Российский инженер предложил инновационную конструкцию автомобильной коробки передач

отметили
90
человек
в архиве
Российский инженер предложил  инновационную  конструкцию автомобильной коробки  передач

Живет в Питере молодой парень, Максим Савинов, работа которого никак с автопромом не связана — он доцент университета аэрокосмического приборостроения. И вдруг этот парень предлагает то, что до него пытались сделать многие трансмиссионные профессионалы: скрестить механическую коробку передач с вариатором. Разумеется, с сохранением достоинств обеих систем: от МКП взять высокий КПД, а от вариатора — возможность плавного изменения передаточного отношения.

источник: procaronline.ru

Год назад Максим сделал первый макетный образец новой трансмиссии, которую он сам назвал RSG — роботизированная трансмиссия на шестернях со спиральными зубчатыми переходами. Фактически это вариатор с зубчатым зацеплением.

Принцип работы только в описании выглядит сложновато, на самом деле это простейшая идея. Посмотрите картинку, иллюстрирующую сам принцип.

Конусный вал содержит стационарные шестерни. Они соединены друг с другом двумя встречно-навитыми спиральными зубчатыми переходами-синхронизаторами (шестерни переменного радиуса), в месте пересечения которых также находится стационарная шестерня. Таких пересечений может быть несколько.

источник: procaronline.ru

Шестерня вторичного вала перемещается вдоль этого вала, сохраняя вращение с одной из шестерен первого вала. Для изменения коэффициента передачи специальное устройство перемещает шестерню второго вала вдоль него и перекатывает ее с одной стационарной шестерни конусного вала по спиральному зубчатому переходу на другую, таким образом меняя коэффициент передачи плавно и непрерывно.

По сложности RSG сопоставима с обычным вариатором и существенно проще DGS — коробки с двумя сцеплениями. КПД, по расчетам Максима — 0,96. А динамика разгона автомобиля возрастет на 30% в сравнении с МКП, но в этот показатель верится уже с трудом. Видимо, в расчет бралось среднестатистическое время переключения передач на «механике», умножалось на 4 (прямая передача), а произведение вычиталось из некоего условного разгона до 100 км/ч. Если так, то 30% достижимы только для довольно мощных автомобилей, где время, затрачиваемое на переключения, сопоставимо с общим временем разгона.

источник: procaronline.ru

 

Недостатки у предложенной схемы тоже понятны: довольно сложно организовать передачу заднего хода, большие габариты, ограниченная нагрузочная способность зубчатого зацепления (в полтора раза ниже, чем у МКП) и неширокий кинематический диапазон — примерно 3–3,5. То есть коробку RSG можно сделать либо силовой, либо скоростной, но вот сочетать эти свойства сложновато. На современных вариаторах силовой диапазон втрое шире и никаких проблем нет делать тяговитые и скоростные передаточные отношения.

Расширить силовой диапазон RSG можно последовательным соединением двух ступеней. Или использованием этой схемы в качестве своеобразного разгонного блока, после которого будет стоять обычная двух–трехступенчатая коробка передач. Есть разработка кинематической схемы RSG с двумя вторичными валами для ГАЗели, где силовой диапазон уже порядка 12–13.

Максим со своими коллегами получил грант «Старт-1» от Фонда содействия инновациям. Этих денег хватило на разработку и создание макетного образца и патентование (в РФ патент получен, в Китай, США, Европу, Японию, Корею и Индию отправлены заявки).

Сейчас Максим пытается получить новый грант от Фонда Бортника («Старт-2»). Он говорит, что концепция уже поменялась и сейчас есть более совершенная версия. Сделали расчеты по ТЗ от КАМАЗа и уверены, что смогут создать аналог DSG EATON Procision 7-speed в тех же «массогабаритах». Вообще же наиболее перспективным видится применение такой трансмиссии… в электромобилях! Там не нужен большой диапазон передаточных отношений, а требования к электромотору при наличии трансмиссии уменьшаются существенно.

