Know-howТРАНСМИССИИ ATVТрансмиссия и двигатель – два взаимосвязанных узла. А в мотовездеходах их взаимодействие разыгрывается по‑особому: очень уж своеобразен этот класс мототехники. Инженеры концерна Honda идут еще дальше, создавая трансмиссии, уникальные даже по меркам ATV.В ДЕБРИ С АВТОМАТОМтекст Евгения ТИМОФЕЕВА, фото из архива редакцииЗаводи и переключай. Японские инженеры вывели ATV (All‑Terrain Vehicle – вездеходные транспорт‑ ные средства) как породу рабочих осликов, позволяющих добираться в отдаленные горные районы во время весенних оттепелей и сезо‑ на дождей, когда крутые горные дороги становились непроходи‑ мыми для обычных транспорт‑ ных средств. Там трехколесные мотовездеходы во многих случаях оказались лучшим способом пере‑ движения. Но на рынке США их восприняли как «аппарат для раз‑ влечений», и для горячих амери‑ канских парней они оказались слишком «вертлявыми»: легко пе‑ реворачивались в повороте. В кон‑ це концов все производители ATV согласились с требованиями аме‑ риканских властей, и в 1988 году продажа трехколесников была прекращена. Совершив очередной круг, процесс эволюции, как и в истории с автомобилями, привел к четырехколесной схеме.Трехколесные модели начала 70‑х годов оснащались несколько доработанными мотоциклетными моторами, сохранив привычные для мотоциклистов органы управления и традиционную цепную передачу на задние колеса. Вот как работает полнопривод‑ ная трансмиссия мотовездехода с поперечно расположенным одно‑ цилиндровым четырехтактным дви‑ гателем и переключением передач по‑мотоциклетному, левой ногой. Непосредственно на коленвале установлено центробежное сцепле‑ ние с пятью подпружиненными гру‑ зами с фрикционными накладками. При увеличении оборотов центро‑ бежное сцепление, работающее в масляной ванне, позволяет ATV плавно трогаться с места. В единый конструктивный узел с центробеж‑ ным сцеплением входит роликовая обгонная муфта. При движении вна‑ тяг она себя никак не проявляет, и центробежное сцепление работает обычным образом. При торможении52moto.zr.ru январь 2011 ВЕРШИНА РАЗВИТИЯ «СТУПЕНЧАТЫХ» ТРАНСМИССИЙ HONDA – HUMAN FRIENDLY TRANSMISSION, В КОТОРОЙ ПРИМЕНЕНЫ ДВА УПРАВЛЯЕМЫХ ГИДРАВЛИКОЙ СЦЕПЛЕНИЯ.январь 2011 moto.zr.ru53 Know-howТРАНСМИССИИ ATVВ «клАССИчеСкой» СхеМе ТРАНСМИССИИ МоТоВезДехоДоВ HondA ДВА СцеПлеНИя: цеНТРобежНое бАРАбАННое НА колеНВАлу И МНогоДИСкоВое ПолуАВТоМАТИчеСкое НА кП.  Схема трансмиссии мотовездехода  Honda TRX90: A – коленвал двигателя;  B – моторная передача; C – коробка передач;  D – автоматическое центробежное сцепление  барабанного типа; E – полуавтоматическое  сцепление дискового типа.D Aдвигателем по мере снижения оборотов коленвала момент, передаваемый центробежным сцеплением, уменьшается, и оно начинает проскальзывать, при этом подпружиненные ролики расходятся, обгонная муфта блокируется и передает весь тормозной момент от колес к валу двигателя. На первичном валу коробки передач расположено еще одно многодисковое сцепление с полуавтоматическим выжимом, разрывающее поток мощности при переключении передач. На выходном валу коробки передач установлен угловой редуктор и «гитара» из двух шестерен, крутящий момент от которых передается соответственно на приводные валы, идущие к главным передачам заднего и переднего мостов. Механизма отключения переднего моста нет, привод на колеса только постоянный полный. В редукторе переднего моста применен конический симметричный дифференциал повышенного трения с фрикционными дисками, поджатыми пружинными шайбами. Доставшееся в наследство от мотоциклов поперечное расположение коленвала на полноприводных ATV требовало установки углового редуктора на выходном валу коробки передач, а это дополнительные механические потери и удорожание конструкции. Поэтому на Honda Foreman 1995 года силовой агрегат развернули, расположив коленвал продольно. Структурная схема трансмиссии осталась прежней: два сцепления, 5‑ступенчатая коробка передач, постоянный полный привод и передний дифференциал повышенного трения.Электрификация. Следующая модель Honda – TRX450ES – вызвала такой интерес, что была признана ATV года. На рынке мотовездеходов взор клиентов все чаще обращался в сторону автомати‑ ческих трансмиссий, и «Хонда» предложила покупателям Honda's Electric Shift (ESP ™) –BE C1970 годПервый в мире ATV – трехколесная Honda US90. 