Чим хороші і чому «вимирають» АКПП Honda

1. Про планетарні коробки
2. "Бублик", вбивця АКПП: що ламається в гідротрансформаторах і як їх лагодять
3. Чим погані класичні «планетаркі»?
4. народження Hondomatic
5. Заміна масла в АКПП: навіщо, коли і в яких випадках вже пізно
6. Міфи і легенди про АКПП: розвінчуємо популярні омани
7. наслідувачі
8. Недоліки та межа конструкції
9. Замість доброго напуття

Наши партнеры ArtmMisto

У чому «фішка» автомобілів Honda? Любителі інших марок напевно знизують плечима, а більшість «хондоводов» радісно закричить «VTEC! VTEC! », Навіть не здогадуючись, що системи змінних фаз ГРМ взагалі першим масово впровадив Nissan, а сьогодні вони є навіть на китайських бюджетників. І тільки технічні гурмани згадають, що у Хонди здавна є власне бачення автоматичних коробок передач. Що таке вальні АКПП, в чому особливості, як справи з надійністю і чому ця гілка еволюції - тупикова?

Про планетарні коробки

«Про бично» конструкція гидромеханической АКПП обов'язково включає в себе гідротрансформатор і планетарні передачі. За половину століття прогресу в цій області з'ясувалося, що це поєднання з технологічної точки зору майже ідеально - мінімальні розміри і маса, висока якість роботи. А при належному виконанні ще й гарна надійність і ресурс.

Трансмісії з планетарними передачами взагалі відрізняються відмінними масогабаритними характеристиками, не дарма на легендарному Ford T стояла саме така, тільки з ручним, а точніше - «ножним» управлінням. Перші ж спроби пристосувати гідротрансформатор для руху машини показали, що ідеальним поєднанням для нього буде саме планетарна передача, яка дуже легко переводилася на автоматичне управління.

1/2

На фото: Ford Model T Roadster '1909

2/2

На фото: Інтер'єр Ford Model T Roadster '1909

Надалі конструктори зосередилися на вдосконаленні в основному саме цього варіанту, і лише зараз альтернативні схеми стали застосовуватися досить широко. А до другої половини 90-х інших варіантів практично не було. Так, варіатори випускалися більш-менш масово, але про порівняння з «пристойної АКПП» навіть і мови не йшло - це була трансмісія суто для легких дешевих машинок або мототехніки.

Але непомітно випускалися і інші АКПП - зокрема, вальні АКПП компанії Honda, а потім і Mercedes. Ця гілка розвитку кардинально відрізняється по конструкції від своїх «родичів», має як переваги, так і недоліки.

Чим погані класичні «планетаркі»?

При всіх перевагах планетарних редукторів, в АКПП у них є як мінімум два недоліки. По-перше, це зв'язаність передавальних чисел всіх передач, адже планетарні передачі зібрані в «ряди», і не можна змінити передавальне число тільки однієї передачі, не торкнувшись інші. Це ускладнює підбір передавальних чисел трансмісії, доводиться йти на компроміси, які з ростом числа передач стають все менш істотними.

По-друге, всі компоненти «ланцюжка» передавальних рядів відчувають різні навантаження крутним моментом двигуна: одні вище, інші - значно нижче. І тривалість цього навантаження теж різна. І коли найбільш навантажений ряд виходить з ладу, зазвичай втрачає працездатність вся трансмісія.

1/2

На фото: Honda Vigor Sedan '1981-1985

2/2

На фото: салон Honda Vigor Sedan '1981-1985

По-третє, в технологічному плані планетарні АКПП сильно відрізняються від МКПП легкових машин, які вже дуже давно випускаються тільки в вальному виконанні. Тому виробництво АКПП вимагає зовсім інших виробничих ліній, систем розрахунку і технологій. А це - гроші.

Варто визнати, що на тлі таких достоїнств як компактність, майже повна розвантажені корпусу АКПП моментом мотора і зручність керування гідравлікою ці недоліки не особливо важливі для більшості виробників АКПП. Однак знайшлася компанія, яка спробувала переломити тренд.

народження Hondomatic

Honda взагалі відрізняється деякою оригінальністю конструкцій. Це зараз вони цілком собі конформісти, а в 70-80-е оригінальність зашкалювала. Ось і при створенні АКПП вони відзначилися, використавши далеко нетривіальну схему. Перший Hondamatic для малолітражної моделі Honda N 360 АТ був представлений на Лондонському автосалоні 18 жовтня 1967 року і викликав фурор, оскільки це було перше застосування АКПП з моторами настільки малого обсягу.

На фото: Honda N360 '1970-72

Коробка була зроблена без використання технологій основних патентодержатель в цій області, зокрема BorgWarner, співпраця з якими на той момент не заладилося. Уже перші триступінчасті АКПП були вальним, подібну схему вибрали за економічність і високий ККД.

