admin / 16.04.2020

Вариатор робот

С каждым годом выбирать машину на новом и вторичном рынке становится всё сложнее. Это обусловлено стремительным ростом ассортимента, появлением новых решений, интересных разработок и широкого списка действительно достойных и качественных автомобилей.

Одной из актуальных проблем покупки транспортного средства справедливо считается подбор коробки передач. Ранее особого выбора у потребителей не было, поскольку все моторы работали в паре только с механическими КПП. Затем появились первые автоматы, но устанавливались на дорогие машины. Сами коробки автомат не обладали высоким уровнем надёжности, часто выходили из строя, а их ремонт или замена обходились в целое состояние.

Но нынешняя ситуация современно иная. Качество значительно улучшилось, упрекнуть те же автоматы в плохой надёжности или неэкономичности нельзя. В итоге можно выделить несколько основных видов КПП, между которыми и приходится выбирать покупателям.

Разновидности коробок передач

Сразу важно заметить, что выбирать коробку сугубо по её типу не стоит. Подбор КПП входит в комплекс мероприятий и вопросов, на которые нужно самому себе ответить при покупке автомобиля.

В истории даже ведущих автопроизводителей случались провалы, откровенно неудачные эксперименты и просто плохие разработки в области коробок передач. Подобные истории происходили не просто с малоизвестными брендами или китайскими компаниями. Это реальные ситуации, связанные с Toyota, Volkswagen, Mitsubishi и прочими мировыми лидерами.

Определившись с подходящим вам типом коробки передач, обязательно узнайте максимум информации о КПП, которая устанавливается на покупаемый вами автомобиль. Важно узнать, есть ли у трансмиссии какие-то заводские проблемы, возможные дефекты, слабые места. Каждый покупатель должен учитывать собственное мнение, личные предпочтения и имеющийся опыт. В сочетании с выводами экспертов и сухой статистикой касательно коробок тех или иных автокомпаний вы сумеете сделать действительно правильный выбор и принять окончательное решение.

При выборе коробок передач покупатели могут столкнуться с некоторыми проблемами и сложностями. Обусловлено это в основном тем, что каждый автопроизводитель стремится выделиться, показать себя с лучшей стороны и заставить обратить на себя внимание. И вместо того, чтобы использовать традиционную систему классификации коробок, они придумывают собственные названия. В итоге разобраться во всём этом разнообразии оказывается не так уж и просто.

Так же компания VAG, в которую входят бренды Volkswagen, Audi, Skoda и другие марки, активно продвигает коробки DSG. В случае с компанией Renault всё чаще можно услышать про EasyR, а у фирмы Ford в приоритете сейчас КПП под названием PowerShift.

Изучая всевозможную литературу и листая журналы, неопытный автолюбитель наталкивается на аббревиатуры типа AMT, AT, CVT и пр. Всё это создаёт настоящую кашу в голове и ещё больше вводит человека в заблуждение.

Не имея определённого багажа знаний, идти в автосалон и полагаться на мнение продавца тоже не стоит. Наверняка вам будут предлагать самые дорогие комплектации либо попытаются продать неликвидные машины, которые никто брать не хочет, поскольку знает, что там стоит плохая коробка или она плохо взаимодействует с установленным мотором.

Если абстрагироваться от всевозможных непонятных для многих аббревиатур, то можно сделать вывод, что основной выбор заключается между 4 разновидностями коробок передач. А именно:

  • механика;
  • классический автомат;
  • вариатор;
  • робот.

С механической коробкой всё предельно понятно большинству людей, даже никогда не имевшим дело с управлением машиной. Это КПП, которая существует буквально с самого начала существования машин. Да, за многие годы её усовершенствовали и сделали лучше, но принцип остался тот же. В итоге МКПП считаются самыми надёжными и безотказными, а также, что немаловажно, дешёвыми в обслуживании.

Такая особенность МКПП и устоявшиеся стереотипы несколько мешают в продвижении и популяризации других трансмиссий. Человек просто привык ездить на механике и не приемлет никаких других коробок, кроме механической. Это достаточно большая ошибка, поскольку в действительности уровень автоматов и его разновидностей, устанавливаемых на современные авто, значительно поднялся. Это надёжные и качественные коробки, существенно облегчающие управление машиной и дающие ряд преимуществ по сравнению с той же механикой.

Поэтому рекомендуем внимательно изучить особенности каждого вида представленных коробок, объективно взглянуть на их сильные и слабые стороны, после чего сделать для себя соответствующие выводы. Это позволит понять, какая трансмиссия будет лучше конкретно в вашей ситуации. Все представленные виды фактически делятся на 2 большие группы. Это механика и автоматические коробки переключения передач, имеющие определённые отличия в реализации и принципе работы. Но по сути все они считаются разновидностью автомата.

Классика в лице МКПП

Есть категория автолюбителей, которые даже не хотят спорить относительно того, что лучше, когда им на выбор предлагаются автомат, вариатор, механика и роботизированная коробка передач. В их понимании существует лишь одна трансмиссия, и это только механика.

МКПП в разрезе

В основном такого мнения придерживаются автолюбители старой школы, у которых в своё время просто не было иных вариантов, кроме МКПП. Они учились ездить на механике, первую машину покупали с механической коробкой и до сих пор используют только такой тип КПП. По их утверждению, механика не имеет никаких проблем, она не ломается, является наиболее практичной, универсальной и долговечной.

Но согласиться с таким утверждением сложно. Всё обстоит не совсем так, как рассказывают бывалые автомобилисты. Существует ряд МКПП, где количество проблем и изъянов значительно превышает численность неисправностей в не самых надёжных автоматах. Если и выбирать механику, то строго от проверенного производителя, которая успешно себя зарекомендовала, давно выпускается и имеет множество положительных отзывов. Только так вы сможете гарантированно получить действительно такую МКПП, какой её считают и описывают.

Чтобы определить, какая коробка передач будет лучше, сравнивая такие трансмиссии как механика, автомат, робот и вариатор, стоит взглянуть на их сильные и слабые стороны, что мы и сделаем. Если говорить объективно и учитывать классическую, проверенную временем и длительной эксплуатацией МКПП, то преимущества здесь будут следующие:

  • Ремонт механики считается самым дешёвым в сравнении со всеми конкурентами.
  • Ресурс МКПП также выше. Поэтому при выборе машины на вторичном рынке, которой исполнилось более 5-7 лет, чтобы не рисковать, предпочтительнее брать авто именно на механике.
  • При возникновении неисправностей авто на МКПП всё равно сможет двигаться дальше. Это будет сопровождаться шумом и скрежетом, зато у водителя появится возможность своим ходом добраться до гаража или автосервиса. Такой возможности у автомата нет.
  • Если соблюдать правила эксплуатации, расход топлива на механике окажется минимальным. Хотя постепенно некоторые АКПП, и особенно вариаторы, активно приближаются и опережают механику по экономичности. Поэтому это преимущество постепенно перестаёт быть столь очевидным.
  • МКПП предусматривает элементарное обслуживание. Никаких сложных манипуляций здесь проделывать не приходится. Основным условием качественной работы является своевременная замена трансмиссионного масла. Проводится она обычно раз в 50-60 тысяч километров.
  • Механика обладает максимальным ресурсом. Есть множество примеров автомобилей, которые ездят более 20 лет без замены и серьёзного ремонта МКПП.

