Что хорошего и плохого в вариаторе и почему он всех бесит
«Бесступенчатая трансмиссия», пожалуй, один из самых ненавистных у всех петролхедов терминов. Вариатор фактически стал синонимом вождения без удовольствия, поэтому к машинам с такой трансмиссией с нескрываемым пренебрежением относятся оба лагеря автомобильных энтузиастов — как фанаты механических коробок, так и приверженцы «автоматов». Но почему?
Вариаторы когда-то были признаком бюджетных маломощных автомобилей, но с некоторых пор они нашли свое применение даже в полноразмерных седанах и кроссоверах, в основном азиатских марок. Например, попробуйте-ка нынче найти китайский автомобиль с классическим гидромеханическим «автоматом»! Сплошные вариаторы… Любят его и японцы, даже культовый спортседан Subaru WRX теперь оснащается бесступенчатой трансмиссией. Так что нравится это энтузиастам или нет, но вариатор никуда не денется.
Что у него внутри?
Чтобы понять, почему вариаторы впали в немилость, давайте разберемся, чем они отличаются от традиционной автоматической коробки передач. В гидромеханическом «автомате» для переключения передач, как понятно из названия, используется давление жидкости, а в вариаторе никаких передач нет в принципе. Вместо кучи шестеренок в корпусе находятся два шкива, соединенных ремнем или плоской цепью, они и передают тягу от двигателя к колесам. Проще говоря, один шкив соединен с двигателем и называется ведущим, а второй — через карданный вал соединяется с колесами и называется ведомым.
Конусы на шкивах сдвигаются вместе или раздвигаются друг от друга в зависимости от условий движения. На низких скоростях они раздвигаются как можно дальше друг от друга, позволяя соединяющему их ремню располагаться на самом узком диаметре шкива. В этом положении входной вал вращается быстро относительно выходного, максимизируя крутящий момент на колесах, как будто в обычной коробке включена первая передача. По мере ускорения автомобиля конусы медленно сдвигаются, толкая ремень вверх, к большому диаметру шкива. Это эквивалентно включению повышающей передачи.
Все равно непонятно? Не беда, у нас есть специальное видео, которое все объясняет.
Вариаторы существовали с момента изобретения автомобиля. Модель Benz Patent-Motorwagen образца 1885 года имела простейшую бесступенчатую трансмиссию с ременным приводом и шкивом. Первый коммерчески доступный автомобиль с вариатором появился в Великобритании благодаря компании Clyno еще в 1923 году. Спустя несколько десятилетий эта конструкция стала массовой.
В 1958 году компания DAF, сегодня известная на весь мир своими грузовиками, выпустила компактную модель 600, оснащенную трансмиссией Variomatic. Машинка обладала одной совершенно потрясающей особенностью: из-за отсутствия отдельной задней передачи она могла ехать задним ходом с такой же скоростью, что и вперед — 120 км/ч! Разумеется, грех было этим не воспользоваться, нидерландцы даже придумали гонки задним ходом.
Но что с ним не так?
У вариатора есть явные преимущества. В нем меньше движущихся частей, чем в традиционной коробке передач, что удешевляет производство. Плюс бесступенчатая трансмиссия более экономична. Поскольку передаточное число плавно регулируется в широком диапазоне, двигатель всегда работает с максимальной эффективностью. При резком ускорении обороты начинают расти до значения максимального крутящего момента и зависают там по мере увеличения скорости автомобиля.
При достижении крейсерской скорости обороты постепенно снижаются до наиболее экономичных — без заминок и рывков на переключение передач. Недаром японская компания Jatco, которая выпускает разные трансмиссии, утверждает, что их современные вариаторы имеют КПД более 90%, — сравните с 85% на обычных «автоматах» с гидротрансформатором.
Некоторые додумываются залить в коробку передач неньютоновскую жидкость
Короче, в теории все выглядит довольно круто. Но есть один нюанс… Вариаторы в силу своей конструкции поддерживают почти постоянные обороты двигателя при ускорении. Хоть сугубо технически это оправдано высокой эффективностью работы трансмиссии, на практике это выражается в монотонном гудении мотора при ускорении и, как результат, смазанных ощущениях от динамики автомобиля.
Чтобы побороть этот эффект, некоторые производители придумали настраивать работу вариатора так, чтобы он имитировал переключение виртуальных передач. В общем, жонглировал оборотами мотора, словно настоящий «автомат». Шутки ради водитель даже может развлекаться «переключением передач» подрулевыми лепестками, дабы испытать удовольствие от привычного прерывистого звука мотора.
