Варіатори застосовуються на багатьох машинах. Яких сюрпризів чекати від них?
До геніальності просто
Вперше автоматичну безступінчату трансмісію або, в побуті, варіатор застосували на легковому автомобілі ще в 1959 році - то був голландський DAF-600. Перший досвід виявився невдалим, і про цю ідею на довгий час забули. Однак на початку 90-х вона знову була підхоплена автовиробниками і почала поширюватися зі швидкістю епідемії.
Як зчеплення в безступінчатим трансмісії використовується або такий же, як в класичних "автоматах" гідротрансформатор, або пакет мокрих - тобто працюють в масляній ванні - дисків. Конструкція ж і принцип дії самого варіатора до геніальності прості. Між двома розсувними шківами, один з яких з'єднаний з двигуном, а інший - з провідними колесами, обертається металевий клиновидний ремінь або ланцюг. У першому випадку варіатор називається кліноременним, а в другому - кліноцепним.
Коли половинки V-образного шківа розходяться в сторони, затиснутий між їх стінками ремінь (ланцюг) плавно сповзає вниз на менший радіус, а коли сходяться - виштовхується нагору, на більший радіус. Відповідно, передавальне відношення змінюється плавно, безступінчатий. Щоб ремінь (ланцюг) не прослизає щодо шківів, його постійний натяг забезпечується за рахунок синхронності їх роботи: половинки одного шківа розходяться в сторони рівно настільки, наскільки сходяться половинки іншого.
Комфорт і витрата
Генеральною ідеєю, з якої виводилися на ринок сучасні варіатори, був комфорт. Оскільки передавальне відношення в такий трансмісії змінюється плавно, водій і пасажири взагалі не відчувають "перемикань" - автомобіль розганяється, як тролейбус. У порівнянні зі старими чотириступеневими "автоматами", які відчутно спотикалися при кожному перемиканні, це дійсно виглядало перевагою.
Другим посилом було зниження витрати палива. Адже зі старими гідромеханічними четирехступка стрілка тахометра при перемиканні літала через півшкали, виходячи за межі найбільш ефективних оборотів. Варіатор ж виводить двигун на обороти максимального ККД, а розгін відбувається за рахунок плавної зміни передавального відношення.
Однак у міру того, як гідромеханічні "автомати" удосконалювалися і додавали в кількості передач, переваги воротарів над ними поступово сходили нанівець. Сучасні шести- і вже тим більше восьмиступінчастою "автомати" по плавності роботи наблизилися до варіатором, а в витраті палива як мінімум їм не поступаються.
Та й зі зручністю управління тягою у кліноременних воротарів виявилося не все гладко. Справа в тому, що складений з притулених один до одного пластинок ремінь має обмежену гнучкість. Коли на "умовно першої" передачі він огинає один з шківів по мінімальному радіусу, іноді "пускає хвилю", намагаючись випростатися. Тому на "пішохідних" швидкостях машина стрибає вперед (або назад) часом різкіше, ніж очікуєш. Ланцюг ж в порівнянні з ременем набагато гнучкіша, тому кліноцепние варіатори в цьому плані краще.
Але головне, що покупці без ентузіазму сприйняли ідею безступінчатий. Людям не сподобалося, що при розгонах двигун занудно виє на одній ноті, а машина при цьому незрозумілим чином прискорюється. Тому деякі автовиробники почали прописувати програму управління варіатором так, щоб шківи сходилися-розходилися не плавно, а східчасто, імітуючи перемикання передач. Тобто, від чого йшли, до того і повернулися ...
Однак дисонанс між монотонним звуком двигуна і наростаючою швидкістю - це все лірика. Фізика полягає в іншому.
Здавалося б, гідротрансформатор або пакет мокрих зчеплень дозволяють ефективно справлятися з великою стартовою навантаженням. Але якщо у всіх інших типах трансмісії тяга двигуна передається на колеса за рахунок зачеплення зубчастих шестерень, то в варіатора - за рахунок тертя (!) Плоских стінок ременя (торців осей ланцюга) про плоскі стінки шківів ...
