Кулачковая коробка передач: коробка быстрых скоростей

Если в парной гонке на ускорение друг против друга выйдут обычный автомобиль и гоночный с двигателями одинаковой мощности, победителем, несомненно, станет последний. Ключ к победе — кулачковая коробка передач. Главное достоинство кулачковой коробки — в скорости переключения передач. Если разгоняться на обычном автомобиле, переключая передачи вверх максимально быстро, почти ударом, то смена каждой передачи займет около 0,6 с. Примерно столько уходит на высокоскоростное выключение/включение сцепления.

Пилот гоночного автомобиля может сменить передачу втрое быстрее — и сделает это, не выжимая сцепления, и на каждом переключении будет выигрывать более 0,4 с! Это произойдет за счет того, что при каждом переключении у обычного автомобиля падают обороты двигателя и, соответственно, снижается интенсивность разгона. Чтобы выяснить, как устроена высокоскоростная гоночная коробка передач, мы отправились в Удельное, на подмосковную базу команды «Красные крылья», выступающей в ралли и кольцевых гонках.

Особенности гоночной механики

Денис Комаров, технический директор гоночной команды, готовит кулачковую коробку передач к фотосъемке. Он бережно протирает ветошью одну из шестеренок агрегата — огромное прямозубое колесо. Если бы такая шестерня лежала в мастерской сама по себе, можно было бы подумать, что она из коробки большого старого грузовика. Между тем она принадлежит компактному хетчбэку Citroen С2.

Большой диаметр колеса объясняется двумя факторами. Во-первых, коробка раллийной машины передает от двигателя на колеса солидный крутящий момент. А во-вторых, колесо прямозубое. Достоинство привычных косозубых шестерен, которые применяются в коробках «гражданских» автомобилей, заключается в том, что за счет более длинного зуба и, соответственно, большей поверхности распределения нагрузок они могут передавать тот же крутящий момент при меньших размерах. Кроме того, они работают заметно тише. Но прямозубые колеса применяются в гоночных машинах не случайно: они не создают осевых нагрузок на валах и повышают КПД коробки.

Удивительно, но гоночная коробка передач не сложнее, а даже проще обычной гражданской. Здесь нет никаких синхронизаторов, а вместо большого количества мелких зубцов, которые входят в зацепление при включении передачи на обычной коробке, применяются крупные кулачки — торцевые выступы на шестерне и муфте (обычно их 5−7 штук на колесо). Чтобы передачи включались как можно скорее, кулачки входят в зацепление с большим зазором по ширине. Поэтому при включении передач на раллийной машине можно слышать характерное металлическое клацанье — это кулачки шестерни и муфты столкнулись друг с другом.

Кулачковая коробка требует от пилота большой ловкости — особенно при переключении вниз: для синхронизации оборотов двигателя и трансмиссии необходимо филигранно работать педалью акселератора и прекрасно чувствовать автомобиль. При бережной езде пилот при переходе вниз пользуется сцеплением, в ходе гонки — особенно на машинах с секвентальной кулачковой коробкой — педаль сцепления ему практически не нужна. В том числе поэтому раллисты иначе, чем гражданские водители, выжимают педали. Правая нога у них обычно лежит на педали газа, а левая заведует сцеплением и тормозами. Четко работать акселератором очень важно, ведь без правильно выполненной перегазовки переход на понижающую передачу либо вообще не произойдет, либо будет сопровождаться жестким ударом.

Именно поэтому пилоты раллийных машин ехидно улыбаются, когда я интересуюсь, насколько популярна кулачковая коробка среди любителей тюнинга. Конечно, находятся фанаты уличных гонок, которые заменяют серийные коробки кулачковыми. Такая замена улучшает динамику разгона, но требует от водителя постоянной концентрации внимания при переключении вниз, а также наполняет салон шумом от работы прямозубых шестерен. Кулачковая коробка воет примерно так же громко, как гражданская косозубая, когда в ее картере нет масла. Добавим сюда высокую стоимость кулачковых коробок (до €20 000 за агрегат) и невысокий срок службы — и придем к выводу, что установка кулачковой коробки на обычный автомобиль совершенно не оправданна.

Конечно, срок службы автомобиля зависит и от субъективных факторов. В жестких гоночных условиях синхронизаторы долго не живут. Так что если за рулем гражданского автомобиля окажется маньяк, кулачковая коробка, вполне возможно, будет служить ему дольше привычной. Тем не менее со временем гоночный агрегат начнет издавать характерный стук, говорящий о том, что скруглившиеся кулачки не обеспечивают надежного зацепления. Такая коробка нуждается в замене износившихся пар. Денис рассказывает, что кулачковую коробку для проверки разбирают после каждой гонки, а некоторые пары в коробке приходится менять через каждые 2−3 этапа гонок. И это нормально!

