15 лет эволюции: вариаторы, «роботы», Tip-Tronic, DSG: Миссии трансмиссий

15 лет назад, когда «Автоцентр» только начинал рассказывать о системах и конструкциях, автомобильный мир уже был разделен на две неравные части: машины с АКП и машины с «механикой». Расстановка сил с тех пор несколько изменилась…

15 лет назад, когда «Автоцентр» только начинал рассказывать о системах и конструкциях, автомобильный мир уже был разделен на две неравные части: машины с АКП и машины с «механикой». Расстановка сил с тех пор несколько изменилась…

В конце 90-х в сфере трансмиссий господствовала пятиступенчатая «механика»

и четырехступенчатые «автоматы». Могли быть варианты по количеству передач,

но принципиально других КП в нашей стране не знали.

В своих самых первых номерах осенью 1997 года «Автоцентр» признавал, что Украина пока не созрела для массового распространения «автоматов», хотя наш журнал и пророчил им светлое будущее. Перегонщики «бэушных» авто – в то время основные поставщики иномарок на отечественный рынок – возить какую-либо экзотику типа вариаторов или «полуавтоматов» справедливо побаивались, а немногочисленные официальные импортеры только начинали осваиваться на рынке. Однако весной 2000-го мы уже тестировали официально продающуюся в Украине Toyota Yaris с автоматическим сцеплением. И началось… Вариаторы, «роботы», Tip-Tronic, DSG…

На порядок реже, чем КП, конструкторы совершенствовали другие узлы трансмиссии. Этот спортивный дифференциал Audi распределяет в поворотах большую часть момента на наружное колесо, чем значительно повышает устойчивость авто.

Сегодня на украинском рынке вполне официально представлены самые разнообразные трансмиссии, причем число «автоматов» увеличилось, а их конструкции стали разнообразнее. А еще многие машины с автоматическими коробками растеряли имидж вальяжных «крейсеров» и стали настоящими «спортсменами».

Работа роботов

О роботизированных механических коробках передач мы впервые написали в 1998 году, называя их гибридными. Гидравлический привод SMG, пристроенный к сцеплению и обычной шестиступенчатой «механике» BMW M3, был призван cпособствовать быстрой

езде, сокращая время переключения передач. Уже тогда у динамичной баварской

«тройки» были ручной и автоматический режимы, положение селектора «спорт» и «экономный». Подобные агрегаты легче и эффективнее обычных автоматических,

они не имеют гидротрансформатора, в котором теряется мощность. Время сыграло с «роботами» неласковую шутку: сегодня такими коробками оснащают, в первую очередь, неторопливые городские хэтчбеки. Из-за задержек и рывков при переключениях многие недорогие роботизированные коробки имеют весьма отдаленное отношение к динамичной езде. Однако они приобрели популярность, став дешевой альтернативой классическим гидромеханическим автоматическим коробкам передач.

Всего по два

Новый способ переключения передач в 2003 году предложил VW. Трансмиссия DSG представляет собой две КП, интегрированные в одну, каждая из которых отвечает за свой ряд передач (четный или нечетный) и подсоединена к трансмиссии через свое сцепление. Пока одна из коробок работает на ведущие колеса, во второй уже заранее включена следующая передача. В зависимости от того, ускоряется или замедляется автомобиль (а также некоторых иных факторов), управляющая электроника решает, какая это будет передача – более высокая или низкая. Когда приходит время переключаться, одновременно срабатывает привод сцепления двух первичных валов: одно сцепление включается, второе – выключается. Переключение происходит быстро и практически без разрыва потока мощности, что позволяет избегать потерь скорости, скачков оборотов и срыва колес в буксование. Первоначально сцепления таких коробок передач были «мокрыми», но в последние годы ради экономии топлива их стали делать сухими. У КП типа dual clutch обычно есть автоматический и ручной режимы, а иногда и готовые программы переключений для различных режимов езды – от размеренно-экономичного до экстремального. Такие коробки непросто устроены и сложны в ремонте, поэтому обычно ими комплектуют дорогие версии авто – хотя необязательно премиум-класса. Сегодня коробки с двумя сцеплениями есть у многих ведущих марок – VW (DSG), Skoda (DSG), Ford (PowerShift), Mitsubishi (SST), а также премиальных Audi (S-tronic), BMW (DCT), Alfa Romeo (TCT) и др.

