В четвертый раз на заседании «Клуба» мы встречаемся с условными «Инженером» и «Любителем», совершающими учебную поездку. В предыдущих беседах (см. «За рулем», 1968, №№ 8 и 12 и 1969, № 8), как вы помните, шла речь о технике переключения передач. На этот раз автор бесед инженер В. Е. Табаков рассказывает, как правильно, используя коробку, обойти досадный недостаток автомобильного двигателя — снижение мощности при уменьшении числа оборотов (о нем говорилось в первой беседе).
Итак, «Любитель» снова за рулем, рядом — «Инженер».

«Волга» с «мотоциклетным» мотором

Инженер. Давайте поставим довольно простой опыт. Разгоним машину до шестидесяти километров в час и заметим расстояние (по красным цифрам счетчика пройденного пути). Тронулись. Скорость десять — перешли на вторую. Двадцать — перешли на третью. — Та-ак, шестьдесят! Двести метров потребовалось. А теперь другим способом. Тронулись. Полный газ — десять,., двадцать,., тридцать — и вторая. Дальше — газ до конца, и вот они, шестьдесят!
Любитель. Ого! На разгон до той же скорости ушло меньше ста метров!
И. Посмотрим, что нам расокажет об этом график (рис. 1). На нем по вертикали — величины мощности на ведущих колесах «Волги» при разных скоростях движения во время разгона.

Рис. 1. «Мощность» на ведущих колесах «Волги», затрачиваемая при разгонах с переключением передач: I, II. III — передачи.

Л. Значит, учтены, вернее, вычтены, потери в механизмах, передающих ее к колесам?
И. Даже больше, все возможные потери. А та, нижняя кривая — мощность, идущая «а преодоление сопротивления движению. Здесь и трение и сопротивление воздуха. Черные и синие вертикальные стрелы показывают, сколько «л.с.» в данный момент тратится на разгон машины при различной скорости на каждой передаче.
Л. Выходит, что наибольшая мощность бывает редко, лишь в узком диапазоне оборотов?
И. Как показывает график — на каждой передаче только один раз.
Л. Вижу. На первой так бывает при тридцати пяти километрах в час, на второй — где-то около шестидесяти. А на третьей — даже за сто.
И. Это при разгоне. Если же движение равномерное, то участки, где мощность наибольшая, переместятся вправо. На первой - в меньшей степени, на третьей - в большей. Разгон по первому способу обозначен черной линией. А черные стрелы показывают мощность, которую в этом случае мы использовали.
Л. Вижу. На первой передаче, когда мы прервали разгон, мощность достигла 13 л. с. Перешли на вторую — стало 8. Дошли до 22, перешли на третью — стало 10, потом 16, снова 22, затем 27 и 32 лошадиных силы.
И. Давайте определим, какую среднюю мощность мы использовали.
Л. Сложить и разделить? Сейчас... получается 150, деленные на 8, — более 18 л. с.
И. Похоже, что под капотом всего лишь мотоциклетный двигатель. Другое дело — разгон по второму способу. Сколько получается?
Л. Это синие цифры и стрелы? Минутку: 13 + 26 + 35 + 38 + 42 + + 41 = 195. Делим теперь на 6. Ого! Почти вдвое больше — 32,5 силы!
И. При таком разгоне водитель легко уйдет от светофора (когда это нужно), уверенно и быстро выполнит намеченный маневр. Вы уже поняли, что синие участки кривых показывают диапазоны скоростей, на которых практически можно получать большую мощность двигателя.
Л. Теперь ясно, почему, выходя на обгон при скорости движения 40 км/час, вы с прямой передачи переходили на вторую в конце первой поездки (см. конец беседы в № 8 за 1968 год). Тогда водитель располагает большой мощностью для разгона.
И. Вы правы. Чем большую хотим получить мощность, тем большим должно быть число оборотов мотора. Конечно, не надо излишне «перекручивать» двигатель — заходить далеко за обороты максимальной мощности.
Л. Но по графику видно, что, переходя со второй на третью, мы, однако, заходили дальше. Разве можно?
И. В меру можно. Порой даже выгодно — при разгоне. Иногда это компромисс: получить резвый разгон на основных, наиболее нужных скоростях движения, пожертвовав максимальной скоростью. Такое (правильное) решение принимают конструкторы, когда в коробке мало ступеней, например, три, а двигатель не очень мощный.
И последнее: наши примеры разгонов — «вялый» и «быстрый» (черная и синяя линии) — две крайности. Только первый способ, пожалуй, совсем не стоит применять — уж слишком низки начальные обороты двигателя. Второй же вполне оправдан, технически грамотен. Им можно пользоваться, когда надо быстро разгоняться.
Когда же особой нужды нет, выходить на очень большие обороты не стоит (например, если путь впереди свободен и мы начинаем движение).