Вперед-назад: хорошо и плохо

Есть и еще одна причина, почему кулачковые коробки не подходят для обычных дорог. Хотя эти агрегаты нередко оборудуют обычным поисковым механизмом переключения, самые быстрые и популярные у гонщиков коробки — секвентальные. В раллийных машинах пилота сильно трясет, поэтому водить рычаг переключения вперед-назад куда удобнее, чем выбирать передачи, как в обычном автомобиле. К тому же такая кинематика рычага позволяет сэкономить несколько миллисекунд на каждом переключении.

Но ездить с секвентальной коробкой кулачкового типа по дорогам общего пользования — страшная мука. Дело в том, что когда мы попадаем в пробку или под прямым углом поворачиваем с главной дороги на второстепенную, то обычно перескакиваем сразу на несколько передач вниз. Например, с пятой на вторую. При секвентальной же коробке такой трюк не выйдет: придется с перегазовкой последовательно перейти на четвертую, третью и лишь затем — на вторую передачу.

Денис показывает, почему так происходит на коробке «Ситроена». Когда пилот раллийной машины толкает рычаг этой секвентальной коробки вперед или назад, на определенный угол поворачивается специальная ось с многочисленными кулачками. При этом один из кулачков возвращает вилку переключения передач в нейтральное положение, а другой давит на еще одну вилку, и она вводит в зацепление муфту с шестерней нужной передачи. Чтобы включить, скажем, пятую передачу, надо последовательно несколько раз повернуть ось, которая управляется вилками переключения.

Утешение гражданского гонщика

Выходит, что кулачковая коробка абсолютно неприменима для гражданских автомобилей. Это не совсем так. Британские фирмы — главные производители кулачковых коробок — традиционно имеют много запросов среди любителей тюнинга, желающих приобрести их коробки, а в нашей стране на базе кулачковой коробки даже был разработан современный агрегат для «гражданского» использования, который почти лишен недостатков.

Произошло это так. Компания «Спортмобиль», которая занималась тюнингом и подготовкой для соревнований и без того быстрых автомобилей Mitsubishi Lancer Evolution, освоила установку на этих машинах кулачковой коробки фирмы Gemini. Эффективное использование такого устройства предполагает превосходные навыки водителя. Но поскольку применение кулачковой коробки кардинально изменяет динамические характеристики, инженеры и основатели компании Алексей Чернышев и Павел Рустанович решили адаптировать гоночную коробку для использования обычными водителями при каждодневной езде.

На фотографии Subaru Impreza команды «Красные Крылья», которая участвует в Чемпионате Мира по ралли в зачете серийных автомобилей P-WRC. Несмотря на то, что с секвентальной коробкой на машине можно было бы показывать лучшее время, автомобиль оснащен кулачковой коробкой с обычным поисковым механизмом переключения. Согласно омологации, автомобиль группы N не может выступать в ралли с секвентальной коробкой.
Машины с секвентальной коробкой и традиционным рыгачом на центральном тоннеле — средний класс в иерархии гоночных аппаратов. Хотите переключать передачи еще быстрее? Пожалуйста! Оборудуйте руль подрулевыми переключателями, а поворот оси с пазами секвентальной коробки доверьте гидравлике. Такое решение применяется на большинстве гоночных машин WRC, участвующих в основном зачете. Такое же решение используется в «Формуле-1» и некоторых других гонках.
Как это обычно бывает, решения из мира автоспорта с течением времени появляются на серийных автомобилях. Сегодня многие легковые автомобили оборудованы секвентальными коробками с качающимся рычагом и подрулевыми переключателями. В комбинации с обычными некулачковыми коробками передач, такой механизм практически не повышает скорости переключений, но водители находят его более удобным по сравнению с традиционным поисковым.

Для решения этой задачи привлекли электронику. За основу взяли компьютер Motec, позволяющий программировать функции автомобиля. К нему написали собственное программное обеспечение, которое в совокупности с разработанным электронным блоком и стало основой его системы, получившей название SGSM (Sequental Gearshift Management). Сотрудники компании «Спортмобиль» смогли связать переключения передач в коробке с работой систем зажигания и впрыска. При переходе вниз мотор в автоматическом режиме совершал перегазовку. С одной стороны, это облегчало жизнь пилоту, а с другой — повышало срок службы кулачковой коробки за счет гарантированно более плавных переключений.

Технический анализ: секреты новых машин WRC. Часть 1

С 2017 года многочисленные изменения в техническом регламенте ждут не только Формулу 1, но и мировое ралли. Гонки должны стать более яркими и зрелищными благодаря технике нового поколения. Что же изменится?

Стоит признать, что в последние годы раллийному чемпионату мира не удавалось обеспечивать шоу того уровня, к которому все привыкли прежде. Введение новых правил призвано изменить такое положение: гонщики получат в своё распоряжение больше мощности и смогут атаковать острее, а автомобили станут сильнее отличаться от своих серийных собратьев.

