8 (495) 988-61-60

Без выходных
Пн-Вск с 9-00 до 21-00

Все о вариаторе форвард


Тестируем 4 кроссовера с вариаторами: цепные реакции

Испытываем на прочность вариаторы. Участники нашего сравнительного теста — полноприводные кроссоверы Mitsubishi Outlander, Subaru Forester, Nissan Qashqai и — вне зачета — моноприводная Toyota RAV4.

вариаторы

Соперники: Mitsubishi Outlander (2,4 л, 167 л.с., полный привод, вариатор с шестью виртуальными передачами), Subaru Forester (2,0 л, 241 л.с.,полный привод, вариатор с восемью виртуальными передачами), Nissan Qashqai (2 л, 144 л.с., полный привод, вариатор с семью виртуальными передачами), Toyota RAV4 (2 л, 146 л.с., передний привод, вариатор с семью виртуальными передачами)

Соперники: Mitsubishi Outlander (2,4 л, 167 л.с., полный привод, вариатор с шестью виртуальными передачами), Subaru Forester (2,0 л, 241 л.с.,полный привод, вариатор с восемью виртуальными передачами), Nissan Qashqai (2 л, 144 л.с., полный привод, вариатор с семью виртуальными передачами), Toyota RAV4 (2 л, 146 л.с., передний привод, вариатор с семью виртуальными передачами)

Они перегреваются на высокой скорости и нежизнеспособны вне ровного асфальта! Они отказывают даже при некритических нагрузках!

Слухи о сомнительной надежности бесступенчатых трансмиссий (СVT) появляются едва ли не быстрее, чем выходит в свет очередная новая модель с вариатором. Причем рождаются они чаще вокруг полноприводных кроссоверов, трансмиссии которых наиболее нагружены и зачастую работают на пределе возможностей — прежде всего на пересеченной местности. И слухи эти не лишены оснований: есть проблемы! Как показывает практика, случаются они и в менее обидных ситуациях — даже на городском асфальте.

Вот почему мы свели в разноплановых испытаниях три полноприводных кроссовера — новый «Ниссан-Кашкай» с модернизированной трансмиссией последнего поколения, «Субару-Форестер» и обновленный «Мицубиси-Аутлендер». А вне зачета в наших тестах участвовала моноприводная «Тойота-RAV4». Теперь можно купить и такую, причем именно с вариатором.

ТЕСТ «АВТОСТРАДА»

02

ТЕСТ «АВТОСТРАДА»

ТЕСТ «АВТОСТРАДА»

Разговоры о том, что бесступенчатые трансмиссии перегреваются на высоких скоростях, многие слышали неоднократно. Испытатели «За рулем» знают об этом по собственному опыту: перегрев трансмиссии «Аутлендера» в прошлогоднем тесте (ЗР, 2013, № 7) как раз и подтолкнул к идее затеять эти испытания. Причем на этот раз мы взяли обновленный «Аутлендер», которому производитель вернул радиатор вариатора (по нашему настоянию — см. ЗР, 2014, № 8). Понятно, что радиатор должен обеспечивать оптимальный температурный режим узла и оберегать его от перегрева. Помогло ли?

Проверяли автомобили режимом, близким к предельному и характерному скорее для безлимитных немецких автобанов. У нас так мало кто ездит, да и негде так ездить, — но нам важна чистота эксперимента! По скоростному кольцу полигона мы проехали 250 км со средней скоростью около 170 км/ч. Если вариаторы выдержат такой темп, то за их здоровье в обычных условиях эксплуатации можно не беспокоиться.

Наматывая круг за кругом, внимательно следим за поведением машин. И… не находим ничего интересного. Ни один автомобиль не выказал даже намека на перегрев трансмиссии — все отработали без малейших нареканий. Так что победителя в этом тесте нет. Но куда важнее, что нет и побежденных! Итак, вживленный в «Аутлендер» радиатор вариатора в данных условиях со своей задачей справляется блестяще.

1. За трансмиссию обновленного в этом году «Аутлендера» можно не волноваться: высокие скорости она выдержит.

2. «Форестер» с 241‑сильным мотором, естественно, способен ехать быстрее соперников, но никаких признаков перегрева трансмиссии мы не обнаружили.

3. «Кашкай» тоже без нареканий прошел скоростной тест.

4. Переднеприводная «Тойота» успешно прошла скоростной тест в том же режиме, что и полноприводные соперники.

