Как добавить 7-ую передачу в автомобиль, чтобы повысить экономию топлива?

Допустим, есть автомобиль с 6-ступенчатой ​​механической коробкой передач, шестая передача которого равна 2000 об / мин при скорости 100 км / ч (~ 60 миль в час).

Как можно теоретически добавить 7-ю передачу, которая может поддерживать ту же скорость на 1400 об / мин, чтобы повысить экономию топлива?

Это было довольно распространенным явлением - в 60-х и 70-х люди добавляли электронный (или ручной) усилитель к задней части 4-скоростной коробки передач, чтобы дать дополнительную передачу (обычно две, так как она работала бы). как в 3-м, так и в 4-м, хотя на многих автомобилях разница между овердрайв-3-й и прямой-4-й была очень небольшой).

Это вряд ли возможно на многих современных автомобилях, если таковые вообще имеются, по нескольким причинам:

• Большинство современных автомобилей имеют передний привод, поэтому на коробке передач нет выходного вала, привод идет прямо в дифференциал (хотя некоторые ранние 5-ступенчатые коробки FWD были просто предыдущими 4-скоростными, с дополнительным болтом, прикрепленным к сторона, чтобы иметь тот же эффект)

• В современном моторном отсеке нет места для добавления дополнительных компонентов.

• Электроника, встроенная в современные автомобильные двигатели, очень запуталась

• В любом случае это не стоило бы того, поскольку современные коробки передач спроектированы так, чтобы более точно отражать характеристики двигателя, поэтому на верхней передаче будет установлена ​​оптимальная частота вращения двигателя при типичной крейсерской скорости - это гораздо проще сделать На 6 передач больше, чем было раньше, только на 4. Использование перегрузок, о которых я упоминал выше, в основном совпало с распространением автомагистралей и других скоростных дорог, поэтому допускались более высокие крейсерские скорости, необходимые для этих дорог.

Как отмечает @SteveMatthews в комментариях, это зависит от марки / модели автомобиля. Однако, чтобы ответить на ваш вопрос прямо, вы не можете просто «добавить» другое снаряжение. Передача в большинстве случаев строится так, как они построены. Вы не сможете просто «добавить» в другую передачу, потому что там нет места для ее установки. Они не предназначены для большего количества передач.

Там может быть несколько способов обойти это, хотя. Если у автомобиля задний привод, есть возможность добавить продукт под названием Gear Vendors в / овердрайв . Это относится к выходу существующей трансмиссии, которая при активации может дать пониженную передачу (например, пониженную передачу в раздаточной коробке 4wd), чтобы обеспечить больший крутящий момент, или она также может дать повышенную передачу, которая соединяет выходную передачу с делать именно то, что вы предлагаете. (ПРИМЕЧАНИЕ: я не имею никакого отношения к этому продукту.)

Еще один способ частично выполнить это - поставить на автомобиль более высокие шины. Чем выше шина, тем больше расстояние преодолевается за один оборот шины. Это означает, что на данной скорости ваши обороты будут ниже. Имейте в виду, что для этой опции вы ограничены количеством места в колесной нише и имеющимся крутящим моментом двигателя.

Может быть другой вариант - фактически изменить саму передачу. Это сильно зависит от производителя транспортного средства и от того, что они создали, что может вписаться в ваш автомобиль. Просто отметьте, что последние передачи большинства трансмиссий работают примерно одинаково, в зависимости от двигателя. Это означает, что даже если в другой коробке передач больше передач, ваш двигатель будет вращаться примерно одинаково для достижения той же скорости. Если у вас есть свободные средства, вы могли бы переоборудовать другую передачу в свой автомобиль, но затраты / трудозатраты / время привели бы к тому, что для большинства людей это не является началом. Было бы проще / дешевле / лучше просто купить другое транспортное средство, которое получает лучший расход топлива.

TL; DR: Если вам действительно нужно, попробуйте изменить передаточные числа. Но то, что вы действительно хотите, это новый автомобиль с автоматической коробкой передач.

Автомобиль с 6 передачами должен быть довольно современным (15 лет или новее). Это означает, что автомобиль очень точно настроен и откалиброван для работы в целом и полностью контролируется электроникой, что является большей проблемой, чем модернизация чисто механического автомобиля. У вас есть в основном только один вариант (у вас будет еще один, если вы захотите обновить с 5 передач до 6), который, скорее всего, запутает ваш автомобиль, сделает его дорогой незаконной (в зависимости от региона), лишит вас каких-либо гарантий, заставит ваш автомобиль вести себя ошибочно при определенных обстоятельствах может привести к преждевременному износу трансмиссии и может даже привести к тому, что ваш автомобиль перестанет выполнять все более строгие правила выхлопа. Тем не менее, это звучит интересно, давайте сделаем это!

