Не надо бояться
Роботизированные коробки передач на тяжелых грузовиках только начинают входить в нашу жизнь. На большинстве автомобилей они не входят в стандартную комплектацию, но нет сомнений, что, в конце концов, производители грузовых автомобилей избавят водителей от обязанности, или права, это уж кому как нравится, переключать передачи.
Нет у "робота" и синхронизаторов на основных передачах. Зачем они ему? Переключение происходит только при равных угловых скоростях.
Вообще, "робот" работает не сам по себе, а в связке с другими системами современного грузового автомобиля, предназначенными сделать его использование более эффективным и безопасным. И принципы управления таким автомобилем несколько отличаются от привычных. Рассмотрим их подробнее.
Банальный вопрос, но ответов на него много. Кто-то скажет - "это педаль управления дроссельной заслонкой", кто-то - "педаль управления подачей топлива", кто-то вспомнит, что она, взаимодействуя с регулятором частоты вращения двигателя ТНВД или с датчиком на "электронных" машинах, "регулирует обороты двигателя".
Забудьте все это. На современных автомобилях, оснащенных роботизированной КПП, во время движения педаль "газа" выполняет лишь одну функцию - с ее помощью водитель устанавливает требуемую скорость движения. А подачей топлива, переключением передач, подтормаживанием при езде с отпущенной педалью "газа" ведает микропроцессор.
То же самое и с "тормозом". Нажимая эту педаль на современном автомобиле, водитель не направляет сжатый воздух в тормозные камеры ни напрямую, ни отдавая команды электропневматическим клапанам. Он лишь задает необходимый уровень замедления. А "мозги" машины, анализируя профиль дороги, скорость и загрузку, принимают решение на включение тормозных систем. Удастся ли обойтись комбинацией моторного и трансмиссионного тормозов или придется задействовать рабочие тормозные механизмы - решает уже не водитель. Он только может заранее задать степень использования вспомогательных тормозных систем.
Электроника освобождает водителя от многих действий по управлению автомобилем, помогая ему сконцентрироваться на выполнении двух главных задач: поддерживать необходимое направление движения и задавать скорость. А поддерживать заданную скорость и помогает роботизированная коробка передач.
Как она работает?
Рассказать об алгоритме работы "робота" вообще, поверхностно, попробуем на примере автомобилей "Renault", оснащенных роботизированными коробками передач семейства "Optidriver". Их 12-ступенчатые КПП состоят из трехступенчатой основной коробки, двухступенчатых делителя и демультипликатора, называемыми французскими специалистами "передним и задним редукторами". Коробки передач имеют встроенный замедлитель, принудительную смазку. Привод маслонасоса - от промежуточного вала основной коробки передач. Переключаются передачи по команде блока управления сжатым воздухом. Пневмоцилиндры, управляющие ими катушки, как и блок управления, расположены в крышке КПП. Никакого, торчащего наружу, рычага не предусмотрено. Включить-выключить передачу можно, только подав сжатый воздух, и больше никак.
Как уже упоминалось выше, синхронизаторов основных передач в КПП семейства "Optidriver" нет. Вместо них - пневматический тормоз промежуточного вала. Цилиндр выключения сцепления - также пневматический. В КПП "Optidriver II" он расположен снаружи "колокола", в "Optidriver+" - внутри него. Еще у "Optidriver+" значительно уменьшены размеры демультипликатора, или "заднего редуктора". Алгоритмы работы обеих коробок передач одинаковы за одним исключением: если посмотреть на кинематическую схему КПП, станет понятно, что ступеней заднего хода тут может быть 4 - ведь передача заднего хода связана с двухступенчатым делителем и двухступенчатым демультипликатором. В КПП "Optidriver II" можно пользоваться всеми 4 задними передачами, в "Optidriver+" возможность включения "4 задней" блокируется электроникой. Очевидно, во избежание гонок задним ходом.
А что же у нас с ходом передним?
