Нужны ли современным автомобилям 10-ступенчатые коробки передач?

Еще совсем недавно дебатировался вопрос: есть ли смысл делать трансмиссии с числом ступеней более восьми? Оправдается ли неизбежное усложнение? Но в связи с грядущим очередным ужесточением стандартов по экономичности и экологичности, особенно в Европе и США, вопрос этот как- то теряет свою актуальность. Зато вовсю ведется работа над девяти- и даже 10-ступенчатыми трансмиссиями.

По словам Мартина Винтеркорна (Martin Winterkorn), главы концерна Volkswagen, уже разработана 10-ступенчатая КПП с двойным сцеплением, которая в самом недалеком будущем поможет автомобилям VW еще больше снизить расход топлива, чтобы избежать проблем с новыми стандартами.

Совершенствование трансмиссии - один из путей повышения экономичности автомобиля, на котором будут сосредоточены усилия автопроизводителей в средне- и долгосрочной перспективе. Другими направлениями можно считать заряжаемые от сети гибриды и высокоэффективные дизельные двигатели новых поколений.

И автомобильные компании, и поставщики компонентов форсируют разработки многоступенчатых трансмиссий, чтобы не опоздать к моменту вступления в силу новых стандартов в 2020 и затем в 2025 году.

Например, Ford Motor и General Motors организовали сотрудничество в области разработки и будущего производства 9-ти и 10-ти ступенчатых автоматических трансмиссий, предназначенных как для переднеприводных, так и для заднеприводных автомобилей, включая традиционные модели, кроссоверы и легкие грузовики. Уже сейчас эти две компании имеют совместно разработанную 6-ступенчатую КПП. Land Rover снабдит свою популярную модель Range Rover Evoque новой 9-ступенчатой автоматической трансмиссией уже в конце 2013 года.

Один из крупнейших мировых поставщиков компонентов ZF Friedrichshafen разработал многоступенчатую трансмиссию для переднеприводных моделей с поперечно расположенным двигателем. Обеспечивая низкий расход топлива, такая трансмиссия в то же время имеет «низкую» первую передачу, что помогает при буксировке прицепов. Такая же КПП будет устанавливаться и на новый Jeep Cherokee. Она будет выпускаться на заводе в г. Кокомо (штат Индиана, США).Над 10-ступенчатой коробкой передач работает и Hyundai Motor для своих лкжсовых моделей Hyundai и Kia, которые появятся в 2014 году.

На состоявшемся в конце апреля 2013 года в Вене Международном симпозиуме по автомобильной технике глава Volkswagen профессор Винтеркорн дал свой прогноз будущему развитию основных направлений в конструировании и технологии производства автомобилей, отметив при этом работы концерна VW по созданию новых моделей.

В настоящее время усилия VW направлены на создание высокоэффективных дизельных двигателей с литровой мощностью свыше 100 кВт, а также новых, как уже отмечалось, 10-ступенчатых трансмиссий с двойным сцеплением, повышающих топливную экономичность. Среди альтернативных силовых установок отдается предпочтение сетевым гибридам, как обладающим наибольшим потенциалом.

Г-н Винтеркорн подчеркнул, что развитие систем привода и силовых установок для средне- и долгосрочной перспективы пойдут параллельно. На базе новых разработок VW стремится снизить уровень выброса С02 для новых моделей своих автомобилей до 95 г/км, как это будет требоваться евроопей- ским законодательством к 2020 году.

Он уверен, что существующие двигатели внутреннего сгорания все еще обладают значительным потенциалом. Это подтверждается и практикой VW: с 2000 года концерн снизил расход топлива своих дизельных и бензиновых двигателей серий TDI и TSI более, чем на 30%. Г-н Винтеркорн убежден, что к 2020 году его удастся снизить еще на 15%. Предпосылкой к этому могут стать:

-  совершенствование процесса сгорания в двигателе;
-  облегчение конструкции автомобиля в целом;
-  снижение потерь на трение во всех узлах и агрегатах;
-  повышение эффективности управления термическими процессами в двигателе.

