Передаточное число чем больше тем. Тюнинг трансмиссии. Как подобрать передаточные числа для КПП

Тюнинг трансмиссии. Как подобрать передаточные числа для КПП?

Большинство технологий, применяемых в тюнинге трансмиссии, проверены в автоспорте. Трансмиссия любого, особенно спортивного автомобиля - важнейший механизм реализации динамических характеристик двигателя. Даже с относительно слабым мотором машина может быть быстрой из-за правильно подобранных передаточных чисел.

В автоспорте применяются синхронизированные (как на "дорожных" автомобилях) и несинхронизированные (кулачковые) коробки передач. По принципу переключения они делятся на обычные (Н-схема) и секвентальные (с последовательным выбором передач, как на мотоциклах).

В автомобилях достаточно серьезного уровня подготовки применяются кулачковые КП. Они имеют ряд преимуществ - выдерживают более высокие нагрузки (за счет формы зуба и зацепления шестерня - кулачковая муфта), позволяют опытным пилотам тратить меньше времени на переключение передач за счет неполного выжима сцепления или вообще без выжима сцепления, в них не разрушаются синхронизаторы (которых попросту нет).

Для обычного дорожного движения кулачковые КП практически непригодны, так как являются достаточно шумными (за счет работы прямозубых зубчатых пар), "жесткими" при включении передачи, имеют относительно небольшой ресурс. Кроме того, они несоизмеримо дороже, чем синхронизированные, и требуют регулярного квалифицированного обслуживания.

Синхронизированные КП отличаются от стандартных лишь передаточными числами. В отдельных случаях (ВАЗ-2108 и -2110) возможно добавление 6-й передачи. Правильный подбор передаточных чисел главной пары редуктора, первичного вала и ведомых шестерен вторичного вала - залог согласованной работы трансмиссии. Передаточные числа подбираются в зависимости от мощностных и моментных характеристик двигателя, размера колес и самое главное - от пожеланий владельца автомобиля.

Передаточное число коробки передач - это отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубцов ведущей шестерни. Чем оно выше, тем передача "короче" и "мощнее", то есть мотор очень быстро выкручивает положенное количество оборотов, набор скорости происходит так же стремительно, но возникает необходимость в частом переключении передач. Как следствие - некоторое снижение максимальной скорости на данной передаче.

Первое средство повышения разгонной динамики автомобиля - изменение передаточного числа главной пары редуктора. При производстве переднеприводных моделей и машин "десятого" семейства на АвтоВАЗе, как правило, устанавливают пары с передаточным числом 3,7-3,9. Трудно поверить, пока не убедишься сам, что установка главной пары 4,1 или 4,3 превращает стандартную "восьмерку" в автомобиль с пушечной динамикой. К примеру при езде на автомобиле ВАЗ-2108 с двигателем все 1,3 л и главной парой 4,5". Ощущение такое, будто под капотом живет что-то могучее и дикое, явно не ВАЗовского происхождения. Пилоту заметно чаще приходилось перебирать рычагом переключения передач, зато на светофоре и при любом маневре автомобиль - первый. К слову, на спортивной технике используются шестеренки еще "экстремальнее" - 4,7, а у кроссовиков - и вовсе 5,1.

В продолжение разговора о "перебирании рычагом" упомянем о специальных тюнинговых рядах (в профессиональной среде их именуют коммерческими рядами) передач. Хозяева "восьмерок" наверняка знают, что, даже если сильно выкрутить двигатель на первой передаче, при переключении на вторую обороты резко падают, снижается и динамика. Виной тому - слишком большой разрыв между передаточными числами 1-й и 2-й передач.

Тюнинговые ряды рассчитаны так, чтобы обеспечивать уверенный равномерный разгон автомобиля всех передачах. Первая передача, по сравнению со "стандартом", слегка "понижена". В этом варианте динамика ухудшается, зато передача становится более "длинной", а в сочетании с главной парой 4,3 - предел мечтаний. Вторая приближена к первой, что избавляет от ощутимого "провала", хорошо знакомого владельцам переднеприводных ВАЗов. Третья и пятая - такие же, как на "стандарте". Четвертая приближена к третьей, шестая - к пятой.

