ШМ'ШШ*i ] JJ — Tw*t2гкiвтомобилю приходится двигаться со скоростями от черепашьей до сотнидругой километров в час - а потому диапазон,, в котором изменяются обороты колес, \получается огромным раз в 50. Но двигатель внутреннего сгпра,ния способен эффективно работать лишь в интервале 2000-6000 об/мин, то есть менять скорость вращения коленчатого вала всего раза в три. Поэтому и приходится между ним и колесами ставить ту самую коробку, чтобы получить требуемую скорость движения при близких к оптимальным оборотах двигателя. Кстати, не все известные мот требуют применения такого преобр вателя на шестеренках. Например, ровая машина и электродвигатель вивают немалый крутящий момент, называется, "от нуля" - именно по му в троллейбусах (как ив парово нет ни третьей педали, ни рычага робки передач. Итак, ДВС для автомобилей - мотор не самый лучший. А поскольку скорой замены ему пока нет, совсем без коробки передач в ближайшие годы обойтись не удастся. Но вот заставить ее работать, автоматически подстраиваясь к режиму движения, можно, причем даже несколькими способами. Рассмотрим три самых распространенных сегодня варианта. ПЛАНЕТАРНАЯ КОРОБКА С ГИДРОТРАНСФОРМАТОРОМ Парадокс: устройство, наиболее сложное по механике и гидравлике, прижилось на серийных автомобилях, пожалуй, раньше других - в 1955 году в американской технической литературе уже рассматривались конструкции доброго десятка "автоматов" разных фирм! А самая первая трехступенчатая планетарная коробка передач была создана "Кадиллаком" еще в... 1906 году. Применяемые в таких "автоматах" планетарные коробки передач получили свое название за шестерни-сателлиты, вращающиеся вокруг центральной (солнечной) шестерни, подобно планетам. Рассказ о принципе работы таких систем занял бы слишком много места. Скажем лишь, что их использование в автоматической трансмиссии обусловлено край-А\Сегодня актуальны три основных типа автоматических коробок передач.А1^)ш48ЗР 11/99 ш -•'Щ$р.Нпростотой изменения передаточноношения: достаточно лишь приторц|. тот или иной вращающийся элеили соединить их между собой пос том специальной фрикционной муфты. Эти процессы относительно легко поддаются автоматизации. Но просто переключать шестерни недостаточно: автомобиль не должен разгоняться рывками. Поэтому такая коробка всегда дополняется гидротрансформатором - он плавно изменяет соотношение между скоростями вращения входного и выходного валов (а также между крутящим моментом на входе и на выходе) в довольно узком диапазоне (обычно от 1:1 до 1:2,3). Вот теперь, когда на место привычной и не-I\шРис. 1. Классический "автомат": 1 - колесо насоса; 2 - колесо турбины; 3 кожух; 4 - блок управления (работает автоматически или по командам от рычага либо кнопок на рулевом колесе); 5 - солнечная шестерня; 6 - шестерни-сателлиты; 7 коронная шестерня.большой механической коробки с шестеренками взгромоздился сложный гидромеханический агрегат (рис. 1), водитель может расслабиться и почти забыть о рычаге под правой рукой и педали под левой ногой. Почти - потому что задний ход или специальный режим для тяжелых условий (а в последнее время появились еще режимы для скользкой дороги, интенсивного разгона) все-таки надо включать самому. Российскому водителю прелести езды с "автоматом" до недавних пор не были знакомы, если не считать городских автобусов ЛиАЗ, переключение передач в которых сопровождалось ощутимыми рывками, да недоступных правительственных "членовозов". Отметим здесь же характерные недостатки этой классической конструкции: большие потери мощности (а значит, пере••МЗР 11/9949 Выбор читателейЕсли бы вы имели возможность выбора, купили бы вы автомобиль с автоматической коробкой передач!расход топлива и потеря динамики), дороговизна, сложность и громоздкость. Что касается надежности, то в современных коробках-автоматах эта проблема решена и ресурс при надлежащем обслуживании достигает сотен тысяч километров. (Правда. при покупке подержанной иномарки следует проявить максимум осторожности, ведь стоило бывшему владельцу залить в гидротрансформатор что-нибудь кроме фирмен-мень, что говорить о приемлемом сроке его службы не приходилось. Пожалуй, только голландская фирма ДАФ первой отважилась поставить вариатор на серийную легковую машину, но на ее наследнице "покрупнее" от него отказались. Прорыв принесла технология конца двадцатого века: наборный "ремень", состоящий из стальной ленты и стальных же трапецеидальных сегментов, нанизанных на нее. Система получила название CVT (Continous Variable Transmission - бесступенчато варьируемая трансмиссия). Ныне она завоевывает позиции во все более тяжелых классах автомобилей с мощными двигателями. Езда на "Хонде-Сивик" с "СиВи-Ти" дает совершенно необычные ощущения: прибавляешь газ, стрелка тахометра застывает где-то около 4000 и ровное, без рывков и провалов, ускорение вдавливает в спинку сиденья, пока другая стрелка - спидометра - не подберется к цифре 200! Конструкция вариатора позволила легко осуществить и ручной режим управления: достаточно ввести в память компь-Двигательариато CVT"NРис. 2. Клиноременный вариатор: 1 - "ремень" вариатора; 2 - разрезной шкив; 3 - при малом зазоре между щеками шкива передаточное отношение максимальное; 4 - при большом зазоре - минимальное.