VI поколение "Скажи мне, кто твой конкурент..." // Журнал "Авторевю" 10.7.2000
Завершив очередной круг в режиме L, водители выходили из машины с улыбкой до ушей. Высший класс! Обладая достоинствами автоматической трансмиссии, вариатор в то же время избавлен от большинства ее недостатков и во многих случаях может смело поспорить с "механикой"! А ведь мы поначалу отнесли вариатор к разряду удобных "игрушек" и предполагали, что предложим такую машину женщинам. Они ведь в большинстве своем не любят переключать передачи... Но нет, Honda с вариатором — отличный выбор не только для дам, но и для тех, кто не прочь иной раз размяться.
Правда, вскоре наши восторги и бурное обсуждение возможностей машины в разных режимах сменились главным вопросом, с которого мы и начали эту статью: долговечен ли вариатор?
К сожалению, нам не удалось обнаружить сколько-нибудь достоверных сведений о жизнестойкости вариаторов. Известно лишь, что в фирменной статистике отказов (периодичности выхода из строя узлов и агрегатов автомобилей Honda) вариатор не упоминается вовсе. И в руководстве по обслуживанию машины, даже в описании операций последнего техобслуживания (при пробеге 200000 км), ни слова не сказано о замене ремня вариатора или о каких-либо специальных профилактических работах!
Единственное, что нужно делать, — это периодически заменять ATF, жидкость в картере трансмиссии. Выходит, CVT и впрямь может продержаться 200000 км без обслуживания. Если это так, то мы — за вариатор. Вот только одно пока что непонятно: если есть такая замечательная штука, как вариатор, зачем тогда нужна гидромеханическая трансмиссия?
Строгий и функциональный салон практически лишен недостатков по части эргономики. Нарекания вызвало лишь кнопочноползунковое управление системой отопления и вентиляции
Как работает вариатор?
Механизм, который у нас именуется клиноременным вариатором, за рубежом часто обозначается аббревиатурой CVT (Continuously Variable Transmission — бесступенчатая трансмиссия). Как работает CVT?
Простейший случай — это два шкива с раздвижными коническими половинками, соединенные между собой ремнем. Если половинки ведущего шкива максимально раздвинуты (ремень "провалился" вглубь), а половинки ведомого шкива, наоборот, сдвинуты, и ремень огибает их по большой окружности, то это — максимальное передаточное отношение, "первая передача". Сдвигая половинки ведущего шкива и одновременно раздвигая половинки ведомого, можно добиться минимального передаточного отношения ("пятая передача"). Конечно же, реальный механизм CVT намного сложнее.
Во-первых, ремень представляет собой нанизанные на ленты V-образные стальные сегменты. Такой ремень весьма надежен и может передавать большой крутящий момент.Во-вторых, для отключения вариатора от двигателя (холостой ход) применяется многодисковый фрикцион на ведомом валу вариатора.
Принципиальная схема бесступенчатой трансмиссии автомобиля Honda Civic
В-третьих, чтобы заставить автомобиль двигаться задним ходом, используется планетарная передача с фрикционами переднего хода и тормозом для включения заднего хода. Наконец, всеми перечисленными механизмами, включая перемещение половинок шкивов, ведают гидроприводы, а стальной ремень работает в масляной ванне. CVT имеет собственный масляный насос и целую сеть гидроприводов.
В 1958 году фирма DAF выпустила свой первый легковой автомобиль DAF 600, 20-сильный двухцилиндровый двигатель которого передавал крутящий момент на задние колеса через бесступенчатую трансмиссию Variomatic. Таких машин сделали около 50 тысяч
В автомобиле Honda Civic трансмиссия CVT плавно изменяет передаточное отношение от 2,47 до 0,547. Величина передаточного отношения зависит от передаваемой ремнем нагрузки, от скорости движения машины и положения педали акселератора.
Селектор рычага CVT имеет пять положений: P (парковка), R (задний ход), N (нейтраль — для буксировки машины), D (drive, движение вперед), S (спортивный режим) и L (от англ. low — низкий, этот режим используется для движения в горной местности, буксирования прицепа и торможения двигателем). На автомобилях для японского рынка режим L заменяется на E (экономичный).
Из архива
Еще Леонардо да Винчи работал над редуктором, в основу которого были положены два конуса с параллельными осями вращения и расположенными навстречу друг другу сужающимися частями. Крутящий момент передавал надетый на конусы ремень. Перемещая ремень вдоль оси конусов, можно было плавно изменять передаточное отношение редуктора. Подобные конструкции использовались в различных механизмах.