Вернемся к автоспорту и отметим еще несколько моментов. В гонке необходимо максимально быстрое и четкое включение выбранной передачи. Добиться этого можно различными способами. К примеру, в системах с тяговым включением передач (переднеприводные ВАЗы, ряд моделей Volkswagen) стандартные механизмы не обеспечивают четкого "попадания в передачу", и их конструкция существенно модернизируется путем применения более жестких пластиков и замены соединений шпилька-шплинт на ШС.

Для спортивных автомобилей семейства ВАЗ-2108 давно стала нормой установка жесткой страховочной тяги, соединяющей корпус КП с точкой крепления рычага переключения. "Страховка" обеспечивает их взаимную неподвижность и предотвращает самопроизвольное "выбивание" передачи при резком изменении тяги двигателя, а также при ударных и прыжковых нагрузках на подвеску и кузов.

Операция проходит следующим образом. В стандартном исполнении корпус шаровой опоры рычага переключения передач на переднеприводных ВАЗах жестко прикреплен к кузову автомобиля, поэтому в кузове высверливается отверстие, в него помещается корпус шаровой опоры и соединяется с кузовом через резиновые подушки. Снизу корпуса шаровой опоры устанавливается тяга, второй конец которой соединяется с корпусом коробки передач. Четкое включение передач может понадобиться не только в условиях соревнований, но и в повседневном движении по городу (особенно водителям, предпочитающим жесткий, активный стиль езды).

› Как подобрать передаточные числа для коробки передач?

Трансмиссия автомобиля предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам. Ее составные части: сцепление (обеспечивает наличие или отсутствие связи между двигателем и коробкой передач), коробка передач (подает и перераспределяет мощность и крутящий момент от двигателя к приводным валам колес) и приводные валы.

В автомобилях достаточно серьезного уровня подготовки применяются кулачковые КП. Они имеют ряд преимуществ - выдерживают более высокие нагрузки (за счет формы зуба и зацепления шестерня - кулачковая муфта); позволяют опытным пилотам тратить меньше времени на переключение передач за счет неполного выжима сцепления или вообще без выжима сцепления; в них не разрушаются синхронизаторы (которых попросту нет).

Передаточное число коробки передач - это отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубцов ведущей шестерни. Чем оно выше, тем передача "короче" и "мощнее", то есть мотор очень быстро выкручивает положенное количество оборотов, набор скорости происходит так же стремительно, но возникает необходимость в частом переключении передач. Как следствие - некоторое снижение максимальной скорости на данной передаче.

К примеру при езде на автомобиле ВАЗ-2108 с двигателем все 1,3 л и главной парой 4,5". Ощущение такое, будто под капотом живет что-то могучее и дикое, явно не ВАЗовского происхождения. Пилоту заметно чаще приходилось перебирать рычагом переключения передач, зато на светофоре и при любом маневре автомобиль - первый. К слову, на спортивной технике используются шестеренки еще "экстремальнее" - 4,7; а у кроссовиков - и вовсе 5,1. В продолжение разговора о "перебирании рычагом" упомянем о специальных тюнинговых рядах (в профессиональной среде их именуют коммерческими рядами) передач. Хозяева "восьмерок" наверняка знают, что, даже если сильно выкрутить двигатель на первой передаче, при переключении на вторую обороты резко падают, снижается и динамика. Виной тому - слишком большой разрыв между передаточными числами 1-й и 2-й передач. Тюнинговые ряды рассчитаны так, чтобы обеспечивать уверенный равномерный разгон автомобиля 1 всех передачах. Первая передача, по сравнению со "стандартом", слегка "понижена". В этом варианте динамика ухудшается, зато передача становится более "длинной", а в сочетании с главной парой 4,3 - предел мечтаний. Вторая приближена к первой, что избавляет от ощутимого "провала", хорошо знакомого владельцам переднеприводных ВАЗов. Третья и пятая - такие же, как на "стандарте". Четвертая приближена к третьей, шестая - к пятой. Можно легко рассчитать, что получится после всех мероприятий. Используем формулу Va=Nc*60*2¶R/(1000*iп*iгп), где Va, - скорость автомобиля, км/ч; Nc - число оборотов коленчатого вала; R - динамический радиус колеса, м; iп - передаточное число передачи; iгп - передаточное число главной пары.Правда, формула позволяет определить скорость на данной передаче при данных оборотах двигателя, но не разгонную динамику автомобиля.

