РЯДовая АРИФМЕТИКА
Казалось бы, все просто: хочешь динамики – заряжай мотор, увеличивай максимальную мощность. Здесь любой мало-мальски подкованный тюнингер выложит вам целый ворох рецептов. Можно «распилить» цилиндры и увеличить ход поршня – вырастет рабочий объем. Можно улучшить наполнение, облагораживая форму впускных и выпускных каналов и подбирая оптимальные фазы газораспределения. В конце концов можно оснастить двигатель наддувом или пресловутым нитросом... Но здесь есть один момент, который, возможно, многих разочарует. Дело в том, что максимальная мощность (та самая, которую производители с гордостью указывают в технических характеристиках автомобиля) на его динамические характеристики влияет не в первую очередь. Почему? Потому что двигатель отдает свой максимум при конкретном сочетании внешних условий. Во-первых, он должен работать на определенных оборотах. Поэтому, говоря о мощности, обязательно указывают частоту вращения, при которой мотор ее отдает: если в паспорте написано, что двигатель развивает, к примеру, 333 л.с. при 6000 об/мин, то при 5800 или 6200 об/мин будет уже меньше. Второе важное условие, которое не всегда выполняется при обычной езде, – полный газ, то есть до конца открытая дроссельная заслонка. Разгоняться с полностью открытым дросселем не проблема. А вот достичь сочетания обоих условий (а значит, получить от мотора максимум мощности) можно лишь в течение одного почти неуловимого мгновения, когда стрелка тахометра окажется напротив заветной цифры. «Конечно, мощность при разгоне не главное, – подумают некоторые, – здесь куда важнее максимальный крутящий момент». Отнюдь. Наибольший момент, как и пиковая мощность, достигается только при строго определенных оборотах, и при разгоне этот режим оказывается столь же кратковременным. Так вот, для того чтобы автомобиль был резвым, необходимы не просто высокая мощность и момент. Желательно еще, чтобы отдача мотора оставалась высокой во всем диапазоне оборотов. А главная проблема в том, что у двигателей внутреннего сгорания, особенно высокофорсированных, достичь этого невероятно трудно. И получается, что по-настоящему динамичным часто оказывается автомобиль, который имеет пусть и не самый мощный, зато работающий большую часть времени в наивыгоднейших режимах двигатель. Что это за режимы такие? Забегая вперед, вспомним так называемую внешнюю скоростную характеристику двигателя – ту самую, которую снимают на стенде при полностью открытом дросселе. В принципе она довольно точно отражает работу мотора при интенсивном разгоне с «педалью в полу». Сначала по мере роста оборотов крутящий момент и мощность плавно растут. Дальше при определенной частоте вращения (для «среднего» двигателя это 3500–4500 об/мин) момент достигает своего максимума и начинает плавно падать. Но мощность (она пропорциональна произведению текущего крутящего момента на частоту вращения) продолжает увеличиваться – обороты-то растут быстрее! Вскоре их рост перестает компенсировать падение крутящего момента и мощность также начинает уменьшаться – дальше крутить двигатель еще можно (ограничитель сработает чуть позже), но бесполезно. Практическая польза от знания характера конкретного мотора вот в чем. Оказывается, если водителю удается постоянно удерживать стрелку тахометра в промежутке между оборотами максимального момента и максимальной мощности, то разгон получится наиболее интенсивным. А почему, упомянув о внешней скоростной характеристике, мы оговорились, что немного опережаем события, – разве она не имеет отношения к динамике? Имеет, и еще какое. Но о двигателях и методах повышения их мощности – чуть позже. А сегодня мы вспомним об агрегатах, которые позволяют этой мощностью правильно распорядиться. То есть о трансмиссии.
