Как изменить динамику разгона автомобиля, не вмешиваясь в работу двигателя? Часть 2

Ряд передач нужен для более тонкой настройки каждой передачи. Если главная пара, как мы выяснили в первой части статьи, меняет длину сразу всех передач, то ряд передач, длину каждой передачи по отдельности.

Внутри каждой коробки передач находится набор шестеренок по парно соединенных между собой. Каждая пара шестерней является одной из передач коробки. И имеет свое передаточное число. Так в 5 ступенчатой КПП ВАЗ 2108 у нас будет 10 шестерней, по 2 на каждую передачу. Этот набор шестерней называют рядом передач или просто рядом. Передаточное число определяет «длину» передачи. И крутящий момент подаваемый на колеса автомобиля.

Передаточное число равное 1 называют прямой передачей. Передаточные числа больше 1, например, 3 называются понижающими. Например первая передача любой коробки – понижающая, т.е . И наоборот, п/ч меньше 1 – повышающими.

Наиболее распространены КПП в которых ряд передач состоит устроен таким образом, что первые несколько передач являются понижающими, как правило 1-3, одна прямая и одна или несколько повышающих. Понижающие нужны чтобы тронуться с места и набрать скорость, а повышающая для экономии топлива при длительных поездках.

Если менять ряд КПП, то можно получить очень разный характер автомобиля. Для автомобилей ВАЗ, особенно с передним приводом, существует очень большой выбор рядов передач на любой вкус.

Тюнинговый или спортивный ряд передач – это набор шестерней с измеренными передаточными числами для нескольких или вообще всех передач КПП. Каждому ряду КПП производителем присвоено буквенное или цифровое обозначение. Например, для ВАЗовской классики ряды обозначаются R1, R2 и тп. А для переднего привода: #5, 6, 7 и тп.

Передаточные числа рядов (задний привод)
	I	II	III	IV	V
Классика	3,67	2,1	1,361	1	0,801
1R 2106	3,242	1,989	1,289	1	0,759
2R 2101	3,007	1,825	1,292	1	0,636
3R 2101	2,424	1,768	1,242	1	0,585
4R 2101	2,424	1,675	1,186	1	0,585

Передаточные числа рядов (передний привод)
	I	II	III	IV	V	VI
Стандартный ряд	3,636	1,950	1,357	0,941	0,784	0,69
5-й ряд	2,923	1,810	1,276	0,969	0,784
6-й ряд	2,923	1,810	1,276	1,063	0,941
7-й ряд	2,923	2,053	1,555	1,310	1,129
8-й ряд	3,416	2,105	1,357	0,969	0,784
11-й ряд	3,636	2,222	1,538	1,167	0,880
12-й ряд	3,170	1,950	1,357	1,031	0,784
18-й ряд	3,170	2,105	1,480	1,129	0,810
200-й ряд	2,923	2,222	1,760	1,390	1,167
102-й ряд	3,170	1,950	1,357	0,941	0,730
103-й ряд	2,923	1,950	1,357	0,941	0,692
104-й ряд	2,923	1,950	1,357	1,031	0,692
111-й ряд	3,170	2,222	1,538	1,167	0,880
745-й ряд	2,667	1,933	1,568	1,368	1,200
026  кулачковый	3,417	2,533	2,059	1,737	1,478	1,269

Например, если установить 18 ряд передач в КПП переднеприводного ВАЗ, то произойдут изменения во всех передачах КПП. Первая передача станет длиннее заметно длиннее, а вот остальные станут короче, чем у в стандартной КПП. Такой «сближенный» ряд даст автомобилю очень высокую, без провальную динамику разгона. При каждом переключении передачи двигатель будет оставаться в зоне максимальной отдачи. Но за динамику придется заплатить снижением максимальной скорости.

Нюанс: в конструкцию каждого ряда заложено определённое изменение передаточных чисел. Нет возможности изменить каждую передачу как хочется, изменение произойдёт так как продумал это разработчик (производитель) ряда. Хотя бывают и исключения.

