Одна из важнейших частей любого автомобиля –это коробка передач. Несомненно, от ее конструкции напрямую зависят основные качества любого автомобиля — от легкости управления, динамических характеристик и расхода топлива, до сервисного обслуживания. На данный момент времени широко используются 4 вида коробок передач в авто:
- Механическая коробка переключения передач
- Автоматическая коробка переключения передач
- Роботизированная коробка переключения передач
- Вариативная (бесступенчатая) коробка переключения передач
и все они имеют существенные недостатки.
Механика, МКПП
Конструктивно коробка состоит из набора шестерен, а изменение передаточного осуществляется путем введения шестерен в зацепление осуществляется водителем при помощи рычага.
Ее главный минус-неудобство управления в сложном городском режиме.
Автомат, АКПП
В основу АКПП встал гидротрансформатор, планетарный редуктор и гидравлическая система управления. Планетарный редуктор состоит из нескольких шестерен вращающихся вокруг центральной шестерни. Передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей одной относительно другой. Но такая коробка передач, обеспечивая комфорт управления, имеет много минусов:
- Стоимость и периодичность обслуживания
- Больший расход топлива
- Низкий КПД
- Меньшая динамика автомобиля
Роботы
Робот — это не что иное, как механическая КПП, в которой выжим сцепления и переключение передач выполняют два сервопривода (актуатора), управляемые электронным блоком. По факту робот впитал в себя все положительные стороны механической КПП и удобство автомата.
Минусы Робота:
- Малая надежность, как самой конструкции, так и мехатроники
- Стоимость обслуживания и ремонта
- Чувствительность к тяжелым дорожным условиям
Вариаторы
Основные детали коробки — это гидротрансформатор и два раздвижных шкива, плюс, соединяющий их (шкивы) ремень. Сечение ремня имеет трапециедальную форму. Принцип работы заключается в следующем: сдвигающиеся половинки ведущего шкива выталкивают ремень наружу, что приводит к увеличению радиуса шкива, по которому работает ремень, это действие увеличивает передаточное отношение. Когда требуется снижение передаточного числа, ведомый шкив раздвигается, ремень перемещается на меньший радиус. Гидротрансформатор в этой конструкции обеспечивает трогание с места, после чего блокируется. Управление шкивами выполняет электроника.
Минусы Вариатора:
- Несовместимость с мощными моторами
- Высокая стоимость обслуживания и ремонта
- Большое количество датчиков, влияющих на работу CVT
- Чувствительность к тяжелым дорожным условиям, буксировке
Будущее же будет принадлежать Бесступенчатым, безвариаторным коробкам передач (ББКП), которые, обеспечивая комфорт управления и плавность хода, будут избавлены от всех недостатков вышеперечисленных коробок передач!
В основу работы ББКП (безвариаторная бесступенчатая коробка передач) положен механизм зацепления кривозубых шестерен (не путать с косозубыми шестернями). Две такие шестерни с механизмом регулирования расстояния между их осями практически достаточны для полного и надежного решения основных проблем редуцирования и автоматизации в сочетании с возможностью полностью избавиться от их слабых мест.
Размеры и вес ББКП, в силу ее совершенства, уменьшены в сравнении с известными конструкциями. По долговечности работы без обслуживания и по надежности она не уступает одной паре обычных шестерен. При длительной эксплуатации можно ожидать дополнительного повышения эффективности этих свойств. Предложенный принцип является результатом длительной научной работы в области теории чисел, нашедшей практический выход в механике сложных движений, проверенный в лабораторных условиях на реальных моделях с получением сведений об особенностях технологии изготовления и эксплуатации разработанных конструкций. Полученных данных достаточно для сопоставления сложностей освоения новой технологии, объемов трудозатрат, а также затрат материалов на ее реализацию, соотносительно с конструкциями известных автоматических коробок передач, вариаторов, гидротрансформаторов, коробок передач с ручным управлением. Имеется возможность оценить простоту управления рабочим механизмом, на котором установлено соответствующее устройство.
