Ощущение ретро: действительно ли машины с МКПП более «драйверские»?

Ощущение ретро: действительно ли машины с МКПП более «драйверские»?

Автомобилей с автоматическими коробками продается все больше – уже даже в небольших и небогатых городах предпочитают по возможности покупать что-то двухпедальное. Но у МКПП остаются «адепты», не признающие эволюции трансмиссий. Попробуем разобраться, насколько они правы. Или неправы.

Мифы из глубин веков

Иногда встречаются утверждения о высокой скорости переключения «механики». Это уже совершенно неверно, точнее, неверно уже лет двадцать как. Раньше «автоматы» действительно переключались очень долго, но, как я уже сказал, МКПП прогрессирует медленно, а АКПП – быстро.

Сравниться со скоростью переключения преселективов или современных гидроавтоматов механика не может. Даже если это кулачковая коробка, которая «вверх» переходит почти мгновенно. Ведь часть переключений в АКПП происходит без разрыва потока мощности, а остальные проходят за сотые доли секунды. Пока коробка исправна, конечно.

Еще часто поклонники «механики» превозносят возможность тонкой работы сцеплением как огромное преимущество. Забывая о том, что для коробки с достаточным динамическим диапазоном и быстрым переключением все эти игры попросту не нужны, она может получить лучшие тяговые характеристики и без лишнего жжения фрикционов.

Да и на бездорожье часто оказывается, что «раскачка» с МКПП ничуть не более эффективна, чем этот же прием на «автомате» – с увеличением скорости переключения это преимущество исчезло.

Немного о динамике с МКПП

Заявления об особом «чувстве автомобиля» при управлении с МКПП встречаются настолько часто, что почти не вызывают возражений. Вроде бы использование ручных коробок в автоспорте уже говорит о том, что вот он – верх инженерной мысли для мощных машин, обеспечивающий лучший контроль.

Есть один нюанс: МКПП предписана правилами гонок, и как только правила смягчаются, так сразу гонщики вдруг начинают устанавливать автоматические и полуавтоматические коробки. Да и «секвенталки» с кулачковым зацеплением, которые используют на серьезных спортивных авто, очень далеко ушли от гражданских трансмиссий по скорости переключений, надежности и ресурсу.

Какими положительными драйверскими качествами обладает МКПП? Единственное, что делает коробки с ручным переключением более «спортивными» по поведению – это передача контроля над всеми нюансами управления водителю, который знает, куда поедет машина, сколько ему нужно тяги, какой запас по оборотам… И при этом водитель предвидит изменение дорожной ситуации.

Возможности любой электроники по предсказанию действий и пожеланий водителя всегда будут отставать от его мысли. Только не забывайте, что сейчас не только «механика» переключается принудительно. Почти все современные многоступенчатые АКПП (и даже, представьте себе, вариаторы!) имеют «ручной» режим работы для тех режимов, когда водитель лучше понимает, что нужно делать. А многие обзавелись еще и очень удобными подрулевыми лепестками, которые могут на пять-шесть секунд подправить автоматически выбранную передачу на желаемую без всяких лишних действий. Например, на Mercedes A-class или скромной Suzuki SX4 New.

Ручного режима АКПП в 99 случаев из 100 хватает для совершения маневра. А если передачу нужно держать «до последнего», то есть масса машин с таким вот «честным» ручным режимом коробки, только эта функциональность обычно не очень востребована. Как видите, принудительное переключение уже много лет как не монополия МКПП, многочисленные «автоматы» научились копировать эту функцию даже лучше. Разве что специфические приемы управления с полным отключением тяги выжимом сцепления и старт с высоких оборотов остаются за МКПП.

Человеческий фактор

А вот минусы «механики» можно перечислять долго. Для начала, у нее обычно меньше динамический диапазон, то есть соотношение минимального и максимального передаточного числа. Если расширить динамический диапазон, то придется увеличивать число передач, и работа двигателя на промежуточных режимах уже будет неэффективной. Шесть передач в современной легковой машине – это разумный максимум, которым может оперировать водитель. Любое увеличение числа передач – бесполезно. Средний водитель просто не будет их все использовать. Водители грузовиков, у которых передач больше десятка, далеко не всегда переключаются оптимально, а ведь там требования к скорости переключения куда ниже, чем у «легковушек».

