ENGДесятиступенчатые автоматические коробки передач
Журналист. г. Москва
За последний год на разных автосалонах было представлено несколько легковых моделей и SUV, оснащенных десятиступенчатыми автоматическими трансмиссиями. Все, что сейчас выпускается серийно, построено по схеме классического гидромеханического «автомата», в котором традиционно присутствуют гидротрансформатор и планетарный редуктор. Революционных решений не замечено, обычно десятиступенчатый «автомат» получают, дорабатывая имеющийся, например восьмиступенчатый, стремясь остаться в прежних габаритах. При этом все производители активно борются как за компактность конструкции, так и за снижение ее массы. Одни стараются полностью исключить чугунные и стальные корпусные детали, заменяя их на легкосплавные. Другие тщательно оптимизируют гидротрансформатор. Третьи избавляются от избыточного запаса ресурса в исполнительных механизмах – тормозах и фрикционных муфтах, облегчая их и внедряя новые материалы. А тем, кто озадачен вписыванием агрегата в ограниченное пространство моторного отсека, приходится особенно постараться.
Ford и General Motors
Американцы снабдили десятиступенчатым «автоматом» 650-сильный Chevrolet Camaro ZL1 и 375-сильный пикап Ford F-150 2017 года. Это совместная разработка двух крупнейших американских компаний. Начиная с 2018 модельного года этот агрегат будет устанавливаться и на Ford Mustang, причем в сочетании с разными двигателями – от сравнительно скромного 2,3-литрового EcoBoost до пятилитрового V8.
Новый «автомат» стал компактным – по размерам примерно таким же, как шести- и восьмиступенчатые коробки для аналогичного применения. Конструкторская мысль была направлена на уменьшение вращающихся масс и снижение внутренних потерь, чего и удалось достигнуть за счет применения масла меньшей вязкости. А для более быстрого прогрева агрегата установили специальный байпасный клапан. Диапазон передаточных чисел получился не особо выдающимся – 7,39. Зато алгоритмы работы нового блока управления настроили так, чтобы он максимально быстро включал нужную передачу в нужный момент. GM, ссылаясь на результаты испытаний, заявляет, что новая трансмиссия на Camaro ZL1 демонстрирует не только живой отклик на кик-даун с низких оборотов, но и впечатляющую скорость переключений, опережая известную коробку с двумя сцеплениями PDK от Porsche! Так, при переходе с первой на вторую передачу выигрыш американской трансмиссии составил 36% , со второй на третью – 27, а с третьей на четвертую – 26%.
Aisin AW
Тему применения подобных трансмиссий на моделях спортивного типа продолжила Toyota, установившая десятиступенчатый «автомат» производства компании Aisin AW на купе Lexus LC 500, которое появится в продаже весной 2017 года. Его пятилитровый атмосферный V8 развивает максимальную мощность 468 л.с. и крутящий момент 530 Нм. Японские инженеры пошли по пути переделки существующей восьмиступенчатой трансмиссии. Причем после добавления двух передач ее размеры не изменились. За счет чего удалось добиться компактности? Усовершенствовали гидротрансформатор и сопряженные с ним элементы – муфту блокировки и демпфер. Число ступеней увеличилось благодаря появлению четвертого планетарного механизма. 
Соответственно, уменьшилась интенсивность работы многодисковых муфт и тормозов, обслуживающих каждую из передач, ведь не при каждом разгоне и замедлении используются абсолютно все передачи – они включаются выборочно, чтобы максимально эффективно использовать тяговые возможности двигателя в конкретной ситуации. В итоге удалось облегчить пары трения в этих элементах, а значит, и массо-габаритные показатели. Передаточные числа ступеней были сближены, а общий диапазон передаточных чисел расширен, но не до рекордной величины – 8,2.