Итак, для наилучшей разгонной динамики трансмиссия должна позволять мотору как можно дольше работать в «правой» зоне шкалы тахометра. В принципе добиться этого несложно: нужно лишь, чтобы передаточные числа каждой из передач были близки друг к другу. Тогда при переключении вверх обороты упадут не намного, мотор вновь окажется «в моменте» и сможет резво ускорять автомобиль. Близкие ступени коробки помогут и при переключении вниз: даже на относительно высокой скорости в случае необходимости можно смело включить пониженную передачу и сделатьразгон более интенсивным, не рискуя при этом выскочить в красную зону на тахометре. Конечно, конструкторы серийных автомобилей знают об этом не хуже нас с вами. Но ряды передаточных чисел стандартных коробок нередко имеют огромные «дыры» между соседними ступенями. Например, самый характерный дефект коробки передач вазовских «девяток» и «десяток» – износ синхронизатора второй передачи. А возникает он в том числе из-за того, что там велика разница между передаточными числами первой и второй ступеней и синхронизатору приходится уравнивать резко отличающиеся угловые скорости первичного и вторичного валов. Достается и водителю: чтобы обеспечить автомобиль сколько-нибудь приемлемым запасом тяги после переключения на вторую передачу, нужно еще на первой, выслушивая рев мотора, хорошенько его «выкрутить». Понятно, вазовские инженеры подобрали такой ряд не со зла. Ведь «гражданский» автомобиль не только должен иметь приемлемую динамику, но и удовлетворять многим другим требованиям. Во-первых, он обязан уверенно развивать максимальную скорость, доступную для мотора данной мощности. Для этого передача, на которой он ее достигает, должна быть достаточно «длинной». Вовторых, автомобиль должен уверенно трогаться на крутом подъеме с полной нагрузкой, а для этого требуются «короткие» низшие передачи.
Искусство создания уникальных агрегатов пошло в народ – на рынке появились многочисленные варианты тюнинговых трансмиссий для «восьмерок», «девяток» и «десяток», разработанные с использованием спортивного опыта. Рядов нынче предлагают множество: «пятый», «шестой», «седьмой», «восьмой», «одиннадцатый», «восемнадцатый»... Отличаются они, естественно, передаточными числами, а значит, и характером, который они сообщают автомобилю. Например, «восьмой» и «двенадцатый» ряды близки к серийному и вкупе с серийными же или слегка форсированными моторами неплохо подходят для относительно неспешной езды. Совсем другое дело – «шестой» и «седьмой». Оба имеют шесть ступеней, прекрасно согласуются с самыми заряженными двигателями и позволяют не просто динамично ездить, но и выступать в соревнованиях. Несмотря на различия, все тюнинговые ряды строятся, в общем, по одному принципу. Низшие передачи здесь существенно «длиннее», то есть более скоростные, чем у серийных коробок. А высшие, наоборот, «короче» и ближе друг к другу. Такой подбор передаточных чисел немного усложняет процесс троганья, зато улучшает поведение автомобиля в разгоне: уже на первой-второй, «выкрутив» мотор до отсечки, можно разогнаться до скорости, где будут вполне уместны четвертая, пятая и даже шестая передачи! Ничуть не менее интересной становится и быстрая езда. Например, если пятая передача уже «в тонусе» и обороты достаточно высоки, можно без проблем перейти даже не на четвертую, а сразу на третью ступень и сделать разгон еще более интенсивным. Устанавливая в коробку новую начинку, следует лишь помнить, что не каждый ряд сможет нормально ужиться с главной серийной передачей. Впрочем, здесь вариантов разработано тоже немало: в стандартный картер можно установить тюнинговые пары с передаточным числом 4,33; 4,5; 4,7; 5,0 и даже 5,125. А еще можно установить так называемую короткую кулису, которая изменяет передаточное отношение привода переключения. Стоит это недорого, зато оперировать коробкой можно будет быстрее. А есть ли варианты еще более экстремальные, нежели простая замена ряда? Оказывается, есть. За отдельную и весьма немалую (порядка 3000 долларов) плату желающим соберут самую настоящую гоночную кулачковую шестиступку. Такая коробка позволяет гонщикам переключаться без выжима сцепления и существенно сокращает время разгона. Но чтобы ездить на «кулачке», одних только денег мало, нужно еще и уметь ей пользоваться. Да и шумит такая трансмиссия примерно как серийная без масла. Можно разве что порекомендовать использование качественной корзины и ведомого диска какой-нибудь надежной фирмы, например LUK. А вот с чем проблемы действительно бывают, так это с дифференциалами...
Казалось бы, какие с ними могут быть сложности? Ведь большинство обычных автомобилей прекрасно ездят с обыкновенными коническими «диферами». Но прелесть тюнинга в том и заключается, что его плоды – автомобили не совсем обычные. И когда появились «восьмерки» с более чем 120-сильными двигателями, стало очевидно, что реализовать такую мощь через два ведущих колеса – не простое дело. Конечно, оптимальный выход – полный привод. Но его использование повлекло бы серьезную переделку всего автомобиля. Выход нашли в применении пусть и не столь радикального, зато проверенного решения – самоблокирующегося межколесного дифференциала. В отличие от традиционного конического он продолжает вращать оба колеса, даже когда одно из них находится на скользком покрытии. Но об этом в следующий раз.