Пресловутый «разгон до ста» диктует свои требования. Большинство машин сейчас достигают «сотни» на второй передаче, если же требуется еще одно переключение, то машина резко теряет в динамике, и потребитель, который очень ценит этот параметр (наверное, каждый день так на работу ездит) сразу кривит рот в недовольной ухмылке. Фактически это означает, что сделать первые передачи более короткими производитель попросту не может, и «механика» не способна полностью использовать мощность мотора при ускорениях на скоростях 0-120 километров в час. Да и резкие старты обязательно сопровождаются запахом паленого сцепления, передаточные числа первой передачи просто не оставляют других вариантов для интенсивного старта.

В момент переключения неизбежен разрыв потока мощности и скачки момента. А значит, машина хоть немного, но теряет в динамике разгона, а ведущие колеса могут сорваться в скольжение. И чем мощнее двигатель, тем серьезнее эта проблема. Да, недаром Mercedes еще в 90-е годы отказался от установки «механики» на машины мощностью выше 193 л. с. Это было не столько идеологическое, сколько техническое решение. Как только прогресс в развитии АКПП позволил отойти от МКПП, от нее отказались.

Даже на маломощных моторах необходимость в момент смены передач сбросить тягу до нуля представляет собой проблему, особенно при необходимости резко ускориться. Придется заранее планировать переключения или терять драгоценные доли секунды (а может и целые секунды) на переключение и выход на «рабочие» обороты двигателя. И того хуже: у моторов с турбонаддувом при этом еще и успевает упасть давление турбины, что ухудшает характеристики.

С мощными моторами возможны пробуксовки колес на второй-третьей передачах после переключений, с неизбежной потерей машиной устойчивости. Желание переключаться быстрее вызывает еще более сильные скачки момента и удары в трансмиссии, что может вызывать поломки как самой МКПП, так и выход из строя приводных валов, дифференциала и карданов. Не зря тот же АВТОВАЗ позволяет роботизированным коробкам работать с более мощными моторами, чем таким же по «начинке» коробкам с ручным переключением. Робот просто более аккуратен! И эта проблема называется «человеческий фактор».

Типы коробок передач

Трансмиссия является важной составляющей устройства любого транспортного средства, благодаря которой вы можете легко:

• изменить крутящий момент двигателя;
• контролировать скорость и направление движения автомобиля;
• безопасно разорвать связь двигателя с колесами.

Типы коробок передач

Правда в том, что типов коробок передач, которыми оснащены автомобили, очень много, и в рамках одной статьи сложно подробно рассмотреть особенности каждого из них. Рассмотрим несколько основных типов коробок передач, которыми оснащаются большинство современных автомобилей.

Вариатор

Этот тип коробки передач также называют бесступенчатой ​​коробкой передач или CVТ. Вариаторная трансмиссия является вариантом автоматической коробки передач, и что отличает ее от всех других типов, это плавный набор скорости.

• эффективное использование мощности двигателя за счет максимальной корректировки нагрузки ходовой части с частотой вращения коленчатого вала;
• достигается оптимальная топливная эффективность;
• осуществляется непрерывная передача крутящего момента;
• отличный уровень комфорта во время вождения.

Недостатками этого типа коробки передач являются:

• ограничения на количество передаваемого крутящего момента;
• высокая технологическая сложность конструкции;
• его более дорогое обслуживание.

В настоящее время вариаторные коробки передач используются в основном в автомобилях марки Nissan, Subaru, Honda, Fiat, Opel, Chrysler, Mini, Mitsubishi. В последнее время наблюдается тенденция к расширению применения вариаторных коробок передач.

Как работает вариаторная коробка передач?

Обратим немного больше внимания на работу вариаторов, потому что, в отличие от других типов коробок передач, которые передают крутящий момент с помощью шестерен, в вариаторах этот крутящий момент передается через стальной, гибкий клиновой ремень или цепь.

Вариатор V-образного ремня состоит из одного или, в очень редких случаях, двух приводных ремней. Трансмиссия включает в себя еще две шайбы и два конусообразных диска, обращенных друг к другу.

Гидравлическое давление, центробежная сила и сила пружины используются для сближения конусов и их разъединения. Конические диски имеют наклон 20 градусов, что помогает ремню перемещаться вдоль поверхности шайбы с минимально возможным сопротивлением.

Механизм работы вариатора основан на согласованном изменении диаметров ремня в зависимости от условий работы двигателя. Диаметр шайбы изменяется с помощью специального привода. При запуске автомобиля приводной шкив вариатора имеет наименьший диаметр (конические диски расположены как можно дальше друг от друга).