Ваш единственный работающий вариант - изменить передаточные числа. Вы не можете выбрать другую передачу, модернизация будет непомерно дорогой (не только для обновления корпуса коробки передач, направляющих рычагов, системы сцепления и системы управления трансмиссией, у вас будут большие проблемы при работе с рычагом на седьмой передаче все время, и как только вы одолжите свой автомобиль непосвященному водителю, последствия возникшей путаницы могут быть фатальными).

Это может быть довольно простым (изменение передаточных чисел, не убивая ваших пассажиров!), Потому что современные автомобили (основанные на европейской платформе, о которых я немного знаю) имеют стандартизированные коробки передач для многих комбинаций моделей и двигателей, где единственной разницей являются передаточные числа , Таким образом, вам нужно всего лишь приобрести одну или две коробки передач с нужным вам соотношением, поменять зубчатые колеса, синхронизирующие кольца и их принадлежности, возможно, обработать новый вал или два, и вы готовы к работе.

В зависимости от марки и модели, ESP и другие управляющие системы могут запутаться из-за взаимосвязи мощности двигателя, оборотов двигателя и фактической частоты вращения, и вам нужно будет либо отключить вызывающую и обиженную системы (скорее всего, они отключатся сами) автоматически и зажечь контрольную лампочку) или немного подправить ЭБУ (блок управления трансмиссией). Современные автомобили, как правило, усложняют задачу, но чем старше ваш шестикоростной динамик, тем легче должно быть квалифицированному гику для обновления ECU до новых значений.

(Кстати, я долго думал об оптимизации механической трансмиссии в моей машине, поэтому спасибо, что изложили эту идею, чтобы получить правильный ответ!)

Правильное решение

Большинство европейских автопроизводителей предлагают автоматические коробки передач с сухим или мокрым сцеплением. Возможно, вы читали или слышали о неэффективности автоматических коробок передач, но это касается только традиционных гидродинамических. В современной европейской коробке передач, скажем, Volkswagen DSG, вы получаете 8 передач и пару сухих сцеплений. «Автоматический» означает, что есть робот, который выполняет за вас работу в ключе и смене, на самом деле довольно приятно и комфортно. Добавленные две (вы покупаете одну и получаете одну бесплатную!) Шестерни - это то, что вам нужно, без ущерба для эффективности (кроме отсутствующей ручки, система такая же, как у вашей ручной). Автомобиль будет выполнять все изменения для вас в высоко оптимизированной манере, еще больше улучшая вашу экономию топлива и экологию.

Здесь есть несколько ответов, в которых упоминается, что невозможно добавить 7-ю передачу для улучшения экономии топлива, но ни один из них, похоже, не отвечает на теоретический вопрос о добавлении этой дополнительной передачи в механическую коробку передач! Итак, давайте исследуем это.

Сначала вам нужно убедиться, что в вашей трансмиссии достаточно места для седьмой передачи (и селектора передач!). Если нет, то вам нужно изменить корпус трансмиссии, чтобы приспособить. Если измененная трансмиссия мешает чему-то другому в моторном отсеке или туннеле трансмиссии, вам придется изменить это, чтобы соответствовать новой трансмиссии. Наконец, вам придется удлинить валы редуктора в коробке передач так, чтобы они по-прежнему были правильно прикреплены к корпусу коробки передач (подсказка: это, вероятно, означает, что вам придется обрабатывать свои собственные валы шестерни).

Затем вам нужно будет добавить новую 7-ую передачу. Или, более конкретно, если вы хотите, чтобы ваша 7-я передача двигалась со скоростью 1400 об / мин на скорости, на которой 6-я передача была бы при 2000 об / мин, вам понадобится пара передач, у которой отношение числа зубьев в 0,7 раза больше, чем вашего 6-го передаточного числа . Таким образом, если у вас было шестое передаточное число 0,5, то вам понадобятся новые передаточные числа примерно 0,35. В зависимости от конструкции вашей трансмиссии, эти шестерни могут идти на контр-вал и выходной вал. Или у вас может вообще не быть выходного вала (иногда контр-вал напрямую соединяется с дифференциалом), поэтому он просто пойдет на входной и встречный валы. Но эта деталь, вероятно, не имеет значения, потому что, скорее всего ...