Чтобы поехать, надо с помощью подрулевого переключателя включить режим "D". Если масса машины не превышает 9 тонн и находится она на ровном месте, то движение начнется с пятой передачи. У строительной же техники (механическая задняя подвеска) трогание будет всегда происходить максимум со 2-ой "скорости" или с 3-ей при отсутствии прицепа. Впрочем, водитель самосвала может "вручную" задать и более высокую передачу для трогания с места, но она не может быть выше четвертой. Важно иметь в виду, что под "массой машины" в случае с магистральным автопоездом подразумевается масса седельного тягача и приходящаяся на седло нагрузка. Так, максимальная масса автопоезда, при которой возможно трогание с пятой передачи, будет около 12 тонн.
Далее, "робот" переключает передачи, руководствуясь весом машины, значением подъема или уклона, стремясь обеспечить, с одной стороны, максимальную экономичность, с другой - разгонную динамику. Если машина тяжелая или трогание с места происходит на подъеме, "стартовая" передача будет выбираться пониже.
Если необходимо трогаться в гору, можно включить "помощника". Хорошая штука - помогает предотвращать скатывание машины назад. Водитель снимает машину с тормоза, а рабочая тормозная система, даже если педаль тормоза отпущена, будет держать машину еще 2,5 секунды. Как только водитель нажмет на "газ", сцепление плавно включится, а тормоз отпустится. Машина не скатится ни на миллиметр. Но надо иметь в виду ограниченное время работы такой системы. Эта система - только для трогания с места. Пока мы не выключаем клавишу "помощника" или не превышаем скорость 30 км/ч, такая функция будет реализовываться при каждой остановке автомобиля, после каждого отпускания педали тормоза. Очень удобно в пробке на подъеме!
А что со спуском?
Есть несколько случаев использования коробки передач и замедлителей. Вот некоторые из них:
1. Когда машина, оснащенная роботизированной коробкой передач и замедлителем, едет на спуск (педаль газа отпущена) и задействована тормозная система или замедлители, текущая передача остается включенной, чтобы продолжить замедление машины. При достижении режима 2200 об/мин загорается пиктограмма "Нажмите на педаль". у водителя есть два варианта (в зависимости от ситуации): снизить скорость а/м, увеличивая усилие на педали тормоза или более интенсивно используя замедлители; или (рекомендуемый) повысить скорость а/м, нажав слегка на педаль газа, тем самым позволив коробке передач переключиться на более высокую передачу; или полностью отключить замедлители.
2. Если скорость автомобиля при отпущенной педали "газа" (без использования замедлителей) и сильно нажатой педали тормоза не падает в течение 5 секунд, начнется перебор передач сверху вниз для обеспечения необходимого замедления и поддержания режима двигателя около 1600 об/мин. При отпускании педали тормоза коробка переходит на передачу, адаптированную к текущей скорости движения.
Враскачку
Обычно, водители, высказывая претензии к "роботам", делают акцент именно на режимы маневрирования и "раскачки". Начнем с маневров.
Очень часто при подъезде к рампе или во время протискивания в узкие места приходится двигаться на минимальной скорости, с частично нажатой педалью сцепления. Обладающий маломальским стажем водитель обычно подсознательно контролирует этот процесс, играя педалью сцепления так, чтобы и ехать медленно и не сжечь "феродо". Автомат также "беспокоится" за диск сцепления. Если нажать "газ" совсем чуть-чуть, машина начнет двигаться со скоростью несколько сот метров в час. Вполне нормальный режим для того, чтобы подать автопоезд задним ходом к рампе склада на метр-полтора. Но если передача выбрана неправильно, температура диска повысится, в кабине раздастся предупреждающий сигнал, загорится соответствующий символ на панели приборов. Если же водитель не отреагирует, двигатель будет остановлен, а сцепление замкнуто. Таким образом, машина окажется с заглушенным двигателем на передаче и никуда не двинется. Перед повторным запуском дизеля водителю придется джойстиком включить "нейтраль".
