«Автомат» или механика? Жители мегаполисов и больших городов все чаще выбирают автоматические коробки передач. Актуальный вопрос, по сути,один – какую именно трансмиссию предпочесть?

Гидромеханическая КПП

В народе его называют обычным или классическим «автоматом». Собственно, классический он потому, что стал применяться еще в первой половине прошлого века, а широкое распространение получил уже в 1960-х. Особенность его заключается в том, что между колесами и двигателем напрочь отсутствует какая-либо жесткая связь. Крутящий момент на колеса передается через рабочую жидкость посредством двух турбин.

Представьте вентилятор. Включив его, получим поток воздуха. А теперь возьмем детский цветочек-пропеллер на палочке и поднесем его к работающему вентилятору. Пропеллер начнет крутиться. Точно так работает и гидромеханический «автомат». Только вместо воздуха там трансмиссионная жидкость (довольно вязкая), находящаяся под давлением и заключенная в герметичный корпус. С одной стороны винт, идущий от двигателя (вместо вентилятора), а с другой - винт, соединяющийся, в конце концов, с колесами (пропеллер).

Точно так работает и гидромеханический «автомат». Только вместо воздуха там трансмиссионная жидкость (похожая на моторное масло, довольно вязкая, но не густая и хорошо текучая), находящаяся под давлением и заключенная в герметичный корпус. С одной стороны винт, идущий от двигателя (вместо вентилятора), а с другой - винт, соединяющийся, в конце концов, колесами (пропеллер).

Благодаря жидкости удается плавно тронуться. Что же касается переключений передач, то раньше они происходили по команде гидравлических блоков управления, на основе давления жидкости, а теперь при помощи электроники; мягкость же переключений обеспечивается легкой пробуксовкой соответствующего фрикциона. Благодаря электронике, кстати, в современных коробках появился зимний, спортивный и экономичный режим, а также возможность ручного переключения передач. Однако увеличение количества ступеней косвенно влияет на надежность и долговечность.

Раньше нормой для гидротрансформаторного «автомата» было 4 ступени, которые заменяли весь диапазон 5-ступенчатой механики. Типичные примеры таких коробок остались у Peugeot иRenault. Но за последние годы инженерная мысль шагнула далеко вперед: никого не удивить 6-, 7-, 8-ступенчатыми «автоматами». Jeep, например, уже ставит на свои внедорожники 9-ступенчатые АКП, не за горами и массовое появления 10-ступенчатых, несмотря на то, что раньше некоторые инженеры заявляли, что больше семи передач автомобилю не нужно.

Безусловно, есть и минусы. Переключения все еще ощутимы и не так быстры, как хотелось бы. В такой трансмиссии довольно большие потери КПД на перемешивание масла. И самое главное – повышенный расход топлива по сравнению с механическими и роботизированными коробкам передач. Со многими из этих проблем инженерам в последнее десятилетие удается успешно бороться. Тем не менее, производители не рекомендуют длительно буксировать автомобиль с такой трансмиссией на тросе и буксовать.

К плюсам можно отнести высокую надежность традиционного «автомата», возможность его использования не только на асфальтированных дорогах, но и на бездорожье. Он удобен и в городе, и на трассе. К тому же такая коробка имеет срок службы около 200-250 тысяч километров, а то и больше при должном уходе. Ее можно отремонтировать, а самое главное - в нашей стране достаточно специалистов, которые способны дать ей новую жизнь.

Вариатор

По принципу работу такая трансмиссия максимально приближена к велосипедной коробке передач. Несколько звездочек спереди и сзади соединены цепью. Перекинул цепь на заднюю звездочку большего диаметра – и в гору ехать стало легче, однако педали крутить нужно чаще. С горки наоборот – спереди звездочка должна быть побольше, а сзади – поменьше.

В автомобилях вместо звездочек два шкива (усеченных конуса), которые в отличие от звездочек меняют свой диаметр плавно. А вместо цепи, как правило, устанавливают ремни из металлических пластин. Хотя в конструкциях у Subaruи Audiможно встретить цепной привод. Благодаря тому, что диаметр шкивов может изменяться плавно, плавно меняются и передаточные числа, то есть, переключений передач нет вовсе. Из-за этого вариаторы также называют бесступенчатыми трансмиссиями.

По идее, такая конструкция должна помогать экономить топливо, быстрее разгонять автомобиль, так как электроника безошибочно подбирает наилучшее передаточное число и постоянно поддерживает его, и быть невероятно комфортной в плане плавности. Последнее утверждение – факт. Раз не надо переключаться, то и рывкам взяться неоткуда. А вот со всеми остальными утверждениями можно поспорить.

Раньше, когда вариаторные АКП только появились, с двигателем они связывались при помощи все того же гидротрансформатора, со всеми вытекающими плюсами (повышение крутящего момента в переходных процессах) и минусами (гидродинамическое сопротивление). Отсюда лишние расходы энергии и, как следствие, топливная экономичность на уровне традиционных автоматов (при определенных условиях чуть больше, при других – чуть меньше). Но в последние годы в качестве связующего звена применяется блок мокрого или сухого сцепления, так что экономичность на порядок улучшилась.

Однако работать есть над чем. Ремень – не слишком надежная вещь, может порваться при больших нагрузках. Отсюда и другое ограничение – нельзя использовать вариатор на слишком мощных машинах и дизелях с большой тягой. К тому же вариатор нельзя слушать, как другие коробки передач, при движении он зависает на определённых (самых эффективных) оборотах и гудит, как троллейбус. С этим инженеры борются путем введения возможности ручного переключения и разработки электронного алгоритма, имитирующего работу ступенчатой трансмиссии. Но в таком случае сама идея ставится под сомнение.