У кого-то из читателей наверняка возник вопрос - а долго ли выдержит стандартное сцепление такую трансмиссию? Отвечаем - недолго. Об этом честно предупреждают специалисты тюнинг-центра.

Если ваш автомобиль предназначен для езды по городу (или для участия в любительских соревнованиях), используйте сцепления западных производителей - LUK, АР Lockheed. По сравнению с отечественной продукцией, импортные узлы имеют лучшие характеристики и надежность, что доказано в ходе прошлогоднего рекордного восхождения "Нив" на Тибет. По отзывам участников экспедиции, сцепления LUK ни разу не подвели, хотя условия были чрезвычайно далеки от нормальных - постоянный крутой подъем по бездорожью, частые остановки и старты.

Отдельно предлагается установка дифференциала повышенного трения.

Самое очевидное преимущество автомобиля с таким дифференциалом: когда возникает значительная разница в крутящем моменте между полуосями (одно из ведущих колес пробуксовывает), включается блокировка, и полуоси приобретают жесткую связь. Колесо, имеющее хорошее сцепление с дорогой, начинает вращаться. Как только крутящий момент сравнивается, блокировка выключается, и дифференциал работает в обычном режиме.

Помимо повышения проходимости обычных автомобилей, системы блокировки дифференциала широко используются в спортивной технике, поэтому их установку можно порекомендовать любителям активной езды. Присутствие блокировки позволяет проходить повороты на гораздо большей скорости, лучше чувствовать автомобиль и дорогу.

Последний штрих - приводные валы. На "заряженных" автомобилях, как и на спортивных, применяются валы, рассчитанные на передачу значительно большего крутящего момента, чем способен развить стандартный для данного автомобиля двигатель. Необходимо учитывать и возможность работы валов в предельных углах "раскрытия" подвески.

При проведении тюнинга используют специальные приводные валы и шарниры отечественного производства, а также стандартную и заказную продукцию ведущей немецкой фирмы GKN-Lobro.

Тюнинг - выражение вашей индивидуальности. Выбирая, что из перечисленного нужно именно вам, необходимо реально оценить свои возможности (это касается в первую очередь водительского мастерства, манеры езды и лишь во вторую - денежной стороны вопроса) и желания. Кого-то заинтересует только повышение передаточного числа главной пары - для динамичных стартов. Кому-то больше придется по душе коммерческий ряд передач - для равномерного уверенного разгона. А кто-нибудь наверняка захочет сделать все - может быть, и, не совсем понимая, зачем ему это нужно.

5 лет

Если проанализировать, на что автолюбитель обращает внимание при обновлении машины, то это в первую очередь окажутся технические характеристики модели. Но далеко немногие знают, что на основные показатели управляемости автомобилем, его скоростью и параметрами расхода топлива большое значение оказывает передаточное число коробки передач.

У любого производителя машин основной принцип устройства коробки передач одинаков – это некое количество валов, на которых размещены шестерни с определенным количеством зубьев. Вся эта сложная система предназначена для распределения усилия, вырабатываемого мотором. Не будь в устройстве этого агрегата, сдвинуть автомобиль с места было бы весьма сложно, но если это каким-то образом и удалось бы реализовать, то набрать максимум скорости, наверное, удалось бы только, пустив автомобиль с горы, а минимум – взбираясь на нее.

С другой стороны, разогнать автомобиль можно еще регулируя подачу топлива в двигатель, т.е. используя педаль акселератора, но время разгона в этом случае будет весьма длительное, ни о каких секундах уже речь не будет идти, а об экономичности автомобиля и подавно.

Поэтому в конструкцию автомобиля и ввели необходимый блок, названный коробкой передач, который продолжают устанавливать на все современные модели, оснащая их механической или автоматической КПП, за исключением лишь вариатора, у него технология работы несколько иная. Поэтому роль передаточного числа – тема довольно актуальная.

Влияние передаточного числа на динамику

Передаточное число – величина вычисляемая, она находится отношением числа зубьев ведомой шестерни к количеству ведущей. Чем выше это значение, тем двигатель быстрее накрутит нужное количество оборотов и разгонит автомобиль более стремительно. «Супер!», — скажете вы, но ошибетесь в главном – максимум скорости в этом случае будет меньшим, а переключать передачи вам придется намного чаще. Поэтому производители придерживаются средних значений передаточных чисел КПП, создавая многоступенчатые конструкции.

