Как добавить в автомобиль седьмую передачу, чтобы повысить экономию топлива?

Я делал это не раз.

Замена заднего моста/дифференциала/главной передачи

Это шестерня с передаточным числом от 2,73:1 до 5,00:1. Она расположена в

• ваша живая задняя ось, если это одна большая деталь


• ваш задний редуктор, если у вашего автомобиля независимая задняя подвеска (карданные валы выходят из центральной опоры)


• В нижней части трансмиссии переднеприводного автомобиля находится механизм, для доступа к которому необходимо разобрать трансмиссию. В этом случае изменение передаточного числа может оказаться нецелесообразным или невозможным.

Таким образом вы не добьётесь увеличения коэффициента на 30 %. Но у вас не возникнет проблем с увеличением коэффициента на 10 %, и я сильно сомневаюсь, что вам нужно больше. Люди*, которые проектировали вашу машину, не идиоты.

Я всегда водил более простые автомобили, поэтому при замене задней части мне всегда приходилось таскать на себе заднюю ось по свалке после того, как я определял передаточное число, вращая колесо.

Переключите передачу

Этот способ немного сложнее, потому что требует множества специфических исследований, особенно если автомобиль выпущен после 1996 года. Кроме того, это работает только с механической коробкой передач; автоматическая коробка очень тесно интегрирована с бортовым компьютером, и это было бы невероятно сложной задачей.

Вам нужно найти коробку передач, которая обладает всеми необходимыми для вашего автомобиля характеристиками и физически подходит
— двигателю
— раме
— полуосям
— электрическим элементам управления, необходимым для системы OBD, блокировки стартера, переключателя реверса и т. д.

Для этого требуется мастерство, которое не всегда похоже на обычное тюнингование. Скорее всего, вы будете привязаны к одному поставщику, и вам останется только выяснить, на какой свалке есть нужная вам коробка передач.

Правильная настройка электрооборудования имеет решающее значение как для того, чтобы автомобиль работал (включались фонари заднего хода), так и для того, чтобы он проходил техосмотр в 12 штатах и не загорался индикатор SES. Важно не просто «терпеть» постоянно горящий индикатор SES, а сделать так, чтобы он гас, предупреждая вас о новой реальной проблеме.

Добавьте внешний овердрайв

Это устаревший метод, который работает только на автомобилях с задним приводом, поэтому я лишь вкратце расскажу о нём.

Замените двигатель

Серьезно. Закон о смоге и все такое. В целом, вам разрешено устанавливать в свой автомобиль любой двигатель, класс обслуживания которого соответствует вашему или выше (автомобильный двигатель в грузовике, ок) и год двигателя > = год автомобиля.

На самом деле в наше время, когда есть OBDII и смог, для этого нужно заменить всю силовую установку, топливную магистраль, промежуточный вал, клеммы аккумулятора и шланги радиатора. Я тоже делал это на совершенно разных моделях, и это был титанический труд (вы бы ни за что не стали платить кому-то за эту исключительно утомительную и требующую исследований работу). Несмотря на то, что я вообще не трогал силовую установку, там было около 20 цепей, которые «проходили через брандмауэр», и каждую из них нужно было адаптировать под автомобиль.

В те времена, когда Ford Festiva/Aspire ещё выпускался, владельцы Miata часто устанавливали двигатель Festiva (или просто 2-клапанные головки) для значительного снижения расхода топлива, конечно же, в ущерб мощности. Любители хот-родов, считавшие, что Festiva — хорошая отправная точка для повышения производительности, с радостью снимали с них 4-клапанные головки. В этом случае коробки передач были электрически совместимы, поэтому проводка оставалась на двигателе.

При грамотной замене двигателя в Калифорнии можно пройти техосмотр. (В случае с Miata/Festiva можно пройти техосмотр на Festiva с двигателем 'Vette LS1. На самом деле квоты на выбросы устанавливаются по годам, а не по массе транспортного средства.)

* они в Детройте. Серьезно. Все мировые производители имеют инженерные отделы в пригородах Детройта, в том числе те, кто даже не выпускает продукцию для североамериканского рынка. Там есть и кадровый резерв, и возможности для создания прототипов, а также офисы всех мировых поставщиков. Это автомобильный Давос.

Короткий ответ: добавление 7-й передачи к 6-ступенчатой коробке передач — не лучший способ решения проблемы. Это будет очень дорого стоить и потребует больших трудозатрат. Звучит просто, но это не так.

Однако вы можете достичь своих целей другими способами.