Идея вариатора кажется простой, а вот реальные бесступенчатые трансмиссии — весьма сложные устройства
Однако первый вариатор в нынешнем понимании появился гораздо позже: патент на бесступенчатую трансмиссию был получен в США только в 1897 году. К тому времени конусный вариатор превратился в клиноременный: ремень имел форму трапеции и передавал крутящий момент между двумя разрезными шкивами, половинки которых могли сдвигаться и раздвигаться, изменяя таким образом передаточное отношение редуктора.
Трансмиссия Variomatic была интегрирована в заднюю независимую подвеску. Эластичные ремни позволяли обходиться без карданных передач и шарниров равных угловых скоростей (ШРУСов)
Автомобилестроители всерьез взялись за клиноременные вариаторы и того позже. Несмотря на многочисленные попытки использовать вариатор в качестве бесступенчатой трансмиссии автомобиля, реализовать эту идею удалось только в 1958 году. Голландец Хуб ван Доорн, владевший вместе со своим братом компанией Van Doorn Automobilfabrick (DAF), внедрил CVT на первом легковом автомобиле фирмы — маленьком седане DAF 600.
Четырехместный автомобильчик с 585-кубовым оппозитным 2-цилиндровым мотором мощностью 20 л. с. оснастили бесступенчатой трансмиссией Variomatic. Позже появились новые модели с вариаторами. Когда DAF перешел под юрисдикцию Volvo, в производство была запущена модель Volvo 345 с вариатором. И все же массового распространения вариатор не получил из-за низкой надежности и малого КПД.
Крайние положения вариатора: "высшая передача" (слева) и "низшая передача" (справа)
Ван Доорн покинул DAF в 1965 году и основал новую фирму — Van Doorn Transmissie (VDT). Новые исследования привели к тому, что клиновидный резиновый ремень был заменен на металлический, состоящий из стальных стреловидных сегментов, нанизанных на кольцевые полосы. Такие ремни могут передавать больший крутящий момент и меньше подвержены износу. Возрождение вариатора в качестве автомобильной трансмиссии началось в Японии. В 1987 году японский концерн Fuji Heavy Industries (автомобильное отделение которого выпускает автомобили Subaru) представил хэтчбек Subaru Justy с вариатором со стальным ремнем, с электромагнитным сцеплением и электронным управлением. Примеру пионера последовали фирмы FIAT, Ford, Nissan и Honda. Причем все эти фирмы используют ремни Van Doorn.
Самый мощный серийный легковой автомобиль с вариатором — это "наша" Honda Civic со 114-сильным двигателем.
Что почем?
Побывавший на испытаниях в Авторевю 3-дверный хэтчбек Honda Civic 1.6i 16V VTEC с бесступенчатой трансмиссией CVT продается в фирме Аояма Моторс за $23500. В оснащение этой машины входят гидроусилитель рулевого управления, люк с электроприводом, велюровая обивка салона, АБС, две фронтальные подушки безопасности, кондиционер, электроприводы стеклоподъемников и наружных зеркал заднего вида, центральная блокировка замков дверей и иммобилайзер. Это самая дорогая модификация в гамме 3-дверных 114-сильных машин. Точно такой же автомобиль, но с 4-диапазонной автоматической коробкой передач предлагается за $22400. А самый доступный 114-сильный Civic с механической 5-ступенчатой КПП стоит $19500. Но эта машина победнее: из оснащения — только кондиционер, электропакет и иммобилайзер.
Honda Civic CVT 1.6i VTEC (данные производителя) |
Кузов | 3-дверный хэтчбек | Двигатель | Тип | бензиновый, с распределенным впрыском топлива | Расположение | спереди, поперечно | Рабочий объем, куб. см | 1590 | Число цилиндров | 4 | Число клапанов | 16 | Степень сжатия | 9,6 | Максимальная мощность, л. с./об/мин | 114/6500 | Максимальный крутящий момент, Нм/об/мин | 144/5000 | Трансмиссия | бесступенчатый вариатор, передаточное число от 2,47 до 0,547 | Привод | на передние колеса | | Тормоза | передние | дисковые, вентилируемые | задние | барабанные | Шины | 175/65 R14 | Длина, мм | 4190 | Ширина, мм | 1695 | Высота, мм | 1375 | Колесная база, мм | 2620 | Снаряженная масса, кг | 1105 | Полная масса, кг | 1580 | Максимальная скорость, км/ч | 170 | Время разгона 0—100 км/ч, с | 11,0 | Топливо | бензин А-95 | Емкость топливного бака, л | 45 | |
Зависимость числа оборотов коленчатого вала двигателя от режима работы трансмиссии на скорости 60 км/ч, об/мин (данные производителя) |
Открытие дросселя (напряжение датчика положения дросселя) | Режим D | Режим S | Режим L |
0,75 В | — | 2200—2800 | 3650—4250 |
2,25 В | 2650—3250 | 3250—3850 | 4050—4650 |
4,5 В (полностью открытый дроссель) | 4650—5250 | 5100—5700 | 5100—5700
|