Вам понадобится новая вилка переключения передач. И селекторный ошейник, и, наверное, тоже синхро. Они будут размещены рядом с 7-й передачей, которая будет вращаться свободно. О, кстати, соответствующая седьмая передача, которая сцепляется с вышеупомянутой, должна быть прикреплена к тому валу, на котором она идет. Таким образом, если вы хотите, чтобы шестерня входного вала вращалась свободно, то селекторное кольцо и синхро будет идти рядом с ним, чтобы соединить его с входным валом, и шестерня противовеса будет прикреплена к его валу. Если вам повезет, вы можете повторно использовать вилку и манжету заднего хода, что может сэкономить вам работу на следующем шаге.

Следующим шагом будет изменение рычага переключения передач на коробке передач, а также на рычаге переключения передач, который вы будете использовать в автомобиле. По сути, вам нужно будет сделать так, чтобы при перемещении рычага переключения передач в сторону он позволял вам управлять новой 7-й вилкой переключения передач, а затем, когда вы перемещали рычаг переключения передач вперед или назад, он перемещал вилку переключения передач и задействует селекторный ошейник на 7-ую передачу То, как это работает, отличается от дизайна автомобиля, но это довольно легко понять, когда вы посмотрите, как он выбирает другие передачи, как в этом примере .

Как только вы все это сделаете, у вас наконец-то появится рабочая 7-я передача в вашей машине! Но есть вероятность, что, как уже упоминали другие, вам, вероятно, придется перепрограммировать или настроить свой ECU, чтобы принять новую передачу. Опять же, это будет отличаться в зависимости от вашего автомобиля ... в худшем случае вам, возможно, придется инвестировать в отдельный ECU, который будет использовать произвольное количество передач! Или вам вообще ничего не нужно делать ...

Но это еще не все, вам нужно убедиться, что ваш автомобиль на самом деле более экономичен с новым передаточным числом 100 км / ч (иначе вы бы сделали всю работу даром)! Фактор, который определяет это, является удельным расходом топлива вашего двигателя (или сокращенно BSFC). На самом деле, у нас даже есть вопрос на этом сайте, посвященный объяснению, что это такое. Если выяснится, что ваш двигатель менее эффективен при 1400 об / мин, вам придется заново настроить его, чтобы он работал. Это может означать перепроектирование впуска для низкоскоростного воздуха, регулировку профилей кулачка или фаз газораспределения, или даже изменение отношения диаметра отверстия к ходу вашего двигателя (что обычно означает просто удлинение хода). Но я позволю вам задать новый вопрос для этого, если это сводится к этому.

И это основная суть этого. Неудивительно, что, как подсказывают другие ответы, это довольно сложно, хотя с ручными коробками передач обычно легче всего работать. Но, если вы когда-нибудь решите взять на себя 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 расширить соответствующие темы, когда позволит время (мне потребовалось достаточно много времени, чтобы написать это как есть). А пока, если вы не знаете, что это означает, эта статья на HowStuffWorks объясняет почти все это.

Теоретически идея может сработать (по сути, это то, для чего предназначена 7-я передача в Porsche 991), и если бы вы могли найти 7-ступенчатую коробку передач с желаемыми передаточными числами, подходящими для вашего автомобиля, вы могли бы поменять их местами и заменить рычаг выбора, рычаг переключения передач и т. Д. чтобы соответствовать.

Однако , вернувшись в реальный мир ... вышеупомянутые 991 и Corvette Z06 - единственные машины, которые мне известны, с 7-ступенчатой ​​механической коробкой передач, и шансы на то, что они вписываются во что-то еще, в лучшем случае невелики. И даже если он действительно подходит она не собирается быть дешевым - тысячи и тысячи долларов.

Таким образом, ваши шансы реально сэкономить любые деньги за счет улучшения экономики ничтожно малы, а ваши шансы сделать это по сравнению с обменом на более эффективный автомобиль практически отсутствуют.

Относительно того, почему 7-ступенчатые коробки передач так редки, ну, это немного сложнее - концепция крейсерской или «ускоряющей» передачи для экономичных целей не нова, и многие 5/6-ступенчатые коробки передач за эти годы сделали именно это , На самом деле, очень вероятно, что ваша машина это уже делает!

В частности, речь идет о добавлении 7-й передачи - помимо очевидных факторов повышенной сложности, веса и стоимости, есть проблемы в других местах. 7 передач не позволяют легко использовать H-образный селектор, и люди ворчали об этой самой проблеме в Porsche.

