ENGРяд Лепеллетье: умножая передачи
Главный редактор АКППро
Одной из главных премьер автосалона IAA во Франкфурте-на-Майне в сентябре 2001 года стал новый флагман BMW – четвертое поколение 7-й серии с заводским кодом Е65. Этот автомобиль был поистине революционным, причем с разных точек зрения. Журналистов и будущих покупателей поразил новый стиль баварского бренда, придуманный Крисом Бэнглом. Многие считали машину не просто экстравагантной, но даже уродливой. Внимание привлек и новый интерфейс управления различными системами автомобиля iDrive. Дисплей и рукоятка, которую можно было двигать в разных направлениях, заменили множество кнопок и регуляторов. Но внутри машины скрывалась еще одна новая идея, о которой в тот момент говорили только специалисты, и именно она наиболее важна для нас. Трансмиссия этого BMW ZF6 HP26 стала первой в мире автоматической коробкой передач, в которой был реализован ряд Лепеллетье.
Слишком много деталей
Родившийся в 1928 году Пьер Андре Жорж Лепеллетье (Pierre Andre Georges Lepelletier) в возрасте 59 лет уволился из компании Valeo – крупного французского производителя различных узлов и комплектующих для автомобилей. В декабре 1989 года он подал патентную заявку на «Многоступенчатую коробку передач для автотранспортного средства». В этом была реализована его идея увеличения числа передач.
В то время число передач в автоматических трансмиссиях доходило до четырех. Дальнейшее его увеличение потребовало бы усложнения конструкции, что привело бы к росту размеров и массы агрегата и поэтому подошло бы только для больших и дорогих легковых автомобилей с продольным расположением двигателя приводом на задние колеса. Примерно так и получилось – появившиеся в девяностые годы пятиступенчатые трансмиссии представляли собой комбинацию двух планетарных коробок – трехступенчатой и двухступенчатой. Первый американский пятиступенчатый «автомат» Ford устанавливался на минивэны Aerostar, внедорожники Explorer и пикапы Ranger, оснащенные четырехлитровым двигателем.
Французская штучка
По расчетам Лепеллетье, в трансмиссии не имеет смысла использовать более четырех планетарных рядов, так как это не только ведет к усложнению конструкции, но и ряд передаточных чисел получается несбалансированным. Он стал искать возможность увеличения количества передач без усложнения трансмиссии. Решение нашлось благодаря использованию другого французского изобретения – планетарного ряда Равиньо. Поль Равиньо (Pol Ravigneaux) запатентовал свое изобретение еще в 1949 году. Это была довольно сложная система с двойными сателлитами, которая к 80-м годам прошлого века уже широко применялась в четырехступенчатых автоматических трансмиссиях.
Зачем нужен редуктор
В схеме Лепеллетье к ряду Равиньо добавлен еще один простой планетарный редуктор. Сам по себе такой редуктор не позволяет менять передаточное число, то есть решение Лепеллетье – это не просто объединение двух коробок в одну, как у других конструкторов. Идея Лепеллетье гораздо интереснее: использование редуктора дает возможность подключать те или иные элементы ряда Равиньо и таким образом менять ступени.
Впрочем, в формировании одной передачи в ZF 6HP26 редуктор не участвует – крутящий момент передается напрямую на ряд Равиньо, так формируется шестая передача.
Комбинируя различные сочетания включенных в передачу крутящего момента элементов при использовании ряда Лепеллетье можно получить до девяти передач, не считая заднего хода. Патент на применение ряда Лепеллетье приобрели практически все ведущие производители трансмиссий. Так, в трансмиссии Volkswagen 0C8 (используется на автомобиле Touareg) могут быть задействованы в передаче момента либо водило, либо коронная шестерня простого редуктора, а на четвертой передаче они работают вместе.
Идея Лепеллетье была воплощена в реальность более чем через десять лет после ее патентования. Ведь управление переключением здесь довольно сложное. Лишь к началу XXI века компьютерные системы стали достаточно доступными, чтобы применение новых технических решений было эффективным.
Реализация ряда Лепеллетье позволило уменьшить число деталей и сократить размеры и вес трансмиссии – по сравнению с моделью ZF 5HP24, в которой было 666 деталей, в 6HP26 их 470. В итоге коробка стала на 44 мм короче и на 12 процентов легче. И это при том, что увеличилось не только число передач, но и диапазон передаточных чисел, а также передаваемый крутящий момент.