Почему все гоночные машины на «механике»
Автомобили, оборудованные МКПП, постепенно уходят в историю. Их число на дорогах ежегодно уменьшается, поскольку многие автомобилисты решают пересесть на «автомат». Да и во многих автошколах обучение вождению проводится именно на машинах с АКПП. Но вот профессиональные гонщики участвуют в соревнованиях исключительно на авто, оборудованных механикой. Почему так? С этим вопросом мы и решили разобраться в материале ниже.
Почему на гоночных автомобилях стоит механическая коробка, а не автомат
Авто, участвующие в гонках, оборудуются механикой по ряду причин.
1. Более низкая стоимость. Автомобили на МКПП стоят значительно дешевле собратьев с АКПП. Даже при покупке достаточно бюджетных моделей авто экономится порядка 1000 долларов. А чем выше будет цена автомобиля, тем больше окажется сэкономленная сумма.
2. Обслуживание механики − это более лёгкий процесс. Механическая коробка является простым и надёжным устройством. При возникновении поломки любой автослесарь сможет устранить её в максимально сжатые сроки. Да и цена проведения ремонтных работ окажется не очень высокой. Кроме того, МКПП отрабатывает весь расчётный срок машины. Единственной процедурой, которая может потребоваться, является замена сцепления после пробега 100-150 тысяч километров. Кроме того, после преодоления каждой «сотни» понадобится сменить и масло. В принципе это − всё обслуживание, которое в значительной мере проще и дешевле, нежели на автомобиле с АКПП.
3. Расход топлива. Топливо при механической коробке расходуется более экономно, и опытные водители, а тем более гонщики знают, как сберечь много горючего. Да и новичкам под силу опустить планку среднего расхода на 10-15% в сравнении с «автоматом».
4. Механика сохраняет тормоза. Тормоза машины на МКПП изнашиваются медленнее, чем у автоматических собратьев. А это говорит о том, что замена тормозных колодок будет происходить намного реже. Кроме того, на механике водитель может тормозить двигателем, снижая передачи.
5. Безопасность. Автомобили на механике открывают перед гонщиками много возможностей управления разгоном и замедлением. Водитель обретает полноценный контроль над тягой и крутящим моментом мотора, может выбрать передачу или воспользоваться коробкой для экстренного торможения.
6. Безотказность. Механика будет работать в любых условиях. Даже если на авто сядет аккумулятор или будет неисправно зажигание, автолюбитель сможет запустить машину «с толкача». Кроме того, транспорт на МКПП можно буксировать в случае поломки, чего, к сожалению, нельзя сказать об автомобиле, оборудованном «автоматом».
7. Механика вынуждает думать. Находясь за рулём автомобиля с механической коробкой, гонщик должен быть внимательным и стараться сохранять концентрацию. И МКПП лишь помогает ему в этом, вынуждая отслеживать обороты мотора, скоростной режим и прочие критерии − просто «крутить баранку» тут уже не получится.
8. Механика уменьшает массу. МКП достаточно компактна и легче, чем автоматизированные «друзья». Иными словами, динамика такого транспортного средства лучше, а вес − ниже. Это свидетельствует о том, что управлять машиной гонщику будет немного легче.
9. Быстрый разгон. Последним пунктом станет старт машины. Тронуться с места и набрать скорость она может быстрее «автомата». А ведь на старте гонки важны даже доли секунды, поскольку нередко именно они решают судьбу соревнований. Поэтому гонщики и отдают предпочтение механическим, а не автоматическим коробкам передач.
Участвуют ли в профессиональных гонках автомобили с АКПП
Профессиональные гонки проводятся только на машинах с механической коробкой передач. Например, ралли «Дакар». Но если шагнуть дальше, то можно упомянуть о нелегальных соревнованиях. Скажем, ночные гонки по Москве, заезд в рамках какого-нибудь фестиваля или просто любительский турнир, посвященный празднику. Заявиться на такие соревнования могут непрофессиональные гонщики. И тут всё будет зависеть от полёта их фантазии. Они могут явиться на гонку в автомобиле с механикой, автоматом, оборудовать его неоном, спойлером и прочими «фишками». Кроме того, автоматизированные коробки используются и в «Формуле-1». Это связано с тем, что размер болидов чрезвычайно мал, и в столь стесненных условиях гонщику вряд ли будет удобно выполнять переключение скоростей на механической коробке.
