В наши дни количество разновидностей коробок передач неуклонно растет день за днем. Относительно недавно автолюбителями было сделано открытие существования стандартных коробок автоматического исполнения, в конструкции которых предусмотрен гидротрансформатор.
Нередким явлением становится и наличие роботизированной КП в автомобилях, хотя некоторые из заядлых автолюбителей недостаточно доверяют этому варианту конструкции. Разумным и справедливыми становятся вопросы: что лучше — автомат или робот? Какая КП практичнее и легче в управлении? Чем отличается АКПП от робота? Давайте разберемся.
Вопреки распространенному заблуждению, роботизированные коробки не являются «родственниками» автоматов. По своей сути РКПП является механического вида трансмиссией, где сцепление и передачи автоматизированы. Человек, сидящий за рулем такого автомобиля, а также условия дорожного покрытия лишь формируют базу для работы такой коробки переключения передач.
Принятие решений и режимов работы осуществляется внутри самой коробки переключения посредством особого электроблока, для которого заданы алгоритмы действий в тех или иных ситуациях. Такой принцип работы и является отличительным для РКПП. С вопросами: чем отличается РКПП от АКПП, в чем разница двух обозначенных видов, – мы разобрались. Идем дальше.
Роботизированная КП отличается:
Также обозначенные виды коробок передач могут отличаться и конструкционными особенностями. Кстати говоря, роботизированные варианты могут разниться между собой и по некоторым характеристикам конструкции. Общим для всех вариантов исполнения является наличие в структуре принципа МКПП (механической коробки), которая управляется, как мы выяснили ранее, электронными «мозгами».
Устройство РКПП предполагает наличие фрикционного типа сцепления. Оно может быть одно дисковым или многодисковым. Современные варианты роботизированных коробок используют систему двойного сцепления. Такая особенность позволяет избежать серьезных потерь в мощности при сохранении показателей динамики.
Приводные системы в РКПП могут быть двух видов: на основе гидравлики или электрики. В случае применения электрических контроллеров конструкция содержит особые приборы и механизмы типа сервомоторов. Если же привод представлен гидравлическим видом, то работа происходит благодаря специальным цилиндрам, управляющимся электромагнитными клапанами.
Яркими представителями таких систем трансмиссий являются Форды и Опели. Стоит отметить, что электрического вида приводы характеризуются недостаточной скоростью работы. Хорошо было бы понимать, что системами гидроприводов обеспечивается постоянное давление, то есть затраты энергии в таком случае возрастают в разы. Чаще всего такого рода решения предусматриваются на спортивных автомобилях.
Роботизированные коробки переключения часто можно встретить на автомобилях эконом-класса. Яркими представителями являются Митсубиши, Фиаты, Пежо. Вместе с ростом престижа и стоимости автомобиля растет и вероятность применения в его конструкции гидравлических систем.
Как уже отмечалось ранее, управление роботом осуществляется специальным электрическим механизмом. В такой механизм встроены специальные датчики и системы исполнения. Датчиками осуществляется мониторинг основных параметров.
Стоит отметить, что слежение за показателями давления и температуры для РКПП является почти обязательным условием для нормального бесперебойного функционирования. Датчики передают собранные данные в электрический блок управления, который исходя из них создает управляющие сигналы благодаря заложенным в него особым алгоритмам.
Гидравлическими системами кроме всего прочего в качестве конструкционного элемента предусмотрены гидравлические элементы, обеспечивающие процессы управления. Пришло время рассмотреть особенности работы и конструкции автоматической КП для того чтобы разобраться, что лучше: робот или автомат.
Автоматическая коробка представлена двумя основными модулями – это гидротрансформатор и редуктор. Первоочередной функцией гидротрансформатора является плавное переключение передач. В некотором контексте им же выполняется роль сцепления, присутствующего на машинах с механической КП. Редуктор автомата содержит в себе некоторое количество пар шестерней, находящихся в непрерывном сцеплении. Ступенями редуктора являются 4-я, 5-я и 6-я.
Некоторые автолюбители считают, что лучше автомат. Попробуем разобраться, почему, рассмотрев характерные особенности автоматов. Итак, АКПП позволяет осуществлять управление машиной со сравнительной простотой. Отсутствует необходимость владения навыками применения сцепления, переключение передач также возложено на коробку, сложный для новичков момент — как правильно тронуться и т.д. и т.п. – всё это возлагается на устройство автоматической коробки передач.
При условии, что гидротрансформатор рассматривается как аналог сцеплению, можно сделать простой вывод: традиционное сцепление из-за недостаточных навыков и способностей некоторых водителей быстро приходит в ненадлежащее состояние, появляется вероятность деформаций КП. Ко всему прочему, важным является тот факт, что применение в конструкции автомобилей автоматических коробок переключения дает нагрузки меньшие, чем у аналогов такого варианта в виде роботов.
