Робот трансмиссия: 6 правил, о которых мало кто знает :: Autonews

Содержание

Описание принципов работы роботизированной КПП DCT Хендай

Рассмотрим DCT автомобилей Hyundai: принцип работы, характерные особенности, плюсы и минусы.

Роботизированная трансмиссия — новшество из мира спортивных автокаров

Роботизированная КП (DCT Хендай) — преселиктивная коробка передач, попавшая на любительский рынок в модифицированном виде относительно недавно из автоспорта, оснащенная прямым включением и двумя сцеплениями, на которые возложены разные функции:

  • Контроль над нечетными передачами.
  • Контроль над четными передачами.

Сравнительно быстрый и, что немаловажно, плавный разгон, в процессе которого скорости переключаются в доли секунды — главные особенности роботизированной трансмиссии автомобиля Hyundai. Кроме этого, сочетание комфортного управления транспортным средством, которое дает автомат, с неоспоримым экономичным режимом и динамикой от МКП — так же отличительная характеристика роботизированной КП, относящиеся к достоинствам этой трансмиссии.

К преимуществам так же можно отнести следующее:

  • дешевле автоматической КП;
  • небольшая масса робота;
  • некоторые модели Hyundai оснащены подрулевыми лепестками — альтернатива традиционному рычагу переключения скоростей, что позволяет быстро поставить необходимую передачу, а значит предать динамичности транспортному средству.

Корейские кроссоверы премиум класса — например, Hyundai Tucson (2016 года), при желании автолюбителя могут комплектоваться 7-ступенчатой роботизированной коробкой с двойным сцеплением и подрулевыми лепестками (несмотря на название, они расположены сразу за рулем). Данная система КПП идет исключительно с силовой установкой мощностью в 175 лошадиных сил.

Категорически противопоказаны пробуксовки, страдает плавность переключения скоростей, при даже кратковременной остановке необходимо переходить в нейтральное положение. Это очевидные недостатки роботизированной коробки. К ним же следует присовокупить дороговизну устройства, как при приобретении, так и в последующем обслуживании и ремонте.

Идеальной коробки передач не существует. Поэтому, выбирая, необходимо расставлять приоритеты. То есть, что предпочтительней: динамика, стоимость, экономичность или комфорт. Определившись, проще осуществить правильный выбор относительно трансмиссии.

её отличие от автоматической, плюсы и минусы

Тяговые характеристики двигателей внутреннего сгорания и их приспособляемость к нагрузке недостаточны для прямого привода. Для адаптации используются разнообразные типы коробок перемены передач, которые позволяют изменить частоту вращения в достаточно широком диапазоне.

Помимо этого, такой механизм обеспечивает возможность движения задним ходом, длительной остановки автомобиля с работающим силовым агрегатом.

Коробка передач робот оснащается автоматом для управления работой устройства в заданном режиме с учетом нагрузки и других условий движения. Процессом руководит электронный блок, запрограммированный определенным образом.

Водитель осуществляет выбор алгоритма и задает его при помощи селектора, кроме того, он может перенимать управление работой механизма и производить переключения как на обычной механике.

Использование роботизированных коробок обеспечивает водителю максимально комфортные условия. Нет необходимости отвлекаться и терять время на переключения передач, а заложенные в процессор программы обеспечивают (в зависимости от условий движения) максимальную экономию топлива.

Большинство ведущих автопроизводителей, и АвтоВАЗ в их числе, широко используют коробки передач такого типа на транспортных средствах разных классов.

Что такое коробка передач робот

В настоящее время существует множество разнообразных конструкций механизмов автомобильных трансмиссий. Для ответа на вопрос:  коробка передач робот — что это такое?, следует разобраться в ее устройстве, изучить принцип работы и проанализировать достоинства и недостатки. Практически любой сложный механизм имеет свои плюсы и минусы,  устранение которых невозможно без коренной переделки системы.

По своей сути роботизированная коробка является логическим развитием традиционной механической. В ней функции управления переключением передач автоматизированы и контролируются электронным блоком.

Помимо этого процессор дает команду на исполнительный механизм сцепления для разобщения двигателя и трансмиссии при перемене передаточного числа.

Роботизированная коробка работает в комплексе с иными элементами трансмиссии. Автоматизированное управление согласуется с работой сцепления, предназначенного для обеспечения переключений.

Устройство и принцип работы

За все время развития автомобилестроения предпринимались множественные попытки упростить управление трансмиссией. Первые удачные конструкции роботизированных коробок передач, пошедшие в серию, появились только после оснащения машин процессорами. Все попытки автоматизировать управление при помощи электромеханических и гидравлических устройств не дали положительных результатов.

Они оказались слишком ненадежными и не обеспечивали приемлемой скорости переключения. Еще одним недостатком такого рода коробок была излишне высокая сложность и, как следствие, запредельная стоимость.

Решить все технические проблемы стало возможным только с появлением компактных и недорогих процессоров и датчиков, контролирующих режимы работы двигателя и трансмиссии.

Конструкция

Многие производители автомобилей самостоятельно занимались разработкой данного класса механизмов. Это обеспечило достаточно большое разнообразие конструкций коробок передач роботов, тем не менее, можно выделить в них общие элементы:

  • электронный блок управления;
  • механическая коробка передач;
  • сцепление фрикционного типа;
  • система управления переключением передач и муфтой.

Нередко функции электронного блока выполняет бортовой компьютер, контролирующий работу системы питания и зажигания в силовом агрегате. Процессор устанавливается вне картера коробки и соединяется с нею кабельными системами. Особое внимание при этом уделяется защите соединений, используются специально разработанные уплотнители. Нередко контактные группы покрываются тонким слоем золота для предотвращения окисления.

За основу роботизированных коробок обычно берутся хорошо себя зарекомендовавшие устройства. Так, компания Mercedes-Benz при изготовлении агрегата Speedshift использовала АКП 7G-Tronic, вместо гидротрансформатора использовали многодисковое сухое сцепления фрикционного типа.

По аналогичному пути пошли и баварские автомобилестроители из BMW, оснастив шестиступенчатую механическую коробку автоматизированной системой управления.

Обязательным элементом, обеспечивающим работу коробки, является механизм сцепления. В случае с роботизированным устройством применяется конструкция фрикционного типа с одним или несколькими дисками. В последние годы появились трансмиссии с двойным механизмом сцепления, работающими параллельно. Такая конструкция обеспечивает передачу крутящего момента от двигателя без прерывания.

Роботизированные трансмиссии мировых автопроизводителей
Тип трансмиссии С одним сцеплением С двумя сцеплениями
Audi R-Tronic   +
Audi S-Tronic   +
Alfa Romeo Selespeed +  
BMW SMG +  
Citroen SensoDrive +  
Ford Durashift +  
Ford Powershift
  +
Lamborghini ISR   +
Mitsubishi Allshift +  
Opel Easytronic +  
Peugeot 2-Tronic +  
Porsche PDK   +
Renault Quickshift +  
Toyota MultiMode +  
Volkswagen DSG   +

Системы управления работой сцепления и переключением передач бывают двух видов: с электрическим или гидравлическим приводом. Каждый из вариантов имеет свои положительные и отрицательные стороны. Возможны комбинации из названных выше способов управления коробкой, позволяющие максимально использовать достоинства обеих конструкций и свести к минимуму их недостатки.

Электрический привод сцепления использует сервомоторы, которые обеспечивают минимальное энергопотребление. Отрицательным моментом является крайне низкое время переключения передач (в пределах от 300 мс до 500 мс), что приводит к рывкам и повышенным нагрузкам на детали трансмиссии.

Гидравлические приводы работают значительно быстрее, это делает возможным оснащение такими коробками даже спортивных автомобилей. На суперкаре Ferrari 599GTO время переключения составляет всего – 60 мс, а у Lamboghini Aventador и того меньше – 50 мс. Такие показатели обеспечивают данным машинам высокие динамические характеристики при сохранении плавности движения.

Принцип действия

Для того, чтобы понять как работает роботизированная коробка передач, следует получить представление об алгоритме работы ее механизмов.

Водитель запускает двигатель, выжимает педаль тормоза и переводит селектор в определенное положение. Привод сцепления разрывает поток мощности, а исполнительный механизм коробки производит подключение выбранной передачи.

Водитель отпускает тормоз и плавно увеличивает обороты, автомобиль начинает движение. В дальнейшем все переключения производятся в автоматическом режиме, при этом учитываются заданный режим и данные от датчиков. Управление механизмом осуществляется процессором в соответствии с выбранным алгоритмом. При этом у водителя имеется возможность вмешиваться в работу коробки.

Видео — роботизированная КПП (робот):

Полуавтоматический режим роботизированной трансмиссии аналогичен функции ручного управления автоматической коробки — Tiptronic. В таком случае водитель при помощи рычага селектора или переключателей установленных на рулевой колонке производит переключения передач с понижением или повышением. Отсюда исходит и другое название роботизированной коробки – секвентальная.

Трансмиссия такого типа получает все большее распространение на автомобилях. При этом наблюдается следующее разделение: коробками с электрическими сервомоторами комплектуются бюджетные модели. Ведущие автопроизводителя разрабатывают и выпускают серийно следующие типы механизмов:

  • Citroen – SensoDrive;
  • Fiat — Dualogic;
  • Ford — Durashift EST;
  • Mitsubishi — Allshift;
  • Opel — Easytronic;
  • Peugeot – Tronic;
  • Toyota – MultiMode.

Для более дорогих моделей производятся коробки с гидравлическим приводом:

  • Alfa Romeo — Selespeed;
  • Audi — R-Tronic;
  • BMW — SMG;
  • Quickshift от Renault.

Самая продвинутая по показателям роботизированная коробка ISR (Independent Shifting Rods) устанавливается на суперкары от компании Lamborghini.

Отличие роботизированной коробки передач от автоматической

Развитие и невысокая стоимость электронных блоков управления сделали возможным их применение на серийных моделях машин. Они имеют разные виды трансмиссии и возникает закономерный вопрос — в чем разница между коробкой передач роботом и автоматом? Если таковые отличия существуют, то какой вид из них будет лучше отвечать требованиям водителя и на какие характеристики следует обратить внимание при выборе автомобиля.

Разница между роботизированной коробкой и автоматом состоит в конструкции сцепления. Вместо гидротрансформатора в ней используется одно- или многодисковое сухое сцепление фрикционного типа.

В редукторе, как в механике, ведущие и ведомые шестерни находятся в постоянном зацеплении и задействуются они при помощи специальных муфт. Для уравнения угловых скоростей используются синхронизаторы.