Помимо очевидных преимуществ, есть у механики и некоторые недостатки. Основным из них считается сомнительный уровень комфорта. Правая рука водителя всегда сконцентрирована на ручке МКПП, и времени для отдыха практически нет. Особенно сложно и утомительно ездить на механике в условиях плотного трафика, постоянных пробок и многочисленных светофоров.

Это становится настоящей проблемой для новичков. Слишком многом внимания приходится уделять переключению передач и одновременной работе коробки с педалью сцепления и газа. Со временем человек привыкает, но всё же, по сравнению с автоматом, механика очевидно уступает.

Если неправильно работать ручкой МКПП, есть риск сжечь сцепление, сломать трансмиссию и перегрузить двигатель. Автомат в этом компоненте лучше, поскольку он дозирует нагрузку и правильно выбирает передачи. Тем самым мотор чувствует себя намного лучше. Обучившись правильной работе с МКПП, такой минус вы сможете убрать из списка.

Подводя итоги, стоит отметить, что в плане комфорта и удобства вождения МКПП объективно уступает любому виду автомата. Но механика точно доставит меньше проблем, нежели хороший автомат.

АКПП или гидротрансформатор

Это классический вариант автоматической коробки передач. Чаще всего среди автолюбителей возникает именно вопрос касательно того, какая коробка передач будет лучше: автомат или обычная механика. И ответ дать сложно, поскольку не всё так однозначно. Взглянув на сильные и слабые стороны МКПП, нужно также посмотреть на характеристики автомата.

АКПП в разрезе

Классическая АКПП работает на основе гидротрансформатора. Это специальный узел, переключающий планетарные передачи. Что же касается самого гидротрансформатора, то он в структуре АКПП играет роль сцепления, заменяя тем самым необходимость водителя выжимать эту педаль и переключать скорости вручную, как это происходит на механике.

Система достаточно сложная, но зато даёт возможность в автоматическом режиме переключать передачи. Причём электроника делает это в оптимальный момент, учитывая нагрузку и условия движения транспортного средства.

Условным недостатком можно назвать необходимость более частой замены трансмиссионного масла. Но это далеко не самая сложная процедура, которую можно выполнить своими руками. Современные и качественные АКПП доказывают, что могут служить долго и надёжно, порой затмевая даже старые проверенные МКПП по срок службы и ресурсу.

Традиционные АКПП имеют несколько основных преимуществ.

  1. Срок службы или ресурс. Классический автомат работает уверенно, эффективно и не требует сложного обслуживания или регулярного ремонта. Для современной АКПП пробег в 400-500 тысяч километров не является пределом. Машина может пройти такое расстояние, если обслуживать коробку в соответствии с регламентом и использовать качественные расходники. Основное внимание стоит уделить качеству ATF смазки, то есть маслу для АКПП.
  2. Уровень комфорта. Переключение скоростей осуществляется не просто практически незаметно, но и без участия водителя. Ему не нужно дёргать постоянно ручку, выжимать сцепление, правильно дозировать газ, чтобы машина вдруг не заглохла при старте или при манёвре. Несмотря на появление новых подкатегорий автоматов, классический гидротрансформатор всё равно находится на высоком уровне в плане комфорта.
  3. Простота устройства. Да, система сложнее, чем в случае с механикой. Но не настолько, чтобы сделать самостоятельное обслуживание или ремонт невозможным. Многие автомобилисты успешно содержат АКПП собственными силами, существенно экономя при этом деньги.
  4. Устойчивость к нагрузкам. Это прерогатива более новых АКПП, где предусмотрена возможность автоматического управления очень мощными двигателями. Даже в экстремальных условиях автомат зачастую ведёт себя лучше, нежели механика. Водитель сконцентрирован на дороге и преодолении препятствий, не отвлекаясь на селектор коробки.
  5. Пригодность к ремонту. АКПП точно подлежат ремонту. У них встречаются типичные неисправности, но все их давно изучили, поэтому дорого ремонт классического гидротрансформатора стоить не будет. Это дороже, чем с механикой, но значительно дешевле в сравнении с другими видами автоматических коробок.

Со временем, учитывая прогресс АКПП и появление новых разновидностей, уже актуально спрашивать о том, что же лучше: автоматическая или роботизированная коробка передач.

Обусловлено это тем, что классический автомат постепенно теряет свою актуальность. Объяснить это можно повышенными экологическими требованиями, необходимостью максимально сокращать расход топлива. Плюс создание АКПП остаётся дорогим, в то время как другие альтернативные технологии активно дешевеют.

Многие автоэксперты уверены, что в скором времени классический автомат прекратит своё существование. А его место займут вариаторные и роботизированные коробки. Так это будет на самом деле или нет, покажет время.

Вариатор или просто CVT

Некоторые автолюбители до сих пор не знают, что такое вариатор и чем он вообще отличается от обычного автомата. Здесь речь идёт о бесступенчатой коробке передач. Её позиционируют как наиболее комфортный вариант АКПП.

Если говорить о конструкции и принципе работы, то тут используется рабочий механизм, в котором располагается приводной ремень и передвигается по двум специальным конусам. Последние разнонаправленные, что позволяет отказаться от поднятия передачи. Их тут попросту нет. В определённые моменты, учитывая нагрузку и прочие факторы, считываемые датчиками и электроникой, автоматика выбирает оптимальную зону для расположения приводного ремня, тем самым эффективно передавая крутящий момент на приводные колёса автомобиля. Это максимально упрощённое описание системы CVT, зато даёт возможность понять суть вариатора.

К сильным сторонам вариаторной коробки можно отнести такие пункты:

  • Максимально плавная передача крутящего момента от мотора на колёса. Тем самым водитель ощущает высокий уровень комфорта и крайне приятные ощущения без рывков и прочих особенностей работы гидротрансформатора и МКПП.
  • Разгон осуществляется очень плавно, отсутствуют рывки и переключения. Машина попросту начинает равномерно набирать ход, причём может делать это быстро и с хорошей динамикой. Это напрямую зависит от самого мотора и того, как водитель будет нажимать на газ.
  • Превосходные показатели расхода топлива. В большинстве случаев CVT ставят на автомобили, где важнейшим аспектом при эксплуатации является экономия.
  • Простейшая схема работы, доступная для понимания даже новичку. Привыкнуть к управлению вариатором проще всего. Даже при переходе с механики или автомата, адаптироваться к CVT не составит никакого труда. Всё просто и интуитивно понятно.
  • CVT активно дешевеет, как и сама система, хотя обходится довольно дорого в плане ремонта. Это позволяет устанавливать вариаторы на бюджетные авто и не сильно завышать начальную стоимость автомобиля с такой коробкой.

Но помимо очевидных преимуществ, коробки CVT обладают некоторыми недостатками.

Начать следует с не самого образцового ресурса. Срок службы нынешних вариаторов уступает автомату и механике. В среднем без проблем вариатор может проработать около 150 тысяч километров.

CVT очень не любят перегрузок и перегревов. В противном случае ремень рвётся, коробка ломается буквально на ходу и ехать дальше вы уже не сможете. Такие КПП не предназначены для спортивной езды, агрессивного вождения, перевозки тяжёлых прицепов или для выезда на бездорожье. Сугубо городской тип трансмиссии, предназначенный для плавной и размеренной езды.

