Почему вариатор называют самой «неприятной» трансмиссией

Свежий номер

РГ-Неделя

Родина

Тематические приложения

Союз

Свежий номер

08.06.2021 10:02

Поделиться

Майя Бирюкова

Бесступенчатая трансмиссия, или вариатор, была придумана в Германии, но особую популярность приобрела в Японии. Недорогая в производстве, экономичная коробка передач не стала мировым хитом. Почему так произошло?

Пресс-служба АвтоВАЗа.

Есть несколько принципиальных минусов, с которыми готов мириться далеко не каждый водитель. Первый — это звук, который издает во время работы любой вариатор.

Причина — это принцип его работы. Передаточное отношение здесь создают не зубчатые колеса, а ремень, работающий за счет натяжения и трения, пишет aif.ru. Чем выше обороты — тем громче издаваемые им высокочастотные звуки, с которыми не справляется никакая шумоизоляция.

Во время движения автомобиля «песня» вариатора может меняться от жужжания до свиста, любая из этих тональностей человеческому уху неприятна. Со временем в общий хор подключается звук изношенных подшипников, а также новые модуляции ремня, который начинает то и дело проскальзывать на шкивах от изношенности. Решить проблему со звуками вариатора производители не могут: это обычная физика.

Еще один минус, который изначально воспринимается как плюс — это отсутствие фиксированных ступеней. Принцип работы вариатора долгое время не могут понять водители, привыкшие к механической трансмиссии и «автомату». И поэтому не доверяют бесступенчатой коробке.

К примеру, на небольшом газу трансмиссия выдает крутящий момент за счет перемещения шкивов, а не открытия дросселя и роста тяги. Двигатель экономит топливо и снижает количество выбросов. Когда водитель смотрит на тахометр и спидометр, то видит, что со снижением числа оборотов начинает расти скорость.

Автопроизводители пытаются придать вариатору некие черты традиционных коробок передач. Например, создают программные режимы работы, внешне повторяющие набор гидромеханического автомата. Но суть от этого не меняется.

Для российских автовладельцев существенный минус вариатора — необходимость особенно бережного к нему отношения зимой. Без полного прогрева в холодное время года бесступенчатую коробку эксплуатировать нельзя. Ремень просто пробьет застывшую пленку холодной смазки и начнет царапать конус. В неподготовленном состоянии вариатор переходит в аварийный режим работы, резко увеличивая потребление топлива.

Ресурс вариатора при правильной эксплуатации достигает 180 тысяч километров. Однако пара-тройка пробуксовок в снегу или в грязи приведет к повреждению поверхностей шкивов. Микростружка попадает в масло, затем в редукционный клапан регулировки давления смазывающей жидкости. Нестабильное давление ухудшает циркуляцию масла, ремень трется все сильнее и увеличивает выработку деталей.

Отсюда еще один минус вариатора — у не самого аккуратного водителя ресурс коробки падает чуть ли не до 60 тысяч километров. Этот вид трансмиссии подходит для внимательного и спокойного автовладельца, который не практикует резких разгонов и торможений и предпочитает городскую неторопливую езду.

Поделиться

ᐉ Вариаторы, как один из видов автоматических трансмиссий

Испокон автомобильных веков ведутся споры о том, какие виды трансмиссий и коробок передач лучше, а какие хуже. И, наверное, спор этот так и будет бессмысленным. Каждый вид трансмиссий привлекателен одним и отталкивает потребителя другим. Сколько людей, столько мнений.

На «гражданских» автомобилях применялись и применяются следующие виды и способы передачи крутящего момента на ведущие колеса:

• механические коробки передач;
• вариаторы;
• полуавтоматические коробки передач;
• автоматические коробки.

В этой статье мы остановимся только на одном виде. А именно, рассмотрим что же такое вариатор.

Вообще-то, простейшие вариаторы, как механизмы, известны со средних веков. Да и для автомобилестроения идея использования в трансмиссии вариаторных передач не нова.

Еще на самой заре в 1895 году швейцарский инженер Рудольф Эгг связал двигатель с ведущими колесами автомобиля с помощью ременной передачи.

Шкивы в ней были не сплошными, а состояли из половинок, которые с помощью рычагов можно было сдвигать или раздвигать. Этим уменьшался или увеличивался диаметр обкатки приводного ремня, а с ним изменялось передаточное отношение. Но громоздкая, ненадежная и создающая немало неудобств во время управления машиной конструкция не выдержала конкуренции со стороны обычных, а затем и автоматических коробок передач, и была надолго забыта.