Видео — тест драйв Лада Приора с роботом АМТ:

В автоматических коробках преимущественно используются редукторы планетарного типа и сложная система управления их функционированием. В первом и втором варианте выбор передаточного отношения определяется автоматикой. Это освобождает водителя от необходимости отслеживать режимы работы двигателя и производить переключения.

В сравнении автоматической коробки с роботом, лидером по такому показателю, как экономичность, является второе устройство. В сухом сцеплении механические потери значительно ниже, нежели у гидротрансформатора.

С другой стороны, автомат лучше обеспечивает плавность движения и езда в таком автомобиле более комфортная. Еще одним недостатком такого типа трансмиссии является дороговизна ремонта, который может выполняться только высококвалифицированными специалистами в условиях техцентра.

При выборе между роботизированной коробкой и автоматом следует принимать все вышеперечисленные факторы. Для недорогих бюджетных моделей существенными являются стоимость автомобиля и издержки на его содержание. При покупке элитных автомобилей такие вопросы обычно не имеют особого значения. Для водителя разницы в управлении автоматом или роботом практически нет.

Роботизированная коробка передач плюсы и минусы

Сложные системы, к каковым относятся и автомобильные трансмиссии, имеют вполне определенные достоинства и недостатка. Ниже приведен анализ плюсов и минусов в конструкции и эксплуатации роботизированной коробки передач. При этом в расчет принимаются динамические, стоимостные и некоторые другие характеристики агрегата.

К перечню положительных сторон коробки передач с роботизированным управлением можно отнести следующее:

  • Высокая надежность механизма редуктора, проверенного длительной эксплуатацией.
  • Применение сухого сцепления фрикционного типа способствует снижению потерь и уменьшению расхода топлива.
  • Небольшое количество эксплуатационной жидкости – трансмиссионного масла порядка 3-4 литров, против – 6-8 литров у вариатора.
  • Высокая ремонтопригодность роботизированной коробки (фактически в качестве ее основы используется хорошо известная механика).
  • Автоматика повышает ресурс сцепления до 45 – 55 % по сравнению с традиционным управлением педалью.
  • Наличие полуавтоматического режима, позволяющего водителю вмешиваться в работу агрегата при движении в сложных дорожных условиях на подъеме или в пробке.

Достоинства КПП «робот» очевидны, что способствует повышению популярности данного типа трансмиссии на автомобилях разного класса. Усилиями инженеров и конструкторов агрегат постоянно совершенствуется, его характеристики улучшаются.

Видео — как работает роботизированная коробка передач на Лада Приора:

Тем не менее, у роботизированной коробки передач имеются и некоторые минусы:

  • Невозможность перепрошивки процессора и задания иного алгоритма управления с целью повышения динамических характеристик автомобиля.
  • Невысокая скорость перемены передач у коробок с электрическими сервоприводами, которые невозможно исправить без переделки всей конструкции.
  • Возможность пробуксовки сцепления и перегрева механизма при движении на низкой скорости в горку или в городской пробке. Опытные водители рекомендуют в таком случае использовать режим Tiptronic.
  • Частые рывки при автоматическом переключении передач, сброс газа перед данной операцией или равномерный режим движения, позволит снять остроту проблемы.

У робота есть целый ряд преимуществ перед иными видами трансмиссий и некоторые недостатки. Такой тип механизма рекомендуется водителям со спокойной манерой управления автомобилем.

Для любителей прокатиться с ветерком такая коробка будет слишком задумчивой. Все имеющиеся минусы механизма своими силами устранить невозможно, поэтому к его особенностям следует просто приспособиться.

В целом коробка передач робот заслужила положительные отзывы автовладельцев. Особенно отмечаются большой ресурс работы, высокая надежность и её неприхотливость.

По некоторым отзывам покупателей Датсун Он-До можно отметить, что они с удовольствием бы купили этот автомобиль, укомплектованный роботом.

Как подобрать масло для автомобиля можете прочитать в статье.

Жидкая резина (https://voditeliauto.ru/stati/tyuning/zhidkaya-rezina-dlya-avto.html) для покраски автомобиля

Видео — нюансы работы роботизированной коробки передач:


«Автомат», «палка», робот или гидростатическая трансмиссия?

14.05.2021

Споры непримиримых лагерей сторонников ручного и автоматического переключения скоростей вскоре могут уйти в небытие. Всё больше моделей коммерческого транспорта получают автоматические или роботизированные коробки передач, а спецтехника — бесступенчатые. В чём их плюсы и недостатки для водителей, и ждать ли их распространения в разных видах техники? Об этом мы беседуем сегодня за нашим виртуальным круглым столом с экспертами рынка.

— Раньше бытовало мнение, что у транспорта с механической коробкой передач расход топлива меньше, чем у аналогов с другими типами коробок передач. Это действительно так или ситуация изменилась?

Вадим Каменсков, глава представительства Allison Transmission в РФ и СНГ, кандидат технических наук

«Для полноценного ответа на данный вопрос необходимо дать чёткое определение понятию «расход топлива» и ответить на вопрос: «расход на что?». Нередко за расход топлива мы принимаем привычное нам как автовладельцам отношение литров израсходованного топлива к 100 километрам пройденного пути. Данная оценка зачастую неприменима к  коммерческой технике, и это легко проиллюстрировать. В среднем на 100 километров пути расход топлива у мопеда с двигателем 50 см3 составляет приблизительно 4 литра, тогда как седельный тягач потребляет около 30.

Можно ли сказать, что мопед более экономичен? Смотря для какой работы. Чтобы перевезти 20 тонн груза на 100 километров, тягачу потребуется 30 литров, тогда как на «экономичном» мопеде придется сделать около 300 ходок и израсходовать около 1000 литров. Однако доставлять небольшое курьерское отправление в соседний район вряд ли целесообразно на седельном тягаче.

Для коммерческого транспорта более корректно сравнивать эффективность расходования топлива как меру количества полезной работы, выполненной на литр затраченного топлива. В своей работе мы часто становимся свидетелями переоценки понятия «расход топлива» со стороны руководства эксплуатирующих организаций, когда в их парк поступает техника с автоматической трансмиссией Allison.

Например, один из заказчиков выразил недовольство, столкнувшись с повышенным расходом топлива на пополнивших парк лесовозах с АКП. Однако при более детальном рассмотрении оказалось, что машины с АКП также привозили больше леса и в отношении вывоза леса на литр расходуемого топлива сильно опережали такие же машины с механической коробкой передач. Большая эффективность обуславливалась тем, что машины с АКП преодолевали плечо быстрее, т. е. выполняли больше работы в единицу времени. Повышение продуктивности единичного транспортного средства целесообразно, так как позволяет уменьшить количество машин в парке без ущерба для количества выполняемой парком работы.

Опыт показывает, что эффективность механической и роботизированной коробок передач проявляется в простых нагрузочных циклах, характеризующихся малым количеством переключений передач на километр пути. В тяжёлых условиях, с низкой средней скоростью и большим количеством переключений передач на километр пути более эффективна гидромеханическая планетарная АКП».

Александр Нилов, технический инструктор John Deere

«Транспорт и строительные машины ― это две совершенно отдельные истории, потому что в ДСТ и сельскохозяйственных машинах важен высокий крутящий момент, а для транспорта он не так критичен, как и работа на одних и тех же передачах.

Да, с механической коробкой расход топлива чуть меньше, но сейчас все коробки передач, которые обладают гидротрансформатором (то есть устройством для передачи энергии от двигателя к трансмиссии), оснащены блокировкой этого гидротрансформатора. В этом случае коробка превращается в механическую, поэтому говорить о повышенном расходе топлива не совсем корректно. При этом удобство в эксплуатации и надёжность такой трансмиссии в разы превосходит затраты на топливо.

Так что ситуация изменилась, поскольку современные коробки гораздо «умнее». У John Deere не все машины оснащены коробками с гидротрансформаторами: например, в грейдерах стоит трансмиссия, переключаемая в зависимости от ситуации. Она полностью автоматическая и управляется трансмиссионым блоком управления, в ней нет гидротрансформатора. На экскаваторах-погрузчиках стоит гидротрансформатор и  коробка передач с муфтами, которые управляются при помощи трансмиссионного электронного блока управления.

Это даёт большое удобство оператору, сокращает износ трансмиссии и позволяет в итоге сэкономить топливо, потому что различные устройства, такие как отключение сцепления в момент поднятия ковша, позволяют не нагружать двигатель напрасно».

Максим Левинсон, менеджер отдела гарантии и технической поддержки ООО «Скания-Русь» (Scania)

«Во многом это действительно так. Если говорить о тяжёлых грузовых автомобилях, то на них устанавливаются 10-16-ти скоростные коробки передач, которые позволяют наиболее эффективно использовать возможности двигателя в  различных дорожных ситуациях, а значит, добиваться минимального расхода топлива. Кроме того, механические коробки передач имеют более высокий КПД, что объясняется меньшими внутренними потерями на прокачку рабочей жидкости».

Игорь Валеев, заместитель главного конструктора по автомобилям научно-технического центра ПАО «КАМАЗ»

«С развитием технологий, совершенствованием алгоритмов переключения передач механические коробки передач уступают по расходу топлива, например, автоматизированным коробкам передач, т. к. в случае применения автоматизированной коробки передач мы исключаем влияние человеческого фактора, всё переключение происходит по заранее прописанному алгоритму, который оптимизирован под конкретные условия движения.

Например, можно активировать режим, который обеспечивает максимальную топливную экономичность, а можно обеспечить максимальные динамические характеристики автомобиля. Также в современных автоматизированных коробках передач предусмотрена возможность «видеть» маршрут и рельеф местности, что позволяет «предугадывать» моменты переключения передач, что также способствует снижению расхода топлива».

Фёдор Колесник, ведущий специалист отдела технической поддержки и омологации ООО «КЛААС» (CLAAS)

«В случае с сельскохозяйственной техникой это не совсем так. На мощных тракторах в подавляющем большинстве сейчас устанавливают автоматизированную трансмиссию. Например, гидромеханическую, где переключение передач происходит либо полностью автоматически, либо вручную ― с разрывом и без разрыва потока мощности.

Есть КПП полностью бесступенчатые, где в процессе переключения передач механизатор вообще не принимает участия. Один из лидеров в производстве таких КПП ― компания ZF. Такие трансмиссии позволяют двигателю трактора уходить в диапазон вплоть до 1300 оборотов в минуту. А это существенно снижает расход топлива. Чем меньше обороты мотора, тем меньше тактов впрыска делает топливная система в рабочую зону. Соответственно, расход горючего будет меньше. А самое главное ― человек вообще не принимает участия в процессе выбора передаточного отношения КПП.