6‑сильный 90‑кубовый моторчик типа Super Cub, жесткие подвески и шины‑ баллоны.1984 год Первый четырехколесный мотовездеход Honda – модель TRX200. До конца года гамма четырех‑ колесных моделей пополнилась версиями 125 и 250 см³.1985 год красивый финал эпохи трехколесников – Honda ATC250R с мощным 38‑сильным двухтактником жидкостного охлаждения, классической 6‑ступенчатой коробкой передач и обычным сцеплением, управляемым по‑мотоциклетному, левой рукой.1986 год Вышел на рынок FourTrax 4х4 (TRX350), первый мотовездеход Honda с постоянным приводом на все колеса и передним дифференциалом повышенного трения.54moto.zr.ru январь 2011 систему электрического привода для переключения коробки передач. Для переключения водителю достаточно нажимать клавиши ВВЕРХ или ВНИЗ на левой рукоятке руля. Такая версия сочетала в себе удобство, свойственное автоматическим трансмиссиям, с надежностью и возможностью эффективно тормозить двигателем, присущими механическим коробкам передач. В 2000 году на модели FourTrax 300 (TRX350FE) передний дифференциал повышенного трения с фрикционными дисками уступил место дифференциалу Sure-Trac, в котором внутреннее трение изменяется в зависимости от величины передаваемого момента. В этом механизме момент передается не коническими шестернями сателлитов, как раньше, а расположенными в пазах корпуса дифференциала шестигранными кулачками. Вместо обычных конических полуосевых шестерен установлены кулачковые диски сложной граненой формы. Количество граней на кулачковых дисках, соединенных с правой и левой полуосями, разное, и, как следствие, различается угол наклона рабочих граней шестигранных кулачков, работающих в контакте с ними. Внутри корпуса дифференциала установлены пружинные шайбы, прижимающие кулачковые диски к расположенным между ними шестигранным кулачкам. При одинаковой скорости вращения передних колес шестигранные кулачки передают крутящий момент от корпуса дифференциала к кулачковым дискам, оставаясь при этом практически неподвижными относительно корпуса дифференциала и поверхности кулачковых дисков. При разной скорости вращения передних колес шестигран-A B  Схема устройства дифференциала     Sure-Trac: A – корпус дифференциала;   B – кулачковые диски; C – радиальный  подшипник; D – упорный подшипник;  E – кулачки; F – пружинные шайбы.CF EDные кулачки начинают перемещаться в пазах корпуса дифференциала, а их рабочие грани двигаются по граням кулачковых дисков. Чем выше момент, передаваемый дифференциалом хотя бы на одно из колес, тем больше силы трения между шестигранными кулачками и кулачковыми дисками. Применение дифференциала Sure-Trac позволило добиться небольшого усилия на руле при повороте передних колес и улучшить проходимость ATV за счет увеличения внутреннего трения в дифференциале при передаче больших крутящих моментов на передние колеса.  Работа дифференциала SureTrac: при разной скорости вращения  передних колес шестигранные кулачки  начинают перемещаться в пазах  корпуса дифференциала, и их рабочие  грани двигаются по граням кулачковых  дисков. Чем выше момент, передаваемый  дифференциалом хотя бы на одно из  колес, тем больше силы трения между  шестигранными кулачками и кулачковыми  дисками, и скорости вращения колес  выравниваются.Коробка передач TRX350FE – обычная пятиступенчатая, с двумя сцеплениями, но переключение передач – с помощью системы ESP™. Работает электрика следующим образом. В зависимости от условий движения водитель для переключения передач нажимает клавиши ВВЕРХ или ВНИЗ на левой рукояткеруля, при этом электронный блок управляет электродвигателем, через шестеренчатый редуктор приводящим в действие полуавтомат выключения многодискового сцепления и храповой механизм, который поворачивает копирный вал, двигающий вилки переключения передач. Выключается электродвигатель по сигналу от датчика угла поворота механизма переключения. Информация о включенной передаче снимается с датчика включенной передачи и контактов датчика реверса и отображается1988 год Начато производство FourTrax 300 и 300 4x4, самых продаваемых ATV всех времен – выпущено более 530 000 квадроциклов этой серии.1995 год Дебютировал мотовездеход Honda Foreman TRX400FW, у которого коленвал одноцилиндрового двигателя расположен по продольной оси машины.1998 годВышел на рынок Honda FourTrax Foreman ES (TRX450ES) с электро­ механическим перек­ лючением передач.2001 годHonda Foreman Rubicon (TRX500FA): 500­кубовый двигатель жидкостного охлаждения с четырех­ клапанной головкой и трансмиссия Hondamatic.2003 годНачаты продажи мотовездехода Honda FourTrax Rincon (TRX650FA), оснащенного трех­ скоростной автоматической трансмиссией с гидро­ трансформатором.