| КАЗАЛОСЬ бы, все просто: хочешь динамики — „заряжай“ мотор, увеличивай
развиваемую им максимальную мощность.Здесь любой мало-мальски
подкованный тюнингер выложит вам целый ворох рецептов. Можно
„распилить“ цилиндры и увеличить ход поршня — вырастет рабочий объем.
Можно улучшить наполнение, облагораживая форму впускных и выпускных
каналов и подбирая оптимальные фазы газораспределения. В конце концов,
можно оборудовать двигатель наддувом или пресловутым нитросом…
Но здесь есть один момент, который,возможно, многих разочарует. Дело в
том, что максимальная мощность (та самая цифра, которую производители с
гордостью указывают в технических данных автомобиля) на его
динамические характеристики влияет в самую последнюю очередь! Почему?
Потому, что двигатель отдает свой „максимум“ при строго определенном
сочетании внешних условий. Во-первых, он должен работать на совершенно
определенных оборотах. Поэтому, говоря о мощности, обязательно
указывают частоту вращения, при которой мотор ее отдает: если в
паспорте написано, что двигатель развивает, к примеру, 333 л.с. при
6000 об/мин, то при 5800 или 6200 об/мин будет уже меньше.
Второе важное условие, которое не всегда выполняется при обычной езде,
—полная нагрузка, то есть до конца открытая дроссельная заслонка.
Разгоняться с полностью открытым дросселем — не проблема. А вот достичь
сочетания обоих условий (а значит, получить от мотора максимум
мощности)можно лишь в течение одного почти неуловимого мгновения, когда
стрелка тахометра окажется напротив заветной цифры.
„Конечно, мощность при разгоне —не главное,— подумают некоторые. —
Здесь куда важнее максимальный крутящий момент“. Отнюдь. Наибольший
момент, как и пиковая мощность, достигается только при строго
определенных оборотах, и при разгоне этот режим оказывается столь же
кратковременным. Так вот, для того чтобы автомобиль был резвым,
необходимы не просто высокая мощность и момент. Желательно еще, чтобы
отдача мотора оставалась высокой во всем диапазоне оборотов. А главная
проблема в том, что у двигателей внутреннего сгорания, особенно
высокофорсированных, достичь этого невероятно трудно. И получается, что
по-настоящему динамичным часто оказывается автомобиль, который имеет
пусть и не самым мощный, зато работающий большую часть времени в
наивыгоднейших режимах двигатель.
Что это за режимы такие? Забегая вперед, вспомним так назваемую внешнюю
скоростную характеристику двигателя — ту самую, которую снимают на
стенде при полностью открытом дросселе. В принципе, она довольно точно
отражает работу мотора при интенсивном разгоне с „педалью в полу“.
Cначала по мере роста оборотов крутящий момент и мощность плавно
растут. Дальше при определенной частоте вращения (для „среднего“
двигателя это 3500-4500 об/мин) момент достигает своего максимума и
начинает плавно падать. Но мощность (она пропорциональна произведению
текущего крутящего момента на частоту вращения) продолжает
увеличиваться —обороты-то растут! В конечном итоге их рост перестает
компенсировать падение крутящего момента, и мощность также начинает
уменьшаться — дальше „крутить“ двигатель еще можно (ограничитель
сработает чуть позже), но бесполезно.
Практическая польза от знания характера конкретного мотора вот в
чем.Оказывается, что если водителю удается постоянно удерживать стрелку
тахометра в промежутке от оборотов максимального момента до оборотов
максимальной мощности, то разгон получится наиболее интенсивным.А
почему, упомянув о внешней скоростной характеристике, я оговорился, что
мы немного опережаем события — разве она не имеет отношения к динамике?
Имеет, и еще какое. Но о двигателях и методах повышения их мощности —
чуть позже. А сегодня мы вспомним об агрегатах, которые позволяют этой
мощностью правильно распорядиться. То есть о трансмиссии.
РЯДовая АРИФМЕТИКА
Итак, для наилучшей разгонной динамики трансмиссия должна позволять
мотору как можно дольше работать в „правой“ зоне шкалы тахометра. В
принципе, добиться этого несложно: нужно лишь, чтобы передаточные числа
каждой из передач были близки друг к другу. Тогда при переключении
„вверх“ обороты упадут не намного, мотор вновь окажется „в моменте“ и
сможет резво ускорять автомобиль. „Близкие“ ступени коробки помогут и
при переключении „вниз“: даже на относительно высокой скорости в случае
необходимости можно смело включить пониженную передачу и сделать разгон
более интенсивным, не рискуя при этом выскочить в красную зону на
тахометре.
Конечно, конструкторы серийных автомобилей знают об этом не хуже нас с
вами. Но ряды передаточных чисел стандартных коробок нередко имеют
огромные „дыры“ между соседними ступенями. Например, самый характерный
дефект коробки передач вазовских „девяток“ и „десяток“ — износ
синхронизатора второй передачи. А возникает он в том числе из-за того,
что там велика разница между передаточными числами первой и второй
ступеней, и синхронизатору приходится уравнивать резко отличающиеся
угловые скорости первичного и вторичного валов. Достается и водителю:
чтобы обеспечить автомобиль сколько-нибудь приемлемым запасом тяги
после переключения на вторую передачу, нужно еще на первой, выслушивая
рев мотора, хорошенько его „выкрутить“.