В случае с механической КПП за изменение передаточного числа отвечает сам механизатор. Он должен подумать и решить, какую передачу подобрать и включить для выполнения той либо иной операции. И его решения не всегда эффективны, что отражается на расходе топлива».

— В условиях плотного трафика и обилия светофоров водители зачастую устают выжимать сцепление и переключать скорости, чтобы трогаться «в час по чайной ложке». Такая же ситуация в случае монотонных операций на спецтехнике. Какие решения производители стали предлагать для снижения усталости водителей/операторов по этой причине?

Максим Левинсон, Scania

«Если речь идёт о маршрутных транспортных средствах или коммунальной и развозной технике, совершающей более 10 остановок на 1 км движения, то, действительно, на передний план выходят проблемы усталости водителя и износа деталей, которые обеспечивают трогание с места. В таких условиях более выгодными становятся гидро- или электромеханические трансмиссии. Последние позволяют, кроме снижения потерь на проскальзывание, вернуть часть энергии при торможении, но нуждаются в дорогостоящем блоке батарей».

Игорь Валеев, ПАО «КАМАЗ»

«Для решения этих вопросов возможно применение либо автоматических (гидромеханических) трансмиссий, либо автоматизированных. Главной особенностью автоматических (гидромеханических) коробок передач является наличие гидротрасформатора ― гидравлического устройства, служащего для преобразования (изменения) крутящего момента от двигателя к трансмиссии. Гидротрансформатор способен увеличивать момент на ведомом валу в зависимости от действующих на него сил сопротивления.

Главными преимуществами такого типа коробок передач является максимально плавное переключение передач и передача крутящего момента. Главным недостатком таких коробок передач является их высокая сложность, стоимость и относительно низкий КПД (по сравнению с механическими коробками передач).

Автоматизированные коробки передач по своей сути представляют собой обычные механические коробки передач, в которых автоматизирован процесс переключения передач, что позволяет полностью исключить участие водителя в этом процессе, отдав его на откуп исполнительным механизмам. При этом КПД таких коробок передач выше, чем у гидромеханических.

Гидромеханические коробки передач целесообразно использовать на тяжелой внедорожной технике, где во главе угла стоит плавность передачи крутящего момента от двигателя к колёсам автомобиля. Для дорожных автомобилей целесообразно использовать автоматизированные коробки передач, т. к. они обеспечивают максимальную топливную экономичность».

Вадим Каменсков, Allison Transmission

«Если рассматривать коммерческую тяжёлую технику, то её передвижение по дорогам вносит свою специфику в управление. Помимо проблем с троганием машины массой 50+ тонн с МКПП, любой водитель знает про риск перегрева тормозов при спуске. Если предстоит продолжительный спуск, то пользоваться рабочей тормозной системой эффективно не получится. Любое нажатие на тормоз ведёт к очень быстрому росту температуры тормозных колодок. А если отпустить педаль тормоза, чтобы дать колодкам остыть, то огромная масса машины за несколько секунд разгонит её до неуправляемой скорости.

Для таких случаев производители спецтехники предусматривают вспомогательную тормозную систему: моторный горный тормоз и  различные типы замедлителей. В зависимости от типа замедлителя, водителю может потребоваться заранее включить определённую передачу, потом включить дополнительный тормоз, который обычно срабатывает с задержкой.

Для облегчения работы водителя существует функция контроля скорости на спуске, принцип работы которой напоминает знакомый всем «круизконтроль». В зависимости от первоначальных настроек, электронный блок управления АКП постоянно отслеживает поведение водителя, текущую скорость машины и уклон, на котором происходит движение. Когда машина начинает движение вниз и водитель снимает ногу с педали газа или же слегка нажимает на педаль тормоза (сценарий предварительно настраивается производителем ТС), блок управления АКП запоминает скорость, с который двигалась машина, и уже самостоятельно выбирает передачу и степень срабатывания гидрозамедлителя АКП или моторного тормоза для поддержания нужной скорости без нажатия на педаль тормоза.

Водитель легко может уменьшить или увеличить скорость спуска нажатиями на педаль тормоза или газа. Для операторов узкоспециализированной техники есть всевозможные комбинации режимов автоматического включения и удержания передач».

Фёдор Колесник, CLAAS

«Сейчас в тракторной технике применяют много разных систем, направленных на снижение усталости механизатора. Например, CLAAS Sequence Management. Система записывает последовательность действий при выполнении с/х операции, которую выполняет механизатор, заезжая в загонку и  выезжая из неё.

Далее ему остается нажать на определённую клавишу, после чего машина сама будет повторять операции, которые он выполнил. За счёт этого значительно снижается нагрузка на механизатора в процессе работы.
Уменьшают её и бесступенчатые, гидромеханические КПП. Механизатор не думает о процессе выбора и включения необходимой передачи, меньше устаёт, и, как следствие, даёт большую выработку к концу рабочего дня».

Александр Нилов, John Deere

«Я бы не сказал, что строительная или сельхозтехника всё время останавливалась и трогалась, это больше актуально для легковых машин в пробках. Но на грейдерах, скажем, вообще не нужно трогать педаль сцепления, как и на бульдозерах. На экскаваторах-погрузчиках тоже, потому что всё это делает автоматика. Она вовремя и разомкнёт, и замкнёт муфту сцепления.

На грейдерах John Deere установлена передовая мощная трансмиссия, которая переключается в зависимости от ситуации. Например, если грейдер сначала снимает небольшой слой почвы, и нагрузка на него небольшая, то он может двигаться на высоких скоростях, а при возрастании нагрузки автоматически снижаются передачи, что позволяет сохранять наибольшее тяговое усилие и наибольшую производительность. Более того, операторам советуют не пользоваться сцеплением, на наших машинах это делать не нужно и даже вредно, потому что автоматика выполняет это качественнее».

— «Механику» ремонтировать проще и дешевле, уверены многие водители. так ли это, если сравнить ресурс трансмиссии, стоимость комплектующих и работы?

Александр Нилов, John Deere

«Самая дорогая машина ― это та машина, которая стоит в ремонте, потому что она не приносит прибыль. Даже если ремонтировать механическую трансмиссию проще и дешевле, она всё равно проигрывает трансмиссии, которую вообще не нужно часто снимать и ремонтировать.

Трудно сравнивать стоимость комплектующих и работы, но я знаю, что технические специалисты, занятые в ремонте трансмиссий, исправляют их быстро, аккуратно и надёжно. Наши коробки работают годами, и нарекания бывают крайне редко. Поэтому лучше не ремонтировать, чем ремонтировать, и лучше иметь автоматическую коробку, чем простую механическую, которую нужно часто чинить».

Вадим Каменсков, Allison Transmission

«Единичный ремонт механической коробки передач действительно дешевле и менее требователен к квалификации механика по сравнению с другими типами коробок передач. Вопрос в количестве таких ремонтов за срок эксплуатации. В своей работе мы сталкивались с парками, которые сразу при закупке тяжёлых грузовиков приобретали подменные механические коробки передач. Не менее важен в данном вопросе и учёт таких факторов, как упущенная от простоя во время ремонта механической коробки передач выгода.

Кроме этого, нужно учитывать, что коробка передач является крупным узлом, влияющим на режимы работы других сочленённых с ней узлов. Опыт нашей работы показывает, что гидромеханическая планетарная АКП снижает динамические нагрузки во всей трансмиссии. Это положительно сказывается на снижении расходов на ремонт крестовин, редукторов, осей и облегчает работу силовой установки.

Конечной целью эксплуатации коммерческого транспорта является выполнение работы с максимальной экономической эффективностью. Поэтому целесообразно оценивать влияние типа коробки передач на стоимость владения всего транспортного средства. Опыт работы наших клиентов показывает, что в тяжёлых условиях эксплуатации расходы на ремонты на машине с механической коробкой передач выше таких расходов на машине с АКП на отрезке жизненного цикла. Причем разрыв растёт экспоненциально по мере старения и износа техники.

Современные гидромеханические планетарные АКП, применяемые на коммерческой технике, уже давно используют адаптивные алгоритмы компенсации естественного износа и не требуют дополнительной регулировки во время всего срока службы. Такие АКП непрерывно проводят «самонастройку», что приводит к минимизации работ по сервисному обслуживанию. А «мокрые» сцепления (муфты), применяемые в АКП, более долговечны».

Максим Левинсон, Scania

«В целом это так. Стоимость ремонта зависит от трудоёмкости работ и требуемой квалификации персонала. Для устранения неисправностей гидромеханических трансмиссий необходимо специальное оборудование, отдельное помещение, а  также большое количество расходных элементов и материалов. С другой стороны, современные гидромеханические коробки Allison или ZF обладают высокой надёжностью и  при соблюдении правил эксплуатации и обслуживания служат очень долго».

Игорь Валеев, ПАО «КАМАЗ»

«Если говорить об автоматических (гидромеханических) коробках передач, то, да, их ремонт требует высокой квалификации персонала. Если говорить об автоматизированных коробках передач, то ремонт их механической части ничем не отличается от ремонта обычной механической коробки передач».

Фёдор Колесник, CLAAS

«Возможно, так было 10-15 лет назад, когда вся техника работала, в основном, на механических КПП. Запчастей для них требовалось немного, сервис был хорошо развит. Но сейчас техника стала более современной, а вслед за этим усовершенствовался и сервис. На тракторы теперь устанавливают либо гидромеханические, либо бесступенчатые трансмиссии. И при необходимости их можно отремонтировать в любом сервисном центре официального дилера CLAAS.

Возможно, стоимость оригинальных комплектующих и самой работы будет немного дороже при ремонте бесступенчатой КПП. Но  если мы сравним конечную выгоду от использования механической коробки и бесступенчатой, то станет очевидно: преимущества от использования последней с лихвой покрывают экономию денежных средств, полученную за счёт меньшей цены на комплектующие и работу для механической КПП».

— Есть мнение, что роботизированные коробки плохо справляются с затяжными подъёмами и перегреваются. Так ли это, и как производители рекомендуют
не попадать в такие ситуации?

Игорь Валеев, ПАО «КАМАЗ»

«Нет, это не соответствует действительности».

Фёдор Колесник, CLAAS

«Вероятно, такое мнение сложилось лет 5-7 назад, когда у КПП было не более 10 передач. Соответственно, если трактор ехал в гору, механизатор был вынужден переключаться с одной передачи на другую, чтобы поддерживать оптимальный крутящий момент на колёсах в случае, если была механическая КПП.
При наличии роботизированной КПП иногда происходило следующее: при движении в гору робот переключал передачи с одной на другую, чтоб уверенно двигаться вперед. Это было связано с небольшим диапазоном передач и приводило к перегреву масла внутри КПП.

