Техника
Вариаторы и жизнь
Бесступенчатая трансмиссия, в которой передаточное отношение возможно плавно изменять в некоторых пределах, а число возможных передаточных чисел бесконечно, все чаще применяется на автомобилях различных марок и классов. На примере внедорожника Mitsubishi Outlander рассмотрим, как вариатор прочно вошел в повседневность
Считается, что изобретателем первого в мире устройства, похожего на современные вариаторы, стал не кто иной, как сам Леонардо да Винчи – великий итальянский художник и изобретатель эпохи Возрождения.
От Леонардо к автозаводу
Однако для того чтобы это изобретение получило свое практическое применение в транспортных средствах, потребовалось несколько веков – и, в конце концов, изобретение самого автомобиля. Еще в середине XX века были попытки внедрить вариаторы на легковых автомобилях – в частности, машины с такой трансмиссией выпускала голландская фирма DAF, однако широкого распространения тогда она не получила.
«Второе рождение» вариаторы переживают с начала 1990-х годов, причем наиболее преуспели в их применении на автомобилях японские компании. Особенно распространенными стали клиноременные вариаторы, крутящий момент в которых передается между двумя шкивами изменяемого диаметра посредством специального металлического ремня. К совершенствованию этого типа трансмиссии инженеры приложили значительные усилия – постепенно росли показатели крутящего момента, с которым агрегат мог справиться, а соответственно – и рабочий объем двигателя, в паре с которым он мог работать. В результате к началу 2000-х годов вариаторы стали настолько совершенными и выносливыми, что их стали применять не только на малолитражных легковых машинах, но и на кроссоверах и внедорожниках, в том числе достаточно крупных.
Бесступенчатый Outlander
Внедорожник Mitsubishi Outlander, который вскоре после дебюта завоевал мировую популярность, получил вариатор не сразу – первый Outlander оснащался МКП или традиционным автоматом и постоянным полным приводом, родственным тому, которым комплектовали Lancer Evolution. Симметричным, с вискомуфтой для блокировки межосевого дифференциала! Разумеется, вся эта «техника» не была особенно-то экономичной. А преимущество вариатора как раз в том, что трансмиссия этого типа, плавно подбирая передаточное отношение, способна держать двигатель в оптимальном для его работы диапазоне оборотов.
На Outlander такой тип трансмиссии внедрен начиная со второго поколения – на российском рынке этот автомобиль носил имя Outlander XL. Новый тип трансмиссии получили автомобили с 4-цилиндровыми моторами – в их недрах поселился агрегат JF011E японской фирмы Jatco. Помимо Mitsubishi, этот агрегат применялся и на автомобилях других крупных автопроизводителей – например, Nissan, Jeep, Renault или Suzuki.
Преимущества бесступенчатой трансмиссии в том, что она позволяет начать ускорение сразу после нажатия педали акселератора – без запинки, без толчков при переключениях. Плавный уверенный разгон без разрыва потока мощности сочетаются при этом с топливной экономичностью, ведь двигатель работает в оптимальном для него диапазоне оборотов.
Однако многим автомобилистам, привыкшим к «общению» с машинами, снабженными традиционными гидромеханическими АКП, такое поведение «вариаторных» автомобилей могло показаться странным, а уровень шума – чрезмерным. Идя навстречу пожеланиям клиентов, инженеры в дальнейшем перенастроили трансмиссию, сгладив эту характерную особенность – «зависание» мотора на высоких оборотах.
Применительно к Mitsubishi Outlander это произошло с выходом в свет третьего поколения модели – она появилась на рынке в 2012 году. Обороты двигателя стали расти вместе с набором скорости, в зависимости от интенсивности нажатия на газ, и поведение автомобиля стало для «пользователя» более привычным.