Это позволяет сделать следующее заключение: ресурс мотора расходуется не зря. Стоит также понимать, что коэффициент полезного действия машин с автоматикой отличается низкими показателями. Эта особенность обусловлена тем, что гидротрансформатор большую часть полезного действия расходует на осуществление своей корректной работы. Важной особенностью является и та, что автоматические КП работают при наличии небольшой задержки. Теперь, когда мы поближе познакомились с тем, что из себя представляют коробки роботизированные и автоматические, можно поговорить об их различиях.
Если рассматривать оба варианта исполнения КПП с позиции эксплуатационных моментов, то разница между ними невелика. В автоматической КП сцепления просто-напросто нет, роботизированный вариант его хоть и предусматривает, однако управление им полностью берет на себя. В целом, роботизированные коробки – это аналог механических коробок, автоматы же предусматривают наличие системы гидромеханических элементов.
Пожалуй, это основная особенность и отличие роботизированных вариантов от автоматических. Стоит учитывать и важно понимать нюанс разгона с некоторой задержкой. Жидкости в автоматах своевременно не справляются с воздействиями ведомых валов из-за нежесткого сцепления. Такая особенность конструкции создана специально для того, чтобы выполнять роль некоего «предохранителя».
Трансформатор же будет осуществлять вращения в свободном режиме, даже если что-либо заклинит. КПД, как мы отметили ранее, сравнительно мал, что способствует потере части мощности. К тому же при отключенном двигателе автоматическая коробка передач просто не сможет функционировать.
Несомненным плюсом робота по отношению к автомату является небольшая цена. Не только при покупке автомобиля, но и при последующем ремонте и обслуживании трансмиссии. К тому же, основу робота составляет классическая «механика», которая испытана и проверена годами.
Если говорить о показателях надежности, то автоматическая коробка снова проигрывает, потому как статистические данные говорят о том, что владельцы автоматов чаще обращаются в ремонтные мастерские, чем их коллеги-автолюбители с роботизированными коробками.
Отмечаются и вопросы экономичности: робот характеризуется меньшими потерями топлива, особенно при покрытии больших расстояний. Дополнительный плюс в копилку автоматики: драйв и скорость, простота обслуживания и отсутствие потребности в поиске мастерских, которые взялись бы за обслуживание и ремонт. Профессионалов по части роботов намного меньше.
Как мы выяснили, роботизированная коробка передач отличие от автоматической имеет совсем небольшое: оно заключается в мощностных показателях, тонкостях обслуживания и долговечности. В целом, если говорить серьезно и с позиции мнения профессиональных водителей или просто специалистов, знающих от и до особенности как конструкционные, так и рабочие и варианта автоматического исполнения, и роботизированного, то однозначного ответа на вопрос: что лучше? – просто нет.
В случае, если бы на автомобильном рынке в настоящее время было бы представлено универсальное конструкционное решение, многие мировые концерны уже давно переняли бы его и выпускали авто с унифицированной коробкой переключения передач.
Итоговое решение по выбору той или иной стороны, той или иной машины, с автоматом или роботом — должны принимать вы сами, определив, чего хотите больше: плавности либо динамики. Первым параметром характеризуется автоматическая коробка, вторым – роботизированная. Удачи на дорогах и всего доброго!
Вариатор и робот – две новые и достаточно перспективные разработки в области автоматических коробок передач. Одна – разновидность автомата, другая – механики. Что лучше вариатор или робот? Проведем сравнительную характеристику обеих трансмиссий, определим их преимущества и недостатки и сделаем правильный выбор.
– разновидность автоматической коробки передач. Он предназначен для плавной передачи крутящего момента от двигателя к колесам и бесступенчатого изменения передаточного отношения в фиксированном диапазоне.
Цепной вариатор CVT
Зачастую в технической документации к автомобилю можно встретить в качестве обозначения коробки передач аббревиатуру CVT. Это и есть вариатор, в переводе с английского – «постоянно изменяющая передаточное отношение трансмиссия» (Continuously Variable Transmission).
Главная задача вариатора – обеспечить плавное изменение крутящего момента от двигателя, что делает разгон автомобиля плавным, без рывков и провалов. Мощность машины используется по максимуму, а топливо расходуется по минимуму.
Управление вариатором практически не отличается от управления автоматической коробкой передач, за исключением бесступенчатого изменения крутящего момента.
Тороидный вариатор Детали вариаторной КПП дорогостоящие и труднодоступные, да и сама коробка обойдется недешево, а с ее ремонтом могут возникнуть проблемы. Наиболее дорогим вариантом будет тороидная коробка, для изготовления которой требуется высокопрочная сталь и высокая точность механической обработки поверхностей.
