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 до следующей
встречи, когда мы поговорим о методах доработки двигателей.
|