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, пожалуй, вперед к двигателю ;o)
|