Автомобильная коробка передач давно перестала служить в качестве второстепенного приложения к силовому агрегату. От характеристик этого механизма зависит эксплуатационная надежность, расходные показатели мотора, комфорт и безопасность для водителя и пассажиров. Конструкторы ведущих автоконцернов систематически работают над совершенствованием автоматических трансмиссий.
В предлагаемом обзоре рассмотрены основные направления развития автомобилестроения в сфере улучшения эксплуатационных качеств современных АКПП. Это позволит оценить, в какую сторону развивается современная техника, чтобы понимать, чего ожидать от автомобильных автоматов в ближайшем будущем и в отдаленной перспективе.
Будущее коробок передач
Совершенствование конструкции автомобильных автоматов направлено на:
- усложнение коробок, с расширением диапазона переключаемых скоростей;
- внедрение гибридных автоматических трансмиссий;
- улучшение управляемости и селективности выбора передач;
- перевод АКПП на автоматизированное управление интеллектуальными электронными системами;
- соблюдение требований современных экологических стандартов.
Каждое из перечисленных направлений заслуживает отдельных комментариев, которые рассмотрены далее.
Развитие 8- и 9-ступенчатых АКПП
В прежних разработках количество ступеней АКПП составляло от 4 до 7, при этом чаще использовались автоматы на 4-5 скоростей. В современном автомобилестроении все чаще применяют восьми- и девятиступенчатые трансмиссии.
Расширение диапазона доступных передач обеспечивает достижение нескольких целей:
- повышает вариативность механизма при реагировании на текущие дорожные условия;
- сокращает расход топлива;
- улучшает динамику разгона;
- снижает количество выбросов вредных веществ в атмосферу, что обеспечивает экологическую безопасность при эксплуатации автомобильной техники.
Усложнение конструкции не лучшим образом сказывается на надежности. Для предупреждения нежелательных последствий разработчики внедряют блочный принцип строения коробок, применяют современные износостойкие материалы, чтобы повысить ремонтопригодность оборудования.
Гибридные трансмиссии
Еще одно перспективное направление – внедрение гибридных силовых установок, работающих в комплексе с традиционными топливными и экологически безопасными электрическими двигателями. Речь о применении специализированных АКПП и вариаторах с бесступенчатым переключением скоростей.
В зависимости от мощности электрического двигателя, для привода гибридных силовых установок используют автоматы последовательного или параллельного действия. В первых топливный двигатель работает на зарядку генератора, подающего питание на приводной электромотор.
Предусмотрено использование следующих типов параллельных гибридных автоматических коробок передач:
- Микрогибридов. Работают с электрическим мотором в режиме старта и остановки, чтобы отключить, исключив холостую работу топливного агрегата на светофоре. Штатный автомат снабжен дополнительным насосом, повышающим давление трансмиссионной жидкости в момент пуска двигателя.
- Средних гибридов. Конструкция этого исполнения сложнее. Электромотор участвует в наборе скорости, аккумулятор дополнительно заряжается при торможении. Применяется серийная автоматическая трансмиссия без дополнительных усовершенствований.
- Полных гибридных версий. Может двигаться на электрической или топливной тяге. Функцию гидротрансформатора исполняет электродвигатель. При отключенном топливном моторе этот агрегат отсоединяет от трансмиссионного механизма фрикционная муфта.
Также применяется трансмиссия смешанного типа, в которой сочетается параллельный и последовательный принцип действия АКПП.
Управление и селективность
Применение электронных блоков, учитывающих текущие условия эксплуатации, повышает адаптивность трансмиссионных механизмов к дорожной ситуации. Электроника адаптирует коробку к манере вождения владельца, климату, рельефу местности и другим особенностям.
Водитель может изменить настройки выбором оптимального режима, чтобы повысить динамику или сократить расход топлива, добиться увеличения оборотов для интенсивного разгона.
Электроника работает в комплексе с гидравликой. Положение фрикционов определяется распределением масляных потоков в гидравлическом контуре. Электронный блок получает исходную информацию из системных датчиков, контролирующих скорость, режим работы двигателя, другие параметры. В зависимости от этих условий можно заблокировать гидротрансформатор для быстрой езды по ровной трассе или переключить автомат на пониженную передачу, чтобы преодолеть затяжной подъем.
Водитель может резко ускорить движение машины, задействовав кикдаун.
Автоматизация и интеллектуальные системы
Безопасность для водителя и пассажиров обеспечивается внедрением средств автоматизации и интеллектуальных систем управления АКПП. Автоматика работает в условиях взаимосвязи с электроникой, регулирующей функционирование силового агрегата, климат-контроля, курсовой устойчивости, рулевой колонки и пр.
Такой подход повышает производительность и комфорт при управлении автомобилем.
Экологические требования
Не менее важна систематическая работа над обеспечением экологической безопасности при работе автоматической трансмиссии. Это достигается эффективным распределением энергии при сгорании топлива, повышением КПД трансмиссионного механизма для увеличения экономичности мотора, сокращения вредных для экологии выбросов в окружающую среду.
Необходимость развития этого направления при совершенствовании конструкции АКПП автомобилей обусловлено последовательным ужесточением законодательных норм в сфере экологической безопасности. Это характерная тенденция для большинства развитых мировых стран.
Проверки пунктов техосмотра
По мере развития технологий автомобилестроения в совершенствовании конструкции автоматических коробок передач ужесточаются требования к обслуживанию оборудования. Для устранения неисправностей, настройки, регулирования современных АКПП автомобилей, при оснащении пунктов техосмотра требуется использование сложной диагностической и ремонтной аппаратуры, разработка новых методик и повышение квалификации специалистов.
Интенсивное развитие автомобилестроения предполагает последовательную работу над совершенствованием автоматических коробок передач. АКПП доказали эффективность в применении, а систематическая работа над устранением недостатков и внедрением новых технологий дополнительно расширяет перечень преимуществ этих трансмиссионных механизмов.