Покупать подержанную машину, прошедшую более 100-120 тысяч километров, оснащённую вариатором, настоятельно не рекомендуется. Слишком большие риски. Потребуются внушительные финансовые затраты на ремонт, восстановление и замену. Даже если сама машина относится к категории бюджетных авто.

Робот или роботизированная КПП

Также всё чаще люди интересуются, что лучше выбрать: робот или автомат. Роботизированная коробка передач является новым витком в истории развития автомобильных трансмиссий.

Особенность робота или РКПП заключается в том, что в его основе лежит конструкция МКПП, дополненная специальным узлом переключения. Он отвечает за управление сцеплением и выбирает передачи в автоматическом режиме.

Если говорить о том, что же лучше, когда предлагается автомат и роботизированная современная коробка передач, многие эксперты скажут брать РКПП. Это можно объяснить практически безграничными возможностями по их настройке и доработке. Не зря практически все ведущие автокомпании считают своим долгом укомплектовать собственные новые авто роботом. Именно для них активно придумываются индивидуальные, яркие названия. Хотя по факту всё это роботизированные коробки, которые просто имеют несколько иные настройки и параметры, отличающие их от роботов конкурентов.

Устройство РКПП

Что касается преимуществ, то тут специалисты и эксперты акцентируют внимание на следующих моментах:

  • Отличные показатели расхода топлива. Современные роботы демонстрируют экономию, превышающую классическую механику примерно на 5-10%. Причём это не маркетинговый ход и не рекламные заявления: результаты, показанные в рамках специальных тестов, доказаны и обычными автовладельцами машин с РКПП.
  • Превосходная динамика. В этом компоненте робот превосходит всех своих конкурентов. Роботизированные трансмиссии моментально адаптируются к новым условиям эксплуатации, двигатель сразу откликается на работу педалью газа.
  • Бережное отношение к двигателю. Эксплуатируя РКПП, случайно или даже намеренно навредить двигателю будет проблематично. Система очень умная и продуманная, из-за чего мотор удаётся поддерживать в оптимальном состоянии.
  • Стоимость конструкции. В настоящее время создать и произвести РКПП становится всё дешевле. Во многом этот технологический процесс требует в 2 раза меньше среди, нежели на создание автомата. При этом само производство проще и быстрее.
  • Экологичность. Именно за счёт роботизированных коробок многим автокомпаниям удаётся соблюдать всё более жёсткие экологические нормы.

Всё это хорошо и интересно. Но ровно до того момента, когда речь заходит о надёжности и стоимости обслуживания. В этом плане роботы могут дать большую фору своим конкурентам. Это действительно дорогие коробки, ремонт которых может стоить порой целое состояние. Да и надёжность пока на низком уровне.

РКПП имеет тонкую настройку, над которой работают целые команды программистов. Да, это позволяет менять буквально всё в функционировании трансмиссии. Но если сбить настройки или произойдёт какой-то программный сбой, решить проблему своими силами вряд ли получится. А экспертов по ремонту роботизированных коробок у нас не так много.

Что выбрать и почему

Подводя итог, следует ответить на вопрос о том, какую коробку передач лучше выбрать и почему. Это достаточно сложный вопрос, поскольку найти однозначный и объективный ответ на него практически невозможно.

Многие автомобилисты продолжают активно смотреть в сторону АКПП, и тому есть широкий перечень причин. Также никуда не пропала традиционная механика. Постепенно наращивает своё присутствие вариатор. Что же касается роботов, то первые версии этих коробок позиции теряют, но им на смену приходят усовершенствованные решения вроде преселективных КПП.

Объективно даже самые надёжные существующие автоматические коробки передач не могут обеспечить такой же уровень безотказности и долговечности, как механика. При этом МКПП заметно уступает по уровню комфорта, и сталкивает водителя с необходимостью слишком многом времени и внимания уделять сцеплению и селектору трансмиссии.

Если постараться взглянуть на ситуацию максимально объективно, отбросив некоторые условности, всё же можно сказать, с какой именно коробкой передач конкретно в наше время лучше и предпочтительнее брать автомобиль. Это будет классический автомат. Такие коробки надёжны, доступны в ремонте и обслуживании, хорошо чувствуют себя в различных условиях эксплуатации.

Что же касается того, на какой коробке передач вам будет комфортнее, лучше и приятнее ездить, то тут на первое место смело можно ставить вариатор. Роботы подойдут владельцам легковых авто, предпочитающим спокойный режим движения по городу и шоссе, и тем, кто стремится максимально экономить топливо. Преселективная коробка оптимальна для активной езды, высокой скорости и скоростных манёвров.

Да, если брать рейтинг по надёжности среди коробок передач, то тут первое место наверняка займёт классическая механика. На вторую строчку уверенно поднимается гидротрансформатор, а дальше уже последние места делят между собой вариаторы и роботы.

Опираясь на мнение экспертов и их прогнозы, автоматов будет постепенно становиться всё меньше, механика останется, но её популярность резко упадёт. А вот будущее всё же за вариаторами и преселективными коробками. Им ещё предстоит пройти большой путь становления и усовершенствования. Но уже сейчас эти коробки становятся проще, комфортнее и экономичнее, привлекая тем самым большую аудиторию покупателей. Что именно выбрать, решать только вам.

Гидромеханическая коробка передач ⭐ состоит из:

  • гидротрансформатора;
  • механической коробки передач.

На легковых автомобилях наибольшее распространение получили гидромеханические коробки с планетарными механическими коробками. Их преимущества:

  • компактность конструкции;
  • меньшая металлоемкость и шумность;
  • больший срок службы.

К недостаткам относятся:

  • сложность;
  • высокая стоимость;
  • пониженный КПД.

Переключение передач в этих коробках производится при помощи фрикционных муфт и ленточных тормозных механизмов. При этом при включении одной передачи часть фрикционных муфт и ленточных тормозных механизмов пробуксовывает, что также снижает их КПД.

Гидротрансформатор

Гидротрансформатор представляет собой гидравли­ческий механизм, который размещен между двигателем и механической коробкой передач. Он состоит из трех колес с лопатками:

  • насосного (ведущего);
  • турбинного (ведомого);
  • реактора.

Насосное колесо 3 закреплено на маховике 1 двигателя и образует корпус гидротрансформатора, внутри которого размещены тур­бинное колесо 2, соединенное с первичным валом 5 коробки передач и реактор 4, установленный на роликовой муфте 6 свободного хода. Внутренняя полость гидротрансформатора на 3/4 своего объема заполнена специальным маслом малой вязкости.

Рис. Гидротрансформатор:
а – общий вид; б – схема; 1 – маховик; 2 – турбинное колесо; 3 – насосное колесо; 4 – реактор; 5 – вал; 6 – муфта

Каждое колесо имеет наружный и внутренний торцы, между которыми располагаются профилированные лопасти, образующие каналы для протока жидкости. Все колеса гидротрансформатора максимально приближены друг к другу, а вытеснению жидкости препятствуют специальные уплотнения.

