Единство противоположностей
Вариаторы ставятся на подавляющее большинство японских автомобилей. Этот тип трансмиссии оказался относительно экономичнее, дешевле и практичнее для использования в городах, чем гидромеханический автомат с рядами планетарных передач. Между тем есть у него и существенные недостатки, касающиеся в первую очередь надежности технического узла. Сейчас на рынок вышло новое поколение этих агрегатов. Как заявляется, по эффективности они приблизились к автоматическим трансмиссиям. Чтобы проверить эти заверения на практике, мы решили познакомиться с коробкой поближе.
Износ цепи
Удачных схем автоматических трансмиссий не так много. Проверенный старый автомат, изобретенный еще в первой половине прошлого века, слишком дорог. Инженеры ищут способы сэкономить. Разрабатываются новые типы коробок, способные относительно эффективно отработать в течение 150–200 тысяч км пробега. Получается не всегда. Сопротивляемость первых вариаторов к поломкам была не на высоте. При отклонениях от штатных режимов езды коробка испытывала действие опасных нагрузок, и срок ее службы сокращался.
Главный элемент вариатора — это металлическая ременная цепь, состоящая из тысяч сложных пластин, связанных между собой стальными подвижными креплениями. Она похожа на толстый блестящий ремень и обладает необходимой гибкостью и твердостью. Цепь перекинута через конусы шкивов и участвует в передаче крутящего момента с одного вала на другой.
С конусами шкивов она контактирует боковыми поверхностями, на которых нанесены диагональные насечки, улучшающие сцепление. Их износ — смертный приговор всей коробке.
Продукты износа попадают в смазку и на рабочие поверхности и способствуют их разрушению. В трансмиссии, конечно, есть два масляных фильтра и магнитная ловушка для металлической пыли, но они не всегда эффективны.
В чем причины износа вариатора?
Наиболее опасным для вариатора является такое расположение цепи, при котором она оказывается в крайних положениях шкива. Поэтому вариаторы первых поколений не любят агрессивного драйва, а также просто езды на скоростях выше 120 км/ч. Коробка передает момент на пределе возможностей, обороты силового агрегата подбираются к 4 тысячам. Цепь под действием центробежных сил пытается принять форму круга, она стягивает валы, проскальзывает, хлопает, увеличивая динамические нагрузки, возникают вибрации, передающиеся на шкивы, а затем и на их подшипники, уже подпорченные металлической пылью в масле.
Через какое-то время вращающиеся элементы разбиваются, и возникает гул. Первые симптомы серьезной неисправности могут проявиться уже при пробеге 50 000 км. Для сравнения: исправная коробка, эксплуатирующаяся по правилам, начинала выть при пробеге 150–200 тысяч км.
В общем, длительная езда на высоких скоростях значительно уменьшает ресурс ремня и подшипников.
Планетарный ряд и три скорости
Не удивительно, что Nissan задумался над исправлением этих недостатков. Компания Jatco, входящая в альянс Renault-Nissan, реализовала интересную идею новой трансмиссии. Инженеры скрестили вариатор с автоматом. Они добавили к вариатору один планетарный ряд, а также гидротрансформатор, позволяющий плавно передавать момент от мотора к коробке. На свет родилась коробка Jatco JF015, которая сейчас идет на Nissan X-Trail, Qashqai и на многие другие модели альянса.
Планетарная передача позволила реализовать две ступени для движения вперед и одну для заднего хода.
От обычного вариатора Jatco JF015 отличается тишиной работы. Nissan X-Trail трогается заметно ровнее, а если на пути встретится бездорожье или заснеженный участок, то коробка включает первую передачу как «понижайку» в раздаточной коробке и варьирует передаточное отношение с помощью шкивов. Тем самым удается удерживать цепь в благоприятной рабочей зоне.
Первая передача работает примерно до 40 км/ч, затем вариатор переходит на вторую ступень. На высоких скоростях коробка намного активнее действует шкивами. Инженеры добились диапазона передаточных чисел в рекордных пределах 1:7.3, при этом без лишних нагрузок на рабочие узлы трансмиссии. Такой разброс передаточных чисел соответствует нарезке 8 ступеней в обычной автоматической коробке с гидротрансформатором.
На скоростях свыше 120 км/ч коробка позволяет двигателю удерживать 2–3 тысячи оборотов, благодаря чему снижается не только потребление топлива, но и нагрузка на узлы трансмиссии. Кроме того, такая трансмиссия получилась компактнее.
В общем, Nissan X-Trail с новым двухступенчатым вариатором приобрел новый характер, а перспективы у Jatco открываются самые оптимистичные. Накопленная статистика поломок говорит о возросшей надежности коробки. Выходят из строя такие вариаторы уже не чаще преселективных роботов или гидромеханических коробок. Значит ли это, что с вариатором можно так же лихачить, как и на машинах с механической коробкой передач или с преселективным роботом? Совсем нет. Вариаторы по-прежнему не любят резких разгонов и буксований в грязи. Поэтому лучше их поберечь.
---------