январь 2011 moto.zr.ru55 Know-howТРАНСМИССИИ ATVсвои особенности, о них и поговорим. Начнем с нейтрали: оба сцепления в положении «выключено»,  все кулач  ковые муфты коробки передач   разомкнуты, мотовездеход  стоит неподвижно. Для движения  вперед необходимо выбрать желаемый режим работы трансмиссии,  нажимая на расположенные на руле  клавиши, при этом электродвигатель поворачивает копирный вал  в положение 1–2, и вилки, перемещаясь по пазам, вводят в зацепление кулачковые муфты 1‑й и 2‑й передач; при этом управляемая  электроникой гидравлика включает  сцепление «нечетного» первичного  вала. При увеличении оборотов  двигателя сработает центробежное  сцепление, и ATV тронется с места  на 1‑й передаче. Для переключения на 2‑ю передачу достаточно  включить сцепление «четного» ряда передач и одновременно с этим  выключить сцепление «нечетного»  ряда, причем переключение сцеплений можно произвести почти без  разрыва потока мощности (как это  происходит, мы разберем чуть позже при описании работы гидравлической части трансмиссии). Предположим, что ATV двигается на 2‑й  передаче и скорость движения продолжает возрастать, при этом  трансмиссия должна «подготовиться» к включению 3‑й передачи. Для  этого электроника с помощью электродвигателя поворачивает копирный вал дальше в следующее положение, которое в прямом переводе  с ан  глийского можно было бы назвать «промежуточной нейтралью».  Как часто бывает в технической литературе, это всего лишь игра слов:  какая же это «нейтраль», если момент от вала двигателя через шестерни 2‑й передачи передается  к колесам мотовездехода! На са  Силовой агрегат мотовездехода Honda Rancher AT  с коробкой передач HFT.на расположенной на руле приборной панели. Трансмиссия, управляемая ESP™, «развязала» ноги водителям, и тем, кто ездит в условиях  тяжелого бездорожья, это очень  понравилось. Следующий уровень автоматизации  механических коробок передач  ATV – трансмиссия HFT (Human  Friendly Transmission – трансмиссия,  дружественная человеку), примененная на мотовездеходе Honda  TRX420FА. Новый агрегат относится  к классу Dual Clutch Transmission  (DTC) – трансмиссий с двумя сцеплениями. Если быть более точным, то  сцеплений в конструкции три. Одно – уже ставшее классическим  центробежное сцепление с роликовой обгонной муфтой, оно расположено на коленчатом валу и позволяет трогаться с места и тормозить  двигателем, а также два управляемых гидравликой сцепления на  двух расположенных концентрично  (один внутри другого) первичных  валах для включения соответственно   1–3–5 и 2–4 передач и реверса.  Вторичный вал всего один, да  и синхронизаторов нет, передачи  включаются традиционными для  мототехники кулачковыми муфтами. Механизм переключения передач – типа ESP: электродвигатель  через шестеренчатый редуктор  и храповой механизм поворачивает  копирный вал, по пазам которого  пере  мещаются вилки переключения передач. Трансмиссия секвентальная, преселективная (с последовательным переключением  передач и с предварительным  включением следующей передачи),  и алгоритм перемещения вилок  и переключения передач имеет АвтомАтическое дружелюбие.  Схема работы  трансмиссии HFT.  Включена вторая передача  (сплошная красная линия),  подготовлена к включению  третья (прерывистая  зеленая линия).2008 год Публике представлен Honda Big Red – первый ATV концерна типа side-by-side. Трансмиссия выполнена по типу Honda Rincon, но дополнена задним межколесным дифференциалом.2009 год Дебют мотовездехода Honda TRX420FA с трансмиссией HFT, оснащенной двумя сцеплениями.мом деле в этот момент перемещаются вилки и выключают кулачковую муфту 1‑й передачи, и при  повороте копирного вала дальше  включают кулачковую муфту 3‑й  передачи, то есть если это и «нейтраль», то только для первичного  вала «нечетного» ряда передач.  После чего копирный вал занимает  положение 2–3, при котором ATV  продолжает двигаться на 2‑й передаче, но уже включена кулачковая  муфта 3‑й передачи, процесс подготовки к переключению на следующую передачу закончен, и для перехода на 3‑ю передачу достаточно  включить сцепление «нечетного»  ряда передач и одновременно  с этим выключить сцепление «четного» ряда. Таким образом, управляющая трансмиссией элек  троника,  исходя из условий движения, пытается «предвидеть», какую передачу придется включать следующей,  и заранее готовится к процессу пе-реключения. Переключение остальных передач как «вверх», так  и «вниз», происходит аналогичным  образом. Гидравлическая схема трансмиссии проста и красива. Два масляных насоса: один перекачивает  масло, другой обеспечивает смазку  деталей двигателя и трансмиссии  и создает рабочее давление для  работы гидравлики, управляющей  сцеплениями. Сцепления многодисковые, работающие в масле, без  давления масла находятся в выключенном   положении. Для включения сцепления необходимо подать давление масла, при этом  переместится поршень и сожмет  диски сцепления.   