При работающем двигателе насосное, колесо вращается вместе с маховиком двигателя. Масло под действием центробежной силы поступает к наружной части насосного колеса, воздействует на лопатки турбинного колеса и приводит его во вращение. Из турбинного колеса масло поступает в реактор, который обеспечивает плавный и безударный вход жидкости в насосное колесо и существенное увеличение крутящего момента. Таким образом, масло циркулирует по замкнутому кругу и обеспечивается передача крутящего момента в гидротрансформаторе.

Характерной особенностью гидротрансформатора является увеличение крутящего момента при его передаче от двигателя к первичному валу коробки передач. Наибольшее увеличение крутящего момента на турбинном колесе гидротрансформатора получается при трогании автомобиля с места, при этом коэффициент трансформации может составлять до 2,4. В этом случае реактор неподвижен так как заторможен муфтой свободного хода. По мере разгона автомобиля увеличивается скорость вращения насосного и турбинного колес. При этом муфта свободного хода расклинивается и реактор начинает вращаться с увеличивающейся скоростью, оказывая все меньшее влияние на передаваемый крутящий момент. После достижения реактором максимальной скорости вращения гидротрансформатор перестает изменять крутящий момент и переходит на режим работы гидромуфты. Таким образом, происходит плавный разгон автомобиля и бесступенчатое изменение крутящего момента.

Гидротрансформатор автоматически устанавливает необходимое передаточное число между коленчатым валом двигателя и к ведущими колесами автомобиля, Это обеспечивается следующим образом: с уменьшением скорости вращения ведущих колес автомобиля при возрастании сопротивления движению возрастает динамический напор жидкости от насоса на турбину, что приводит к росту крутящего момента на турбине, следовательно, на ведущих колесах автомобиля.

КПД гидротрансформатора определяет экономичность его работы. Максимальное значе­ние КПД гидротрансформатора может быть от 0,85 до 0,97, но обычно находится в диапазоне от 0,7 до 0,8. В комплексном гидротрансформаторе на режиме гидромуфты можно получить максимальное значение КПД до 0,97.

Изменение режимов работы гидротрансформатора происходит автоматически. Если увеличивать нагрузку на выходе из гидротрансформатора, то происходит уменьшение угловой скорости турбины, что приводит к увеличению коэффициента трансформации.

К сожалению, гидротрансформатор имеет малый диапазон передаточных чисел, не обеспечивает движения задним ходом, не разобщает двигатель от трансмиссии (необходима сложная система опорожнения проточных частей от рабочей жидкости). Поэтому за гидро­трансформатором устанавливают специальную планетарную коробку передач, которая компенсирует указанные недостатки.

Планетарная коробка передач

Планетарная коробка передач включает в себя планетарные механизмы. В простейшем планетарном механизме солнечная шестерня 6, закрепленная на ведущем валу 1, находится в зацеплении с шестернями-сателлитами 3, свободно установленными на своих осях. Оси сателлитов закреплены на водиле 4, жестко соединенном с ведомым валом 5, а сами сателлиты находятся и зацеплении с коронной шестерней 2, имеющей внутренние зубья.

Рис. Планетарный механизм:
1 – ведущий вал; 2 – коронная шестерня; 3 – сателлиты; 4 – водило; 5 – ведомый вал; 6 – солнечная шестерня; 7 – тормоз

Передача крутящего момента с ведущего вала 1 на ведомый вал 5 возможна только при заторможенной коронной шестерне 2 при помощи ленточного тормоза 7 или многодискового «мокрого» сцепления. В этом случае при вращении шестерни 6 сателлиты 3, перекатываясь по зубьям неподвижной шестерни 2, начнут вращаться вокруг своих осей и одновременно через водило 4 будут вращать ведомый вал 5. При растормаживании шестерни 2 сателлиты 3, свободно перекатываясь по шестерне 6, будут вращать шестерню 2, а вал 5 будет оставаться неподвижным.

В автоматических коробках передач применяются фрикционные муфты сцепления. Фрикционная муфта сцепления со­стоит комплекта покрытых слоем фрикционного материала дисков, прижатых друг к другу через прокладки в виде тонких пластин из гладкого металла.

Рис. Фрикционная муфта сцепления автоматической коробки передач:
1 – канал подачи рабочей жидкости; 2 – поршень; 3 – кожух муфты; а – выключенное состояние; б – включенное состояние

При этом часть фрикционных дисков оснащены внутренними шлицами, часть – наружными. Прижимание дисков друг к другу обеспечивается гидравлическим поршнем 2, для выключения сцепления применяется возвратная пружина. При подаче к поршню давления рабочей жидкости диски плотно прижимаются друг к другу, образуя одно целое. Как только давление снимается, возвратная пружина отводит поршень назад и диски выводятся из зацепления. В качестве возвратных пружин могут использоваться винтовые, диафрагменные и гофрированные дисковые пружины.

Двухступенчатая гидромеханическая коробка передач

В качестве примера гидромеханических передач рассмотрим двухступенчатую гидромеханическую коробку передач. Она состоит из гидротрансформатора 1, механической планетарной коробки передач с многодисковым фрикционом 3 и двумя ленточными тормозными механизмами 2 и 4 и гидравлической системы управлениях кнопочным переключением передач. Кнопки соответственно означают нейтральное положение, задний ход, первую передачу и движение с автоматическим переключением передач. В двухступенчатой механической коробке передач имеются два одинаковых планетарных механизма 5 и 6.

Рис. Гидромеханическая коробка передач:
1 – гидротрансформатор; 2,4 – тормозные механизмы; 3 – фрикцион; 5,6 – планетарные механизмы

В нейтральном положении фрикцион 3, а также тормозные механизмы 2 и 4 выключены. Трогание автомобиля с места происходит при включенной первой передаче. В этом случае масло под давлением поступает в цилиндр тормозного механизма 2, лента которого затягивается, и солнечная шестерня планетарного механизма 6 останавливается.

Если включена кнопка «Движение», то при разгоне автомобиля происходит автоматическое переключение на вторую передачу, что обеспечивается одновременным выключением тормозного механизма 2 и включением фрикциона 3. В этом случае планетарные механизмы 5 и 6 блокируются и вращаются как одно целое.

Для движения автомобиля задним ходом включается только тормозной механизм 4.

В настоящее время автоматические коробки передач имеют электронное управление, что позво­ляет гораздо точнее выдерживать заданные моменты переключения (с точностью до 1 % вместо прежних 6…8 %). Появились дополнительные возможности: по характеру изменения скорости при данной нагрузке на дви­гатель компьютер может вычислить массу автомобиля и ввести соответствующие поправки в алгоритм переключения. Электронное управление предоставило неограниченные возможности для само­диагностики, что позволило корректиро­вать процессы управления в зависимости от многих параметров (от температуры и вязкости жидкости до степени износа фрикционных элементов).

Система автоматического управления обычно состоит из следующих подсистем:

  • функционирования (гидравлические насосы, регуляторы давления)
  • измерительная, собирающая информацию о параметрах управления
  • управляющая, вырабатывающая управляющие сигналы
  • исполнительная, осуществляющая управление переключением передач, работой двигателя
  • подсистема ручного управления
  • подсистема автоматических защит, предотвращающая возникновение опасных ситуаций

Основными элементами электронной системы управления являются электронный блок и рычаг управления.

