Порівнюємо типи автоматичних коробок передач

Трансмісія автомобіля в широкому розумінні – це сукупність вузлів (складальних одиниць) і механізмів, що з'єднують мотор з провідними колесами. Призначена вона для передачі крутного моменту двигуна до коліс, зміни тягового зусилля, швидкості і напряму руху (вперед або назад). Якщо забути про існування піввісь, ШРУСов, головної передачі, роздавальної коробки, кардана і тому подібного, поняття трансмісії звужують до її частини – коробки перемикання передач і зчеплення. І саме цю частину трансмісії мають на увазі, коли говорять, що вона механічна або автоматична.

ПОРІВНЯННЯ. До недоліків коробки-"автомата" звично відносять підвищену витрату палива, гіршу розгінну динаміку, повільне перемикання передач, меншу надійність, неможливість буксирування автомобіля, більш високу вартість і меншу пристосованість до умов бездоріжжя. Додайте сюди ще більш дороге сервісне обслуговування і неможливість вибратися без сторонньої допомоги з болота або снігового замету. Нагородою ж, що компенсує весь попередній список, стає наявність всього двох педалей – гальма і акселератора. І – можливість керувати автомобілем без безперервного вичавлювання зчеплення і роздумів, яку передачу вибрати. Навіть найзапекліші і досвідчені фанати "механіки", які довели маніпуляції з третьої педаллю і селектором МКПП до автоматизму, не сперечаються: водити автомобіль, в якому всього дві педалі, простіше.

Можна, звичайно, згадати, що механічна трансмісія дає досвідченому водієві більше інструментів для стабілізації автомобіля в аварійній або нестандартної ситуації. Але розвиток сучасних систем активної безпеки робить це її перевага все менш значущим. Тим більше конструкція і алгоритми роботи "автоматів" постійно вдосконалюються, і їхні недоліки, раніше безперечні, перестають бути такими.

Деокупація півдня країни – як українські військові відвойовують території

Заборона на пересування країною для військовозобов'язаних – всі деталі

Ракетні удари по мирних українськиих містах - липень 2022

Ядерний тероризм Росії

До того ж під загальною побутовою назвою "автоматична трансмісія" об'єднані агрегати з принципово різними конструкціями та принципами роботи. Наявність в салоні всього двох педалей може означати, що двигун агрегатирован планетарної коробкою з гидротрансформатором (т. зв. класичний автомат), безступінчатим трансмісією-варіатором, роботизованою механікою і преселективной роботизованою коробкою передач з двома зчепленнями. Окремо стоять кулачкові КПП, які встановлюються на спортивних авто: педалей в їх кабінах три, але зчепленням в гонці спортсмени не користуються.

БЕЗ "РОЗКАЧКИ". Кожен з перерахованих типів трансмісій має свої переваги і недоліки і перевершує звичайну механіку з тих чи інших параметрах. Безперечними перевагами останньої сьогодні залишаються лише менша вартість, здатність вибиратися з грязьових пасток (наприклад, розгойдування авто на "автоматі" зажадає більше майстерності, ніж "на ручці"), простота обслуговування і в цілому велика надійність і довговічність. Так, сучасні АКПП з кожним поколінням доставляють своїм власникам все менше клопоту, але до беспроблемности механіки, масло в яку на заводі заливають з розрахунком на весь термін служби, їм поки далеко.

Саме ці аргументи стають вирішальними для багатьох практичних європейців, яким доводиться їздити переважно з передмістя в місто по автобанах і які нечасто перемикають передачі. Але і в Старому Світі популярність "автоматів" зростає. Особливо з огляду на те, що багато їх колишні недоліки (неекономічність, "задумливість" тощо) нині – не більше ніж міф, а буксирування в Європі втратила актуальність: несправні автомобілі доставляють на СТО на евакуаторах незалежно від типу приводу. І ще: більшість сучасних АКПП мають секвентальний режим – водій може перемикати передачі довільно, селектором або підрульовими пелюстками.

КУЛАЧКОВА КОРОБКА

За своєю конструкцією кулачкова коробка автоматичної не є і міняти передачі сама не вміє. У кабіні оснащеного нею гоночного автомобіля педаль зчеплення є, але перемикати передачі пілот може без його виключення.

Головне достоїнство цих коробок – швидке перемикання. Якщо на звичайній механіці для цього потрібно мінімум 0,6 секунди, то кулачкова трансмісія зробить це за 0,2 секунди. Перемикання проводиться в секвентальном режимі.

За межами автоспорту сенсу в цій коробці майже немає. Адже робота з нею вимагає від пілота дуже високої кваліфікації, вона позбавлена синхронізаторів, сильно шумить (у штатному режимі – як позбавлена масла механіка) і вимагає регулярного обслуговування (заміна деяких пар проводиться кожні 2-3 гоночних етапу, а ревізія стану коробки потрібна після кожної гонки). Додайте сюди її високу вартість – і ви зрозумієте, що шансів на масовість у неї небагато.

Дитя автоспорту. Шестерні кулачкової коробки прямі.

КЛАСИКА: ПЛАНЕТАРНА КОРОБКА

Гідромеханічна планетарна коробка перемикання передач складається з двох частин – гідротрансформатора і, власне, планетарної КПП. Гідротрансформатор в перемиканні передач не бере: він стоїть на місці зчеплення, подає задане значення крутного моменту на провідний вал коробки і гасить поштовхи при перемиканні передач.

