Во время движения автомобиля рычаг механической коробки приходится задействовать постоянно, а в случае автомата нужно лишь единожды выбрать режим селектором. Это тоже знают все. И так как почти все предпочитают второй вариант (механику жалуют ветераны, которые не знают, как занять правую руку в отсутствие попутчицы на соседнем сиденье), то есть комфортный.
Итак, именно удобство управления, которое так ценит потребитель независимо от класса приобретаемой машины, и определяет направления «автоматического» развития. А все разговоры, которые заводят инженеры об уменьшении расхода топлива, снижении нагрузки на двигатель и элементы трансмиссии, — лишь для отвода глаз. Ну, в крайнем случае, для оправдания затраченных на изготовление опытного образца средств. А уж когда менеджеры по маркетингу начинают рассказывать покупателю о крутильных колебаниях, возникает мысль, что людям надо чаще отдыхать.
До некоторых пор в массовом сознании словосочетанию «автоматическая коробка» соответствовал следующий ассоциативный ряд: овердрайв, гидротрансформатор, планетарный ряд, много планетарных рядов… Все это объяснимо, ведь со времен первого серийного «автоматического» Buick 1926 года инженеры занимались тем, что оттачивали свое мастерство на парочке «гидродинамический трансформатор — планетарный редуктор». Улучшение технико-экономических показателей заключалось в уменьшении потерь в гидравлической части конструкции (в итоге сегодня легендарный «бублик» большую часть времени проводит в заблокированном состоянии) и увеличении количества передач в механической части. На «механическом стандарте» в пять передач решили не останавливаться: в 2001 году компания ZF разработала для автомобилей BMW 7-й серии 6-ступенчатую коробку, а в 2003-м конструкторы Mercedes сгенерировали 7G-TRONIC, главным достоинством которой стал гордый эпитет «первая в мире 7-ступенчатая гидромеханическая коробка».
Свой вклад внесли и инженеры Toyota, оснастившие Lexus LS 460 8-ступенчатой автоматической. Этот монстр был произведен на свет из чрева конструкторского отдела компании Aisin, которая наряду с Jatco является поставщиком АКПП для большинства японских и корейских автопроизводителей. Восемь ступеней позволили укротить 4,6-литровый V8 и заявить расход топлива в 10,8 л/100 км. Традиционные автоматы можно нагружать большим крутящим моментом — это «плюс». Технология их производства и проектирования практически достигла своего экономического оптимума. Это еще один плюс. Однако увеличение передач (столь желанное инженерным кадрам) не может продолжаться бесконечно долго. Оно ограничено не столько возможностями конфигурации планетарных рядов, сколько элементарным здравым смыслом. Это направление можно признать экстенсивным и, в некотором роде, даже вредным. Не лучше ли… развивать конструкции с бесконечно большим числом ступеней. В конце 90-х результатом технологических разработок (не связанных с традиционными автоматами) стали два варианта бесступенчатых коробок CVT (Continuously Variable Transmission). Оба – на базе давно известных кинематических схем, которые в прошлом неоднократно пытались реализовать в серийном производстве. Первый агрегат был разработан специалистами немецкой фирмы LuK для Audi А6 2000 модельного года и назван multitronic. Он представляет собой самый обычный клиноременный вариатор, поставленный на автомобильный конвейер в далекие 60-е голландцем Ван Доорном. За одним исключением; вместо ремня используется металлическое наборное звено (или, как его часто называют, приводная цепь), которое, как и в классической конструкции, передает момент от ведущего к ведомому шкиву. Передаточное отношение регулируется путем изменения расстояния между половинками обоих шкивов, благодаря чему меняется радиус обхвата каждого из них цепью. По сравнению с клиноременными вариаторами такая коробка способна передавать значительный крутящий момент (сегодня наборные цепи производства LuK переваривают 350 Нм), да и срок службы цепи больше, чем ремня. В несколько раз. Второй тип CVT базируется на торовом вариаторе (патент на который был получен еще в 1877 году), а точнее, даже на двух — это сделано для повышения нагрузочной способности передачи. Автором этого изделия, получившего прописку на моделях Cedric и Gloria (обе — Nissan) образца 2000 года, стала группа конструкторов из компаний NSK и Jatco. Название конструкции обусловлено тем, что форма ведущего и ведомого дисков представляет собой торовую поверхность. Момент с ведущего на ведомый диск передается парой роликов через масляную пленку. Положение роликов и определяет передаточное число. Поток от двух ведомых дисков «аккумулируется» на паре шестерен постоянного зацепления и через еще одну пару (общее передаточное число этого редуктора равно единице) передается на выходной вал коробки передач. Конструкция получилась достаточно громоздкой, и кроме Nissan коробкой на базе торового вариатора свои автомобили пока не комплектует ни один производитель.
Эти два типа агрегатов объединяет одна особенность. Большинство производителей в своих вариантах конструкций применяют гидродинамический трансформатор (далее — ГТ), который, похоже, не собирается сдавать позиции. ГТ собственно представляет собой самостоятельную бесступенчатую коробку передач, да еще и способную менять передаточное число в зависимости от нагрузки. С момента постановки на учет (1908 год) принципиально его устройство практически не изменилось. Зато удалось значительно повысить КПД, а введенный в конструкцию фрикцион позволяет блокировать гидротрансформатор (с целью экономии топлива) практически в любой момент, в этом случае его передаточное число равно единице.
На сегодняшний день CVT с наборной цепью (бывшие клиноременные) получили довольно широкое распространение. Можно с уверенностью прогнозировать дальнейшее развитие этой конструкции в направлении повышения нагрузочной способности. Тогда традиционные гидромеханические передачи отойдут в небытие. Тем более что по сравнению с ними у CVT есть еще одно преимущество: разработчик практически свободен в выборе передаточных чисел для ручного режима, в то время как у пары «гидротрансформатор — планетарный редуктор» он строго определяется соотношением количества зубьев шестерен и конфигурацией редуктора. Вовсе не исключено, что пользователям, разбирающимся одновременно в футболе, медицине и трансмиссиях, в комплекте будет предоставляться опциональная возможность самостоятельного программирования «ручных» передаточных чисел.
А что же традиционная механика? Есть ли у нее резервы для борьбы с бездушными автоматами? Единственное, что могут предложить адепты двух- и трехвальных механических концепций, основанных на отношениях цилиндрических передач, так это автоматическое или, как нынче модно говорить, роботизированное сцепление. Один из последних образчиков автоматизированной механики — коробка на Toyota Yaris. Подобные конструкции представляют собой компромисс эконом-класса: в автоматическом режиме переключения осуществляются жестко, а в ручном — нельзя по-человечески тормозить двигателем.
Что же придет на смену механической коробке? Когда в 2002 году на Audi ТТ появилась механика с двойным сцеплением (адаптированный к «гражданским» нуждам вариант коробки от Porsche 959), стало ясно, что снятие с производства механических коробок— лишь вопрос времени. Действительно, конструкции DCT (Double Clutch Transmission, в авторском варианте VW — DSG) обеспечивают лучшую по сравнению с другими типами динамику и расход топлива, да еще освобождают правую руку водителя от утомительных манипуляций с рычагом. Секрет кроется в том, что когда автомобиль движется, например, на первой передаче, вторая уже включена и активируется посредством передачи потока мощности с одного пакета фрикционов на другой. Можно предположить, что именно эта конструкция и станет в скором времени «традиционной механикой». А настоящая традиционная механика еще, может быть, и поборется, но только в секторе спорткаров, владельцы которых и приобретают такие машины как раз для того, чтобы «отдохнуть» от отдыха.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>