Вариации

Вариатор (он же CVT) с парой шкивов переменного диаметра отличается от коробки передач с валами и шестернями бесступенчатым изменением передаточного числа и, как следствие, – возможностью постоянно удерживать обороты двигателя в наиболее оптимальном диапазоне. Как правило, вариатор легче и проще классической АКП с гидромеханикой. Такие трансмиссии получили второе рождение после массового внедрения в конце 90-х годов металлического ремня и плас­тинчатой цепи, пришедших на смену клиновидному резинокордному ремню. В 1999 г. у Audi появился вариатор Multitronic с цепной передачей крутящего момента. Металл долговечнее армированной тканью резины, но величина передаваемого крутящего момента оставалась ограниченной 180–200 Нм. Однако в 2003 г. «Автоцентр» опробовал кроссовер Nissan Murano с мощным 3,5-литровым V6 (234 л. с., 333 Нм), оснащенный вариатором X-Tronic. Некоторые производители научились оборудовать свои бесступенчатые вариаторы режимом ручного переключения – водитель может самостоятельно выбирать одну из шести, а то и восьми виртуальных передач, которым соответствует линейка фиксированных передаточных чисел вариатора. Прежние опасения потребителей относительно долговечности трансмиссий типа CVT рассеялись: ряд моделей вообще не комплектуется гидромеханическими АКП. Если поначалу вариаторы применялись только на малолитражках, то сейчас сфера их внедрения сместилась в более высокие сегменты: Nissan Murano, Audi A4/А6/А8 (моноприводные версии), Renault Koleos и пр.

Вечная механика

Считая от первых лет «Автоцентра», когда в «подвижном составе» украинского

автопарка господствовали механические коробки, этот вид трансмиссий существенно

потеснился. И тем не менее «механика» не сдается: по сей день укомплектованные

ею автомобили составляют большую часть эксплуатируемых в Украине машин. Изменения

коснулись прежде всего количества передач: конструкторы хотят дать двигателю

возможность как можно дольше работать в самом оптимальном диапазоне оборотов.

4-ступенчатые МКП ушли в прошлое на рубеже нового тысячелетия – даже на

все еще популярной в ту пору бюджетной вазовской «классике». Начиная с 2002–2004

гг. 6-ступенчатая «механика», появившаяся до рождения «Автоцентра», не редкость

даже в С-классе – правда, в паре с мощными моторами. Важный тренд последних

4-5 лет – борьба за экономичность. Это выражается в работе над уменьшением

потерь энергии в КП, в первую очередь – путем снижения трения, что достигается

использованием энергосберегающих масел, а в 2011 г. Audi применила на бензиновых

«турбо-четверках» жидкостный подогрев масла в коробке – чтобы та

быстрее выходила на рабочий температурный режим.

Существенных усовершенствований в «механике» за 15 лет не произошло, разве что двухмассовый маховик стал «родным» в ряде КП.

Классика автоматов

Классические гидромеханические АКП пережили несколько эволюционных изменений.

Так, окончательно ушли в прошлое 3-ступенчатые «автоматы». К началу 2000-х

в массовых классах давно господствовали 4-ступенчатые АКП, лидеры начинали

применять и 5-диапазонные «автоматы». В 2001-м на BMW 7 Series появилась 6-ступенчатая

АКП, а в 2004-м Mercedes S 500 укомплектовали 7-диапазонной АКП. В 2007-м мы

рассказывали о втором поколении «шести­ступок», становившихся более доступными.

В 2009 г. конструкторы ZF предложили сразу нескольким производителям 8-ступенчатую

АКП, которая экономит 6% топлива по сравнению с 6-ступенчатой. Сегодня существуют

и 9-ступенчатые АКП. Гидромеханические «автоматы» перестали быть синонимом

неторопливости и хорошего топливного аппетита – новейшие модели отличаются

быстродействием и эффективностью. Доля «классики» в сегменте автоматических

трансмиссий за рассматриваемый нами 15-летний период существенно сократилась.

Эти коробки все заметнее смещаются в сегмент семейных седанов, минивенов

и крупных солидных внедорожников.

На увеличение количества передач конструкторы идут ради снижения расхода топлива и вредных выбросов.

Игорь Широкун
Фото фирм-производителей и из архива редакции