Лошадиные силы добавятся из-за увеличения диаметра воздушного рестриктора на 3 мм – до 36 мм, при этом давление наддува сохранится на уровне 2,5 бар. Это значит, что большая часть машин будет выдавать практически 400 л.с., тогда как прежде мощность составляла лишь три с небольшим сотни «лошадей».

Эти изменения потребовали возвращения к центральному дифференциалу с системой электронного контроля. При этом стартовая масса снижена на 25 кг, что дополнительно повысит удельную мощность техники.

В каком-то смысле новые правила можно назвать ностальгическими – для тех, кто не застал знаменитые машины Группы Б, это возможность испытать такие же чувства, что и болельщики той далекой уже поры, когда на трассы вышли эти памятные автомобили, мощные и яркие.

Читайте также:

Такие имена, как Audi Quattro S1, Ford RS200, Lancia Delta S4, Peugeot 205 T16 или MG Metro 6R4, напоминают нам об удивительном поколении техники. Машины начала 80-х ехали настолько быстро, что привлекали большое внимание – и в итоге именно по этой причине попали под запрет.

Помня о событиях истории, давайте попробуем разобраться, что же ожидает нас в новом раллийном сезоне, когда четыре производителя начнут борьбу за право занять опустевшую после ухода VW вершину.

M-Sport Fiesta

Ford Fiesta можно назвать неотъемлемой частью WRC, столь долго различные поколения этой модели выходят на старт в чемпионате мира. Но еще ни разу эта машина не была столь грозной, как та, которую команда M-Sport собирается выпустить на трассы в 2017-м.

Подопечные Малкольма Уилсона отвечают за разработку гоночных версий Ford уже очень давно и накопили огромный опыт по созданию и адаптации таких машин к различным раллийным категориям. Но теперь перед инженерами стоит куда более сложная задача, так как гораздо больше внимания предстоит уделить вопросам аэродинамики.

В правилах сказано, что можно создавать различные элементы обвеса, добавлять впускные и выпускные отверстия, менять размер диффузоров и использовать заднее крыло.

Иллюстрация: Мэтт Сомерфилд

Детали, выделенные желтым на иллюстрации выше, показывают, чем «прирастает» Fiesta для более успешного покорения спецучастков с самым разным покрытием в самых разных уголках света.

Но какую функцию имеют дополнительные детали? Они помогают повысить аэродинамическую эффективность – прежде всего, добавив прижимной силы.

В наши дни серийные автомобили создаются, исходя из соображений экономии. В частности, еще до постановки на конвейер конструкторы всячески стремятся снизить коэффициент лобового сопротивления, чтобы сократить расходы будущих владельцев на бензин.

Когда такая машина становится базой для гоночной версии, первым делом ей расширяют колею и меняют геометрию подвески. Это сразу сказывается на аэродинамической эффективности – расширители колесных арок создают многочисленные завихрения, делая ситуацию далекой от оптимума.

Новые правила позволяют использовать несколько приемов, чтобы снизить негативный эффект и направить обтекающие машину воздушные потоки по более выгодному пути, приближая коэффициент лобового сопротивления к уровню базовой модели.

При этом можно еще и создавать дополнительную прижимную силу – прежде всего, благодаря большому диффузору. Свой вклад вносит и новый увеличенный бампер, задающий картину потоков.

Фото: Мэтт Сомерфилд

Нашу иллюстрацию нельзя считать абсолютно точной, но она дает общее представление о том, как конструкторы манипулируют воздухом, который оказывается на пути автомобиля.

Как и в подавляющем большинстве других гонок, главной головной болью в ралли становятся завихрения, возникающие от контакта воздуха с вращающимися колесами. Так как при этом колеса еще и постоянно перемещаются в разных плоскостях, а шины деформируются, ситуация меняется динамически.

В отличие от Ф1, у «кузовной» машины большая часть колеса скрыта аркой, что существенно упрощает ситуацию, но все же работа специалистам по аэродинамике найдется и здесь. Если они справятся с ней неважно, есть вероятность, что на перегибе дороги нос машины начнет задираться вверх – на YouTube вы без труда сможете найти примеры того, к чему это приводит, причем не только в ралли.

Безусловно, в WRC далеко до тех скоростей, которые развивают спортпрототипы в Ле-Мане. Но в 2017-м машины обязательно поедут быстрее, что сделает их более уязвимыми при прыжках или просто «разгрузке» подвески. Раньше этот фактор уже учитывался в правилах – обязательно требовался вырез в задней части колесных арок, – но теперь сделан следующий шаг.

В случае с Fiesta воздушные потоки, попавшие в передний бампер, перенаправляются к выходным отверстиям, прорезанным в задней части расширителей арок (во врезке). Заметьте, что в этом месте расположены многочисленные крылышки, которые позволяют придать выходящему потоку более желаемое направление – что особенно важно, так как передние колеса почти всегда повернуты в сторону.

