Machine Grip: Primerjava škatle

DSG sta dva robotska menjalnika, združena v eni enoti. Eden je odgovoren za enake prestave, drugi za neparne prestave in vzvratno prestavo. Sklopka je sestavljena iz dveh sklopk sklopk - zunanjih in notranjih, ki sta potopljena v skupno oljno kopel

Ko škatla deluje "enakomerno", je potrebna gonila že vključena v "nenavadno". Ko se odpre eden od sklopov sklopk, se drugi istočasno zapre z njim. To zagotavlja skoraj takojšen premik: povezava med motorjem in kolesi se prekine le za nekaj milisekund, ko je ena sklopka skoraj odprta, druga pa še ni popolnoma zaprta

Pojasnite takoj, da nismo ljubitelji samodejnih menjalnikov. A čeprav vsi uredniki revije vozijo avtomobile z mehanskimi menjalniki, nas v prometnih zamaških obišče misel - zakaj vse to akrobacije z dvema nogama in roko, če lahko naredite z eno pravico. Dejansko se v zadnjem desetletju niso pojavili samo novi tipi menjalnikov, ampak so tudi tradicionalni opazno napredovali. Odločili smo se, kateri »stroji« smo pripravljeni spremeniti iz »mehanike« in na parkirišče založbe zapeljali štiri nove avtomobile s štirimi različnimi menjalniki.

Cena tradicije

Mitsubishi Outlander XL je kot običajno pri Japoncih nadaljevanje starodavnih tradicij. Res, ne japonske, ampak ameriške. Hidromehanski prenos, ki se uporablja na tem avtomobilu, je genetski potomec "avtomatskih strojev", ki so bili v tridesetih letih 20. stoletja nameščeni na avtomobile Cadillac. Komunikacija z motorjem, tako kot oni, poteka prek pretvornika navora, prestavno razmerje pa se spremeni s pomočjo planetarne prestave.

Zdi se čudno, da je hidromehanska škatla, ki je najprej postala množična naprava, tehnično veliko bolj zapletena kot druge izvedbe. Toda to je enostavno razložiti: v resnici sta bila variator in "robotska" škatla izumljena pred "hidromehaniko". Ravno tehnologija tistega časa ni omogočala izdelave takšnih škatel dovolj zanesljivih in poceni, tako da je hidromehanika pol stoletja ostala monopolist na trgu "lenih" voznikov.

Glavna stvar, ki jo morate vedeti o pretvorniku navora, je, da za razliko od sklopa tekočine sestoji iz treh in ne dveh propelerjev. Ta funkcija (ne bomo se spuščali v zapletenosti hidrodinamike) omogoča pretvorniku navora, da poveča navor, kar je v nekaterih načinih izredno priročno - na primer pri zagonu avtomobila. Teoretično bi lahko avtomobil oddal samo s pretvornikom navora, težava pa je, da se pri velikih prestavnih razmerjih učinkovitost njegovega dela močno zmanjša. To je tisto, kar sili proizvajalce, da dodatno spremenijo planetno gonilo, da spremenijo prestavno razmerje.

Kljub temu je takšna shema videti izjemno potratna. Zato v večini načinov pretvornik navora blokira eno od propelerjev. To ga spremeni v bolj energetsko učinkovito tekočinsko spojko. Kot rezultat, povprečna učinkovitost takšnega prenosa že doseže približno 85–90%. Pred gorivno krizo v poznih sedemdesetih letih je bila ta številka za potrošnike povsem zadovoljiva. Toda z naraščajočimi cenami so se morali proizvajalci avtomatskih menjalnikov zateči k dodatnim trikom. Zdaj se transformatorji niso samo spremenili v sklopke, ampak so bili blokirani mehansko - črpalka in turbinska kolesa so bili trdno povezani s torno sklopko. Še več, če se je sprva takšna ključavnica uporabljala le v višjih prestavah, so na nekaterih "avtomatskih strojih" kolesa transformatorjev začeli blokirati v vseh prestavah, razen prvega. Hidromehanski „avtomatski stroji“ so postali še bolj dovršeni s pojavom elektronskega nadzora v poznih osemdesetih letih. Zdaj bi lahko optimalnejši moment prestavljanja natančneje izbrali ob upoštevanju na primer sprememb v masi avtomobila ali voznega sloga voznika. Takšne prilagodljive naprave nekaj časa zbirajo statistiko, nato pa, ko prepoznajo, v katero vrsto voznikov pripada voznik, se lotijo ​​tega: prestavljajo prestave z višjimi hitrostmi, če se lastnik rad vozi, ali nižje, kar zmanjša tiho porabo goriva. Obstaja alternativni pristop: voznik lahko sam izbere enega od možnih algoritmov za škatlo - ekonomičen, športni, zimski ... Hkrati se je povečalo število korakov v hidromehaniki, presenetljivo pa se je zmanjšala njegova teža in dimenzije. Tako je v XXI stoletju takšna škatla vstopila v veliko izboljšano in dobro razvito. Toda ali lahko leta izboljšav zaščitijo tradicionalno mitraljezo pred napadi nagajivih novincev? Potovali smo na Mitsubishi Outlander XL z 220 konjskimi močmi in ugotovili, da so bili dnevi hidromehanskega prenosa oštevilčeni. Čeprav je na splošno škatla naredila precej prijeten vtis, nismo našli dobrih razlogov v njeno korist. Seveda je to najbolj razvita zasnova vseh "avtomatskih strojev", zato je verjetno vredno poslušati mnenje mehanikov, ki priporočajo, da se ne vključite v novodobne različice in "robote". Toda hkrati je najbolj brezsrčen od vseh "strojev". Zato je na 170-močni različici istega modela namesto "hidromehanike" variator. Verjetno bi stal na našem zmogljivem Outlanderju, toda ena od pomanjkljivosti CVT še vedno omejuje njihov obseg. Dejstvo je, da se bojijo velikih navorov.

