felszerelve, váltókarok nélkül, de 7 tengelykapcsolóval [11] .
Az egytárcsás kézi sebességváltó egy tengelykapcsolóval ellátott kézi sebességváltó, amelyre két hajtás (aktor) van felszerelve: az egyik felelős a tengelykapcsoló lenyomásáért, a második a sebességek kiválasztásáért és váltásáért. A hajtások lehetnek elektromos (motoros vezérlésű) Toyota Corolla vagy hidraulikus (szolenoidok vezérlésű) Citroen Picasso.
Ha a sebességváltó hidraulikus (általában drága autókban használják), akkor van még egy szivattyú, amely fenntartja a nyomást a hidraulikus rendszerben, és egy hidraulikus lemez (nagy fémlemezből készült olajpályák és szelepülések). Érdekesség, hogy a kis teljesítményű Volkswagen autókba szerelt kéttárcsás DSG7 DQ200 sebességváltót fogadták: elektrohidraulikus, kis teljesítményű elektromos szivattyúval, amely nem képes fenntartani a nyomást, ha megindul a folyadékáramlás. A hidraulikus szivattyú működik a fogaskerék-szivattyú elve. Beszívja a hidraulika olajat, és 70 bar nyomáson juttatja az olajkörbe. A nyomást hidraulikus akkumulátor (vevő) tartja. Ha a gépben a választó több szelep egy közös száron, akkor a robot választója egy tisztán elektromos kapcsoló, az üzemmódok feldolgozását a processzor végzi.
Az autógyártók fontos know-how-ja a kapcsolási algoritmusok: a robotnak alkalmazkodnia kell a tengelykapcsoló tárcsa természetes kopásához [12] , nem zavarja a vezetőt a sikertelen kapcsolással, és kézi vezérlésű autóban kell végrehajtania a különféle vezetési technikákat. Az Opel Easytronic robot információkat kap az ABS -érzékelőktől , és nem kapcsol, ha az autó elfordul – a gáz kiengedése pedig éppen ellenkezőleg, a váltás jele [12] . A Lada Vesta olyan népi vezetési technikákat valósít meg, mint a sebességben történő parkolás, télen a 2. fokozatból indulva, a motor beindítása „a tolóról”, a sárból való kihúzás „ringatva” [13] . A Lamborghini Aventador egykuplungos robottal rendelkezik, de a villákat négy független hidraulikus működtető vezérli, és a szomszédos fokozatok (az utolsó pár kivételével 6-7) különböző villákon vannak, így a sportautó masszív 50 ms-os váltást biztosít. idő [14] . A Volvo I-Shift rakodódoboza nincs szinkronban, a tengelyek forgásának szinkronizálása szoftveresen történik.
Szinte minden robottal felszerelt autó fel van szerelve automatikus visszalökő rendszerrel ( hill assist ) [15] [3] . Ennek a funkciónak a meghibásodása kellemetlenséget, sőt balesetet is okozhat [10] .
A váltáshoz a robot különféle járműrendszerekből vesz információkat, és ha ezek az érzékelők meghibásodnak, hibák léphetnek fel. Sok robot abbahagyja a normál működést, ha a féklámpa meghibásodik [12] .
A kéttárcsás kézi sebességváltó két párhuzamos kézi sebességváltó, két kuplunggal az egyikben, az egyik a páros, a másik a páratlan fokozatokhoz. Amikor az autó 1. fokozatban van, akkor a páratlan doboz 1. sebességben van és a kuplung, a párosban pedig csak a 2. sebesség és a kuplung van nyitva.
Ha 2. fokozatba kell kapcsolni, az egyik tengelykapcsoló ki van kapcsolva, a másik be van kapcsolva. Amikor a számítógép azt látja, hogy a sofőr tovább gyorsít, előkészíti a 3. sebességfokozatot a páratlan mezőn, és amikor eljön a váltás ideje, ismét kinyitja az egyik tengelykapcsolót, és bezárja a másikat.
Ezért a dobozt előszelektívnek ( "előzetes választással" ) hívják - amíg az autó 2. sebességben halad, a doboz előre előkészíti a 3. fokozatot, hogy később gyorsan át tudjon váltani. A kéttárcsás kézi sebességváltók 0,2 másodperc alatt vagy még gyorsabban kapcsolnak [6] , az erőáramlás megszakítása nélkül, de csak arra a fokozatra, amelyet előre előkészítettek [3] . Az előrejelzési hibák (például a gazdaságos üzemmódból történő éles gyorsulás, és ezért két vagy három fokozattal történő sürgető ereszkedés) késleltetéshez vezetnek [3] .