После этого воздух, проходя вдоль двери, попадает на направляющие и входные отверстия в задних арках. Здесь используется тот же принцип, что и спереди – плюс повышается эффективность диффузора и заднего крыла.

«Юбки» по бокам машины тоже стали больше, что заставляет воздух двигаться ближе к земле. Важно, чтобы этот поток, остающийся невозмущенным, по пути до диффузора не встречал никаких препятствий.

Заднее крыло может иметь несколько плоскостей, единственное ограничение – они не должны выходить за контуры оригинального корпуса автомобиля при виде спереди. Именно этим обусловлена необычная форма торцевых пластин.

Citroen C3 WRC

Французский концерн возвращается в чемпионат с заводской программой после годичной паузы – прежняя модель DS3 уступила место новой C3, которая призвана рассказывать миру об обновленной дизайнерской концепции концерна. К счастью, базовый хэтчбек укладывается в требования FIA по минимальным размерам, при этом гоночная версия выглядит более «квадратной» на фоне обтекаемой Fiesta.

Рисунок: Мэтт Сомерфилд

Сразу бросается в глаза сильно переработанный передний бампер, использующий все допустимые правилами 60 мм отличия от серийного. Он позволяет ощутимо добавить прижимной силы спереди и верно выстроить картину потоков.

Также отметим, что выходные отверстия в расширителе передних арок расположены не в задней, а в верхней части, что позволяет придать протекающему воздуху дополнительную энергию, разогнав его вдоль верхней кромки двери.

Фото: Citroën Communication

«Юбки» по бокам машины заметно шире, чем у соперников – отчасти это обусловлено тем, что элементы кузова, расположенные выше, в Citroen решили оставить исходной ширины. «Юбки» идут от передних до задних колес, на этом участке они имеют два полукруглых элемента (показан в нижней левой врезке).

Они не только создают завихрения потока, протекающего вдоль машины, но и, по всей видимости, скрывают сквозные каналы, позволяющие воздуху перетекать снаружи под днище автомобиля.

В передней части задней арки есть небольшое D-образное входное отверстие для воздуха, тогда как выходное также имеет не очень крупный размер и вновь находится в верхней, а не задней части арки (верхняя левая врезка). Сам расширитель заднего крыла стыкуется с бампером, а чуть ниже мы видим еще одно выходное отверстие (правая врезка), которое работает в тандеме с диффузором.

По новым правилам диффузор может выходить за пределы машины на 50 мм дальше, чем прежде, и французские конструкторы используют эту возможность. Прямо над ним находится расположенная по оси машины выхлопная труба. В этом месте в диффузоре есть сквозные отверстия, чтобы поток выхлопных газов мог увлекать воздух из-под машины, повышая эффективность диффузора.

Заднее крыло (верхняя правая врезка), как и у других, имеет две плоскости, причем нижняя, более широкая, имеет куда менее изогнутый профиль. Верхняя держится на двух небольших креплениях по краям, формой напоминающих лебединую шею.

Профиль верхней плоскости весьма примечателен, он имеет волнистую форму, чтобы увеличить общую площадь. Также присутствует концевая кромка, повторяющая очертания элемента.

Рассказ об особенностях новых машин Hyundai и Toyota ждет вас в ближайшее время.

Кое-что о WRC (World Rally Championship)

Тенденция сокращения расходов на содержание команд класса WRC делает технику мирового раллийного чемпионата все более доступной. Но это не значит, что болиды WRC становятся проще. Насколько далеко они ушли от серийных машин и чем отличаются от боевых единиц других мировых серий? Мы попытались разобраться в этом по ходу ралли Кипр.

Аккредитованным журналистам дозволено многое: можно изучать автомобили, следить за работой механиков… Но быстро выяснилось, что открытость команд во многом является показной — истинных секретов за широкими спинами механиков не разглядишь. К тому же «топовые» ноу-хау скрыты внутри двигателей, узлов трансмиссии и в электронных блоках управления — там, куда постороннему взгляду путь заказан. Но за три дня, проведенных в паддоке Cyprus Rally, кое в чем разобраться удалось.

Главное отличие автомобилей WRC от болидов кольцевых серий — цельнометаллический кузов и близкое родство конструкции с серийными машинами. Ведь «кузовные» автомобили чемпионатов DTM или NASCAR являются, по сути, прототипами — с композитными кузовами, лишь внешне напоминающими своих серийных прародителей. А вот регламент WRC строже ограничивает переделки базовой машины. Например, положение двигателя можно менять не более чем на 20 мм.

