Как работает вариатор

Механическая и автоматическая коробки передач постоянно на слуху, суть работы данных агрегатов примерно понятна большинству автовладельцев. А вот что такое вариатор и как он работает, знают не все. Удивительно, но патент на это изобретение датируется XIX веком, а первый авто с таким типом трансмиссии был произведен в 1950-х годах маркой DAF. В настоящее время бесступенчатая коробка, или CVT, очень популярна.

Находясь в салоне авто с вариатором, визуально отличить его от обычной АКПП вряд ли удастся, поскольку режимы аналогичны: паркинг, задний ход, нейтраль и драйв. Однако движение действительно плавное, переключение передач незаметное. Передаточное число постоянно изменяется в процессе разгона и торможения.

Вариаторы подразделяются на клиноременные, цепные, тороидные и другие. Клиноременные – наиболее широко используемые. К примеру, устанавливаются на Chrysler (Dodge, Jeep), Fiat, Mini, Mitsubishi, Opel, Peugeot и др. Тороидный вариатор Extroid можно встретить на автомобилях марки Nissan.

Как работает вариатор? Конусообразные шкивы сдвигаются и раздвигаются в соответствии с изменениями крутящего момента. Есть ведущий шкив, который связан с двигателем и от которого поступает передаточное число, и ведомый шкив, связанный с колесами. Передаточное отношение меняется за счет изменения диаметра шкивов. Между шкивами раньше находился клиновой ремень, от чего коробка и получила название. В настоящее время в качестве ремня используется стальная лента или цепь сложного сечения, поскольку обычная резина не способна выдержать нагрузки в данном случае. Также используется специальная смазка, благодаря которой не происходит проскальзывание при контакте со шкивом.
При разгоне производится расхождение конусов ведущего шкива и сведение конусов ведомого. Когда автомобиль набирает скорость, происходит обратный процесс, передаточное число уменьшается, тем самым снижая тяговое усилие.
 
Непосредственно во время езды можно заметить, что при разгоне мотор достигает некого количества оборотов (в зависимости от максимального крутящего момента), которое не меняется, пока набирается скорость. И в этот момент осуществляется плавное изменение передаточного отношения. Совсем не похоже на привычный старт на АКПП, когда по мере раскручивания двигателя происходит переход на более высокую передачу. Тем не менее динамика лучше за счет экономии времени на переключение между ступенями. На мощные машины или тяжелые машины предпочтительнее коробки автомат, поскольку на большой литраж вариаторы пока не рассчитаны. Хотя имеются и такие примеры, как кроссовер Nissan Murano 3,5 литра и 234 л.с., оборудованный клиноременным вариатором X-Tronic. Но это практически «предел» возможностей вариаторной коробки.
Одним из явных недостатков является затратное обслуживание, ремонт, а также расходные материалы и жидкость. Масло рекомендуется менять каждые 40-50 000 км пробега, а ремень – каждые 100-150 000 км.

Зато по части экономии топлива бесступенчатая коробка выигрывает: дает возможность мотору работать в оптимальном режиме, соответственно уменьшая расход бензина, особенно при спокойной езде. При этом на динамичность автомобиля это практически не влияет.