Машина без коробки передач | Автокомпоненты. Бизнес. Технологии. Сервис
Мы привыкли, что в любой конструкции автомобиля, подразумевающей передачу крутящего момента с ДВС на ведущие колеса, присутствует узел, трансформирующий крутящий момент, – коробка передач или вариатор. В гиперкаре Koenigsegg Regera обошлись без него и назвали трансмиссию Direct Drive, то есть прямая передача.
Гибрид или нет?
Создатель гиперкара Regera Кристиан Кёнигсегг не считает его гибридом, ссылаясь на то, что тот лишен таких, как сложность конструкции, большая масса и в первую очередь немалые потери при преобразовании энергии. Конструкторы Regera пошли по пути облегчения и упрощения. Но самое любопытное, что они приняли решение избавиться от коробки передач.
Облегчение конструкции
С облегчением все случилось традиционно – автомобиль получил прочный и легкий композитный кузов. А при производстве аккумуляторной батареи воспользовались технологиями «Формулы-1».
Батареи объединили в довольно компактный пакет, размещенный вертикально вдоль середины кузова. Аккумуляторный блок имеет собственное водяное охлаждение. А с учетом скромных размеров поверить в мощность 9 кВт·ч и 620 вольт довольно непросто. Но, по всей видимости, и это правда. По заявлению Кёнигсегга, это самые мощные аккумуляторы, когда-либо устанавливавшиеся в серийные автомобили. Аккумуляторы и блок распределения питания разработаны в Хорватии, а электромоторы – компанией YASA.
Легкие электромоторы
Далее, суперкар получил три фантастически компактных и легких электродвигателя. Два тяговых – по одному на каждое заднее колесо, они выдают по 241 лошадке, и один на 215 лошадей, соединенный в тандем с ДВС. Последний способен не только снабжать крутящим моментом колеса автомобиля, но и выполнять функции генератора и стартера.
В общей сложности система выдает 700 лошадиных сил, что делает ее самой мощной электрической установкой в истории производства автомобилей.
Куда дели коробку?
Для многих остается загадкой, как удалось обойтись без коробки передач, тем более на спортивном автомобиле.
Разумеется, крутящего момента пятилитрового 1100-сильного турбомотора хватает для широкого диапазона уверенной тяги. Тем более что на малых скоростях он не участвует в непосредственной передаче момента на колеса – это исполняют электродвигатели. Но при дальнейшем разгоне, свыше 50 километров в час, ДВС, объединившись с центральным электромотором, впрягается в поток подачи механической мощности на колеса через главную передачу. Представьте, тут нет коробки, есть единый привод с одним передаточным числом – 2,85:1.
Как же происходит подключение? Автор трансмиссии Direct Drive назвал соединительный элемент гидромуфтой с изменяемой степенью проскальзывания. Скромно!
Новый гидротрансформатор
Если разобраться, это, по сути, полноценный гидротрансформатор продвинутой конструкции, да еще и с возможностью вмешиваться в управление.
В «Кёнигсегг» называют свою систему трансмиссии Koenigsegg Direct Drive или KDD для краткости. В отличие от традиционных коробок передач, KDD использует всего один коэффициент передаточного числа. Преимущества очевидны – нет потери мощности на переключениях плюс отсутствует большой вес обычной трансмиссии.
Водитель с помощью правого подрулевого лепестка может менять передаточное число, влияя на интенсивность разгона. Не сказать, что совсем уж простое решение, но весьма оригинальное.
Роль технологий
Давайте вспомним, зачем вообще была изобретена коробка передач – для исправления неудобных тяговых характеристик двигателя внутреннего сгорания. А новейшие технологии позволили от нее отказаться, создать легкие электромоторы и аккумуляторы в дополнение к ДВС. Полет конструкторской мысли объединил все это в автомобиль «новой породы». В дополнение к недюжинной мощности ДВС прибавили еще 700 л.с. электрической тяги.
За счет интеллектуального управления мощностью, снаряженной массы всего 1590 кг и активной аэродинамики гиперкар набирает 100 км/ч за впечатляющие 2,7 секунды, а на 21-й секунде скорость уже переходит отметку 400 км/ч.