Механизатор в таком случае был вынужден останавливать трактор и  ждать, пока масло остынет. Но сейчас у большинства роботизированных КПП достаточно большой диапазон передач, соответственно, таких негативных моментов, как раньше, практически не случается. Другими словами, нынешние роботизированные КПП, имея большой диапазон передач, выбирают ту, которая удовлетворяет скорости, и снижают излишнюю частоту вращения внутри КПП».

Максим Левинсон, Scania

«Нет, не так. Роботизированная коробка передач ― это обычная механическая коробка, оснащенная актуаторами, которые выполняют действия по включению и выключению сцепления и перемещению вилок включения передач. На работу самой коробки система управления не оказывает никакого влияния.

Соответственно, на подъём по грязи или скользкой дороге автомобили с роботизированными трансмиссиями идут точно также, как и с обычными ручными. Разница лишь в качестве программного обеспечения, которое может быть лучше адаптировано для тех или иных условий. Кроме того, любой «робот» имеет режим ручного переключения, когда водитель может самостоятельно выбирать передачу.

Так, например, компания Scania выводит в настоящее время новую линейку коробок передач G33/G25 с расширенным диапазоном передаточных чисел, которая имеет только роботизированную систему переключения Scania Opticruise и предназначена для автомобилей, работающих в особо тяжёлых условиях. Благодаря оптимальному выбору передачи для движения в конкретных условиях такие коробки передач снижают расход топлива как минимум на 1% по сравнению с традиционным ручным управлением».

Александр Нилов, John Deere

«Возможно, это справедливо для легковых автомобилей, и то машины, которые плохо справляются с затяжными подъёмами и перегреваются, ― плохие. Наша техника рассчитана на работу в тяжёлых условиях, на перемещение большого количества грунта, высокое тяговое усилие, и жалобы на перегрев трансмиссий John Deere никогда не поступали. Если взять грейдеры, то у них очень интересно сделана система охлаждения: радиаторы стоят буквой П.

Они находятся не друг за другом, как на многих машинах, поэтому воздух свободно проходит через радиаторы, и получается очень высокая теплоотдача. На грейдерах есть трансмиссия Event Base Shift, о которой я уже упомянул: она переключается в зависимости от нагрузки. Она прекрасно охлаждается, инженеры рассчитали самые тяжёлые моменты при жаркой погоде, поэтому проблем с перегревом не бывает».

Вадим Каменсков, Allison Transmission

«Принцип работы известных на данный момент серийных моделей роботизированных коробок передач с одним и двумя сцеплениями можно упрощённо охарактеризовать так: при каждом трогании и переключении передач происходит кратковременная передача управления двигателем блоку управления коробкой передач. Блок роботизированной коробки передач на некоторое время снижает крутящий момент до минимума, а после выполняет переключение.

Процесс очень похож на езду на механической коробке передач, когда водитель отпускает газ, а потом выжимает сцепление и переключает передачу.

Дело в том, что, во-первых, текущие модели роботизированных коробок передач при проектировании до сих пор конструктивно остаются именно роботизированными механическими коробками передач, где все действия вместо водителя осуществляют сервоприводы, и поэтому до сих пор сохраняются особенности работы, которые присущи МКП. А во-вторых, даже при использовании более распространённых сейчас в легковом сегменте роботизированных коробок передач с двумя сцеплениями, необходимо все равно снижать крутящий момент во время переключений и при трогании для обеспечения ресурса коробки при сохранении комфорта передвижения.

При езде на машине с МКП в подъём многие обращали внимание, что при трогании сцепление отпускается долго с большим проскальзыванием. Таким образом водитель обеспечивает более плавное нарастание крутящего момента без риска заглушить двигатель. Но при проскальзывании сцепления, а особенно если речь идёт о коммерческом транспорте, где мощности более 500 л. с. не редкость, такое сцепление будет сильно нагреваться и не  прослужит долго. Если сцепление «бросать», то нагрев будет меньше, но возникнут другие проблемы (заглохнет двигатель, пострадает комфорт, возникнут ударные нагрузки).

В роботизированных коробках передач всё это должен учитывать электронный блок. Многие модели роботизированных коробок передач на подъёме при большой массе машины сталкиваются именно с перегревом сцепления при трогании и переключениях передач. Зачастую всё может идти по замкнутому циклу: момент двигателя снижается, происходит потеря тяги на колёсах, тяжёлая машина резко замедляется, происходит срабатывание сцепления, но для того, чтобы опять разогнать машину до нужной скорости, уже не хватает крутящего момента и МКП снова требуется переключится на передачу ниже.

При остановке на подъёме и последующем трогании такая машина может просто скатиться назад, пытаясь включить сцепление. Производители техники, конечно, знают об этом и пытаются найти компромисс, выбирая мосты с большим передаточным числом и т. п. На текущий момент пока более эффективна гидромеханическая планетарная АКП с продвинутыми адаптивными алгоритмами переключения передач, что позволяет осуществлять переключения без снижения крутящего момента и обеспечивать требуемый ресурс».

— Раньше на спецтехнику ставили преимущественно механическую трансмиссию. Сейчас в приоритете гидрообъёмный привод передачи мощности (ГСТ). Некоторые производители тех грузовиков тоже экспериментировали с гидромоторами, но пока рынок распространения таких машин не увидел. Стоит ли ждать появления ГСТ в коммерческом транспорте, или это удел тяжёлой техники?

Вадим Каменсков, Allison Transmission

«Спецтехника, как правило, работает в тяжёлых условиях. Для таких условий целесообразно, во-первых, изменение передаточного отношения под нагрузкой, то есть без разрыва потока мощности, и,  во-вторых, применение узла, обеспечивающего передачу 100% потока мощности через жидкостную связь. Это обеспечивает демпфирование динамических нагрузок, свойственных тяжёлым условиям.

Механическая коробка передач не обладает ни одним из названных свойств. Гидрообъёмный привод преобразует механическую энергию вращения коленчатого вала двигателя в гидродинамическую энергию движущегося потока жидкости и снова в механическую энергию на исполнительных механизмах. Такой привод позволяет регулировать передаточное отношение под нагрузкой. Однако преобразование энергии из одной формы в другую всегда сопровождается большими потерями. Причём такое преобразование происходит во всем диапазоне работы гидрообъёмной трансмиссии.

Гидрообъёмные трансмиссии обладают большими компоновочными преимуществами, но сильно уступают гидромеханическим планетарным передачам в  эффективности. Этим ограничено их применение на коммерческом транспорте. По нашему мнению, оптимальным решением для спецтехники и коммерческой техники, работающей в тяжёлых условиях, являются гидродинамические планетарные АКП. Они обеспечивают переключение передач без разрыва потока мощности и содержат гидротрансформатор ― элемент, обеспечивающий расширение диапазона планетарного редуктора за счёт трансформации крутящего момента и 100% жидкостную связь.

Причём, в отличие от гидрообъёмных передач, 100% жидкостная связь может быть исключена блокировочной муфтой, обеспечивающей прямую механическую связь двигателя и планетарного редуктора. Таким образом, в отличие от гидрообъёмного привода, гидродинамические планетарные передачи не страдают от низкой эффективности во всём диапазоне, как гидрообъёмные передачи.

На наш взгляд, такие преимущества гидрообъёмного привода, как простота преобразования вращательного движения в поступательное и свободная компоновка, обеспечат применяемость такому приводу на крупной спецтехнике. Остальная спецтехника и коммерческий транспорт, работающий в тяжёлых условиях, будут постепенно переходить на гидродинамические планетарные АКП».

Игорь Валеев, ПАО «КАМАЗ»

«Гидрообъёмный привод характерен только для узкоспециализированной техники и техники, применяемой в сельском хозяйстве. На коммерческом транспорте появление такого типа трансмиссий на сегодняшний день не целесообразно по причине высокой стоимости, сложности и низкого КПД».

Максим Левинсон, Scania

«Для тракторов или экскаваторов, у которых гидравлические приводы основного оборудования являются главными, это, возможно, и имеет смысл, но для грузовых или легковых автомобилей ― точно нет. Гидростатическая трансмиссия требует изготовления высококачественных деталей и давления в приводе порядка 250 Бар.

Такие элементы очень дороги в производстве и требуют высокой квалификации обслуживающего персонала. Некоторые производители автомобилей экспериментировали с гидростатическим приводом передних ведущих колес, но никакого выигрыша по сравнению с обычной механической трансмиссией не получили».

Фёдор Колесник, CLAAS

«Всё зависит от того, о какой технике идёт речь. ГСТ ― один из способов приводить в действие сельскохозяйственные машины. За счёт использования ГСТ до 80% мощности двигателя можно реализовать на рабочих органах.

Возьмём для примера зерноуборочные или кормоуборочные комбайны ― все они имеют гидростатический привод. Основная задача этих машин ― обмолачивать или измельчать культуры. Соответственно, большая доля мощности их двигателей должна быть реализована именно на рабочих органах, а не на колёсах.

Другое дело ― тракторы, чья задача ― тащить. Гидростатическая трансмиссия в прямом своём проявлении на них встречается очень редко: вся мощь их мотора должна быть направлена именно на колёса».

Александр Нилов, John Deere

«Мы гидростатические трансмиссии используем очень широко. Ими оснащены наши бульдозеры, мини-погрузчики, лесные машины ― все они прекрасно работают. Их преимущество ― гибкость передачи крутящего момента. На грузовиках, кранах, тяжёлой технике других производителей тоже есть гидростатический привод, который помогает массивной машине трогаться с места. На наших грейдерах есть очень широко востребованный гидростатический привод передних колес.

Если грейдеру не нужен высокий крутящий момент, он идёт на механической трансмиссии, управляемой электроникой, Event Base Shift Transmission. А когда нам нужен высокий крутящий момент, мы можем подключить гидростатический привод передних колес, он даёт повышение тягового усилия примерно на треть. Всё это управляется электроникой ― и на бульдозерах, и на грейдерах».

— Европейские производители грузовиков проводят обучение водителей для достижения топливной эффективности. Каковы особенности подобных программ, и есть ли такие для операторов спецтехники?

Игорь Валеев, ПАО «КАМАЗ»

«Да, такие программы существуют. Если говорить о дорожной технике, то главной целью подобных программ является обучение водителей максимально эффективному использованию техники в первую очередь с точки зрения экономии топлива».