Выполненный объем работ показал, что технология изготовления, сборки и эксплуатации ББКП, а также объем трудозатрат и материалов находятся на уровне известных конструкций и не прибавляют дополнительных сложностей и проблем. Предполагается некоторое снижение веса и размеров готовой конструкции. Преимущества плавного регулирования передаточного числа во всем интервале изменения скорости позволяют перейти на режим работы автомобиля на самых экономичных, постоянных оборотах с достижением соответствующего экономического, технического и социального эффекта.
Я ищу предпринимателей, заинтересованных в продвижении данного проекта на рынок, который принесет огромные выгоды от использования данной ББКП в коммерческих целях с выходом на уровень промышленного производства не только предприятий-изготовителей коробок передач и редукторов, но и производителей автомашин и дорожной техники, а также предприятий военного назначения.
Данная разработка и ее варианты выполнены в режиме конфиденциальности (ноу-хау), поскольку режим патентования не обеспечивает полную безопасность и сохранение информации в течение длительного времени, которое зачастую заканчивается к моменту выхода продукции на рынок.
- Патент не обладает возможностью полноценной защиты прав и имеет ограниченный срок ее действия. Кроме того, он действителен только на территории той страны, которая его выдала;
- При выдаче первого патента научная информация об изобретении, открывающая новые мировые горизонты, становится общедоступной в ее полном объеме и уже не является интеллектуальной собственностью. Кроме оконтуренной в патенте. Основную же часть ее, через информацию, представленную в описании патента, отдает мировому сообществу полностью и бесплатно и даже без средств для изготовления прототипа;
- Длительность, большая стоимость процедуры выдачи патента и недостаточный срок патентной защиты, снижают эффективность патентования;
- Патентование становится эффективным только на международном корпоративном уровне при охвате достаточного большого сектора мировой экономики. Решение этой задачи требует ранних финансовых вливаний, которые становятся ощутимыми уже с момента, когда наука только начинает поиск и выращивание специалистов-ученых высокого класса для работы над подобной темой. Такая наука с высокой эффективностью окупает все финансовые безобразия, наблюдаемые в мировом сообществе. Ее не нужно контролировать. Она сама требует тщательной охраны от проходимцев как от науки, так и от контролирующих органов.
- Чем сложнее научная проблема, тем выше эффект от использования в экономике ее результатов, тем более длительны сроки, необходимые для ее возможного решения другим исследователем и, соответственно, меньше риск раскрытия такого решения упомянутым исследователем. Такая проблема может быть семейной реликвией в виде блока интеллектуального капитала на многие поколения с ожиданием эпохи высокой потребности общества в ней с минимальным риском ее раскрытия и потери. Пусть ждет своей эпохи, пригодится для потомков.
- Последнее касается, в основном, высокоэффективных научных разработок, которые со временем становятся фундаментом экономики стран, которые в дальнейшем классифицируются как “высокоразвитые”.
Обычно в странах, только встающих на путь интенсивного развития, финансовые вливания расходуются, в основном, на строжайший контроль научной среды не очень высокого уровня без предварительного разделения этой среды на группы с разным уровнем эффективности их деятельности. При этом контроль осуществляется не внешними, а внутренними управленческими структурами науки и за счет ее фондов. Заканчивается такой контроль “распилом” указанных вливаний, напоминающим игру в “кошки-мышки”, в которой роль мышки отведена научным работникам, которые без контроля добиваются максимально возможных результатов, достаточных для отчетности при минимальных расходованиях фондов науки.
В большинстве таких случаев часть научной среды, занимающаяся сложными задачами, требующими больших материальных затрат, времени и знаний, финансируется по остаточному принципу, поскольку эта часть не привлекает к себе особого внимания и не нуждается в контроле, а наоборот, требует силовых вмешательств со стороны управленческих структур, которые удерживали бы упомянутую часть научной среды от ее добровольной работы на истощение для достижения хороших результатов.