Пересчитать ступени

В это мало кто верил, но автоматическая коробка появилась и в Lada Granta. Вытеснит ли в этой машине АКПП механическую КПП? Вряд ли...

Коробка передач – сложный и капризный механизм. Зубчатые шестерни десятилетиями крутятся в сердце автомобиля, перенаправляя крутящий момент от двигателя на колесную ось. За свою историю трансмиссия пережила немало технических революций, а принцип ее работы менялся кардинально. Увесистая «кочерга» ручки переключения передач уступила место компактному джойстику, а в последних моделях премиум-класса исчезла вовсе.

 

Ремень от Бенца

Как только автомобильные двигатели стали вмещать в себя табун породистых скакунов, инженеры стали искать способ максимально эффективно направить лошадиные силы в нужном направлении. В 1886 году Карл Бенц придумал механизм, который можно считать прародителем коробки передач. По механической части это изобретение было бесхитростным: два разных по диаметру диска с канавками на ведущем валу. Диски соединялись с двигателем с помощью крепкого кожаного ремня, а «втыкнуть» вторую помогал массивный рычаг. Кстати, созданию КПП во многом способствовала супруга Карла – Берта. Во время длительного автомобильного вояжа жена выдающегося инженера слишком устала от того, что ей приходилось своими руками толкать авто под горку. Супруг жалобы выслушал и проблему исправил. Сложно поверить, но даже конструкция, придуманная Карлом Бенцем, требовала доработки. За это дело взялся его компаньон Вильгельм Майбах. Примерно в 1900 году «король конструкторов» вместо «бенцовских» дисков стал устанавливать зубчатые колеса, а недолговечный ремень заменил более надежной цепью. 

Высший пилотаж

Параллельно с Майбахом над извечными болячками первых КПП работал и Луи Рено. Еще в 1899 году он запатентовал первую в истории коробку передач с подвижными валами и зубчатыми колесами. Практически сразу изобретение будущего промышленника взяли на вооружение практически все автопроизводители. В том же году Рено сел за руль революционного автомобиля: для удобства водителя мощный по тем меркам движок агрегатировался трехступенчатой коробкой с возможностью заднего хода. Механизм КПП стал более сложным: крутящий момент передавали уже не цепи, а карданные шарниры с валом. Третья «скоростная» передача называлась прямой, чуть позже к ней прилипла другая кличка – ее стали называть «высшей» или «Top Gear». 

Синхронизируй это

Луи Рено сделал прорывной механизм, который с годами дополняли и усовершенствовали, но принципиально не изменяли. Появление уравнителей оборотов или, как называют их в народе, синхронизаторов столь сильно облегчило переключение передач, что инженеры даже решились на невиданное. Они перенесли рычаг КПП с пола на рулевую колонку (американцы до сих пор используют подобное расположение селектора – ред.). Главный плюс – удобство и относительная свобода в салоне.  Далее – более. Конструкцию КПП на время оставили в покое и взялись за сцепление. Инженеров беспокоили трения, рывки, износ накладок и прочие неприятности.  Тут на помощь автомобилистам пришли судостроители, которые уже применяли специальный механизм – гидромуфту. В 1930 году Гарольд Синклер, работая в компании Даймлер, разработал подобную трансмиссию и для наземного транспорта. Кроме гидромуфты, которая сглаживала все неприятные импульсы, в авто появилась также планетарная передача – механизм из нескольких зубчатых колес, вращающихся вокруг центральной, «солнечной» шестерни. Это был последний ключевой этап развития механической коробки передач. Все, что было после, значительно облегчило жизнь автомобилистов, но революции в принципе работы МКПП не сделало.

