Скоростна кутия с висока скорост: кутия за скоростна кутия

Ако обикновен автомобил и състезателен автомобил с двигатели със същата мощност излязат да се ускорят един срещу друг в състезание по двойки, победителят безспорно ще бъде последният. Ключът към победата е кулачният редуктор. Основното предимство на кутията на гърбицата е скоростта на превключване на предавката. Ако ускорите в обикновена кола, превключвате скоростите възможно най-бързо, почти удар, след това смяната на всяка предавка ще отнеме около 0, 6 с. Приблизително толкова стига до изключване / задействане на високоскоростен съединител. Пилотът на състезателен автомобил може да сменя предавката три пъти по-бързо - и ще го направи, без да стиска съединителя, и ще спечели повече от 0, 4 с при всяка смяна! Това ще се случи поради факта, че при всяка смяна в обикновен автомобил скоростта на двигателя спада и, съответно, скоростта на ускорение намалява. За да разберем как работи високоскоростната състезателна скоростна кутия, отидохме в Udelnoye, до базата на екипа на Red Wings, разположена близо до Москва, в рали и състезания по вериги.

Характеристики на състезателната механика

Денис Комаров, технически директор на състезателния екип, подготвя кутия за скоростна кутия за фотография. Той внимателно избърсва с парцал едно от зъбните колела на агрегата - огромен уред на шпора. Ако такова съоръжение лежеше в сервиза самостоятелно, човек би си помислил, че е извън кутията на голям стар камион. Междувременно той принадлежи на компактния хечбек Citroёn C2.

Принципът на работа на горивната клетка Наличието на ос с канали е основната разлика между последователна кутия и обикновена, с механизъм за търсене за превключване.

Големият диаметър на колелото се дължи на два фактора. Първо, кутията на рали автомобила предава солиден въртящ момент от двигателя към колелата. И второ, шпорното колело. Предимството на обичайните спирални предавки, които се използват в кутиите на „граждански“ автомобили, е, че поради по-дългия зъб и съответно по-голямата повърхност на разпределението на товара, те могат да предават същия въртящ момент с по-малки размери. Освен това те работят забележимо по-тихо. Но шпоровите предавки не се използват в състезателни автомобили случайно: те не създават аксиални натоварвания на валовете и повишават ефективността на кутията.

Изненадващо, състезателната скоростна кутия не е по-сложна или дори по-проста от обикновената цивилна. Тук няма синхронизатори и вместо голям брой малки зъби, които се захващат, когато зъбното колело е задействано на обикновена кутия, се използват големи гърбици - крайни издатини на зъбното колело и съединител (обикновено 5-7 броя на колело). За да задействат зъбните колела възможно най-бързо, гърбиците се захващат с голям хлабина в ширина. Следователно, когато включите зъбните колела на рали автомобил, можете да чуете характерното метално пляскане - това са гърбиците на зъбното колело и съединителят се сблъскат един с друг.

Кутия на гърбицата Всъщност кутията на гърбицата е проектирана по същия начин като обичайната серийна кутия - вместо спирални зъбни колела се използват само зъбни зъбни колела, зъбни зъбни колела и не се използват синхронизатори вместо предавки.

Кутията на гърбицата изисква голяма сръчност от пилота - особено при превключване надолу: за синхронизиране на оборотите на двигателя и трансмисията е необходимо внимателно да работи педала на газта и да почувствате колата перфектно. Когато шофира внимателно, пилотът използва съединителя при спускане, по време на състезанието - особено при автомобили с последователна зъбна предавка - той практически не се нуждае от педал на съединителя. Следователно, включително и шофьорите на рали, различно от цивилните шофьори натискат педалите. Десният им крак обикновено опира до педала за газ, докато левият крак управлява съединителя и спирачките. Много е важно да работите ясно с ускорителя, защото без правилното извършване на пренареждането, преминаването към по-ниска предавка или няма да се случи изобщо, или ще бъде придружено от силен удар. Ето защо пилотите на рали колите се усмихват злонамерено, когато се чудя колко популярна е кутията на камерата сред ентусиастите на тунинга. Разбира се, има фенове на уличните състезания, които заменят серийните кутии с кутии на гърбиците. Подобна подмяна подобрява динамиката на ускорението, но изисква постоянно внимание от страна на водача при изключване, а също така изпълва интериора с шум от работата на шпорните предавки. Кутия на гърбицата вие почти толкова силно, колкото граждански спирал, когато картера му е празен от масло. Тук добавяме високата цена на кутиите за кулачки (до 20 000 евро за единица) и ниския експлоатационен живот - и стигаме до извода, че инсталирането на кутия за гърбица на обикновена кола е напълно неоправдано. Разбира се, животът на автомобила зависи от субективните фактори. В сурови състезателни условия синхронизаторите не живеят дълго. Така че, ако се окаже, че маниакът кара цивилно превозно средство, кутията на гърбиците може да му служи по-дълго от обикновено. Независимо от това, с течение на времето състезателното устройство ще започне да излъчва характерен удар, което показва, че закръглените гърбици не осигуряват надеждно зацепване. Такава кутия се нуждае от подмяна на износени двойки. Дени казва, че кутията за тестване на камерата се разделя след всяко състезание и някои двойки в кутията трябва да се сменят на всеки 2-3 етапа от състезанието. И това е нормално!

Състезателна екипировка

Назад и напред: добро и лошо

Има и друга причина, поради която кутиите с камера не са подходящи за обикновени пътища. Въпреки че тези единици често са оборудвани с конвенционален механизъм за превключване на търсачката, най-бързите и популярни кутии за ездачи - последователни. В рали колите пилотът се тресе много, така че да карате лоста за превключване напред и назад е много по-удобно от избора на предавки, както в обикновена кола. В допълнение, такава кинематика на лоста ви позволява да спестите няколко милисекунди при всяка смяна.