Что такое передаточное число коробки передач и как его определить

Передаточное число – это величина, которая характеризует отношение количества зубьев ведомой шестерни к ведущей. Является основным показателем эффективности работы любой зубчатой передачи.

Устройство коробки переключения передач

Механическая коробка передач – это многоступенчатый редуктор, предназначенный для увеличения или уменьшения крутящего момента, передаваемого с маховика двигателя, на карданный вал, а в последствие – на ведущие колеса. Управление таким редуктором осуществляется вручную, с помощью специального рычага, установленного в салоне автомобиля. При достижении максимальных оборотов одной передачи, водитель устанавливает рычаг в такое положение, при котором в действие включится вторая передача, таким образом, обороты уменьшаются, а крутящий момент меняется.

Любая МКПП представляет собой совокупность определенных валов и шестерней. Ведущий вал имеет связь с маховиком двигателя через сцепление и принимает на себя основной крутящий момент. Момент передается на промежуточный вал, а с последнего – на ведомый, который соединяется с карданным валом и передает измененный крутящий момент на ведущие колеса автомобиля.

Все передачи автомобиля – это комбинации положения шестерней и отличаются они друг от друга передаточным числом.

Как определить передаточное число (ПЧ)?

Как вы уже поняли, передаточное число является отношением количества зубьев ведомой шестерни к количеству зубьев ведущей. Таким образом, рассчитать передаточное число не составляет никакого труда. Рассмотрим на примере. Предположим, имеется пара шестерней, со следующими передаточными числами: 40 и 20. Для того, чтобы произвести расчет, необходимо знать, какая из них является ведущей, а какая ведомая и обозначим их буквами А и В, соответственно.

Предположим, что А=40, а В=20. Получается, что число зубьев ведущей равно 40, а число зубьев ведомой равняется 20. Соответственно, чтобы узнать передаточное число данной передачи, необходимо разделить 20 на 40 и получится 0,5. Это означает, что передаточное число данной передачи равно 0,5. В случае, если поменять шестерни местами, то число зубьев ведущей шестерни будет равно 20, а ведомой – 40. Тогда, разделив 40 на 20, мы получаем число 2. В этом случае, передаточное число данной передачи будет равно 2.

Такой метод расчета используется при проектировании трансмиссии автомобиля. Чтобы автомобиль имел прекрасные динамические характеристики и развивал большую скорость, необходимо правильно подобрать передаточные числа коробки передач.

 

Чтобы узнать передаточное число трансмиссии своего автомобиля, достаточно взглянуть в техническую литературу к вашей модели машины. В других случаях, определение передаточного числа можно провести и без применения специальных расчетов и литературы. Достаточно знать принцип выполнения одного метода расчета передаточного числа.

Установите автомобиль на смотровую яму, под колеса обязательно поставьте противооткатные упоры. Коробка передач должна быть установлена в нейтральном положении. Возьмите мел и обозначьте специальные метки на колесе и полу, чтобы они имели совпадения. Такие же метки поставьте на корпусе и фланце редуктора заднего моста.

Попросите помощника из ямы пронаблюдать за совпадением меток на редукторе и фланце, а вы вращайте ведущее колесо. После повторного совпадения меток, подсчитывается количество оборотов (оно может быть равно даже 1) колеса, делится пополам и затем, полученное числовое значение разделите на количество оборотов, совершенных карданным валом. Конечный результат и будет передаточным числом.

Как передаточное число влияет на динамические характеристики автомобиля

Как было ранее упомянуто, правильно рассчитанное передаточное число позволит добиться максимальной эффективности работы КПП и снизить износ шестерней до минимума. На выбор передаточного числа влияют характеристики двигателя, его мощность, крутящий момент, диаметр колеса, назначение автомобиля и личные пожелания автолюбителя. Изменения, вносимые в передаточное число, могут увеличить или уменьшить крутящий момент, передаваемый на карданный вал автомобиля. Процесс изменения передаточного числа передачи заключается в изменении количества зубьев шестерни.

