Как грамотно переключать скорость

Казалось бы - что может быть проще переключения передач в автомобиле? Но и эта простая операция требует не только элементарных навыков, но и инженерного подхода.
Обычно каждый водитель экспериментально определяет для себя, в какие моменты следует переключать передачу.
Оказывается, не так трудно установить некоторые общие правила, позволяющие экономить топливо и выиграть время на разгон машины до максимальной скорости.

Популярные немецкие издания для автолюбителей рекомендуют следующий подход к проблеме: допуская, что максимальное ускорение автомобиля двигатель обеспечивает при максимальных оборотах коленчатого вала, определить максимальную скорость движения для перехода с низшей передачи на высшую можно по максимальным оборотам и передаточному отношению.
Вот что это значит применительно к автомобилю марки ВАЗ-2108 (максимальная паспортная скорость 148 км/час, пятиступенчатая коробка передач со следующими передаточными отношениями - первая передача 3,636, вторая 1,95, третья 1,357, четвертая 0,941 и пятая 0,784).
С учетом этого обстоятельства, на прямой передаче максимальная скорость составила бы величину 148×0,784. И тогда:

- на первой передаче
(148×0,784)/3,636=31,91 км/час;
- на второй передаче
(148×0,784)/1,95=59,50 км/час;
- на третьей передаче
(148×0,784)/1,357=85,51 км/час;
- на четвертой передаче
(148×0,784)/0,941 =123,31 км/час;

Однако максимальный крутящийся момент автомобильные двигатели внутреннего сгорания развивают не при максимальных оборотах, а при несколько меньших.
Например, для автомобиля ВАЗ 2108 максимальные обороты коленчатого вала составляют 5600 об/мин, а максимальный крутящий момент двигатель развивает при 3500 об/мин.
Поэтому при повышении оборотов двигателя до 3500 в мин наблюдается прирост крутящего момента с увеличением оборотов, а далее, при оборотах свыше 3500 об/мин, прирост крутящего момента прекращается и наблюдается снижение величины крутящего момента с увеличением числа оборотов коленчатого вала двигателя.
С уменьшением прироста крутящего момента соответственно уменьшается прирост тягового усилия.
А так как ускорение автомобиля в прямой степени зависит от величины крутящего момента, то разгон автомобиля после прохождения двигателем оборотов максимального крутящего момента будет происходить менее интенсивно.
Попробуем пересчитать данные вышеприведенного примера с учетом изложенных соображений и будем производить переключение передач по мере достижения максимального крутящего момента. Тогда максимальная скорость составит:

- на первой передаче
(3500/5600)×31,91 =19,94 км/час;
- на второй передаче
(3500/5600)×59,50=37,19 км/час;
- на третьей передаче
(3500/5600)×85,51 =53,44 км/час;
- на четвертой передаче
(3500/5600)×123,31 =77,07 км/час;

При переключении передач таким образом разгон автомобиля будет происходить все время при работе двигателя на восходящей ветви кривой зависимости крутящего момента от оборотов коленчатого вала, т. е. в условиях наибольшего нарастания тягового усилия и ускорения.
При таком переключении передач время разгона для автомобиля ВАЗ-2108 будет минимальным.
Нетрудно повторить вычисления для других марок автомобилей и других двигателей. Расчетные величины сведены в таблицу.

Нетрудно определить расчетные величины максимальных скоростей для переключения с низшей на высшую передачу для других марок автомобилей. Для этого нужно знать паспортные данные автомобиля и воспользоваться следующей формулой:
W_{i пркл}=W_{пасп. макс}×(N_{м макс}/ N_макс)×(k_высш/k_i), где
W_{i пркл} – скорость переключения, км/час; W_{пасп. макс} – паспортная максимальная скорость, км/ч; N_{м макс} – обороты коленчатого вала при максимальном крутящем моменте, об/мин; N_макс – максимальные обороты коленчатого вала, об/мин; k_высш – передаточное отношение наивысшей передачи, k_i – передаточное отношение рассматриваемой передачи.

Точность величин, приведенных в таблице, значительно превосходит точность считывания величины скорости движения по автомобильным спидометрам, и поэтому для практического применения эти величины следует округлить.
Так, для взятого нами в качестве примера автомобиля ВАЗ-2108 расчетные величины скоростей для переключения передач (разгон с максимальным ускорением) составляют 19,9-37,2-53,4-77,1. Естественно, по спидометру можно ориентироваться на величины 20-40-55-75.
Если разгона автомобиля с максимальным ускорением не требуется, переключение передач вполне возможно и до момента достижения максимального крутящего момента, и водитель того же ВАЗ 2108 может ориентироваться на следующие скорости для переключения передач: (15-20)-(30-40)-(45-55)-70.

Таблица расчетных величин скорости автомобиля для переключения на высшую передачу

М. МИХАИЛОВ