Daugiau patirties turintys vairuotojai prisimins vos 4 pavaras turinčias automobilių pavarų dėžes. Su laiku, automobiliams tobulėjant, keitėsi ir šis agregatas. Tam, kad pavyktų efektyviau išnaudoti variklio galią, didėjo pavarų skaičius. Mechaninių transmisijų pakopų skaičiaus augimas sustojo ties 6 pavaromis, o automatinės transmisijos gerina rekordus: 7 pavaros – rinkos standartas, nemažai automobilių jau turi 8, 9, kai kurie – netgi 10-ies laipsnių pavarų dėžes, rašoma „Velocitos“ pranešime. Ar daugiau pavarų – išties yra geriau?
Evoliucija
Naujų automobilių vairuotojai jau ima pamiršti, kaip patiems reikia keisti pavaras, nes rinką užkariavo automatinės transmisijos. Jos jau ne vieną dešimtmetį pasižymi greitesniu veikimu ir didesniu našumu nei mechaninės transmisijos. Be to – turi daugiau pavarų.
Mechaninių pavarų dėžių evoliucija sustojo skaičiui 6 atsiradus ant pavarų svirties (yra išimčių, pavyzdžiui, „Porsche 911“ modelis siūlomas su 7 pavarų mechanine transmisija), nes jei jų atsirastų daugiau, būtų tiesiog per daug darbo vairuotojui nuolat „minkyti“ sankabą ir dirbti svirtimi. Tuo metu automatinių transmisijų pavarų skaičius auga.
Dauguma vidutinės klasės automobilių turi 7 pavarų automatines dėžes, tarkime, „Ford“, „Volkswagen“, „Hyundai“ ar „Audi“ modeliai. „Premium“ klasės gamintojai į automobilius montuoja dar daugiau pavarų turinčias transmisijas. Pavyzdžiui – BMW, „Land Rover“ ir „Alfa Romeo“ siūlo automatines 8 laipsnių pavarų dėžes, o „Mercedes-Benz“ – automatines transmisija aprūpina net 9 pavaromis.
Netikėtumas, bet daugiausia pavarų turinčia transmisija gali pasigirti „Ford“. Į „Ranger Raptor“ ir „Mustang“ modelius montuojama dėžė turi net 10 pavarų. Ar pavarų gali būti per daug?
Kuo daugiau – tuo geriau
„Kai kalbame apie pakopines pavarų dėžes, nesvarbu, ar jos mechaninės, ar automatinės: teoriškai geresnė bus ta, kurioje yra daugiau pakopų, nes didesnis perdavimo skaičių eilės tankis leis laisviau rinktis, kuriame sūkių diapazone turėtų dirbti variklis. Nes kai turi mažiau pavarų, privalai turėti elastingesnį didesnio darbinio tūrio variklį.
Mažinant variklių darbinį tūrį, jie tampa ne tokie dinamiški, bet tai galima kompensuoti pavarų skaičiumi. Iš principo, kuo daugiau pavarų, tuo geriau gali išnaudoti variklį priklausomai nuo to, ko tau reikia: sukimo momento ar ekonomijos“, – aiškina technikos specialistas, žurnalo „Profi Lietuva“ vyriausiasis redaktorius Dainius Šišlavas.
Vidaus degimo variklis dirba plačiame sūkių diapazone, tačiau, tachometro rodyklei kylant į viršų, kardinaliai keičiasi jo savybės. Esant žemesniems sūkiams jis veikia ekonomiškai, tačiau neturi galios, esant didesniems sūkiams išvysto didžiausią savo pajėgumą, tačiau kartu reikšmingai padidėja degalų sąnaudos.
Pavarų dėžė leidžia važiuojant skirtingu greičiu suderinti skirtingas variklio charakteristikas. Tad kuo didesnis perdavimų skaičius, tuo geriau galima suderinti variklio charakteristikas.
Štai 10-ies laipsnių pavarų dėžė sportiško pikapo „Ford Ranger Raptor“ 3 litrų V6 varikliui bekelės trasoje dėl trumpų perdavimų leidžia kone visą laiką išlikti didžiausią galią užtikrinančiame sūkių diapazone. O magistralėje 10-a pavara jam suteikia galimybę skrieti ekonomiškai, nes variklis dirba palaikant žemus sūkius.
