Почему в автоматических коробках передач нет нейтральной передачи?
Я читал о том, что современные автоматические коробки передач сокращают подачу топлива в двигатель на спусках, тем самым повышая топливную экономичность при спуске с большого холма на передаче, а не на нейтральной скорости. Однако в ходе собственных экспериментов с автомобилем, который показывает текущий расход топлива (в виде мгновенного расхода в милях на галлон), я обнаружил, что это не всегда так и топливо действительно подаётся в определённые моменты при спуске, по-видимому, когда система определяет, что сопротивление двигателя слишком сильно замедляет автомобиль.
Когда топливо не впрыскивается, на автомобиль действует значительное тормозное сопротивление. При движении под уклон происходит небольшой, но заметный рывок, когда начинается впрыск топлива и тормозное сопротивление исчезает. Такое сопротивление хорошо для езды по шоссе, где, например, можно легко поддерживать разрешённую скорость и даже слегка притормаживать на длинных подъёмах, но при езде по городу оно может привести к значительному снижению экономии топлива. В ходе проведённого мной эксперимента я обнаружил, что расход топлива можно сократить примерно на 10 %, если всегда переключать передачу на нейтральную на спусках, где это не приведёт к превышению скорости более чем на 5 миль в час. Это немало: если бы все водители в США сократили расход топлива на эту величину, это позволило бы сэкономить около 40 миллионов галлонов топлива в день. (источник) Конечно, реальная экономия топлива, вероятно, будет не такой значительной для всех, как для меня. Похоже, что это помогает тем, кто живёт в холмистой местности или часто ездит по участкам, где уклон достаточно крутой, чтобы поддерживать скорость на спуске, но без включённой передачи. В основном это относится к езде по городу. Но, похоже, экономия всё равно достаточно велика, чтобы оправдать затраты на разработку улучшенной программы трансмиссии.
Поэтому мне интересно, почему автоматические коробки передач не предназначены для автоматического выбора нейтральной передачи, ведь так было бы экономичнее с точки зрения расхода топлива? Я не думаю, что проблема в безопасности движения на нейтральной передаче, ведь под управлением компьютера автомобиль может автоматически переключиться на передачу в тот момент, когда будет нажата педаль тормоза или педаль акселератора будет нажата настолько, чтобы преодолеть эффект торможения двигателем. Например, автомобиль уже достаточно умён, чтобы автоматически сбрасывать газ, если вы переключаетесь на нейтральную передачу при включённом круиз-контроле. Неужели никто раньше об этом не думал или просто не хотел улучшать ситуацию? Есть ли серьёзные недостатки, которых я не вижу?
Обновление: Я собираюсь провести более формальное измерение, как только у меня появится такая возможность. Неофициально я взял пару контрольных точек по дороге домой на участке с небольшим спуском, который начался с <1% и увеличился до> 6%.
1200 об/мин, скорость ~56 км/ч, расход топлива = 62
1500–1800 об/мин, скорость ~64 км/ч, расход топлива = 87
в этот момент я въехал на крутой участок холма и нажал на кнопку сбоку от автомата, чтобы двигатель заглох
2000 об/мин, скорость ~77 км/ч, расход топлива на галлон = 150 (это фиксированное значение, на данный момент топливо не расходуется)
Таким образом, это, по-видимому, опровергает утверждение о том, что «когда вы убираете ногу с педали газа и частота вращения двигателя составляет ~1500–2500 об/мин, ЭБУ полностью прекращает подачу топлива в двигатель». Ещё один момент: если я двигаюсь накатом и двигатель работает на холостом ходу, то расход топлива всегда в два раза превышает мою скорость (в милях в час), что указывает на то, что на холостом ходу я расходую 1/2 галлона в час. Таким образом, расход топлива в 87 миль на галлон при скорости 40 миль в час едва ли лучше, чем при холостом ходе, а при скорости 35 миль в час он даже хуже.
Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/53202/why-dont-automatic-transmissions-include-neutral-in-their-range
Для простоты предположим, что переход на нейтральную передачу позволяет сэкономить столько же топлива, сколько при работе двигателя на холостом ходу.
В таком случае разумнее будет дать двигателю поработать на холостом ходу, а не каждый раз переключать его на нейтральную передачу. По той же причине в трансмиссии нет муфты свободного хода. Неподвижное соединение между колесами и двигателем обеспечивает максимальную предсказуемость, что важно для автомобиля или любого другого транспортного средства. Переключение на нейтральную передачу приведет к замедлению реакции при резком нажатии на педаль газа в случае внезапной необходимости. Если он ещё не переключился на нужную передачу, ему придётся синхронизировать обороты двигателя и трансмиссии. Это отнимет драгоценные секунды и создаст ощущение медлительности и небезопасности. Кроме того, это увеличит нагрузку на трансмиссию.