Вот под фирменные синие шатры приковыляла Subaru Impreza WRC 2005 Криса Аткинсона, для которой первый гоночный день закончился поломкой трансмиссии. Механики трудолюбивыми муравьями облепили машину и через двадцать минут разобрали ее почти полностью — сняли коробку передач, стойки подвески, стабилизаторы, карданный вал и задний редуктор. Все эти узлы выглядят точно так же, как на обычных «гражданских» машинах. Порой даже проще! Но изюминка в том, что компоновка и каждая отдельная деталь доведены до совершенства.

Совершенство — это прежде всего материалы. Легкие и прочные композиты применяются везде, где позволяет регламент, — даже для масляных поддонов. Ступичные подшипники делаются с применением керамики, детали подвески и трансмиссии — из титана, а колесные диски — из магниевого сплава. Остается только догадываться, какие сплавы идут на изготовление особо нагруженных деталей — например, поршней турбодвигателя, давление наддува в котором достигает 2—3 бар!

Максимальная мощность двигателей WRC официально ограничена — не более 300 л.с. Но поскольку техкомиссия не в состоянии ее проконтролировать, реальные показатели на 10—20% выше. И это при том, что блок и головка цилиндров сделаны на основе серийных! Выжать из двигателя еще больше не позволяет 34-миллиметровый воздушный рестриктор, расположенный на входе в турбину и обрекающий мотор на кислородное голодание на высоких оборотах. Зато крутящий момент у двигателей — огромный. Двухлитровые турбомоторы развивают до 600 Нм — это больше, чем у пятилитрового мотора BMW M6. Кстати, уникальный для спортивных машин «моментный» характер мотора предопределяет специфическую тактику езды — с минимальным количеством переключений передач. Оптимальный момент переключения определяет управляющая электроника, а в качестве подсказки для водителя служит лампочка на панели приборов: загорелась — переключайся «вверх»!

Заглянуть в салон удалось только в тот момент, когда механики доливали воду в бачок за водительским сиденьем. Из него питается система подачи воды во впускной трубопровод, ныне активно применяемая в мировом ралли. Вода распыляется через специальную форсунку под давлением до 10 бар, снижая температуру топливной смеси практически до атмосферной. Это простое, казалось бы, решение дает поразительный эффект. Падает теплонагруженность двигателя, он становится менее склонным к детонации, что позволяет еще выше поднять давление наддува. Правда, пятилитрового бачка хватает всего на одну секцию — примерно на 60 км.

Каждый этап требует специальной настройки двигателя. Например, перед горной гонкой давление наддува поднимают — для того, чтобы компенсировать понижение атмосферного давления. Бензин с октановым числом 102 всем командам поставляется одинаковый — производства Shell. Продукты сгорания отводит выхлопная система, оснащенная одним или двумя катализаторами и надежной многослойной керамико-алюминиевой теплоизоляцией. При работе «антилага» топливо, которое докручивает турбину, догорает прямо в выхлопной системе — из трубы вырываются языки пламени, а весь тракт раскаляется докрасна. Выпускные трубы расположены так, чтобы не снимать их при обслуживании основных агрегатов.

Коробка передач — отдельная песня. На современных болидах WRC применяют шести- или пятиступенчатые коробки, причем в последнее время наблюдается тенденция к уменьшению количества передач — такую тактику диктуют «моментные» моторы. Передачи переключаются при помощи расположенных на ступице руля колец или кнопок, причем движение «от себя» понижает передачу. На всякий случай в распоряжении водителя есть и традиционный напольный рычаг — при отказе электроники он позволяет управлять секвентальной коробкой в «аварийном» режиме. Но если все исправно, а за процессом следит электроника, то гидравлические актуаторы всего лишь за 35—50 миллисекунд размыкают карбоновое трехдисковое сцепление диаметром около 150 мм и переключают передачу. На том же BMW M6 роботизированная коробка работает медленнее — на переключения уходит не менее 60 миллисекунд.

На каждой машине коробка передач меняется в среднем два раза за гонку. В одном блоке с ней установлены центральный и передний дифференциалы с электрогидравлическим управлением. Гидравлика регулирует силу сжатия дисков, соединенных с противоположными валами — по образу и подобию муфты Haldex. На всех автомобилях, кроме Mitsubishi Lancer WRC05 с его бесхитростной механикой, дифференциалами управляют электронные «мозги», хотя водитель может принудительно задать алгоритм работы дифференциалов исходя из конкретных условий. Например, перед стартом жестко заблокировать их — для наиболее эффективного разгона, а позже перевести в автоматический режим.

Современный автомобиль класса WRC разгоняется до 100 км/ч за четыре с небольшим секунды. А вот максимальная скорость не впечатляет — 210—220 км/ч. Но больше и не нужно: на раллийных допах важна не столько максимальная скорость, сколько совершенство и надежность ходовой части. Регламент допускает значительную свободу в выборе схемы и точек крепления подвески. Но изощренным многорычажным конструкциям все команды предпочитают простоту и ремонтопригодность схемы McPherson. Для упрощения обслуживания порой унифицируются не только детали левой и правой стороны, но и передней и задней подвесок! На грунтовых ралли — как здесь, на Кипре, — ход подвески доводят до 220 мм. Любые электронные системы ныне запрещены, хотя еще в прошлом году команды применяли управляемые стабилизаторы поперечной устойчивости. В последнее время на асфальтовых ралли некоторые команды, в частности, Peugeot, пробуют подвески вовсе без стабилизаторов — вкупе с особыми настройками амортизаторов.

