15. Потери энергии в трансмиссии автомобиля

Использовать всю эффективную мощность двигателя на ведущих колесах не представляется возможным, поскольку она частично теряется при передаче ее трансмиссией. Об этом уже говорилось выше, например, в 3.7, а также в других параграфах. Эти потери нельзя не учитывать, так как они заметно влияют на расход топлива. Потери можно уменьшить оптимальным распределением передаточных чисел трансмиссии и применением повышающей передачи для обеспечения постоянной оптимальной нагрузки двигателя^*. Наименьшими потерями обладает механическая шестеренчатая коробка передач, но она требует частого их переключения. Автоматическая коробка передач предоставляет водителю возможность уделять больше внимания управлению автомобилем, поскольку в условиях интенсивного движения, особенно в городе, водитель часто выбирает передачу в коробке неверно, чем увеличивает расход топлива.

^* (Оптимизация передаточных отношений трансмиссии мало влияет на ее КПД, а введение повышающей передачи даже снижает его. Основная причина снижения расхода топлива при использовании трансмиссий с оптимальными передаточными числами лежит в переводе двигателя в режим работы с более высоким КПД. - Примеч. ред.)

Совершенствование компоновочных решений автомобиля влияет на эволюцию коробок передач. В целях улучшения использования пространства кузова двигатель часто устанавливают поперек автомобиля. При этом силовой агрегат должен иметь небольшую длину, и от коробки передач зависит возможность его размещения между передними управляемыми колесами. Менее всего отвечает такой компоновке автоматическая коробка передач, поэтому конструкторы постоянно ищут приемлемое решение этой проблемы, особенно острой для автомобилей малого и среднего классов.

Автоматическое переключение передач под нагрузкой требует соответствия частоты вращения двигателя и скорости движения автомобиля, чтобы при переключении передач не возникали рывки автомобиля. Обычно это предотвращают применением гидромуфты или гидротрансформатора. Однако, чем больше пробуксовка в этих агрегатах трансмиссии, тем больше потери энергии в них, поэтому ищут новые, более простые и эффективные решения.

В частности, фирма "Фиат" испытывает новую коробку передач с двумя промежуточными валами, которые позволяют значительно сократить ее длину. Для переключения передач в каждой ступени применено специальное сцепление с гидравлическим включением, что позволяет осуществлять автоматическое переключение передач, управляемое электронным устройством. При этом не требуется большого пространства для размещения коробки передач и устройства управления ею.

Фирма "Отомотив Продактс" (АР), США, также работает над трехвальной 6-ступенчатой коробкой передач, которая переключается двумя фрикционными сцеплениями с гидравлическим приводом. Зависимость расхода топлива от скорости автомобиля при его движении по горизонтальному шоссе с идеальной трансмиссией показана на рис. 121 [24]. Работы в области автомобильных трансмиссий в настоящее время идут в направлении создания бесступенчатой трансмиссии с высоким КПД.

Рис. 121. Зависимость расхода топлива автомобилем с шестиступенчатой коробкой передач от включенной передачи (I-VI): 1 - идеальное передаточное число