Gaznaauto Сайт про автомобили
У чому «фішка» автомобілів Honda? Любителі інших марок напевно знизують плечима, а більшість «хондоводів» радісно закричить «VTEC! VTEC!», навіть не здогадуючись, що системи змінних фаз ГРМ взагалі першим масово впровадив Nissan, а сьогодні вони є навіть на китайських бюджетниках. І тільки технічні гурмани згадають, що у Хонди здавна є власне бачення автоматичних коробок передач. Що таке вальні АКПП, у чому особливості, як справи з надійністю і чому ця гілка еволюції — тупикова?
Про планетарні коробки
Звичайна конструкція гідромеханічної АКПП обов’язково включає в себе гідротрансформатор і планетарні передачі. За половину століття прогресу в цій царині з’ясувалося, що це поєднання з технологічного погляду майже ідеальне — мінімальні розміри і маса, висока якість роботи. А при належному виконанні ще й хороша надійність і ресурс.’]
Трансмісії з планетарними передачами взагалі вирізняються чудовими масогабаритними характеристиками, не дарма на легендарному Ford T стояла саме така, тільки з ручним, а точніше — «ножним» керуванням. Перші ж спроби пристосувати гідротрансформатор для руху машини показали, що ідеальним поєднанням для нього буде саме планетарна передача, яка дуже легко переводилася на автоматичне управління.
1 / 2
2 / 2
Надалі конструктори зосередилися на вдосконаленні здебільшого саме цього варіанту, і лише зараз альтернативні схеми стали застосовуватися досить широко. А до другої половини 90-х інших варіантів практично не було. Так, варіатори випускалися більш-менш масово, але про порівняння з «пристойною АКПП» навіть і мови не йшло — це була трансмісія суто для легких дешевих машинок або мототехніки.
Але непомітно випускалися й інші АКПП — зокрема, вальні АКПП компанії Honda, а потім і Mercedes. Ця гілка розвитку кардинально відрізняється за конструкцією від своїх «родичів», має як переваги, так і недоліки.
Чим погані класичні «планетарки»?
За всіх переваг планетарних редукторів, в АКПП у них є щонайменше два недоліки. По-перше, це пов’язаність передавальних чисел усіх передач, адже планетарні передачі зібрані в «ряди», і не можна змінити передавальне число тільки однієї передачі, не зачепивши інші. Це ускладнює підбір передавальних чисел трансмісії, доводиться йти на компроміси, які зі збільшенням кількості передач стають дедалі менш істотними.
По-друге, всі компоненти «ланцюжка» передавальних рядів зазнають різних навантажень крутним моментом двигуна: одні вищі, інші — значно нижчі. І тривалість цього навантаження теж різна. І коли найбільш навантажений ряд виходить з ладу, зазвичай втрачає працездатність уся трансмісія.
1 / 2
2 / 2
По-третє, в технологічному плані плане планетарні АКПП дуже відрізняються від МКПП легкових машин, які вже дуже давно випускаються тільки в вальному виконанні. Тому виробництво АКПП потребує зовсім інших виробничих ліній, систем розрахунку і технологій. А це — гроші.
Варто визнати, що на тлі таких переваг, як компактність, майже повна розвантаженість корпусу АКПП моментом мотора і зручність керування гідравлікою, ці недоліки не особливо важливі для більшості виробників АКПП. Однак знайшлася компанія, яка спробувала переломити тренд.
Народження Hondomatic
Honda взагалі вирізняється деякою оригінальністю конструкцій. Це зараз вони цілком собі конформісти, а в 70-80-ті оригінальність зашкалювала. Ось і під час створення АКПП вони відзначилися, використавши далеко нетривіальну схему. Перший Hondamatic для малолітражної моделі Honda N 360 АТ було представлено на Лондонському автосалоні 18 жовтня 1967 року, він викликав фурор, оскільки це було перше застосування АКПП з моторами такого малого об’єму.