По мере увеличения скорости ремень перемещается на больший диаметр приводного ролика. Таким образом, вариаторная коробка передач может поддерживать оптимальную частоту вращения двигателя, в то же время обеспечивая максимальную мощность и обеспечивая очень хорошую динамику автомобиля.

Другими словами, вариатор с V-образной цепью достигает максимальной эффективности при минимально возможных потерях мощности во время вращения. В редукторах вариатора используется электронная система управления, благодаря которой синхронное изменение диаметра шайб осуществляется в соответствии с режимами работы двигателя.

CVТ управляется селектором переключения передач, а режимы управления аналогичны автоматической трансмиссии, отличие состоит в том, что вариатор имеет функцию выбора фиксированной передачи. Эта функция в основном решает психологическую проблему водителей, которым трудно привыкнуть к постоянной частоте вращения двигателя во время движения. В зависимости от производителя эта функция имеет разные названия (Sportronic для Mitsubishi, Autostick для Chrysler и т.д.)

Секвентальная (последовательная) коробка передач

До недавнего времени последовательные или секвентальные коробки передач использовались в основном на мотоциклах и гоночных автомобилях, но в последние годы они устанавливаются и на дорогих автомобилях.

Разница между традиционными и последовательными коробками передач заключается, главным образом, в том, что в стандартных коробках передач можно выбирать любую передачу, с последовательными КПП вы можете выбирать и переключать только рядом расположенные передачи (выше или ниже той, которая использовалась ранее).

Хотя схожие по конструкции и работе с механическими коробками передач, последовательные не имеют педали сцепления. Другими словами, сцепление управляется не водителем, а электронным блоком, который получает сигнал от датчиков. Они активируют необходимую передачу при соответствующем усилии нажатия на педаль акселератора.

• обеспечивают высокую скорость и простоту переключения между передачами — благодаря электронному блоку управления время переключения передач сводится к минимуму (до 150 миллисекунд);
• при переключении передач скорость не теряется;
• экономный расход топлива;
• возможность выбора ручного или автоматического переключения передач (так называемый «спортивный режим»).

• нестабильность при высоких нагрузках и более быстрый износ — элементы этого типа редукторов очень деликатные и чувствительные, что приводит к более быстрому износу;
• если вы не знаете, как правильно обращаться с коробкой, вероятность ее загрузки очень высока, и, следовательно, вероятность появления проблем тоже высока;
• передачи могут быть немного более неуклюжими и не очень плавными при движении в городских условиях и на низких скоростях;
• высокие затраты на техническое обслуживание — последовательные редукторы — это механизмы со сложной конструкцией, что неизбежно увеличивает затраты на их техническое обслуживание.

Автоматическая коробка передач

Большинство автомобилистов знакомы с классической автоматической коробкой передач. Кратко рассмотрим, что это такое. В механической коробке передач при переключении скорости приходится выжимать педали сцепления и перемещать рычаг в соответствующее положение. В автоматических коробках вам не придется делать почти ничего, потому что они контролируются полностью автоматически (через электронный блок управления).

• плавное и полностью автоматическое переключение передач, обеспечивающее невероятный комфорт во время вождения;
• сцепление не нуждается в периодической замене;
• автомобиль может легко адаптироваться к вашему режиму вождения;
• простота в эксплуатации, что позволяет даже неопытным водителям быстро научиться управлять автоматической КПП;
• обеспечивает более быструю реакцию на переключение передач.

• сложное устройство;
• более высокая цена по сравнению с механической коробкой передач;
• более высокие затраты на техническое обслуживание;
• более высокий расход топлива и немного меньшая эффективность по сравнению с механической коробкой передач.

Коробка передач DSG

Коробка передач DSG, также называемая коробкой передач с двойным сцеплением, представляет собой вариант автоматической коробки передач и относится к тем типам КПП, которые вызывают все больший интерес.

В чем особенность трансмиссий этого типа? Система использует два сцепления для чрезвычайно быстрой смены передач, что делает незаметные изменения при переключение скорости. Кроме того, этот тип трансмиссии обычно сопровождается дополнительным рычагом на руле автомобиля, который позволяет переключать передачи вручную, если водитель решит (подрулевые лепестки).

Как работает DSG?

