B58. Manuālā vs automātiskā ātrumkārba

Paldies BMW komūnai par idejām jauniem postiem. Daudzas lietas, kas man šķiet pašsaprotamas, izrādās - citiem tādas nav. Vēl interesantāk, ja šīs it kā pašsaprotamās lietas nav pašsaprotamas speciālistiem.

Šoreiz tēma, ko aktualizēja viens vietējais chip tuneris.

Gan viņam, gan man ir auto, kas aprīkoti ar B58 sērijas dzinējiem. 

Es izvēlējos ražotāja piedāvāto Performance and Sound kit, viņš - paša veiktos programmatūras uzlabojumus (precīzāk - 3.pušu programmatūrā ielādēt 3.pušu sagatavotu failu).

Manam auto ir manuālā ātrumkārba, viņa auto ir aprīkots ar automātisko ātrumkārbu.

Mūsu strīds izcēlās par sekojošu tēmu: es apgalvoju (ka manam auto) WG ir pilnīgi aizvērts 5000 .. 7000 RPM diapazonā. Es apgalvoju, ka (manam auto) pat otrajā ātrumā WG ir pilnīgi aizvērts jau ar esošo, it kā nelielo griezes pieaugumu (no 450Nm uz 500Nm). Vēl vairāk, varu piebilst - adekvāti lietojot auto, 1.majā ātrumā, par ar aizvērtu WG dzinējs nespēj sasniegt ne 500Nm, pat ne 450Nm.

Tūninga speciālists, zinot sava auto performanci, sāka protestēt - tas nav iespējams, jo nav iespējams. Uz manu argumentu - visa sāls ātrumkārbā, viņš turpināja protestēt. Sak - kāds tam (turboagregātam, WG) sakars ar automātisko ātrumkārbu! Vai tad turbīna sāk sliktāk ''pūst''?

Es centīšos ļoti konspektīvi un maksimāli vienkārši. Lai pat nesagatavotiem lasītājiem būtu interesanti.

Lai turboagregāts strādātu efektīgi/pildītu savu uzdevumu, tā rotoram jāgriežas paredzētajā ātrumā. Lai turboagregāta rotors grieztos paredzētajā ātrumā + nodrošinātu vajadzīgo gaisa spiedienu ieplūdē, jāizpildās dažām pamatlietām:

a. jābūt atbilstošam izplūdes gāzu apjomam/spiedienam/enerģijai;

b. jāpārvar turboagregāta rotora mehāniskā inerce (rotoram jāpievada enerģija, lai tas iegrieztos);

c.  ''jāuzpumpē'' gan izplūdes trakts (izplūdes gāzēm ''jāpiepilda'' izplūdes kolektors), gan ieplūdes kolektors (arī tā ''uzpilde'' prasa laiku/enegrģiju).

Attiecīgi, turboagregātam ir divi ''turbolagi'':

a. pirmais lags - saistīts ar RPM (pieņemot, ka drosele ir atvērta par visiem 100%). Pie maziem RPM turboagregāts (pat bezgalīgi ilgā laikā) īsti nevar iegriezties, jo nav izplūdes gāzu enerģijas;

b. otrais lags - dinamiskais lags. Tas nozīmē - visi procesi, kas prasa papildus enerģiju, prasa arī laiku, lai to/enerģiju pievadītu. Lai ''uzaudzētu'' spiedienu izplūdes traktā (pat, ja ir vajadzīgie RPM + vajadzīgā atgāzu plūsma), vajadzīgs laiks. Lai turboagregāta rotors iegrieztos (pat, ja izplūdē ir vajadzīgais atgāzu spiediens), vajadzīgs laiks. Lai turboagregāts ''uzpumpētu'' spiedienu ieplūdē (pat, ja tas griežas ar ideālo ātrumu), vajadzīgs laiks.