Фёдор Колесник, CLAAS

«Давайте возьмём тот же трактор с бесступенчатой трансмиссией и большим количеством настроек: к примеру, где можно регулировать момент переключения между планетарными редукторами, агрессивность работы КПП и т. д. Эффективное использование этих настроек позволит существенно снизить расход топлива в зависимости от поставленной задачи: будь то вспашка или транспортные работы. Компания CLAAS помогает механизатору понять все эти настройки: как они работают, за что они отвечают, а значит, и как эффективно использовать технику.

Например, вместе с тракторами, произведёнными у нас на заводе, клиенту приходит памятка: как правильно настроить машину для эффективной работы. В ней прописано, в частности, как настроить КПП на лёгких тяговых или транспортных работах, какую агрессивность выбрать при вспашке и т. д. Также CLAAS создает большое количество обучающих анимаций на тему эффективного использования техники. Получить знания можно и в CLAAS Академии, где есть даже специальный курс по трансмиссиям. Там, среди прочего, есть и блок об эффективном использовании топлива».

Александр Нилов, John Deere

«Подобные программы проводят инструкторы дилеров. Я тоже работал в такой должности и могу сказать: чтобы грейдер эффективно работал, не нужно постоянно нажимать на педаль сцепления. Это даёт, во-первых, преимущество в тяговом усилии, во-вторых, в плавном снимании грунта ― без кочек, без рывков.
На бульдозере у гидростатической трансмиссии два режима:

1) режим деакселератора трансмиссии и двигателя, то есть когда оператор нажимает на педаль, снижая обороты двигателя и трансмиссии;
2) режим деакселератора, когда снижается только скорость машины, а обороты двигателя остаются те же самые, что даёт преимущество в тяговом усилии, и оператору не придётся отъезжать назад и снова подъезжать к призме, которую он сдвигает; всё это влияет на топливную экономичность.

Обычно дилер рассказывает обо всех этих приёмах операторам, он инструктирует, как наиболее эффективно использовать машину при передаче техники клиенту. Клиент или его сотрудники могут дистанционно анализировать эффективность работы машины при помощи программы JDLink, в ней можно отслеживать работу машин, в том числе вывести число нажатий на  педаль сцепления и педаль тормоза. Всему этому учат на  упомянутых программах. Они разные, поскольку условия применения техники у разных клиентов могут очень сильно отличаться».

Вадим Каменсков, Allison Transmission

«Действительно, некоторые из наших клиентов (европейские производители грузовиков) проводят обучение водителей по топливной эффективности, есть даже симуляторы для мобильных телефонов. Однако мы, как производитель «настоящих автоматов», стремимся и эту задачу снять с плеч водителей, позволив им сконцентрироваться на их прямой функции, на управлении транспортным средством. Для этих целей постоянно совершенствуют топливосберегающие пакеты управления АКПП.

Функции этих пакетов постоянно анализируют работу двигателя, действия водителя, дорожную обстановку и текущую массу машины. На  основании этих данных система в каждый момент времени рассчитывает наиболее оптимальные точки переключения, а также может скорректировать ускорение транспортного средства для сглаживания «агрессивности» вождения, минимизируя таким образом количество неэффективно потраченного топлива».

Максим Левинсон, Scania

«Любой производитель техники заинтересован в том, чтобы её эксплуатировали правильно. Далее возникает вопрос, кто берёт на себя бремя обучения. Это могут быть как представительства производителя, так и дилеры либо независимые учебные заведения. Важно предусмотреть возможность практики, чтобы оператор сразу смог опробовать новые приёмы работы. Поэтому инструкторы Школы водительского мастерства Scania регулярно выезжают для проведения курсов на место эксплуатации техники.

Нельзя забывать и об оценке эффективности, и здесь отличным подспорьем является телематика: к примеру, система мониторинга автопарка Scania FMS даёт возможность и  самому водителю, и его руководителю на предприятии, и  инструктору отслеживать показатели в режиме онлайн. Причём телематические системы позволяют проводить курсы не только очно, но и удалённо, благодаря чему в последнее время очень востребован дистанционный коучинг. Ещё одна особенность в том, что для сохранения полезных навыков управления техникой недостаточно одного курса, нужно повторять регулярно, хотя бы раз в год».

— Какие ограничения присущи бесступенчатым трансмиссиям, какие — автоматическим, а какие — роботизированным?

Вадим Каменсков, Allison Transmission

«Распространение механических бесступенчатых трансмиссий, теоретические преимущества которых впервые упомянуты Леонардо да Винчи более 500 лет назад, сильно ограничено свойствами металлов и технологиями их обработки.

Существующие бесступенчатые трансмиссии имеют разные конструктивные особенности, и  до  сих пор ведутся работы по повышению их ресурса и эффективности. «Идеальной» конструкции пока не существует.
Если не брать в расчёт ресурс, то основное ограничение — это диапазон передаточных чисел. Эта проблема отчасти решается комбинацией нескольких вариаторов, однако это ещё больше усложняет систему, что негативно сказывается на сроке службы.

Гидродинамические планетарные АКП ограничены сферой целесообразного с экономической точки зрения применения. Как правило, их применение оптимально для тяжёлых и средних условий работы с частым переключением передач. При работе в цикле с малым числом переключений (например, на магистральном тягаче) на первый план выходит такой фактор, как механический КПД передачи.

Коробка передач находится длительное время на одной и той же передаче, и даже 1% разницы в  КПД зубчатой пары и планетарного ряда сильно отражается на общем расходе топлива. Конечно, всё меняется, как только цикл становится более динамичным, т. к. на первое место выходят потери скорости, связанные с разрывом потока мощности, и способность АКП поддерживать оптимальную работу двигателя.

Что касается роботизированных коробок передач, то основные недостатки известных моделей я уже сказал ранее. Помимо вопросов при движении в подъём тяжёлых машин и недостаточной динамики ввиду разрывов потока мощности, этим коробкам, как и механическим коробкам передач, присущи ограничения при маневрировании на малых скоростях. Если гидродинамическая планетарная АКП может двигаться на сколь угодно малой скорости за счёт гидротрансформатора, то роботизированная коробка ограничена передаточным числом первой передачи.

При маневрировании на первой передаче снизить скорость ниже той, которая ограничивается конструктивно передаточными числами и значением скорости вращения коленчатого вала двигателя на холостых оборотах, никак не получится без риска заглушить двигатель. При притормаживании гружёного транспортного средства в зону скорости вращения двигателя ниже холостых оборотов он может либо начать дергаться и «прыгать», что негативно сказывается на ресурсе сцепления, либо блок управления коробкой просто выжимает сцепление и машина останавливается. Особенно это актуально для строительной и мусороуборочной техники, где постоянно требуется точно подвести машину на нужную точку.

Помимо этого, большим недостатком роботизированных коробок передач является прямая зависимость от качества электрических коммуникаций машины. Блок управления осуществляет постоянное управление двигателем, поэтому при любой электрической неполадке в цепи питания коробки или неполадке в шине данных коробка перестает функционировать. Некоторые модели МКП и современные гидромеханические планетарные АКП лишены этого недостатка».

Александр Нилов, John Deere

«Это ограничения для операторов, то есть предупреждения и так далее. Но все ограничения, которые могут повредить трансмиссии, уже заложены в её электронном блоке управления. Если оператор давит на газ и едет под гору, машина сама автоматически снизит скорость, она не поедет выше той скорости, которая заложена конструктором. Например, экскаватор-погрузчик не поедет 60 км/ч, он автоматически снизит скорость. То же самое большие бульдозеры ― они тоже оснащены гидростатической трансмиссией и не покатятся под гору, а будут притормаживать автоматически. Это что касается бесступенчатых трансмиссий.

Автоматические трансмиссии стоят на экскаваторах-погрузчиках. На них выставлены ограничения по скорости, ограничения включения блокировки моста, всё это происходит автоматически, оператор не может включить блокировку моста при высоких оборотах двигателя, но это будет возможно сделать при снижении оборотов двигателя до 1125 об/мин.

В роботизированных коробках все ограничения уже заложены в блоке управления, так называемая «защита от дурака», поэтому практически любой человек может управлять этой машиной и при этом не повредить трансмиссию».

Фёдор Колесник, CLAAS

«Для бесступенчатых трансмиссий, по большому счёту, нет никаких ограничений. Все они уже учтены в логике работы КПП, человеческий фактор здесь полностью исключен. Случаются нюансы в работе роботизированных трансмиссий. За переключение передач и диапазонов в  ручном режиме отвечает механизатор, соответственно, присутствует человеческий фактор. Вот здесь и встречаются ограничения.

Представим ситуацию: трактор выполняет вспашку ― достаточно тяжёлую тяговую работу. Если в этот момент переключить диапазон, то машина кратковременно остановится, так как переключение диапазонов выполняется с разрывом потока мощности. Возникнет большая нагрузка на всю трансмиссию, а это негативный момент. Поэтому есть условие: при выполнении тяжёлых тяговых работ на ходу переключать только передачи внутри диапазона, но не диапазоны. Можно отметить ещё одно небольшое ограничение для роботизированных КПП ― это минимальная скорость движения.

Есть ряд сельскохозяйственных работ, для выполнения которых требуется довольно низкая скорость движения. Роботизированные КПП в стандартном оснащении не могут справиться с такой задачей. Но это ограничение можно нивелировать путем установки в КПП ходоуменьшителя».

Игорь Валеев, ПАО «КАМАЗ»

«Для бесступенчатых трансмиссий главным ограничением является величина крутящего момента, подобный вид трансмиссии применяют, как правило, только на легковом транспорте. Автоматические (гидромеханические) и автоматизированные коробки передач, такого ограничения не имеют, но их целесообразно использовать с учётом типа автомобиля и предполагаемых условий его эксплуатации».

Максим Левинсон, Scania

«Большинство бесступенчатых трансмиссий используют в качестве рабочего тела жидкость под давлением. При этом преобразование давления жидкости в механическое движение связано с преодолением трения в гидромоторе. Таким образом, возникает достаточно большой процент потерь на трение и нагрев жидкости, что снижает КПД всей системы.

Дополнительным ограничением служит загустевание рабочей жидкости в условиях низких температур, что требует предварительного прогрева всей системы перед началом работы. При использовании механического вариатора также возникают увеличенные потери на трение. Кроме того, при одинаковой величине крутящего момента вариатор требует больших размеров деталей.

Автоматические гидромеханические трансмиссии позволяют получить хорошие стартовые характеристики транспортного средства при умеренных потерях в КПД при дальнейшем движении. Их недостатком можно считать избыточные потери на нагрев жидкости и ограниченное число ступеней, не позволяющее удерживать двигатель в зоне оптимальных характеристик при меняющихся внешних условиях.

