Коробка передач робот или автомат: что лучше
Технический прогресс не стоит на месте, не так давно считалось, что учиться водить лучше на механике, и обслуживать ее дешевле, а сейчас все изменилось. АКПП или роботизированная коробка развязывают руки при поездках, водителю больше не надо думать о переключении передач. Даже гоночные болиды оснащают такими КП, что уж говорить об обычных автолюбителях. Чтобы решить, что лучше, нужно сначала разобраться в устройстве каждой разновидности, плюсах и минусах.
Оглавление:
- АКПП — устройство, характеристики, особенности
- Плюсы коробки автомат
- Минусы коробки автомат
- Роботизированная коробка передач
- Плюсы роботизированной коробки передач
- Минусы роботизированной коробки передач
- Что лучше — роботизированная или автоматическая КПП
- Подведем итоги
АКПП — устройство, характеристики, особенности
По статистике, около половины продающихся в настоящее время машин – с автоматической коробкой передач.
Автоматическая коробка передач
Автомат – это такой вид трансмиссии, где выбор передаточного числа происходит автоматически, в зависимости от нескольких факторов. Автоматическими называют лишь те коробки передач, где присутствуют обязательно два конструктивных элемента: планетарная передача и гидротрансформатор. Трансформатор отвечает за передачу крутящего момента от двигателя, вращение передается за счет жидкости — масла.
Устройство автоматической коробки передач
Планетарная передача появилась в качестве конструктивного элемента еще в начале 20 века. Первый серийно выпускаемый автомобиль, Ford T, имел такой элемент в конструкции. Его изготавливали по всему миру с 1908 года почти двадцать лет миллионными сериями. Но еще в 1906 году начал выпускаться автомобиль Cadillac, с полностью автоматической передачей.
Первый автомобиль с планетарной передачей — Ford T
Планетарная передача напоминает по виду движение планет вокруг Солнца. Составные части этого механизма перечислены ниже:
- В центре редуктора – так называемое «солнце» или малое зубчатое колесо.
- Водило – рычажный механизм.
- Большое зубчатое колесо c внутренними шестеренками.
- Сателлиты – аналог планет Солнечной системы, зубчатые колеса, вращаются вокруг «солнца».
Устройство планетарной системы АКПП
Планетарная система – несколько планетарных передач. Гидротрансформатор передает крутящий момент, но здесь нет жесткой связи двигателя с коробкой, в отличие от механики. Это аналог сцепления в МКПП. Есть небольшая потеря мощности при передаче движения из-за отсутствия жесткой связи с двигателем, но за счет гидравлики ход более мягкий. Определенные шестеренки в планетарной системе блокируются, и получается понижающая, повышающая или прямая передача.
Плюсы коробки автомат
Когда приходится добираться на работу через пробки, удобнее использовать АКПП. Тогда водителю не приходится нажимать на множество рычагов, и управление не требует такой концентрации, как при эксплуатации механики. Ведь после нескольких часов в потоке машин, ноги устают, а потеря концентрации может привести к аварийной ситуации. Люди, для которых непостижима МКПП, выбирают автоматику, и к их числу относят себя многие из обучающихся. При этом срок службы у приведенных моделей одинаковый. Снижается и влияние на человеческий фактор, не нужно постоянно контролировать машину.
Передачи переключаются мягко, машина двигается без резких рывков. Коробка передач подстраивается под водителя, поэтому поездка комфортна, независимо от выбранной манеры езды. Диски сцепления и выжимной подшипник служат дольше, и эту особенность отмечают даже опытные шоферы, все жизнь пользовавшиеся МКПП. Автоматы начали производиться раньше, поэтому в их поведении меньше подводных камней. Постоянно принимаются меры по совершенствованию конструкции, в результате расход топлива снижается.
Минусы коробки автомат
За комфорт при поездке, мягкий разгон, приходится платить более высокой стоимостью КП и снижением КПД. Во время гидропередачи происходит рассогласование частот вращения турбинного и насосного колеса. Этот процесс именуют скольжением гидропередачи, оно присутствует при любом режиме эксплуатации трансмиссии. Но, если скорость постоянна, нет торможения и разгона, применяется блокирование гидротрансформатора. Гидравлический трансформатор исключается из цепи передачи крутящего момента. Двигатель соединяется с валом КП напрямую.
АКПП в разрезе
В автосервисе придется оставить немалую сумму, если что-то сломается. Причина этого — сложность механизма. Если сядет аккумулятор, нельзя будет завести машину народными методами. С МКПП можно просто толкнуть авто, а автоматическая коробка при использовании такого метода сломается. Автоматы в бюджетных автомобилях могут с задержкой реагировать на команды. Решение принимает система, а не человек, поэтому контролировать машину труднее.
Автовладельцу придется проявлять осторожность при вождении. В холодное время года на снегу часто приходится буксовать, чтобы пройти сложный участок. Когда железный конь укомплектован АКПП, такие манипуляции приводят к ее перегреву. Если продолжать в том же духе, машина быстро сломается.