Характеристики автомобиля
Максимальная скорость – 410 км/ч. Вес автомобиля – 1590 кг. Гиперкар оснащен 5-литровым твин-турбо «V8», который развивает 1100 лошадиных сил и 1280 Нм крутящего момента при 4100 оборотах в минуту (в диапазоне 2700–6170 оборотов момент достигает 1000 Нм).
В силовую установку также входят три электромотора, разработанные фирмой YASA. Два из них расположены по одному в задних колесах (по 241 силе и 260 Нм каждый) и один на валу от ДВС (215 сил, 300 Нм). Для модели был разработан новый тип трансмиссии, который носит название Koenigsegg Direct Drive Transmission (KDD), – фактически коробка передач в традиционном понимании отсутствует.
Питает электромотор комплект литиевых батарей. Емкость батарей – 9,27 кВт·ч, объем – 67 л, а масса – 115 кг. На электротяге гиперкар может проехать от 35 до 50 км. Батареи заряжаются с помощью системы рекуперации энергии при торможении или от розетки.
Автомобиль имеет задний привод, что немного ухудшает его управляемость, но в то же время сильно снижает вес.
FX Car — Ремонт ДВС И КПП
Профессионалы автосервиса FX Car начинают ремонт ДВС и КПП, первого и второго по значимости узла любого автомобиля с самого важного этапа – диагностики.
Прежде чем приступать к разборке двигателя или коробки передач стоит установить источник, в котором зародилась проблема. И если вы не затянули с приездом в автосервис, то, возможно, все обойдется малой кровью и вам не придется выкладывать крупную сумму за замену половины пошедших вразнос узлов, а то и капитальный ремонт.
Игра в «раз работает, то и с ремонтом можно подождать» еще никогда не доводила до добра, а вот кое-кому с таким отношением пришлось менять двигатель целиком.
Впрочем, главной причиной ухудшения работы можно считать две вещи:
- не самого лучшего качества топливо;
- агрессивную манеру вождения, ведущую к преждевременному износу деталей любого двигателя.
Ремонт ДВС
В автосервисе FX Car безупречно выполняются все работы.
- текущий – ликвидация мелких неисправностей;
- средний — проводится с частичной разборкой движка и заменой узлов и деталей, затрагивает топливную и охлаждающую систему;
- капитальный – технически сложный процесс, возможный только при наличии мастеров класса «золотые руки» и отменного оборудования.
У нас есть и то, и другое!
Широкие технические возможности позволяют производить замену маслосъемных колпачков, вкладышей коленчатого вала, цилиндропоршневой группы, ремонт ГБЦ. Замена ремня и цепи ГРМ на автомобиле любой модели не вызовет затруднений, как и переустановка роликов и натяжителей.
Дефектовка дизелей
У этих во всех отношениях отличных моторов проблемы возникают чаще всего при неисправности форсунок.
Важный момент
Снимая форсунки для тестирования на стенде, ни в коем случае не используйте рожковые ключи.
Даже если повреждение
граней будет незаметно глазу, затянуть деталь обратно с требуемым усилием будет невозможно.
Опытные мастера рекомендуют:
- используйте при разборке ключи с удлиненными двенадцатигранными торцовыми головками;
- вворачивайте новую деталь руками, и только дотяжку производите ключом, чтобы не нарушить резьбовое соединение.
Ремонт КПП
Это не самый распространенный вид услуг. Потому что коробка передач, механическая или автоматическая, да и роботизированная тоже — один из немногих узлов-«долгожителей», отличающихся надежностью и огромным запасом прочности.
А значит ремонт КПП – это скорее совмещение диагностики и восстановления эксплуатационных параметров системы.
Однако в жизни случается всякое, и следует поспешить в автосервис для ремонта МКПП, если вы поймали первые
тревожные «звоночки» от вашей рабочей лошадки. Без качественной дефектовки и переборки всей системы вы рискуете
остаться пешеходом надолго.