Роботизированные трансмиссии дешевле в производстве и проще в обслуживании, чем гидравлические и гидромеханические, они дают возможность использовать максимальное количество передач для выбора соответствия возможностей двигателя и внешних условий. Но при этом в них сохраняется фрикционное сцепление, которое сильно подвержено износу и перегреву; есть ограничения по времени переключения, которые также не позволяют в полной мере использовать все преимущества многоступенчатой трансмиссии».

Какое масло заливать в коробку робот, сколько лить масла в РКПП

Роботизированные коробки передач (РКПП) требуют качественного и регулярного обслуживания. В случае поломки ремонт такого агрегата стоит дорого. Даже если в мануале автомобиля указано, что коробка необслуживаемая, владельцам рекомендуют периодически менять масло и фильтры. Смазывающая жидкость с течением времени неизбежно загрязняется. Какое масло заливать в робота и как часто требуется обслуживание – рассмотрим ниже.

Когда требуется замена

Роботизированные коробки передач – это узлы сложной конструкции. Принцип действия схож с автоматизированными механическими КПП, но обслуживание РКПП другое.

Интервал замены масла зависит от типа роботизированной коробки передач:

  • РКПП с одним пакетом сцепления типа АМТ. В однодисковых коробках смазывающую жидкость меняют в среднем через 80 000 км пробега.
  • РКПП с двумя пакетами сцепления типа DSG. Интервал замены масла – от 50 000 до 70 000 км.

Двухдисковые коробки в свою очередь делят на «сухие» и «мокрые». В «мокрых» РКПП диски сцепления погружаются в трансмиссионное масло, поэтому обслуживание требуется чаще – через 50 000 км. В «сухих» коробках жидкость меняют через 60 000– 70 000 км.

При расчете межсервисного интервала принимают во внимание условия эксплуатации коробки. Агрессивное вождение, большие нагрузки снижают срок службы смазывающей жидкости. Интервал между обслуживанием сокращают на 20–40 %.

Как понять, что масло нужно менять раньше срока

  • При переключении режимов чувствуются удары, толчки в коробке.
  • Во время движения машины слышны посторонние звуки, возникает вибрация в трансмиссии.
  • При диагностике мехатроника считываются ошибки.

Какое масло заливать в коробку-робот

Производители рекомендуют использовать в РКПП полусинтетические и синтетические масла с вязкостью 75W-80 (всесезонные) классом не ниже GL-4. Такие продукты более устойчивы к окислению, чем минеральные. Чтобы правильно выбрать, какое масло лить в коробку-робот, необходимо изучить паспорт автомобиля – в документе содержатся все требования к обслуживанию. Тип смазывающей жидкости зависит от модели, года выпуска машины и типа РКПП.

Общая рекомендация для всех авто от любого производителя – использовать оригинальное, качественное масло. Это важное условие для стабильной работы узла.

Сколько масла лить в РКПП

Объем трансмиссионной жидкости также указан в инструкции к автомобилю. Если замену проводит сам автовладелец, то необходимо ориентироваться на количество слитого масла. В коробку добавляют ровно столько же литров жидкости. После этого проверяют уровень с помощью контрольного окошка или другим доступным методом.

ТОП масел для роботизированных коробок передач

ROLF ATF MULTIVEHICLE

Высокоэффективное масло на синтетической основе. Продукт с отличными противозадирными, противоизносными свойствами, обеспечивает плавное переключение передач.

Основные характеристики:

  • Плотность: 0,845 г/см3.
  • Вязкость при 40 °С: 40,1 мм2/с.
  • Вязкость при 100 °С: 7,87 мм2/с.
  • Индекс вязкости: 172.
  • Температура вспышки: 218 °С.
  • Температура застывания: не выше -45 °С.

Почему на авто с «роботом» надо ездить иначе, чем на машинах с «автоматом» - Лайфхак

  • Лайфхак
  • Вождение

Фото: АвтоВзгляд

Часто покупатели воспринимают автомобиль с двумя педалями как машину, у которой стоит классический «автомат». Для многих это означает, что можно ездить, нажимая лишь газ и тормоз, и ни о чем не думать. К сожалению, это заканчивается дорогим ремонтом трансмиссии. Портал «АвтоВзгляд» рассказывает, почему так происходит и как избежать беды.

В последнее время на машинах разных классов и ценовых категорий появились роботизированные трансмиссии с одним или двумя сцеплениями. Производители все чаще применяют их на своих моделях и это понятно. «Роботы» дешевле, чем классическая гидромеханическая АКП. Делают свое дело и маркетологи, частенько указывая на фирменных сайтах, что у машины стоит настоящий «автомат».

Отчасти это правда, ведь передачи переключаются автоматически. Водителю нужно лишь давить на газ. И вот тут возникаеи масса претензий и проблем. Люди не знают, что обычный однодисковый «робот» — эта та же механическая трансмиссия, но с исполнительным механизмом сцепления и переключения передач. Поэтому, при размыкании сцепления и переключении, скажем, с первой на вторую передачу, в любом случае будет толчок, что потребителю категорически не нравится, ведь на нормальном «автомате» такого нет. В итоге автовладельцы часто жалуются, что машина тупит, не едет. В таких случаях педаль газа продавливают еще сильнее. Но если это делать регулярно, то через 15 000 км сцепление можно просто сжечь. Так что запомните: чтобы «робот» прожил дольше, на нем нужно ездить плавно и без резких ускорений.

Трансмиссия с двумя сцеплениями гораздо технологичнее и нежнее, чем обычный однодисковый "робот"

Фото из открытых источников

«Робот» с двумя сцеплениями технологичнее и дороже, чем однодисковый. Тут нет заметных толчков при переключении передач. Такая трансмиссия нежнее, чем обычный «робот» или «автомат». Значит, и обращаться с ней надо бережнее.

Большинство подобных «коробок» настроены на экономию топлива. Поэтому стремятся как можно быстрее перейти на повышенные передачи. Это и играет злую шутку в пробке или при «рваном» трафике. Алгоритм «коробки» начинает перещелкивать передачи с первой на третью, а потом обратно вниз, что дает большую нагрузку на мехатроник (управляющий модуль трансмиссии) и диски сцепления. Если регулярно ездить по пробкам, то появятся сильные рывки. Придется везти автомобиль на сервис, где платить за замену дисков сцепления, или ремонт мехатроника. Это может дорого ударить по карману владельца.

Поэтому в пробке переводите селектор «робота» в ручной режим и двигайтесь на первой или вторую передачах. Так на «коробку» будет меньшая нагрузка, ведь автоматика перестанет судорожно «гонять» передачи. А чем меньше переключений, тем выше ресурс трансмиссии.

17045

17045

Роботизированная коробка передач автомобиля - устройство и как работает

Роботизированная коробка передач автомобиля - разновидность полуавтоматических КПП, которая объединяет черты механической коробки и автоматической. Расскажем что такое коробка - робот, как работает и в чем преимущество перед другими типами трансмиссии.

Что это такое

Вместо третьей педали, которую нужно выжать для переключения скоростей с механической коробкой передач, в авто с роботизированной коробкой передач две педали. Роль третьей педали играет целая система сенсоров, передатчиков и исполнительных механизмов, которые при помощи бортового компьютера переключают коробку без участия водителя и сцепления. Компьютер синхронизирует работу деталей коробки, а некоторые электронные системы способны научиться распознавать стиль вождения водителя и предугадывать его действия. У роботизированной КПП ручка переключения скоростей находится там же, где и ручка механической коробки, но вместо Ж-образного переключения, ручка переключается только вперед или назад.

Как работает

Работает следующим образом. При переключении ручки передач и нажатии педали газа сенсоры передают информацию в блок управления, который в свою очередь передает сигнал в коробку передач. Сенсоры коробки передач также сообщают в блок информацию о действующей скорости и новом требовании переключения скоростей.

Блок управления синхронизирует информацию, полученную от сенсоров, и выбирает оптимальную скорость и время переключения скоростей и обеспечивает слаженность работы механизмов коробки передач. При этом принимается в расчет скорость вращения двигателя, работа кондиционера, показатели спидометра.

Бортовой компьютер роботизированной КПП управляет гидромеханикой, который смыкает или размыкает сцепление. Этот процесс происходит синхронно с действием водителя, переключающего ручку скоростей. Гидромеханический блок использует жидкость из тормозной системы для запуска гидравлического цилиндра, обеспечивающего движение актуатора.

В чём преимущество

Электроника реагирует быстрее человека и более точно, поэтому "выжать" сцепление можно без участия водителя. Для парковки автомобиля, обратного хода или нейтрального положения трансмиссии водитель должен предварительно выжать обе педали одновременно, после этого можно выбрать один из трех вариантов.

Сцепление нужно только, чтобы машина пришла в движение. Для быстрого переключения скорости на более высокую необходимо убрать ногу с педали газа, чтобы двигатель сбавил обороты для подходящей скорости. Для этого ручка передачи скоростей должна стоять на нужной позиции.

Турбомотор и «робот» Geely Coolray назвали революционными

Полуторалитровый бензиновый турбомотор Geely Coolray в связке с 7-диапазонным «роботом» 7DCT получили премию China Automotive Industry Science and Technology.

Силовому агрегату и трансмиссии, известным в России и Беларуси по модели Geely Coolray, удалось войти в пусть и широкий список – на 170 наименований, – но ни много ни мало «революционных инноваций». Перечень составило авторитетное сообщество ведущих китайских автомобильных инженеров SAE-China. Это самая престижная в Китае неправительственная профессиональная ассоциация ученых, академиков, инженеров и технических специалистов.

В Geely успех назвали «результатом многолетних совместных исследований Geely в содружестве с Volvo». А прорыв был достигнут «одновременно в трех ключевых направлениях». Это «разработка универсального компактного двигателя», «достижение баланса между мощностью и топливной экономичностью» и «повышение отдачи силовой установки, ее надежность и ресурс».

***

На инфографике: турбомотор Geely Coolray 1.5T (схема компонентов).

В компании напомнили, что двигатель может быть задействован в различных конфигурациях с электромотором, работающим от 48-вольтной батареи: MHEV, HEV, PHEV и REEV. Компактный агрегат 1.5TD способен развивать мощность до 179 л.с. В Беларуси на Coolray он выдает почти максимальную отдачу – 177 л.с. В России мотор дефорсирован до 150 л.с. Максимальный крутящий момент — 265 Нм. Шум от работы силовой установки соответствует стандартам и требованиям, предъявляемым даже к современным четырехцилиндровым моторам. Всего в двигателе 1.5TD используется более 120 инновационных узлов и элементов, снижающих вибрацию. В итоге на холостом ходу уровень шума в салоне не превышает 38 дБ.