ТЕСТ «БОРДЮР»

03

ТЕСТ «БОРДЮР»

ТЕСТ «БОРДЮР»

Этот тест оказался для машин самым тяжелым. Высота препятствия — 185 мм (это еще не самый высокий бордюр среди тех, которые водители готовы штурмовать). Задача: подняться на него передними, а затем и задними колесами, поставив машину под прямым углом к «тротуару». Затем нужно повторить упражнение, но уже задним ходом. Заезжать следует, конечно же, внатяг, ведь даже самые ярые покорители тротуаров не осмелятся наскакивать на такой высокий бордюр с разгона.

Двигаясь вперед, «Субару» преодолел препятствие без напряжения. А заехать на бордюр задом отказался. Причем электроника, оберегая трансмиссию, просто не дает колесам прокручиваться, а двигателю запрещает набирать обороты. Как же так? В городе-то можно отказаться от такого штурма и развернуться на сто восемьдесят, а если подобная «засада» случится на бездорожье? Всё, задним ходом — никак?

Точно так же повел себя и «Мицубиси». Причем заехать на бордюр задним ходом отказался даже после включения режима Lock, жестко блокирующего муфту привода задних колес.

А затем фотограф вдруг попросил заехать на бордюр еще раз — вновь передним ходом. «Аутлендер» уверенно перепрыгнул бордюр передними колесами, а задними — отказался, хотя на панели приборов не вспыхнула ни одна аварийная лампа. Просто двигатель не раскручивался свыше 1200 об/мин, а колеса стояли на месте. Решили переждать минут десять. И угадали: машина с остывшей трансмиссией, как и в первый раз, перепрыгнула преграду и задними колесами.

«Кашкай» оказался самым стойким. Двигаясь вперед, он легко миновал бордюр и передними, и задними колесами — и так же уверенно пошел назад. Но, преодолев препятствие задними колесами, «Кашкай» встал. Дальше пороху не хватило: передние колеса не крутятся, двигатель отказывается набирать обороты. Тем не менее по числу выполненных с первого раза упражнений «Кашкай» в этом тесте лидер. «Мицубиси» и «Субару» поделили второе и третье места.

Напустили на бордюр и моноприводную «Тойоту». Немного покрутив колесами, она отказалась преодолевать его как передним, так и задним ходом. Логично — и для переднеприводной машины ничуть не стыдно.

5. «Мицубиси» без заминок миновал препятствие передним ходом, но задним ходом преодолеть его не смог.

6. Двигаясь вперед, «Субару» легко взял 185‑миллиметровый бордюр, а назад ехать отказался.

7. Победителем теста стал «Кашкай». Он заехал на препятствие даже задним ходом — правда, лишь задними колесами.

8. Переднеприводной «Тойоте» такие препятствия не по плечу.

ТЕСТ «ОБГОН»

04

ТЕСТ «ОБГОН»

ТЕСТ «ОБГОН»

На высоких скоростях перегреть вариаторы нам не удалось. Попробуем сделать это в переходных режимах, имитируя частые обгоны?

Делаем несколько ускорений подряд в режиме «педаль в пол» — с 60 до 100 км/ч и с 80 до 120 км/ч. Ни один автомобиль не проявил признаков недовольства: время разгона меняется в пределах погрешности.

Усложняем задачу. После достижения 100 и 120 км/ч — резкое торможение до 60 и 80 км/ч соответственно. И сразу — новое ускорение, вновь в режиме «педаль в пол». Лишь после такого издевательства нам удалось уловить некую задумчивость. После резкого нажатия педали газа двигатели поначалу не набирают более 2500 об/мин и придерживают автомобиль на несколько мгновений. Что такое эти мгновения? Для «Мицубиси» и «Тойоты» — 0,2–0,3 с, в обычной эксплуатации совершенно незаметные. «Ниссан» проигрывал сам себе 0,8–1,0 с. Но и это владелец вряд ли почувствует «в быту». Тем более что получили мы эти данные в почти гоночном режиме — с резкими разгонами и торможениями.

Тем не менее первое место по формальным признакам отдаем «Субару», второе — «Мицубиси», третье — «Ниссану». А внезачетная «Тойота» в этом тесте выступила не хуже ставшего вторым «Мицубиси».

ТЕСТ «ПОДЪЕМ»

05

ТЕСТ «ПОДЪЕМ»

ТЕСТ «ПОДЪЕМ»

Сухой проселок машины проходят спокойно. Залезли мы сюда в основном для того, чтобы испытать машины на крутом, но сухом грунтово-песчаном подъеме. Автомобили не соревновались в скорости — слишком разные двигатели. Задача испытателей предельно проста: несколько раз подняться и оценить поведение трансмиссий. На всех машинах использовали максимум их возможностей: в «Ниссане» выбрали режим Lock, в «Мицубиси» нажали кнопку 4WD, в «Субару» — X-Mode.