В тексте уже были упомянуты как положительные, так и отрицательные стороны вариатора. Для наглядности представим их в таблице.
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
| 1. Плавное движение автомобиля, бесступенчатое ускорение | 1. Высокая стоимость коробки и ее ремонта, дорогие расходные материалы и масло |
| 2. Экономия топлива за счет использования всего потенциала работы двигателя | |
| 3. Простота и меньшая масса коробки в сравнении с классической АКПП | 3. «Эффект задумчивости» при переключении передач (хотя, в сравнении с роботом, вариатор «тормозит» меньше) |
| 4. Возможность движения на максимальном крутящем моменте двигателя | 4. Ограничения по установке на автомобили с двигателями большой мощности |
Чтобы устройство не подвело водителя в процессе эксплуатации, необходимо соблюдать следующие условия:
Вариаторная КПП – это новая и пока не доведённая до оптимального состояния, имеющая множество недостатков система трансмиссии. Несмотря на это, разработчики и конструкторы пророчат ей большое будущее. CVT является наиболее простым видом трансмиссии как по техническому устройству, так и по принципу работы.
Несмотря на кажущиеся преимущества, обеспечивающие экономию топлива и комфорт при движении, вариаторная КПП сегодня применяется достаточно редко и, в основном, в легковых машинах или мотоциклах. Посмотрим, как обстоит дело с роботом.
(робот ) – механическая трансмиссия, в которой функции переключения передач и управления сцеплением автоматизированы. Эту роль здесь выполняют два привода, один из которых отвечает за управление механизмом переключения передач, второй – за включение и выключение сцепления.
Робот призван объединить в себе достоинства механической КПП и автомата. Он сочетает в себе комфорт в управлении (от автомата), а также надежность и экономию топлива (от механики).
Основными элементами, входящими в состав роботизированной КПП, являются:
Принцип действия робота практически не отличается от функционирования обычной механики. Разница заключается в системе управления. Этим в роботе занимаются гидравлические и электрические приводы. Гидравлические элементы обеспечивают быстрое переключение, но требуют затрат дополнительных ресурсов. В электрических же приводах, наоборот, затраты минимальны, но при этом возможны задержки в их работе.
Устройство роботизированной КПП Роботизированная трансмиссия может функционировать в двух режимах: автоматическом и полуавтоматическом. В автоматическом режиме электронное управление создает определенную последовательность управления коробкой. За основу процесса берутся сигналы входных датчиков. В полуавтоматическом (ручном) режиме передачи переключаются последовательно с помощью рычага переключения. В некоторых источниках роботизированную трансмиссию называют «секвентальной коробкой передач» (от лат. sequensum – последовательность).
В роботизированной коробке передач собраны все плюсы автомата и механики. Однако при этом нельзя сказать, что она лишена недостатков. К таким недостаткам относятся:
Из вышеперечисленного делаем вывод, что роботизированной КПП еще далеко до комфорта автомата. Переходим к положительным моментам роботизированной трансмиссии:
В связи с многочисленными минусами, присущими роботизированной КПП, разработчики решили пойти дальше и все-таки реализовать идею создания коробки передач, которая бы объединила в себе все плюсы автомата и механики.
Так появился робот с двойным сцеплением, разработанный концерном Volkswagen. Он получил название , что в переводе с английского означает «коробка передач с синхронизированным переключением». Преселективная трансмиссия – это еще одно название второго поколения роботов.
Коробка оснащена двумя дисками сцепления: один включает четные передачи, другой – нечетные. Обе передачи постоянно включены. Во время движения автомобиля один диск сцепления находится в постоянной готовности, а другой – в сомкнутом состоянии. Первый включит свою передачу сразу же, как только второй разомкнется. В результате переключение передач происходит практически мгновенно, а плавность работы сравнима с вариатором.
Коробка с двумя сцеплениями обладает следующими характеристиками:
С другой стороны, стоимость этой коробки будет выше стоимости механики, а расход выше, чем у робота. С точки зрения комфорта, вариатор и автомат все равно выигрывают.
В чем же отличия вариатора от робота, и какая из этих коробок передач все же лучше? Вариатор является разновидностью автоматической коробки передач, а робот – все же ближе к механике. Именно исходя из этого стоит делать выбор в пользу той или иной коробки передач.
Предпочтения в выборе коробки передач обычно исходят от самого водителя и основаны на его требованиях к автомобилю, а также на его манере управления. Вам важны комфортные условия движения? Тогда выбирайте вариатор. В приоритете надежность и возможность езды в тяжелых дорожных условиях? Ваш выбор – определенно робот.