Но шофирането на поредица от кутия тип по камера по обществени пътища е ужасно мъчение. Факт е, че когато попаднем в задръстване или под прав ъгъл завиваме от главния път към вторичен, обикновено скачаме няколко предавки наведнъж. Например от пета до втора. С последователна кутия такъв трик няма да работи: ще трябва последователно да се прехвърляте на четвърта, трета и чак след това на втора предавка с преместване на газ. Дени показва защо това се случва на кутията на Citroen. Когато пилотът на рали автомобила натисне лоста на тази последователна кутия напред или назад, специална ос с многобройни гърбици се върти под определен ъгъл. В този случай една от гърбиците връща вилката за превключване на предавката в неутрално положение, а другата натиска на друга вилка и тя захваща съединителя със зъбния колектор на желаната предавка. За да се включи, да речем, пета предавка, е необходимо да завъртите оста няколко пъти, което се контролира от превключващите вилици.

Бързите и къси камери осигуряват най-високата скорост на превключване, но поради ударни товари те бързо се закръглят и се нуждаят от подмяна. Някои двойки (предавка и съединител) сменят на всеки 2-3 етапа от състезанието

Утешение на цивилен състезател

Оказва се, че кутията на гърбицата абсолютно не е приложима за цивилни автомобили. Това не е напълно вярно. Британските фирми - основните производители на кутии за гърбици - традиционно имат много заявки сред ентусиастите на тунинга, които искат да закупят кутиите си, а у нас на базата на кутията с кулачки е разработена модерна единица за „гражданска“ употреба, която почти е недостатъчна.

Случи се така. Компанията "Sportmobile", която се занимаваше с настройка и подготовка за конкуренцията на вече бързите автомобили Mitsubishi Lancer Evolution, овладява инсталирането на кутия за гърбици от Gemini на тези машини. Ефективното използване на такова устройство изисква отлични умения на водача. Но тъй като използването на кутия с кулашки драстично променя динамичните характеристики, инженерите и основателите на компанията Алексей Чернышев и Павел Рустанович решават да адаптират състезателната кутия за използване от обикновените шофьори при ежедневно шофиране.


Кутии и правила

На снимката е снимка на Subaru Impreza на екипа на Krasnye Krylia, който участва в Световното първенство по рали в офсета на автомобили за производство на P-WRC. Въпреки факта, че би било възможно да се покаже най-доброто време с последователна кутия на машината, колата е снабдена с кулач с кула с обичайния уред за търсене. Според хомологацията автомобил от група N не може да се състезава в рали с последователна скоростна кутия.

Автомобилите с последователна кутия и традиционен ригач в централния тунел са средният клас в йерархията на състезателните превозни средства. Искате ли да сменяте скоростите още по-бързо? Моля ви! Оборудвайте волана с гребла на превключвателя на предавките и поверете на хидравликата да завърти оста с жлебовете на последователната кутия. Това решение се използва за повечето състезателни автомобили WRC, участващи в основното събитие. Същото решение се използва във Формула 1 и някои други състезания.

Както обикновено се случва, решения от света на автомобилния спорт с течение на времето се появяват на автомобилите за производство. Днес много автомобили са оборудвани с последователни скоростни кутии с люлеещ се лост и гребла на превключвателя. В комбинация с конвенционалните предавателни кутии без камера, такъв механизъм на практика не увеличава скоростта на превключване, но водачите го намират за по-удобно в сравнение с традиционната търсачка.

За решаването на този проблем се включи електрониката. Базиран на компютъра Motec, който ви позволява да програмирате функциите на автомобила. Те написаха собствен софтуер за него, който заедно с разработения електронен блок стана основата на неговата система, наречена SGSM (Sequental Gearshift Management). Служители на компанията Sportmobil успяха да свържат промените на предавките в кутията с работата на системите за запалване и впръскване. При спускане моторът автоматично се презарежда. От една страна, това улесни живота на пилота, а от друга, увеличи живота на кутията на гърбицата поради гарантирано плавно преместване. Струва си да се отбележи, че подобна система преди се използваше при състезателни мотоциклети - в тях сензорът за движение на лоста на кутията беше свързан към устройството за управление на запалването. В момента на изключване времето на запалване рязко се увеличи и скоростта спадна, което беше необходимо за превключване на по-ниска предавка. Но системата Sportmobile, която автоматизира инжекционната система, стана следващото ниво на развитие на идеята.

Използването на кутия за гърбица заедно с тунинговащ двигател с мощност 420 конски направи колата, подготвена от компанията, най-динамичната Evolution в историята на този емблематичен автомобил. Колата ускорява до 100 км / ч за 3, 53 с! След като научиха за подобно постижение от руски инженери, репортери от известното английско списание Autocar дойдоха в Москва и останаха напълно възхитени. В резултат на това няколко компании веднага се заинтересуваха от възможността да произвеждат такива кутии в чужбина, а в Москва се сформира група отчаяни момчета, които искаха да закупят Evolution с кутия на гърбицата.

Редакторите благодарят на екипа на Red Wings за помощта им в подготовката на материала

Статията е публикувана в списанието Popular Mechanics (№ 10, октомври 2008 г.).

Препоръчано

Смъртоносна мощност: захват
2019
10 най-страшни хищници от ерата на бозайниците
2019
Snapdragon 855 в сравнение със Snapdragon 845 и Kirin 980
2019