До тих пір, поки машина вільно котиться по дорозі і на колеса передається мале зусилля, проблем не виникає. Але як тільки з'являється велике навантаження - наприклад, розгін "педаль - в підлогу", буксування в в'язкого бруду або підйом в гору з важким причепом, колосальна сила тертя викликає сильне нагрівання ременя і шківів. До якогось моменту варіатор це терпить, після чого датчик перегріву обрубує тягу двигуна до тих пір, поки коробка не охолоне.
А ще у воротарів задня передача чомусь набагато слабкіше "умовно першої". Наприклад, зупиняєшся на повноприводному кросовері в сипучому піску, після чого намагаєшся рушити з місця. У позиції D машина або буксує, або дереться вперед. Переводиш селектор в R і ... нічого. Газ - в підлозі, мотор натужно бурчить, а колеса не крутяться ... У ситуаціях, коли вибратися або заштовхати причіп в підйом можна тільки заднім ходом, це може стати пасткою.
Як його вбити? Дуже просто
Будь-яка техніка, яка працює, рано чи пізно зношується. Питання лише в тому, рано чи пізно?
Шестерна передача навіть при великих навантаженнях може служити дуже довго. Тому "механіка", гидромеханічеський "автомат" і "робот", якщо вони правильно сконструйовані, потенційно здатні пройти 300 000-500 000 км. Раніше терміну в них можуть зношуватися лише "периферійні" вузли та деталі, заміна яких не є капітальним ремонтом всього агрегату.
Обмежений же ресурс варіатора обумовлений принципом його роботи - передачею великого тягового зусилля шляхом постійного тертя площин про площині. Незважаючи на те, що шківи і ремінь (ланцюг) працюють в маслі, вони все одно труться одна об одну з великим зусиллям, а значить - зношуються. При цьому темп їх зносу безпосередньо залежить від навантажень.
Навіть якщо просто переміщатися з пункту А в пункт Б, 200 000 км - це потенційний межа, після якого "продовження банкету" вже не гарантовано. Якщо ж активно "літати", тягати важкий причіп або займатися оффроуд, ресурс варіатора скорочується в рази. Причому в деяких випадках варіатор можна вбити разової піковим навантаженням.
Наприклад, якщо легко буксують на льоду колеса раптом чіпляються за асфальт, різкий ривок може привести до того, що ремінь (ланцюг) прослизне по шківах, зробивши на їх гладких стінках запили. Після чого машина почне спотикатися об ці ризики при кожному розгоні, і варіатор треба буде ремонтувати. А заміна ременя (ланцюга) і шківів - це вже "капіталка" ...
Практика показує, що якщо варіатор "втомився" по пробігу або постраждав від великих навантажень, малою кров'ю його ремонт не обходиться. За розцінками спеціалізованих майстерень виходить в середньому від 100 000 до 200 000 руб.
Таким чином, варіатор - це комфортна трансмісія з обмеженими "силовими" можливостями і ще більш обмеженим ресурсом, якщо цими скромними можливостями активно користуватися.
Однак це не означає, що варіатори абсолютно безпорадні і не дозволяють втопить педаль на обгоні, подолати легке бездоріжжя або "взяти на хвіст" причіп. Будь-який з них на це здатний, головне - не зловживати підвищеними навантаженнями.
Тобто, безступінчата трансмісія розрахована на обивателя, що експлуатує машину "без фанатизму". Якщо Ви саме такий користувач, а машина з варіатором подобається або пропонується на вигідних умовах, брати її можна. При експлуатації в щадному режимі ресурсу варіатора напевно вистачить і вам, і наступному власникові.
Якщо ж вимагаєте від автомобіля набагато більшого, ніж "просто їздити", з варіатором краще не зв'язуватися. І ніяких "подобається" або "вигідно" тут бути не повинно.
Наступного разу з'ясуємо, наскільки хороші чи не дуже звичайні "роботи" з одним зчепленням.
Олександр Конов, експерт по вибору автомобілів