Но неужели автомат настолько хуже МКПП и вообще не подходит для гонок? Отталкиваясь от вышеперечисленных факторов, можно прийти к выводу о том, что эти автомобили не хуже для езды по городским дорогам, но… Для участия в гоночных соревнованиях они точно не подойдут. Рискнуть, конечно, гонщик может, но на 99,9% он не сможет прийти к финишу на «автомате» первым, да и вообще вряд ли сможет занять призовое место. Поэтому для гонок нужно выбирать именно машины на механике!
Спортивная и гражданская версия трансмиссии: Вот в чем разница
Вот в чем разница между трансмиссией за 11 тыс. и за 1,2 млн рублей
Вы знаете, как гоночные автомобили делают этот прикольный глухой «клац», когда скорости входят в зацепление в передаче? Как они мелодично подвывают трансмиссией, пролетая мимо зрителей по трассе? Сейчас вы увидите и поймете, отчего и как именно это происходит.
Команда O’Neil Rally School, наверняка знакомая нашим постоянным читателям своими интересными спортивными и околоспортивными исследованиями и советами:
провела новое очень полезное и, главное, наглядное сравнение двух автомобильных коробок передач, вскрыв обычную механическую КПП от стандартной модели Ford Fiesta и сравнив ее бок о бок с супертехнологичной секвентальной моделью трансмиссии, которая установлена на один из раллийных автомобилей команды O’Neil Rally School.
Смысл и суть работы двух КПП и их отличия показаны в видео, где два ведущих эксперта по гоночным раллийным автомобилям, Уайатт Нокс и Дэн, объясняют, как работают оба варианта КПП и чем они отличаются друг от друга.
Вот в чем существенная разница видов трансмиссий
— Главным пунктом обычной дорожной трансмиссии автомобиля является ее предназначение для удобства использования в повседневной жизни.
— Она использует косозубые передачи, главные плюсы которых – тихая работа и легкое, мягкое соединение шестерен при включении передач.
— На гражданской версии трансмиссии используются зубчатые латунные кольца между шестернями, или синхронизаторы, которые совмещают скорости вращения шестерен КПП. Сложностей с переключениями меньше, износ меньше, а удобства больше.
Вот почему вам не нужно применять схему двойного выжима сцепления на обычном автомобиле или идеально подходить к вопросу переключения передач. (Не то чтобы вы не смогли сделать это на обычной трансмиссии, просто в этом нет необходимости).
— Минусы. Есть у ручной КПП с обычного автомобиля дорожного использования и свои минусы. Проблема в том, что, несмотря на удобство использования, эта КПП предназначена для передачи сильно ограниченного крутящего момента и мощности. Также вы не сможете быстро «перещелкивать» передачи, что для профессиональных спортсменов критично.
Если вы хотите быстро переключаться по передачам, если вы желаете нагрузить ведущие колеса большой мощностью и сделать все это на оригинальной обычной трансмиссии, будьте предельно аккуратными и помните, что такое «спортивное» использование обычной дорожной трансмиссии рано или поздно приведет к преждевременной поломке, поэтому запасные части будут не лишними.
Суть трансмиссии гоночного автомобиля в том, что все рассчитано на максимальную прочность и скорость работы за счет простоты использования и стоимости.
Как ясно из видео, спортивная трансмиссия не слишком отличается от стоковой КПП, по крайней мере внешне. Этому есть логичное объяснение – раллийная КПП должна поместиться в тот же автомобиль (Ford Fiesta) в том же подкапотном пространстве.
Но внутри совсем другая история.
— В гоночную коробку ставят прямозубые шестерни. Эти шестеренки очень громкие и вибрирующие. Всем знакомы жуткие звуки вроде «т-ррррр», когда не полностью выжали сцепление и попытались переключить передачу. Это зубья шестерен так проскальзывают друг по дружке. Так вот, в раллийных автомобилях на дорогой коробке это происходит если не постоянно, то по крайней мере очень часто.
С одной стороны, это явный минус прямозубых шестеренок, но у них есть и неоспоримые преимущества, которые гораздо важнее. Посмотрите на видео, насколько гоночные прямозубые шестерни больше своих гражданских коллег со скошенными зубцами. А их больший диаметр и большая толщина говорят о возможности «переварить» больший крутящий момент и мощность при самом нещадном использовании.
— Синхронизаторов, как на обычных автомобилях, здесь нет, но есть некое их подобие. Именно эти металлические элементы в коробке создают такой явный звук «дзинь», ассоциирующийся с гонками ралли.
— Шестерня, сходящаяся с шестерней с прямыми зубами, может выдержать большую мощность, и они реально выдерживают жесткие зацепления в передачах. Напротив, спортивная езда на обычном уличном автомобиле, как указывает Уайт Нокс, может уничтожить коробку передач всего за 12 переключений, если вы действительно пытаетесь.
К тому же у гоночной трансмиссии меньше места для ошибок при переключении передач. Это видно невооруженным взглядом в видео. Меньше деталей, меньше крупных и мелких элементов.
Так, в видео будет объяснено, почему при переключении передач спортивной трансмиссии все равно приходится отпускать газ или потребуется обзавестись системой «flat shift», которая режет зажигание при переключении скоростей без отпуска педали акселератора.
Такая гоночная трансмиссия может быть всего на какие-то доли секунды быстрее своего дорожного аналога, и это кажется очень мало, но не спешите с выводами, ведь на каждом круге автомобиль только за счет этой доработки будет привозить по секунде времени, а это уже совершенно иные цифры. И за них гоночные команды готовы платить большие деньги. Какие? $20000 за доработку коробки вполне подойдет. Хорошее вложение, если хочешь побеждать!
Тюнингованные коробки передач спортивных автомобилей
Спортивные авто – это лакомый кусок для тюнингистов. Улучшать можно любой элемент конструкции. При этом скоростные характеристики и динамика увеличатся значительно. Но при переделке спортивного автомобиля бессмысленно модернизировать отдельные узлы. Если улучшили мотор, то для реализации его возросших возможностей необходим тюнинг коробки передач. КПП должна выдерживать повысившиеся нагрузки, быстрее переключать передачи, у неё изменятся передаточные числа.
Отличия спортивной КПП от стандартной
На спортивных авто обычно устанавливают кулачковые коробки передач. От обычной «механики» они отличаются более простой конструкцией. Для семейной машины важны плавность переключения передач, бесшумность, удобство. Для спортивной на первом месте – скорость. Поэтому из кулачковых КПП исключены синхронизаторы. Они облегчают переключение передач, но делают это по гоночным меркам долго. Синхронизаторы снабжены множеством маленьких зубьев, их конструкция под нагрузками недолговечна.
В тюнингованных КПП зубья заменены на кулачки, обеспечивающие сцепление муфт и шестерёнок. Количество кулачков «подозрительно» небольшое – до семи на муфте (шестерёнке). Чёткое клацанье при их зацеплении у неподготовленного водителя вызывает тревогу: не сломалась ли КПП? Но конструкция специально так настроена. Зацепление у кулачков широкое, с большим ходом. Отсюда характерные щелчки. Зато вся ударная нагрузка приходится на прочные кулачки, которые уберегают при резких переключениях передач зубья шестерёнок.
Шестерни тюнингованной коробки больше обычного. Их зубья прямые (в отличие от традиционных косозубых). И для этого есть причина. Прямые зубья имеют меньшую площадь соприкосновения, следовательно, меньше трение и больше полезная работа (КПД). Такие шестерни не перегружают по осям валы коробки передач. Их проще изготовить. Проблема в том, что прямой зуб передаёт крутящий момент меньше, чем передаёт косозубый на шестернях схожего размера. Поэтому крутящий момент приходится повышать, используя шестерни больших диаметров.
В КПП неспортивных автомобилей первая передача обычно «короткая». Так обеспечивается трогание и уверенное движение на «тяжёлой» дороге (уклон, мокрое покрытие, грязь, снег). Для спортивной тачки в приоритете динамический старт. Поэтому для повышения разгона применяют «длинную» первую передачу и сближенные передаточные числа.
При тюнинге коробки передач неизбежно встаёт выбор — какой механизм переключения выбрать: последовательный (секвентальный) или поисковый. Последний вариант мало отличается от механизма стандартной КПП и позволяет водителю выбирать передачу. Последовательный механизм вольностей не допускает – передачи переключаются одна за другой. Но для спортивных автомобилей этот вариант предпочтительнее, так как быстрее разгоняет авто. Почему не все ставят секвентальный механизм? Это технически сложный тюнинг.
Секвентальные КПП
Если установлен последовательный механизм, стритрейсеру достаточно рычаг КПП сместить вперёд либо назад. Отслеживать номер включённой передачи можно на специальном дисплее. Механизм действует так: в корпусе КПП специальный вал с волнообразными бороздами перемещает вилки передач. Когда водитель дёргает рычаг, вал прокручивается на заданное расстояние, вилка двигается по борозде и включает передачу. Существует другая схема переключения: при перемещении рычага специальная ось с кулачками проворачивается на заданный угол. Определённый кулачок смещает вилку, выключая передачу. Другой кулачок смещает следующую вилку, та сцепляет муфту с шестернёй следующей (вверх/вниз) передачи.
Особенностью тюнинга коробок передач скоростных авто является очень длинный рычаг переключения. Он должен быть под рукой стритрейсера, ведь на счету миллисекунды. Набалдашник размещают около руля, часто дополнительно подсвечивая встроенными светодиодами. Полезной доработкой станет механическая блокировка, защищающая от неловкого движения рукой, случайного включения задней передачи или нейтралки. Только после нажатия установленной кнопки или скобы блокировка отключается.
Более затратным тюнингом будет установка гидропривода включения передач и подрулевых переключателей. Зато сократит переключение передач до 140-160 миллисекунд. Гидравлическая система работает равномерно. Поэтому и передачи будут включаться без рывков, что продлевает эксплуатацию шестерен.
Верхом спортивного тюнинга является полуавтоматическая коробка передач. Автоматика сама выключит или включит сцепление, сбросит или добавит газу, переместит в нужном направлении вилки передач. Любителю скорости остаётся лишь вовремя «дать команду» автоматике переключиться на другую передачу.
Кулачковая коробка на семейном автомобиле
Любителей скорости много, а вот спортивными (априори дорогими) автомобилями владеют единицы. Возникает соблазн переделать обычный семейный авто в нечто большее. Например, установить на обычную машину кулачковую коробку передач. Технически это возможно. Правда, практически бессмысленно.
Чтобы КПП долго служила, в реальной жизни при переключении передач без сцепления не обойтись. В кулачковой коробке синхронизаторы отсутствуют. Поэтому переключатся придётся: при переходе на более высокую передачу двойным выжимом сцепления, а при переходе на более низкую передачу – перегазовкой. Полдня такой езды отобьёт охоту подходить к автомобилю. Чтобы добиться автоматизма действий, требуются годами наработанные навыки и десятки сломанных зубьев шестерёнок.
Кулачковая коробка с поисковым механизмом переключения – полбеды. Незавидным испытанием нервам станет установленная в обычной машине секвентальная коробка. Например, для простого переключения КПП на несколько передач вниз придётся делать несколько перегазовок. Выходом из ситуации теоретически является установка секвентального полуавтомата, который на себя взвалит механику переключений. Но его стоимость неоправданно высока для семейного седана или малолитражки.
Переделка стандартного автомобиля в спортивный оправдана исключительно для его подготовки к каким-то соревнованиям, состязаниям стритрейсеров. Чтобы просто улучшить динамику для повседневной езды, достаточно на штатную коробку смонтировать «спортивные» ряды КПП, да главную пару дифференциала.
Источник https://reedr.ru/auto/pochemu-vse-gonochnye-mashiny-na-mehanike/
Источник https://1gai.ru/publ/520424-sportivnaya-i-grazhdanskaya-versiya-transmissii-vot-v-chem-raznica.html
Источник https://www.autoshcool.ru/4443-tyuningovannye-korobki-peredach-sportivnyh-avtomobiley.html