Управляемость с АКПП зимой чуть хуже, чем на механике
Вывод следующий — управляемость зимой хуже, чем летом, особенно при поездках за город. АКПП больше подходит для спокойных условий города, а не гонок по пересеченной местности. В случае поломки, нельзя отбуксировать машину, придется заплатить за эвакуатор. Нельзя резко трогаться с места, переключаться в режим паркинга или неаккуратно парковаться, иначе придется ремонтировать устройство раньше положенного срока.
Роботизированная коробка передач
Работает по такому же принципу, что и механическая, имеет схожую конструкцию с шестеренками. Но разобщение коленвала мотора с силовой передачей транспортного средства и переключение шестерен в коробке осуществляется автоматизированно. Устройством управляет электроника, а автолюбитель лишь подает информацию на вход.
Роботизированная коробка передач
Управление осуществляется электронным блоком с сервоприводами или актуаторами, которые бывают двух видов — гидравлические и электромоторы. Когда исполняющим механизмам дается команда для переключения, один актуатор выжимает сцепление. Другой — включает необходимую скорость, перемещая синхронизаторы.
Гидравлический привод стоит дороже, и устанавливают его только на автомобили представительского класса или спортивные болиды. Эксплуатация предполагает использование тормозной жидкости. Она находится под давлением и ускоряет процесс переключения до 0,05 сек. Поэтому гидравлику выбирают гонщики и стритрейсеры. Электропривод применяется чаще, так как стоит дешевле. Но задержка переключения составляет десятые доли секунды, что ощущается в момент разгона.
Слева — гибравлический привод, справа — электропривод
Есть два рабочих режима коробки — автоматический и ручной. В первом случае компьютер посылает приказ сменить передачи на основе собранных данных различных систем. Сюда относится скорость движения, количество оборотов двигателя и прочие показатели. Если активирован ручной режим, человек подает команды, используя рычаги управления — лепестки под рулем и селектор КПП. Автолюбитель сам производит регулировку селектора и устанавливает ограничение на смену передач роботом.
Подрулевой лепесток для переключения скоростей
Чтобы до конца понять, как работает роботизированная коробка, стоит рассмотреть ее конструкцию. Устройство идентично МКПП. Она состоит из корпуса, называемого картером. Внутри находятся валы, расположенные параллельно друг другу. На них крепятся шестеренки, попарно находящиеся в зацеплении. Коробка бывает двухвальной либо трехвальной.
Устройство роботизированной коробки передач
Крутящий момент передается от мотора на первичный, также называемый ведущим, вал. Преобразованный момент направляется на ведущие колеса со вторичного — ведомого. Разница между валами заключается в том, что на вторичном шестерни могут свободно вращаться, а на ведущем крепятся жестко. Часто ведомый делят на два, чтобы уменьшить его длину и соответственно, размеры коробки. Чтобы крутящий момент не подавался на колеса, выбирают положение «нейтраль». В таком режиме на ведомом вале свободно прокручиваются шестерни.
При использовании МКПП перед сменой передачи требуется нажать на педаль сцепления. В противном случае первичный вал не отсоединится от двигателя автомобиля. Электроника, встроенная в роботизированные модификации, снимает лишнюю нагрузку с водителя. Поэтому во время вождения человеку не нужно нажимать ногой на педаль сцепления.
После срабатывания сцепления, при помощи рычага коробки передач водитель перемещает синхронизаторы. Они представляют собой особые механизмы, выравнивающие частоту вращения ведомого вала и активируемой шестерни. Когда срабатывает сцепление, вращающий момент с нужным коэффициентом переносится на ведомый вал. Далее он подается на главную передачу и колеса.
Плюсы роботизированной коробки передач
Первые роботы были представлены, как изобретение, соединившее в себе положительные качества механики и автомата. Новинки с электронным блоком управления унаследовали от МКПП прочную конструкцию. При поломке нетрудно найти мастера, который произведет ремонт.
Улучшенные механизмы также отличает низкий расход топлива и масла в сравнении с АКПП. В сравнении со многими гидротрансформаторными, роботизированные модификации расходуют на 30% меньше горючего.
Вариаторные и гидротрансформаторные модели имеют более сложную конструкцию и чаще ломаются. Отличительное свойство роботов — это более простое управление, чем при эксплуатации механики.
К преимуществам роботизированных устройств относят и комфорт во время поездки. Для избавления от рывков в современных моделях устанавливаются два независимых сцепления. Такие коробки называют преселективными, у них переключение скоростей занимает 0. 02 секунды. Они позволяют при включенной передаче активировать следующую ступень, не делая перерыва в работе и сохраняя тягу. Комфорт во время поездки и улучшение динамики достигается за счет уменьшения момента разрыва мощности.
Двухдисковое сцепление в коробке передач-роботе
У робота может быть до 10 скоростей, как в недавно представленном компанией Volkswagen авто. Если выбрать МКПП, максимальное количество передач — всего 8. Аппараты с электронным блоком управления изобретены около 20 лет назад и запущены в массовое производство. Сейчас можно встретить как бюджетный седан, так и тюнингованный спорткар с роботизированной КПП.