Reikalingas aukso viduriukas
Jeigu didesnis pavarų skaičius yra geriau, kodėl dauguma gamintojų vis dar apsiriboja transmisijomis su vienaženkliu pavarų skaičiumi?
„Problema yra pavarų dėžių konstravimo ypatumai, nes kuo daugiau pavarų – tuo daugiau krumpliaračių, didėja mechanizmas. Pavyzdžiui, su „Raptor“ yra paprasčiau, nes jis yra klasikinės konstrukcijos (variklis priekyje, montuojamas išilgai, – aut. past.), todėl pavarų dėžę galima įdėti išilgai. Kai variklis įtvirtintas skersai, yra ribota pavarų dėžės erdvė: didindamas pavarų skaičių turi smulkinti krumpliaračius, kad jie išsitektų ribotoje erdvėje. Dėl to atitinkamai kenčia patikimumas“, – paaiškina D. Šišlavas.
Taigi, kai „premium“ gamintojai konstruoja didelius limuzinus ar SUV su ilgais variklio gaubtais, didelio darbinio tūrio variklius su 6, 8 ar netgi daugiau cilindrų montuoja išilgai, o pavarų dėžę paslepia po prietaisų skydeliu. Mažų automobilių gamintojams tenka sudėtingesnė užduotis kuo geriau išnaudoti erdvę.
Ne veltui išpopuliarėjo variklių montavimas skersai automobilio. Taip yra sutaupoma vietos salone. Tačiau pavarų skaičius transmisijoje dėl to mažėja, nes pavarų dėžė įtaisoma prie variklio.
Štai „Ford Puma“ priekyje turi 3 cilindrų 125 AG variklį ir 7 laipsnių automatinę pavarų dėžę. Šis gamintojas gali pasigirti vienu mažiausių variklių blokų rinkoje – 1 litro darbo tūrio „Ecoboost“ agregatas telpa ant A4 popieriaus lapo, šalia jo teoriškai būtų galima sutalpinti ir 8 laipsnių pavarų dėžę, tačiau 7 pavaros šiam gamintojui yra optimalus skaičius, leidžiantis iš variklio išpešti gerą dinamiką ir menkiausias degalų sąnaudas neaukojant transmisijos patikimumo mažinant pavarų krumpliaračius.
Dėl tokios konstrukcijos vos 4,186 m ilgio miesto krosoveryje gali patogiai sutilpti 4 suaugę asmenys, be to, jis pasižymi didžiausia klasėje 456 litrų bagažine.
Idealus variantas – begalybė pavarų
Vis dėlto pakopinės transmisijos nėra idealios, jos turi ribotą pavarų skaičių, kurio dėl automobilio konstrukcijos ypatybių jau nelabai yra kur plėsti.
„Atsakymas į šiuos klausimus yra bepakopė transmisija, nes jos perdavimo skaičius yra begalinis. Ji derina variklio sūkius prie esamos apkrovos, kad šis veiktų ekonomiškiausiai“, – teigia D. Šišlavas.
Pasak specialisto, bepakopės transmisijos technologija geriausiai tinka tikriesiems hibridams, kur reikia sujungti du galios srautus, atkeliaujančius iš vidaus degimo variklio ir elektros motoro. Bepakopė transmisija tą daro per planetinę pavarą. Tokią technologiją dažniausiai taiko japonų automobilių gamintojai, ypač garsūs yra „Toyota“ hibridai.
Tačiau jei tai yra kone tobuliausias variantas, kodėl jo nesirenka kiti gamintojai?
„Visų pirma, tarp Europos gamintojų dar nedaug kas gamina tikruosius hibridus. Kitas dalykas – tai itin sudėtinga transmisija. Nors jos veikimo principas gana elementarus, bepakopis variatorius patiria labai dideles kontaktines apkrovas, kur diržas liečiasi su skriemuliu. Tokie mechanizmai yra beprotiškai sudėtingi, jų gamyba reikalauja tikslumo. Ir nors jie dažniausiai poruojami su mažesnio darbinio tūrio varikliais, pačios transmisijos – iš aukštųjų technologijų srities“, – sako žurnalo apie techniką redaktorius.
Dėl šių priežasčių dauguma Europos gamintojų net ir kurdami hibridus lieka prie įprastų pakopinių transmisijų. Tarp Vakarų šalių gamintojų bepakopių transmisijų galima rasti hibridiniuose „Ford“ modeliuose, tiek tikrojo hibrido, tiek įkraunamojo hibrido versijose.