1) Замена на другую 6-ступенчатую коробку передач. Многие автопроизводители используют одни и те же трансмиссии в разных автомобилях с небольшими отличиями. Одним из таких отличий обычно является передаточное число в коробке передач. Volkswagen делает это в моделях GTI/Beetle/Jetta GLI. У GTI самое агрессивное передаточное число (самый низкий расход топлива), в то время как у GLI и Beetle оно другое, больше ориентированное на расход топлива (и чтобы они не конкурировали по характеристикам с GTI). Можно просто заменить коробку передач GTI на GLI или Beetle Trans.

Вы также можете обратить внимание на более ранние модели того же автомобиля. Иногда коробки передач совместимы и предлагают разные варианты переключения передач

2) Вы можете заменить шестерни или самую высокую из них, чтобы повысить экономию топлива. Это можно сделать с помощью примера VW GTI/GLI/Beetle, который я привёл выше. Результат будет таким же.

3) Самый простой способ снизить обороты двигателя на высоких скоростях — установить шины большего размера. Однако при этом автомобиль немного приподнимется, что противоречит нашей цели — экономии топлива.

Есть и множество других способов повысить расход топлива, например, использовать шины с низким сопротивлением качению (LRR), лёгкие диски, аэродинамические модификации, следить за техническим состоянием автомобиля и т. д.

Нет ничего плохого в том, чтобы выжать из своего автомобиля ещё немного миль на галлон. Я предлагаю вам заглянуть на ecomodder, где эти темы обсуждаются подробно.

Вместо того чтобы добавлять передачи, не рассматривали ли вы возможность увеличить передаточное число за счёт использования колёс/шин немного большего размера?

Это позволит снизить обороты на высшей передаче при той же скорости движения, но при этом все передачи станут немного выше, так что при трогании с места на первой передаче будет легче заглохнуть.

Это также повлияет на работу задней передачи.

Ещё один момент: если у вас полноразмерное запасное колесо, то оно будет немного меньше четырёх колёс на автомобиле. Если у вас компактное запасное колесо, то оно будет намного меньше, что приведёт к ухудшению управляемости и износу шин.

Если вы немного приподнимете автомобиль, это может оказаться не лучшей идеей. Машина станет немного выше, что немного увеличит крены кузова в поворотах.

Кроме того, показания спидометра и одометра теперь будут занижены на несколько процентов. Это можно исправить, заменив приводной механизм на тросе спидометра, который подходит для ваших колёс.

Наконец, в вашем регионе может потребоваться повторная сертификация транспортного средства в связи с изменением размера шин. Ваша страховая компания также должна быть проинформирована об изменениях.

• Это, конечно, не ответ, но он затрагивает суть вопроса и приводит к тому же результату.

Здесь есть несколько ответов, в которых говорится, что добавление 7-й передачи для экономии топлива невозможно, но ни один из них не отвечает на теоретический вопрос о добавлении этой дополнительной передачи в механическую коробку передач! Так что давайте разберёмся.

Сначала вам нужно убедиться, что в вашей коробке передач достаточно места для установки 7-й передачи (и селектора переключения передач!). Если места недостаточно, вам нужно будет модифицировать корпус коробки передач. Если модифицированная коробка передач мешает чему-то в моторном отсеке или туннеле коробки передач, вам придётся модифицировать это место, чтобы установить новую коробку передач. Наконец, вам нужно будет удлинить валы коробки передач, чтобы они по-прежнему были правильно закреплены на корпусе коробки передач (подсказка: скорее всего, вам придётся самостоятельно изготовить валы).

Затем вам нужно будет добавить новую 7-ю передачу. Или, точнее, если вы хотите, чтобы ваша 7-я передача работала на 1400 оборотах в минуту при скорости, на которой 6-я передача работала бы на 2000 оборотах в минуту, то вам понадобится пара шестерён с соотношением количества зубьев, которое составляет 0,7 от соотношения вашей 6-й передачи. То есть, если у вас было передаточное число 6-й передачи 0,5, то вам понадобятся новые шестерни с передаточным числом примерно 0,35. В зависимости от конструкции вашей коробки передач эти шестерни могут располагаться на промежуточном и выходном валах. Или у вас может вообще не быть выходного вала (иногда промежуточный вал напрямую соединяется с дифференциалом), тогда они будут располагаться только на входном и промежуточном валах. Но эта деталь, скорее всего, не имеет значения, потому что, скорее всего...