Минусы роботизированной коробки передач
В отличие от живого водителя, робот не может почувствовать момент, когда смыкаются диски, и плавно переключить скорость. Поэтому движение может происходить с рывками. Чтобы сделать его более плавным, создатели роботизированных КП приняли меры. В улучшенных модификациях во моменты смены передачи электроника на некоторое время разрывает поток мощности, передаваемый к колесам от мотора. Поэтому исчезают неприятные провалы во время набора скорости.
Принцип работы роботизированной коробки передач
Такие конструкции меньших габаритов, с более плавным ходом, но они будут стоить дороже. В них устанавливается одиночный электромагнитный сервопривод. Механизм выбора передачи срабатывает быстрее, а время разрыва мощности сокращается.
Роботы требуют соблюдения правил эксплуатации. Водителю не следует сильно давить на газ, а при торможении рекомендуется нажимать на педаль посильнее. При резком наборе или буксовании коробка передач может выйти из строя. Необходимо следить, чтобы при передвижении не перегревалось сцепление.
Автоматика подстраивается под манеру езды владельца авто. В прошивке блока управления робота устанавливается режим, поддерживающий только один стиль. Еще один минус — для гонок на трассе придется покупать модификацию с гидроприводом, а стоить она будет намного дороже. Ремонт МКПП обойдется дешевле, и при поездках по изношенному дорожному покрытию такой механизм прослужит дольше. Электронный механизм может выйти из строя после неправильно выполненной перепрошивки или Чип-тюнинга. В худшем случае придется менять и сцепление.
Что лучше — роботизированная или автоматическая КПП
Автомат или робот – выбор непрост, а ведь есть еще и вариатор. Но вариатор не переключает скорости, так как там они изменяются плавно. То есть, он не является устройством переключения скоростей. А робота с автоматикой вполне можно сравнить по материальным параметрам, динамике разгона, поведению в неблагоприятных условиях — при пробуксовке, маневрировании на сложном дорожном покрытии.
Если рассматривать комфортность поездки, на первом месте коробка-автомат. Когда важнее стремиться к выгоде, лидирует роботизированная КП, у которой меньше расход топлива и масла. Но АКПП считают более предсказуемой при поездке. На вид при покупке может быть трудно оценить, робот или автомат перед будущим владельцем. В обоих вариантах отсутствует педаль сцепления, поэтому нужно заранее поинтересоваться, какой коробкой оснащена выбранная модель.
Ниже можете ознакомиться с таблицей сравнения АКПП и роботиированной КПП.
АКПП | Роботизированная КПП | |
Плюсы | Плавный разгон и движение | Конструкция проще, чем у АКПП |
Простота управления машиной | Экономия топлива и более высокий КПД по сравнению с АКПП | |
Не нужно постоянно заменять сцепление | Ремонт и обслуживание дешевле ,чем у АКПП | |
Минусы | КПД ниже, чем у робота | Движение рывками при старте и переключении передач |
Выше расход топлива | Медленнее переключаются передачи | |
Высокая стоимость, в том числе ремонта | Непредсказуемость поведения в тяжелых дорожных условиях |
Подведем итоги
Невозможно сказать, какая система лучше – автоматическая или роботизированная. Если бы такой вывод возможно было сделать для всех машин, производители уже давным-давно выпускали КП одного типа. При приобретении авто нужно учесть следующие факторы:
- На каких дорогах предполагается ездить – городских или загородных. Для загруженных улиц лучше АКПП, а при поездках по трассам подойдет и робот, так как не придется все время разгоняться и тормозить.
- Имеет ли значение расход топлива — у АКПП он несколько больше.
- Рекомендации уже опробовавших данную коробку.
- Цена АКПП, а также ее ремонт, дороже роботизированной.
- Ездить с АКПП комфортнее и водителю, и пассажирам, ведь нет резких толчков при разгоне.
Учтя все рекомендации, а также финансовые возможности, выбрать будет несложно.
какая из них лучше простыми словами
Разница робота от коробки автомат сразу незаметна. Водитель – новичок не сможет найти различия. В обоих передачи переключаются самостоятельно без участия человека. В действительности здесь присутствует много конструктивных и визуальных отличий.
Содержание
- 1 Как отличить автомат от робота визуально
- 2 Разница по конструкции
- 3 В чем разница по плавности и скорости переключения
- 4 Отличия в обслуживании и ремонте
- 5 По потреблению масла и топлива
- 6 Что лучше
- 7 Итог
2 агрегата имеют плюсы и минусы. Преимущества АКПП:
- более простое и удобное управление;
- невысокий расход топлива при большом количестве ступеней переключения;
- надежность и долговечность гидротрансформатора.
Плюсы робота:
- небольшая стоимость агрегата;
- малый вес изделия;
- хорошая динамика;
- доступный и недорогой ремонт.
Недостатки АКПП:
- неудобная динамика разгона автомобиля;
- высокие цены на запчасти;
- наличие гидротрансформатора снижает КПД агрегата.