На відміну від американських машин, ця коробка повинна була застосовуватися з малопотужними моторами. Потім випробувану на машинах конструкцію Honda встановлювала і на мотоцикли. У 1976 році АКПП з'явилася на Honda CB 750 A Hondamatic, а потім нею оснащували і мотоцикли з моторами по 400 «кубиків».

До речі, ще однією унікальною особливістю класичних АКПП від Honda стала конструкція системи управління. Нагадаю, що коробці необхідно «знати», який крутний момент видає мотор, щоб перемикатися «наверх» або «вниз». У той час отримати від мотора дані про розрахунковий крутний моменті не представлялося можливим, бо в ходу були в основному карбюратори без будь-якої електроніки. «Класичний» спосіб полягав в вимірі тиску у впускному колекторі до і після дросельної заслінки, а також контролі положення педалі газу. Побічно це давало певне уявлення про поточний моменті.

Але система оцінювала його неточно, і тому потребувала налаштування на кожен конкретний двигун і була чутлива до збоїв системи управління. Це мала бути альтернативний підхід, і інженер Тора Хатторі його знайшов: він використовував найпростіший фізичний принцип роботи гідротрансформатора .

Момент на статорі ВМД завжди пропорційний коефіцієнту трансформації моменту. Це означає, що якщо підключити до нього систему управління, вона зможе автоматично змінювати передачі, в залежності від навантаження і коефіцієнта трансформації в ВМД. Виходить практично ідеальна система, яка вміє визначати велику і малу навантаження на мотор, незалежно від його реальної потужності.

Статті / Практика

Заміна масла в АКПП: навіщо, коли і в яких випадках вже пізно

Масло в будь-який автоматичній коробці передач виконує відразу безліч функцій. Воно працює мастилом для підшипників, відводить тепло від нагріваються деталей, служить робочим тілом для гідротрансформатора і для ...

30.06.2016

Подібна конструкція в поєднанні з вальним редуктором мала досить великий ККД, щоб з успіхом застосовуватися на самих маленьких двигунах і до того ж добре працювала на великій швидкості обертання валів (що було важливо, враховуючи «верхової» характер моторів Хонди). Причому компанія Honda зверталася до конструкторам BorgWarner для розробки макета, але суворі професіонали відповіли, що створення АКПП для таких швидкостей обертання і малопотужних моторів неможливо.

Воістину, вальна конструкція і система управління з регулюючим гідравлічний тиск клапаном виявилися прямо-таки створені одне для одного. У вальної АКПП, на відміну від планетарної, зовсім не обов'язково розмикати зчеплення-фрікціони для включення підвищеної передачі. Досить поставити між першою і другою передачами обгону муфту, і перемикання 1-2 буде проходити лише за рахунок включення зчеплення другої передачі.

Нагадаю, що обгону муфта - це пасивний елемент конструкції АКПП, який дозволяє одному з валів обертатися щодо іншого лише в одному напрямку. Коли в вальної АКПП включається перша передача, швидкість обертання її відомою шестерні вторинного валу нижче, ніж швидкість обертання веденої шестірні вторинного вала другої передачі. Просто за рахунок різниці в передавальних числах.

Якби обгонів муфти не було, при включенні «швидкої» другої передачі потрібно було б відключати фрікціони першої. Але муфта вільного ходу це питання вирішує, і істотно спрощує управління. АКПП такої конструкції обходиться досить простою системою управління. Фрікціони першої передачі в ній завжди включені в положенні Drive, а в міру розгону включається друга і інші підвищують передачі.

Використання настільки «альтернативної» схеми дозволило з успіхом застосовувати автоматичні коробки з малолітражними «крутильними» моторами, а швидкість перемикання 1-2 найкращим чином позначалася на часі розгону до сотні, що грало на руку спортивному іміджу компанії.

Перші коробки були двоступінчастими, потім додалася третя, а в 1982 році з'явилася четирехступенчатая АКПП тієї ж схеми для моделі Prelude, але вже з більш традиційної пневмогидравлической системою управління.

1/2

На фото: Honda Prelude XJ '1982-1987

2/2

На фото: Торпедо Honda Prelude XJ '1982-1987

Велика свобода щодо передавальних чисел, згадана вище, взагалі робила хондовские вальні четирехступка набагато ефективнішими, ніж планетарні конкуренти.

Статті / Практика

Міфи і легенди про АКПП: розвінчуємо популярні омани

У статті ми будемо розвінчувати міфи, а якщо Вам, дорогий читачу, стаття сподобається, напишемо про легенди. Про те, що колись було актуальним або актуально до сих пір. Звертаємо увагу, що під абревіатурою «АКПП» ми ...

29.05.2015

А крім гарного робочого діапазону великою перевагою таких конструкцій виявилася надійність, і справа тут не тільки в фірмі-виробнику. Як я вже говорив, в вальної АКПП все передачі не залежать одне від одного. Не включається друга? Нічого, їде на третій. Не включається третя? Їдемо на четвертій і п'ятій.