Как уже упоминалось, этот тип коробки передач имеет два сцепления. Когда одно сцепление включено в текущую передачу, другое сцепление готовит следующую передачу, что значительно сокращает время переключения. Автомобили с двойным сцеплением не имеют педали сцепления, так как оно активируется и выключается автоматически.

Большинство передач DSG используют автоматический селектор для изменения режимов езды. В режиме «Drive» или «Sport» трансмиссия с двойным сцеплением работает как стандартная автоматическая коробка передач. В режиме «D» трансмиссия переключается на более высокие передачи раньше, чтобы минимизировать шум двигателя и максимизировать экономию топлива, а при включенном «S» пониженные передачи сохраняются немного надольше, чтобы двигатель мог поддерживать свою мощность.

DSG доступен в двух версиях — DSG 6 и DSG 7. Первая версия — шестиступенчатая коробка передач. Она была выпущена Volkswagen в 2003 году, и ее особенность заключается в том, что двойное сцепление мокрое (то есть ее шестерни частично погружены в емкость с маслом).

Основным недостатком DSG 6 является значительная потеря мощности из-за того, что он работает в масле. Вот почему в 2008 году Volkswagen представил свою новую версию — DSG 7 (семиступенчатая коробка передач с двойным сцеплением), в которой используется сухое сцепление.

Совет! Если у вас есть выбор между двумя вариантами (DSG 6 и DSG 7), выберите первый из них — они более выносливые

Плюсы и минусы DSG:

Наиболее важным преимуществом коробки передач с двойным сцеплением является то, что она имеет характеристики механической коробки передач и сочетает их с комфортом и удобством автоматической коробки передач.

Ее недостатком является ограничение передач. Поскольку она имеет фиксированное количество передач, трансмиссия не всегда позволяет поддерживать наилучшую частоту вращения двигателя. Кроме того, DSG не могут обеспечить минимальный расход топлива. К недостаткам мы можем добавить еще более высокую цену и дорогое обслуживание.

Типтроник

Типтроник — это коробка, которая работает по механическому принципу, разница в том, что педали для сцепления нет. Вместо этого у пилотируемой трансмиссии есть управляемые компьютером механизмы, которые расцепляют и включают сцепление, когда необходимо переключить передачи.

Это позволяет компьютеру контролировать переключение передач без потери ощущения от вождения автомобиля с механической коробкой передач. Среди преимуществ этого типа коробки передач:

• плавное переключение скорости;
• доступная цена.

Из недостатков можно отметить, что вам нужно некоторое время, чтобы привыкнуть к работе с типтроником.

Вопросы и ответы:

Сколько есть коробок передач? Всего существует два типа коробок передач: автоматическая или механическая. Что касается механики, то она может отличаться некоторыми деталями. Автоматические коробки могут принципиально отличаться.

Какие бывают виды автоматических коробок передач? К автоматическим коробкам передач относятся: автомат (с гидротрансформатором – классический автомат), вариатор (бесступенчатая коробка) и робот (автоматический аналог механики).

Какая коробка передач лучше всего? Это зависит от показателей, которые желательны водителю. Для полного контроля над процессом езды – механика. Для любителей комфорта – один из автоматических вариантов. Но спортивная езда максимально эффективна на механике.

Какая коробка передач у. спортивных автомобилей

Ключ к победе — кулачковая коробка передач.

Главное достоинство кулачковой коробки — в скорости переключения передач. Если разгоняться на обычном автомобиле, переключая передачи вверх максимально быстро, почти ударом, то смена каждой передачи займет около 0,6 с. Примерно столько уходит на высокоскоростное выключение/включение сцепления. Пилот гоночного автомобиля может сменить передачу втрое быстрее — и сделает это, не выжимая сцепления, и на каждом переключении будет выигрывать более 0,4 с! Это произойдет за счет того, что при каждом переключении у обычного автомобиля падают обороты двигателя и, соответственно, снижается интенсивность разгона. Чтобы выяснить, как устроена высокоскоростная гоночная коробка передач, мы отправились в Удельное, на подмосковную базу команды «Красные крылья», выступающей в ралли и кольцевых гонках.

Особенности гоночной механики

Денис Комаров, технический директор гоночной команды, готовит кулачковую коробку передач к фотосъемке. Он бережно протирает ветошью одну из шестеренок агрегата — огромное прямозубое колесо. Если бы такая шестерня лежала в мастерской сама по себе, можно было бы подумать, что она из коробки большого старого грузовика. Между тем она принадлежит компактному хетчбэку Citroёn С2.