Все полноприводные машины заезжали в горку уверенно, без капризов, а значит, ни проигравших, ни победителя снова нет. Никаких признаков излишнего напряжения или перегрева трансмиссий мы не

Описание бесступенчатой ​​трансмиссии

(CVT)

Бесступенчатая трансмиссия (CVT)

хвалят за возможность обеспечить плавное вождение и повысить топливную экономичность, но без фиксированных передаточных чисел как они работают?

IN A NUTSHELL, бесступенчатая трансмиссия, или вариатор, не предлагает фиксированных передаточных чисел, таких как механическая коробка передач, автоматическая трансмиссия или DSG (Direct Sequential Gearbox, новый тип автомобилей). Скорее, вариатор позволяет двигателю транспортного средства работать с наиболее эффективными оборотами в минуту (об / мин) для диапазона скоростей транспортного средства.Наиболее очевидное применение вариатора - это когда вы пытаетесь обеспечить максимальную топливную экономичность, поэтому Subaru использует парные двигатели Boxer и полный привод (полный привод увеличивает вес и может повлиять на расход топлива, увеличивая относительный расход топлива. Subaru по сравнению с внедорожником без полного привода в том же сегменте) с вариатором.

В этой статье на простом английском языке объясняется, как работает вариатор, почему производители его используют и как вождение автомобиля с ним требует некоторого привыкания.

Как работает автоматическая коробка передач

Обычная автоматическая коробка передач использует передачи для согласования скорости двигателя со скоростью движения. На низкой скорости двигатель вращает маленькую шестерню, которая соединена с большой шестерней, которая вращает колеса через другие компоненты трансмиссии. На каждый оборот маленькой шестерни большая шестерня вращается лишь на небольшую долю. Это похоже на использование пониженной передачи на велосипеде. И когда вы ведете машину на первой (самой низкой) передаче, вы знаете, что можете довольно сильно увеличить обороты двигателя, и машина не едет очень быстро - причина в этом.

На более высокой скорости все наоборот. Теперь двигатель вращает большую шестерню, соединенную с маленькой шестерней, поэтому за каждое вращение большей шестерни меньшая шестерня поворачивается несколько раз. По ходу движения вы поймете, что на высшей передаче вашему двигателю требуется только 3000 об / мин на 100 км / ч, тогда как 3000 об / мин на первой передаче вы увидите только на скорости около 25 км / ч.

Между первой и высшей передачами есть другие передаточные числа, и в наши дни их обычно всего шесть, но в некоторых новых автоматах их целых девять.Комбинации передач тщательно подбираются таким образом, чтобы двигатель оставался в наилучшем диапазоне оборотов по мощности, крутящему моменту (усилию поворота) или эффективности. Но это всегда компромисс, даже с девятью скоростями. Кроме того, автопроизводители прилагают много усилий, чтобы сгладить переключение передач, а также сделать их быстрее.

Таким образом, стандартная автоматическая коробка передач в некоторой степени скомпрометирована, поскольку двигателю приходится выбирать только несколько передаточных чисел. Причина, по которой это далеко не идеально, заключается в том, что двигатели лучше всего оптимизированы для работы только в узком диапазоне оборотов.Чем шире диапазон оборотов, над которым нужно работать двигателю, тем больше компромиссов приходится делать конструкторам. Это как и все остальное многоцелевое; Вы покупаете объектив камеры с фокусным расстоянием от 18 до 300 мм, и он никогда не будет так хорош, как два объектива с диаметром 18 и 300 мм соответственно. Существуют всевозможные технологии, помогающие двигателям работать в диапазоне оборотов, например, регулируемые фазы газораспределения, но, тем не менее, фундаментальная проблема остается.

Почему вариатор лучше?

Введите CVT или бесступенчатую коробку передач.В этом дизайне полностью отсутствуют шестерни. Вместо двух шестерен здесь два шкива, соединенных ремнем. Двигатель вращает один шкив, а другой соединен с остальной трансмиссией с колесами. Магия вариатора заключается в том, что размер шкивов может меняться от маленького до большого, а между ними может быть бесконечное количество размеров.

Итак, сначала шкив двигателя будет маленьким, а второй - большим, как и на первой передаче. Но по мере того, как автомобиль набирает скорость, шкив двигателя плавно уменьшается в размерах, как и другой шкив.Фактически, вы все время переключаете передачу. Есть несколько разных способов добиться различий в размерах шкивов, но основной принцип всегда один и тот же.