Вам понадобится новая вилка переключения передач. И кольцо переключения, и, возможно, синхронизатор. Они будут установлены рядом с 7-й передачей, которая будет свободно вращаться. Да, кстати, соответствующая 7-я передача, которая входит в зацепление с вышеупомянутой, должна быть шлицевой и крепиться к любому валу, на который она устанавливается. Таким образом, если вы хотите, чтобы шестерня первичного вала вращалась свободно, то селекторный хомут и синхронизатор будут располагаться рядом с ней, соединяя её с первичным валом, а шестерня промежуточного вала будет закреплена на его валу. Если вам повезёт, вы сможете повторно использовать вилку и хомут селектора заднего хода, что может избавить вас от некоторых хлопот на следующем этапе.

Следующий шаг — модификация рычага переключения передач на коробке, а также на рычаге переключения передач, который вы будете использовать в автомобиле. По сути, вам нужно сделать так, чтобы при перемещении рычага переключения передач в сторону вы могли управлять новой вилкой переключения 7-й передачи, а при перемещении рычага переключения передач вперёд или назад вилка переключения передач перемещалась и включала 7-ю передачу. Принцип работы зависит от конструкции автомобиля, но его довольно легко понять, если посмотреть, как выбираются другие передачи, как в этом примере.

Как только вы всё это сделаете, в вашем автомобиле наконец-то появится рабочая 7-я передача! Но, скорее всего, как уже упоминалось, вам придётся перепрограммировать или настроить ЭБУ, чтобы он распознавал новую передачу. Опять же, это зависит от вашего автомобиля... в худшем случае вам, возможно, придётся приобрести отдельный ЭБУ, который будет поддерживать произвольное количество передач! А может быть, вам вообще ничего не придётся делать...

Но это ещё не всё: вам нужно убедиться, что ваш автомобиль действительно стал более экономичным с новым передаточным числом на скорости 100 км/ч (иначе вся ваша работа будет напрасной)! Фактором, определяющим это, является удельный тормозной расход топлива вашего двигателя (сокращённо УТРТ). На самом деле у нас даже есть вопрос на этом сайте, посвящённый объяснению того, что это такое. Если окажется, что ваш двигатель менее эффективен на 1400 оборотах в минуту, вам придётся заново настроить его, чтобы он работал. Это может означать изменение конструкции впускного коллектора для подачи воздуха на низких оборотах, корректировку профилей кулачков или фаз газораспределения или даже изменение соотношения диаметра цилиндра и хода поршня в вашем двигателе (что обычно означает просто увеличение хода поршня). Но я предлагаю вам задать новый вопрос, если дело дойдёт до этого.

Вот в чём суть. Неудивительно, что, как и предполагалось в других ответах, это довольно сложно, хотя с механической коробкой передач обычно работать проще всего. Но если вы всё же решите взяться за эту задачу, обязательно сообщите нам! Я уверен, что это будет очень интересный (и, возможно, немного бессмысленный) проект! Я также добавлю ссылки на этот пост, чтобы подробнее раскрыть соответствующие темы, когда у меня будет время (мне и так потребовалось немало времени, чтобы написать это). А пока, если вы не понимаете, что всё это значит, эта статья на сайте HowStuffWorks объясняет практически всё.

Если ваша цель (как вы и сказали) — снизить обороты двигателя на заданной скорости на высшей передаче, то есть несколько способов сделать это без добавления в трансмиссию дополнительной передачи.

Самый простой способ — просто установить шины большего размера, возможно, на колёса большего диаметра. Другой ответ, в котором предлагается этот способ, был отклонён, но на самом деле это дешёвый и эффективный метод. Однако в лучшем случае вы получите прибавку в несколько процентов, если только не измените радикально колёсную нишу или не поднимете автомобиль. Обратите внимание, что этот метод повлияет на калибровку спидометра и одометра.

Если у вас заднеприводный автомобиль, более радикальным методом будет изменение передаточного числа дифференциала. На автомобилях Ford это можно сделать без особых усилий. Многие владельцы Ford, ориентированные на участие в соревнованиях, поступают наоборот: устанавливают дифференциал с меньшим передаточным числом. Как и в случае с заменой шин, этот метод повлияет на калибровку спидометра и одометра.

Если ваша трансмиссия оснащена блокирующим гидротрансформатором, возможно, для другой модели, вы можете попытаться найти его. Шансы невелики, но в некоторых автомобилях, например в Crown Victory Police Package, устанавливались блокирующие дифференциалы, в то время как в Grand Marque с таким же двигателем и трансмиссией их не было. Для этого не потребуется перенастраивать спидометр и одометр.