Выбирая автомобиль, водитель должен лично «опробовать» оба варианта коробок. Следует помнить, что как робот, так и вариатор имеют свои преимущества и недостатки. Определиться с выбором поможет и цель, для которой планируется использовать автомобиль. В городском спокойном ритме вариатор будет предпочтительней робота, который просто не «выживет» в бесконечных пробках. За городом, в тяжелых дорожных условиях, при езде на высоких скоростях или при спортивной езде предпочтительнее будет робот.
2188 ПросмотровПри покупке машины, будущий автовладелец сталкивается с проблемой выбора. Он бывает самым разнообразным: объем двигателя, комплектация, кузов, . В наше время КПП бывают самыми разными: механическими, автоматическими, роботизированными и вариаторными. Больше всего автовладельцев заботит вопрос выбора «автомата» или «робота», так как далеко не все знают, чем они отличаются, и что лучше. Ниже мы постараемся рассказать, в чем различия между этими двумя видами АКПП, и что выбрать.
Автоматическая коробка передач примечательна тем, что может переключать передаточные числа самостоятельно. Но делается это почти без использования электроники на «голой» механике.
Основную роль тут играют редуктор и гидротрансформатор. Последний следит за тем, чтобы переключение осуществлялось без рывков и ездоков не трясло при переходе с одной ступени на другую. Примечательно, что в автоматической КПП может быть установлено 5, 6, и, даже, 8 скоростей. Такое большое их количество обусловлено тем, что автомобиль может более плавно и гибко менять ступени в зависимости от скорости езды.
Переключение происходит во время повышения или понижения оборотов. Чем быстрее крутится мотор, тем больше увеличивается давление масла в гидротрансформаторе. Чем больше давление, тем выше скорость. Схема проста и незамысловата. Также, подобный подход, как уже говорилось выше, позволяет собирать функциональные автоматические коробки передач почти без использования электроники.
Тут все устроено совершенно иначе. Если в предыдущем случае контроль велся при помощи редуктора, а переключение производилось под давлением масла, то тут работу по слежению за оборотами возложили на электронное устройство, а переключение производится как в механической (ручной) коробке передач.
Вся разница заключается лишь в наличии управляющего блока.
При достижении определенных оборотов микрокомпьютер решает, что пора переключаться на более высокую скорость и приводит в движение штоки, которые блокируют шестерни. Собственно говоря, из-за такого симбиоза механики и электронных мозгов, данную коробку переключения передач и назвали «роботом».
Начнем «разбор полетов» с плюсов:
И минусы:
И тут тоже начнем с выяснения, чем робот лучше автомата:
И минусы:
На основе всего вышесказанного можно сделать следующие выводы:
Как видите, и там и там есть свои положительные и отрицательные стороны относительно КПП. И каждый из кандидатов на покупку может противопоставить своему конкуренту весомое отличие. Но большинство автолюбителей из нашей страны отдают предпочтение КПП автомату, даже не смотря на его расход и дороговизну ремонта. Почему? Решающим фактором является следующая разница: АКПП надежнее роботизированной КПП. И это является решающим фактором.
Один энтузиаст даже провел исследование и выяснил, что сумма, сохраненная на топливе и удешевлении ремонта, меньше той, которая сберегается на редкости поломок. В итоге, АКПП обходится владельцу просто дешевле роботизированной коробке переключения передач. И именно поэтому КПП автомат для наших условий подходит лучше.
Но, в то же время, практически вся Европа и Америка уже пересели на «роботов». Почему так? Что заставляет западных жителей считать, что робот лучше? Все дело в национальной проблеме, имя которой «дороги». При движении по нормальным трассам без ям, кочек и выбоин робот – действительно надежная и экономичная штука. А при стиле езды, популярным у нас: «разогнался-сбросил скорость», — переключение происходит настолько часто, что детали быстро изнашиваются и разбиваются.
Еще десять лет назад, все водители перед покупкой автомобиля всегда без особых проблем и замешательств решали с какой коробкой передач приобретать машину. Выбор был не сложен. Сегодня сделать такой выбор намного сложнее. Если с механической коробкой нет ни каких проблем, то, у любого покупателя могут быть сложности, поскольку в настоящий момент на рынке существует несколько типов автоматических коробок, которые отличаются не только по своей конструкции, но и имеют разный принцип работы.
Однако на некоторых более дорогих моделях также автопроизводители начали устанавливать новые 9-ти ступенчатые коробки передач, которые через несколько лет, скорее всего, также появятся и на более дешевых автомобилях.
Обычные автоматические коробки передач используют в своей конструкции гидротрансформатор, который выполняет ту же работу, что и сцепление в механической коробке передач. Но в отличие от механики, гидротрансформатор включается в работу не при нажатии педали сцепления, а автоматически.