источник: procaronline.ru

Добавил Имя_Фамилия Имя_Фамилия 1 Января
проблема (5)
Комментарии участников:
Blah Blah
+1
Blah Blah, 2 Января , url

Удачи!

ivar46
+1
ivar46, 2 Января , url

"… он доцент университета аэрокосмического приборостроения. И вдруг этот парень предлагает то, что до него пытались сделать многие трансмиссионные профессионалы"

Потрясающе! Доцент унивара! На всякий случай, что бы стать доцентом нужено сначало аспирантуру преодолеть, потом на кафедре долго топтаться в ассистентах, сваять маленькую кучку научных статей, потом мучительно накрапать кандидатскую, долго бегать согласовывать как бЭ с опанентами и защитить её, проклятую! А потом тебя в капипастиной статейке назавут «этот парень»!

comander
+1
comander, 2 Января , url

Доцент это и должность тоже. Там помягче требования имхо

Юрий_Ск
+1
Юрий_Ск, 2 Января , url

Все хорошо, но немножко опоздало. Как известно, двигатель постоянного тока имеет горизонтальную тяговую характеристику (тяга не зависит от оборотов и всегда максимальна). Есть также очень хорошие асинхронные двигатели (напр. отечественной разработки, изобретателя Дуюнова), которые также обладают горизонтальной тяговой характеристикой. А таким двигателям редукторы не нужны совсем. Сделал двигатель-колесо и гоняй, пропорционально подаваемому току. Мы движемся к электромобилям, где ни дискретные, ни плавные коробки передач будут попросту не нужны.

Имя_Фамилия
+2
Имя_Фамилия, 2 Января , url

Не могу с  вами  не согласиться, но не все автопроизводители  разделяют  парадигму электродвигателей. Так  Тойота ставит на водородные двигатели. 

НОПАК
+1
НОПАК, 3 Января , url

Электромобили рано или поздно придут к 1 двигателю на каждое колесо. Поэтому, всякие КПП не имеют смысла.
В принципе, гибриды уже конкурируют с обычными авто.  Автопроизводители уже переходят на гибриды.

 

https://hightech.fm/2017/07/05/volvocars-electric

Имя_Фамилия
+1
Имя_Фамилия, 3 Января , url

Рано или  поздно — может  быть.  А может  быть  не  электо мобили

 

Я  уже  гоаорил  что например  Тойота ставит  на водородные двигатели 

Marlan
+1
Marlan, 2 Января , url

Что-то мне кажется у этой коробки есть нехилые недостатки:

1. В отличии от вариатора, здесь ограниченное количество ступеней. На прототипе около 6-и.

2. При движении на малой скорости переключение будет долгим, а при движении на высокой слишком быстрым..

Имя_Фамилия
0
Имя_Фамилия, 2 Января , url

Для АКПП 6 ступеней это  весьма не плохой  результат так «мокрый» DSG у VAGимеет 6 передач, но весьма капризен в  эксплуотации. 

Marlan
+1
Marlan, 2 Января , url

Я по первому пункту сравнивал с вариатором, а по второму с любыми другими типами трансмиссий. Ну они бывают 6, бывают 8. Я как-то очень порадовался что у машины вариатор, когда на обгоне не рассчитал немного, тахометр уперся в отсечку, и запаса от встречки реально оказалось 1-1.5 секунды. Автомат бы переключаться стал, а вариатор обороты на отметке максимальной мощности так и держал.

Но вариатор тоже не вечен, как и DSG

А вот второй пункт я написал, в ту сторону, что не очень понятен механизм реализации с позиции износа коробки и двигателя,- какие силы инерции будут действовать на двигатель, и как итог на коробку в момент переключения на высокой скорости и высоких оборотах. А так же с позиции отзывчивости — сколько времени займет перебегание от верхней передачи к нижней.

Имя_Фамилия
0
Имя_Фамилия, 2 Января , url

Вариатор по  отзывам  дает  вялый (плавный) разгон. Без  рывкового ускорения. 

Если  акуратно эксплуатировать  не допуская проскальзывания и  задиров — достаточно долговечен. 

Всеже  гидротрансформатор  по своей надежности  пока  рулит. 

DSG дает  экономию в тоаливе, но весьма капризная в  долговечности  штучка. 

RSG если  под  Газель  уже макет  расчитан — значит  учитывает  особенности  ллинейки  двигателей. 