Мне удалось понаблюдать, как пилоты регулировали амортизаторы прямо на трассе, перед стартом спецучастка. На некоторых машинах — например, на Subaru — количество внешних регулировок доходит до четырех: можно изменять сопротивление на сжатие и отбой при малых и больших скоростях штока.

И все же основа всех основ — это кузов. Кузова болидов WRC изготовлены целиком из металла. Из композитов делают лишь аэродинамический обвес. За основу берется кузов серийной модели, точнее, его основные элементы — пол, боковины, стойки крыши… Но и эти детали подвергаются серьезной доработке — например, для того, чтобы разместить нестандартные узлы подвески и полноприводной трансмиссии. В кузов вваривается каркас безопасности, который становится ключевым элементом силовой структуры. Суммарная длина каркасных труб из легированной стали достигает 50 метров. Каркас не только опутывает жизненное пространство экипажа, но и связывает точки крепления подвески.

Обратная сторона усиления всего и вся — лишний вес. Поэтому параллельно конструкторы ведут постоянный поиск лишнего «жирка» и пытаются от него избавиться. В целях безопасности FIA даже ввела ограничение минимального веса кузова «в металле» — 320 кг, чтобы его чрезмерное облегчение не пошло во вред безопасности. Но проконтролировать вес «голого» кузова практически невозможно, а вот снаряженную массу автомобиля техкомиссия проверяет перед каждым этапом. Согласно требованиям FIA, автомобиль WRC должен весить не менее 1230 кг, и этого нижнего порога все производители достигли давно. Но при этом сбрасывание лишнего «жира» продолжается. Например, многие автомобили оснащены легкими стеклами из поликарбоната. Выигранные благодаря такому решению килограммы можно использовать в качестве балласта в определенных местах машины, добиваясь оптимальной развесовки, которая влияет не только на управляемость, но и на износ шин. Кстати, в качестве балласта применяют не чугунные чушки, а запчасти, гайковерты и мощные домкраты — все, что может пригодиться на этапе.

О развесовке инженеры думают даже при размещении экипажа, смещая кресла до предела назад и вниз. Побочный эффект — отвратительная обзорность с места водителя. Да и самого пилота почти не видно: я так и не смог сфотографировать кого-нибудь из топ-пилотов за рулем. Но об условиях работы водителя и штурмана инженеры заботятся неустанно. Например, на «жарких» этапах вроде Кипра и Греции в машинах появляются системы охлаждения сидений (Ford) или даже полноценные кондиционеры (Peugeot). Кроме того, устанавливают дополнительные воздухозаборники на крыше и в корпусах наружных зеркал, теплоизоляцию моторного щита и оклеивают стекла зеркальной пленкой.

В целом же автомобили WRC гораздо «ближе к народу», чем болиды FIA GT, DTM, NASCAR или кроссовых чемпионатов, не говоря уже о Формуле-1. Основные инженерные решения в ралли просты и понятны, а космические технологии кроются в основном в применяемых материалах. Да и то не во всех — ведь основа «мирового раллийного автомобиля», его кузов, сделан из того же штампованного металла, что и наши с вами машины.

Слово Профи.

Жан-Пьер Николя, руководитель команды Peugeot Sport:

«Свобода технических требований WRC хороша тем, что даже из посредственного базового автомобиля можно сделать очень хороший ралли-кар. Но класс слишком дорог даже для заводских команд — не говоря уж о «частниках». Мало того, что сами автомобили стоят не менее 600.000 евро, так еще и количество этапов в этом году увеличилось до непомерных шестнадцати.

Я считаю, что нужно вернуться к 12-этапному чемпионату. Кроме того, для снижения расходов на содержание команды необходимо и дальше вводить правила по увеличению срока службы агрегатов. Например, использовать одну коробку передач на две гонки, как это уже сделано с двигателями. Сейчас на один этап мы обычно используем две коробки на машину.

Что касается перспектив, то новая категория Super 2000 вряд ли сменит WRC. В следующем году, думаю, мы увидим в ней только FIAT, не исключено появление Renault и Лады. Peugeot тоже изучает возможность войти в Super 2000 с новым автомобилем, но случится это только в 2007 году, а выступать с ним мы будем только в тех национальных чемпионатах, где этот класс будет «топовым».

Citroen Xsara WRC: заслуженный лидер

Citroen Xsara WRC стоит первым в списке не только по алфавиту, но и по заслугам: за последние два года на нем завоевано два чемпионских титула среди производителей и один — в личном зачете.