Вероятно, скоро это все перестанет быть проблемой. И вот почему. Вариаторы постепенно уходят в небытие вместе с двигателями внутреннего сгорания. Электромобилям не нужны ни вариаторы, ни «автоматы», ни механические коробки, там трансмиссия устроена совершенно иначе. Но это уже совсем другая история…
Вариаторы когда-то были признаком бюджетных маломощных автомобилей, но с некоторых пор они нашли свое применение даже в полноразмерных седанах и кроссоверах, в основном азиатских марок. Например, попробуйте-ка нынче найти китайский автомобиль с классическим гидромеханическим «автоматом»! Сплошные вариаторы… Любят его и японцы, даже культовый спортседан Subaru WRX теперь оснащается бесступенчатой трансмиссией. Так что нравится это энтузиастам или нет, но вариатор никуда не денется.
Что у него внутри?
Чтобы понять, почему вариаторы впали в немилость, давайте разберемся, чем они отличаются от традиционной автоматической коробки передач. В гидромеханическом «автомате» для переключения передач, как понятно из названия, используется давление жидкости, а в вариаторе никаких передач нет в принципе. Вместо кучи шестеренок в корпусе находятся два шкива, соединенных ремнем или плоской цепью, они и передают тягу от двигателя к колесам. Проще говоря, один шкив соединен с двигателем и называется ведущим, а второй — через карданный вал соединяется с колесами и называется ведомым.
Конусы на шкивах сдвигаются вместе или раздвигаются друг от друга в зависимости от условий движения. На низких скоростях они раздвигаются как можно дальше друг от друга, позволяя соединяющему их ремню располагаться на самом узком диаметре шкива. В этом положении входной вал вращается быстро относительно выходного, максимизируя крутящий момент на колесах, как будто в обычной коробке включена первая передача. По мере ускорения автомобиля конусы медленно сдвигаются, толкая ремень вверх, к большому диаметру шкива. Это эквивалентно включению повышающей передачи.
Все равно непонятно? Не беда, у нас есть специальное видео, которое все объясняет.
Вариаторы существовали с момента изобретения автомобиля. Модель Benz Patent-Motorwagen образца 1885 года имела простейшую бесступенчатую трансмиссию с ременным приводом и шкивом. Первый коммерчески доступный автомобиль с вариатором появился в Великобритании благодаря компании Clyno еще в 1923 году. Спустя несколько десятилетий эта конструкция стала массовой.
В 1958 году компания DAF, сегодня известная на весь мир своими грузовиками, выпустила компактную модель 600, оснащенную трансмиссией Variomatic. Машинка обладала одной совершенно потрясающей особенностью: из-за отсутствия отдельной задней передачи она могла ехать задним ходом с такой же скоростью, что и вперед — 120 км/ч! Разумеется, грех было этим не воспользоваться, нидерландцы даже придумали гонки задним ходом.
Но что с ним не так?
У вариатора есть явные преимущества. В нем меньше движущихся частей, чем в традиционной коробке передач, что удешевляет производство. Плюс бесступенчатая трансмиссия более экономична. Поскольку передаточное число плавно регулируется в широком диапазоне, двигатель всегда работает с максимальной эффективностью. При резком ускорении обороты начинают расти до значения максимального крутящего момента и зависают там по мере увеличения скорости автомобиля.
При достижении крейсерской скорости обороты постепенно снижаются до наиболее экономичных — без заминок и рывков на переключение передач. Недаром японская компания Jatco, которая выпускает разные трансмиссии, утверждает, что их современные вариаторы имеют КПД более 90%, — сравните с 85% на обычных «автоматах» с гидротрансформатором.
Некоторые додумываются залить в коробку передач неньютоновскую жидкость
Короче, в теории все выглядит довольно круто. Но есть один нюанс… Вариаторы в силу своей конструкции поддерживают почти постоянные обороты двигателя при ускорении. Хоть сугубо технически это оправдано высокой эффективностью работы трансмиссии, на практике это выражается в монотонном гудении мотора при ускорении и, как результат, смазанных ощущениях от динамики автомобиля.
Чтобы побороть этот эффект, некоторые производители придумали настраивать работу вариатора так, чтобы он имитировал переключение виртуальных передач. В общем, жонглировал оборотами мотора, словно настоящий «автомат». Шутки ради водитель даже может развлекаться «переключением передач» подрулевыми лепестками, дабы испытать удовольствие от привычного прерывистого звука мотора.
Вероятно, скоро это все перестанет быть проблемой. И вот почему. Вариаторы постепенно уходят в небытие вместе с двигателями внутреннего сгорания. Электромобилям не нужны ни вариаторы, ни «автоматы», ни механические коробки, там трансмиссия устроена совершенно иначе. Но это уже совсем другая история…