Кроме того, нужно беспокоиться об эффективности двигателя - двигатель внутреннего сгорания всегда работает с максимальной эффективностью при максимальном крутящем моменте - что не совпадает с максимальной эффективностью расхода топлива в автомобиле! Однако они связаны между собой - в частности, в бензиновых двигателях эффективность двигателя значительно снижается при более низких оборотах, и после определенного момента неэффективность использования топлива двигателем обгонит выгоды от экономии при более низких оборотах.

Краткий ответ: добавление 7-го к 6-му spd транс не то, как вы хотите решить проблему. Это было бы чрезвычайно дорого и потребовало бы много изготовления. Звучит просто, но это не так.

Тем не менее, вы можете достичь своих целей с помощью других методов.

1) Переключитесь на другую передачу с 6 скоростями. Многие автопроизводители используют одни и те же трансмиссии на разных автомобилях с небольшими отличиями. Одним из таких отличий обычно является передача в коробке передач. Volkswagen делает это с GTI / Beetle / Jetta GLI. У GTI самая агрессивная передача (самая низкая миль на галлон), где GLI и Beetle имеют разную передачу, нацеленную больше на мили на галлон (и поэтому они не конкурируют с характеристиками GTI). Можно просто обменять GTI Trans на GLI или Beetle Trans.

Вы также можете посмотреть на старшие поколения одного и того же автомобиля. Иногда передачи совместимы и будут предлагать различные передачи

2) Вы можете поменять местами шестерни или самые высокие для улучшения экономии топлива. Это можно сделать на примере VW GTI / GLI / Beetle, который я привел выше. Дадут те же результаты.

3) Более высокие шины были бы самым простым способом снизить обороты на скоростях шоссе. Тем не менее, вы также немного приподнимете свой автомобиль, что контрпродуктивно, когда mpg - наша цель.

Есть также много других способов улучшить вашу миль на галлон, таких как шины с низким сопротивлением качению (LRR), легкие колеса, аэродинамические моды, не отставая от технического обслуживания и т. Д.

Там нет ничего плохого в том, чтобы хотеть несколько дополнительных mpgs из текущей машины. Я предлагаю вам проверить ecomodder, где эти темы обсуждаются подробно.

Вместо того, чтобы добавить больше шестерен, вы рассматривали возможность растягивания шестерни с использованием чуть более крупных колес / шин?

Это позволило бы двигать верхнюю передачу на несколько более низких оборотах в минуту на той же скорости движения, но при этом все передачи стали бы немного выше, так что при движении будет легче остановиться на первой передаче.

Это также повлияет на вашу заднюю передачу таким же образом.

Еще один момент - если ваше запасное колесо полноразмерное, то оно будет чуть меньше четырех на автомобиле. Если у вас есть экономия места, он будет намного меньше, что приведет к более странному обращению и износу шин.

Если вы немного буксируете, это может быть плохой идеей. Автомобиль будет немного выше, немного увеличивая крен кузова в поворотах.

Кроме того, ваши спидометр и одометр теперь будут недопониманы на несколько процентов. Это можно исправить с помощью сменного драйвера на тросе спидометра, который рассчитан на ваши колеса.

Наконец, ваше местоположение может потребовать повторной сертификации автомобиля для изменения размера шин. Ваша страховая компания также должна быть проинформирована об изменении.

• Это не ответ, но он решает вопрос и дает тот же результат.

Если ваша цель (как указано) состоит в том, чтобы снизить обороты двигателя на заданной скорости на высшей передаче, то есть несколько способов сделать это без добавления дополнительной передачи, переключаемой на коробку передач.

Самый простой способ - просто использовать шины большего размера, возможно, на колесе большего размера. Другой ответ, который предполагает, что это было отвергнуто, но это действительно дешевый, эффективный метод. Тем не менее, вы действительно в лучшем случае ожидаете увеличения на несколько процентов, если только вы радикально не измените колесо или не поднимете автомобиль. Обратите внимание, что этот метод повлияет на калибровку спидометра и одометра.

Учитывая заднеприводный автомобиль, более инвазивным методом было бы изменить дифференциальное передаточное число. Особенно на автомобилях Ford это простой обмен. Многие ориентированные на конкуренцию Форды делают обратное: они обмениваются на дифференциал с более низкой передачей. Как и в случае замены шин, этот метод повлияет на калибровку спидометра и одометра.

Поднимаясь по лестнице сложности, если в вашей трансмиссии имеется блокирующий гидротрансформатор, возможно, для другой модели, вы можете попытаться найти его. Это длинный выстрел, но некоторые транспортные средства, например, полицейский пакет Crown Victory, предлагали блокировку дифференциалов, тогда как тот же комбо двигатель / трансмиссия в Grand Marque этого не делал. Это не потребует перекалибровки спидометра и одометров.