Понятно, вазовские инженеры подобрали такой ряд не со зла и не от
хорошей жизни. Ведь „гражданский“ автомобиль должен иметь не только
приемлемую динамику, но и удовлетворять многим другим требованиям.
Во-первых, он обязан уверенно развивать максимальную скорость,
доступную для мотора данной мощности. Для этого передача, на которой он
ее достигает, должна быть достаточно „длинной“, с малым передаточным
отношением. Во-вторых, автомобиль должен уверенно трогаться с места на
крутом подъеме с полной нагрузкой, а для этого требуются „короткие“
низшие передачи.
Очень серьезно осложняют жизнь конструкторам требования к экономичности
и экологичности машин. Еще в семидесятых, во время нефтяного кризиса, в
моду вошли повышающие „верхние“ ступени в коробках. Замысел был таким:
максимальная скорость должна достигаться, к примеру, на четвертой
передаче, а пятая получится как бы „сверхвысшей“ — для неспешного,
экономичного движения без резких ускорений. Отголоски этого решения,
совершенно неприемлемого для современных автомобилей с маленькими и
„негибкими“ моторами, мы ощущаем на себе до сих пор. Например, пятая
передача на тех же вазовских машинах оказывается абсолютно бесполезной:
на ней автомобиль полностью лишается запаса тяги, необходимого для
обгонов и перестроений. Экономия получилась призрачной, а вот динамика
пострадала сильно.
Ведь на маломощных вазиках ряд передаточных чисел и без того „растянут“
без меры (для уверенного трогания с нагрузкой здесь требуется
„короткая“ первая), так еще и жизненно необходимая для сближения
ступеней „лишняя“ передача оказалась незадействованной.
Как с этим бороться? Выход один: сохранив корпус коробки (его переделка
— слишком дорогое удовольствие), заново изготовить оригинальные валы и
шестерни. Работа эта чрезвычайно трудоемкая, а потому недешевая.
Где-нибудь в Америке на человека, желающего изменить передаточные числа
стандартной трансмиссии своего “Мерседеса”, посмотрели бы как на
помешанного. А для владельцев отечественных машин есть одно весьма
приятное обстоятельство: в нашей стране опыт подобного рода переделок
накоплен, и немалый. Здесь, как обычно, в авангарде выступили
автоспортсмены: для ралли, для кросса и „кольца“ было разработано
огромное количество самых разных рядов и главных пар — в первую
очередь, для переднеприводных тольяттинских машин.
Чуть позже искусство создания уникальных агрегатов пошло в народ —на
рынке появились многочисленные варианты тюнинговых трансмиссий для
„восьмерок“, „девяток“ и „десяток“,разработанных с использованием
спортивного опыта. Разных рядов нынче предлагается множество: „пятый“,
„шестой“, „седьмой“, „восьмой“, „одиннадцатый“, „восемнадцатый“…
Отличаются они, естественно,передаточными числами, а значит, и
характером, который они сообщают автомобилю. Например, „восьмой“ и
„двенадцатый“ ряд близки серийному и вкупе с серийными же или слегка
форсированными моторами неплохо подходят для относительно неспешной
езды. Совсем другое дело — „шестой“ и „седьмой“. Оба имеют шесть
ступеней,прекрасно согласуются с самыми „заряженными“ двигателями и
позволяют не просто динамично ездить, но и выступать в соревнованиях.
Несмотря на различия, все тюнинговые ряды строятся, в общем, по одному
принципу. Низшие передачи здесь существенно „длиннее“, то есть более
скоростные чем у серийных коробок. А высшие — наоборот, „короче“ и
ближе друг к другу. Такой подбор передаточных чисел немного усложняет
процесс трогания с места, зато потом поведение автомобиля меняется
просто сказочным образом: уже на первой-второй, „выкрутив“ мотор до
отсечки, можно разогнаться до скорости, где будут вполне уместны
четвертая, пятая и даже шестая передачи! Ничуть не менее интересной
становится и быстрая езда. Например,даже если пятая передача уже „в
тонусе“,и обороты достаточно высоки, можно без проблем перейти даже не
на четвертую, а сразу на третью ступень и сделать разгон еще более
интенсивным.
Устанавливая в коробку новую „начинку“, следует лишь помнить, что не
каждый ряд сможет нормально „уживаться“ с серийной главной передачей.
Впрочем, здесь вариантов разработано тоже немало: в стандартный картер
можно установить тюнинговые „пары“ с передаточным числом 4,33; 4,5;
4,7; 5,0, и даже 5,125. А еще можно установить так называемую короткую
„кулису“, которая изменяет передаточное отношение привода переключения.
Стоит это недорого, зато оперировать коробкой будет куда проще.
А есть ли варианты еще более экстремальные, нежели простая замена ряда?