АКП с электронным управлением

В качестве примера современной АКП с электронным управлением рассмотрим шестиступенчатую коробку передач 09G японского концерна AISIN.

АКП состоит из гидротрансформатора, механической планетарной коробки передач с многодисковыми фрикционами и многодисковыми тормозными механизмами, гидравлической системы, систем охлаждения и смазки, электрической системы.

Рис. Разрез автоматической шестиступенчатой коробки передач 09G:
К– многодисковые муфты; В – многодисковые тормоза; S – солнечные шестерни; Р – сателлиты; РТ – водило; F – обгонная муфта; 1 – вал турбинного колеса; 2 – ведомая шестерня промежуточной передачи; 3 – жидкостный насос

Планетарные ряды объединены по схеме, разработанной Лепеллетье (Lepelletier). Крутящий момент двигателя подводится к одинарному планетарному ряду. Далее он направляется на сдвоенный планетарный ряд Равиньо (Ravigneaux).

Рис. Двухредукторная планетарная система Лепеллетье:
а – обычный планетарный редуктор; б – планетарный редуктор Равиньо; 1 – вал турбинного колеса; Р1 – сателлит коронной шестерни Н1; Р2 – сателлит солнечной шестерни 2; Р3 – сателлит коронной шестерни 1; S1 ­­– солнечная шестерня 1; S2 — солнечная шестерня 2; S3 — солнечная шестерня 3; Н1 – коронная шестерня 1; Н2 – коронная шестерня 2

Управление одинарным планетарным рядом производится посредством многодисковых муфт K1 и K3 и многодискового тормоза B1. Число сателлитов в планетарных рядах выбирается в зависимости от передаваемого крутящего момента.

Сдвоенный планетарный ряд управляется посредством многодисковой муфты K2, многодискового тормоза B2 и обгонной муфты F. В системе управления муфтами предусмотрены устройства динамической компенсации рабочего давления, которые делают работу муфт независящей от частоты вращения. Муфты K1, K2 и K3 служат для подвода крутящего момента к планетарным рядам, а с помощью тормозов B1 и B2, а также обгонной муфты обеспечивается передача реактивных моментов на картер коробки передач.

Давление в рабочих цилиндрах муфт и тормозов изменяется посредством регулирующих клапанов.

Обгонная муфта F представляет собою механизм, который работает параллельно с тормозом.

При выборе автомобиля важно обращать внимание не только на двигатель (бензин, дизель, гибрид и т.п.), но и на трансмиссию. Дело в том, что коробка передач считается вторым по важности агрегатом после ДВС.

С учетом того, что сегодня автоматические коробки передач пользуются большим спросом, автопроизводители предлагают большой выбор КПП данного типа, начиная с «классического» гидротрансформаторного автомата или вариатора и заканчивая роботизированными трансмиссиями.

Далее мы рассмотрим, в чем отличие роботизированной коробки передач от автоматической, а также какие сильные и слабые стороны имеют указанные типы коробок передач.

В чем отличие роботизированной коробки передач от автоматической КПП

Прежде всего, возможность выбрать тот или иной автомат порождает споры среди автолюбителей, так как вполне логичным является вопрос, какая коробка лучше. Важно понимать, что от типа КПП напрямую будет зависеть удобство эксплуатации ТС, динамика разгона, топливная экономичность.

Также для многих немаловажным фактором является возможность активно использовать автомобиль в тех или иных условиях, общая надежность машины, затраты на обслуживание и срок службы трансмиссии. Теперь давайте рассмотрим АКПП и РКПП более подробно.

Гидромеханическая автоматическая коробка передач (АКПП)

Начнем с того, что появился данный тип трансмиссии около 100 лет назад, то есть немногим позже, чем традиционная МКПП. Конструкция проверена временем и хорошо изучена. В основе такой коробки лежат два агрегата: планетарный редуктор и гидротрансформатор.

Благодаря ГДТ, который фактически является сцеплением коробки автомат, удается добиться плавной передачи крутящего момента от ДВС на входной вал коробки. В результате переключения передач происходят без ударов и рывков.

Планетарный редуктор, фактически, является так называемой планетарной передачей. Если просто, в конструкции КПП имеются наборы шестерней, которые после зацепления друг с другом образуют ступени.

Также в коробках передач данного типа в большом объеме используется трансмиссионная жидкость ATF, которая является не просто смазкой (по аналогии с трансмиссионным маслом механических КПП), а рабочей жидкостью. Дело в том, что в гидротрансформаторе, который является преобразователем крутящего момента, именно через жидкость передается указанный крутящий момент.

Еще в конструкции присутствует гидроблок (гидроплита АКПП). Указанная плита представляет собой блок управления (мозг) АКПП, так как жидкость АТФ по отдельным каналам в указанной плите подается под давлением. ЭБУ АКПП управляет работой специальных клапанов (соленоидов), которые также установлены в гидроблоке.

Благодаря слаженной работе указанных устройств происходит своевременное и мягкое включение передач, причем полностью в автоматическом режиме, то есть без участия водителя. Также существуют АКПП Типтроник, где реализована дополнительная функция ручного переключения передач.

Роботизированная коробка передач (РКПП)

Сразу отметим, что роботизированная коробка передач является механической коробкой с автоматическим управлением. При этом попытки «автоматизировать» коробку-механику также предпринимались достаточно давно, однако на начальном этапе инженеры столкнулись с целым рядом проблем.

Основной задачей стала необходимость создания высокоточных и быстродействующих исполнительных сервомеханизмов, которые способны обеспечить нужное усилие для выбора, включения/выключения передач, а также для обеспечения нормальной работы сцепления в автоматическом режиме.

При этом нужно учитывать, что в случае с механикой такие усилия должны быть намного больше, чем в АКПП. Также следует отметить и то, что особые требования выдвигаются и к электронному блоку управления, который работает по особым алгоритмам. В результате успешно действующая роботизированная автоматическая трансмиссия появилась сравнительно недавно и стала массовой намного позже по сравнению с «классическим» гидромеханическим автоматом.

Что касается устройства, роботизированная коробка представляет собой МКПП, где за выбор и включение передач отвечают актуаторы (исполнительные механизмы), также имеется отдельный привод сцепления. Актуаторами являются шаговые электродвигатели с редуктором и исполнительным механизмом. Также могут быть использованы гидравлические актуаторы (гидропривод). Работой данных элементов управляет ЭБУ коробкой вместо водителя.

Блок управления посылает сигнал на сервопривод, который выжимает сцепление, включает нужную передачу и т.д. Также контроллер учитывает скорость движения ТС, обороты ДВС, нагрузку на двигатель/положение дроссельной заслонки и ряд других параметров.

Еще роботизированные коробки имеют ручной режим, который активируется путем использования селектора коробки передач или подрулевых лепестков. Данная функция позволяет водителю понижать и повышать передачи самостоятельно.

Коробка робот или автомат: что лучше

Как видно, роботизированная коробка сильно отличается от гидромеханического автомата. Более того, во время эксплуатации ТС с тем или иным видом КПП нужно учитывать определенные особенности и нюансы.

  • Что касается «классических» автоматов, такая трансмиссия отличается надежностью и большим сроком службы, но только при условии правильной эксплуатации.

