Легенды и мифы о КПП

О коробках передач ходит немало утверждений, которые принято повторять без проверки. Посмотрим на типичные из них с позиции расчёта и численного моделирования — на примере автомобиля с 1,5-литровым 16-клапанным мотором (92,8 л.с. при 5600 об/мин, 128,3 Н·м при 3700 об/мин) и двух вариантов главной пары: 3,706 и 4,13.

Миф первый: «4,13 заметно улучшает динамику»

При «фанатичном» разгоне с переключениями на 6652 и 6366 об/мин разница оказывается крошечной:

Короткая пара выигрывает на дистанциях, но длинная 3,706 в конце всё равно догоняет — у неё чуть выше максималка. Более того, в эластичном режиме на 2-й передаче до 80 км/ч выигрывает 4,13, а выше — уже 3,706, причём иногда в разы. И срыв колёс на 4,13 наступает резче.

Другая картина — спокойный разгон с ограничением по оборотам около 3700 об/мин: до 100 км/ч 4,13 выигрывает почти секунду (18,74 против 19,76 с). Но при этом абсолютные цифры разгона ужасают: 19–20 секунд против 12–13 при агрессивной технике. То есть «заметное улучшение динамики» от замены ГП — в основном иллюзия: выигрыш появляется только при нерационально низких оборотах переключения.

Миф второй: переключаться нужно на пике момента

Разгоняет автомобиль не двигатель, а дорога — точнее, реакция покрытия на колёса, то есть крутящий момент на них. При равных условиях переключение происходит в момент, когда момент на текущей передаче равен возможному моменту на следующей. Из этого следует простой вывод: при агрессивном разгоне надо переходить на передачу в точке той же мощности, а не максимума момента — для идеальной коробки оптимально держаться пика мощности. Практические линии переключения для приведённого мотора:

• 1-я → 2-я: 6652 → 3548 об/мин;
• 2-я → 3-я: 6366 → 4404 об/мин;
• 3-я → 4-я: 6380 → 4392 об/мин.

Первое переключение «выпадает» — это и есть эффект короткой первой. Её недостаток — разрыв по мощности при разгоне; достоинство — запас момента на низкой скорости: на раскисшем грунте или в снегу длинная первая легко зарывается, а короткая позволяет держать рабочие обороты.

Миф третий: облегчённый маховик кардинально ускоряет

Важна не масса, а момент инерции. Выборка 1 кг на радиусе 112 мм даёт 0,0125 кг·м². Численный расчёт даёт выигрыш: 12,61 против 12,74 с до 100 км/ч, 8,32 против 8,38 с на первых 100 м. На 400 м разница 0,085 с при скорости около 124 км/ч — это ~2,9 м, чуть больше двух третей корпуса. Плюс более резкая реакция на педаль, минус — менее стабильный холостой ход и повышенные требования к старту. На более лёгком кузове эффект будет больше.

Миф четвёртый: «стандартное зубило идёт 190 км/ч»

Заводские цифры максималки условны: у восьмиклапанного ряда реальная 152 км/ч вместо 156, у 2112 с 1,5 л 16V — 179 вместо 185. Сопротивление воздуха растёт с квадратом скорости, а потребная мощность — с кубом, поэтому для 190 км/ч стандартному мотору в 77 л.с. потребовалось бы уже 77·(190/152)³ ≈ 150 л.с. — плюс трансмиссия, попадающая на этих оборотах в зону пика мощности.