Роботизированная механика

Отточенная десятилетиями эксплуатации механическая коробка передач состоит почти из одних достоинств: проста, надежна, недорога в производстве и обслуживании, обеспечивает хорошую динамику и малый расход топлива. И только один недостаток досаждает некоторым водителям: ручное управление и манипуляции с педалями. В городской толчее это, действительно, доставляет мало удовольствия.
Маркетологи и конструкторы задались мыслью: а можно ли объединить достоинства «механики» и «автомата» в одной коробке? Идея воплотилась в жизнь с появлением электронных «мозгов», способных принимать решение о необходимости переключения передач и управлять исполнительными механизмами.
Простой «робот» — это обычная механическая коробка, дополненная блоком управления и двумя приводами. Один привод выключает и включает сцепление, второй управляет механизмом переключения передач. Приводы бывают либо электрические, либо гидравлические. Практика эксплуатации показала, что коробки с гидроприводами предпочтительнее. Все роботизированные коробки имеют режим ручного переключения передач.

Надо сказать, что «первый блин» получился комом. По результатам многочисленных тест-драйвов, отзывов владельцев о простых «роботах» сложилось мнение как о «сырой» конструкции, к управлению которой надо привыкать. Например, чтобы избежать рывков, рекомендуется перед моментом переключения слегка сбросить газ. Непредсказуемо такая коробка может повести себя в сложных дорожных условиях — на крутом подъеме или при пробуксовке колес. Движение по городу зачастую превращается в мучение: резкие старты, дергания держат в постоянном напряжении. При городской езде возможен перегрев сцепления. Время переключения может достигать 2 сек. Такие задержки связаны с тем, что роботы пришли на серийные автомобили из спорта. Для гонок последовательное (секвентальное) переключение передач является идеальным. В обычном же автомобиле иногда требуется переключиться через несколько ступеней. И тогда робот начинает «задумываться». В общем, до комфорта «автомата» конструкция явно не дотягивает.
А что с достоинствами? Они тоже есть: простота и дешевизна (во всяком случае, для производителя), экономичность, жесткая связь между двигателем и ведущими колесами, что позволяет тормозить двигателем или выводить «газом» автомобиль из заноса.

Коробка с двумя сцеплениями

Дальнейшим воплощением идеи объединить в одном агрегате достоинства «механики» и «автомата» стала коробка с двумя сцеплениями. Пионером в ее внедрении стал «Фольксваген». В его исполнении она получила название DSG. Состоит такая коробка из двух первичных валов (причем один вал полый, а второй находится внутри первого), двух вторичных валов и двух сцеплений. Один «набор» предназначен для включения нечетных передач, второй — для четных. Как происходит переключение? Две соседние передачи постоянно включены. Например, при трогании с места включены первая и вторая передачи, но замкнуто только одно сцепление. Когда электроника решит, что настало время переключаться, «нечетное» сцепление разомкнется, а «четное» замкнется. После размыкания «нечетный» набор тут же включит третью передачу. Так как включение передач происходит заблаговременно, то такую коробку называют преселективной. Если смена передач происходит последовательно, переключения происходят за миллисекунды. В противном случае (если нужно переключиться не на соседнюю, а сразу через несколько ступеней) процесс может затянуться до одной секунды. Это, как и в случае с «простыми» роботами, является следствием «гоночного» прошлого.

Первая коробка DSG была шестиступенчатой. Она не агрегатируется со «слабыми» моторами, так как часть мощности постоянно отбирается для привода гидронасоса. Кроме того, КПД снижают «мокрые» фрикционы, примененные в качестве сцеплений. Поэтому «Фольксваген» разработал семиступенчатую DSG с сухими сцеплениями и насосом с электроприводом, работающим не постоянно, а только при падении давления ниже минимума. Семиступенчатые DSG устанавливаются, как правило, на бюджетные автомобили.
Коробки с двумя сцеплениями по потребительским качествам представляют собой удачный компромисс. Они экономичнее автоматов; комфортнее «простых» роботов; могут передавать больший момент, чем вариаторы; обеспечивают жесткую связь между двигателем и колесами, как механика. Но при этом расход выше, чем у робота, комфорт хуже, чем у автомата и вариатора, цена существенно выше механики.