Наконец, если вы хотите восстановить трансмиссию, вы можете спросить у строителя, доступна ли более высокая верхняя передача. Если транс использовался для многих моделей и многих модельных лет, то это, безусловно, возможно. Этот метод также не требует повторной калибровки спидометра и одометров.

Я делал это не раз.

Поменять задний мост / дифференциал / главную передачу

Это передаточное число с соотношением от 2,73: 1 до 5,00: 1. Он расположен в любом

• Ваш живой задний мост, если это одна большая сборка
• задняя коробка передач, если в вашем автомобиле установлена ​​независимая задняя подвеска (четвертичные валы выходят из центральной оси)
• нижняя часть вашей переднеприводной трансмиссии, что приведет к срыву трансмиссии для доступа. В этом случае изменение передаточного числа может оказаться невозможным или невозможным.

Вы не получите 30% -ое увеличение коэффициента таким образом. Но у вас не возникнет проблем с преодолением 10% -ного удара, и у меня есть серьезные сомнения, что вы захотите большего . Люди *, которые разработали вашу машину, не дебилы.

Я всегда ездил на более простых автомобилях, поэтому при замене заднего конца я всегда протаскивал задний мост через свалку после определения его соотношения путем вращения колеса.

Изменить передачу

Это немного сложнее, потому что в нем много и очень по-настоящему крутых исследований, особенно если автомобиль выпущен после 1996 года. Кроме того, это работает только потому, что это руководство; автоматика очень тесно интегрирована с компьютером силового агрегата и будет ошеломляющей задачей.

Вам необходимо найти коробку передач, которая имеет все функции, необходимые вашему автомобилю для физической подгонки: двигатель, рама, полуоси, электрические элементы управления, необходимые для системы OBD, блокировки стартера, переключателя заднего хода и т. Д.

Это требует умения, которое не обязательно является чем-то вроде обычного hotrodding. В значительной степени вы будете привязаны к одному поставщику, и вам нужно будет просто выяснить, какой пик на свалке имеет нужную вам передачу.

Правильно подобрать электрику очень важно, так как машина работает (включается задний свет), и поэтому она будет пропускать смог в 12 состояниях и не будет взрывать SES. Важно не просто «мириться» с тем, что индикатор SES работает круглосуточно, нужно, чтобы индикатор SES был очищен, чтобы он мог предупредить вас о новой, подлинной проблеме.

Добавить внешний овердрайв

Это устаревший метод, который работает только на заднеприводных автомобилях, поэтому я просто коснусь его.

Поменяй двигатель

В самом деле. Смог легальный и все. В целом, вам разрешено устанавливать любой двигатель в вашем автомобиле, если ваш класс обслуживания ваш или лучше (двигатель автомобиля в грузовике, хорошо), а год двигателя> = год автомобиля.

Реально в наше время с OBDII и смогом, который включает в себя замену всей трансмиссии, резку на топливопроводе, полуоси, клеммах аккумулятора и шлангах радиатора. Я сделал это также в совершенно разных модельных рядах, и это PitA / труд любви (вы не могли бы заплатить кому-то за эту исключительно утомительную и исследовательскую работу). Несмотря на то, что я вообще не трогал пакет трансмиссии, все равно оставалось около 20 цепей, которые «проходили через брандмауэр», и каждый должен был быть спроектирован так, чтобы соответствовать автомобилю.

В те времена, когда речь шла о Ford Festiva / Aspire, владельцы Miata имели обыкновение менять двигатель Festiva (или просто 2-вольтовые головки) для значительного увеличения экономии топлива, разумеется, за счет мощности. Hotrodders, которые думали, что Festiva - хорошее место, чтобы начать сборку, были слишком счастливы, чтобы снять эти 4-вольтовые головки. В этом случае трансмиссии были электрически совместимы, поэтому жгут проводов оставался с двигателем.

Сделано грамотно, замена двигателя в Калифорнии законна. (В случае с Miata / Festiva, в обоих направлениях, черт возьми, вы можете выдать Vette LS1 на фестивале и пропустить смог. Действительно, квоты на смоги даны по годам, а не по весу автомобиля.)

* они в Детройте. В самом деле. У всех мировых производителей есть инженерные отделы в пригороде Детройта, включая производителей, которые даже не строят для североамериканского рынка. Как для кадрового резерва, так и для возможностей прототипирования, и у всех мировых поставщиков также есть офисы там. Это Давос автомобилей.