Ljubitelji

Kljub temu moramo priznati: v zadnjem desetletju je bil na tem področju dosežen opazen napredek. Če je bil pred približno desetimi leti 114-konjski Honda Civic najmočnejši proizvodni avtomobil s CVT, je danes brezstopenjske menjalnike že mogoče najti na avtomobilih z motorji z močjo več kot 200 KM. Res je, da so takšni kazalniki doseženi s tehničnimi triki in opaznim povišanjem stroškov enot, zato je na zelo močnih avtomobilih variator bolj izjema kot pravilo.

Avtomobilski oblikovalci se že dlje časa premikajo proti stalno spremenljivemu menjalniku, zavedajoč se, da je na ta način mogoče zagotoviti, da motor deluje v najbolj ugodnih hitrostih v vseh načinih. Zato so v ZDA leta 1897 dobili patent z različico. Res je, prvič se je na proizvodnem avtomobilu različica z V-jermenom pojavila šele leta 1958 - šlo je za majhno 20-konjsko sedan DAF 600. Prestavno razmerje sta spremenila dva jermenica z drsnimi stožčastimi polovicami, povezanimi s pasom. Ko sta bili polovici pogonske jermenice maksimalno razmaknjeni in je sledilnik potegnil narazen, je variator zagotovil najnižjo prestavo, sicer najvišjo. Različica v tistem času ni šla množici: njegova učinkovitost je bila nizka, zanesljivost pa tudi nepomembna. Zato so pozabili na brezstopenjske škatle - dokler se v poznih osemdesetih niso znova pojavili na Japonskem. Od tega trenutka se začne njihova trenutna avtomobilska zgodovina. CVT-ji so hitro napredovali. Da bi lahko delovali z velikim navorom, so bili izboljšani prejšnji modeli. Torej je Audi namesto pasu začel uporabljati klinasto verigo, Nissanovi oblikovalci pa so razvili variator torusa. Na našem testnem avtomobilu Nissan X-Trail je običajni klinasti jermen CVT M-CVT. Danes se zna spoprijeti z motorjem s 169 konjskimi močmi. Izjemna značilnost te enote je, da je opremljen z "ročajem", ki vam omogoča izbiro enega od šestih fiksnih prestavnih razmerij. Nam se je pa zdelo razvajanje: navsezadnje delovanje variatorja v samodejnem načinu praktično ne povzroča nobenih pritožb. Res se je treba sprijazniti s tem, da bo motor živel svoje življenje, vendar za razliko od prejšnjih modelov to ne pritiska na psiho. Na predhodnicah bi lahko, ko je pritisnil stopalko za plin, naletel na neverjetno situacijo: avto je pospeševal, ohranjal hitrost motorja na isti frekvenci, vozniku, ki je navajen običajnega avtomobila, pa se je zdelo, da je zataknil sklopko. Pri našem avtomobilu v načinu intenzivnega pospeševanja se hitrost motorja še vedno spreminja, podobno obnašanju avtomobila s "hidromehaniko".

Ker motor z različico pogosteje deluje z optimalnimi "ekonomičnimi" hitrostmi, stroj z "mehaniko" porabi več goriva: 13 mest na 100 km v mestnem ciklu v primerjavi z 12 litri za različico. Res je, da različica izgubi v dinamiki - 10, 3 s na "stotine" v primerjavi s 9, 8 s pri "mehaniki", verjetno zaradi manjšega obsega prestavnih razmerij in velikih izgub energije v menjalniku. Kljub temu je variator prejel visoke ocene, najslabši pa je bil robotski okvir.