Xsara WRC выделяется среди «большой шестерки» тем, что ее базовая модель уже снята с производства (не считая модификации с кузовом универсал). Но в гонках преимущество автомобиля так велико, а планы команды Citroen Sport относительно участия в чемпионате мира столь туманны, что фирма решилась на использование модели, уже не рекламирующей саму себя.

Конструкция автомобиля эволюционирует с 2001 года — она не отличается новизной и оригинальностью, но в нюансах доведена до совершенства. Двигатель, наклоненный на 30 градусов назад для лучшей развесовки, имеет алюминиевый блок цилиндров — такой же, как у Peugeot 307CC, но с иной геометрией цилиндров. Причем Citroen — единственная команда, рискнувшая официально заявить максимальную мощность мотора свыше 300 л.с. В графе, где у всех конкурентов красуется круглая цифра, французы не стесняются писать 315.

Ford Focus WRC 04: крепкий середнячок

Главный козырь английского ралли-кара — надежность. Именно благодаря ей команда вот уже 50 гонок подряд неизменно завоевывает очки. От добра добра не ищут, и в преддверии появления в 2006 году раллийного Фокуса нового поколения фордовцы в нынешнем сезоне «докатывают» старую машину. Конструкторы даже не стали увеличивать ширину автомобиля до 1800 мм, хотя новый регламент это позволяет (для автомобилей, длина которых превышает 4200 мм).

Нынешний Ford Focus отличается самым «крутильным» мотором в WRC — максимальная мощность достигается при 6500 об/мин против 5500 об/мин у остальных двигателей WRC. Среди других технических особенностей — единый рычаг «аварийного» управления коробкой передач и гидравлического «ручника». Активные амортизаторы Reiger изменяют свои характеристики в зависимости от частоты движения штока (подобно амортизаторам Koni серии FSD).

Mitsubishi lancer WRC05: простой, как валенок

Нынешний Lancer — cамый простой и один из самых доступных автомобилей WRC. Конструктор машины — Марио Форнарис, некогда создавший Peugeot 206 WRC, лучший автомобиль в истории класса.

Основное отличие «мирового» Лансера от конкурентов — бесхитростная, «чисто механическая» трансмиссия. Вместо активных электронноуправляемых дифференциалов на Лансере применены обычные «самоблоки» повышенного трения, а передачи переключаются вручную. Говорят, Mitsubishi не спешит с введением электроники еще и потому, что со следующего года активные системы окажутся под запретом. Двигатель с чугунным блоком наклонен на 20 градусов назад и в основе своей представляет мотор 4G6, известный нам по «гражданской» версии Lancer Evolution VIII.

Сейчас Lancer WRC05 не в силах бороться за лидерство. Японцам даже не удается использовать главный козырь машины — простоту конструкции, которая должна быть залогом высокой надежности. Но к следующему сезону команда должна проанализировать свои ошибки. Правда, Форнарис только что объявил о своем уходе из команды — доводить машину останется его соратник Оливье Жансонни.

Peugeot 307 WRC: прогресс

Французский ралли-кар уникален тем, что в угоду рекламным интересам имеет в своей основе купе-кабриолет 307СС. Конечно, складная крыша наглухо заварена и обращена в преимущество: это позволило заметно понизить центр тяжести.

Двигатель XU7JP4 — практически такой же, как у собратьев по концерну PSA, команды Citroen Sport. Но в прошлом году на некоторых этапах Peugeot 307 WRC был укомплектован четырехступенчатой коробкой передач. И хотя пилоты были ею крайне недовольны (в основном из-за низкой надежности), факт применения такой коробки говорит о том, насколько эластичны нынешние моторы WRC и сколь широк их рабочий диапазон.

На жарком Cyprus Rally (температура воздуха — выше 30 градусов) Peugeot 307СС был оснащен не только радиаторами охлаждения коробки передач, заднего редуктора и усилителя руля, но и обыкновенным кондиционером!

Skoda Fabia WRC 05: вынужденная догонять

Это единственный автомобиль, для омологации которого была использована серийная модель с дизелем — Skoda Fabia RS. Регламент допускает подобные вольности…

Дела у команды идут ни шатко ни валко — Fabia WRC плетется в хвосте, хотя по части технической начинки она не отстает от конкурентов. Ее проверенный временем и гонками мотор ведет свою историю еще с болида Skoda Octavia WRC. Электроники тоже хватает: в отличие от простодушного Mitsubishi чешская машина имеет и активные дифференциалы, и коробку передач с электронно-гидравлическим управлением.

Кстати, Fabia — самый маленький автомобиль в классе. Чтобы «дотянуть» длину до разрешенного минимума в 4000 мм, инженерам пришлось удлинить передний бампер. Среди нетривиальных решений — лобовое и передние боковые стекла с электрообогревом (надежное средство от запотевания — среди серийных легковых машин обогрев боковых стекол имеет разве что Rolls-Royce Phantom).

