КПП для «чайников»

GeneREA — Wed, 14 May 2008 06:51:13 GMT

На современных автомобилях широкое распространение получили 4 типа коробок — автоматические, механические, бесступенчатые (вариаторы) и роботизированные. Разумеется, у каждой есть свои плюсы и минусы.

МЕХАНИЧЕСКИЙ ОПТИМУМ
Появившиеся на заре автомобильной эры механические коробки совершенствуются и по сей день. Правда, за счет современных материалов, ибо конструкция их отработана до мелочей.

Существует несколько видов «механики». На автомобилях с продольным расположением движка (задний привод) используются трехвальные коробки. Их особенность — при включении прямой передачи, как правило, 4-й ступени, входной и выходной валы между собой жестко соединяются. Не теряется мощность, а при равномерной езде улучшается и экономичность. Но с появлением в механических коробках повышающей передачи это достоинство сошло на нет. Иными словами, кроме удобства компоновки других преимуществ у «трехвалок» не осталось.

На машинах с поперечным расположением мотора (переднеприводные) применяются двухвальные коробки — так проще и дешевле в производстве, при условии, что в конструкции не более 5 передач. Но инженеры, стремясь реализовать весь потенциал мотора, «продвигают в массы» и шестиступенчатую «механику».

Построить ее по двухвальной схеме не всегда получается — места в легковушке не как в автобусе, да и технологически это сложнее. Но жертвы оправданны сполна, ведь такой механизм компактнее, а под капот можно упрятать поперек даже 6-цилиндровый двигатель, как на Volvo S80, правда, забудьте о простоте и дешевизне.

Как бы ни развивался прогресс, главное у «механики» не отнять — высокий КПД и небольшую массу, благодаря которым машины с МКП экономичны и быстры в разгоне.

«АВТОМАТ» ВСЕМУ ГОЛОВА
С середины прошлого века, как альтернатива неудобной тогда в управлении «механике», широко стали применяться автоматические коробки. И торжественный марш «автомата» продолжается до сих пор.

Ныне на многих престижных автомобилях «механика» уже не предусмотрена в принципе. Эти коробки полностью избавляют водителя от рутинного переключения передач и выжима сцепления, что изрядно упрощает процесс управления авто.

Это главное преимущество, о котором знают все. Но не все догадываются, что «автомат» повышает долговечность других узлов и деталей трансмиссии, ведь он работает плавно, без рывков и без разрыва потока мощности, что выражается в более стабильном поведении машины на дороге. У «автомата» нет жесткой связи между двигателем и колесами.

Но за удобство нужно платить. Конструкция «автомата» изначально полна недостатков, главный из которых — низкий КПД. Гидротрансформатор, заменяющий в АКП сцепление, эффективно работает лишь при определенных условиях, стоит коробке выйти из оптимального режима... и все — топливный «жор» и потеря динамики вам обеспечены. Конструкторы борются с этим, увеличивая количество передач.

Если раньше хватало четырех, то сегодня «автомат» на Lexus LS460 имеет уже восемь! А увеличение количества ступеней автоматом, простите за каламбур, усложняет управляющую электронику и гидравлику. Растет стоимость и без того недешевого агрегата. Замкнутый круг? Не совсем. Пусть многих водителей раздражает «самостоятельность» и «задумчивость» автоматической коробки, адаптивные механизмы и ручной режим спасают лишь отчасти. Я уже не говорю про грамотное обслуживание и бережное отношение к такой коробке, ремонт стоит очень дорого.

Так почему все-таки выбирают «автомат»? Ответ прост — комфорт, потакающий неискоренимой человеческой лени. И «автоматы» постепенно вытесняют «механику», даже на спорткарах, у которых мощности столько, что незначительная ее потеря на КПД просто неощутима.

Я — РОБОТ
Прогресс не стоит на месте, конструкторам и инженерам всегда есть чем нас удивить. И вот на сцену выходят интересные устройства, компромисс между «механикой» и «автоматом» — роботизированные коробки. У первых они позаимствовали техническую начинку, у вторых — удобство управления.

По сути это обычные механические коробки, в которых под управлением электроники сервоприводы выжимают сцепление и переключают передачи. Как следствие, «роботы» проще и дешевле «автоматов», но до плавности и четкости оных им далековато. Сегодня «роботы» применяются на сравнительно недорогих моделях типа Peugeot 107 либо... на Bugatti EB 16.4 Veyron! Электроника на таких моделях справится с переключением передач получше иного опытного пилота, но цена... Дороговато будет.

Особняком среди «роботов» стоит трансмиссия с двойным сцеплением DSG (Direct Shift Gearbox) фирмы Borg Warner, используемая концерном Volkswagen на своих моделях. Нечто подобное устанавливают на Porsche GT2 и Nissan GT-R. Переключение происходит так же быстро и плавно, как на «автомате», да и топливная экономичность с динамикой — дай Бог. Раньше такие системы использовались на грузовиках и суперкарах. Огромный крутящий момент их моторов один диск сцепления переварить не способен. Но с недавних пор двойное сцепление в паре с «роботом» стало доступно «массовке».

Устройство в теории достаточно элементарно: первое сцепление передает момент на внешний вал с четными передачами, второе — на внутренний с нечетными. В одном корпусе прячутся как бы две коробки! Гениальное просто. И главное — скорость. Ведь переключения происходят всего лишь за 8 миллисекунд. Из минусов можно отметить плохую адаптацию к рваному ритму езды, дороговизну и сложность по сравнению с другими коробками. Но будущее, вероятно, за ними — подобный баланс свойств и качеств другие конструкции обеспечить не в состоянии.

ВЕЩЬ В СЕБЕ
Вариаторы — особый вид автомобильных трансмиссий, интересный тем, что в этих коробках передач... нет передач! Передаточное число меняется бесступенчато, в зависимости от нагрузки на двигатель и других параметров. Как результат — мотор всегда работает оптимально. Если движение равномерно, то обороты максимальны и расход топлива снижается без ущерба для динамики.

Эти трансмиссии уже давно применяются на мотороллерах и другой легкой технике, но на машины они пришли лишь в конце 90-х. В чем причина задержки, спросите вы? Все просто — крутящий момент в таких коробках передает специальный ремень. Переварить большую мощность он просто не в состоянии, проскальзывая по шкивам.

Автопроизводители пытаются решить эту проблему по-разному. Например, Audi использует особые цепи вместо ремня. А Nissan на новейшем Murano применяет тороидный вариатор Xtronic CVT с системой Adaptive Shift Control, позволяющий переключать виртуальные передачи в спортивном режиме. При мощности 265 «лошадок» у 3,5-литрового V6, надо заметить. Но для многолитровых, читай мощных, моторов бесступенчатый вариатор не подходит.

И это не единственная проблема, потеря мощности все же есть, поэтому экономичность и разгонная динамика вариаторов хуже, чем у «механики». Да и не всем нравится поддерживание вариатором постоянных оборотов мотора, при разгоне двигатель должен постепенно раскручиваться, а не выходить сразу на максимум, работать и монотонно гудеть почем зря.

Складывается впечатление недостаточно быстрого разгона, не очень помогает и ручной режим, в общем — не для спорткаров она. Но по удобству работы — тут уж вариатор на коне. Режимы работы трансмиссии выбираются, как и у обычных «автоматов», с помощью селектора, и еще они относительно просты и недороги. Так что в будущем на неспортивных моделях они получат самое широкое распространение, вот увидите!

«Автопроспект» № 18/2008 // news.gorod55.ru

Опубликовал: In-Drive.Ru

Трансмиссия, подвеска

КПП для «чайников»