На подъеме

И. Выбор момента, когда переключаться, особенно важен при движении на подъеме. Давайте попробуем — дорога как раз пошла вверх. Она свободна. На спидометре — восемьдесят.
Л. А вытянем на прямой передаче?
И. Не знаю. Вы уже потеряли время — запоздали прибавить газ.
Л. Но подъем только начинается, по-моему, еще не поздно.
И. Скорее педаль до пола! Мы начали резко терять скорость. Вот уже пятьдесят, а стрелка все ползет влево. Вот нас уже обгоняет «Москвич».
Л. И верно, машина-то еле «тянет» — смотрите, на спидометре двадцать, пятнадцать... Перехожу на вторую.
И. Нет, уж теперь давайте первую. Так на ней и придется «пилить» до самой вершины подъема.
Л. Чувствую, что и здесь нужна теория. Почему же «Москвич» так ходко пошел?
И. Во-первых, у него четырехступенчатая коробка — легче выбрать передачу. Видимо, он пошел на третьей, но главное не это, а то, что он вовремя ее включил. Разберем все по порядку. При переходе от больших оборотов на меньшие (замедление движения) у нашего двигателя сначала увеличивается крутящий момент. Значит, растет и сила тяги на ведущих колесах. Однако при дальнейшем падении числа оборотов крутящий момент и тяга уменьшаются. В этом проявляется плохая приспособляемость нашего мотора, свойственная любому двигателю внутреннего сгорания.
Л. Такой недостаток призвана исправить коробка передач?
И. Да, и этим верным помощником в борьбе с дурным характером мотора мы просто не сумели воспользоваться. Момент переключения был упущен. Инерции надолго не хватило.
Л. Объяснение меня утешило, но как все это применить на практике? Давайте поменяемся местами — покажите, что же не надо делать.
И. Согласен. Преодолеем этот же подъем иначе. Развернулись... Разгоняем машину... Помните, нам нужно всего две сотни метров. Та-ак. Ну вот, и на спидометре те же восемьдесят. Начинаем подниматься. Сразу даю полный газ.
Л. Видите, и у вас скорость снижается. Вот уже семьдесят, шестьдесят пять... Что вы собираетесь делать?
И. Выключаю сцепление и, не медля, даю большой «промежуточный газ»... Включаю вторую.
Л. Понял. Идем, как обогнавший нас «Москвич». Мотор «поет».
И. Вот и поднялись. Стали. Смотрите теперь, в чем дело. График (рис. 2) показывает, как меняется крутящий момент двигателя от числа оборотов. Для большей наглядности я пересчитал число оборотов еще в скорость движения (округленно) на всех передачах для двух характерных точек: наибольшего момента и наибольшей мощности.

Рис 2. Изменение крутящего момента двигателя «Волги» в зависимости от числа оборотов коленчатого вала и скорости движения: I, II. III — передачи.

Л. Ага, вот почему мне не везло на подъеме! Сила тяги увеличивается, пока число оборотов не упадет ниже 2200. Постойте, постойте — на третьей передаче это как раз и соответствует 60 км/час. Значит, в этот момент пора переключаться?
И. Верно. Этот момент как раз соответствует перегибу на графике крутящего момента. Видите, он отмечен галочкой. Ею отмечено начало «опасной» зоны — дальше тянуть с переключением нельзя. Правда, если конец подъема недалеко, можно рискнуть.
Л. Следовательно, если в это время (перед галочкой) перейти на низшую (скажем, вторую) передачу, мотор будет работать на оборотах правой части графика, и машине тяги хватит. А если подъем очень крут и видно, что на второй «не вытянем»? Тогда надо переходить на первую задолго до галочки?
И. Конечно. У «Волги» начинать переключение лучше примерно при 40 км/час. Тогда на первой можно идти быстро и еще будет запас тяги.
Кстати, о пользе хорошего разгона перед подъемом или заблаговременного переключения передач. На рис. 2 выделены две точки (число оборотов двигателя 1250 и 3350 в минуту и соответственно скорости 35 и 90 км/час), для которых одинакова величина крутящего момента (15 кгм), а поэтому и тяга. При 35 км/час стоит подъему пойти чуть круче, и скорость упадет, а крутящий момент и подавно уменьшится и придется переходить на низшую передачу. При хорошем же разгоне (90 км/час) перед тем же подъемом наше число оборотов лежит намного правее галочки. Мы движемся не только быстро, но и с порядочным запасом тяги. Любое увеличение сопротивления здесь, хотя тоже приведет к снижению скорости, но одновременно вызовет такой прирост крутящего момента, что его хватит и на преодоление этого дополнительного сопротивления, и на последующий разгон. То есть, движение при числе оборотов правее максимума момента — устойчивое и выгодное.
Л. 1Вижу — на графике «диапазон приспособляемости» выделен.
И. Давайте разберем еще один случай, который подчас многих ставит в тупик.