Что касается роботизированной трансмиссии, то у нее «лучший в отрасли КПД передачи» — 97,2%. Она способна выдерживать до 450 Нм крутящего момента и переключать передачи с задержкой в 0,2 секунды.

— Успех этого тандема стал следствием десяти лет масштабных инвестиций Geely в исследования и разработки (объем вложений составил 100 млрд юаней), а также стремления компании к глобальному лидерству в области инноваций, — подчеркнули в пресс-службе марки

Турбомотор Geely 1.5TD и трансмиссия 7DCT выпускаются чуть более двух лет. При этом общий объем продукции уже составляет свыше 1,6 миллиона единиц. Такие агрегаты используются не только в Coolray, но и других моделях – Azkarra (Atlas Pro), Okavanga (HaoYue), Volvo XC40, LEVC TXe и на всех автомобилях Lynk & Co.

Если вы нашли ошибку или хотите что-то сообщить редакции сайта, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

роботов берут на себя сложные задачи по передаче и распределению

Скачать статью в формате PDF

Брент Баркер

Чешский драматург Карел Чапек придумал «робота» для человекоподобных существ в пьесе 1921 года, адаптировав старый словацкий термин для обозначения принудительного труда, rabota . Его роботы, сделанные из «химического теста», исчезли в анналах научной фантастики. Но этот термин прижился и вошел в английский язык в 1923 году.

Сегодняшние роботы - это что угодно, только не химическое тесто, и они специализируются на выполнении задач, слишком опасных, громоздких, удаленных или сложных для людей. Они варьируются от больших многоруких роботов, используемых при сборке автомобилей, до роботов-обезвреживателей, используемых полицией и военными, до нанороботов, используемых в медицине для доставки лекарств через кровоток.

На протяжении более двух десятилетий в электроэнергетике исследуется потенциал роботов для решения критически важных задач. При передаче и распространении EPRI исследовал роботов, способных:

  • Проведите по экрану для проверки воздушных линий электропередачи
  • Маневр внутри подземных хранилищ для проверки электрических кабелей
  • Заберитесь на потолочные фарфоровые, стеклянные и полимерные изоляторы и осмотрите их.
  • Осмотреть компоненты подстанции и защитить их от вторжений
  • Проплывите через масло внутри больших трансформаторов, чтобы проверить сердечник
Роботы линии передачи

Воздушные линии электропередачи являются одними из наиболее рассредоточенных активов электроэнергетических компаний.Только в Соединенных Штатах они преодолевают десятки тысяч миль, многие из которых находятся в отдаленных районах. Осмотр необходим один или два раза в год для оценки старения компонентов и очистки полосы отвода. Исторически сложилось так, что экипажи проводят визуальный осмотр или используют камеры и другие инструменты, когда они проходят полосу отвода, поднимаются на сооружения или путешествуют на вертолетах. Хотя эта работа имеет решающее значение для надежности системы, она требует много времени, затрат и иногда опасна.

После почти двух десятилетий исследований и испытаний EPRI разработала автономного робота для проверки линий электропередачи под названием «Ti.«Он скользит по экрану над проводниками под напряжением, преодолевая в среднем 3 мили в день. Системы обхода помогают Ti обходить препятствия и опоры передачи.

«Мы развертываем Ti в Огайо на 75-мильном участке линии электропередачи на 138 киловольт, которым управляет American Electric Power», - сказал Эндрю Филлипс, вице-президент EPRI по инфраструктуре передачи и распределения. «Когда он будет запущен в эксплуатацию в начале 2019 года, это будет первый в мире полностью автономный робот для линии электропередачи.Он извлекает энергию из электромагнитных полей линии передачи в ключевых точках для зарядки своих батарей, скользит по линии, делая фотографии и различные показания, и отправляет их в реальном времени рабочим. Он может завершить 75-мильную линию за пять недель ».

Визуальные и инфракрасные камеры

Ti высокого разрешения проверяют полосы отвода и компоненты, а также определяют зазоры между линиями электропередач и деревьями. Его детекторы электромагнитных помех могут обнаруживать разряды, например дуговые.Другие инструменты, запланированные для использования в будущем: датчики молний, ​​датчики вибрации для ветреных районов и датчики тока утечки для прибрежных районов, где соль может загрязнять компоненты. Если требуется скорость - например, чтобы точно определить источник недавнего сбоя, - Ti может двигаться со скоростью до 5 миль в час.

«Мы работаем над конфигурацией, аналогичной железнодорожной развязке, которая позволила бы роботу перемещаться на другую линию электропередачи, когда он проходит через подстанцию», - сказал Филлипс. «Это значительно повысит его полезность и ценность.”

EPRI изучает затраты и преимущества Ti, такие как повышение безопасности и качества данных. Остановившись на одном месте, робот может делать снимки более высокого качества, чем те, что были сняты с вертолета, летящего со скоростью от 30 до 60 миль в час. «Ti может устранить необходимость в детальных проверках вертолетов, снижая риск», - сказал Филлипс.

Роботы-изоляторы трансмиссии

Исследования роботов-изоляторов вызваны необходимостью снижения рисков безопасности, связанных с дефектами полимерных изоляторов, длина которых составляет от 3 до 15 футов в зависимости от напряжения в линии электропередачи.«Полимеры являются сегодня преобладающим материалом изолятора, и проблема в том, что вы не видите внутренних дефектов, влияющих на электрические характеристики. Вам нужен электрический тестер, который будет напрямую контактировать с изолятором », - сказала старший менеджер проекта EPRI Эрика Уиллис.

EPRI разработала и выпустила на рынок инструмент для работы с некерамическими изоляторами под напряжением, который может определять дефекты проводимости. Однако рабочие должны наносить инструмент вручную, используя горячую палочку. Держать 10-футовый хотстик из стекловолокна, который качается на конце под весом инструмента, может быть утомительным для тела, особенно если рабочий находится высоко в ковшовой тележке, которую бьет ветер.

«Концепция EPRI - это робот, интегрированный с инструментом для работы с некерамическими изоляторами под напряжением. Он ползет вверх по изолятору, собирает показания с помощью инструмента, затем ползет вниз, где вы снимаете инструмент и получаете результаты. Он говорит вам, приемлемо ли устройство », - сказал Уиллис.

Когда EPRI провело лабораторные испытания робота с 10 различными конфигурациями изолятора, измерения робота оказались более последовательными, чем измерения вручную. «Но необходимо проделать большую работу, прежде чем робота можно будет уверенно применять в полевых условиях для всех конструкций изоляторов», - сказал Уиллис.

EPRI работает с Юго-Западным научно-исследовательским институтом над адаптацией этого робота для работы с фарфоровыми изоляторами. Другие разрабатываемые усовершенствования включают удлинение рук и захвата рук, увеличение длины робота и включение передовых датчиков для улучшения качества данных и скорости обработки. «Мы можем упаковать намного больше в маленького робота и поставить камеры на каждую руку», - сказал Уиллис.

Подземные кабельные роботы

Поскольку большинство частей подземных кабельных систем заглублены, визуальный осмотр проводится в отдельных точках: внутри подземных хранилищ, известных как люки , на подстанциях или в сооружениях на стыках с воздушными линиями.Люки - это уязвимые места, требующие регулярных проверок для оценки состояния кабелей, кабельных сращиваний, стыков, опор и другого оборудования.

Замкнутое пространство внутри люков затрудняет тщательный осмотр. Чтобы не отправлять инспекторов в люк, некоторые коммунальные службы будут маневрировать камерой с источником света с поверхности.

EPRI анализирует роботизированные методы проверки подземных кабелей передачи с целью повышения безопасности рабочих и сокращения простоев.«Мы изучаем коммерчески доступные системы, их ограничения и способы их адаптации для использования в подземных кабелях», - сказал инженер / ученый EPRI Дэвид Куммер. Проблемы включают четкость изображения, навигацию, возможность извлечения робота и мощность сигнала внутри люка.

«Мы оцениваем беспилотные летательные аппараты для проверки соединений и других компонентов в колодцах», - сказал Куммер. «Мы завершили тест, чтобы определить возможности получения изображений и понять проблемы при маневрировании в люке.Затем мы протестируем коммерчески доступные дроны, предназначенные для работы в замкнутом космосе ». Команда Куммера использует транспортный контейнер, чтобы построить имитацию люка для тестирования этих систем.

EPRI исследует системы, в которых трехфазные кабели заключены в стальную трубу и находятся под давлением масла. «Мы оцениваем робота, который может перемещаться внутри трубы и через нефть, чтобы проверить кабель», - сказал Куммер. Некоторые производители создают роботов, предназначенных для проверки трубопроводов газа или воды, что ставит вопрос о том, могут ли они эффективно перемещаться по нефти и по трубе, содержащей кабель.

На заводе EPRI в Шарлотте Куммер и его команда построили прототип робота и макеты труб с дефектными кабелями. «Робот имеет размеры 2 дюйма в высоту, 11 дюймов в длину и 4 дюйма в ширину, имеет две камеры, светодиодные фонари и использует магнитные колеса, чтобы удерживать себя внутри трубы, чтобы не соприкасаться с кабелем», - сказал он. «В нашей лаборатории мы вручную протащили робота через 20-футовые секции трубы с имитацией кабелей, чтобы оценить ограничения изображения. Мы выявили многие, но не все дефекты, имплантированные в кабель », - сказал Куммер.

EPRI продолжает оценку этих и других технологий, включая подводных роботов.

Роботы для охраны подстанций

Поскольку безопасность подстанций по-прежнему в значительной степени зависит от ворот, ограждений, освещения и датчиков движения для предотвращения краж, вандализма и терроризма, EPRI оценивает роботизированные технологии для повышения безопасности.

«Сегодня существует по крайней мере полдюжины коммерчески доступных автономных роботов. EPRI работает с коммунальными предприятиями над лабораторными и полевыми испытаниями на действующих подстанциях.Лишь немногие из них подходят для непрерывной работы на открытом воздухе 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в году, надежно работая в морозные зимы и жаркое лето в таких разных местах, как Калифорния, Техас, Миннесота и Нью-Йорк », - сказал EPRI Senior Программный менеджер Кевин Берент.

Рельеф так же важен, как и погода. По словам Берента: «Мы ищем роботов, которые будут грубыми и выносливыми; может двигаться по крупному гравию, грязи, снегу и грязи; и может справиться с труднопроходимой местностью с минимальным обслуживанием.”

Техническое обслуживание, особенно в удаленных районах без персонала, может быть сложной задачей. «У многих роботов есть батареи, которые необходимо заменить. Некоторые батареи являются перезаряжаемыми, но в моделях, которые мы видели, еще нет надежной технологии зарядки », - сказал Берент.