Это происходит с помощью гидравлической системы, в которой масло проходит по специальным каналам и попадает в определенные отделы коробки, создавая давление в системе, по которому компьютер и определяет какую скорость необходимо включить.
Благодаря гидравлическому интерфейсу современная автоматическая трансмиссия переключает передачи очень плавно. , поскольку впервые на авторынке автоматические коробки появились в 1940 году.
С тех времен классическая коробка передач улучшалась по своим характеристикам, но, тем не менее, принцип работы и устройство коробки практически не изменилось.
Однако даже современные автоматические коробки переключают передачи медленнее чем, к примеру, автоматическая коробка с двумя сцеплениями, что в первую очередь влияет на расход топлива.
Поэтому автомобиль с обычной коробкой передач потребляет больше топлива чем аналогичная машина с коробкой имеющую два сцепления.
Обозначения автоматических трансмиссий на , и : ZF 8HP; ZF 9HP; Tiptronic
Коробка передач PDK, которая устанавливается на автомобили одна из лучших в мире
Коробка с двойным сцеплением, как и предполагает ее название имеет в своей конструкции два сцепления. Это конечно не означает, что автомобиль с такой коробкой имеет две педали сцепления.
Конечно, весь процесс коробки с двумя сцеплениями управляется электроникой и без участия водителя (нет необходимости нажимать педаль сцепления и самостоятельно переключать передачи).
К примеру, одно сцепление управляет нечетными передачами, другое четными. В тот момент, когда вы едете на одной передаче прибавляя обороты двигателя, крутящий момент начинает передаваться на другой вал (автоматическое переключении передачи) практически без задержки, поскольку второе сцепление уже готово переключить муфту для передачи крутящего момента.
В результате этих действий процесс переключения передач происходит быстрее, чем опытный водитель переключает скорость вручную на механической трансмиссии.
Кроме того, некоторые системы коробки с двойным сцеплением являются более экономичными, чем механические коробки. То есть некоторые автомобили с коробкой с двумя сцеплениями потребляют топливо намного меньше, чем машины, оснащенные автоматическими и механическими коробками передач.
Правда есть один минус. Это процесс при начале движения автомобиля. На первых порах коробка может сделать паузу, для того чтобы включить сцепление на валу, где находится первая передача. Это также ощущается при маневрировании на низких оборотах двигателя. Например, вы можете ощущать дергание автомобиля.
Стоит отметить, что конструкция коробки передач с двойным сцеплением очень сложная и ввиду того, что этот тип трансмиссии на рынке появился достаточно недавно, говорить о ее надежности пока преждевременно. Необходимо чтобы прошло около 10 лет, чтобы эксперты и автопроизводители поняли насколько подобный тип трансмиссии стоек перед долгой эксплуатацией автомобиля.
Самые известные обозначения коробок передач с двойным сцеплением: DSG, PDK, M-DCT и Powershift.
Несмотря что Up является небольшим компактным автомобилем при разгоне переключение передач происходит рывками из-за автоматизированной механической коробки передач
С появлением с двойным сцеплением, автоматизированные механические коробки передач становятся редкостью на автомобильном мировом рынке, но, тем не менее, некоторые компании пока по-прежнему продолжают устанавливать этот вид трансмиссии на многие автомобили.
В автомобиле, который использует этот тип коробок передач, также как и коробки с двойным сцеплением отсутствует педаль сцепления, но присутствует ручка переключения передач, как на традиционной механике.
Переключая скорость, коробка отключает передачу крутящего момента от двигателя на коробку, переводит передачу крутящего момента на нужный вал, и затем снова включает передачу энергии от двигателя на коробку. И все это без участия водителя.
Может сперва показаться, что этот вид коробок передач имеет преимущество перед обычными автоматическими коробками, многие из которых не позволяют водителями самостоятельно переключать передачи, но на самом деле есть недостатки которые заключаются в работе автоматизированной механической коробки.
Так есть проблемы со скоростью и гладкостью работы трансмиссии. Проблема в том, что таким коробкам передач необходимо время, чтобы для переключения скорости без сцепления сделать необходимые для этого действия в правильном порядке. Поэтому весь процесс происходит слишком медленно, чтобы не вызывать дискомфорт у пассажиров и водителя.
Но, несмотря на это, многие водители часто отмечают, что в автомобили с такими коробками разгоняются очень медленно, что связано с огромными задержками между переключениями скоростей.
Некоторые водители чтобы сгладить процесс переключения чуть приопускают педаль газа перед переходом на другую скорость. Но автомобили с традиционными автоматическими коробками передач и трансмиссиями с двойным сцеплением разгоняют автомобили намного быстрее, а процесс переключения скоростей происходит более гладко.
Самые известные обозначения автоматизированных механических коробок передач: Неофициально такой тип коробок передач называют полуавтомат, ASG, EGC и ETG.