Минусы робота:
- наличие пробуксовок, снижающих ресурс коробки;
- паузы при переключении передач;
- в отличие от автомата щелканье скоростей более резкое;
- останавливаясь, необходимо переставлять рычаг в нейтральное положение ручным способом.
Учитывая сильные и слабые стороны агрегатов, каждый водитель выбирает для себя приемлемый вариант, ну а наше мнение высказано дальше.
Как отличить автомат от робота визуально
По фото визуальных отличий незаметно. В действительности они есть, и опытный человек внешне их сразу найдет. Первое — это рычаг селектора. В АКПП следующие положения:
- Р — парковка;
- N – нейтраль;
- R — задняя передача;
- D — перемещение вперед.
Существуют и другие, они отличаются в зависимости от модели. У робота заметны положения:
- N – нейтральная;
- R – задняя;
- D – движение вперед.
Парковка отсутствует.
Отличить вариатор от других агрегатов можно, внимая имеющиеся режимы. Кроме основных положений в АКПП могут присутствовать «L», «2», и «3». У вариатора только один режим — «L».
Разница по конструкции
АКПП отличается от робота наличием:
- Гидротрансформатора, выполняющего функцию сцепления. Обеспечивает плавное без рывков переключение передач. Работа осуществляется на основе анализа полученных сигналов о режиме движения и оборотах двигателя автомобиля.
- Редуктора — система зацепления из зубчатых колес и шестерен.
Переключается в автоматическом режиме, достигая мотором определенных оборотов.
Роботизированная коробка в отличие от АКПП выполняется в 2-х вариантах:
- Обычная механика, но с присутствующим электронным блоком, подающим команды на щелканье скоростей.
- Усовершенствованная РКПП с двумя системами сцепления.
В конструкцию робота входят:
- 2 вала с сцеплением;
- актуатор или сервопривод;
- электронный блок.
Переключается в автоматическом порядке. Отвечает электронный блок управления, что является главным отличием робота. Далее представлено видео, где наглядно показывается функционирование АКПП и робота.
В чем разница по плавности и скорости переключения
По функциональным характеристикам на автомате ездить удобнее. Связано с тем, что здесь передачи переключаются плавно. Вручную ничего делать не требуется.
Робот не в состоянии быстро гасить рывки. Автомобиль движется динамичнее, меньше потребляет топлива, а скорости щелкаются быстрее. Возможен переход на полу ручное управление. Оно не полное, переключаться можно только в одном положении.
Отличия в обслуживании и ремонте
АКПП нуждается в правильном сервисе. Выражается в следующем:
- Регулярная замена масла через определенный период.
- Установка нового фильтра, который забивается различными мелкими частицами.
- Промывка коробки. Совершается, когда у АКПП большой пробег.
Необходимо осуществлять регулярную плановую компьютерную диагностику агрегата. Если процедуру проводить вовремя — возможно выявление проблем на ранней стадии, что исключит вероятность серьезного ремонта.
Отличительная особенность обслуживания робота — диагностика электронного блока. Отсюда возникают все неполадки. Электронную систему нужно регулярно адаптировать под ресурс трансмиссии. В чистом состоянии должен находиться мехатронный блок. Не допускается наличие загрязнений или подтеков смазки на его поверхности.
По потреблению масла и топлива
Если агрегаты находятся в хорошем состоянии, то и расхода жидкостей в автомате и роботе наблюдаться не должно. По рекомендациям завода замена смазочного материала вообще не должна проводиться. Водители не придерживаются рекомендаций и меняют масло в коробке через 60000 км пробега. Забегая вперед, стоит сказать, что это правильно, ведь производитель заинтересован, чтобы ресурс агрегата не превышал 200к, а обновляя смазку, продлевается жизнь этого узла. Механики автомастерских аналогичного мнения.
У автомобилей одинаковой мощности потребление горючего наблюдается больше у того, где установлен автомат. Отличие небольшое. Многое зависит от стиля езды. Если не перегружать автомобиль и плавно нажимать на газ, то даже с АКПП расход существенно снизится.
Что лучше
Ответить можно на основании отзывов. Водители, привыкшие к АКПП, на 70% остаются ее приверженцами. Им нравится плавный разгон автомобиля и простота управления.
Итог
Однозначно дать совет по выбору АКПП или робота возможно, проанализировав текущие потребности и бюджет водителя. Когда денег достаточно подойдет автомат, но мысленно стоит готовится, что на ремонт агрегата должна быть отложена некая сумма. Взамен владелец получит более удобное передвижение. Когда бюджет меньше – стоит рассмотреть коробку робот.
Оставить отзыв
Роботизированная коробка передач (МКПП) и ее работа
Помимо автоматических и механических коробок, существуют и другие типы, одинаково используемые в автомобилях. Такова роботизированная коробка передач. В простонародье его часто называют ящиком-роботом. Это устройство сочетает в себе механические и автоматические функции под одним корпусом. В частности, на РКПП автоматизированы функции МКПП и выключения сцепления.
