Вариатор: Бесконечная передача

Отпускаем “ручник”, переводим селектор трансмиссии в положение D, нажимаем на педаль газа и едем. Без дерганий, рывков, с застывшей в одном положении стрелкой тахометра. Надо разогнаться активнее? Сильнее давим на газ, получая под монотонное жужжание мотора линейное ускорение без малейших провалов. Почти как в троллейбусе. А ведь под капотом двигатель внутреннего сгорания.

Виной тому вариатор – также известный как бесступенчатая трансмиссия или коробка CVT. Его главный секрет в том, что передач (передаточных отношений между ведущим и ведомым валами) у него куда больше, чем в любой другой трансмиссии. Больше на несколько порядков. На всех традиционных КП (и механических, и автоматических) крутящий момент от двигателя к колесам передается через зубчатые колеса. В вариаторе же (в его наиболее популярном – клиноременном – варианте) эту функцию выполняют клиновидный стальной ремень или пластинчатая цепь, соединяющие ведущий и ведомый валы, как в приводе, скажем, генератора. Отличие только в том, что зажаты они между двумя раздвижными конусообразными шкивами, установленными на окончаниях валов.

Итак, мы отпускаем “ручник” и трогаемся. В этот момент шкивы вала, идущего от двигателя, находятся в самом разведенном состоянии, и ремень, “проваливаясь” к оси, облегает их по наименьшему диаметру. Соответственно, шкивы ведомого вала на старте максимально сжимаются, чтобы выдавить клиновидный ремень на наибольшую окружность для передачи колесам в начале движения самого большого крутящего момента. После чего, при наборе скорости, вариатор, не меняя обороты двигателя, сжимает шкивы ведущего вала (вынуждая ремень переползти на максимальный диаметр вращения) и разжимает – ведомого. Таким образом, передаточное число линейно меняется от 3–6 до 0,2–0,4. Подобная плавность сегодня не достижима ни одному другому типу коробок переключения передач.

В ГЛУБЬ ВЕКОВ

Идею вариатора приписывают Леонардо да Винчи, из-под пера которого схема бесступенчатой трансмиссии вышла еще в 1490 году. Впрочем, реальный механизм появился лишь в конце XIX века, а первый серийный автомобиль – голландская микролитражка ДАФ-600 – получил вариатор в 1958 году. Массовое же распространение бесступенчатой трансмиссии началось в 90-е годы, когда ДАФ предложил конструкцию, в которой ненадежный ремень заменила цепь из металлических пластин.

МЫ РЕШИЛИ:

Вариатор может обеспечивать практически идеальную динамику движения и более низкий расход топлива по сравнению с АКП. Но даже сегодня, спустя 10 лет после начала массового применения вариаторов в легковых автомобилях, не решены все проблемы с долговечностью и обслуживанием. Скажем, ремень необходимо менять каждые 100–150 тыс. км, к тому же для вариатора требуется специальная трансмиссионная жидкость. Да и ремонтопригодность бесступенчатой трансмиссии достаточно низкая. Например, на “Хонде-HR-V” или “Мини” первого поколения в случае выхода из строя ремня придется менять весь вариатор в сборе! Стоят же бесступенчатые КП на 40–70 тысяч дороже “механики”. Однако если сравнивать цены CVT-коробки с традиционными “автоматами” или DSG, то суммы получаются вполне сопоставимые. Поэтому, если вас монотонность “музыки” двигателя не напрягает, вариатор может стать отличной альтернативой АКП с гидротрансформатором.