Если отказало сцепление

Л. Вы имеете в виду пробуксовку?
И. Это как раз чаще всего устранимо, даже в пути. Если сцепление хоть чуть-чуть «схватывает», можно доползти на низших передачах с минимальным газом. На крайний случай — даже если «рассыпался» ведомый диск — можно сцепление заклинить: отпустив нажимной диск, заложить между ним и маховиком что-нибудь (хоть щепки) и снова затянуть.
Л. Значит, совсем не будет выключаться, словно отказал гидропривод. Как же ехать? Ведь надо тронуться с места, а как включить первую? И как потом передачи переключать?
И. Включить просто. Сейчас покажу. А переключение «без сцепления» теперь нам уже под силу: владеем и теорией и практикой. Итак, сцепления нет. Двигатель у нас, кажется, прогрет. Это кстати. Тогда, не колеблясь, включаем первую, а затем и зажигание. Нога на акселераторе. Газ — самый маленький и... «на стартер». Через несколько секунд — уже едем. Теперь постепенно добавляем газ. Собственно, на крайний случай проблема «как доехать» в принципе решена.
Л. А если аккумулятор слабый?
И. Тогда — стоп. Придется начинать движение с работающим двигателем. Рычаг — в нейтрали. Хорошо бы придать машине небольшую скорость. Можно это сделать самому или с помощью прохожих... Покатили,., теперь включаю первую и тут же добавляю газ. На такой случай можно винтом «количества» предварительно немного увеличить обороты холостого хода. А что еще обязательно — проверить, чтобы шины не были приспущены — иначе машину трудно толкать.
Л. Ясно. Но хочу задать один каверзный вопрос: стартер не работает, а машину толкать не удается?
И. Случай редкий, но вероятный. Тогда вот как: чуть прибавляю газ, резко включаю первую и тут же — еще газу. Видите: ничего не случилось — едем. Но это вредно, даже при умелом исполнении.
Л. А как выключать передачи?
И. Прежде всего, при не работающем сцеплении будем сокращать число переключений. Например, если движемся в населенном пункте или по проселку, то на «Волге» следует держаться второй передачи. Если едем по свободному шоссе — перейти с первой (хороший разгон) сразу на прямую. Это просто. Как выключать? Взявшись за рычаг, создаем небольшое усилие в направлении выключения передачи, на которой двигаемся. Затем — резко бросаем газ и в этот момент легко выталкиваем рычаг в нейтраль.
Л. Вижу — не впервые делаете.
И. Да, так я часто вывожу в нейтраль и в обычных условиях: не хочется иногда лишний раз нажимать педаль.
Л. А теоретические обоснования? Вез них теперь как-то уж непривычно.
И. И это несложно. В коробке на любой передаче вращение передается через две группы деталей: ведущие и ведомые. Ну, например, муфту и шестерню. Пока двигатель «тянет» — ведет одна. Зубья взаимно прижаты одними сторонами. Газ бросили — двигатель тормозит, и обе зацепленные детали меняются ролями, а соприкасаются другими сторонами зубьев. Если суметь «подгадать», то в момент этого перехода усилия нет и даже больше — между зубьями образуется зазор. Практически же рычаг «выскакивает» не в самый момент сбрасывания газа, а чуточку позже.
Л. Осталось последнее — как включать передачи без сцепления?
И. Тоже довольно просто. Многие водители, часто переключаясь при одних и тех же скоростях движения, настолько привыкают к величине «подгазовки» и выдержки, что лишний раз не выжимают сцепления.
Л. Понимаю. Конечно, водитель с такой техникой обойдется без сцепления. А как быть «середнячку»?
И. У водителя даже средней квалификации выдержки и подгазовки достаточно точны, чтобы включить передачу «без сцепления», пусть с небольшим (безвредным) шумом.
Л. А как быть тем, кто не умеет пользоваться этими приемами?
И. Такому водителю мы посоветуем другой способ. Вот попробуем. Поехали... Смотрите, скорость двадцать, нейтральное положение. Давайте включать вторую. Сцепление не трогаем, а рычаг подводим осторожно, так, чтобы зубья соединяемых деталей только начали соприкасаться.
Л. Синхронизатор помешает им.
И. Верно. Этот способ применяют при включении передач, не имеющих синхронизаторов, или когда полностью изношены блокирующие кольца. Итак, первую! Скорость снизилась до пятнадцати. Подвожу осторожно шестерню.
Л. Очень велика «разность» — включить не сможем.
И. И не следует — двигатель на холостом ходу. Сейчас еще приблизим шестерню — едва коснемся, а затем... Слышите пищащий звук?
Л. Это шумят зубья.
И. Да, теперь — прибавляем «обороты».
Л. Отлично, скорости выравниваются — зубья уже не летят так быстро один мимо другого.
И. И тон понижается. Вот уже писка нет и...
Л. ...можно, пожалуй, включать.
И. Что и делаем. Между прочим, такой способ можно применять во время приобретения навыков, чтобы находить величину «подгазовки». А когда откажет сцепление, он поможет, постепенно увеличивая газ, включить все-таки любую передачу.
Л. Спасибо. Теперь знаю, как доехать до места при любом варианте.
И. Основные секреты управления коробкой и техника переключения передач вам ясны. А теперь практика, практика и еще раз практика.