А вот итальянцы, компания Фиат в частности, в те времена на экологов, похоже, внимания не обращала, её АМТ стояли везде и кроме рывков при переключениях более никаких проблем не создавали (кроме обслуживания, само-собой). В Россию было завезено огромное количество Фиатов и Alfa-Romeo с этими коробками и выбора особого у покупателя не существовало. Они в целом, похожи по алгоритму работы на гидротрансформаторную АКПП, даже переключаться в ручной режим необязательно (ну если, только чтобы дополнительно пришпорить автомобиль). Alfa это вообще вещь в себе, со своим Selespeed`ом, но и у Фиатов коробки не хуже. Так что если нежелательно, но очень хочется - тогда можно.
Ну начали о роботах - надо продолжать о роботах. Как говорил священнослужитель Джордж Герберт: "Благими намерениями вымощена дорога в Ад". Собственно, именно это необходимо знать о роботах с двумя сцеплениями старых годов выпуска. Позже их конечно, доделали и переделали, но в своё время "сухой" робот DQ200 от VW, пыталась запретить в России даже Государственная Дума. А в Китае DSG всех модификаций были на тот момент вне закона, позже, когда оные стали нормально работать, запрет сняли.
Итак, как же работает DSG (по классификации VW) или PDK (по классификации Porsche)? Идея была супер, и закрывала все вопросы по недостаткам других КПП, прежде всего - разрыв мощности при переключениях. Этим же может похвастаться и вариатор (о котором позже), но у вариатора есть существенный и неискоренимый недостаток, которого DSG была изначально лишена. Но, как говорится: "свято место пусто не бывает" - нет этого недостатка, зато появилась масса других.
А идея сама по себе и вправду гениальна: вторичных валов два, как и сцеплений. Один вал отвечает за нечётные передачи, другой за чётные. Дабы тронуться, переводим селектор в "D" - ПО включает первую, сцепление замыкает вал с нечётными передачами, - поехали. Тем временем, на разомкнутом с двигателем втором валу, включается вторая передача. Теперь, чтобы её задействовать, нужно лишь сомкнуть второе сцепление и разомкнуть первое. Когда "мозги" DSG понимают, что пора, они так и делают. Синхронно с размыканием первого сцепления смыкается второе и у коробки без разрыва потока мощности меняется передаточное число. Пока мы едем на второй, на нечётном валу замыкается третья и так далее.
Первой, ещё в 2003 году появилась 6-ступенчатая коробка под название DQ250 с мокрыми сцеплениями, работающими в масляной ванне, как у мотоцикла. И это было правильное решение, поскольку масло охлаждало и смазывало как сцепления, так и коробку в целом - больше ресурс. Разгон при утопленной в пол педали просто пушечный, разрыва мощности нет, но это только после того как DSG мучительно подумает - а стоит ли вообще куда-либо ехать? Обычно сие продолжается секунды полторы, потом машина рвёт с места, но к этому времени все, кто хотел перед вами влезть, уже влезли, даже та ржавая шестёрка с дымящим движком и номерами неизвестного региона. Именно так работали первые DSG. Можно было, конечно, схитрить, переведя коробку в спорт-режим, правда потом, необходимо сразу переключится обратно, поскольку в спорт-режиме автомобиль кушал несуразно много.
Инженеры VW неустанно дорабатывали ПО и сделали первую DQ250, которая не тормозила на старте и произошло сие на спорткупе VW Scirocco. Не сказать, что это особо мощная машина для своего размера, всего 210 л.с., но она для меня вошла в тройку лидеров по потреблению бензина, скушав в смешанном цикле 18 л/100 км. Так как занимался тест-драйвами постоянно, маршруты для меня сформировались и оценить расход было просто. Тройка лидеров выглядела так: Chrysler 300C SRT 8, что вполне логично при спортивном моторе V8 6,1 HEMI, Infiniti G37X, её я тоже не осуждаю при мощности в 330 л.с., диком нраве и полном приводе, но вот двухлитровый моноприводный Scirocco как-то не вписывается в эту картину мира. Короче говоря, компании VAG понадобилось весьма существенное время, дабы устранить все косяки на своих первых мокрых роботах DQ250, DL501, DL382 - премиальная Audi страдала от того же самого.
А вот с сухим 7-ст. роботом DQ200 вышло намного хуже, а главное - дольше, поскольку проблема была там не только и не столько в ПО, сколько в конструктивных недоработках. Опять б... экология. Сцепление теперь не смазывается, объем масла в 4 раза меньше, экономия аж на 6,5%(!) выше за счёт меньшего объёма перекачиваемой жидкости масляным насосом. Сей агрегат переваривает момент лишь до 250 Нм. Изначально VW ставил его лишь на маломощные моторы до 1,4 л. и до 122 л.с., но потом эту коробку стали пихать всюду, искусственно занижая крутящий момент двигателя.