До того ж корпус коробки навантажений моментом, а значить і вали обертаються в роликових підшипниках, що означає мінімальну кількість елементів з підшипниками ковзання, чутливих до мастилі. Тут все монументально: кульки і ролики трудяться при мінімальному тиску масла, що не дуже вимогливі до температурних режимів. Механічна основа коробки набагато менш вразлива як до забруднення масла, так і до його температурі.

Ну і звичайно ж, самі фрікціони банально надійніше, адже навіть при максимальному полегшенні у них дуже щадний режим роботи. Будь-які фрікціони навантажені тільки в момент, коли передача включена, весь інший час вони не працюють і охолоджуються, продукти зносу з них вимиваються. А фрікціони вищих передач і першої зроблені з хорошим запасом міцності, до того ж доступ до першої передачі можливий зовні - не потрібно навіть знімати коробку. Як результат - ресурс фрикционов за 300 тисяч кілометрів, причому після цього пробігу їх можна просто замінити, не чіпаючи решту механіку.

наслідувачі

Саме до вальним АКПП звернувся і Mercedes, розробляючи «автомат» для своєї першої передньопривідною машини. Компанія, чия продукція тоді випускалася підкреслено надійної і комфортної, вважала за краще вального схему для створення своєї АКПП типу 722.7. З 1998 по 2005 рік ці коробки ставили на машини А-класу і Vaneo з моторами до 2.1 літра. Як і хондовские конструкції, він теж виявився вкрай надійний.

1/2

На фото: Mercedes-Benz Vaneo (W414) '2002-06

2/2

На фото: Інтер'єр Mercedes-Benz Vaneo (W414) '2002-06

Недоліки та межа конструкції

Honda CR - V третього покоління, що пережив у минулому році рестайлінг, до цих пір продається з 5-ступінчастою коробкою. Чому? Тому що більше передач у вальної АКПП бути, на жаль, не може.

1/2

На фото: Honda CR-V (RE) '2009-12

2/2

На фото: Honda CR-V (RE) '2009-12

Збільшення числа передач на вальних АКПП спочатку давалося легко. Щоб перейти з трьох на чотири і з чотирьох на п'ять, не потрібно було ламати усталені конструкції (як на планетарка), досить було додати ще одну пару шестерень і зчеплення для них.

Саме п'ятиступінчасті АКПП, що з'явилися в 2001 році, стали межею конструкції. Надалі почали позначатися обмеження по габаритах і масі, які з самого початку у подібних конструкцій були більше, ніж у планетарних коробок, і лише завдяки вдалим конструктивним рішенням на якомусь етапі цей недолік вдалося згладити.

Якщо залишити за кадром патентну чистоту і залежність індустрії від спадщини BorgWarner, то очевидними недоліками вальних коробок є габарити і маса. Трехвальная АКПП на чотири або п'ять ступенів помітно перевершує за габаритами МКПП з тим же числом ступенів і навіть п'яти-шестиступінчасту «планетарка».

Традиційні коробки зі збільшенням числа передач майже не збільшують габарити, оскільки можна полегшувати конструкцію за рахунок зближених передавальних чисел передач, а ось в вальної коробці кожна нова передача приводить до зростання габаритів і маси.

До того ж Honda не продавала свої АКПП «на сторону» і не передавала нікому патенти. Та й не розраховані вони були на потужні і малооборотних мотори з США, на які в 80-90-е припадала левова частка продажів АКПП в світі, а в Японії конкуренція була велика і без них. Toyota використовувала напрацювання BorgWarner в коробках Aisin, інші теж намагалися виробляти АКПП самостійно на основі «класичних» конструкцій і розроблених для них свого часу патентів.

1/2

На фото: Honda Accord EX-R Sedan '1982-85

2/2

На фото: Інтер'єр Honda Accord EX-R Sedan '1982-85

Окремим недоліком вальних коробок обернулося використання обгонів муфти першої передачі. При всіх плюсах простоти, АКПП легко ушкоджувалася при різких переходах, муфту задирало, до того ж гальмування двигуном на першій передачі просто не працювало.

Не можна сказати, що недоліки були глобальні, просто у кожної конструкції є пік популярності і час, коли конкуруючі продукти обганяють її. Так вийшло і з вальним АКПП Honda. Час їх технологічного лідерства так і залишилося в 90-х роках.

1/2

На фото: Honda Ascot 2.0 Si (CB) '1989-1991

2/2

На фото: Торпедо Honda Ascot 2.0 Si (CB) '1989-1991

Замість доброго напуття

Втім, історія не закінчилася. Якщо придивитися, сучасні преселективна «роботи» неабияк нагадують ті самі хондовские коробки, тільки замість пакета фрикційних на кожну передачу у них фрикционов всього два, і називаються вони зчепленнями. А вали і шестерні кожного передавального ряду включаються класичним способом, муфтами.

Що до надійності таких конструкцій, яка зараз явно не можна порівняти з хондовской «класикою», то дайте їй час, хоча б років десять на удосконалення. Вони нам ще покажуть.