Сравниваем типы автоматических коробок передач

Обязательные режимы. Паркинг, нейтраль, реверс, драйв. Фото: avtovolop.ru

Трансмиссия автомобиля в широком понимании — это совокупность узлов (сборочных единиц) и механизмов, соединяющих мотор с ведущими колесами. Предназначена она для передачи крутящего момента двигателя к колесам, изменения тягового усилия, скорости и направления движения (вперед или назад). Если забыть о существовании полуосей, ШРУСов, главной передачи, раздаточной коробки, кардана и тому подобного, понятие трансмиссии сужают до ее части — коробки переключения передач и сцепления. И именно эту часть трансмиссии имеют в виду, когда говорят, что она механическая или автоматическая.
СРАВНЕНИЕ. К недостаткам коробки-"автомата" привычно относят повышенный расход топлива, худшую разгонную динамику, медленное переключение передач, меньшую надежность, невозможность буксировки автомобиля, более высокую стоимость и меньшую приспособленность к условиям бездорожья. Добавьте сюда еще более дорогое сервисное обслуживание и невозможность выбраться без посторонней помощи из болота или снежного заноса. Наградой же, компенсирующей весь предыдущий список, становится наличие всего двух педалей — тормоза и акселератора. И — возможность управлять автомобилем без непрерывного выжимания сцепления и размышлений, какую передачу выбрать. Даже самые ярые и опытные фанаты "механики", которые довели манипуляции с третьей педалью и селектором МКПП до автоматизма, не спорят: водить автомобиль, в котором всего две педали, проще.
Можно, конечно, вспомнить, что механическая трансмиссия дает опытному водителю больше инструментов для стабилизации автомобиля в аварийной или нестандартной ситуации. Но развитие современных систем активной безопасности делает это ее преимущество все менее значимым. Тем более конструкция и алгоритмы работы "автоматов" постоянно совершенствуются, и их недостатки, ранее бесспорные, перестают быть таковыми.
К тому же под общим бытовым названием "автоматическая трансмиссия" объединены агрегаты с принципиально разными конструкциями и принципами работы. Наличие в салоне всего двух педалей может означать, что двигатель агрегатирован планетарной коробкой с гидротрансформатором (т. н. классический автомат), бесступенчатой трансмиссией-вариатором, роботизированной механикой и преселективной роботизированной коробкой передач с двумя сцеплениями. Особняком стоят кулачковые КПП, которые устанавливаются на спортивных авто: пе­далей в их кабинах три, но сцепле­нием в гонке спортсмены не пользуются.
БЕЗ "РАСКАЧКИ". Каждый из перечисленных типов трансмиссий имеет свои преимущества и недостатки и превосходит обычную механику по тем или иным параметрам. Бесспорными преимуществами последней сегодня остаются лишь меньшая стоимость, способность выбираться из грязевых ловушек (например, раскачка авто на "автомате" потребует больше мастерства, чем "на ручке"), простота обслуживания и в целом большая надежность и долговечность. Да, современные АКПП с каждым поколением доставляют своим владельцам все меньше хлопот, но до беспроблемности механики, масло в которую на заводе заливают с расчетом на весь срок службы, им пока далеко.
Именно эти аргументы становятся решающими для многих практичных европейцев, которым приходится ездить преимущественно из пригорода в город по автобанам и которые нечасто переключают передачи. Но и в Старом Свете популярность "автоматов" растет. Особенно ввиду того, что многие их былые недостатки (неэкономичность, "задумчивость" и т. д.) ныне — не более чем миф, а буксировка в Европе утратила актуальность: неисправные автомобили доставляют на СТО на эвакуаторах независимо от типа привода. И еще: большинство современных АКПП имеют секвентальный режим — водитель может переключать передачи произвольно, селектором или подрулевыми лепестками.
КУЛАЧКОВАЯ КОРОБКА
По своей конструкции кулачковая коробка автоматической не является и менять передачи сама не умеет. В кабине оснащенного ею гоночного автомобиля педаль сцепления есть, но переключать передачи пилот может без его выключения.
Главное достоинство этих коробок — быстрое переключение. Если на обычной механике для этого нужно минимум 0,6 секунды, то кулачковая трансмиссия сделает это за 0,2 секунды. Переключение производится в секвентальном режиме.
За пределами автоспорта смысла в этой коробке почти нет. Ведь работа с ней требует от пилота очень высокой квалификации, она лишена синхронизаторов, сильно шумит (в штатном режиме — как лишенная масла механика) и требует регулярного обслуживания (замена некоторых пар производится каждые 2—3 гоночных этапа, а ревизия состояния коробки нужна после каждой гонки). Добавьте сюда ее высокую стоимость — и вы поймете, что шансов на массовость у нее немного.