Volkswagen видит также большие перспективы для двигателей, работающих на природном газе. Технологии полностью отработаны и на рынке уже есть такие автомобили. Например, VW «есо-up» имеет выброс С02 всего 79 г/км. Подобные модификации вскоре появятся для моделей VW Golf TGI BlueMotion и Audi A3 g-tron. «Наша задача, - говорит г-н Винтеркорн, - убедить покупателей в преимуществах автомобилей этого типа. Каждый должен сыграть в этом свою роль: и автопроизводители, и топливная индустрия, и даже политики».

Системы передачи мощности от силового агрегата к ведущим колесам постоянно совершенствуются. Например, система модульных (взаимозаменяемых) компонентов VW позволяет любую систему привода легко применить на новых моделях. Это относится и к перспективному электрическому приводу.

На ближайшее время основной упор делается на сетевые гибриды, способные только на электроприводе обеспечить радиус действия до 50 км, чего в большинстве случаев достаточно для однодневной поездки. Зарядка же производится обычно ночью непосредственно в гараже.

Для более дальних поездок могут использоваться так называемые «электромобили с увеличенной автономностью», то есть имеющие дополнительный небольшой ДВС, применяемый только для подзарядки батареи (Опель Ампера, Шевроле Вольт и др.).

Первыми сетевыми гибридами группы компаний, входящих в концерн VW, стали Porsche Panamera и Audi A3 e-tron, производство которых начнется в ближайшее время. Затем появятся другие подобные модели: Golf, Passat, Audi А6 и Porsche Cayenne.

Volkswagen представил также на этом симпозиуме новые технологии, на базе которых будут созданы модульные компонентные системы для дизелей будущих поколений, которые рассчитаны на 100-киловаттную литровую мощность при давлении впрыска до 3000 атмосфер и будут иметь изменяемые системы управления клапанами.

Активно занимаются многоступенчатыми трансмиссиями и крупнейшие американские компании. В частности, Ford и General Motors организовали совместную разработку 9-ти и 10-ти ступенчатых КПП для легковых автомобилей, кроссоверов, пикапов и SUV.

По заявлению компаний, партнерство в области разработки автоматических трансмиссий как для передне-, так и для задне- приводных моделей позволит им быстрее появиться на рынке, причем с меньшими затратами. Соглашение предусматривает 11-летнее сотрудничество, которое включает также выпуск 8 млн. 6-ступенчатых КПП для многих популярных переднеприводных автомобилей. На проектную мощность производство должно будет выйти в 2016 году. При этом планируется широкое использование общих для фирм компонентов. Конструкторская разработка уже началась.

Привлечение больших сил к этой работе позволит поднять уровень технологических стандартов, технических характеристик и качества. GM является ведущим партнером в разработке 9-ступенчатых переднеприводных трансмиссий, в то время как Ford больше специализируется на 10-ступенчатых классических на задние колеса, которые будут использоваться на таких известных моделях, как Mustang, Camaro и Cadillac CTS и ATS.

Источники от производителей сообщают, что выпуск каждого вида трансмиссий превысит 1 млн. штук к 2018 году. Многоступенчатые трансмиссии не только способствуют снижению расхода топлива и выброса, соответственно, С02, но и улучшают динамические качества автомобиля и даже комфортабельность. Другие крупные компании также занимаются этим вопросом.

Chrysler Group с помощью компании ZF Friedrichhafen (с которой у него соглашение о сотрудничестве), предлагает 8-ступенчатые автоматические трансмиссии для пикапа Ram и моделей Chrysler 300 и Dodge Charger, а также для Jeep Grand Cherokee. К концу года этот джип, а затем и другие модели Chrysler, будет комплектоваться уже 9-ступенчатой КПП.

Сейчас на многих люксовых автомобилях Audi, BMW и Lexus уже предлагаются 8-ступенчатые трансмиссии. На моделях Cadillac CTS и XTS устанавливаются КПП, получаемые из Японии от Aisin Seiki Co. По прогнозу исследовательской фирмы LMC Automotive к 2018 году более одной трети всех выпускаемых в Северной Америке автомобилей будут иметь восьми, девяти и десяти- ступенчатые трансмиссии.

Большее количество ступеней пока не рассматривается из-за слишком большой сложности. Основа многоступенчатых трансмиссий Ford и GM будет идентичной. Различия коснутся присоединительных деталей для разных моделей.

Читайте также:

Источник: журнал "Автокомпоненты"