Marlan
+1
Marlan, 3 Января , url

Я на Honda Fit (2-го поколения, есть еще третье с подрулевыми лепестками для варика) катался — разгон там для движка 1.5 просто супер. Нужно просто коробку перевести в режим «S». Обычная полторошка на автомате на трассе на обгон уже не идет, а хонда фит с вариатором очень хорошо. )) Но нужно не забывать переводить в режим «S» или в «L». Скажу честно — на мой вкус это извращение на автомате рычаг дергать между «D» (цикл Миллера) и «S» (цикл Отто), но это не аппаратный, а программный косяк. На каких-то автомобилях его может и не быть, этого косяка. Тоесть сам варик вполне себе быстро выводит двигатель на нужные обороты и довольно шустро (конечно если это хороший варик). 

Marlan
+1
Marlan, 3 Января , url

Хотя… нашел тесты Хонды Фит третьего поколения 

1.5 CVT 0-100: 9 секунд
1.5 DSG7 + Electro 0-100: 8 секунд
1.5 механика 0-100: 8 секунд

Тоесть даже медленней механики. Но это японская версия заточенная под экономию, и судя по видео она зачем-то эмулировала примерно 7-ступенчатый автомат, что ухудшало разгон. У американской главная передача на 15% тяговитей, а значит участок 0-60 американская версия проходит быстрее, и вероятно ее разгон до 100 без эмуляции 7-и ступенчатого автомата около 8 секунд, как у механики.

Имя_Фамилия
0
Имя_Фамилия, 3 Января , url

Хонда Фит маленький легкий автомобиль. 1,5 это наверное порядка 110 л.с. оборотитые двигатели Хонда.

А если это кроссовер типа Аутлендера или Х-Трейла, вот о таких я отзывы от друзей слышал.

Но в принципе они не удручающие — отзывы. Просто после классического гидротрансфоратора им было не привычно что нет чувства порогов переключения. Скорость растет плавно без рывков и каких то ощущений переключения.

Marlan
+1
Marlan, 3 Января , url

Я в сравнении с другой легкой 1.5 на классическом автомате. Ну у 2-го поколения Фита движок 120л.с. (у третьего 130л.с.)… но разница в динамике на скоростях выше 60км/час не 10%, а поболее,  но это только если рычажок коробки перевести в положение «S». Мне лично не было неудобств от бесступенчатой коробки, автоматическое торможение двигателем понравилось, Что не понравилось,- я первый час езды не мог понять почему авто с 120л.с. движком так тупит, но подергав то, да се, разобрался что нужно делать, чтобы не тупила)).

Имя_Фамилия
0
Имя_Фамилия, 3 Января , url

понятно

Korzik
+1
Korzik, 2 Января , url

Ага… а все остальные производители тупые тупые делают 8at, роботы, и вариаторы))) Делитант херов

Marlan
0
Marlan, 3 Января , url

Давайте примерно прикинем время переключения этой 6-и ступенчатой коробки снизу вверх и сверху вниз. Предположим что конус подцеплен к колесам.

В общем я не знаю какое там время, но я точно знаю, что если время переключения с 6 на 2 на скорости 60км/час сделать 500ms, то тогда переключение на одну ступень (с 6 до 5) на 60км/час займет около 50ms, а переключение с 5 до 6 на скорости 200км/час займет около 15ms.

Таким образом, если мы делаем умеренно быстрое (500ms) время переключения с 6 до 2 на малой скорости (60км/час), то мы имеем молниеносное (15ms) переключение с 5 до 6 при движении на скорости 200км/час, и я подозреваю, что тут мы получим неслабый инерционный удар на весь механизм от двигателя до колес.

Если же конус подцеплен к двигателю, то картинка вырисовывается несколько другой, но тогда время переключения на высоких оборотах двигателя будет примерно в 4 раза меньшим, чем на низких.

В принципе, учитывая простоту конструкции, она вполне может конкурировать с обычным роботом. Но с DSG или с вариатором очень сомнительно.

Marlan
+2
Marlan, 3 Января , url

Неправильно посчитал. Не так все плохо. 

В любом случае, как там чего ни подцепляй, а 4-х кратная разница в скорости переключения в зависимости либо от оборотов, либо от скорости автомобиля, обеспечена. А это не есть хорошо. Но учитывая простоту конструкции, как альтернатива обычному роботу — отчего бы и нет. На месте АвтоВаза я бы присмотрелся к разработке.

Имя_Фамилия
+1
Имя_Фамилия, 3 Января , url

Ну вообще то вариатор в свое время тоже неожиданно был создан. и  его  некоторое время с  трудом  воспринимали  на фоне гидротрансформаторных КП. 



Войдите или станьте участником, чтобы комментировать