Новое поколение оснащается вариатором, что позволяет машине динамично набирать скорость, но за это владельцы расплачиваются громким звуком двигателя
Бесступенчатая коробка передач по своей конструкции не похожа не на одну другую трансмиссию. В вариаторе вы не найдете не одной запчасти, которая используется в других видах коробок передач. Бесступенчатая трансмиссия использует две пары металлических конусов, каждый из которых имеет заостренные концы.
Один набор конусов прикреплен к двигателю, а другие два конуса прикреплены к колесам транспортного средства. Между этими парами конусов натянут ремень. Конусы двигаются в направлении друг к другу, как правило, под контролем компьютера.
В современных вариаторах конструкция коробки позволяет с помощью компьютера менять угол ремня, расположенный между двумя конусами, что в итоге позволяет менять передаточные числа передач.
Это звучит странно, но на самом деле подобная конструкция коробки позволяет постоянно изменять передаточные коэффициенты передач, вместо того чтобы пользоваться фиксированными значениями, установленными на заводе.
Это означает, что передаточные числа могут корректироваться бесконечно, что позволяет работать двигателю более эффективно при наборе скорости. По сути, при наборе скорости не происходит никакого переключения передач, что и создает эффект, что машина разгоняется без задержек.
Но также как и , в работе вариатора есть и минусы.
К примеру, это раздражающий громкий звук работы двигателя, который постоянно работает на повышенных оборотах. То есть если ваша машина оснащена вариатором, при разгоне обороты двигателя не будут падать, как это происходит, к примеру, на автоматических или механических коробках (при переходе на другую передачу обороты двигателя снижаются).
Самые известные обозначения бесступенчатых коробок передач: E-CVT, CTV и Multitronic.
Покупая машину с «автоматом», обязательно уточните — с каким именно. Монополия коробок с гидротрансформаторами осталась в прошлом. Сегодня« ленивым» водителям придется выбирать между гидромеханической коробкой, вариатором, «роботом» или скоростным« роботом» DSG. «Популярная механика» протестировала четыре типа коробок передач и сделала свои выводы.
Николай Корзинов
DSG — это две роботизированные коробки передач, объединенные в одном агрегате. Одна отвечает за четные передачи, вторая — за нечетные и передачу заднего хода. Сцепление составлено из двух комплектов фрикционов — внешнего и внутреннего, которые погружены в общую масляную ванну
Когда работает «четная» коробка, в «нечетной» уже включена нужная передача. Когда размыкается один из комплектов фрикционов, другой одновременно с ним смыкается. Это обеспечивает практически мгновенную смену передач: связь между двигателем и колесами прерывается лишь на считаные миллисекунды, когда одно сцепление уже почти разомкнуто, а другое еще не до конца замкнуто
Уточним сразу, мы не поклонники автоматических коробок. Но хотя все редакторы журнала ездят на автомобилях с механическими коробками передач, в «пробках» нас посещает мысль — к чему вся эта акробатика с двумя ногами и рукой, если можно обойтись одной правой. Ведь за последнее десятилетие не только появились новые типы коробок передач, но и заметно прогрессировали традиционные. Мы решили выяснить, на какой из «автоматов» мы готовы пересесть с «механики», и пригнали на стоянку издательского дома четыре новых автомобиля с четырьмя разными коробками передач.
Mitsubishi Outlander XL, как и водится у японцев, — продолжатель старинных традиций. Правда, не японских, а американских. Гидромеханическая трансмиссия, которая применяется на этом автомобиле, — генетический потомок «автоматов», которые в 1930-е годы устанавливали на автомобили Cadillac. Связь с двигателем, как и у них, осуществляется через гидротрансформатор, а изменение передаточного числа — с помощью планетарной передачи.
Кажется странным, что гидромеханическая коробка, которая первой стала массовым устройством, технически устроена значительно сложнее других конструкций. Но это легко объяснимо: на самом деле вариатор и «роботизированная» коробка были придуманы раньше «гидромеханики». Просто технологии того времени не позволили сделать такие коробки достаточно надежными и недорогими, так что еще полвека гидромеханика оставалась монополистом на рынке «ленивых» водителей.
Главное, что нужно знать о гидротрансформаторе, это то, что, в отличие от гидромуфты, он состоит из трех, а не двух рабочих колес. Эта особенность (не будем вдаваться в тонкости гидродинамики) позволяет гидротрансформатору увеличить крутящий момент, что крайне удобно на некоторых режимах — например, при трогании машины с места. В теории на автомобиле можно было бы обойтись одним лишь гидротрансформатором, но беда в том, что при больших передаточных отношениях КПД его работы сильно снижается. Именно это и вынуждает производителей дополнительно применять планетарный редуктор для изменения передаточного числа.
