ENGСложность ради экономии
Журналист. г. Москва
До полного исчезновения двигателя внутреннего сгорания еще далеко. Сохранить его помогают гибридные приводы, основную роль в которых играет именно ДВС, а генераторы и электромоторы помогают «собирать» излишки энергии и расходовать их в нужный момент. Благодаря интеллектуальному управлению и применению электротяги фантастически мощные и быстрые болиды становятся все менее вредными для экологии, и уже поговаривают о том, не снабжать ли их дополнительным шумогенератором, чтобы слышно было, как машина едет... Насколько высокими оказываются затраты на разработку и производство супергибридов, не столь важно, ведь сегодня это больше вопрос престижа для автопроизводителя.
Модульный принцип
Главной героиней выступает новейшая восьмиступенчатая роботизированная коробка с двумя сцеплениями, созданная компанией ZF для Porsche Panamera. Это, по сути, ядро, вокруг которого построены различные виды трансмиссий с продольной переднемоторной компоновкой, – задний и полный привод в традиционном и гибридном вариантах.
Уровень инженерных разработок в новой трансмиссии настолько высок, что поневоле напрашивается сравнение с космическими технологиями. Универсальность применения достигается модульностью конструкции – как у орбитальной станции. Каждый из модулей выполняет определенные функции, он может быть пристыкован или отсутствовать. Так, в полноприводной версии добавляется модуль отбора мощности на переднюю ось – раздаточная коробка с многодисковой муфтой мокрого типа, рассчитанная на продолжительные пробуксовки. А гибридной трансмиссия становится, когда между двигателем и коробкой встраивается модуль, состоящий из электродвигателя, демпфера крутильных колебаний и разделительной муфты с актуаторами. Это не увеличивает габариты коробки передач, но значительно расширяет функционал силового агрегата. Электрический мотор добавляет 400 Нм крутящего момента, а мощностные показатели варьируются от «крейсерских» 55 кВт до максимальных 100 кВт, что позволяет автомобилю в полностью «электрическом» режиме развивать скорость до 140 км/ч. Само собой, этот блок в режиме торможения использует электрическую машину как генератор и обеспечивает рекуперацию энергии, подзаряжая аккумуляторы.
Восьмиступенчатая коробка передач ZF8DT по габаритным размерам получилась не больше семиступенчатой 7DT. Ради компактности пришлось разработать новую конструкцию блоков шестерен с двумя промежуточными и одним выходным валом – уменьшилось количество плоскостей вращения, сократились продольные размеры коробки. Комплекты зубчатых колес, гидравлика, механизмы переключения, стояночное блокировочное устройство и управляющая электроника с ПО неизменны для всех вариантов. Версии разнятся по трем уровням передаваемого крутящего момента (максимум до 1000 Нм) за счет установки различных вариантов модулей двойного сцепления. В новой коробке по сравнению с предшественницей внутренние потери снижены на 28%, а также улучшена скорость переключений. Подбор рядов передаточных чисел таков, что первые шесть передач оптимизированы для динамических показателей, а повышающие седьмая и восьмая ориентированы на экономичность. Стоит отметить и широкий диапазон передаточных чисел – 11,17.Управляющие коробкой ZF8DT «мозги» – это тоже модуль, только внешний, расположенный отдельно от картера для обеспечения более щадящего теплового режима для электроники. Киберразум определяет не только моменты переключения передач и темп, обеспечивая требуемую динамику и экономичность. На нем лежит управление системой смазки, состоящей из двух насосов и направляющей потоки жидкости необходимой интенсивности на зубчатые зацепления в соответствии с их нагруженностью в данный момент. А еще «умная» электроника управляет режимом «Старт-стоп», в нужное время отключая и запуская ДВС.
Сэндвич плюс электрификация колес
Инженеры Honda/Acura придумали полноприводный гибридный силовой агрегат собственной конструкции. Над задней осью своего суперкара Acura NSX они установили продольно ориентированный «сэндвич»: сверху 500-сильная V-образная twin-turbo «шестерка» с рабочим объемом 3,5 л, спаренная с 47-сильным электрическим мотор-генератором, а под ней – девятиступенчатая коробка передач с двумя мокрыми сцеплениями. Ее работа характеризуется нулевыми задержками и настолько плавной сменой ступеней, что о произошедшем переключении догадываешься в основном по изменению тона озвучки работы мотора. От коробки крутящий момент идет на главную передачу, затем через межколесный дифференциал с многодисковой муфтой блокировки (с преднатягом 30 Нм) раздается на задние колеса.
А вот к передней оси никакие валы и шарниры не идут – привод обеспечивается двумя 36-сильными электромоторами, по одному на каждое колесо. Они работают как в тяговом, так и в тормозном режимах, благодаря управляющей электронике принимая активное участие не только в разгоне и торможении, но и в управляемости автомобиля.
Ставки на заднюю ось
Заднеприводный суперкар LaFerrari стал первым гибридом в модельной гамме Ferrari. Размещенный продольно 12-цилиндровый V-образный 800-сильный «атмосферник» передает крутящий момент на семиступенчатую роботизированную коробку передач с двумя сцеплениями Getrag 7DCL750. Цифра «750» указывает допустимый для нее крутящий момент. По конструкции она четырехвальная, аналогичная тем, что применяются и на других моделях Ferrari – «458» и California. К ней в задней части пристыкован163-сильный электромотор, который помогает основному двигателю при разгонах и обеспечивает рекуперацию энергии при торможениях. Такое положение электродвигателя способствует смещению центра масс к задней оси, что хорошо для заднеприводного суперкара, к тому же таким образом он может передавать крутящий момент на главную пару по кратчайшему пути через выходной вал коробки передач (в отличие от McLaren P1, где он проходит через ДВС и коробку передач). Если изучить силовой агрегат LaFerrari более тщательно, можно найти еще один маленький электромотор, пристыкованный к ДВС сбоку. Ничего выдающегося или интригующего – он всего лишь приводит в действие масляный насос.