Однако, спустя некоторое время идея ременной передачи снова возникла. Автомобилистам напомнил о существовании альтернативных «трансформаторов» крутящего момента голландец Хуберт ван Дорн, который оснастил клиноременным вариатором небольшую машинку DAF Daffodil. Случилось это в 1958 году.

Итак, по существу. Клиноременный вариатор означает то, что поперечное сечение ремня вариатора представляет собой клин. Каждый же из двух шкивов, как уже говорилось, разрезной, и напоминает две тарелки, повернутые донышками друг к другу. Что заставляло подвижные половинки шкива перемещаться? При нажатии на педаль газа двигатель автомобиля увеличивал обороты, при этом росло разряжение во впускном коллекторе мотора.

Вот этим разряжением ван Дорн и воспользовался: при увеличении оборотов двигателя половинки ведущего шкива сдвигались, а ведомого — раздвигались, что заставляло ведомый вал вариатора и связанные с ним по трансмиссии колеса автомобиля вращаться быстрее. Разумеется, при сбросе газа порядок действий был обратным. Собственно, по аналогичному принципу работают и современные вариаторы, только управляют ими уже, естественно, гидравлика и электроника.

Одним из основных преимуществ вариатора над другими типами коробок передач является легкое устранение недостатков других КПП, связанных с неоптимальностью выбора передачи. Наверняка очевидно, что как точно ни выверяй момент включения той или иной передачи будь то в механической коробке, будь то в гидромеханическом автомате, обороты двигателя хоть не намного, но никогда не будут соответствовать оптимальным для данного режима движения. Как не будет соответствовать идеалу и расход топлива. Можно, конечно, увеличивать число передач, и это несколько сгладит ступенчатый характер переключения и изменения нагрузки на мотор и узлы трансмиссии.

Однако здесь следует иметь в виду, что каждая дополнительная передача — это усложнение конструкции, увеличение габаритных размеров, веса и стоимости коробки. Поэтому, в основном существует предел — 6-7 передач.

Вариатор же с легкостью позволяет реализовать бесконечное множество передач. При этом передаточное отношение вариатора изменяется плавно, и также плавно, а не скачкообразно, трансформируется крутящий момент к ведущим колесам. В результате мощность, отдаваемая двигателем, почти идеально согласуется с динамикой движения автомобиля. Отсюда снижение износа двигателя и агрегатов трансмиссии при одновременном улучшении топливной экономичности вследствие оптимальной работы мотора на большинстве эксплуатационных режимов и отсутствия разрыва «потока» крутящего момента, который случается при переключении передач.

Однако, при всем этом вариаторы до сих пор не вытеснили из производства механические коробки передач и гидромеханические автоматы.

Изначально проблема заключалась исключительно в низкой надежности клиноременных вариаторов. Их ремни, изготовленные из резинокордной ткани, быстро растягивались, начинали проскальзывать на шкивах, интенсивно изнашивались и, наконец, разрывались. Этот неприятный момент наступал в среднем через каждые 20-30 тыс. км пробега.

Добавить ресурса резиновому ремню оказалось непросто. Лишь в середине 1980-х дело опять сдвинулось с мертвой точки. Ремень стал металлическим, состоящим из нескольких сотен стальных сегментов, нанизанных на гибкие направляющие, опять же стальные. Следует отметить, что этот факт и стал причиной возрастания популярности вариаторов. Их получили некоторые модели различных производителей, таких как Fiat, Ford, Honda, Nissan, Subaru, Suzuki, Volvo.

Но теперь на первый план вышел другой недостаток вариаторов — небольшие величины крутящего момента, которые они способны были обеспечивать. По этой причине бесступенчатые коробки передач устанавливались только на автомобилях компактного и малого классов, причем лишь на их модификациях с самыми маломощными двигателями.

Чтобы разорвать очередной порочный круг, потребовалось еще десятилетие. В 1997 году Honda доказала, что вариатор вполне дееспособен для работы со 115 л.с. мощности и 145 Нм крутящего момента, которыми располагал 1,6-литровый «шестнадцатиклапанник» Civic. В следующем году Nissan представил модификацию Primera, в котором вариатор был агрегирован с двухлитровым бензиновым двигателем. Тем самым была преодолена планка в 140 л.с. и 180 Нм, а это означало, что бесступенчатые трансмиссии стали доступными и машинам среднего размерного класса.