Здравые опасения должны вызывать:
- шум в КПП в нейтральном положении и на любой передаче;
- передачи плохо переключаются, периодически вы промахиваетесь мимо первой, попадая на сразу на третью.
Подозрения вызывают также нагрев и следы масла в неположенных по штату местах.
О неисправности роботизированной коробки передач не сказать иначе, кроме как: неадекватно реагирует на действия водителя. В этом случае действительно опасно продолжать движение, и стоит воспользоваться эвакуатором, если вы застряли посреди шоссе.
Наши преимущества
Самое главное наше преимущество – это мастера, неоценимый опыт которых поможет решить любую проблему. Об их компетентности скажет тот факт, что кое-кто из них своими руками восстановил не один двигатель из состояния «хлама» до 80% ресурса нового, только сошедшего с конвейера движка.
И только потом уже стоит перечислить такие типичные моменты, как скидки и бонусы, гарантии безупречного качества
на все работы, высокая скорость обслуживания и полная открытость.
Вся смета будет расписана, все замененные и
восстановленные детали буду продемонстрированы вам перед установкой!
Приезжайте на диагностику, если заподозрите неполадки!
Как работает автомобильный двигатель
Двигатель является одним из основных элементов, необходимых для функционирования автомобиля. Преобразуя немеханическую энергию — обычно химическую или электрическую в случае автомобиля — в механическую энергию, он производит работу, способную привести автомобиль в движение. Его производительность обычно измеряется с точки зрения мощности (лошадиные силы или киловатты) и крутящего момента (Ньютон-метр).
Тепловой двигатель
Большинство автомобилей на заре двадцать первого века приводились в движение двигателем внутреннего сгорания, также широко называемым во Франции
и ошибочно, двигатель внутреннего сгорания. Этот двигатель преобразует химическую энергию, обеспечиваемую сгоранием топлива — смеси воздуха и углеводородов, в механическую энергию через шатунно-кривошипную систему.
Жидкое топливо подается из бака к двигателю электронасосом через трубу и фильтр. Когда топливо находится в газообразном состоянии, оно поступает в двигатель через регулятор.
Шатунно-кривошипная система работает по следующему принципу: поршень, на который действует давление газов, образующихся в результате воспламенения топлива, приводит в движение шатун, который, соединенный с коленчатым валом, создает вращательное движение последнего . Таким образом создается крутящий момент. Тепловой двигатель обычно состоит из нескольких шатунно-поршневых узлов, соединенных с одним коленчатым валом. Как и в любом поршневом двигателе, существует множество возможных конфигураций цилиндров.
Различают два основных типа двигателей внутреннего сгорания: двигатели с искровым зажиганием и дизельные двигатели. Эти две категории двигателей различаются главным образом типом используемых в качестве топлива углеводородов, способом воспламенения газа (топлива) и их рабочими характеристиками. Теоретический КПД автомобильной тепловой машины колеблется от 30 до 45%.
Эти относительно низкие значения объясняются тем, что часть химической энергии теряется при механическом трении, нагреве и перекачивании. Последний удаляется с выхлопными газами — продуктами сгорания топлива, а также с помощью систем охлаждения двигателя (воздух/вода, воздух/масло обменник), называемых радиаторами.
Электродвигатель
Появившийся в 1834 году и популяризировавшийся благодаря рекорду скорости Jamais Contente, электромобиль набрал обороты в конце 1980-х годов.
1990-е годы, потому что его воздействие на окружающую среду в принципе ниже, чем у «теплового» автомобиля, а его работа тише, меньше загрязняет окружающую среду и очень гибка. Один или несколько электродвигателей могут частично или полностью обеспечивать производство механической энергии для автомобиля.
Эти двигатели питаются от аккумуляторных батарей. Во время фазы ускорения двигатель преобразует электрическую энергию в работу (фаза «двигатель»), а во время фазы торможения они преобразуют силу инерции транспортного средства в электрическую энергию (фаза «генератор»), что позволяет заряжать аккумулятор.
Двунаправленная система регулирования управляет обменом между двигателями, генераторами и аккумулятором. Разрабатываются варианты электродвигателя, в которых для обеспечения электроэнергии используется система топливных элементов.