Таким образом, эта ручная коробка, получив «информацию» от водителя, и, в зависимости от условий движения, начинает автоматически управляться специальным электронным блоком. Эта коробка передач вобрала в себя лучшие характеристики автоматических и механических коробок передач, в том числе экономичный расход топлива, простоту управления и надежность в эксплуатации.
Кроме того, роботизированная коробка по цене более доступна, чем автоматический аналог. В последнее время такая коробка очень популярна не только у производителей, но и у автолюбителей.
Конструкция МКПП
Эту коробку еще называют полуавтоматической. И хотя роботизированные коробки передач различны по своему устройству, можно выделить основные их элементы. Это наличие механической коробки передач, сцепления, привода к нему, самой передачи и блока управления. Основой устройства РКПП является механическая коробка передач.
Привод на редукторе гидравлический или электрический. Электропривод основан на работе сервомеханизмов. А в гидроприводе ведущую роль играют гидроцилиндры. В первом случае у нас нет энергопотребления и ниже скорость. Во втором случае необходимо поддерживать заданную величину давления, следовательно, возрастает расход энергии.
Роботизированная коробка передач с электроприводом используется в недорогих моделях автомобилей, а с гидроприводом — в дорогих и даже спортивных автомобилях. И это вполне естественно. Действительно, при использовании гидравлического привода замечается высокая скорость переключения передач. Система управления РКПП электронная и управляет датчиками и другими устройствами.
Рекомендуемая статья: Типтроник: что это такое?
Выполнение работы МКПП
Феррари Калифорния имеет семиступенчатую роботизированную коробку «F1 DCT»
В автомобиле рычаг КПП расположен рядом с рычагом МКПП, но переключение производится вперед-назад. А в спортивных автомобилях рычаг скорости заменен двумя педалями. При нажатии на одну из них скорость увеличивается, а при нажатии на другую — уменьшается.
Принцип работы роботизированной коробки передач не сложен, он сочетает в себе механику и автоматику. Как только произошло переключение передач и нажатие на педаль акселератора, сигнал передается на блок управления. Коробка передач начинает выдавать информацию о требуемой скорости и текущей скорости. В свою очередь блок подбирает оптимальное значение скорости и нужный момент, когда его нужно переключить.
Благодаря этому происходит синхронная работа всех элементов устройства. Именно системный блок управляет работой гидромеханики, а именно включает и размыкает сцепление. Весь этот процесс незаметен для водителя, так как все процессы совпадают с движением ручки КПП.
Так как электроника быстро реагирует на действия водителя и дорожную обстановку, то выключение сцепления осуществляется автоматически без его участия. Для парковки выберите заднюю или нейтральную передачу, нужно нажать обе педали, а затем выбрать нужное положение рукоятки согласно выбранному варианту.
Сцепка в автомобиле с механической коробкой передач в основном необходима для начала движения транспортного средства. Для того чтобы добиться быстрого изменения скорости, необходимо прекратить нажатие на педаль газа и установить ручку управления скоростью в нужное положение.
Устройство и схема Механическая коробка передач
Механическая коробка передач состоит из определенных узлов. Условно схема роботизированной коробки передач выглядит следующим образом. Обычная механическая коробка передач, приводы, система управления и внешние датчики. Стоит отметить, что работа МКПП совсем не похожа на работу автоматической коробки. Это больше можно сравнить с работой механиков с элементами автоматики.
Рекомендуемый артикул: Топливный насос (ТНВД) ВАЗ 2109 (карбюратор) и его замена
Рассмотрим устройство роботизированной коробки передач. Она имеет два ведущих вала, один находится в полости другого. Внешний вал имеет шестерни для четных передач, а внутренний вал имеет шестерни для четных передач. Оба вала имеют сцепление. Приводы представляют собой электрические и гидравлические приводы, подробно рассмотренные выше.
Основным элементом РКПП является блок управления, оснащенный мощным процессором. Внешние датчики подключаются к нему через специальные порты. Также чаще всего автомобили оснащаются бортовыми компьютерами, которые также подключаются к системе управления. Система управления имеет память и определенные алгоритмы работы, которые успешно обрабатывают поступающие на них сигналы и управляют коробкой передач и переключением передач.
А вот и видео о том, как правильно пользоваться коробкой-роботом:
4-ступенчатая автоматическая коробка передач — Техническое обсуждение
Maxwell777
1
Ранее я в шутку упомянул товарищу по команде, что нам следует переделать 4-ступенчатую коробку передач, но теперь, когда я об этом думаю, кто-нибудь еще делал 4-ступенчатую коробку передач и управлял ею, как автоматической коробкой передач в автомобиле? Это кажется довольно простым: установите энкодер на валу, чтобы определить, глохнет ли робот (пытается толкнуть другого робота) или прекратил ускорение (разогнался до полной скорости), и в ответ переключайтесь либо на повышение, либо на понижение.
Делал ли кто-нибудь что-нибудь подобное и как вы думаете, стоит ли это делать?