Технологической сенсацией 1999 года стала модель Audi A6 Multitronic, в которой V-образная «шестерка» объемом 2,8 л работала в паре с вариатором, спокойно отрабатывавшем 193 л.с. и 280 Нм. Двигателя. Правда, Audi пришлось заново изобретать ремень вариатора. В итоге он превратился в многорядную стальную цепь, при этом со шкивами контактировали не сегменты ремня, как было в прежних конструкциях, а скошенные торцы соединительных осей звеньев.

Примечательно, что до появления Audi A6 Multitronic вариаторы еще так и не смогли оправдать возлагавшиеся на них надежды в плане улучшения показателей расхода топлива: предполагаемую экономию «съедал» сам вариатор — внутренние потери, низкий КПД.

Но теперь все встало на свои места. Впрочем, в сравнении с 5-ступенчатой механической КПП разница была не особенно заметна: расход топлива на 100 км пробега уменьшился всего на 0,2 л. Однако когда Multitronic сравнили с автоматической трансмиссией Tiptronic, то вариатор переиграл автомат по всем статьям: по экономии топлива — на 0,9 л/100 км, в разгоне до 100 км/ч — на 1,3 с.

Тогда же фирма ZF Transmission произвела автоматическую коробку передач, аналоги которой используются на большинстве европейских автомобилей, и выкупила у Ford завод по производству приводов, чтобы перепрофилировать его под… выпуск вариаторов. И в 2004 году автопроизводителей по-настоящему «прорвало» на машины с вариаторами.

Благодаря электронному управлению, современные вариаторы несколько изменили алгоритм работы. Они обеспечивают плавный, без рывков разгон, поддерживая обороты двигателя в оптимальной, с точки зрения экономичности, зоне. Но если водитель вдавил педаль газа в пол, требуя от машины энергичного ускорения, то вариатор сымитирует известный по классическим автоматам режим Kick-down. Кроме того, чтобы угодить спортивно ориентированным водителям, предусматривается ручное управление — для этого в вариаторе имеется несколько фиксированных передач.

Параллельно Mazda и Nissan ведут работы по тороидальным вариаторам. Причем не только ведут, но и потихоньку выпускают машины с такими коробками для нужд внутреннего рынка Японии. В Европе подобными конструкциями занимался Rover, до момента возникновения финансовых проблем.

Крутящий момент в тороидальном вариаторе передается через силовые ролики, перекатывающиеся по ведущему и ведомому дискам, имеющим форму тора (отсюда название). Изменяя положение роликов относительно оси дисков, можно менять передаточное отношение трансмиссии. Специалисты уверяют, что для таких вариаторов и 300 Нм крутящего момента — не предел. Впрочем, тороидальные вариаторы принципиально отличаются от клиноременных, поэтому на этом разговор о вариаторах пока закончим. Тем более, что многие автопроизводители усовершенствуют свои АКПП приближая их к вариаторам по плавности переключений и другим параметра.

Это привело к так называемому «двойному сцеплению» и АКПП с системой DSG, но это уже материал другой статьи.

Вариатор скорости ремня | Контакт 3 ТРАНСМИССИИ

• Индустри Плаза
• Электричество, Электротехника
• Преобразователи
• org/ListItem»> Регуляторы скорости

• … 

• Вариатор скорости ремня

Вариатор скорости ремня 3 ТРАНСМИССИИ

Регуляторы скорости

Запросить предложение Получить документацию Связаться с поставщиком

ДРУГИЕ ИЗДЕЛИЯ РЕГУЛЯТОРЫ СКОРОСТИ ОТ 3-Х КОРОБОК ПЕРЕДАЧ

Механический вариатор скорости

Запросите предложение

ПОЛЬЗОВАТЕЛИ ИНТЕРНЕТА ТАКЖЕ КОНСУЛЬТИРУЮТСЯ ПО РЕГУЛЯТОРАМ СКОРОСТИ КАТЕГОРИИ

Электроника Ножная педаль: EFP

Спросите цену

Тормозные устройства: BR [10 — 600A]

Спросите цену

Тормозные устройства: VersiBrake L (LP) [6 — 30A]

Спросите цену

Тормозные устройства: VersiBrake [40 — 600A]

Спросите цену

Преобразователи частоты постоянного тока

Спросите цену

Статические преобразователи частоты

Спросите цену

Проверьте все продукты из категории Регуляторы скорости

См.