Такие коробки передач очень распространены на автомобилях японского производства и с каждым годом становятся комфортнее и надежнее. Вариаторы при должном уходе могут прослужить очень долго, но категорически не любят пробуксовок, что делает их использование на бездорожье и в грязи непродуктивным. Ремонтопригодность вариатора – вопрос спорный, у нас мало специалистов, способных разобраться в этом.

Если рассматривать покупку подержанной машины с вариатором, следует учитывать, что этот тип трансмиссии относится к фрикционным, то есть работающим на трении. А трение – это износ. В отличие от других коробок, где трение происходит только в момент переключения, тут оно постоянное. Так что у любящих погонять и побуксовать водителей вариатор изнашивается очень быстро.

Роботизированная механика

Классический робот представляет собой автоматизированную механическую коробку передач. Их ставят, например, на Smart, Peugeot, Citroen.Устройство ее такое же, как у обычной ручной коробки, но педаль сцепления заменена электронным блоком, который, исходя из условий и режима движения, сам размыкает и замыкает сцепление, когда нужно, щелкая передачами. Отсюда и паузы при переключениях, рывки и клевки при интенсивном ускорении. Как и традиционная механика, робот не любит пробуксовок.

Главное достоинство роботизированной механики – высокая топливная экономичность, как правило, даже более высокая, чем у машин с тремя педалями. К тому же, при покупке новой машины робот обойдется дешевле других автоматических трансмиссий. Однако при покупке подержанного автомобиля стоит быть внимательным: у «шумахеров» такие коробки долго не живут – в лучшем случае нужно будет менять диски сцепления, в худшем – всю коробку. К тому же при эксплуатации все равно нужно орудовать рычагом переключения передач. В пробках необходимо всегда переключаться на нейтраль, чтобы не перегреть сцепление, а на подъемах машина беспрепятственно откатывается назад.

Откровенно говоря, эволюционная ветвь таких коробок зашла в тупик, породив собой более продвинутые механизмы.

Преселективная трансмиссия или робот с двумя сцеплениями

Наиболее известна из всех такого рода разработок – коробка передач DSG, массово устанавливающаяся наавто концерна Volkswagen.На сегодняшний день, это, пожалуй, наиболее продвинутый тип трансмиссии. По сути, это две объединенных воедино обычных роботизированных коробки. Первая отвечает за нечетные передачи, а вторая - за четные. Благодаря этому одновременно включены как бы сразу две передачи, с той лишь оговоркой, что диск одной из них сомкнут, а другой – разомкнут.

Такое решение помогло избавиться от главных минусов обычных роботов – больших пауз при переключениях и дерганий. Как только первый диск размыкается, второй тут же смыкается. Настолько быстро, что глазом моргнуть не успеваешь. Время переключения, скажем, коробки DSG– семь миллисекунд. Благодаря такой схеме, плавность хода сравнима с вариаторной – мы просто не успеваем заметить прерывание подачи крутящего момента на колеса. Так, робот с двумя независимыми сцеплениями переключается не только вверх, но и вниз. Блок управления коробкой анализирует данные на педалях и рулевом механизме и заранее подготавливает самую выгодную передачу для данной ситуации. Благодаря электронике, в этой трансмиссии есть спортивный и ручной режим.

Такие коробки есть не только у VW, но и, скажем, у Porsche–PDK, у Ford– PowerShift. Впрочем, все их объединяет не только удобство и похожий принцип конструкции, но и высокая цена, а также сложность конструкции. Ремонт таких коробок передач – удовольствие не из дешевых, да и не все профессиональные сервисные мастерские берутся за работу по восстановлению таких «автоматов», чаще их приходится менять целиком в сборе.

А вывести из строя их может длительная пробуксовка, буксировка и просто неаккуратное обращение. Тем не менее, именно эти коробки получают все большое распространение не только на гражданских машинах, но и спорткарах и даже суперкарах.

Механическая коробка передач

Подводя итоги, стоит отметить и некоторые плюсы обычных механических коробок передач. Во-первых, они самые дешевые и ремонтопригодные. При желании и умении восстановить ее можно даже на коленке в поле. Во-вторых, как и когда переключать передачи,решаете вы, а не электроника, что позволяет эффективно тормозить двигателем, входить в занос или «заправлять» автомобиль на более крутую траекторию.

Собственно недостатки являются продолжением достоинств. Так, большую часть времени мы едем спокойно, и орудовать левой ногой и правой рукой надоедает, особенно в пробках. Да и плавность хода у водителей с небольшим стажем часто страдает.

Наибольшую популярность набирают роботы с двумя сцеплениями. Вариаторы хорошо развиваются и точно навяжут борьбу роботизированным коробкам, особенно через пару-тройку лет. Но большую часть рынка сейчас занимает классический гидротрансформаторный «автомат», который стал очень хорош в последние годы и, должно быть, достиг своего максимума. Но говорить о том, что дни его сочтены, преждевременно. А вот что касается обычных роботов, то они почти канули в Лету. К слову, и механическая коробка уже не так популярна, как раньше. Даже привередливые европейцы распробовали современные «автоматы» и не хотят пересаживаться обратно в машины с тремя педалями.

Автор: Александр Долгих