Для водителя это означает, что двигатель может сразу перейти на лучший диапазон оборотов для данной ситуации. Обычно этот диапазон оборотов обеспечивает максимальную эффективность, максимальную мощность или максимальный крутящий момент. Оказавшись в благоприятном диапазоне оборотов, двигатель просто сохраняет свои обороты, и передачи «переключаются» по мере изменения относительных размеров двух шкивов.Результат - более плавный, эффективный и быстрый ход по сравнению с обычным автоматом. Однако есть и обратная сторона: потери энергии из-за трения больше у вариатора - от 5 до 15% в зависимости от типа, тогда как с обычными передачами они больше 2-5%. Как всегда, развитие сокращает разрыв, и тот факт, что вариатор позволяет двигателю оставаться на оптимальных оборотах, изменения более чем компенсируют дополнительную потерю эффективности.

Итак, все должны быть счастливы, верно?

Нет.

Проблема с вариатором

вариаторы иногда ужасно себя чувствую; как будто тянется резинка, и многие водители думают, что с машиной что-то не так. Это связано с тем, что, когда вы тронетесь с места, двигатель сразу перейдет к точке оборотов и останется там, пока машина ускоряется. Это ощущается и звучит так, будто в машине пробуксовывает сцепление или неисправна автоматическая коробка передач. Это немного похоже на прогулку на лодке с небольшим подвесным мотором: вы набираете обороты подвесного двигателя, и обороты остаются прежними, пока лодка набирает скорость.Вы также не получите той непосредственности управления дроссельной заслонкой, если увеличите или уменьшите обороты, а это иногда непопулярно среди водителей. Короче говоря, никому не нравится опыт вариатора, по крайней мере сначала, потому что он ужасно противоречит всему, к чему они привыкли.

Таким образом, производители обходят проблему, искусственно создавая «шестеренки» в своих вариаторах. Проще говоря, это предварительно заданные точки, когда конструкторы решают, что два шкива будут иметь определенные относительные размеры, как и обычные шестерни. Затем они настраивают вариатор так, чтобы фиксировать эти размеры шкивов, и, когда обороты двигателя заканчиваются, он «переключает передачу» на следующий набор относительных размеров шкивов.

Разве это не просто разрушает суть вариатора?

Ну да, но не совсем. Во-первых, эти «шестерни» представляют собой не что иное, как программные настройки в компьютере, определяющие относительные размеры двух шкивов, а не физически блокирующие шестерни. Таким образом, «передаточные числа» можно изменить в любое время, что немного проще, чем физически менять куски металла, называемые шестернями. Subaru проделала этот трюк с WRX, который в экономичном режиме имеет шесть скоростей, а в режиме производительности - восемь.Также Toyota утверждает, что вариатор Corolla имеет семь скоростей. Это вроде как есть, но они могли бы так же легко поставить туда 16 скоростей, но никто бы не стал воспринимать это всерьез - это потрясающе, но вариаторы - хороший пример того, где маркетинг превосходит хорошую логическую инженерию.

В любом случае, нам нужно изучить, почему Subaru выбрала, очевидно нелогично, шесть скоростей для эффективности и восемь для производительности. Почему не по восемь на каждого? Линии ответа в самом сердце системы вариатора.В режиме повышения эффективности вариатор в WRX не совсем соответствует увеличению оборотов и увеличению скорости. Вы можете видеть, как скорость автомобиля меняется, а обороты остаются неизменными в каждом из шести передаточных чисел. Это небольшая, но важная мера экономии топлива. На самом деле это не заметно, если вы его не ищете - иначе водители будут расстроены - и, конечно, было бы лучше не иметь передач и поддерживать двигатель только в одном диапазоне оборотов, но мы обсуждали, почему этого не делают.

В режиме производительности Subaru заблокировал вариатор - любое изменение оборотов означает изменение скорости.Относительный размер шкивов изменяется только в восьми заранее заданных передаточных числах («шестернях»). Эффект представляет собой более прямую связь между педалью газа и скоростью, а также ощущение увеличения оборотов точно по мере увеличения скорости - это то, что ищут водители и водители, ориентированные на спорт, хотя иронично, что желаемый ими эффект на самом деле медленнее и менее эффективен. .

Трансмиссии CVT также не могут обрабатывать такую ​​же мощность, как обычные трансмиссии, хотя ситуация постепенно меняется.Это одна из причин, по которой вы не видите их на мощных автомобилях или больших грузовиках. Вариаторы часто встречаются в небольших автомобилях и внедорожниках. Их часто используют в небольших промышленных транспортных средствах, таких как легкие тракторы, и вы также видите их на снегоходах. Небольшой внедорожник Tomcar