Сонный "робот" или шустрый "автомат". Изучаем автоматические КПП

  • 03.03.2015
  • Просмотров 20024


Традиционные автоматические коробки передач с гидротрансформатором, полуавтоматы, роботы с двумя сцеплениями, вариаторы... Выбор ещё никогда не был настолько исчерпывающим. Давайте вспомним все типы автоматических трансмиссий доступные на рынке в настоящее время и попробуем разобраться в них, тем самым подобрав для себя оптимальный вариант.

На протяжении многих лет автоматические коробки были синонимом многоцилиндровых моторов и автомобилей представительского класса.  В то время как, начиная с 50-х годов, в США эти умные устройства бесповоротно зарекомендовали себя (до того, что многие американцы до сих пор даже не пытаются научиться пользоваться механикой и тремя педалями!), в Европе по-прежнему устойчивым спросом пользуются классические ручные коробки передач. 

До недавнего времени статистика продаж автомобилей с АКПП была не в их пользу, но ситуация начинает меняться. Конечно, как и в случае с американскими машинами, в первую очередь речь идёт о традиционных автоматах с гидротрансформатором.  В последние годы практически все автопроизводители начали предлагать автоматические и полуавтоматические трансмиссии для автомобилей среднего и малого класса. Наконец, европейцы масштабно оценили удобство высокотехнологичных коробок. Их процент стал настолько значительным, что может определять успех или неудачу той или иной модели автомобиля на рынке. Интересный факт, что следом за США европейские автошколы также стали предлагать обучение на автоматических коробках передач. В этом случае в водительском удостоверении делается пометка о типе трансмиссии, и к вождению машины с механикой обладатель такого документа не допускается.

Сильный толчок к популяризации автоматов разных типов в Европе дали гонки Формулы-1 и их переход на трансмиссии с секвентальным переключением передач, т.е. к “роботу” с двумя простыми рычажками на руле и автоматическим сцеплением. Секвентальные КПП – это коробки, которые допускают только последовательное переключение передач (англ. sequence – последовательность). Начавшаяся эра сотовых телефонов и вовсе расставила точки над “i”. С этого момента максимально освободить водителя от управления транспортным средством стало делом жизненно необходимым. Сегодня решение об установке того или иного типа трансмиссии каждый производитель принимает субъективно, в зависимости от характеристик, которых он хочет добиться от автомобиля.

На мотоциклах также используются секвентальные коробки передач, где одиночное нажатие рычага соответствует повышению на одну передачу вверх. Соответственно перемещение рычага в противоположную сторону  - сбрасывает передачу вниз. Кстати, система последовательного (секвентального) переключения на мотоциклах появилась в 1927 году благодаря английской фирме VELOCETTE. Она была полностью механической и имела ножной привод. В 30-е годы революционная технология была повсеместно принята в производство. Но вернёмся к четырёхколёсным средствам передвижения. 

Автоматические и полуавтоматические КПП

Для начала давайте разделим автоматические трансмиссии на “автоматы” и “полуавтоматы”. Общим для них является отсутствие педали сцепления. При использовании автоматического режима КПП водителю не остаётся ничего другого, как давить на педаль акселератора, об остальном позаботится электронный блок управления, оснащённый сервоприводами. В этом случае нет возможности решать, каким передачам участвовать в движении. Отталкиваясь от режима работы двигателя, скорости автомобиля, положения педали акселератора блок управления сам принимает решение, какую передачу включить, самостоятельно адаптируясь к стилю управления автомобилем (спортивный режим, спокойный или экономичный). Единственная возможность водителя отдать приказ о переключении передачи - использовать kick-down, т.е. резко выжать газ в пол. Но даже в этом случае только автоматика решит, на сколько ступеней необходимо понизить число передач. В некоторых случаях, сняв ногу с педали акселератора, коробка сразу поднимет передачу на одну вверх.

Существуют также полуавтоматические коробки, которые позволяют водителю самостоятельно решать, какую передачу выбрать и в какое время. Говоря о “полуавтоматах”, имеются ввиду всё те же вышеупомянутые автоматические трансмиссии, но с функцией ручного переключения. Такие коробки позволяют водителю выбирать между двумя различными режимами работы. В первом случае переключением заведует электронный блок управления, во втором – сам водитель. Для изменения передачи необходимо толкнуть джойстик КПП соответственно: вверх или вниз. Некоторые коробки оснащены подрулевыми лепестками, реже – кнопками на руле.