Управляют работой два электро  гидравлических  клапана и четыре чисто гидравлических клапана. Линейный клапан,  управляемый электрическим соленоидом, перекроет подачу масла  при возникновении аварийных режимов работы трансмиссии. Управляет работой сцеплений переключающий соленоидный клапан: когда 56moto.zr.ru январь 2011 он открыт, проходящее через него масло перемещает переключающий клапан в левое по схеме положение, при этом давление масла подается на сцепление «четного» ряда, и ATV может двигаться на 2–4 передаче или реверсе. При этом левый по схеме дросселирующий контрольный клапан находится в открытом положении, и давления на сцеплении 1–3–5 передач нет. Для включения сцепления «нечетного» ряда передач необходимо подать напряжение на переключающий соленоидный клапан, при этом он закроется, под действием пружины переключающий клапан переместится в правое по схеме положение, переключив тем самым масляные магистрали. Теперь масло, поступающее под давлением на сцепление «нечетного» ряда, начнет перемещать поршень, по мере сжатия пружины давление в масляной магистрали будет возрастать, и как только зазор между дисками будет выбран и диски сцепления сойдутся, величина давления начнет быстро увеличиваться. Под действием возросшего давления масла переместится шток контрольного дросселирующего клапана, откроется канал для быстрого сброса давления масла из полости поршня сцепления «четно-го» ряда передач, и сцепление выключится. В такой схеме переключения сцеплений есть момент, при котором сцепления работают с частичным перекрытием: диски включаемого сцепления уже сошлись, и лишь после этого выключается сцепление, работавшее ранее; при дальнейшем повышении давления масла включаемое сцепление примет на себя передачу крутящего момента. Эта характерная осо­ бенность конструкции позволяет переходить с передачи на передачу очень быстро и мягко, почти без разрыва потока мощности. Двигатель нового TRX420FА инжекторный, и, как следствие, увеличилось количество информации, поступающей в электронный блок управления работой двигателя и трансмиссии. Да и сами алгоритмы управления трансмиссией становятся все сложнее. При движении по дорогам в автоматическом режиме в любой момент ускорение может смениться торможением. На бездорожье еще сложнее: даже водитель, зрительно оценив ситуацию, далеко не всегда может правильно и вовремя выбрать нужную передачу. У мотовездехода пока что глаз нет, а хоть бы и были, нетуверенности, что они разглядят крупный камень в заполненной водой колее. Поэтому не стоит требовать от электроники невозможного: если трансмиссия подготовилась к включению следующей передачи, то переключение произойдет быстро и мягко, но если вследствие изменившихся условий движения приходится вносить коррективы и включать другую передачу, то это потребует несколько большего времени. Человеку свойственно ошибаться, и чтобы предотвратить полом­ ки трансмиссии в режиме ручного переключения передач (ESP), электроника может отменить или не выполнить ваши команды в следующих случаях: – при замедлении на 5­й или 4­й передачах с прикрытым дросселем трансмиссия автоматически переключится на низшие передачи; – при низкой скорости движе­ ния нельзя включить передачу выше 3­й; – нельзя переключить транс­ миссию с 1­й передачи в нейтраль, реверс и обратно, если ATV едет слишком быстро. Если при выключении зажигания была включена какая­либо передача, кроме нейтрали, то при включе-автоматизированные трансмиссии «развязали» ноги водителям, и тем, кто ездит по тяжелому бездорожью, это очень понравилось.нии зажигания трансмиссия останется на той же передаче, что и была, а если был включен задний ход, то переключится на нейтраль. Если электроника сочтет, что трогаться с места на включенной в данный момент передаче нельзя, то на приборной панели отобразится соответствующая пиктограмма и ATV не сдвинется с места, пока водитель сам не включит более низкую передачу. Привод на передний мост на данной модели включается вручную, расположенным слева от руля рычагом, который через тросовый привод перемещает кулачковую муфту включения. В режиме 2WD электроника сравнивает информацию с датчиков скорости вращения заднего и переднего мостов и запрещает включать более высокую передачу при значительной пробуксовке задних колес. В арсенале мотовездеходов Honda есть еще два интересных варианта трансмиссии: гидроме­ ханическая и гидростатическая. Но о них мы поговорим в следующем номере.январь 2011 moto.zr.ru57