Kur slēpjas manuālās vs automātiskās ātrumkārbas atšķirība? Starta sekvence:

a. ar manuālo ātrumkārbu, nedemolējot sajūgu: piem., uz 2000 RPM, nospiežam akseleratora pedāli līdz galam un strauji atlaižam sajūgu. Pateicoties dzinēja spararata uzkrātajai enerģijai, auto strauji uzsāk kustību. Tajā pat laikā, RPM uz īsu brīdi nokrīt, tad strauji sāk pieaugt. Sasniedzot ap 6500 .. 7000 RPM, šoferis ātrumkārbu pārslēdz 2.ātrumā, strauji atlaižot sajūgu (lai to nenosvilinātu). Apgriezini strauji nokrīt, tad atsāk pieaugt;

b. ar automātisko ātrumkārbu: ātrumkārba uztur lielāku slodzi dzinējam (slidinot torque converter sajūgus), attiecīgi, turboagregātam ir daudz lielāka enerģija, lai iegrieztos. Atlaižot bremžu pedāli un nospiežot akseleratoru, torque converter netiek bloķēts, dzinēja apgriezieni nenokrīt. Jā, ātrumkārbā izdalās liela siltumenerģija, bet vienlaicīgi - arī dzinējs strauji attīsta daudz lielāku jaudu. Lielāka jauda nozīmē lielāku enerģiju turboagregātam. Arī pārslēdzot ātrumus, torque converter netiek bloķēts, dzinēja apgriezieni tiek uzturēti augstāki (jā, atkal - kārbai uzņemoties lielu termālo slodzi).

c. ar automātisko ātrumkārbu, Launch kontroli: uz dažām sekundēm tiek uzturēti palielināti (3200 un pat vairāk) RPM un palielināta slodze dzinējam. Visa dzinēja slodze tiek dzēsta ātrumkārbā (izdalās tajā, siltumā). Dzinējam ir liela izplūdes gāzu enerģija, kas ļoti efektīgi iegriež turboagregātu. Vienlaikus - arī spararatā tiek akumulēta papildus/maksimālā mehāniskā enerģija.

Domāju, ka no iepriekšminētā izriet vienkārši secinājumi: ja turboagregātam jāiegriežas ''no nulles'', tas iegriezīsies ''vēlāk'' kā turboagregāts, kas ir jau ''iegriezts'', pirms auto uzsāk kustību, vai tiek efektīgi iegriezts pirmajā sekundē (pat, ja daudz enerģijas jāzaudē it kā ''lieki'', ''cepinot'' ātrumkārbu).

Attiecīgi - jā, diemžēl, ar manuālo ātrumkārbu: turboagregāts ''pūš'' sliktāk! Kāds, iespējams, oponēs - bet tu taču vari slidināt sajūgu, kur problēma? Jā, taisnība, sajūgu var slidināt. Bet - cik reizes?

Automātiskajai ātrumkārbai ir eļļas dzesēšana + papildus eļļas dzeses radiators. Sajūgam nekā no šī nav. Viens disks, kuru ''nocepināt'' var ļoti ātri. 

Ne bez iemesla, piem., M sērijas auto Launch kontrole ir pieejama tikai 3/5 sekundes (atkarībā no relīzes) un reāli testi rāda, ka reizēm pietiek ar 3 spurtiem, lai ātrumkārba būtu jādzesē ilgāku laiku (Launch kontrole tiek uz laiku aizliegta/atspējota). 

Īsais kopsavilkums: pie šādas jaudas (kāda tā ir B58 sērijas dzinējiem) manuālajai ātrumkārbai nav nekādu izredžu. Ja interesē ātrākie drag laiki - jāizmanto automātiskā transmisija. Manuālā transmisija un sajūgs ir ''lēnāki'' visos aspektos. Gan pārslēdzot ātrumus, gan ''iegriežot'' turboagregātu. Cilvēka reakcija ir lēnāka, spējas ''trāpīt'' tieši uz redline robežas ātrumu pārslēgšanas brīdī - arī vājākas. Viss šis noved pie sliktākas turboagregāta performances (kā sekas zemākiem peak RPM, ne pilnīgi atvērtai droselei, u.t.t.). Manuālo transmisiju ir jēga izvēlēties tikai tad, ja patīk ''štepselēt''.

Domāju, ka man nav detalizēti jāskaidro, kāpēc WG ''uzvedas'' savādāk manuālās ātrumkārbas gadījumā. Situācija ir vienkārša - ja turboagregāts tiek iegriezts ''sliktāk'', WG cenšas kompensēt šo problēmu, lai sasniegtu pieprasīto Boost spiedienu. Līdz brīdim, kamēr tas neidodas, WG ir ciet, nodrošinot lielāko iespējamo enerģiju turboagregāta darbībai.