"... Притча во языцех - DQ 200 с момента своего появления постоянно дорабатывается, комплектующие дешевеют, а ремонтники набираются опыта, соответственно починить её сейчас не такая большая проблема. Однако люди покупают машины для езды, а не для ремонта, посему самые распространённые радости в виде быстро умирающего дифференциала и неудачных вилок переключения, подшипники которых способны размолотить всю коробку, практически полностью ушли в прошлое после рестайлинга 2014 года. VW даже сократил гарантию на 2 года – 3 года вместо 5. Впрочем, как я уже сказал, основные запчасти быстро дешевеют: что комплект сцепления, что двухмассовый маховик, и появляются недорогие ремкомплекты с самыми проблемными позициями. С одной стороны – DSG позволяет динамично ездить, с другой – дороговата в обслуживании и не дотягивает по надёжности. В общем, приоритеты выбираем сами".
Если речь идёт о рынке б/у автомобилей - не берите DSG-7 старше 2014 года, именно тогда был большой рестайлинг. Вообще, хочу заметить, что в условиях капиталистической интеграции никто не делает агрегаты сам - покупают готовые у компаний, которые занимаются именно этими агрегатами. В частности, DSG, PDK и иже с ними делают две фирмы: Borg Warner и Getrag. У Borg Warner получается дешевле, у Getrag лучше и значительно, недаром PDK делает именно Getrag, и у компании Porsche вообще нет проблем с этими коробками. Но в наше время рулит именно цена - у Borg Warner заказов существенно больше, даже для Nissan GTR преселективного робота делали именно они, и КПП сразу же стала греться на ровном месте. Ниссану даже пришлось выпускать новую систему охлаждения, правда продают они её дополнительно, как тюнинг, а не в стоке. Всё по заветам великого шефа: "Когда видишь деньги, не теряй времени".
Собственно, когда забирал GTR из пресс-парка, мне было сказано буквально следующее: "Отключишь систему стабилизации - ремонт коробки за твой счёт".
Зато в Porsche, выдавая на тест Panamera Turbo, мне всего лишь пожелали счастливого пути и всё.
Единственный минус - не у всех хватает денег на Porsche.
Далее речь пойдёт о вариаторах или CVT. Представьте себе возможности управления тягой при таком раскладе: стрелка тахометра следует за правой ногой как привязанная, вы можете разгоняться медленно или быстро, в зависимости от ситуации, можете вообще загнать стрелку к красной зоне и ускоряться максимально быстро. Ступеней (передач) нет, как и разрыва потока мощности, чем не идеал?
В теории – это лучшее, из того что есть. Но, к сожалению, «Теория без практики мертва», как говорил великий теоретик В.И. Ленин. Схема бесступенчатой коробки или вариатора безупречна, однако на практике приходится сталкиваться с серьезной проблемой и пусть она только одна, менее серьезной, она от этого не становится. Речь идет об огромной нагрузке в точке контакта ведущих и ведомых деталей, дополнительно омрачает ситуацию и то, что само пятно контакта минимально по площади, в результате удельное давление столь велико, что ведет к быстрому разрушению сопрягающихся деталей, особенно при ударных нагрузках, которых сложно избежать в движущемся автомобиле и тем более на внедорожнике.
Однако вариаторы все равно активно применяют на практике. Когда-то очень давно, простейшим вариатором комплектовались «маленькие» Volvo – 340 и 360, стальные конусы обкатывались обычным резиновым ремнем насухую, так что срок службы ремня был не выше 40 000-60 000 км., в зависимости от манеры езды.
По нынешним временам столь частое обслуживание с разборкой агрегатов уже непозволительная роскошь, с технологиями и материалами стало получше, а изначальная идеальность конструкции не даёт спокойно спать инженерам – попытки доведения агрегата до ума не прекращаются. Дабы нивелировать рывки и резкое изменение момента в процессе движения, в дорогих моделях применяется классический гидротрансформатор, в более дешевых – набор фрикционов. Это, конечно немного снижает общий КПД столь совершенной конструкции, но совсем немного и на этом собственно, всё.
Больше всех по данной теме работают два автопроизводителя: Audi и Nissan. А кто-то уже сбросил вариаторы со счетов, вернувшись к привычным АКПП, благо те имеют ныне столько передач, что по эффективности дышат в затылок идеальной схеме передачи момента. Но Audi и Nissan продолжают идти по выбранному пути.
Audi бьёт в одну точку, совершенствуя свой Multitronic, который становится все лучше и лучше, и применяется теперь даже на такой большой машине как A6, однако ограничения по мощности и моменту никуда не делись – через голову не прыгнешь, зато количество отказов, особенно по механической части существенно снизилось, и производитель заявляет о ресурсе в 300 000 км. Цементированные поверхности конусов, наборный металлический ремень, в общем, пересматриваются применяемые материалы, конструкция модернизациям практически не подвергается.