Еще одна беда, которая подстерегает нас на грузовых дворах - возможность застрять, оказавшись в снежно-ледяном плену. Машины с механической трансмиссией обычно выезжают из гиблых мест "враскачку", включив одну из передних скоростей и выжимая сцепление на то время, пока машина скатывается обратно в яму. В КПП "Optidriver" предусмотрена возможность быстрого переключения задней-передней передач. На джойстике для этого есть специальный режим. И при этом режиме, и при любом другом тепловой режим сцепления контролируется.
Если сломался джойстик...
По опыту работы с погрузчиками, передачи в которых переключаются джойстиками, я знаю, что эти штуки могут иногда ломаться. Заменить их совсем нетрудно, но бывает так, что времени на это нет - машина остановилась на перекрестке или на железнодорожном переезде. Как покинуть опасное место?
Оказывается, это вполне возможно. Никакого аварийного включения, когда ток от расположенного в кабине аварийного выключателя идет напрямую на катушки электропневматических клапанов включения передач, здесь не предусмотрено по двум причинам: во-первых, педали сцепления все равно нет, а без возможности "вручную", а точнее "вножную", управлять сцеплением смысл в "аварийном" ручном включении передач отпадает. И вторая причина состоит в том, что пучки проводов, проходившие раньше через всю машину, остались в прошлом. Вся связь осуществляется по коммуникационным шинам.
Поэтому, аварийный вариант следующий:
если передача внезапно выключилась и больше не включается, надо остановиться, поставить машину на "ручник", снять ее с него, нажать на пять секунд тормозную педаль, отпустить, и жать снова на "газ". Машина, уже имея информацию о поломке (диагностика осуществляется непрерывно) поймет, что от нее требуется и продолжит движение в аварийном режиме.
Второй аварийный режим включается, когда повреждена главная шина (CAN J1939). В этом случае связь между "мозгами" автомобиля и блоком управления КПП будет переведена на вспомогательную шину, ведающую диагностикой и противоугонной системой. Она менее производительная и КПП будет работать небыстро. При этом в распоряжении водителя не будет "джойстика", станет недоступным "псевдоручной" режим, а также включение заднего хода, но это все можно пережить, если не затевать разворотов в узких местах.
А если сломается "железо"?
Хорошо, что управление коробкой передач имеет автоматически включающийся аварийный режим. Но многие эксплуатанты боятся простоев техники, связанных с поломками автоматизированных КПП по механической части. Что ж, роботизированные КПП - техника новая, а опасаться незнакомых вещей вполне естественно. Разберемся с надежностью "робота" в эксплуатации.
Очень часто двигатель и КПП приходится рассоединять для замены сцепления. Вечных деталей не бывает, и рано или поздно придется делать эту операцию и на машине с роботизированной коробкой. Но служит диск сцепления на машинах с "роботом" гораздо дольше, чем на автомобилях, оборудованных КПП с ручкой. Мне недавно удалось поездить на машинах "Рено" и " Ивеко " с роботизированной коробкой и то, что "робот" бережнее относится к сцеплению при трогании с места, а также при маневрировании и переключении передач, я могу подтвердить. Особенно впечатляет моментальное переключение передач в движении. Ведь электронный блок управления перед включением передачи уравнивает скорости вращения двигателя и первичного вала КПП. Износ диска тут явно будет в несколько раз меньше, чем на машинах с "ручкой". Да и на "выжимной" нагрузка меньше. А значит рассоединять двигатель и КПП на машинах с "роботом" придется намного реже. Что же касается самой коробки, то компьютерные "мозги" не дадут сломать ее по ошибке в результате включения слишком низкой передачи на высокой скорости, не дадут, кстати, и "перекрутить" двигатель. Да и по устройству "робот", благодаря отсутствию синхронизаторов, проще, чем обычная КПП. Что может быть, и действительно бывает - это утечка воздуха из исполнительных цилиндров. Происходит это на тех машинах, владельцы которых не следят за отсутствием воды в пневмосистеме. Воздух зимой замерзает, летом от воды внутренняя поверхность цилиндров ржавеет, уплотнительные кольца повреждаются и начинаются проблемы с переключением. Но это не болезнь машины, а нарушение регламента технического обслуживания.
Так что же - будем брать "робота", или продолжать бояться?
Фото: Renault-trucks