Наконец, если вы готовы отремонтировать коробку передач, вы можете спросить у мастера, можно ли установить более высокую верхнюю передачу. Если коробка передач использовалась во многих моделях в разные годы, то это вполне возможно. Этот способ также не требует повторной калибровки спидометра и одометра.

Раньше это было довольно распространено: в 1960-х и 1970-х годах люди устанавливали электронную (или механическую) повышающую передачу в задней части 4-ступенчатой коробки передач, чтобы получить дополнительную передачу (обычно две, так как она работала и на 3-й, и на 4-й передаче, хотя на многих автомобилях разница между повышающей 3-й и прямой 4-й передачей была незначительной).

Однако на многих современных автомобилях, если не на всех, это вряд ли возможно по нескольким причинам:

• Большинство современных автомобилей имеют передний привод, поэтому в коробке передач нет выходного вала, а привод идёт непосредственно на дифференциал (хотя некоторые ранние 5-ступенчатые коробки передач для переднеприводных автомобилей представляли собой просто предыдущие 4-ступенчатые коробки с дополнительным болтом сбоку для того же эффекта)




• В современном моторном отсеке нет дополнительного места для установки дополнительных компонентов.




• Электроника, встроенная в современные автомобильные двигатели, может выйти из строя




• В любом случае это того не стоит, поскольку современные коробки передач спроектированы таким образом, чтобы максимально точно соответствовать характеристикам двигателя. Таким образом, на высшей передаче двигатель будет работать на оптимальных оборотах при типичной крейсерской скорости. Это гораздо проще сделать с 6 передачами, чем с 4. Использование повышающей передачи, о которой я упоминал выше, во многом совпало с распространением автомагистралей и других скоростных дорог, что позволило увеличить крейсерскую скорость, необходимую для таких дорог.

TL;DR: если вам действительно нужно, попробуйте изменить передаточные числа. Но на самом деле вам нужен новый автомобиль с автоматической коробкой передач.

Автомобиль с 6-ступенчатой коробкой передач должен быть довольно современным (не старше 15 лет). Это означает, что автомобиль очень точно настроен и откалиброван для работы в целом и полностью управляется электроникой, что гораздо сложнее, чем модернизация чисто механического автомобиля. По сути, у вас есть только один вариант (у вас был бы ещё один, если бы вы хотели перейти с 5-ступенчатой коробки передач на 6-ступенчатую), который, скорее всего, приведёт к сбоям в работе автомобиля, сделает его использование на дорогах незаконным (в зависимости от региона), аннулирует все гарантии, приведёт к нестабильному поведению автомобиля в определённых обстоятельствах, преждевременному износу трансмиссии и даже может привести к тому, что ваш автомобиль перестанет соответствовать всё более строгим нормам по выбросам выхлопных газов. Тем не менее, звучит интересно, давайте сделаем это!

Единственный вариант, который у вас есть, — это изменить передаточные числа. Вы не можете установить другую коробку передач, так как модернизация обойдётся слишком дорого (потребуется не только заменить корпус коробки передач, направляющие рычага, систему тяг и систему управления трансмиссией, но и постоянно переключать рычаг на седьмую передачу, а если вы одолжите машину неопытному водителю, последствия могут быть фатальными).

На самом деле это может быть довольно просто (изменить передаточные числа, не убивая при этом своих пассажиров!), потому что современные автомобили (на базе европейских платформ, о которых я немного знаю) имеют стандартизированные коробки передач для многих моделей и комбинаций двигателей, где единственное отличие заключается в передаточных числах. Так что вам нужно будет только приобрести одну или две коробки передач с нужными вам передаточными числами, заменить шестерни, синхронизаторы и их комплектующие, возможно, изготовить новый вал или два, и всё готово.

В зависимости от марки и модели ESP и другие системы управления могут неправильно интерпретировать соотношение мощности двигателя, оборотов двигателя и фактической скорости, и вам нужно будет либо отключить неисправные системы (скорее всего, они отключатся автоматически и загорится контрольная лампа), либо немного подкорректировать настройки ЭБУ (блока управления трансмиссией). Современные автомобили, как правило, усложняют эту задачу, но чем старше ваш шестиступенчатый автомобиль, тем проще квалифицированному специалисту обновить ЭБУ до новых значений.

(Кстати, я давно думал о том, как оптимизировать механическую коробку передач в моей машине, так что спасибо, что поделились этой идеей, чтобы я мог дать на неё правильный ответ!)