Коробка АКПП нуждается в прогревах перед поездками, регулярной замене масла и фильтра АКПП каждые 50-60 тыс. км. При этом можно использовать только высококачественные жидкости ATF, рекомендуемые производителем автомобиля. Еще коробка автомат с гидротрансформатором не рассчитана на высокие нагрузки и агрессивный стиль езды, предельно чувствительна к перегревам трансмиссионного масла, нагреву жидкости во время длительных пробуксовок (в снегу, на льду или в грязи).

Автомобили с данной трансмиссией не рекомендуется буксировать без вывешивания ведущих колес, также не следует активно использовать машину с автоматом для перевозки тяжелых грузов, прицепа или буксировки других авто.

Также следует отметить, что минусом АКПП является повышенный расход топлива (на 10-15%) по сравнению с аналогами, а также снижение разгонной динамики из-за потерь в ГДТ. Также в случае ремонта АКПП следует быть готовым к серьезным расходам.

  • Роботизированная трансмиссия конструктивно проще и дешевле АКПП. Такая коробка более экономична, не боится нагрузок, ее не нужно отдельно прогревать, в агрегат заливается меньше масла, данную трансмиссию дешевле обслуживать, автомобиль с роботом лучше разгоняется.

Однако на деле есть и существенные минусы. Прежде всего, все РКПП делятся на два типа: однодисковый робот (с одним сцеплением) и преселективная КПП (с двумя сцеплениями).

Так вот, в первом случае нельзя говорить о высокой надежности и комфорте при езде. Роботизированная коробка с одним сцеплением ставится на бюджетные авто и некоторые модели среднего класса. При этом такой автомат отличается тем, что во время переключения передач водитель ощущает рывки, толчки, коробка может затягивать переключения передач и т.д. Рекомендуем также прочитать статью о том, какой ресурс автоматических коробок, а также какую коробку передач лучше выбрать. Из этой статьи вы узнаете об основных типах автоматов, а также какие плюсы и минусы имеют различные виды автоматических трансмиссий.

Сцепление и сервомеханизмы однодисковых роботов также имеют сравнительно небольшой срок службы (около 80-100 тыс. км.), ремонтопригодность низкая, то есть нужно полностью менять данные устройства. Обратите внимание, стоимость актуаторов довольно высокая (в отдельных случаях сопоставима со стоимостью ремонта гидромеханической АКПП).

Что касается преселективных роботов (типа DSG или Powershift), в этом случае данные АКПП максимально приближены к классическим автоматам и вариаторам в плане комфорта. Подобные трансмиссии наиболее удачно сочетают в себе положительные качества механики и классического автомата (плавность и высокая скорость переключения передач, динамика, топливная экономичность, возможность «нагружать» трансмиссию, снижение расходов на обслуживание).

При этом преселективные РКПП намного дороже и сложнее своих однодисковых аналогов. Также ресурс таких коробок все равно меньше, чем в случае с традиционными гидромеханическими автоматами. В отдельных случаях может потребоваться замена дорогостоящих актуаторов, мехатроника (гидроблока), пакетов сцеплений и других элементов уже к 150 тыс. км. пробега.

Подведем итоги

С учетом вышесказанного становится понятно, в чем заключаются отличия роботизированной коробки передач от автоматической, а также какие плюсы и минусы имеет коробка робот по сравнению с АКПП.

На практике автомат является более надежным, что зачастую сводит на нет многие преимущества робота, который оказывается дорогим в ремонте. По этой причине, особенно на вторичном рынке б/у авто, многие останавливают свой выбор на классическом автомате. Рекомендуем также прочитать статью о том, чем отличается вариатор от робота и автомата. Из этой статьи вы узнаете об отличиях вариаторной коробки передач CVT от АКПП и роботизированных трансмиссий.

Однако если машина приобретается новой и потенциальный владелец не планирует проездить на таком автомобиле более 150 тыс. км, тогда современный преселективный робот с расширенной гарантией производителя вполне может оказаться оптимальным решением.

Если же на первом плане надежность и ресурс, водитель практикует спокойный стиль езды, машина не приобретается для эксплуатации в тяжелых условиях, тогда необходимо смотреть исключительно в сторону АКПП.

Покупка робота-пылесоса – напрасная трата денег?

Не переоценивают ли его эффективность? Может ли робот заменить обычный пылесос? Эти и другие вопросы задают те, кто планирует приобрести в дом и квартиру гаджет в виде умного, мобильного и, главное, самостоятельного «помощника». Давайте разбираться.

Как работает робот-пылесос?

В устройстве привлекает прежде всего автоматизированная система работы. В него встроен электромотор. Корпус гаджета оснащен тремя прорезиненными колесиками. На его верхней поверхности есть панель управления, где можно выставить нужные настройки. Пылесос перемещается по напольному покрытию, «видит» препятствие благодаря ультразвуковому или лазерному (в более продвинутых версиях) дальномеру, Разворачивается и едет по другой траектории. Такая функция не дает врезаться в стены, мебель, домочадцев, питомцев.

Пыль с пола собирается в мешок или контейнер для сбора мусора, внедренный в корпус. На нижней панели предусмотрена турбощетка для заметания и боковые щетки, которые пододвигают к ней пыль, крошки, мелкий мусор. В среднем пылесосу на уборку площади в 20 кв.м потребуется до 45 минут.

Робот-пылесос или обычный пылесос – что лучше выбрать?

При всей продуманности конструкции и функций роботизированная модель не заменяет полностью обычного пылесоса. Только с его помощью вы не добьетесь главной цели – ощутимой чистоты пола и ковров, свежести воздуха в квартире.

Перечислим недостатки роботизированных пылесосов:

  1. Плохо убирают пыль в углах, с ковровых покрытий, вдоль плинтусов.
  2. Работают только на ровных поверхностях.
  3. Не всегда преодолевают пороги и могут упасть с лестницы (хоть и оснащен датчиком высоты).
  4. Имеют ограничения по площади уборки. Прибору регулярно требуется подзарядка. Из-за небольшого объема пылесборник часто заполняется. Сравните: у робота объем мешка в среднем 600-700 мл.
  5. Не проходят под низкой мебелью
  6. Не собирают воду и забиваются при работе на влажной и сильной загрязненной поверхности.
  7. Не убирают липкие следы от напитков, пищи.
  8. Дорого стоят (их цена сопоставима со стоимостью «полноценных» пылесосов с функциями сухой и влажной уборки).
  9. Аккумуляторы требуют регулярной замены, а стоимость их высокая
  10. Есть моющие роботы, но они, в силу своей конструкции, не могут качественно мыть полы и ковры. В лучшем случае слегка протирают поверхность влажной тряпочкой
  11. Нет возможности пропылесосить мягкую мебель

Перечисленные минусы не дают роботам-пылесосам стать достойной альтернативой моющего пылесосов Томас и других схожих приборов.

Преимущества «обычного» пылесоса

Обычные пылесосы в отличие от роботизированных «собратьев» более практичны и функциональны. Например, модели Thomas:

  • Подходят для тщательной сухой и влажной уборки пола, плитки, ковра, ковролина, ламината, паркета, мягкой мебели.
  • На 99,99% обеспечивают очистку выходящего из пылесоса воздуха от пыли, аллергенов.
  • Справляются с уборкой любой площади и производительность их выше.
  • Собирают воду, пролитые напитки, грязь.
  • Качественно моют пол только чистой водой
  • Увлажняют воздух, делая его свежим и приятным, как после дождя.