Honda
Японская Honda Motor, как обычно, пошла своим путем. В то время как совместные разработки GM c Ford, а также Aisin для Lexus, были ориентированы на классическую компоновку – задний привод, расположение двигателя впереди продольно, Honda разработала свой десятиступенчатый «автомат» для переднего привода с поперечным расположением двигателя. В таком варианте компоновки автомобиля требования к компактности конструкции трансмиссии заметно жестче из-за ограниченной ширины моторного отсека. Надо признать, что поставленную задачу японские инженеры решили блестяще: длина новой коробки передач получилась 375 мм, что на 45 мм короче используемой сейчас шестиступенчатой. Новая коробка рассчитана на «сотрудничество» с двигателем, у которого крутящий момент 370 Нм и мощность 280 л.с. В конструкции четыре планетарных механизма, выстроенных соосно с коленвалом, двухсторонние многодисковые фрикционные муфты, сверхкомпактный гидротрансформатор и искусно выполненная коронная шестерня с внутренними зубьями, передающими крутящий момент на дифференциал. Гидротрансформатор оснащен трехступенчатым демпфером, эффективно гасящим вибрации. Он разработан для сглаживания крутильных колебаний при принудительном отключении половины цилиндров, а также при работе системы отключения двигателя при кратковременных остановках.
Диапазон передаточных чисел новой трансмиссии Honda получился выдающимся – 10,1. Это больше, чем у девятиступенчатой коробки производства ZF, устанавливаемой на Honda Pilot и Acura MDX. А если сравнить с шестиступенчатой АКП (6,03), то разница станет впечатляющей – диапазон новой коробки больше на две трети.
Отлаженное электрогидравлическое управление и новая конструкция соленоидов обеспечили на 30% более быстрое переключение передач по сравнению с предыдущей разработкой. Если водитель решит перейти от размеренного барражирования к интенсивному ускорению, новая коробка порадует отзывчивым и мягко срабатывающим кик-дауном, когда происходят «спрыгивания» с десятой на шестую, либо с седьмой на третью передачи без промежуточных переключений. Аналогичный «перескок» может происходить и вверх при плавном разгоне, когда автоматика поймет, что разрешенная скорость уже достигнута, и включит, к примеру, после второй передачи сразу пятую или шестую.
Оптимизация передаточных чисел и снижение внутренних потерь в десятиступенчатом агрегате Honda позволили снизить расход топлива на 6% по сравнению с имеющейся шестиступенчатой АКП. Широкий диапазон передаточных чисел дал возможность одновременно улучшить вроде бы противоположные свойства автомобиля: с одной стороны, повысить экономичность за счет снижения частоты вращения двигателя при скорости 100 км/ч с 1920 до 1500 об/мин, и с другой – на 14% ускорить разгон. Новый агрегат будет устанавливаться на минивэн Honda Odyssey 2018 модельного года – он должен поступить в продажу в США уже нынешней весной.
Разные стратегии
Единого мнения об увеличения числа передач у автопроизводителей нет. GM, например, планирует в течение ближайших двух лет оснастить десятиступенчатыми «автоматами» не менее восьми своих моделей. Также собираются установить десятиступенчатые АКП на серийные модели корейские Hyundai и Kia. Предусмотрительные Ford и Honda не намерены останавливаться – они уже запатентовали решения для одиннадцатиступенчатых трансмиссий. А вот прагматичные немцы не торопят события – концерн VW приостановил разработку десятиступенчатой DSG. Daimler, в 2013 году первым из автопроизводителей выпустивший автомобиль с девятиступенчатым «автоматом» собственной конструкции, тоже пока не спешит. Что ж, ранее Daimler «пропустил» восьмиступенчатую коробку, перейдя с семи ступеней сразу на девять.
На производителей давит законодательство, заставляя выполнять ужесточающиеся экологические нормы. Маркетологи также подогревают ситуацию: потребителю нравится что-то новое, и все уверены – чем больше ступеней, тем лучше. Инженерам приходится усложнять и удорожать конструкцию АКП, постоянно оглядываясь на достижения вариаторов и гибридных приводов. Технический прогресс идет, и это главное.