Большой диаметр колеса объясняется двумя факторами. Во‑первых, коробка раллийной машины передает от двигателя на колеса солидный крутящий момент. А во-вторых, колесо прямозубое. Достоинство привычных косозубых шестерен, которые применяются в коробках «гражданских» автомобилей, заключается в том, что за счет более длинного зуба и, соответственно, большей поверхности распределения нагрузок они могут передавать тот же крутящий момент при меньших размерах. Кроме того, они работают заметно тише. Но прямозубые колеса применяются в гоночных машинах не случайно: они не создают осевых нагрузок на валах и повышают КПД коробки.

Удивительно, но гоночная коробка передач не сложнее, а даже проще обычной гражданской. Здесь нет никаких синхронизаторов, а вместо большого количества мелких зубцов, которые входят в зацепление при включении передачи на обычной коробке, применяются крупные кулачки — торцевые выступы на шестерне и муфте (обычно их 5−7 штук на колесо). Чтобы передачи включались как можно скорее, кулачки входят в зацепление с большим зазором по ширине. Поэтому при включении передач на раллийной машине можно слышать характерное металлическое клацанье — это кулачки шестерни и муфты столкнулись друг с другом.

Кулачковая коробка устроена так же, как обычная серийная, — только вместо косозубых шестерен прямозубые, вместо зубчатых муфт кулачковые и никаких синхронизаторов

Кулачковая коробка требует от пилота большой ловкости — особенно при переключении вниз: для синхронизации оборотов двигателя и трансмиссии необходимо филигранно работать педалью акселератора и прекрасно чувствовать автомобиль. При бережной езде пилот при переходе вниз пользуется сцеплением, в ходе гонки — особенно на машинах с секвентальной кулачковой коробкой — педаль сцепления ему практически не нужна. В том числе поэтому раллисты иначе, чем гражданские водители, выжимают педали. Правая нога у них обычно лежит на педали газа, а левая заведует сцеплением и тормозами. Четко работать акселератором очень важно, ведь без правильно выполненной перегазовки переход на понижающую передачу либо вообще не произойдет, либо будет сопровождаться жестким ударом.

Именно поэтому пилоты раллийных машин ехидно улыбаются, когда я интересуюсь, насколько популярна кулачковая коробка среди любителей тюнинга. Конечно, находятся фанаты уличных гонок, которые заменяют серийные коробки кулачковыми. Такая замена улучшает динамику разгона, но требует от водителя постоянной концентрации внимания при переключении вниз, а также наполняет салон шумом от работы прямозубых шестерен. Кулачковая коробка воет примерно так же громко, как гражданская косозубая, когда в ее картере нет масла. Добавим сюда высокую стоимость кулачковых коробок (до €20 000 за агрегат) и невысокий срок службы — и придем к выводу, что установка кулачковой коробки на обычный автомобиль совершенно не оправданна. Конечно, срок службы автомобиля зависит и от субъективных факторов. В жестких гоночных условиях синхронизаторы долго не живут. Так что если за рулем гражданского автомобиля окажется маньяк, кулачковая коробка, вполне возможно, будет служить ему дольше привычной. Тем не менее со временем гоночный агрегат начнет издавать характерный стук, говорящий о том, что скруглившиеся кулачки не обеспечивают надежного зацепления. Такая коробка нуждается в замене износившихся пар. Денис рассказывает, что кулачковую коробку для проверки разбирают после каждой гонки, а некоторые пары в коробке приходится менять через каждые 2−3 этапа гонок. И это нормально!

Вперед-назад: хорошо и плохо

Есть и еще одна причина, почему кулачковые коробки не подходят для обычных дорог. Хотя эти агрегаты нередко оборудуют обычным поисковым механизмом переключения, самые быстрые и популярные у гонщиков коробки — секвентальные. В раллийных машинах пилота сильно трясет, поэтому водить рычаг переключения вперед-назад куда удобнее, чем выбирать передачи, как в обычном автомобиле. К тому же такая кинематика рычага позволяет сэкономить несколько миллисекунд на каждом переключении.

Источник https://www.kolesa.ru/article/oschuschenie-retro-dejstvitelno-li-mashiny-s-mkpp-bolee-drajverskie-2016-03-17

Источник https://avtotachki.com/tipy-korobok-peredach/

Источник https://m.fishki.net/auto/2610780-kak-ustroena-gonochnaja-korobka-peredach.html