Выбирая обычный или робот-пылесос, помните, что это не исключающие, а дополняющие друг друга устройства. Если первому вы доверите 90% порядка в доме, то второму «поручите» мелкую ежедневную работу по сбору мелкого мусора и пыли в помещениях без ковров и без скопления мебели.

Роботизированный помощник может станет удачным приобретением для пожилых людей, которым сам процесс уборки пылесосом становится уже физически сложным. Он также повеселит какое-то время маленьких детишек и любопытных домашних питомцев.

Однако, он не заменяет полностью работы обычного пылесоса, но помогает в режиме ежедневной уборки поддерживать чистоту. Полностью оградить себя от уборки только с помощью робота не получится.

20.10.2014, Пн, 10:10, Мск Автомобили без водителей перестали быть фантастикой, но для их массового распространения необходимо разработать новейшие ГИС, беспрецедентные по ситуационной осведомленности и частоте обновления информации. Какими возможностями должны обладать системы управления новым транспортом, который повезет человечество в новую роботизированную эпоху?

Технологии автоматического вождения уже широко используются в современных автомобилях. Так, разнообразные системы автоматической парковки устанавливаются на машинах разных классов, например Audi А7, Ford Focus 3, Kia Optima или Volkswagen Golf VII. Помимо этого, на некоторых современных машинах используются системы автоматического торможения и удержания траектории, а также системы следования за впереди идущим автомобилем, которые облегчают движение в потоке, в том числе на скоростных трассах.

Помимо этого, испытываются и полностью автоматические автомобили, способные двигаться без участия водителя. Первые прототипы таких машин разработки компании Google уже наездили более 1 млн км по дорогам американских штатов Невада и Калифорния, где разрешено движение машин-автоматов при условии, что у руля сидит человек, который может подстраховать робота.

Прототипы опционально пилотируемых автомобилей Google испытываются в США

В мае 2014 г. компания Google представила первый робомобиль, у которого даже нет руля и педалей, то есть эта машина может управляться исключительно в автоматическом режиме. Двухместный полностью автоматический автомобиль – это новый этап развития транспорта. Такой машиной может пользоваться, например, человек без водительского удостоверения, нетрезвый или больной пассажир.

Полностью автономный автомобиль Google без рулей и педалей. Уже начато производство первой опытной партии в 100-200 таких авто

В июле 2014 г. Великобритания объявила о том, что готовит изменения в ПДД, которые позволят машинам-роботам с января 2015 г. ездить по британским дорогам.

Автопроизводители уже вложили $100 млрд в технологии интеграции автомобилей в единое информационное пространство и создание робомобилей. А городе Анн-Арбор, штат Мичиган, даже строят небольшой городок для испытаний робомобилей. В нем будет 4 км улиц и 13 перекрестков, где радиоуправляемые и пилотируемые автомобили, а также роботы-пешеходы будут моделировать самые разные дорожные ситуации.

Над созданием машин-роботов работают ведущие мировые компании, при этом Google планирует вывести свою автономную машину на рынок к 2025 г., GM — в 2017 г., а компании Volvo, Nissan — к 2020 г.

Сканер на колесах

Современные автомобили-роботы фактически являются мобильными сканерами, которые обновляют модель окружающей среды в режиме реального времени. Возьмем, к примеру, машину Google, построенную на базе Toyota Prius. Для самостоятельного движения этот автомобиль использует видеокамеру, данные GPS и Google Street View, радиодальномер в переднем бампере и лидар, установленный на крыше.

Автоматическая система Google распознает сигналы светофора

Лидар сканирует местность на 360 градусов на расстоянии до 60 м от автомобиля и в режиме реального времени строит модель окружающей среды, включая столбы, здания, пешеходов, другие автомобили и т.д. На правом зеркале машины, рядом с местом переднего пассажира, установлена видеокамера, которая с помощью сравнения наблюдаемой картины и заранее сохраненных шаблонов распознает светофоры на расстоянии до 150 м.

Все системы работают в комплексе: в движении автомобиль непрерывно определяет свои координаты с помощью GPS (точность до 15 см) и через API Google Maps фиксирует свое положение на карте местности. Благодаря этому робомобиль может реагировать на окружающую обстановку. Например, вне перекрестков машина игнорирует ложные световые пятна, похожие на огни светофора, такие как яркие стоп-сигналы грузовика на трассе.

Если сервис геопозиционирования отвечает за «стратегические» решения машины-робота, то лидар непрерывно оценивает «тактическую обстановку», то есть события в непосредственной близости от автомобиля. Лидар способен обнаружить пешехода, перебегающего дорогу, другой автомобиль, животных, разнообразные препятствия, включая повреждения дорожного полотна.

Интеграция

По расчетам Navigant Research, к 2035 г. по дорогам планеты будут передвигаться почти 95 млн робомобилей. Для сравнения, сегодня ежегодно в мире производится около 50 млн обычных машин. Внедрение машин-роботов позволит избежать 80% ДТП, происходящих по вине человека, а ведь автокатастрофы только в США каждый год наносят ущерб в $450 млрд. Прежде всего машины-роботы заменят обычные такси, при этом стоимость поездки в пересчете на километр снизится в несколько раз.

Автомобили, связанные между собой беспроводными сетями, снизят количество ДТП по вине водителей

Однако, главный эффект от массового распространения автомобилей-роботов ожидается в области геоинформационных технологий. Как мы уже выяснили, каждая машина-робот представляет собой набор высокотехнологичных сканеров, которые в режиме реального времени обновляют трехмерную модель дорожной инфраструктуры и всего, что к ней прилегает.

Новые модели машин, которые появятся в продаже к 2020 г., будут соединены между собой беспроводной связью для обмена информацией о дорожной ситуации и планируемых маневрах. Видеокамеры автотранспорта частично заменят системы видеонаблюдения на дорогах, а бортовые компьютеры самостоятельно смогут фиксировать нарушения ПДД, «договариваться» об очередности проезда перекрестка, выполнять безопасные обгоны и перестроения.

Информация, генерируемая автомобилями, будет интегрирована с данными ДЗЗ, прежде всего от миниспутников и беспилотных летательных аппаратов. Ежедневное обновление карт, необходимых для работы робомобилей, в ближайшие десятилетия станет заметной частью рынка ДЗЗ. В частности компания Google, предвидя развитие рынка в этом направлении, в июне 2014 г. приобрела за $500 млн компанию Skybox Imaging, которая занимается разработкой малых спутников ДЗЗ.

Основные направления

Компании, которые занимаются разработками в области ГИС активно включились в работу над новыми технологиями для будущего многомиллиардного рынка робомобилей.

В качестве примера можно привести канадскую компанию GeoDigital International, которая с 2008 г. занимается лидарами для трехмерного сканирования сетей линий электропередач. В июне 2014 г. компания объявила о планируемых поставках лидаров для робомобилей и разработке систем для 3D-моделирования автодорог США.