Мобильность и размер могут помочь запугать злоумышленников. «Исследования показывают, что движущиеся объекты размером с газонокосилку могут иметь сдерживающий эффект, снижая уровень преступности. Это не может быть похоже на игрушку. Если робот может напрямую атаковать злоумышленника в реальном времени с помощью микрофона, динамика, видеокамер и мигающих огней - тем лучше, - сказал Берент.

Многоцелевые роботы могут улучшить экономическое обоснование безопасности подстанций. «Робот-охранник, который использует инфракрасную камеру для обнаружения вторжения в ночное время, может использовать ту же камеру, чтобы проверить, не нагревается ли оборудование сильнее, чем должно быть», - сказал Берент. «Мы рассматриваем несколько возможностей. Можно ли использовать робота для обслуживания? Можно ли добавить датчики для обнаружения утечек гексафторида серы? »

Роботы для инспекции подстанций
Роботы

представляют потенциальную ценность для инспекции подстанции, включая визуальный осмотр и сенсорный мониторинг состояния оборудования, такого как температура, наличие коронарных артерий и утечки нефти и газа гексафторида серы.В 2019 году главный технический руководитель EPRI Поорви Патель определит приложения и преимущества и рассмотрит коммерчески доступные технологии.

«После определения многообещающих технологий мы планируем провести лабораторные демонстрации на нашей новой испытательной подстанции на 138 киловольт, а затем - в полевых условиях», - сказал старший технический директор EPRI Люк Ван дер Зель. «Цель состоит в том, чтобы оценить полезную нагрузку сенсора и производительность робота». Следующим шагом является разработка технической спецификации и руководства по применению для коммунальных служб.

Роботы-трансформеры
Роботы для подстанций

могут также использоваться для осмотра внутри больших трансформаторов. Сегодняшние проверки имеют существенные недостатки. «Один из подходов предполагает опускание камеры или эндоскопа внутрь трансформатора, но диапазон доступа ограничен», - сказал Патель.

Второй подход - слить трансформаторное масло - десятки тысяч галлонов - и затем отправить человека внутрь. После осмотра масло заменено. «Это отнимает много времени, поскольку требует входа в замкнутое пространство и переработки нефти», - сказал Патель.

EPRI провела оценку различных коммерчески доступных роботов для осмотра трансформаторов и определила и протестировала в лаборатории многообещающие варианты, а затем провела полевые испытания с использованием инженерных сетей. Управляемые операторами, находящимися за пределами трансформатора, роботы проплывают через трансформаторное масло, собирая видео и неподвижные изображения интерьера. Это избавляет от необходимости входить в трансформатор.

Лабораторные исследования

EPRI, контролируемые и повторяемые, позволили получить представление о маневренности роботов, качестве изображения и видео, а также способности достигать различных участков трансформатора.

Ключевые технические эксперты EPRI:

Эндрю Филлипс, Эрика Уиллис, Дэвид Куммер, Кевин Берент, Люк Ван дер Зел, Поорви Патель, Дрю Макгуайр
Для получения дополнительной информации обращайтесь по адресу [email protected]

Рисунок Крейга Дисковски / Edge Design


Все более умные роботы Ford ускоряют сборочные конвейеры

В 1913 году Генри Форд произвел революцию в автомобилестроении, представив первую движущуюся сборочную линию - нововведение, которое сделало сборку новых автомобилей быстрее и эффективнее.Спустя несколько сотен лет Форд использует искусственный интеллект, чтобы повысить скорость работы сегодняшних производственных линий.

На заводе трансмиссий Ford в Ливонии, штат Мичиган, станция, где роботы помогают собирать преобразователи крутящего момента, теперь включает систему, которая использует искусственный интеллект, чтобы узнать из предыдущих попыток, как перемещать детали на место наиболее эффективно. Внутри большой защитной клетки робот-манипулятор вращается вокруг, хватая круглые куски металла, каждый диаметром с обеденную тарелку, с конвейера и соединяет их вместе.

Ford использует технологию от стартапа под названием Symbio Robotics, который изучает последние несколько сотен попыток определить, какие подходы и движения работают лучше всего. Компьютер, сидящий рядом с клеткой, демонстрирует, как технология Симбио обнаруживает и контролирует руки. Toyota и Nissan используют одни и те же технологии для повышения эффективности своих производственных линий.

На заводе Ford в Ливонии, штат Мичиган, роботы собирают преобразователи крутящего момента, перемещая компоненты на место с некоторой помощью машинного обучения.

Предоставлено Symbio

Технология позволяет этой части сборочной линии работать на 15 процентов быстрее, что является значительным улучшением в автомобильном производстве, где малая прибыль во многом зависит от эффективности производства.

«Я лично думаю, что это будет что-то в будущем», - говорит Лон Ван Геловен, руководитель производства на заводе в Ливонии. Он говорит, что Ford планирует изучить возможность использования этой технологии на других заводах. Ван Геловен говорит, что эту технологию можно использовать везде, где только возможно, чтобы компьютер учился, чувствуя, как вещи сочетаются друг с другом.«Таких приложений много, - говорит он.

Искусственный интеллект часто рассматривается как революционная и преобразующая технология, но установка крутящего момента Livonia показывает, как искусственный интеллект может постепенно и часто незаметно проникать в производственные процессы.

Автомобильное производство уже в значительной степени автоматизировано, но роботы, которые помогают собирать, сваривать и красить автомобили, по сути, являются мощными и точными автоматами, которые бесконечно повторяют одну и ту же задачу, но не обладают какой-либо способностью понимать или реагировать на свое окружение.

Добавить дополнительную автоматизацию сложно. Работы, которые остаются недоступными для машин, включают такие задачи, как прокладка гибкой проводки через приборную панель и кузов автомобиля. В 2018 году Илон Маск обвинил в задержках производства Tesla Model 3 решение больше полагаться на автоматизацию производства.

Исследователи и стартапы изучают способы с помощью ИИ дать роботам больше возможностей, например, позволяя им воспринимать и схватывать даже незнакомые объекты, движущиеся по конвейерным лентам.Пример Форда показывает, как часто можно улучшить существующее оборудование, внедрив простые функции распознавания и обучения.

Линии электропередачи проверены новыми роботами LineRanger

В 2010 году я написал, что было три спонсируемых исследовательских проекта для решения проблемы безопасного обследования и обслуживания высоковольтных линий электропередачи с использованием робототехники. Существовавшие в 2010 году методы варьировались от людей, ползающих по очереди, до вертолетов, пролетающих рядом и сканирующих, до автомобилей и джипов с людьми и биноклями, пытающимися сканировать человеческим глазом.( 2010 статья )

В 2014 году я описал прогресс с 2010 года, в том числе о японском стартапе HiBot и его инспекционном роботе Expliner, который казался многообещающим. Этот проект сорвался из-за катастрофы на Фукусиме, лишившей финансирование и внимание Tepco, которая была вынуждена переориентировать все свои ресурсы на катастрофу. Позднее HiBot продала свой IP компании Hitachi High-Tech, которая до сих пор не сообщала о каких-либо успехах и не предлагала никаких продуктов. ( 2014 статья )

Также в 2014 году Канадский научно-исследовательский институт Hydro-Québec работал над своим роботом для линий электропередачи LineScout, а в Америке EPRI (Американский научно-исследовательский институт электроэнергетики) исследовал роботов и дроны для проверки линий.

Теперь, в 2018 году, канадская компания MIR Innovations (производственное подразделение Hydro Québec) продвигает свой новый инспекционный робот LineRanger и летающий датчик коррозии LineDrone в качестве готовой продукции, в то время как Hitachi High Tech и EPRI хранят молчание о своих исследованиях. пока.

Прогресс этих трех исследовательских проектов в области электроэнергетики, направленных на решение очень реальной потребности, показывает, насколько глубокие карманы необходимы для решения реальных проблем с помощью роботизированных решений и как медленно этот процесс исследования часто длится.В этом нет ничего необычного. Я наблюдал такие же задержки в двух недавних посещениях стартапов роботов, где оригинальные концепции трансформировались в совершенно другие, которые теперь - после многих итераций разработки - кажутся близкими к приемлемому решению исходных проблем, но без масштабного производства. планы на горизонте - снова после многих лет финансирования и исследований.

Symbio Robotics развертывает искусственный интеллект роботов на заводе трансмиссий Ford Livonia

Программное обеспечение, а не аппаратное обеспечение, все больше становится отличительной чертой робототехнических приложений.Вчера компания Symbio Robotics Inc. сообщила, что она работала с Ford Motor Co. над развертыванием управляемого ИИ робота на заводе по производству трансмиссий в Ливонии. Робот запрограммирован и управляется с помощью платформы SymbioDCS, не зависящей от роботов, для сборки трансмиссий для автомобилей Bronco Sport, Escape и Edge, в том числе.

Основанная в 2014 году компания Symbio Robotics заявила, что применяет искусственный интеллект и автоматизацию для улучшения взаимодействия человека и машины на производстве. Эмеривилл, Калифорния.Компания-разработчик заявила, что SymbioDCS позволяет командам быстро обучать роботов выполнять задачи, повышая эффективность, улучшая качество и снижая эргономические риски.

ИИ помогает людям и роботам разбираться с трансмиссией

Сборка трансмиссий очень сложна. Ранее операторы устанавливали тяжелые компоненты трансмиссии, такие как преобразователи крутящего момента, вручную, что было сложной задачей с точки зрения эргономики и безопасности. В последние годы процесс был автоматизирован.

Symbio заявила, что помогает Ford управлять роботом с помощью искусственного интеллекта, который более эффективно устанавливает компоненты в трансмиссию на основе большого количества собранных данных. Этот новый процесс позволяет роботу предсказать, как он должен собирать компоненты в следующей передаче, основываясь на его предыдущей производительности.

«Компания Symbio сосредоточена на предоставлении технологии, которая позволяет таким компаниям, как Ford, использовать ИИ в качестве основной компетенции», - заявил Макс Рейнольдс, соучредитель и генеральный директор Symbio.«Автоматизация с использованием ИИ выглядит совсем иначе. Дело не только в автоматизации; речь идет о предоставлении инструментов, которые позволяют командам автоматизации развертывать и поддерживать более общие и гибкие системы ».

«Поскольку среда мобильности продолжает быстро меняться, растет спрос на гораздо более быстрые жизненные циклы продуктов», - сказал Гарри Кекеджян, менеджер по передовым средствам управления и цифровой фабрики Ford. «Используя технологию Symbio, мы наблюдаем сокращение времени цикла на 15% и сокращение адаптации к новым продуктам более чем на 50% по сравнению с предыдущим методом производства.”