Эрик
2
FRC0033, Killer Bees, сделали это много лун назад. http://www.chiefdelphi.com/media/papers/1580
Имейте в виду, что используемые двигатели больше не соответствуют стандартам FRC.
И да, это было автоматически. Кажется, я помню, что соответствующие фильтры кода оказались в продукте спонсора, потому что они были удобны.
васайанвер97
3
Не уверен, что кто-то когда-либо делал это раньше, но с практической точки зрения я не могу представить ситуацию, которая оправдывала бы сложность и относительную громоздкость 4-ступенчатой коробки передач.
С точки зрения дизайна это относительно просто. Это будет либо добавление дополнительной ступени переключения (если вы хотите попробовать использовать валы/детали COTS), либо специальный вал переключения и многопозиционный цилиндр/привод.
Если бы вы хотели, чтобы все четыре скорости были на одном валу, вам, вероятно, было бы проще использовать специальный шаровой переключатель. (Хотя у меня нет опыта работы с двухскоростными приводами.)
Maxwell777
4
ЭрикХ:
FRC0033, Killer Bees, сделали это много лун назад. http://www.chiefdelphi.com/media/papers/1580
Имейте в виду, что используемые двигатели больше не соответствуют стандартам FRC.
И да, это было автоматически. Кажется, я помню, что соответствующие фильтры кода оказались в продукте спонсора, потому что они были удобны.
Отлично. Им удалось сделать его довольно компактным. Он не выглядит намного больше, чем ваша средняя одноступенчатая коробка передач.
Был ли он построен/использован? Есть видео об этом?
песочница
5
Команда 968 несколько лет выпускала 4-ступенчатую коробку передач. Я хочу сказать, что это были 2004 и 2005 годы. Я не помню, правда, было ли это автоматическое переключение передач.
В этом году на модели 696 мы опробовали алгоритм автоматического переключения на нашей 2-ступенчатой передаче и не обнаружили заметного увеличения времени прохождения поля по сравнению с оставлением его на высокой передаче, даже при изменении точки переключения в диапазоне заданных значений. .
asid61
6
песочница:
Команда 968 делала 4-ступенчатую коробку передач пару разных лет. Я хочу сказать, что это были 2004 и 2005 годы. Я не помню, правда, было ли это автоматическое переключение передач.
На модели 696 в этом году мы опробовали алгоритм автоматического переключения на нашей двухступенчатой передаче и не обнаружили заметного увеличения времени прохождения поля по сравнению с оставлением его на высокой передаче, даже при изменении точки переключения в диапазоне заданных значений.
Один из наших наставников сделал график ускорения без трения с возможностью выбора скорости, исчисления и прочего. В основном это показало, что скорости от 10 до 30 кадров в секунду будут ускоряться почти с той же скоростью, пока не достигнут максимальной скорости. Единственное реальное изменение скорости ускорения было замечено, когда мы изменили входные данные с 4 до 6 см.
Автоматическое переключение не очень сложно. Обычно вы бы включали высшую передачу, но у водителя была бы кнопка отключения пониженной передачи, чтобы перейти на пониженную передачу для обычного вождения. Тогда вы можете просто поместить датчик тока в цепь двигателя и переключаться на пониженную передачу всякий раз, когда ток становится слишком высоким.
4 скорости кажутся мне излишними, потому что все, что вам действительно когда-либо понадобится, — это обычная ведущая шестерня и шестерня с низким толканием / позиционированием.
Вы также можете просто использовать ШИМ-управление, чтобы уменьшить рабочий цикл двигателей при скачках тока.
Джеффи
7
Максвелл777:
Делал ли кто-нибудь что-нибудь подобное и как вы думаете, стоит ли это делать?
Я действительно думаю, что при достаточной работе над ним это может быть лучшим решением, чем одно- или двухскоростной привод. Настоящая проблема, с которой сталкивается любая команда, — это изменение скорости по сравнению с фактическим преимуществом, полученным от новой скорости.
Примечание: я считаю, что 217 сделал CVT в 2002 году. Это может представлять интерес.
BBray_T1296
8
Вот основная проблема, связанная с чем-либо большим, чем одно- или двухступенчатая коробка передач:
Время
Поле имеет длину 54 фута и (в этом году) ширину 25 футов. Самое дальнее расстояние, которое вам может понадобиться преодолеть по прямой, составляет ~ 60 футов.
Вопрос не в том, получишь ли ты больше максимальной скорости на 4-х передачах, а в том, сможешь ли ты сделать это за 60 футов, включая остановку. Если ваша максимальная скорость по прямой составляет 30 кадров в секунду (или 1116,437 кадров в секунду, если на то пошло), если вы не можете достичь указанной скорости к тому времени, когда вы преодолеваете длину корта, у вас неправильно спроектированная коробка передач.