Сначала конструкции КПП содержали 3 вала, где 3-я передача являлась прямой и позволяла достигать предельной скорости. Последующая же регулировка скорости сводилась к уменьшению оборотов двигателя через подачу топлива, в этом случае эффект управления скоростью достигался, но терялась экономичность авто совершенно. Поэтому количество передач увеличили, и бывшая прямая третья стала четвертой или пятой, а далее достигла и более высоких ступней.

Передаточные числа механической коробки передач самой распространенной 5-скоростной КПП находятся в следующих диапазонах:

1-я передача – от 3 до 4;
2-я передача – от 2 до 2,9;
3-я передача – от 1,2 до 1,9;
4-я передача – от 0,9 до 1,2;
5-я передача – от 0,7 до 0,9;
задний ход – от 3 до 4.

В АКПП передаточные числа имеют диапазоны несколько шире, чтобы при различных режимах агрегат функционировал более ритмично и гладко.

Если передаточные числа АКПП будут настроены неправильно, то комфорта от поездки за рулем добиться не удастся. А вот в АКПП передаточные числа при несбалансированности способны равномерное движение автомобиля превратить в езду на упрямом осле, сопровождающуюся постоянными рывками и необоснованно большим расходом топлива.

Оптимальными специалисты считают значения, расположенные близко друг к другу, тогда у автомобиля будет разгон без рывков при переключении скоростей. Такого дробления не удастся осуществить, если передач будет мало, поэтому чем больше передач – тем лучше для вашего комфорта при вождении. Особенно это касается машин с автоматом: если есть возможность выбора, то АКПП с 5-ю, 6-ю, 7-ю скоростями будет намного предпочтительнее 4АКПП. Здесь за вас скорости переключает автоматика, и чем чаще она будет это делать, тем быстрее выйдут из строя дорогостоящие механизмы.

Часто значения передаточных чисел указывают в характеристиках автомобиля. За этими цифрами стоит скрупулезный подбор производителем оптимальных значений. Каких-то идеальных величин, как при оценке других параметров, здесь не существует. Поэтому назвать одно значение плохим, а другое хорошим нельзя, так как коробки передач влияют на динамику машины, а тип вождения и предпочтения у владельцев авто зачастую кардинально различны, и сложно рассматривать КПП отдельно от всего «организма» машины.

Все скоростные режимы и рекомендации завода-изготовителя формируются только после определения передаточных чисел, ибо они должны учитывать такие нюансы, как:

комфорт в управлении автомобилем, исключающий частое переключение передач как на механике, так и на автомате;
хорошие показатели динамики автомобиля;
все передачи должны работать слаженно, чтобы ни один режим поездки не выбивался из заданного ритма;
расход топлива должен быть нормальным и соизмерим заявленной литражности, перегазовок быть не должно;
длинная последняя передача способна разогнать авто до максимальной скорости;
должна быть полная совместимость двигателя и передаточных чисел.

Последний пункт поясним немного подробнее. Для каждого двигателя разработчики создают коробку с заданными передаточными числами, поэтому задумываясь о замене КПП, вариант неродной коробки даже не стоит рассматривать. С данной модификацией вы можете приобрести массу проблем. Если новая коробка взята от такого же двигателя, но более мощного, то вам гарантирован больший износ мотора и не слишком удобное переключение скоростей, но к этому со временем можно привыкнуть, а вот преждевременный износ двигателя – вещь малоприятная.

Не лучше ситуация получается и при обратной замене – коробку взяли из пары, где двигатель был слабее. Этой модификацией вы обделите себя по потенциалу машины и увеличите топливные затраты на поездку.

Таким образом, для полноценной работы автомобиля в нем должна располагаться родная трансмиссия. Но народные умельцы автомобильного тюнинга уже научились менять в машине передаточное число, используя новые шестерни в рядах и получая другие характеристики модели. Такие модификации часто проводят с автомобилями ВАЗ. Следствие этого — более интенсивный разгон автомобиля, но приходится жертвовать максимальной скоростью.

Передаточное число гоночных автомобилей также разительно отличается от серийных моделей, ибо перед ними стоят другие задачи эксплуатации.

Видео «Ремонт КПП автомобиля марки ВАЗ»

На записи показано, как провести ремонт коробки скоростей на машине марки «ВАЗ» в домашних условиях.