Оказывается, на российском рынке,как в Греции, есть все. За отдельную и
весьма немалую (порядка 3000 долларов) плату желающим соберут самую
настоящую гоночную кулачковую „шестиступку“. Такая коробка позволяет
гонщикам переключаться без выжима сцепления и существенно сокращает
время разгона. Но чтобы ездить на „кулачке“, одних только денег
мало,нужно еще и уметь ей пользоваться. Да и шумит такая трансмиссия
сильно —примерно как серийная без масла. Впрочем, бывают кулачковые
коробки, которые не требуют специальных „гоночных“ навыков (правда, на
отечественные машины их, к сожалению, не ставят).
Подобная система под фирменным названием SGSM разработана московской
фирмой „Спортмобиль“ специально для автомобилей Mitsubishi Lanсer
Evolution.Создана она на основе хьюландовской секвентальной коробки,
которую часто ставят на полноприводные раллийные автомобили. А соль
московской конструкции — в хитро организованном управлении двигателем:
микропроцессорный „мозг“ фирмы Motec во время переключения передач
независимо от водителя регулирует обороты двигателя. Причем делает это
таким образом, что включение кулачковых муфт в коробке, несмотря на
„замкнутое“ сцепление, происходит безо всяких толчков и ударов. Кстати,
до сих пор мы ничего не говорили о сцеплении. Неужели с ним нет никаких
проблем при тюнинге трансмиссий? Если речь идет об отечественных
автомобилях, „заряженных“ без применения наддува, то можно сказать, что
нет — 150-170 Нм крутящего момента, развиваемые лучшими тюнинговыми
моторами на вазовских машинах, без проблем переваривает и стандартный
механизм.
Можно разве что порекомендовать использование качественной „корзины“ и
ведомого диска какой-нибудь надежной фирмы — например, Valeo. А вот с
чем проблемы действительно бывают, так это с дифференциалами…
ПРОБУКСОВКЕ – НЕТ
Казалось бы, какие с ними могут быть проблемы? Ведь большинство обычных
автомобилей прекрасно ездят с обыкновенными коническими „диферами“. Но
прелесть тюнинга как процесса в том и заключается, что его плоды —
автомобили совсем не обычные. И когда появились „восьмерки“ с более чем
120-сильными двигателями, стало очевидно, что реализовать такую мощь
через два ведущих колеса — далеко не простое дело.
Конечно, самый оптимальный выход из этой ситуации — полный привод. Но
его использование повлекло бы полную переделку всего автомобиля. Выход
нашли в применении пусть и не столь радикального, зато давно
апробированного решения —самоблокирующегося межколесного дифференциала.
В отличие от традиционного конического, он продолжает вращать оба
колеса даже в случае, когда одно из них находится на скользком покрытии
и буксует.
Естественно, что и это решение пришло из спорта, — там и моторы
помощнее „гражданских“, и условия сцепления шин с покрытием часто
похуже, чем на асфальтовых дорогах общего пользования. Вариантов
исполнения блокировки немало, но наибольшее распространение получил
червячный механизм типа Quife. Принцип его работы напоминает таковой у
обычного дифференциала, но сателлиты здесь не конической, а
цилиндрической формы, причем имеют спиральные зубья. Когда колеса
вращаются с сильно различающейся частотой, возникающие на зубьях
сателлитов силы прижимают их торцы к корпусу дифференциала и мешают им
проворачиваться — это уменьшает пробуксовку колес.
Что это дает? Прежде всего, резкое повышение тяговых свойств
автомобиля.Ведь с блокировкой в трансмиссии на скользкой дороге (а с
мощным мотором даже сухой асфальт иногда кажется очень скользким)
„гребет“ не одно колесо, как в случае со свободным дифференциалом, а
сразу оба. Но этот эффект лежит, так сказать, на поверхности. А у
блокировки есть и еще одно свойство, не столь очевидное. Оказывается,
она сильно влияет на управляемость автомобиля.
Представьте, что будет, если в быстром повороте на мощном
переднеприводном автомобиле резко открыть дроссельную заслонку.
Правильно, забуксуют ведущие колеса. Нюанс в том, что обычный
конический дифференциал, сорвав внутреннее, разгруженное колесо,
защищает от срыва внешнее, которое и „заправляет“ машину в поворот.
С блокировкой ситуация другая —срыв наступает пусть и позже, чем со
свободным дифференциалом, но происходит гораздо резче и сразу на обоих
колесах. Естественно,автомобиль при этом норовит поехать прямо —
управляющие силы на сорванных колесах стремятся к нулю.Такой режим
движения называется сносом передней оси. А если начнется занос задней?
Вот здесь помощь блокировки будет очень кстати: когда водитель грамотно
„ловит“ машину, поворачивая руль в сторону заноса и увеличивая подачу
топлива, автомобиль с таким дифференциалом „отгребается“ куда охотнее.
В заключение хотелось бы вспомнить вот о чем. Все описанные доработки
—вовсе не самоцель и не способ выделиться из толпы, но точный и тонкий
инструмент, который позволяет реализовать определенную манеру езды
активному и опытному водителю. У вас с этим все в порядке? Вы знаете,
чего хотите от автомобиля? Тогда до следующей встречи, когда мы
поговорим о методах доработки двигателей.
|