Subaru Impreza WRC 2005: опытный боец

Ветеран класса ведет родословную с 1997 года. Это единственный автомобиль с расположенным продольно мотором. Оппозитный двигатель позволяет существенно понизить и сместить назад центр тяжести. Его серьезный минус — ограниченные возможности форсировки.

Двигатель типа «боксер» должен быть короткоходным, чтобы уместиться между лонжеронами. Особенности его конструкции вынуждают ограничивать давление наддува, а следовательно, и мощность. Да и с наддувом не все благополучно: настройка выпускного коллектора, который собирает газы из четырех далеко отстоящих друг от друга цилиндров, — задачка не из простых.

Пару месяцев назад Петтер Сольберг честно заявил, что его Импрезе не хватает примерно 20 л.с. Но вряд ли в ближайшем будущем что-нибудь изменится — базовой модели с иной компоновкой у Subaru просто нет. Поэтому на асфальтовых этапах машине по-прежнему будет трудно бороться за пьедестал, а вот на скользких покрытиях Impreza с ее идеально настроенной трансмиссией традиционно сильна.

Сервис: как по часам

Мне посчастливилось наблюдать за работой заводского технического персонала команды Peugeot Sport изнутри — в боксах. Здесь все расписано по минутам. Большое табло информирует о времени прибытия на сервис следующего экипажа, а объем предстоящих работ известен заранее — экипаж по рации рассказывает инженерам о том, как ведет себя автомобиль и какие проблемы преподносит.

Как только машина заезжает в шатер, который даже днем освещается мощными галогенными лампами, электронные часы начинают обратный отсчет времени. По регламенту, каждый автомобиль обслуживают шесть механиков и два инженера. За каждым механиком закреплен свой «угол» машины — осматриваются подвеска, тормоза, элементы кузова. Еще двое занимаются в основном двигателем и коробкой передач, хотя каждый член команды готов переключиться на любую другую работу.

Механики — народ простой и веселый. Работают с шутками и прибаутками, быстро, но без суеты. Никакой нервозности, паники или напускной серьезности — даже когда время в дефиците. А оно всегда в дефиците! Цейтнот — обычное рабочее состояние, когда на утренний сервис отводится всего 10 минут, а на дневной — полчаса. Вечером в распоряжении сервисменов уже три четверти часа, но работы очень много, даже если автомобиль серьезно не пострадал в гонке: для профилактики меняют стойки подвески, тормоза, иногда — узлы трансмиссии. Одних только тормозных дисков команда из двух автомобилей расходует две с половиной сотни штук за сезон!

Инструмент самый обычный — у иных российских команд есть наборы покруче. А все потому, что узлы и агрегаты в Peugeot 307CC крепятся обычными гайками, а доступ к ним хорошо продуман.

История и перспективы: прогноз благоприятный

Класс WRC (World Rally Car) появился на чемпионате мира по ралли в 1998 году как развитие группы А (в официальных протоколах он до сих пор фигурирует как группа А8). Минимальная партия для омологации автомобилей WRC — 50 автомобилей, хотя FIA позволяет использовать не более 10 машин в год для команды из двух экипажей. Правда, стюарды могут разрешить использовать дополнительные болиды (не более двух), если основные окажутся полностью уничтожены.

Благодаря металлическому кузову и рестриктору на впуске автомобили WRC стали более безопасными, хотя и более медленными, чем монстры группы B двадцатилетней давности. Но любой спортивный класс рано или поздно переживает кризис. В WRC он пришелся на прошлый год, хотя его отголоски заметны и сейчас. К счастью, в FIA вовремя спохватились и взяли курс на снижение расходов по содержанию команд вершины мирового ралли.

В конце 2005 года из WRC уйдут Peugeot и Citroen. Судя по последним заявлениям французов, они уйдут временно — передохнут годик-другой и вернутся в строй. А их место уже готовы занять Suzuki и Hyundai.

Новый атмосферный класс Super 2000 сможет заменить не WRC, как это прогнозировали некоторые эксперты, а нынешнюю группу N4 — чтобы открыть дорогу в ралли большему числу производителей. Поговаривают также, что FIA готова изменить принятую классификацию раллийных автомобилей, уменьшив общее количество классов вдвое — до четырех. Но один из них обязательно будет двухлитровым, наддувным и полноприводным — как хорошо знакомый WRC.

Источник http://www.popmech.ru/vehicles/8106-korobka-bystrykh-skorostey-kulachkovaya-korobka-peredach/
Источник http://ru.motorsport.com/wrc/news/tekhnicheskij-analiz-sekrety-novykh-mashin-wrc-chast-1-861838/861838/
Источник Источник http://www.drom.ru/info/tuning/wrc-world-rally-championship-7590.html