В этом году мы использовали трансмиссию со скоростью 5,5 кадров в секунду и 15,5 кадров в секунду с 6 CIMS в шаровых переключателях. Фактическое, проверенное, реалистичное время разгона, которое мы получили от старта на первой передаче, достижения 5,5 кадров в секунду, а затем переключения на более высокую передачу «на лету», только дало нам едва ли поддающееся измерению время. Мы, как и большинство, если не все команды, использующие переключаемые коробки передач, используем их не для уменьшения времени разгона, а для выбора крутящего момента в зависимости от скорости — пониженная передача для вспашки, высшая передача во всех остальных случаях. Интеграция некоторого умного кода, чтобы решить, какую передачу использовать в зависимости от скорости вращения колеса, безусловно, хорошая вещь, но не то, почему для дизайна были выбраны переключатели.
Является ли создание компактной 4-ступенчатой трансмиссии отличным межсезонным проектом? конечно, но подумайте об этом, прежде чем использовать его в игре следующего года: поле — это все.
Если вы экономите 0,1 секунды, пересекая поле с новой системой, но делаете это только 2-3 раза за матч, стоит ли прикладывать все усилия только ради дополнительных 0,3 секунды, которые вы получаете? Кроме того, если у нас есть другая игра, такая как 2010 или 2010, больше скоростей бесполезно, потому что поле еще меньше.
Кроме того, вы когда-нибудь получите прямолинейный путь? чаще всего нет. На вашем пути будет какой-то элемент поля или один из 5 других роботов, которыми вам придется управлять. Рулевое управление замедляет вас во всех случаях движения танка, так как вы должны замедлять одну сторону, чтобы повернуть в этом направлении. Это еще больше помешает вашим возможностям.
Извините за Дебби-Даунер, но это мои 0,02 доллара
1 Нравится
Abhishek_R
9
В этом году мы использовали автоматическое переключение передач, и оно помогло нам быстрее набрать скорость. Я не могу комментировать конкретный технический аспект, почему, но и в 2013, и в 2014 году наш робот всегда стартует с 1-й, затем переключается на 2-ю на лету, а затем обратно на 1-ю, когда мы останавливаемся. Это снижает нагрузку на батарею — мы могли оставить ее на секунду все время, пока у нас была свежая батарея, но обнаружили, что она может быстро разрядиться.
техтигр1
10
порекомендуйте меньше светодиодов на роботе в следующем году 624, это может сэкономить заряд батареи :].
Стивен Янчура
11
Когда я был студентом на 195-м в 2005 году, я скопировал дизайн 33-го, внес несколько изменений, и в том же году мы использовали его на нашем роботе с нашим (на тот момент) многолетним гусеничным приводом. Это было круто, весело, и это был отличный опыт, НО совершенно ненужный.
Джон Фогарти
12
техтигр1:
порекомендуйте меньше светодиодов на роботе 624 в следующем году, это может сэкономить заряд батареи :].
Не то, чтобы эта ветка для этого, но количество светодиодов, которые у них были на их роботе… Я даже не думаю, что они потребляли намного больше, чем ампер.
Джо_Росс
13
Джеффи:
Я действительно думаю, что при достаточной работе над ним это может быть лучшим решением, чем одно- или двухскоростной привод. Настоящая проблема, с которой сталкивается любая команда, — это изменение скорости по сравнению с фактическим преимуществом, полученным от новой скорости.
Примечание: я считаю, что 217 сделали вариатор в 2008 году. Это может представлять интерес.
Вот технический документ 217 об их вариаторе (от 2002 г.). http://www.chiefdelphi.com/media/papers/1361
Ник_Лоуренс
14
Team 1503 построила межсезонную трансмиссию, в которой использовались две 4-ступенчатые коробки передач, разработанные Пэтом Фэйрбэнком. Проверьте это здесь.
-Ник
гуреллиа53
15
Максвелл777:
Делал ли кто-нибудь что-нибудь подобное и как вы думаете, стоит ли это делать?
Это было бы здорово и весело спроектировать, но, вероятно, нецелесообразно для игры FRC, если использовать ее как автоматическую коробку передач. Как уже говорили другие люди, поле слишком маленькое, чтобы значительно сократить время в пути.
Автомобильные автоматические трансмиссии используются из-за узкого диапазона скоростей от источника питания (двигателя) и высокого диапазона выходных скоростей. Электроприводы обычно не используют коробку передач с переключением передач, потому что двигатель создает крутящий момент от 0 до высоких оборотов в минуту, плюс они могут снизить затраты, связанные с коробкой передач и главной передачей.
Я считаю, что 4 скорости более полезны в FRC, если они используются как трансмиссия сельскохозяйственного трактора, где разные скорости используются для разных задач. Например:
скорость 1 — отбор мощности
скорость 2 — сверхнизкая передача/высокая точность вождения (4 кадра в секунду)
скорость 3 — низкая передача для обычной игры и ускорения (8 кадров в секунду)
скорость 4 — высокая передача для быстрое перемещение 60 футов (16 футов в секунду)
апальд
16
Я не думаю, что FRC нужна 4-ступенчатая коробка передач.