Дитя автоспорта. Шестерни кулачковой коробки прямые.
КЛАССИКА: ПЛАНЕТАРНАЯ КОРОБКА
Гидромеханическая планетарная коробка переключения передач состоит из двух частей — гидротрансформатора и, собственно, планетарной КПП. Гидротрансформатор в переключении передач не участвует: он стоит на месте сцепления, подает заданное значение крутящего момента на ведущий вал коробки и гасит толчки при переключении передач.
Особенности работы гидротрансформатора и малое количество передач (их три) у ранних моделей таких трансмиссий (а представили ее еще в 1940 году) стали основным источником потери мощности и увеличения расхода топлива таких АКПП. В 80-х годах прошлого века созданы четырехступенчатые планетарные трансмиссии, в 90-х у таких коробок появилась пятая передача, ручной режим, а управлять переключениями в автоматическом режиме начал компьютер. Сегодня менее чем 6-диапазонные (впервые появились у BMW в 2002 году) трансмиссии этого типа можно считать архаичными, 8-диапазоннная трансмиссия появилась у Lexus в 2007 году, а с 2014 года на Mercedes-Benz E-класса устанавливаются 9-ступенчатые АКПП. Компьютерное управление сделало переключение таких АКПП более быстрым, плавным и гибким, а большое количество ступеней и блокировка гидротрансформатора снизили потери. Эта трансмиссия остается самой неэкономичной и энергозатратной, плохо подходит для маломощных двигателей, зато признана самым надежным и беспроблемным типом "автоматов".

9G-Tronic. Самая современная 9-диапазонная АКПП.
БЕССТУПЕНЧАТАЯ ТРАНСМИССИЯ
Появились вариаторы в середине прошлого века, но очень долго их практическое применение ограничивалось неспособностью передавать большой крутящий момент. Сейчас эта проблема решена, а основные недостатки теперь — сложности с ремонтом и дорогостоящее обслуживание.
Строго говоря, к автоматическим этот тип трансмиссии относится условно — по сути, лишь на том основании, что переключать передачи водителю автомобиля, оснащенного CVT (самое распространенное обозначение бесступенчатой трансмиссии) не нужно. Переключения передач в классическом варианте вариатора не происходит вообще: передаточное число изменяется плавно, без прерывания подачи крутящего момента на колеса во всем диапазоне рабочих скоростей и тяговых усилий. Двигатель при этом работает в режиме номинальной мощности. Благодаря этому вариаторы обеспечивают лучшую, в сравнении с механикой, топливную экономичность и способны обеспечивать сопоставимую с ней разгонную динамику.
Разгон сопровождается равномерным нарастающим жужжанием трансмиссии. Если речь заходит о количестве передач в CVT, то мы должны понимать, что речь идет о неких программно установленных положениях ведущего и ведомого вала, позволяющих водителю вмешиваться в работу трансмиссии вручную.

Самый экономичный. К тому же обеспечивает неплохую динамику.
РОБОТИЗИРОВАННАЯ МЕХАНИКА
Конструктивно это — обычная механическая коробка с традиционным однодисковым сцеплением, дополненная актуатором — электронным блоком управления. Он обеспечивает переключение передач и включение-выключение сцепления посредством сервоприводов. В таком варианте соединяются преимущества АКПП и топливная экономичность МКПП. Поскольку для приведения в действие исполнительных механизмов требуется время, разгон автомобиля с такой трансмиссией несколько замедленный, а при переключении передач возможны рывки — похожие на те, которые допускает неопытный водитель на обычной механике. Уменьшить их можно, если в момент смены передачи слегка отпускать акселератор. Тормозить двигателем с такой трансмиссией нужно в ручном режиме. При трогании в гору возможен откат назад, поэтому желательно, чтобы автомобиль был оборудован системой Hill Start Assist.
Сама механическая часть надежна и долговечна, но могут выходить из строя актуатор и шлейф управления, замена которых недешевая.

Механика с довеском. Все решения принимает актуатор.
ДВУХВАЛЬНАЯ РОБОТИЗИРОВАННАЯ
Преселективная коробка передач появилась относительно недавно, как развитие идеи роботизированной механики, но лишенная ее основных недостатков — медленного переключения и рывков, связанных с относительно большим временем отключения двигателя от трансмиссии в момент смены передачи.
Такая коробка считается самым современным и очень перспективным типом автоматической (автоматизированной) КПП. Конструктивная особенность — наличие двух ведущих валов и двух дисков сцепления отдельно для четных и нечетных передач. В таких коробках в зацеплении одновременно находятся две шестерни — например, первой и второй передачи. Переключение между ними происходит практически мгновенно, почти без прерывания подачи крутящего момента на колеса: выключается сцепление "нечетного" вала и одновременно включается сцепление "четного", после чего система вводит в зацепление следующую по очереди передачу. То же самое происходит и при понижении передач: сначала зацепление, потом переключение сцеплений. Обозначают такие АКПП производители по-разному: DSG, SST, DCT, PDK, Povershift, S-Tronic и т. д. Основные достоинства — быстрое переключение, очень динамичный, но плавный разгон, сочетающийся с топливной экономичностью, высокая адаптивность коробки под стиль вождения. Недостатки — очень высокая стоимость, пока еще не слишком большая долговечность (судя по опыту эксплуатации первых поколений), сложность и дороговизна обслуживания и ремонта.

Расторопная. Переключает передачи практически мгновенно.