ного "Дексрона" (Dexron) или отбуксировать закапризничавшую машину без погрузки ведущих колес на эвакуатор - и вам обеспечен ремонт стоимостью, превышающей самые пессимистические ожидания.) БЕССТУПЕНЧАТЫЙ ВАРИАТОР Устройство известно давным-давно и подкупает кажущейся простотой: клиновой ремень да пара разрезных шкивов (рис. 2). Сдвигая или раздвигая диски одного из них, можно плавно изменять передаточное отношение в достаточно широких пределах. Вариатор уже давно нашел применение в легких машинах типа снегоходов, квадрициклов и т. п., но на пути внедрения в полноразмерный автомобиль встала проблема надежности. Передача значительного крутящего момента так нагружала ре•ютера несколько фиксированных значений передаточного отношения, и его можно будет переключать вручную рычагом или кнопками. Так сделано, например, в новом ФИАТ-Пунто", где "передач"... семь! Что до ресурса, то при надлежащем исполнении он также достигает сотен тысяч километров, да и поменять "ремень" технически несложно, разве что дорого. Кстати, существовавшая до недавнего времени проблема передачи большого крутящего момента уже решена конструкторами "Ауди", применившими "ремень", стальные звенья которого связаны между собой сложным переплетением и способны передавать до 280 Нм ! А японцы предполагают в недалеком будущем обойтись вообще безКВАЗИАВТОМАТИЧЕСКАЯ ТРАНСМИССИЯ Признаюсь, это термин автора. Увы, ничего более подходящего в автомобильном языке пока не нашлось: фирмы применяют собственные названия - "стептроник", "селеспид".., суть которых одна. Речь идет об автоматическом управлении обычной пятиступенчатой коробкой передач и сцеплением (рис. 3). Можно сказать, здесь проблема решена в лоб: вместо рук и ног педалью и рычагом управляют пневмогидроцилиндры или соленоиды, а команды им выдает электронный мозг, соединенный со множеством датчиков. Ясно, что такое решение стало возможным только недавно, но оно уже начало вовсю вытеснять классические автоматы. Ведь подобная система, по определению, не влечет дополнительных потерь мощности, а значит, не влияет на экономичность и динамику автомобиля. Более того, правильно написанная программа управления обеспечит разгон по оптимальному алгоритму, на что обычно способен лишь водитель-ас. К тому же нетрудно ввести и "ручное" управление кнопками на руле или рычажком в полу. Причем автоматика не позволит водителю совершить серьезную ошибку - например, не вовремя включить задний ход или передачу, не соответствующую возможностям двигателя в данном режиме. Ресурс не будет отличаться от ресурса обычной коробки, а, может быть, даже повысится: ведь автоматика позаботится о плавном переключении и включении сцепления. Ну а электроника сейчас стала, пожалуй, надежнее механики. Ведутся подобные разработки ив НАМИ, и если бы не хроническое безденежье, мы бы уже отчитывались об испытаниях "автоматической" "Оки" или "Лады". Насколько же в реальности "автоматические" удобства меняют характеристики автомобилей? Обратимся к любопыт-50ЗР 11/99 ДвигательРис. 3. Квазиавтоматическая трансмиссия: 1 - вилка выключения сцепления, управляемая от электронного блока; 2 тарельчатая пружина; 3 - ведомый диск; 4 - маховик; 5 - муфты включения передач; 6 - шестерни; 7 - валы.ным тестам наших немецких коллег. Они взяли по паре совершенно одинаковых автомобилей - с автоматической трансмиссией и без нее - и сняли характеристики. Классический "автомат" с гидротрансформатором представляли "Порше" и "Опель", CVT - понятное дело, "Хонда", а новомодную механическую коробку с автоматическим управлением - "Альфа-Ромео" и "Мерседес" А-класса. Результаты подтвердили: "автомат" с гидротрансформатором тяжел, отбирает мощность и прожорлив; вариатор полегче, тоже ухудшает динамику, но почти не увеличивает аппетит; механика с автоматическим управлением несколько вяловата, зато экономит бензин. И самый любопытный вариант - автоматическое сцепление в одной из версий Акласса: динамику почти не портит, расход топлива даже уменьшает. То, что это действительно так, доказывает и редакционный опыт эксплуатации "Оки-Престиж", оснащенной системой ЭПС (подробнее о ней см. ЗР, 1999, №7). Ну а теперь немного всезнающей статистики. На диаграмме 1в теплых тонахпоказаны механические ручные коробки передач, в холодных - "автоматы". Как видите, доля машин с автоматическими коробками растет ик 2000 году составит около 17%. При этом коробки с гидротрансформатором, бывшие в 1980 году единственным вариантом "автоматов", столь же неуклонно сдают позиции системам из механических коробок с автоматическим управлением и вариаторам. По некоторым прогнозам, к 2010 году гидротрансформатор станет реликвией. Хотя... "Ситроен" только что предложил "автоматическую" "Ксару" с планетарной коробкой, алгоритм управления которой позволяет сэкономить топливо по сравнению с "механикой", управляемой среднестатистическим водителем! Из той же диаграммы видно, что в 2000 году на новых машинах не станет четырехступенчатых механических коробок - более того, все чаще будут встречаться шестиступенчатые агрегаты. Если же вернуться в день сегодняшний, то доля машин, оборудованных автоматической трансмиссией, показана на диаграмме 2: она составляет от 4% (малый класс) до 93% (класс "люкс").СООТНОШЕНИЕ ВЫПУСКА МАШИН С РАЗЛИЧНЫМИ ТИПАМИ ТРАНСМИССИИМнение читателейКакую коробку передач вы считаете надежнее?Щ) Механическую аШ Ф Автоматическую ф Не знаюЗР 11/9951