В настоящее время GeoDigital предлагает автомобильный лидар Street Mapper, который имеет 360-градусное поле зрения, точность позиционирования по GPS лучше 3 см и дальность действия 300 м. По неподтвержденным сведениям, GeoDigital активно сотрудничает с автоконцерном GM и под свой автомобильный проект получила $25 млн инвестиций.

Таким образом, для компаний-разработчиков современных систем сканирования открывается новая ниша в области автомобильного транспорта. Конкурентные преимущества получат компании, которые смогут разработать более дешевое оборудование для автоматического вождения, чем у нынешних комплектов по $10-25 тыс.

Важное направление интеграции транспорта в единое информационное пространство – программное обеспечение для обмена данными между автомобилями и ГИС. Взаимодействие между робомобилями и геоинформационными системами – одно из ключевых преимуществ автоматизированного транспорта перед современным, управляемым людьми. Непрерывный обмен данными между машинами-роботами резко снизит аварийность и одновременно в разы увеличит пропускную способность автодорог. Связанные друг с другом автомобили заблаговременно оповестят друг друга о препятствии впереди, согласуют пересечение перекрестка и рациональное распределение по полосам движения.

Несмотря на то, что именно «общение» автомобилей и их интеграция в ГИС в качестве основного источника информации принесет наибольший экономический эффект, пока развитых технологий в этой области немного. Один из примеров: совместный эксперимент компаний IBM и Bosch, в рамках которого ведущие производители программного обеспечения и автомобильного оборудования пытаются интегрировать автомобильные датчики с ГИС.

IBM и Bosch интегрируют автомобильные датчики и ГИС

В настоящее время IBM и Bosch запустили в штате Невада эксперимент с использованием 100 автомобилей, датчики которых подключены к геоинформационной системе с помощью мобильной платформы IBM Mobile First. Каждый современный автомобиль имеет около 100 микроконтроллеров и 10 млн строк программного кода. Опытная система IBM и Bosch через беспроводные сети с помощью протокола для интернет вещей MQTT передает данные с датчиков автомобилей на единую ГИС, которая в режиме реального времени обрабатывает информацию и выдает соответствующие указания.

ГИС может обнаружить экстренное торможение, срабатывание подушек безопасности и другие свидетельства аварии, а затем направить сигнал соответствующим службам. Кроме того, ГИС имеет обратную связь с автомобилем через HTML5 Worklight. С ее помощью можно предупредить водителя о том, что он въезжает на опасный обледенелый участок дороги, сообщить об аварии впереди или зоне дождя.

Весной 2014 г. компания IBM объявила о том, что система Mobile First будет использоваться на автомобилях концерна PSA Peugeot Citroen. Новая система объединит с современными ГИС-технологиями данные от автомобильных датчиков, GPS, смартфонов, светофоров и т.д.

Транспорт для всех

Прогресс в области развития единой геоинформационной среды для автомобилей-роботов также тесно связан с развитием общественного транспорта и автошаринга (краткосрочной аренды автомобиля). Так, известная автошаринговая компания Uber в мае 2014 г. заявила, что готова заменить своих водителей робомобилями Google. В результате стоимость проезда в такси-роботах впервые будет сравнима или даже ниже стоимости владения собственным автомобилем. Для Нью-Йорка стоимость поездки в роботакси будет в 8 раз ниже, чем в обычном такси с водителем.

Сегодня для управления своими такси сервис Uber использует мобильное приложение, с помощью которого пользователь может на карте видеть, где находится вызванная машина, и через сколько минут она подъедет. С распространением робомобилей резко вырастет спрос на подобные приложения, поскольку автоматический транспорт открывает огромные возможности для управления не только такси, но и собственной машиной. Например, представьте, что пока вы находитесь на своем рабочем месте, машина не просто стоит на парковке, «проедая» деньги, а самостоятельно отправляется на техобслуживание или подключается к приложению автошаринга и «подрабатывает» такси, т.е. приносит владельцу прибыль.

Также робомобиль может быть связан с медицинской геоинформационной системой и мобильным приложением, контролирующим состояние здоровья пользователя. Подобное приложение может самостоятельно направить машину в больницу, если пассажиру стало плохо. Такая импровизированная «скорая помощь» также может первой подъехать к месту происшествия и доставить пациента в клинику без необходимости ждать машину экстренных служб.

Потенциал автошаринговой технологии огромен и ограничен только фантазией разработчиков. Очевидно, что робомобили как никогда тесно интегрируют ГИС-технологии в повседневную жизнь множества людей.

Все вышеперечисленные системы, от лидаров робомобилей до автошаринга, в конечном счете будут объединены в крупные геоинформационные системы, которые не только обеспечат эффективное управление транспортной инфраструктурой, но и создадут огромное количество новых сервисов.

Прообразом такой системы можно считать приложение iRideNYC, которое начнет работу осенью 2014 г. в Нью-Йорке. Это первое в своем роде масштабное приложение, построенное на HTLM 5, которое в режиме реального времени отображает на мобильном устройстве данные обо всем городском транспорте.

Приложение iRideNYC позволяет быстро спланировать самый удобный городской маршрут

Городская транспортная система Нью-Йорка — одна из крупнейших в мире: только нью-йоркское метро за год перевозит 1,7 млрд пассажиров. Приложение iRideNYC впервые объединяет картографические данные о 9,6 тыс. км автодорог, 20 тыс. км тротуаров, информацию о стоянках 6 тыс. прокатных велосипедов, а также такси, автобусов и поездов метро.

Система в режиме реального времени показывает наличие велосипедов на стоянках, местоположение автобусов, метро, такси, автоматически подбирает варианты транзита, предлагает информацию о близлежащих достопримечательностях и мероприятиях.

Для прокладки маршрута iRideNYC использует поток данных от системы нью-йоркского метро, сервиса проката велосипедов CitiBike, ресторанного гида Yelp.com и других источников. Для создания интерактивных карт применяются продукты ERSI, Entity Framework 5.0 от Microsoft, свободная кроссплатформенная ГИС QGIS и TileMill от Mapbox. Для обработки данных в режиме реального времени в iRideNYC используется язык программирования Python 2.7 и реляционная база данных SQLite. В результате система оперативно обновляет данные на конечном устройстве- смартфоне пользователя, например, местоположение поездов метро обновляется каждые 30 сек.

Новая жизнь

Распространение автомобилей-роботов и их интеграция с новейшими геоинформационными системами изменит образ жизни многих людей. Прежде всего новая технология добавит свободного времени, которое можно потратить на отдых или работу. Также огромное пространство для развития получат геоинформационные технологии.

Согласно исследованию компании Morgan Stanley за ноябрь 2013 г., связка робомобилей и ГИС обеспечит экономию в пяти ключевых областях. В качестве примера приводятся США, где роботы-автомобили могут ежегодно экономить $1,3 трлн, из которых: $158 млрд — за счет меньших трат топлива, $488 млрд благодаря меньшему количеству ДТП, $149 млрд от уменьшения заторов, еще $507 млрд дополнительных средств экономика получит за счет возросшей производительности логистической системы.

Разумеется, страны, которые смогут реализовать возможности робомобилей и связанных с ними ГИС, получат конкурентное преимущество на рынке товаров и услуг.

Михаил Левкевич

FILED UNDER : Разное

Submit a Comment

Must be required * marked fields.

:*
:*