Если передаточное число высокое, то автомобиль будет набирать большую скорость за малый промежуток времени, однако, длина передачи будет намного меньше. Это означает, что переключение передач нужно будет осуществлять достаточно быстро. Проще говоря, увеличение передаточного числа способствует повышению величины ускорения автомобиля.

Уменьшение передаточного числа позволяет добиться большой максимальной скорости, развиваемой автомобилем. Здесь действует другой принцип, когда разгон происходит медленно, однако, скорость на выходе будет намного больше. Такое значение передаточного числа подходит только для достаточно мощных двигателей.

Исходя из выше сказанного, передаточное число должно быть таким, чтобы автомобиль имел хорошие динамические характеристики и большую максимальную скорость. В этом случае, путем подбора, можно добиться компромисса между двумя величинами, получив и то, и другое.

Многие автогонщики стараются сделать передаточные числа с последовательным уменьшением. То есть, в процессе возрастания скорости автомобиля и переключении передач, передаточное число каждой следующей передачи будет уменьшаться, что позволит добиться как повышенных динамических характеристик, так и большой максимальной скорости.

Большая скорость актуальна только при движении по прямой, с минимальным количеством поворотов. При движении по извилистой дороге, рекомендуется использовать повышенные значения передаточных чисел. Так происходит подбор ПЧ к типу трассы.

Мы закончили добавлять шестерни в трансмиссии?

Ford и GM подняли планку. Хонда угрожает подтолкнуть его выше, но мы, возможно, приближаемся к пику коробки передач. Вот почему.

Автор: Майк Дафф Опубликовано: 10 октября 2020 г.

Иллюстрация Moron Eel|Car and Driver

Октябрьский выпуск включает нашу ежегодную рубрику «20 вопросов». Вы можете найти это там.

Постройте график среднего количества передаточных чисел, предлагаемых на рынке по годам, и вы получите плавно поднимающийся наклон, который внезапно устремляется вверх. У Ford Model T их было две, и потребовались десятилетия, чтобы трансмиссии с тремя или четырьмя передачами получили широкое распространение. Но в начале 21-го века мы увидели, что средний показатель резко вырос, поскольку шести-, семи-, а затем и восьмиступенчатые автомобили стали обычным явлением. Совсем недавно Ford и GM подняли планку до 10 благодаря своей совместно разработанной продольной коробке передач.

Переключение передач

• Состояние механической коробки передач в 2020 году
• Великолепная семерка: Porsche 911 2020 года с механической коробкой передач позволяют значительно повысить эффективность, особенно в сочетании с двигателями с турбонаддувом и большим крутящим моментом на низких оборотах. Тем не менее, несмотря на патент Honda на 11-ступенчатую автоматическую коробку передач с тройным сцеплением, мы быстро приближаемся к пиковой мощности коробки передач. Это связано с тем, что увеличение числа скоростей также увеличивает трение и вращающуюся массу до точки уменьшения отдачи, а также из-за растущего распространения гибридных систем. Электродвигатели могут добавлять крутящий момент к частям диапазона оборотов, где двигатель внутреннего сгорания может оставить водителей без желания, ускоряя реакцию и закрывая предполагаемые пробелы в передаче автомобиля. «Вам просто не понадобится столько передаточных чисел, чтобы выполнять ту же работу», — сказал нам недавно Энди Палмер, бывший глава Aston Martin и бывший инженер по трансмиссии. «Кроме того, если вы продолжите добавлять передаточные числа, вы дойдете до того, что можете просто сделать вариатор». А этого никто не хочет.
  Еще 20 вопросов
  • Насколько быстрее могут двигаться машины?
  • Какие автомобили показали худшие результаты в краш-тестах?
  • Что будет дальше в технике безопасности?
  • Совместное использование поездок закончилось?
  Автомобиль и водительАвтомобиль и водитель Lettermark logo

  Майк Дафф

  Европейский редактор

  Майк Дафф пишет об автомобильной промышленности уже два десятилетия и называет Великобританию своим домом, хотя обычно живет в дороге. Он любит старые машины и приключения в самых неожиданных местах, а его карьера включает в себя поездку в Чернобыль на «Ладе».