A kétlemezes robotok fő előnyei a sima váltás és az üzemanyag-takarékosság. A hátrányok a gyorsulás közbeni nagyon késés [3] , az automata gép szintjén lévő ár, nem a legjobb viselkedés alacsony sebességnél és a rosszul kidolgozott (2018-ra) javítás [16] - például a Volkswagen AG egyszerűen változik a tengelykapcsoló egység vagy a mechatronika a legtöbb probléma esetén [8] .
Jegyzet. Előszelektívnek is nevezték a mechanikus dobozokat, amelyekben bekapcsolás előtt jelzik a következő fokozatot: a választókapcsoló eltolásakor a rugók felhúzódnak, vagy a pneumatikus szelepek kapcsolódnak, a tengelykapcsoló pedál megnyomásakor működnek és automatikusan beállítják a fokozatot. Ennek semmi köze az RP-hez.
2019 -ben kétlemezes kézi sebességváltót használnak a legkülönfélébb járműosztályokban. Az olcsó és középosztályú autókon olyan árral és fogyasztással büszkélkedhet, amely összehasonlítható egy „automata”-val, mint a kézi sebességváltóval. Így a 122 lóerős turbófeltöltős Volkswagen Golf deklarált fogyasztása „roboton” 5,9 l/100 km, manuálison pedig 6,3 [17] .
A sportautókon a kétlemezes „robotokat” szeretik a gyors váltás miatt, ami dinamikus gyorsulást jelent. Tehát az 1200 lóerős Bugatti Veyron 7 sebességes „robottal” van felszerelve, és 2,5 mp alatt gyorsul 100 km/h-ra [18] . A 425 lóerős BMW M3 kézi sebességváltóval 4,1 másodperc alatt gyorsul 100 km/órára, egy "robottal" - 3,9 [19] .
A Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corporation 2011-ben elsőként szerelt fel teherautót kéttárcsás robottal [20] . Ezt követően az ötletet más gyártók is átvették ( John Deere - 2012, Volvo - 2014), de 2019-ben az ilyen teherautók egzotikusak maradnak: az összetett kialakítások nem növelik a teherautó jövedelmezőségét [15] .
A robot nem alkalmazható SUV -ban, építőipari gépekben: minimális sebességnél nagy tapadás mellett a nyomatékváltó jobban működik [21] [10] [15] .
A nyomatékváltó nélküli automata rendkívül ritka, főleg a drága reprezentatív autókban ( Aurus Senat , a Mercedes-Benz S-osztály sportfelszerelése [22] ). Bár voltak javaslatok a VAZ-ok ilyen géppuskával való felszerelésére [9] . A nyomatékváltó nélküli CVT például a Subaru Forester crossoverben található .
A 2019-es személygépkocsikban az egylemezes kézi sebességváltót olcsósága és alapvető hiányosságai miatt (időbe telik a váltás, és ezek a kapcsolók ellenőrizetlen pillanatokban fordulnak elő) csak olcsó autókban használják (például Lada Vesta ). A jelentősebb márkák ( Volkswagen , Hyundai , KIA , Ford ) 2019-es kínálatában nem szerepelnek egytárcsás robotok – bár volt már ilyen (például Citroën C3 ).
Az áruszállításban továbbra is egytárcsás robotokat használnak (Eaton Autoshift, Eaton Ultrashift, Volvo I-Shift, Renault Optidriver). A teherautó több mint egy tucat sebességfokozattal rendelkezik összetett kapcsolási mintákkal (az egyik kar több fokozatot választ ki, a második - a tényleges sebesség, gyakran az egyik kar egy előválasztó - átkapcsolja a sebességet, amikor a vezető lenyomja a tengelykapcsolót [23] ) , és még a félautomata váltás is kényelmesebb, mint a teljesen kézi . Ezen túlmenően sok ilyen robot részben kézi dobozokkal van egyesítve. A kézi sebességváltóktól örökölt kézi váltó közismert hátrányát - minimális sebességnél kuplungcsúszás mellett kell vezetni, és a vezető jobban látja az útviszonyokat, mint egy robot - a sebességnél kisebb sebességnél is stabil mozgást biztosító reduktorok bevezetésével oldják meg. 1 km/h [24] [25] . Úgy tartják [15] , hogy az összes teherautó közül a fő traktornak a robot a legjobb előnye – és nem a szemeteskocsi vagy a szállítókocsi.
Az egylemezes félautomata gépeket gyakran használják az autóversenyeken. Néha a versenymérnökök eredményei behatolnak a sportautókba, és teljes értékű robotokká válnak ( Lamborghini Aventador ).