MotoGP: Как работает Seamless transmission - Yamaha и Honda

МОТОГОНКИ.РУ, 17 марта 2015 - Принцип действия seamless transmission достаточно сложен, но в двух словах отличие от традиционной КПП можно описать так.

Смысл коробки передач в том, чтобы сбалансировать скорости вращения вала на двигателе и колесе. Если двигатель будет вращаться быстрее, чем может прокручиваться колесо, начнется slide, если медленней, заблокироваться может уже двигатель.

Классическая трансмиссия связывает двигатель (коленчатый вал) и заднее колесо через пары шестерней различного диаметра (с разными отношениями). Сцепление размыкает эту цепочку ("отключает" КПП от коленвала - пары шестерней начинают вращаться свободно, без нагрузки), чтобы пилот мог переключить передачу механическим переводом селектора с одной пары шестерней на другую: перевести селектор можно только без нагрузки. Затем, сцепление подключается, выбранная пара блокируется и на нее с двигателя вновь начинает поступать энергия, затем - на финальный приводной вал, на котором закреплена ведущая звезда. В момент переключения передачи поток мощности прекращается, что снижает напряженность на колесе, но затем происходит подхват и колесо толкается с новым усилием - и чувствительным рывком. Чем мощнее двигатель, тем сильнее рывок. Плюс, в момент переключения происходит просадка мощности, теряется время - 0.3-0.6 секунды, но на 120 км гоночной дистанции они складываются в секунды и секунды отставания от идеала.

Система Quickshifter позволяет ускорить переключение до 0.048 секунды, чем и пользуются прорайдеры всего мира. Сенсор квик-шифтера, установленный на лапке переключения передач, ловит момент нажатия на лапку и передает сигнал в блок управления, который отключает зажигание (на сотую долю секунды), в этот момент происходит механическое переключение между парами: ведь без нагрузки поймать момент "синхронизации" в 10 раз быстрее!

Honda RC213V Seamless transmission

Seamless transmission, подобно DCT (Dual Clutch Transmission, изобретенной и внедренной Honda в 2010), позволяет подключать ОДНОВРЕМЕННО две пары шестерней, расположенных рядом, передавая мощность с одной на другую с минимальным временным интервалом. Только схема DCT запрещена регламентом MotoGP, а Seamless нет: ее суть в минимизации задержки при переключении.

Honda Racing первой внедрила инновационную систему в 2011 году, еще в 800-кубовом Honda RC212V.

В Seamless transmission от Honda ("безрывковой", то есть обеспечивающей почти постоянный поток мощности на заднее колесо) пары шестерней вращаются свободно вместе с валом финального привода (и колесом), но имеют две пары селекторов для храповика: два активизируются в момент переключения, два уже после, таким образом система постоянно "тянет"; в нужный момент, когда задействуются две пары шестерней, происходит отключение зажигания, но на чрезвычайно короткий период - до 0.01 секунды, как в случае использования Quickshifter, - а затем отключение предыдущей пары. Переключение происходит механически, но контролируется электроникой. В системе не задействованы никакие сервоприводы или гидравлика, что, впрочем, и так запрещено Регламентом MotoGP. При переключении передач вниз, пары "собачек" блокируют обратное прокручивание вал, тогда в дело вступает проскальзывающее сцепление, которое предотвращает блокировку заднего колеса.

Схема передачи мощности с вала на пары

Обе трансмиссии приводятся в действие селекторным валом оригинальной формы.

Такео Йокохама, HRC: "При использовании Seamless transmission главным преимуществом является то, что нет разрыва в передаче мощности на заднее колесо, сцепление задействовано постоянно, даже при переключении передач. Это означает, что переключение КПП происходит плавнее, без рывков, сокращается время самого переключения - система работает более эффективно".

Говоря это, Йокохама имеет в виду, что за 0.01 секунды колесо не успевает сделать и трети оборота (на скорости 200 км/ч), а на меньших скоростях это означает просто ничтожные потери.

Он продолжает: "Второй важной особенностью является плавность. Часто, при переключении передач в сильном наклоне мотоцикл терял стабильность. Теперь можно переключаться без боязни, даже в самом низком наклоне".

Хорошо известно, что с момента внедрения первой версии Seamless в Yamaha YZR-M1 (после успешных испытаний в Брно 2013 года), три месяца Валентино Росси и Хорхе Лоренцо имели возможность мгновенно переключаться только вверх, тогда как вниз эта система работала "как обычная" трансмиссия с проскальзывающим сцеплением: пилотам требовалось выжимать рычаг при нормальном понижении передачи. Весной 2014 года КПП была проапгрейжена, так что Росси и Лоренцо уже не требовалось каждый раз пользоваться сцеплением. Но полноценное переключение вниз во всем диапазоне передач было внедрено лишь на тестах MotoGP в Сепанге, в этом феврале, теперь Росси и Лоренцо имеют возможность пользоваться всеми возможностями Seamless.

Отличием КПП Yamaha от Honda является необходимость выжима сцепления для перевода в нейтральное положение, при этом, КПП Yamaha может перейти на нейтраль с любой передачи, тогда как в Honda переключение секвентальное (если ты на 5-й передаче, нужно щелкнуть 4 раза вверх, чтобы дойти до нейтрали). Достаточно тонкий момент, ибо инженеры, конечно же, не рассказывают, каким образом здесь все устроено.

В конце января 2015 года Куити Тсудзи, главный разработчик Yamaha YZR-M1 подтвердил, их трансмиссия - 100% оригинальной конструкции, не имеет ничего общего с Honda: "Не задействовано ни одного патента [Honda]. Изначально, новая КПП была по габаритам больше стандартной и весила тоже больше, поэтому мы были вынуждены полностью изменить ее дизайн. Вписались в лимиты с большим трудом. Совершенствование продолжается по сей день - пробуем разные материалы, дизайн деталей... большая работа".

Возможно, подробности появятся по ходу сезона 2015 года.

Рамон Форсада, Yamaha Factory Racing: "Для нас главным обновлением является возможность переключения передач без сцепления - и без рывка - вниз, как и вверх. Раньше, мы могли переключаться только вверх, а теперь seamless помогает нам на торможении, которое стало значительно эффективней, особенно, в очень больших углах наклона".

Пилоты топовых команд MotoGP могут переключать передачи вверх и вниз, вообще не производя никаких дополнительных действий, даже не закрывая ручку газа: электронная система ride-by-wire добавить газ (сделает перегазовку) автоматически, если есть риск потерять момент, а seamless сгладит это полностью.

"При переходе на seamless transmission в 2013 году, мы получил большой прирост в жизнеспособности задней покрышки, - добавил Форсада. - Нагрузка на покрышке, возможно, осталась на прежнем уровне, но поскольку нет рывков в передаче мощности, износ стал ровным и предсказуемым по всей площади. Раньше, ну, или на обычном уличном мотоцикле, переключая передачу вниз, двигатель заставлял заднее колесо прыгать из-за скачков в моменте, колесо проскальзывало или блокировалось - пусть и на доли секунды, но резина от этого портилась больше, что естественно. Теперь у нас значительно больше свободы в прогнозах на гонку".