Коробка була зроблена без використання технологій основних патентоутримувачів у цій галузі, зокрема BorgWarner, співпраця з якими на той момент не заладилася. Уже перші триступеневі АКПП були вальними, подібну схему вибрали за економічність і високий ККД.
На відміну від американських машин, ця коробка мала застосовуватися з малопотужними моторами. Потім випробувану на машинах конструкцію Honda встановлювала і на мотоцикли. У 1976 році АКПП з’явилася на Honda CB 750 A Hondamatic, а потім нею оснащували і мотоцикли з моторами по 400 «кубиків».
До речі, ще однією унікальною особливістю класичних АКПП від Honda стала конструкція системи управління. Нагадаю, що коробці необхідно «знати», який крутильний момент видає мотор, щоб перемикатися «вгору» або «вниз». У той час отримати від мотора дані про розрахунковий крутильний момент не було можливим, бо в обігу були переважно карбюратори без жодної електроніки. «Класичний» спосіб полягав у вимірі тиску у впускному колекторі до і після дросельної заслінки, а також контролі положення педалі газу. Побічно це давало певне уявлення про поточний крутний момент.
Але система оцінювала його неточно, і тому потребувала налаштування на кожен конкретний двигун та була чутлива до збоїв системи управління. Потрібен був альтернативний підхід, і інженер Торао Хатторі його знайшов: він використав найпростіший фізичний принцип роботи гідротрансформатора.
Момент на статорі ГДТ завжди пропорційний коефіцієнту трансформації моменту. Це означає, що якщо під’єднати до нього систему управління, вона зможе автоматично змінювати передачі, залежно від навантаження і коефіцієнта трансформації в ГДТ. Виходить практично ідеальна система, яка вміє визначати велике і мале навантаження на мотор, незалежно від його реальної потужності.
Подібна конструкція в поєднанні з вальним редуктором мала досить великий ККД, щоб з успіхом застосовуватися на найменших двигунах і до того ж добре працювала на великій швидкості обертання валів (що було важливо з огляду на «верховий» характер моторів Хонди). Причому компанія Honda зверталася до конструкторів BorgWarner для розробки макета, але суворі професіонали відповіли, що створення АКПП для таких швидкостей обертання і малопотужних моторів неможливе.
Воістину, вальна конструкція і система управління з регулювальним гідравлічним тиском клапаном виявилися прямо-таки створені один для одного. У вальній АКПП, на відміну від планетарної, зовсім не обов’язково розмикати зчеплення-фрикціони для включення підвищеної передачі. Досить поставити між першою і другою передачами обгінну муфту, і перемикання 1-2 відбуватиметься лише за рахунок включення зчеплення другої передачі.
Нагадаю, що обгінна муфта — це пасивний елемент конструкції АКПП, який дозволяє одному з валів обертатися щодо іншого лише в одному напрямку. Коли у вальній АКПП вмикається перша передача, швидкість обертання її відомої шестерні вторинного вала нижча, ніж швидкість обертання відомої шестерні вторинного вала другої передачі. Просто за рахунок різниці в передавальних числах.
Якби обгінної муфти не було, під час увімкнення «швидкої» другої передачі потрібно було б відключати фрикціони першої. Але муфта вільного ходу це питання вирішує, і суттєво спрощує керування. АКПП такої конструкції обходиться досить простою системою управління. Фрикціони першої передачі в ній завжди ввімкнені в положенні Drive, а в міру розгону вмикається друга та інші підвищувальні передачі.
Використання такої «альтернативної» схеми дало змогу з успіхом застосовувати автоматичні коробки з малолітражними «крутильними» моторами, а швидкість перемикання 1-2 найкращим чином позначалася на часі розгону до сотні, що грало на руку спортивному іміджу компанії.
Перші коробки були двоступеневими, потім додалася третя, а 1982 року з’явилася чотириступенева АКПП тієї самої схеми для моделі Prelude, але вже з більш традиційною пневмогідравлічною системою управління.
