Что такое вариатор?
«Вариатор, или CVT – это непрерывно меняющаяся передача, или бесступенчатая трансмиссия, - рассказывает директор автоцентра «Ураган» Алексей Русаков. – Он способен плавно изменять передаточное отношение в широком диапазоне. Одним из наиболее важных его преимуществ перед классическим автоматом является способность давать оптимальную нагрузку на двигатель за счет бесступенчатого переключения. Благодаря этому увеличивается ресурс двигателя и снижается расход топлива. Кроме того, плавный набор скорости – это комфорт для водителя».
Таким образом, вариатор – это одна из разновидностей автоматической коробки переключения передач. Звучит фантастически, но самую первую схему современного вариатора – два конуса и натянутый между ними ремень – нарисовал еще в 1490 году великий Леонардо да Винчи. Впрочем, современники гениального изобретателя конструкцию не оценили, да и соорудить на ее основе мало-мальски надежный механизм не получалось. Первый патент на вариатор появился лишь в конце 19 века, а работоспособный вариант этой трансмиссии был разработан лишь в пятидесятые годы. Первыми вариаторами оснащались автомобили DAF – в те годы под этой маркой выпускались и легковушки. Кроме того, достоинства вариаторной трансмиссии быстро оценили производители мопедов, скутеров, снежных и водных мотоциклов. Но по-настоящему активное внедрение технологии в автомобильное производство стало происходить сравнительно недавно.
Вариаторная технология
Самым распространенным типом вариатора является клиноременной вариатор со шкивами переменного диаметра. Принцип его действия невероятно прост. Представьте себе два цилиндра, соединенных между собой ремнем. При вращении одного цилиндра крутящий момент передается на другой, и он также начинает вращаться. Если ведущий цилиндр имеет больший диаметр, ведомый будет вращаться с большей скоростью, делая два-три оборота за один оборот ведущего. Вот примерно так и работает вариаторная трансмиссия, только роль ведущего и ведомого цилиндров выполняют два шкива, диаметр которых может меняться за счет их конструкции – они состоят из двух конических дисков, обращенных друг к другу концами. Диски могут сдвигаться или раздвигаться, обеспечивая изменение диаметра шкива, а вместе с ним – и передаточного числа.
Еще один важный элемент конструкции вариатора – клиновой ремень, передающий крутящий момент от одного шкива к другому. В самых первых вариаторах использовались недолговечные и недостаточно гибкие резиновые ремни. Современные вариаторные коробки передач оснащаются стальными ремнями особой конструкции, состоящими из нескольких стальных полос и нанизанных на них фасонных частей. Они прочны, долговечны, гибки, и при этом имеют низкий уровень шума. В клиноцепных вариаторах вместо клинового ремня используется стальная цепь, состоящая из соединенных между собой осями металлических пластин.
Тороидные вариаторы не так распространены, как клиноременные и клиноцепные, и имеют совершенно другую конструкцию. Она представляет собой два соосных вала, имеющих сферическую поверхность. Между валами зажаты ролики, за счет изменения положения которых меняется передаточное число. Крутящий момент передается за счет трения между роликами и рабочими поверхностями колес.
Любой вариатор имеет электронную систему управления, которая регулирует изменение диаметра шкивов, управляет сцеплением, а также планетарным редуктором – дополнительным механизмом, который отвечает за движение задним ходом.
Сильные и слабые места
Самое главное достоинство вариатора – плавность хода. Автомобиль разгоняется ровно, без рывков и провалов, и при этом достаточно быстро, так как не теряет времени на переключение между передачами. Плавное трогание исключает нагрузку на элементы трансмиссии, а умная электроника способна оптимизировать работу двигателя таким образом, чтобы в любой ситуации он работал в режиме номинальной мощности. Это значительно снижает расход топлива, а также увеличивает срок службы двигателя. Правда, именно поэтому разогнаться со спортивным рыком на вариаторе не получится. К сожалению, это не единственный его недостаток.
«Слабые места вариатора обусловлены его конструктивными особенностями, – говорит Алексей Русаков. – Опоры стоят на подшипниках, а сам по себе вариатор представляет собой ремень, который быстро изнашивается, особенно, если эксплуатировать его в жестких режимах. При большой нагрузке ремень вариатора может даже порваться. К тому же, коробки передач разных производителей имеют свои особенности. К примеру, вариаторы на Nissan’ах известны своими проблемами с гидравлическим блоком управления и с маслонасосом, особенно это касается больших автомобилей – Murano, X-trail. Излишне нагружать такую коробку не рекомендуется».
Вариатор-долгожитель
Как и любой механизм, вариатор требует бережного отношения к себе. Соблюдая несложные правила эксплуатации и обеспечивая вариатору оптимальные условия работы, можно значительно продлить его жизнь и избежать ремонта, который в случае с вариатором влетает автовладельцу в кругленькую сумму.
«Для продления срока службы вариатора очень важно вовремя менять жидкость в коробке – через каждые 30 тысяч километров пробега, - говоритАлексей Русаков, - причем заливать нужно обязательно оригинальную жидкость. Кроме того, на автомобилях с вариаторной коробкой нежелательно буксировать прицепы или другие автомобили. В холодное время года автомобиль необходимо обязательно прогревать, чтобы масло в коробке нагрелось до нужной температуры, а при движении следить, чтобы машина не буксовала. При бережной эксплуатации вариатор прослужит дольше, но при этом нужно помнить, что его ресурс по сравнению с механической или автоматической КПП все равно невелик – 150-200 тысяч километров пробега. После этого, как правило, вариатор уже требует ремонта – замены шкивов, ремня вариатора, управляющих элементов. Впрочем, у каждого автомобиля свои слабые стороны, поэтому очень важно регулярно проходить диагностику, чтобы вовремя выявлять возможные неисправности и не доводить до серьезного ремонта».