Правильное решение

Большинство европейских автопроизводителей предлагают автоматические коробки передач с сухим или мокрым сцеплением. Возможно, вы читали или слышали о том, что автоматические коробки передач неэффективны, но это касается только традиционных гидродинамических коробок. В современной европейской коробке передач, например в DSG от Volkswagen, есть 8 передач и пара сухих сцеплений. «Автоматическая» означает, что за вас работает робот, который переключает передачи, и делает он это довольно хорошо и комфортно. Вам нужны две дополнительные передачи (вы покупаете одну и получаете вторую в подарок!), без ущерба для эффективности (за исключением отсутствия рычага переключения передач, система такая же, как в механической коробке). Автомобиль будет переключать передачи за вас с высокой степенью оптимизации, что ещё больше повысит экономию топлива и экологичность.

Теоретически эта идея может сработать (по сути, для этого и нужна 7-я передача в Porsche 991), и если вы сможете найти 7-ступенчатую коробку передач с нужными передаточными числами, которая подойдёт для вашего автомобиля, вы сможете поменять их местами и заменить рычаг переключения передач, селектор и т. д., чтобы они соответствовали друг другу.

Однако в реальном мире... вышеупомянутые 991 и Corvette Z06 — единственные известные мне автомобили с 7-ступенчатой механической коробкой передач, и вероятность того, что она подойдёт к чему-то ещё, в лучшем случае невелика. И даже если она подойдёт, это будет недешёво — тысячи и тысячи долларов.

Таким образом, ваши шансы сэкономить хоть сколько-нибудь денег за счёт повышения экономичности ничтожно малы, а шансы сделать это по сравнению с заменой автомобиля на более экономичный практически равны нулю.

Что касается того, почему 7-ступенчатые коробки передач встречаются так редко, то здесь всё немного сложнее. Идея крейсерской или «повышающей» передачи для экономии топлива не нова, и многие 5- и 6-ступенчатые коробки передач на протяжении многих лет использовали эту функцию. На самом деле вполне вероятно, что ваш автомобиль уже использует эту функцию!

Если говорить конкретно о добавлении 7-й передачи, то, помимо очевидных факторов, таких как увеличение сложности, веса и стоимости, есть и другие проблемы. 7-я передача не позволяет использовать селектор с H-образной схемой переключения, и люди жаловались на эту проблему в Porsche.

Кроме того, стоит обратить внимание на эффективность двигателя: двигатель внутреннего сгорания всегда работает наиболее эффективно при максимальном крутящем моменте, что не означает максимальную топливную экономичность автомобиля! Однако эти показатели взаимосвязаны: в частности, в бензиновых двигателях эффективность двигателя значительно снижается при низких оборотах, и после определенного момента неэффективное использование топлива двигателем начинает преобладать над экономией, достигаемой при низких оборотах.

Как отмечает @SteveMatthews в комментариях, это зависит от марки и модели автомобиля. Однако, чтобы ответить на ваш вопрос прямо, скажу, что вы не можете просто «добавить» ещё одну передачу. Коробка передач в большинстве случаев устроена так, как она устроена. Вы не сможете просто «добавить» ещё одну передачу, потому что для неё там нет места. Они не рассчитаны на большее количество передач.

Однако есть несколько способов обойти это ограничение. Если автомобиль заднеприводный, можно установить устройство под названием понижающая/повышающая передача от Gear Vendors. Оно подключается к выходу существующей трансмиссии и при активации может обеспечивать понижающую передачу (как понижающая передача в раздаточной коробке для полного привода), чтобы увеличить крутящий момент, или повышающую передачу, которая увеличивает выходную мощность трансмиссии, делая именно то, что вы предлагаете. (ПРИМЕЧАНИЕ: я не имею никакого отношения к этому продукту.)

Другой способ частично решить эту проблему — установить на автомобиль шины большего размера. Чем больше шина, тем большее расстояние она проходит за один оборот. Это означает, что при заданной скорости ваши обороты будут ниже. Обратите внимание, что в этом случае вы ограничены пространством в колёсной нише и доступным крутящим моментом двигателя.

Возможно, есть другой вариант — заменить саму коробку передач. Это во многом зависит от производителя автомобиля и от того, что он создал и что может подойти для вашего автомобиля. Обратите внимание, что в большинстве случаев главная передача расположена примерно одинаково, в зависимости от двигателя. Это значит, что даже если в другой коробке передач больше передач, ваш двигатель будет вращаться примерно с той же скоростью, чтобы достичь того же результата. Если у вас есть средства, вы можете установить в свой автомобиль другую коробку передач, но из-за затрат на материалы, работу и время для большинства людей это нецелесообразно. Проще/дешевле/лучше просто купить другой автомобиль с более экономичным расходом топлива.