Минус педаль

Стремление к комфорту – вот современный двигатель прогресса. Колесить по дорогам на «ручке», сжигая сцепление в пробках, стало неудобно. Автомобилестроению нужна была встряска. И вот в 1947 году с конвейера вышел первый серийный автомобиль с автоматической коробкой передач Hydra-Matic – американец от концерна GM. Правда, первые опыты с АКПП проводили еще в 20-х годах. Новая трансмиссия представляла из себя трехскоростную коробку передач с гидравлической системой управления переключением. Чуть позже, в середине 50-ых гг. Mercedes-Benz вышел на рынок с четырехдиапазонным «автоматом». Дальнейшая история АКПП – это война за надежность: муфты сменили гидротрансформаторы, пересчитывались придаточные числа, подбиралась наиболее эффективное масло, систему работы «автомата» привязали к электронике. К тому же на помощь водителю, который «скучает» по ручной управляемости, инженеры вживляют подрулевые лепестки – механизм, позволяющий перекидывать строптивые передачи в ручном режиме. В принципе, эволюция АКПП заключается в появлении дополнительной передачи. Если в 2002 году баварский автогигант шокировал общественность шестиступенчатой АКПП, то в 2013 – никто особо не удивился девяти ступеням под капотом. 

Разгон без ступеней

Nissan Teana – один из тех автомобилей, где вариатор не мешает двигателю, а отлично его дополняет.

С появлением АКПП стало понятно, что основную борьбу за покупателя выиграет тот, кто предложит большее количество ступеней переключения передач. Однако другой путь развития машиностроения был на ладони: совсем оказаться от «автоматических» ступенек. Тем более, что подобный механизм был известен еще в XIX веке. Тогда вариатора работали в приводах промышленного оборудования и на двухколесном транспорте. На авто долгое время ставить вариаторы побаивались: слишком сложна и недолговечна была конструкция. Первыми вывести вариаторы в серию решились инженеры Volvo и случилось это в конце 70-ых годов. В итоге доработанный вариатор без особый проблем пробегал не больше 30 тысяч километров - далее дорогостоящая замена. Естественно столь малый ресурс поставил крест на европейских «вариаторных» опытах. Тут на смену скандинавам пришли японцы. Они значительно перетрусили конструкцию, добавив гидравлики и электроники. С тех пор и начался вариаторный бум. Сейчас авто с подобной трансмиссией есть практически у каждого производителя, многие даже успели отказаться от классических автоматов в пользу бесступенчатого собрата.

«Автомат» наполовину 

BMW уверены: новая M5 настолько хороша с 7-ступенчатой SMG, что другие КПП можно не предлагать. Они и не предлагают...

РКПП, которых в последнее время становится все больше, соединяет в себе черты «автомата» и «механики». Пытаясь «объять необъятное», производители «роботов» пока натыкаются только на раздраженные отзывы: дергается, не едет, ломается. Но все ли так плохо? РКПП значительно экономит бензин: расход топлива сопоставим с расходом на «ручке», порою даже экономичнее. Современные роботы очень технологичны и большинство «болячек» в них излечены, более того именно «роботы» остаются полигоном для дальнейших инженерных решений. Так, например, относительно недавно широкой автомобильной общественности была представлена секвентальная 7-ступенчатая коробка передач спортивного типа M, если проще – то SMG. Именно подобным «роботом» оснащают свои мощные авто баварские инженеры из BMW. Инновационная коробка оборудована индивидуальными тягами привода переключения передач. Это значит, что практически отсутствует потеря тяги при переключении передач. Если прибавить сюда механизм с двумя сухими сцеплениями и до многочисленными водительскими режимами, то получается сверхскоростная и комфортная РКПП. Самый главный вопрос касается надежности подобных агрегатов.

Что в итоге

Появление SMG дает надежду на то, что КПП в будущем не оставят без внимания. Сейчас автолюбителю важно не то, сколько передач перелопатит трансмиссия его авто, а насколько комфортно и быстро она это сделает. «Потеря комфорта» - вот чего боятся за современным рулем, вот за что готовы переплачивать кровнозаработанные деньги. Цель будущих трансмиссионных переворотов – объединить в одно целое комфорт, скорострельность и надежность. Так что будем ждать новых витков прогресса.



Все статьи