Кроме того, система управления учитывает, что на Mitsubishi Outlander периодически приходится передвигаться по холмистой местности, проселочным дорогам, а то и бездорожью – коробка автоматически обеспечивает режим «торможения двигателем» на затяжных спусках, не заставляя автомобилиста лишний раз вмешиваться в работу коробки. Впрочем, если он желает плотнее «руководить процессом», такая возможность имеется – менять виртуальные «передачи» можно движением крупных металлических подрулевых лепестков. Совершенствовался в процессе выпуска не только алгоритм управления, но и сам агрегат – в частности, в ходе рестайлинга 2014 года вариатор получил радиатор охлаждения, чтобы исключить вероятность его перегрева. А с выпуском автомобиля актуального ныне поколения на смену прежнему агрегату пришел новейший, с индексом CVT8 – при разработке этой трансмиссии специалистам Jatco удалось расширить рабочий диапазон передаточных чисел с 7,0 до 8,0 – это позволило обеспечить более интенсивный разгон при старте. А применение масла с более низкой вязкостью позволяет эффективно бороться с потерями на трение.
Аргумент – ремень
Сама же принципиальная конструкция вариатора достаточно проста: крутящий момент передается между двумя шкивами переменного диаметра – шкивы могут сдвигаться и раздвигаться посредством гидравлического исполнительного механизма, чтобы ремень вариатора мог оборачиваться вокруг шкива по большей или меньшей дуге. В основе ремня – важнейшей его детали, передающей крутящий момент, – две многослойные высокопрочные стальные ленты, которые устойчивы к растяжению. Во взаимодействие с рабочими поверхностями шкивов вступают несколько сотен металлических пластин сложной формы, обладающих высокой твердостью. Для плавного трогания автомобиля с места используется гидротрансформатор – как в традиционных АКП. В целом все просто – и вполне надежно.
Надежный поставщик
Японская компания Jatco, ведущий разработчик, производитель и поставщик трансмиссий, в том числе бесступенчатых, существует в нынешнем виде с 1999 года, но ее история начинается значительно раньше. Так, еще в 1970 году усилиями Nissan, Mazda и Ford для производства коробок передач была создана компания Japan Automatic Transmission. В 1989 году она сменила название на JATCO Corporation. Нынешняя фирма Jatco на 75% принадлежит японскому автопроизводителю Nissan, еще 15% акций у Mitsubishi и 10% – у Suzuki. В компании работает порядка 14 000 человек. Помимо вариаторов, способных работать в паре с моторами рабочим объемом до 3,5 л на седанах и крупных кроссоверах, компания производит также традиционные ступенчатые коробки передач, а кроме того – трансмиссии для гибридных автомобилей.
Outlander I
Выпускался с 2003 года
Внедорожник Outlander присутствует на российском рынке с конца 2003 года, и за прошедшие 15 лет разошелся более чем 200-тысячным тиражом. На автомобилях первого поколения вариаторов не было – зато они могли похвастаться постоянным полным приводом, как на спортседанах Lancer Evolution.
Outlander II
Выпускался с 2007 года
На Mitsubishi Outlander второго поколения появился бесступенчатый клиноременный вариатор JF011E японской фирмы Jatco – одного из лидеров в производстве трансмиссий, в том числе и вариаторов. Новый тип трансмиссии доступен для кроссоверов с 4-цилиндровыми двигателями.
Outlander II (рестайлинг)
Выпускался с 2009 года
Вариатор Jatco по-прежнему устанавливается на автомобили Mitsubishi – в том числе на внедорожники Outlander. Также трансмиссиями этой марки комплектуются машины альянсов Renault-Nissan, Peugeot-Citroen. Кроме того, их можно обнаружить на Suzuki, Jeep, Dodge.
Outlander III
Выпускался с 2012 года
Алгоритм работы трансмиссии изменен – теперь двигатель не зависает на высоких оборотах, они нарастают вместе с набором скорости. Такая схема более привычна для водителей, привыкших взаимодействовать с традиционными АКП, «механикой» и роботизированными трансмиссиями.
Outlander III (рестайлинг)
Выпускался с 2014 года
Очередная перенастройка алгоритма работы вариатора. Кроме того, агрегат усовершенствовали технически – он получил радиатор охлаждения, чтобы исключить возможность перегрева, который мог возникнуть в некоторых случаях – к примеру, при длительном движении автомобиля на высокой скорости.
Outlander IV
Выпускается с 2015 года
На Outlander нынешнего поколения устанавливается вариатор от Jatco последнего поколения, с индексом CVT8. Японцы смогли дополнительно расширить рабочий диапазон ее передаточных отношений. Вариатором оснащается вся модельная линейка в России, с моторами 2.0 и 2.4, передним и полным приводом.
Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl