Текст: Костин Константин

п

Изобретение ДВС само по себе еще не являлось изобретением автомобиля. Необходимо было еще как-то управлять автомобилем, поворачивать, тормозить. А одной из самых сложных задач стала передача крутящего момента от вала двигателя на ведущую ось.

Впрочем, первые автомобили были вообще без коробки передач – мотор крутил сразу ведущее колесо. Но в то время речь шла о пешеходных скоростях и игрушечных мощностях. Как только эти величины выросли, стало понятно – без трансмиссии не обойтись.

То есть автомобиль, в принципе, может ездить без КПП. Но, чтобы разогнаться до более-менее приличных скоростей, нужна просто невероятная мощность. Истории известны даже спортивные автомобили без КПП, например «White Triplex», развивший в 1928 году скорость в 334 км/ч! Но его силовой установкой служил блок из трех авиационных моторов общим объемом 81,2 литра и мощностью 1500 «коней».

Попробуй поездить все время на одной передаче – или глохнешь, или мотор закручивается в красную зону. О комфорте без КПП говорить особо не приходится.

Кстати, автоматическая КПП изначально предназначалась именно для большего комфорта при движении. А уж потом пришла в автоспорт. С другими технологиями чаще бывает наоборот.

От слова к делу

В компании «реальных пацанов» отношение к АКПП сложилось вполне однозначное – игрушка для блондинок и маменькиных сыночков. Спешим внести ясность. Самые быстрые автомобили этой планеты – дрэгстеры высших классов со временем на квотере 7 секунд и меньше ездят именно на «автомате». И тому есть рациональное объяснение: во-первых, при таком интенсивном разгоне нет времени отвлекаться на переключение передач – чуть зазевался, не скорректировал вовремя движение – и котлета из металла и костей готова. И, во-вторых, каким бы профессионалом не был пилот, как бы хорошо он не знал свой болид, «автомат» все равно воткнет передачу четче и точнее. На то он и автомат.

Ты скажешь – враки! Автомат тупит, и вообще, не предназначен для моторов сильнее 300 сил. Ответ – в названии статьи. АКПП тоже тюнингуется.

Ликбез

Давай сначала разберемся, как все работает. «Автомат», по сути – это механическая планетарная коробка передач плюс гидротрансформатор (ГТ, Torque Converter) состоит из двух лопастных машин – центробежного насоса, центростремительной турбины и расположенного между ними направляющего аппарата-реактора и, кроме выполнения функции сцепления, автоматически изменяет крутящий момент в зависимости от нагрузки и частоты вращения колес. Для того, чтобы уменьшить размеры ГТ и снизить потери на перетекание жидкости от насоса к турбине, последние максимально сближены, а их колесам придана форма, обеспечивающая непрерывный круг циркуляции рабочей жидкости – все просто и, одновременно, эффективно!

Теперь самое интересное: насосное колесо связано с коленчатым валом двигателя (как ведущий диск сцепления в машинах с МКПП), а турбина – с валом коробки передач (как ведомый диск). Но жесткой связи, как в «механике», между ними нет – передача энергии осуществляется потоками рабочей жидкости.

Вообще, по такой схема работает гидромуфта, которая передает крутящий момент, но не трансформирует его величину. Для изменения момента введен реактор – это тоже колесо с лопатками, расположенное на пути возвращения масла в турбину, но лопатки имеют особый сложный профиль – такой, что межлопаточные каналы постепенно сужаются. Таким образом, скорость рабочей жидкости увеличивается пропорционально скорости вращения коленчатого вала двигателя, а сама жидкость, выбрасываясь из реактора в сторону насосного колеса, подгоняет его, т.е. крутящий момент на выходном валу гидротрансформатора увеличивается, и, при неизменном режиме работы насоса режим работы турбины изменяется автоматически и бесступенчато в зависимости от приложенного к валу турбины сопротивления.

Вот схема работы АКПП в сильно упрощенной форме. На деле всей этой бедой управляет еще дюжина датчиков, плюс демпферы крутильных колебаний и прочее, прочее, прочее, что направлено, в первую очередь, на комфорт переключений – отсутствие рывков, вибрации, шума.

Чего крутить, куда вертеть

При одинаковой мощности быстрее разгоняется тот автомобиль, в котором передачи переключаются быстрее. Но как заставить работать шустрее «автомат», который «себе на уме»? Ответ прост – тюнинг гидромозгов, т.е. чип-тюнинг. Но такая доработка влечет за собой множество других

Более быстрые переключения потребуют и большего давления масла в ГТ, то есть необходимо прочиповать электронику АКПП (Electronic Pressure Control Solenoid) на подачу большего давления трансмиссионного масла (Automatic Transmission Fluid, ATF). Но, как ты знаешь из курса физики, чем больше давление – тем больше температура. Значит, следует поставить дополнительный кулер ATF (популярен кулер от Pajero, например), иначе проживет тюнинговая коробка недолго.

Не будет лишним и использование усиленных насоса и турбины гидротрансформатора – иначе велик шанс сорвать лопасти! Можешь представить себе, какое чудовищное создается давление в ГТ?

В нашей стране тюнинг АКПП еще находится в зачаточном состоянии, а потому, ввиду острого дефицита специальных ГТ (с усиленными лопастями), специалисты чаще всего предлагают поставить гидротрансформатор от более мощного автомобиля (тот же Pajero), и дальнейшие работы вести именно с ним.

И это только первый шаг

Есть еще одна немаловажная тонкость. У большинства моторов подхват начинается со средних оборотов (порядка 3000-3500 об/мин), у турбированных же до этого предела вообще находится «турбояма», а подхват начинается с 3500-5000 об/мин. С ручной коробкой ничто не мешает стартовать с нужных оборотов, но в «автомате» за частотой оборотов коленчатого вала неусыпно следит датчик оборотов входного вала АКПП (Input Speed Sensor, ISS), соединенный со столконвертером (Stolconverter) гидротрансформатора, который, как ты уже, наверно, успел понять, и является важнейшей частью «автомата». Столконвертер, в свою очередь, отвечает за другую важнейшую константу в настройках АКПП – столспеед (Stolspeed). Сама по себе «stolspeed» в дословном переводе – «скорость быстрого старта» – бред неимоверный. На деле же это – контроллер скорости вращения коленчатого вала, при которой автомобиль начинает трогаться с места. В «стоковой» версии он обычно настроен на 2200 об/мин – чтобы снизить нагрузку на трансмиссию. Специалисты же предлагают снова «поковыряться» в электронике и сдвинуть столспид на 3000 об/мин или еще выше.

Мы получили более жесткие переключения и букс при нажатой в пол педали газа. Но теперь многократно возросла нагрузка на фрикционы.

Это тоже решаемо: следует заменить стандартные фрикционы на специальные, у которых увеличена площадь соприкосновения ведущих и ведомых частей. Но внутреннее пространство АКПП ограничено, то есть новые фрикционы, с увеличенной площадью, должны вписываться в старые габаритные размеры. Нужный эффект достигается использованием большего количества более тонких фрикционов, рабочая часть которых выполнена из материалов с повышенными прочностными характеристиками – кевлар, металлокерамика, композиты.

В конце стоит заметить, что со старым, некачественным или поддельным ATF все эти изменения не имеют смысла. Хочешь, чтобы твой конь бегал резво и долго – пои его качественным маслом.

Цена вопроса

Вот бюджет тюнинга АКПП на Toyota Soarer`1995

тюнинг гидромозгов – 700 у.е.
тюнинг гидротрансформатора – 700 у.е.
усиленные фрикционы – 1200 у.е.
дополнительный кулер ATF – 200 у.е.
работы – 1000 у.е.
 

Итого: 3800 у.е.