Почему бесступенчатая коробка лучше автоматической?

О достоинствах вариатора перед автоматом

У автомобилей с бесступенчатой (вариаторной) коробкой передач (CVT, с англ. continuously variable transmission) плавный набор скорости и экономный расход топлива.

КАК РАБОТАТЕТ CVT НА ПРИМЕРЕ ВЕЛОСИПЕДА?

Представьте себе CVT как систему передач на велосипеде. Трансмиссия велосипеда состоит из ведущей звездочки на передней оси, в районе педалей, и ведомых звездочек на оси заднего колеса (шестерни цепной передачи). Передние и задние звездочки соединены поясом цепи.  Усилия прилагаемые к педалям при движении велосипеда, можно регулировать изменением передаточного отношения между ведущей и ведомой звездочками, путем изменения диаметра задней, ведущей звездочки. Человек крутит педали соединенные с ведущей звездочкой на передней оси. Ведущая звездочка вращает цепь, цепь вращает звездочку задней оси, ось вращает заднее колесо, заднее колесо толкает велосипед вперед. Переключая скорости, велосипедист переставляет цепь по звездочкам задней оси, увеличивая или уменьшая диаметр работы пояса (передаточное число). На первой скорости цепь ставится на звездочку задней оси самого маленького диаметра, меньше по диаметру, чем передняя звездочка в районе педалей. При таком передаточном соотношении одно вращение передней звездочки раскрутит заднюю звездочку несколько раз, так как она меньше по диаметру, поэтому велосипедист быстрей наберет скорость. При разгоне велосипедист будет повышать передачи, повышая диаметр задней звездочки. Крутить педали станет легче. При этом скорость так стремительно, как на первой передаче, увеличиваться не будет, но она уже и не нужна, так как велосипед разогнался.

ПРИНЦИП РАБОТЫ БЕССТУПЕНЧАТОЙ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ

CVT состоит из двух конических шкивов и стального ремня. Как и на велосипеде, ведущий шкив вращает ремень, а ремень вращает ведомый шкив. Длина ремня неизменна, а вот расстояние или зазор между двумя конусами ведущего и ведомого шкива, периодически меняется, увеличивая и уменьшая передаточное число между шкивами. Ширину зазоров между конусами шкивов регулирует блок трансмиссии. Возможность менять зазоры между конусами шкивов создает бесконечное число передаточных чисел, поэтому разгон автомобиля идет плавно, переключения между скоростями не чувствуются.
Передаточное число в вариаторе выбирается автоматически в зависимости от положения педали газа, скорости автомобиля, работы двигателя. Передаточные числа в CVT постоянно меняются, в поисках идеального сочетания для скорости и экономичного расхода топлива. В некоторые CVT ставят кнопку переключения на предварительно установленные передаточные числа, что имитирует работу традиционной автоматической коробки.
Первое ощущение от CVT немного странное. Количество оборотов двигателя в минуту может очень сильно колебаться во время движения, особенно при ускорении. По сравнению с автоматической и механической коробками, CVT работает более гладко. Она чувствуется как одна длинная передача, в действительности являясь почти бесконечным набором передач.

ПРИЕМУЩЕСТВА ВАРИАТОРА

Основное преимущество вариатора это экономия топлива. Если в автомобиле с автоматической коробкой переключения передач (АКПП) и расходом 10 литров, заменить коробку на вариаторную, экономия будет примерно 2 литра. В год экономия составит примерно 165 тысяч рублей.
Вариатор меньше по размерам в сравнении с АКПП, что увеличивает пространство в салоне автомобиля, например пространство для ног водителя.

Scion iQ

Хоть в CVT и отмечается недостаток чувствительности, у вариатора есть одно ключевое преимущество над автоматическим и механическим аналогами. Бесступенчатые коробки передач легче взбираются в гору. Редакция Zap-online.ru высоко оценило вариаторную КПП в модели Scion iQ, который без усилий забралась на гору, несмотря на крошечный 1,3-литровый двигатель в 94 лошадиные силы.

СЕРИЙНЫЕ МОДЕЛИ С CVT

Nissan Murano

Nissan Murano был первым автомобилем, который продавался только с CVT. Трансмиссия автомобиля вызывала столько нареканий в период технического обслуживания, что коробку передач приходилось полностью менять. После ряда исследований и улучшений бесступенчатой трансмиссии, Nissan распространила гарантию на коробку с вариатором на 10 лет или на 190 000 км.
Бесступенчатая коробка популярна гибридах. В Toyota Prius ставится только вариатор, что помогает снизить расход топлива.
В Nissan Altima 2013 года стоит бесступенчатая коробка. Расход топлива в модели 6 литров на 100 км по трассе. Nissan продает автомобили с CVT уже давно, поэтому бесступенчатая трансмиссия не вызывают нареканий.
По словам Стива Ейгера, представителя Nissan North America, "с вступлением в силу новых законов, требующих топливной экономичности и низкого уровня выбросов, трансмиссия с вариатором палочка-выручалочка для автомобильных компаний".

НЕДОСТАТКИ CVT

Старые CVT считали шумными. Водители сравнивали звук издаваемый двигателем с бесступенчатой трансмиссией, со звуком, предохранительной фрикционной муфты в момент пробуксовки при превышении предельного крутящего момента.
В автомобили с вариатором редко ставят мощные двигатели или двигатели с высоким крутящим моментом.
Автомобили с CVT нельзя буксировать, если машина сломается на дороге. Придется вызывать эвакуатор. Она не любит пробуксовок по бездорожью, так как ремень проскальзывает, изнашиваясь и царапая шкив. То же происходит, если за машиной с вариатором возить прицеп. Дрифтовать на автомобиле с вариатором не рекомендуется, это изнашивает трансмиссию.

ВЫВОДЫ

Итак, подведем итоги. Бесступенчатая коробка передач экономична, с ней у автомобиля плавный ход. В то же время CVT не так динамична, как механическая коробка переключения передач, или коробка с двойным сцеплением. Некоторые считают вариаторную трансмиссию шумной.

Пример работы вариатора в видеоролике разгона Subaru WRX CVT от 0 до 100 км/ч