Тем не менее и такая схема выглядит крайне расточительной. Поэтому на большинстве режимов у гидротрансформатора блокируется одно из рабочих колес. Это превращает его в более энергосберегающую гидромуфту. В результате средний КПД такой трансмиссии уже достигает примерно 85−90%. До топливного кризиса конца 1970-х годов такой показатель вполне устраивал потребителей. Но с ростом цен изготовителям автоматических коробок пришлось прибегнуть к дополнительным ухищрениям. Теперь трансформаторы не просто превращались в муфты, а блокировались механически — насосное и турбинное колеса жестко соединялись фрикционной муфтой. Причем если поначалу такую блокировку применяли только на высших передачах, то затем на некоторых «автоматах» колеса трансформатора стали блокировать на всех передачах, кроме первой. Еще совершеннее гидромеханические «автоматы» стали с появлением электронного управления в конце 1980-х. Теперь оптимальный момент переключения передач можно было выбирать точнее, учитывая, например, изменения массы автомобиля или стиль езды водителя. Такие адаптивные аппараты некоторое время набирают статистику, а затем, распознав, к какому типажу относится водитель, идут у него на поводу: переключают передачи на повышенных оборотах, если хозяин любит погонять, или на более низких, сокращая расход топлива спокойному водителю. Существует и альтернативный подход: водитель может сам выбрать один из возможных алгоритмов работы коробки — экономичный, спортивный, зимний… Одновременно у гидромеханики росло количество ступеней, и при этом, как ни удивительно, уменьшались ее вес и размеры. Так что в XXI век такая коробка вступила сильно улучшенной и проработанной. Но смогут ли годы доработок защитить традиционный «автомат» от нападок дерзких новичков? Поездив на 220-сильном Mitsubishi Outlander XL, мы пришли к выводу, что дни гидромеханической трансмиссии сочтены. Хотя в целом коробка произвела довольно приятное впечатление, веских доводов в ее пользу мы не нашли. Конечно, это самая отработанная конструкция из всех «автоматов», и к мнению механиков, рекомендующих не связываться с новомодными вариаторами и «роботами», пожалуй, стоит прислушаться. Но в то же время это самый прожорливый из всех «автоматов». Поэтому на 170-сильной версии этой же модели вместо «гидромеханики» стоит вариатор. Вероятно, он бы стоял и на нашем мощном Outlander, но один из недостатков вариаторов все еще ограничивает область их применения. Дело в том, что они боятся больших крутящих моментов.
Тем не менее надо признать: за последнее десятилетие в этом вопросе наметился заметный прогресс. Если лет десять назад самым мощным серийным автомобилем с вариатором был 114-сильный Honda Civic, то сегодня бесступенчатые трансмиссии уже можно встретить на машинах с моторами мощностью более 200 л.с. Правда, такие показатели достигаются путем технических ухищрений и заметного повышения стоимости агрегатов, поэтому на очень мощных автомобилях вариатор пока скорее исключение, чем правило.
К бесступенчатой трансмиссии автомобильные конструкторы шли давно, понимая, что таким образом можно обеспечить работу двигателя на наиболее благоприятных оборотах во всех режимах. Поэтому в Штатах патент на вариатор был получен еще в 1897 году. Правда, впервые на серийном легковом автомобиле клиноременный вариатор появился только в 1958 году — это был небольшой 20-сильный седан DAF 600. Изменение передаточного отношения осуществлялось двумя шкивами с раздвижными коническими половинками, соединенными между собой ремнем. Когда половинки ведущего шкива были максимально раздвинуты, а ведомого — сдвинуты, вариатор обеспечивал низшую передачу, в противном случае — высшую. Вариатор на тот момент в массы не пошел: КПД у него был низкий, неважной была и надежность. Поэтому о бесступенчатых коробках забыли — до тех пор, пока в конце 1980-х они вновь не появились в Японии. С этого момента и начинается их нынешняя автомобильная история. Вариаторы быстро прогрессировали. Чтобы они могли работать с большим крутящим моментом, были усовершенствованы прежние конструкции. Так, подразделение Audi cтало использовать вместо ремня клиновидную цепь, а конструкторы Nissan разработали торовый вариатор. На нашем тестовом автомобиле Nissan X-Trail стоит обычный клиноременный вариатор M-CVT. Со 169-сильным мотором сегодня сможет совладать и он. Примечательность этого агрегата в том, что он оборудован «ручкой», позволяющей выбирать одно из шести фиксированных передаточных чисел. Нам она, впрочем, показалась баловством: ведь работа вариатора в автоматическом режиме нареканий практически не вызывает. Правда, придется смириться с тем, что двигатель будет жить своей жизнью, но, в отличие от более ранних конструкций, это не давит на психику. На предшественниках, выжав педаль газа, можно было столкнуться с удивительной ситуацией: автомобиль ускорялся, держа обороты мотора на одной частоте, и привыкшему к обычному автомобилю водителю казалось, что у него забуксовало сцепление. На нашем же автомобиле в режиме интенсивного разгона частота работы двигателя все-таки варьируется, напоминая поведение автомобиля с «гидромеханикой».