Особливості роботи гідротрансформатора і мала кількість передач (їх три) у ранніх моделей таких трансмісій (а представили її ще в 1940 році) стали основним джерелом втрати потужності і збільшення витрати палива таких АКПП. У 80-х роках минулого століття створені чотириступінчасті планетарні трансмісії, в 90-х у таких коробок з'явилася п'ята передача, ручний режим, а управляти перемиканнями в автоматичному режимі почав комп'ютер. Сьогодні менш ніж 6-діапазонні (вперше з'явилися у BMW в 2002 році) трансмісії цього типу можна вважати архаїчними, 8-діапазонна трансмісія з'явилася у Lexus в 2007 році, а з 2014 року на Mercedes-Benz E-класу встановлюються 9-ступінчасті АКПП. Комп'ютерне управління зробило перемикання таких АКПП більш швидким, плавним і гнучким, а велика кількість ступенів і блокування гідротрансформатора знизили втрати. Ця трансмісія залишається найбільш неекономічною і енерговитратною, погано підходить для малопотужних двигунів, зате визнана найнадійнішим і безпроблемним типом "автоматів".

9G-Tronic. Найсучасніша 9-діапазонна АКПП.

БЕЗСТУПІНЧАТА ТРАНСМІСІЯ

З'явилися варіатори в середині минулого століття, але дуже довго їх практичне застосування обмежувалося нездатністю передавати великий крутний момент. Зараз ця проблема вирішена, а основні недоліки тепер – складнощі з ремонтом і дороге обслуговування.

Строго кажучи, до автоматичних цей тип трансмісії відноситься умовно – по суті, лише на тій підставі, що перемикати передачі водієві автомобіля, оснащеного CVT (найпоширеніше позначення безступінчатим трансмісії) не потрібно. Перемикання передач в класичному варіанті варіатора не відбувається взагалі: передавальне число змінюється плавно, без переривання подачі крутного моменту на колеса у всьому діапазоні робочих швидкостей і тягових зусиль. Двигун при цьому працює в режимі номінальної потужності. Завдяки цьому варіатори забезпечують кращу, порівняно з механікою, паливну економічність і здатні забезпечувати зіставну з нею розгінну динаміку.
Розгін супроводжується рівномірним наростаючим дзижчанням трансмісії. Якщо мова заходить про кількість передач в CVT, то ми повинні розуміти, що мова йде про якісь програмно встановлених положеннях ведучого і веденого вала, що дозволяють водієві втручатися в роботу трансмісії вручну.

Найекономічніший. До того ж забезпечує непогану динаміку.

РОБОТИЗОВАНА МЕХАНІКА

Конструктивно це – звичайна механічна коробка з традиційним однодисковим зчепленням, доповнена актуатором – електронним блоком управління. Він забезпечує перемикання передач і включення-виключення зчеплення допомогою сервоприводів. У такому варіанті з'єднуються переваги АКПП і паливна економічність МКПП. Оскільки для приведення в дію виконавчих механізмів потрібен час, розгін автомобіля з такою трансмісією кілька уповільнений, а при перемиканні передач можливі ривки – схожі на ті, які допускає недосвідчений водій на звичайній механіці. Зменшити їх можна, якщо в момент зміни передачі злегка відпускати акселератор. Гальмувати двигуном з такою трансмісією потрібно в ручному режимі. При рушанні в гору можливий відкат назад, тому бажано, щоб автомобіль був обладнаний системою Hill Start Assist.

Сама механічна частина надійна і довговічна, але можуть виходити з ладу актуатор і шлейф управління, заміна яких недешева.

Механіка з доважком. Всі рішення приймає актуатор.

ДВОХВАЛЬНА РОБОТИЗОВАНА

Преселективна коробка передач з'явилася відносно недавно, як розвиток ідеї роботизованою механіки, але позбавлена її основних недоліків – повільного перемикання і ривків, пов'язаних з відносно великим часом відключення двигуна від трансмісії в момент зміни передачі.

Така коробка вважається найсучаснішим і дуже перспективним типом автоматичної (автоматизованої) КПП. Конструктивна особливість – наявність двох провідних валів і двох дисків зчеплення окремо для парних і непарних передач. У таких коробках в зачепленні одночасно знаходяться дві шестерні – наприклад, першої та другої передачі. Перемикання між ними відбувається практично миттєво, майже без переривання подачі крутного моменту на колеса: вимикається зчеплення "непарного" валу і одночасно включається зчеплення "парного", після чого система вводить в зачеплення наступну по черзі передачу. Те ж саме відбувається і при зниженні передач: спочатку зачеплення, потім перемикання зчеплень. Позначають такі АКПП виробники по-різному: DSG, SST, DCT, PDK, Povershift, S-Tronic тощо. Основні переваги – швидке перемикання, дуже динамічний, але плавний розгін, що поєднується з паливною економічністю, висока адаптивність коробки під стиль водіння. Недоліки – дуже висока вартість, поки ще не занадто велика довговічність (судячи з досвіду експлуатації перших поколінь), складність і дорожнеча обслуговування і ремонту.

Розторопна. Перемикає передачі практично миттєво.