Два типа электродвигателей используются для движения автомобиля: двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока. Эти двигатели состоят из ротора (вращающаяся часть) и статора (неподвижная часть). Вульгарным образом электрическая энергия передается на обмотки ротора, которые за счет магнетизма с обмотками статора создают вращение ротора («моторная» фаза). Поскольку электрические машины обратимы, кинетическая энергия автомобиля может привести в движение ротор, который за счет магнетизма вырабатывает электрическую энергию (фаза генератора).
Гибридный привод
Как следует из названия, гибридный двигатель представляет собой гибрид теплового двигателя и электродвигателя с целью объединения их преимуществ. Два типа двигателей, установленных на транспортном средстве, бортовой компьютер в сочетании с силовой электроникой управляет их взаимодополняемостью, а также доступными ресурсами в зависимости от требований и ограничений.
Этот тип моторизации, хотя и является более сложным в проектировании и производстве, теоретически является особенно экологичным по сравнению с обычными тепловыми или электрическими системами. В частности, он обеспечивает гораздо более низкое удаление окиси углерода (CO), чем у одного теплового двигателя. Наиболее очевидным преимуществом является незагрязнение выхлопными газами мест, где эти выбросы наименее желательны, например городов, — электродвигатель работает в одиночку до определенной скорости, если, конечно, аккумуляторы не разряжены. Затем тепловой двигатель вступает во владение, одновременно подзаряжая батареи.
Передача крутящего момента двигателя
Двигатель, электрический или тепловой, создает крутящий момент на выходном валу. Этот крутящий момент должен передаваться на колеса, чтобы обеспечить движение автомобиля. Эту функцию выполняют различные компоненты трансмиссии, в том числе коробка передач, мосты и дифференциал.
В некоторых электромобилях и некоторых гибридах специально разработанные электродвигатели встроены непосредственно в ступицы колес, что устраняет необходимость в тяжелой и энергоемкой трансмиссии для электрической части.
Коробка передач
Коробка передач — орган, позволяющий изменять скорость движения автомобиля при сохранении оптимальной скорости вращения двигателя. В случае двигателя внутреннего сгорания это позволяет прежде всего адаптировать крутящий момент двигателя к потребностям водителя. Коробка передач обычно соединяется с двигателем с помощью сцепления, которое изолирует трансмиссию от двигателя.
Коробка передач представляет собой набор подвижных и неподвижных шестерен на осях, заключенных в герметичный корпус и смазываемых разбрызгиванием или под давлением. Эта система позволяет изменять передаточное отношение — соотношение между скоростью вращения двигателя и скоростью вращения ведущих колес — важное значение между колесами и двигателем, поскольку двигатель внутреннего сгорания не имеет достаточного крутящего момента, доступного на всех скоростях двигателя.
вращение.
Существуют четыре основных типа коробок передач: ручные, роботизированные, автоматические и, наконец, бесступенчатые коробки передач.
* Механическая коробка передач управляется только водителем. Последний отключает двигатель, чтобы отсоединить его от коробки передач
и изменяет передаточное число, управляя рычагом переключения передач.
* Роботизированная коробка передач работает примерно по тому же принципу, за исключением того, что переключение передач осуществляется с помощью двигателей или приводов (гидравлических или электромеханических). Водитель может контролировать маневр или позволить электронному контроллеру позаботиться об этом.
* Автоматическая коробка передач обеспечивает дополнительный комфорт, поскольку не требует прерывания тяги для переключения передач. Управление также полностью возложено на электронный контроллер на службе гидравлики. Передаточные отношения выполняются не с помощью ряда шестерен, которые могут зацепляться или не зацепляться, а с использованием одной или нескольких планетарных шестерен в каскаде.
Гидравлический преобразователь крутящего момента, расположенный между двигателем и коробкой передач, увеличивает крутящий момент на низких оборотах, фильтрует рывки и заменяет обычное сцепление.