За счет того, что с вариатором двигатель чаще работает на оптимальных «экономичных» оборотах, машина с «механикой» расходует больше топлива: 13 л на 100 км в городском цикле против 12 л у вариатора. Правда, вариатор проигрывает по динамике — 10,3 с до «сотни» против 9,8 с у «механики», — вероятно, из-за меньшего диапазона передаточных чисел и больших энергетических потерь в трансмиссии. Несмотря на это, вариатор получил высокие оценки, а вот «роботизированная» коробка — наихудшие.
Сразу сделаем оговорку: мы испытывали 77-сильный Fiat Punto с самой простой «роботизированной» коробкой. На скоростных машинах, таких как Ferrari или BMW спортивной M-cерии, тоже стоят «роботы», но куда более совершенные, осуществляющие смену передач менее чем за десятую долю секунды. Мы же решили остановиться на самом простом «роботе», ведь сегодня машинки с такими коробками пользуются бешеной популярностью. Причина этой популярности — дешевизна: «роботы» не только доступней гидромеханических трансмиссий, но и расходуют меньше топлива. Многие, покупая автомобиль, даже не догадываются, что в нем установлен «робот», а не привычный «автомат», — зачастую их ждет разочарование. Принцип работы «робота» прост: это «механика», которая управляется не водителем, а автоматом — он выжимает сцепление, подтыкает нужную передачу, в общем, делает все то, чем раньше занимался водитель. Но если «гидромеханика» переключает передачи плавно, без ощутимых рывков, то в простом «роботе» они неизбежны. Самое неприятное, что при интенсивном разгоне связь между двигателем и колесами может разорваться в любой момент и надолго. Поэтому «ручка» на Punto оказалась незаменимой. При движении в ручном режиме водитель может хотя бы сам выбрать момент переключения и преждевременно сбросить газ. При этом на скорости двигаться все-таки удобнее на автомобиле с «механикой». Конечно, придется занять делом левую ногу, но зато время смены передач будет зависеть от самого водителя, а не от возможностей «робота». В пробках «робот» тоже не идеален: чтобы тронуться с места, недостаточно просто снять ногу с педали тормоза, как у машины с традиционным «автоматом», нужно еще нажать на газ. Совершать же активные маневры в автоматическом режиме на этой коробке может быть просто небезопасно. Но не все «роботизированные» коробки одинаковы: в ходе теста мы опробовали инновационную коробку DSG (Direct-Shift Gearbox), которую в начале этого века конструкторы Volkswagen запустили в серийное производство, и были впечатлены скоростью ее переключений.
Примечательность трансмиссии DSG тестового универсала Volkswagen Passat в том, что в одном агрегате были объединены две роботизированные трехступенчатые коробки. Одна заведует включением четных передач, вторая — нечетных. При этом у каждой из коробок свое сцепление: при перемене передач одно размыкается, другое смыкается. Когда включена передача в первой коробке, в другой уже наготове следующая. Именно это и позволяет при переходе вверх сократить время переключения до заявленных производителем 8 мс! При переходе вниз времени нужно больше: это связано с тем, что прежде необходимо выровнять скорости вращения валов двигателя и коробки передач.
То, насколько быстро Passat меняет передачи, очень хорошо заметно при езде: даже если утопить педаль в пол, переключения будут чувствоваться, но проходить без толчков и рывков. Быстродействие DSG обеспечивает захватывающую динамику: до «сотни» он разгоняется всего за 7,2 с.
Любопытно, что начинает движение автомобиль с DSG так же, как машина с гидромеханической трансмиссией, — при снятии ноги с педали тормоза. Правда, чуть менее уверенно — это, очевидно, объясняется тем, что автомобиль c DSG лишен помощи увеличивающего крутящий момент гидротрансформатора.
Результаты нашего теста таковы: самыми достойными альтернативами «механике» были признаны вариатор и DSG. Гидромеханическая трансмиссия проявила себя в тесте, как мы и ожидали, достойно, если закрыть глаза на больший расход топлива. В эпоху роста цен на бензин это существенный недостаток. Ну а обычный фиатовский «робот» нас разочаровал: если бы мы надумали купить этот 77-сильный автомобиль, то приобрели бы его в комплекте с «механикой». На безопасности лучше не экономить ради сомнительного комфорта…