V bližini robota

Rezervirajmo takoj: testirali smo 77-'konjski 'Fiat Punto z najpreprostejšo "robotsko" škatlo. Na hitrih avtomobilih, kot sta Ferrari ali BMW športna M-serija, obstajajo tudi "roboti", vendar precej bolj prefinjeni, prestavni prestavi v manj kot desetini sekunde. Odločili smo se za najpreprostejšega "robota", saj so danes avtomobili s takšnimi škatlami zelo priljubljeni. Razlog za to priljubljenost je poceni: "roboti" niso samo cenovno ugodnejši od hidromehanskih menjalnikov, ampak tudi porabijo manj goriva. Mnogi se ob nakupu avtomobila niti ne zavedajo, da ima nameščen "robot" in ne običajnega "avtomatskega", - pogosto bodo razočarani. Načelo delovanja "robota" je preprosto: to je "mehanika", ki jo ne nadzira voznik, temveč avtomatski stroj - pritisne sklopka, potisne želeno prestavo, na splošno naredi vse, kar je voznik delal prej. Če pa "hidromehaniki" prestave prestavijo gladko, brez oprijemljivih kretenj, potem so v preprostem "robotu" neizogibni. Najbolj neprijetno je, da se z intenzivnim pospeševanjem lahko kadarkoli in dlje časa prekine povezava med motorjem in kolesi. Zato je bilo "pero" na Puntu nepogrešljivo. Med vožnjo v ročnem načinu lahko voznik vsaj sam izbere trenutek preklopa in predčasno izprazni plin. Hkrati je še vedno bolj priročno premikati se s hitrostjo v avtomobilu z "mehaniki". Seveda morate levo nogo dvigniti navzgor, toda čas za menjavo prestav bo odvisen od samega voznika in ne od sposobnosti robota. V prometnih zastojih tudi "robot" ni idealen: da bi stopili na pot, ni dovolj samo, da s nogo spustite zavorno stopalko, kot avtomobil s tradicionalno "avtomatsko", še vedno morate pritisniti na plin. Izvajanje aktivnih manevrov v samodejnem načinu na tem polju je lahko samo nevarno. Niso pa vse "robotske" škatle enake: med testom smo preizkusili inovativni DSG (Direct-Shift Gearbox), ki so ga Volkswagen oblikovalci dali v serijsko proizvodnjo v začetku tega stoletja in bili navdušeni nad hitrostjo njegovega preklopa.

Dve škatli, dve sklopki

Vrhunec DSG menjalnika testne postaje Volkswagen Passat je, da sta bila dva robotska tristopenjska menjalnika združena v eni enoti. Ena upravlja z vključitvijo enakomernih prestav, druga - neparna. Hkrati ima vsaka škatla svoj prijem: pri menjavi prestav se ena odpre, druga pa se zapre. Ko je prestava v prvi škatli, je naslednja pripravljena na drugi. To vam omogoča, da zmanjšate čas preklopa na 8 ms, ki ga je dejal proizvajalec, ko premikate navzgor! Ko se spustite, potrebujete več časa: to je posledica dejstva, da je najprej treba poravnati vrtilne hitrosti motorja in gredi menjalnika.

Kako hitro Passat menja prestave, je med vožnjo zelo opazno: tudi če utopite stopalko na tleh, se bodo čutila stikala, vendar se peljite brez kretenj. Zmogljivost DSG zagotavlja vznemirljivo dinamiko: do stotine pospeši v samo 7, 2 sekunde.

Zanimivo je, da se avtomobil z DSG pri premikanju stopala s stopalke zavore začne premikati enako kot avtomobil s hidromehanskim menjalnikom. Res, nekoliko manj samozavestno - to očitno razlaga dejstvo, da je avtomobil z DSG prikrajšan za pomoč pretvornika navora, ki povečuje navor.

Rezultati našega testa so naslednji: variator in DSG sta bila prepoznana kot najbolj vredna alternativa "mehaniki". Hidromehanski menjalnik se je v testu pokazal, kot smo pričakovali, z dostojanstvom, če zaprete oči pred večjo porabo goriva. V obdobju naraščanja cen plina je to precejšnja pomanjkljivost. No, običajni Fiatov "robot" nas je razočaral: če bi se odločili za nakup tega 77-'konjskih 'avtomobilov, bi ga skupaj z "mehaniki" kupili. Bolje je, da ne varčujete na varnosti zaradi dvomljivega udobja ...

Članek je bil objavljen v reviji Popular Mechanics (št. 12, december 2007).

Priporočena

Odkrite burje prazgodovinskih črvov: ocean, poln življenja
2019
Kako izgleda Zemlja na razdalji 63,6 milijona kilometrov
2019
Izum stoletja: kdo je izumil "Doshirak"
2019