* Наконец, бесступенчатая трансмиссия (CVT) имеет принципиально иную конструкцию. Эта «коробка» состоит из ремня, соединяющего два шкива — со стороны двигателя и со стороны дифференциала, диаметры которых изменяются автоматически, таким образом адаптируя крутящий момент, создаваемый двигателем, в зависимости от потребности. Он предлагает бесконечное количество отчетов без рывков и разрывов двигателя, а также постоянную адаптацию между скоростью вращения двигателя и его мгновенной нагрузкой.
«Трансмиссия»
В то время как коробка передач позволяет адаптировать крутящий момент двигателя, «трансмиссия» позволяет передавать крутящий момент на выходе коробки передач на колеса. Эту функцию выполняет мост. Для этого мост соединяется с колесами двумя валами или полупередачами, оснащенными карданными валами.
В переднеприводных моделях автомобилей ось очень часто размещается в одном корпусе с коробкой передач,
Мост обязательно включает в себя дифференциал, этот элемент допускает разницу в скорости вращения между колесами одной оси, на поворотах. Без этого устройства очень сложно пройти поворот, не перекатываясь на ходу. На автомобилях, предназначенных для бездорожья, система блокировки дифференциала (дифференциалов) допускает сцепление с дорогой в условиях нулевого сцепления одного или нескольких колес.
Различают три способа передачи крутящего момента двигателя на колеса: тяговый, маршевый и полноприводный. На переднеприводном автомобиле крутящий момент двигателя передается только на передние колеса, а на заднеприводном — на задние колеса. Если двигатель не расположен сзади, движение передается через трансмиссионный вал. На полноприводном автомобиле эти две системы сосуществуют, чтобы обеспечить максимальную тягу, особенно на бездорожье. В некоторых исполнениях вал, соединяющий переднюю и заднюю оси, оснащен дифференциалом, позволяющим динамически распределять крутящий момент между этими осями.
Контент, на который распространяется лицензия CC-BY-SA. Источник: Статья Как работает автомобиль из французской Википедии (авторы)
Почему электродвигатель? — Автомобили Монсо
Компания Monceau Automobiles решила оснастить наши классические автомобили Mercedes электрической трансмиссией. Но почему мы так поступили? Почему бы просто не восстановить классические автомобили и не сохранить их оригинальные двигатели внутреннего сгорания? Ну, причин три.
В качестве отправной точки мы хотели, чтобы наши клиенты получали отличные впечатления от вождения. Это означает не только плавное вождение, но и беззаботное вождение. Никто не любит ходить к механику, чтобы проверить, в порядке ли его машина. Но в то время как традиционный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) имеет большое количество движущихся частей (сотни), электромобиль имеет только одну движущуюся часть — сам вал двигателя. Это делает электромобиль более надежным, а значит, требует гораздо меньше обслуживания! Больше никаких замен масла, фильтров, периодических регулировок и т.
д. Это облегчение для каждого владельца автомобиля, который любит беззаботную жизнь без ущерба для удовольствия от вождения.
Во-вторых, мы хотели сделать Mercedes SL/SLC более энергичным, чем оригинальная версия. Мы хотели объединить его оригинальную элегантность с самыми современными технологиями, чтобы обеспечить максимально плавное вождение. Электромобиль может двигаться более плавно, чем автомобиль с ДВС, благодаря своей характеристике крутящего момента. Крутящий момент — это вращающая сила, которую может передать двигатель, которая затем передается на колеса. Крутящий момент двигателя всегда зависит от скорости двигателя. Двигатели внутреннего сгорания могут передавать крутящий момент только в ограниченном диапазоне оборотов двигателя, поэтому для переключения передаточного отношения от двигателя к колесам необходима коробка передач. Таким образом, двигатель с ДВС способен обеспечить крутящий момент на колесах на всех скоростях автомобиля.
И последнее, но не менее важное: забота об окружающей среде является горячей темой в наши дни и является одной из основных причин, по которой люди переходят на электромобили. Однако в полном цикле производства этих транспортных средств также выбрасывается много CO2. Следует признать, что извлечение драгоценных материалов для батареи также является процессом с интенсивным выбросом CO2, но исследования показывают, что в течение всего срока службы электромобиль действительно выделяет меньше CO2, чем автомобиль с ДВС.