Nissan работает во всех направлениях, ставя вариаторы на множество своих моделей, в том числе и на достаточно мощные, вроде Murano. Коробки передач дело достаточно сложное, поэтому концерн плотно сотрудничает с дочерней компанией Jatco, с подшипниковой корпорацией NSK и многими другими фирмами-производителями. В общем, работа идет, хотя и с переменным успехом, причем, несмотря на относительную неудачу с вариатором JF010E от Jatco, который как раз и разрабатывался под Murano, идея использовать бесступенчатую коробку на топовых мощных моделях никак не оставляет умы инженеров «Ниссана». Ведь именно им принадлежит патент на торовый вариатор Extroid, устанавливаемый на представительские седаны Cedric и Gloria. Работы велись совместно с представителями NSK и в результате было создано специальное вариаторное масло, которое кроме собственно смазки, мешает сдвигу рабочих роликов относительно тора и выдерживает давление в десять тонн, сохраняя толщину один микрон в пятне контакта.
В общем, исследования ведутся, материалы совершенствуются и вариаторные трансмиссии остаются на плаву, неизменно увеличивая срок службы. Однако небольшое лирическое отступление сделать надо: рывки и перегрузки такой коробке пока противопоказаны, в принципе, это относится к любому узлу, но к вариатору особенно. Хотя если вы аккуратный водитель, почему бы и нет? Большинство конструкций доведены до ума и проблемами не досаждают, так что выбор приоритетов – личное дело каждого. Главное - не забывать об обслуживании, а это, к сожалению, не только замена масла, но и проверка конусов, подшипников и ремня, существуют даже ремонтные киты под различные модели CVT.
Ну и самое желанное приобретение для ленивого водителя - классический гидротрансформаторный "автомат". Сначала оный наибольшее распространение получил в Северной Америке, сыграл на руку менталитет населения и высокий уровень жизни страны в целом, ведь АКПП дороже МКПП, стоимость ее обслуживания выше, ремонт дороже, а конструкция, понятно, сложнее. «Автомат» удобнее в эксплуатации, поскольку педалей всего две: на одну нажал – поехал, на другую – остановился. Безопаснее, поскольку в момент переключения передач колеса не отсоединяются от двигателя, именно по этой причине он еще и предпочтительнее на умеренном бездорожье – если у водителя нет серьезных навыков, АКПП дает ряд бонусов: о первом я поведал, второй – значительно больший крутящий момент при прочих равных, по сравнению с МКПП, и сие уже серьезно.
Итак. Вместо сцепления в «автомате» трудится гидротрансформатор или конвертер, который не обеспечивает абсолютно жесткой связи с колесами, что является одновременно и плюсом, и минусом данной конструкции. Забегая немного вперед скажу, что в современных классических АКПП с минусами успели разобраться, так что остались одни лишь плюсы.
Гидротрансформатор по форме напоминает полый бублик, внутри которого находятся всего несколько основных деталей плюс гидравлическая жидкость, которая также выполняет и роль смазки – ATF. Насосное колесо имеет крыльчатку и приводится от двигателя, турбинное колесо с ответной крыльчаткой воспринимает вращение от насосного колеса через ATF и начинает вращаться само. По сути, ГТ это гидромуфта, но с приятными дополнениями. Между насосом и турбиной находится статор, который не позволяет преобразовываться потокам ATF, еще сохранившим скорость, в бесполезное и вредное тепло, а перенаправляет их опять на крыльчатку турбины и так несколько раз, в результате крутящий момент от двигателя сильно возрастает, примерно в три раза, разумеется, за счет скорости вращения – законы механики никто не отменял. Статор сидит на обгонной муфте и при достижении определенной скорости, поток жидкости освобождает статор и тот начинает крутиться вместе со всей конструкцией, момент не увеличивается, но и скорость вращения не уменьшается. В относительно современных коробках имеется еще и плита блокировки, которая при отсутствии ударных нагрузок полностью блокирует ГТ и связь с колесами становится жесткой. Плита блокировки помогает избежать потерь КПД и выделения ненужного тепла. В свободном ГТ КПД не превышает 85%. А блокировка доводит КПД до 100% и препятствует нагреву, что хорошо и для самой конструкции, и с точки зрения экономии топлива.
АКПП механизм и так немаленький, поэтому параллельные валы и набор шестерен для него будет перебором. Передаточное отношение можно изменять значительно проще, стоит вспомнить такую схему как планетарная передача. Эпицикл, водило, солнечная шестерня и сателлиты – в зависимости от того, какой элемент конструкции свободен, а какой заблокирован, и получается суммирующее передаточное число.