Коробка-автомат с гидротрансформатором

Самый распространённый и хорошо знакомый белорусским автолюбителям тип автоматической трансмиссии – коробки с планетарной передачей и гидромеханическим трансформатором, большинство из которых также способны работать в полуавтоматическом режиме. Эти устройства представляют собой весьма сложный и технически изощрённый механизм, с которым стоит познакомиться в отдельном материале. Конечно, самый распространённый вид, который уже стал именем нарицательным, - это Tiptronic. Первоначально разработанный компанией PORSCHE, в настоящее время он используется на различных моделях  Volkswagen Group.  В этом случае вместо традиционного сцепления между двигателем и КПП стоит гидротрансформатор.

Роботизированные КПП

Традиционно, впервые появившись на болидах Формулы-1 около 25 лет назад, термин полуавтоматических трансмиссий принято употреблять к “роботам”. На самом деле это обычные механические коробки передач, в которых зацепление шестерен (а также приведение сцепления в действие) определяется не воздействием пилота на рычаг управления (педаль сцепления), а достигается с помощью электроники, которая действует с особой быстротой и точностью. Роботизированные трансмиссии не имеют педали сцепления. У акселератора, в свою очередь, отсутствуют механические соединения; электронный блок управления, проинформированный о положении педали, воздействует на газовый клапан. Другими словами, двигая рычаг коробки (или подрулевые лепестки), водитель не переключает передачи, а лишь отдаёт приказы блоку управления, который воздействует на КПП.

Всё более широкое распространение получают роботы с двойным сцеплением, которые позволяют переключать передачи быстро, с минимальными задержками. В этом случае одно из сцеплений отвечает за переключение чётных передач (2, 4, 6),  второе – нечётных(1,3,5). Когда транспортное средство находится в движении, фактически всегда включены две передачи рядом (например, 2 и 3 или 3 и 4), но только одно из сцеплений предаёт движение. Переход с одной передачи на другую осуществляется при одновременном включении одного сцепления и расцеплении другого.  Роботы с двумя сцеплениями также относятся к полуавтоматическим трансмиссиям и могут быть использованы как в автоматическом, так и в ручном режиме.

Вариаторы.

А вот бесступенчатые трансмиссии или вариаторы (CVT - ContinuouslyVariableTransmission) являются технически совершенно непохожими на все вышеперечисленные устройства. Ключевую роль в CVT играют ленты ременного типа, натянутые на шкивах переменного диаметра. Вместо шкивов можно представить два вращающихся карандаша, на которых натянули резинку. При этом толщина карандашей способна меняться.

Поскольку один из шкивов (карандашей) находится на ведущем валу (который идёт от двигателя), а второй - на ведомом (который ведёт к колёсам), то можно организовать изменение передаточного отношения в весьма широких пределах. Сам ремень вариатора представляет собой технически сложное устройство, ведь он должен быть эластичным и сохранять упругость в момент, когда диаметры шкивов меняются. Например, приводной ремень вариатора Multitronic, который использует компания AUDI, целиком выполнен из металла и представляет собой цепь, состоящую из многочисленных пластин. Существует так же тороидный тип вариатора, где роль ремня выполняют подвижные ролики, вращающиеся между специальными соосными дисками.  Но популярностью такие устройства не пользуются. Обычно если речь идёт о коробке CVT, то подразумевается клиноременной или цепной вариатор. В бесступенчатых коробках нет традиционных передач. Однако, в некоторых случаях, система управления имеет запрограммированные фиксированные позиции (виртуальные передачи). Это помогает получить ощущения аналогичные с переключением гидроавтомата или робота.

В заключении нашей первой вводной части, отмечу, что при разработке и выборе трансмиссии производитель рассчитывает нагрузку, которую она способна "переварить". В некоторых случаях, однако, покупатель может сам решить какую трансмиссию предпочесть, в зависимости от собственных предпочтений. Одна и та же модель автомобиля может иметь внешне идентичные КПП, но на самом деле это могут оказаться совершенно разные типы трансмиссий.

Это лишь поверхностный взгляд на такие сложные вещи. Но в следующих трех частях мы подробно разберем каждый тип автоматической трансмиссии, заострив внимание на особенностях конструкции, ее плюсах и минусах. Так что продолжение будет. Следите за сайтом!

Вадим Усович специально для AV.by 

Фото: автора, из открытых источников

Нравится!
Класс!
comments powered by HyperComments