Основываясь на работе по моделированию, которую я проделал с переключением передач, я обнаружил, что автоматическое переключение на более высокую передачу для улучшения ускорения полезно только в том случае, если низкая передача была очень высокой, около 8 кадров в секунду для робота 4 CIM весом 150 фунтов, и это приводило к желаемому разбросу передаточных чисел. <2:1, чтобы установить высокую передачу около 15 кадров в секунду. Все это привело (в симуляции) к оптимальному времени разгона, времени до дистанции (короткой и длинной) и использованию батареи для маневров захвата и размещения (которые могут все чаще использовать «низкую» передачу в качестве передачи для маневров на короткие дистанции).
Однако для привода 4 CIM скорость 8 кадров в секунду не ограничивается тяговым усилием при 40А/двигатель с любым достаточно цепким колесом. Таким образом, возникло желание иметь 3-ступенчатую коробку передач, где 2-3 используются для «нормальной» игры, а 1 используется для толкания.
Давным-давно, когда мощность мотора была значительно ограничена, последовательное переключение на более высокую передачу значительно улучшало производительность (по сравнению с увеличением мощности, которое сейчас распространено). Когда разрабатывалась 33-ступенчатая 4-ступенчатая, так и было.
Используя методы переключения с собачкой и сеткой, проще последовательно объединить 2 2-скоростных переключателя с разным разбросом, чем построить собственный 3-скоростной (с шаровым переключением 3-скоростная конструкция является тривиальной задачей, так как вы просто добавляете 1 больше переключенных передач). Однако это приводит к комбинации сдвигов L-L, L-H, H-L, H-H, где сдвиг 2<->3 представляет собой сдвиг «двойного обмена». Инженеры автомобильных трансмиссий знают, что двойное переключение передач (более одного элемента включения и выключения) — это плохо, и его очень сложно правильно синхронизировать. Это может привести к тому, что вы временно переключитесь на другую передачу (например, при переключении со 2-й на 3-ю вы можете на мгновение оказаться на 1-й), что очень плохо. Таким образом, ответ заключается в том, чтобы переключаться между прыжками, переходя на 1-2-4 или 1-3-4. Затем вы получаете довольно классное программное обеспечение и большую работу по проектированию, чтобы оптимизировать все механизмы, чтобы получить желаемое преимущество в производительности. Определенно крутой проект, если вам нужна инженерная задача, но, вероятно, он того не стоит для робота FRC.
Итак, вы возвращаетесь назад и спрашиваете, почему вы хотели 3 скорости вместо 2 (или 1).
Теперь немного об автоматических коробках передач в автомобилях. Современные автоматические трансмиссии обычно делятся на 2 категории: планетарное мокрое сцепление и автоматизированное ручное/сухое сцепление.
Автоматизированные мануалы в основном представляют собой серию собачек (или синхронизаторов, которые представляют собой более сложные собачки), каждая из которых имеет 2 «шестерни» и может переключаться между 1, 2 или нейтралью. При параллельном включении многих из них можно выбрать любую отдельную передачу (по одной за раз). Вход также связан с двигателем через сцепление, которое можно отпустить во время смены. Коробки передач с двойным сцеплением имеют два из этих путей с отдельными сцеплениями и могут «предварительно выбирать» другую передачу на другом пути, а затем включать ее, контролируя отпускание одного сцепления и включение другого.
Планетарные трансмиссии с мокрым сцеплением в основном представляют собой комбинацию планетарных передач и сцеплений, которые либо блокируются (привязывают сегмент к «массе»), входные (привязывают сегмент к двигателю/мотору), либо соединяют 2 сегмента вместе. Практически всегда это делается с мокрыми многодисковыми сцеплениями, которые можно проскальзывать для плавного переключения. Если вы хотите найти какие-нибудь классные схемы шестерен, ищите составные планетарные передачи типа Симпсона или Равиньо, это базовые конструкции 3+R и 4+R.
Матовый_C
17
Джеффи:
Примечание: я считаю, что 217 сделали CVT в 2002 году. Это может представлять интерес.
Команда 190 также имела вариатор в 2002 году, хотя мы проехали всего около 20 футов в начале матча, прежде чем припарковать его на оставшуюся часть.
asid61
18
Джеффи:
Я действительно думаю, что при достаточной работе над ним это может быть лучшим решением, чем одно- или двухскоростной привод. Настоящая проблема, с которой сталкивается любая команда, — это изменение скорости по сравнению с фактическим преимуществом, полученным от новой скорости.
Примечание: я считаю, что 217 сделали CVT в 2002 году. Это может представлять интерес.
Их «вариатор» на самом деле является бесступенчатой трансмиссией. Большинство конструкций CVT и IVT бесполезны для FRC, потому что их единственной целью является выходная скорость, а не крутящий момент. 217 является примером привода с постоянным крутящим моментом. FRC использует электродвигатели, поэтому нам не нужна бесступенчатая трансмиссия/привод с постоянным крутящим моментом.
Эрик
19
Максвелл777:
Был ли он построен/использован? Есть видео об этом?
Отвечая на первый вопрос, да, я верю, что он был построен и использовался в 2004 году. (И, по-видимому, довольно эффективно.