Если вы внимательно следите за автомобильным миром, вы, возможно, заметили интересную закономерность: в немецких автомобилях обычно используются коробки передач с двойным сцеплением (DCT), в американских автомобилях — автоматические коробки передач (AT), а в японских автомобилях, -особенно крупнообъемные-семейные модели-почти исключительно используются бесступенчатые трансмиссии (CVT).
[Изображение]
Можно спросить: разве в Японии нет Aisin? Автоматические трансмиссии Aisin-известны во всем мире, и Toyota является основным акционером Aisin. Так почему бы им не использовать собственные коробки передач вместо того, чтобы так сильно полагаться на вариаторы?
За этим вопросом кроется вся производственная философия японских автопроизводителей.
**Для начала давайте разберемся, что такое вариатор.**
Прежде чем обсуждать «почему», нам нужно уточнить, что такое вариатор.
CVT означает бесступенчатую трансмиссию. Традиционные АКПП полагаются на наборы передач; например, у 6AT шесть передач переднего хода, а у 8AT — восемь. Каждой передаче соответствует фиксированное передаточное число, а переключение предполагает переключение с одной передачи на другую.
[Изображение:-углубленный анализ трансмиссий CVT]
CVT – это совсем другое. У него нет понятия дискретных «шестеренок». Его основная конструкция состоит всего из трех компонентов: двух конических шкивов и стального ремня.
Вы можете представить себе механизм многоскоростного-велосипеда. И ведущий, и ведомый шкивы представляют собой конические диски переменного диаметра, соединенные стальным ремнем. Гидравлическая система заставляет конические диски перемещаться ближе или дальше друг от друга, заставляя рабочий радиус ремня постоянно изменяться.-Больший радиус действует как «большая шестерня», а меньший радиус действует как «маленькая шестерня».
[Изображение]
Ключ кроется в слове «постоянно». В то время как АКПП переключаются дискретными шагами, вариатор может плавно и плавно переключаться между максимальным и минимальным передаточными числами, теоретически обеспечивая бесконечное количество передаточных чисел.
Это приводит к нескольким отличительным характеристикам вариаторов.
**Преимущество 1: Топливная эффективность**
Это фактор, который японские автопроизводители ставят превыше всего.
Вариатор позволяет двигателю стабильно работать в наиболее эффективном диапазоне оборотов. Напротив, когда АКПП переключает передачи, частота вращения двигателя повышается и падает, создавая диапазоны, в которых энергия «тратится впустую». Вариаторы могут регулировать передаточное число в режиме реального времени-в зависимости от скорости автомобиля и положения дроссельной заслонки, фиксируя частоту вращения двигателя на максимально эффективном-точке.
[Изображение]
Преимущество 2: Гладкость
Любой, кто водил автомобиль с вариатором, знает ощущение плавного ускорения,-что сложно воспроизвести системам AT (автоматическая трансмиссия) и DCT (трансмиссия с двойным-сцеплением). У AT часто случаются небольшие перебои в подаче мощности или толчки при переключении передач, тогда как DCT могут быть склонны к рывкам на низких скоростях. Напротив, ускорение вариатора следует плавной кривой, обеспечивая непрерывную, непрерывную мощность.
Эта плавность приводит к заметному комфорту, особенно при остановках-и-в городском движении.
Преимущество 3: низкая стоимость и компактный размер.
Конструкция вариатора намного проще, чем у АТ. АКПП содержит сложные планетарные передачи, несколько пакетов сцепления и тормозные ленты, тогда как вариатор в основном состоит из двух шкивов переменного-диаметра и стального ремня.
Количество компонентов примерно на 20% меньше, чем у 6-АКПП. Они также значительно легче: знаменитая поперечная 6-ступенчатая АКПП Aisin весит 90 кг, тогда как сопоставимый вариатор весит всего 67,5 кг, разница составляет 22,5 кг.
Благодаря меньшему количеству деталей и меньшему весу затраты естественным образом снижаются. Для автопроизводителей, производящих автомобили в больших масштабах, экономия даже небольшой суммы на одной трансмиссии,-умноженная на миллионные объемы продаж-, приводит к огромной прибыли.
Итак, возникает вопрос: неужели другие автопроизводители не знают об этих преимуществах?
Они, конечно, в курсе. Однако есть более глубокие причины, по которым японские автопроизводители отдают предпочтение вариаторам.
Национальные обстоятельства Японии делают топливную экономичность императивом выживания
Япония — страна,-бедная ресурсами, которая почти полностью зависит от импорта нефти. Для японских автопроизводителей топливная экономичность — это не просто «коммерческое преимущество»-, это фундаментальное требование выживания.
[Изображение: фотография высокого разрешения-загруженного городского движения]
Кроме того, внутренние дороги Японии узкие и многолюдные, а ограничения скорости низкие (100 км/ч на скоростных автомагистралях); большая часть вождения состоит из поездок по городу и поездок на низкой---средней скорости. В этих условиях сильные стороны вариатора -топливная экономичность и плавность хода- достигаются максимумом, в то время как его недостатки (такие как вялая реакция при резком ускорении и недостаток мощности для-обгона на высокой скорости) едва заметны при ежедневном использовании. Философия японского автомобилестроения идеально сочетается с технологией CVT.
Основными преимуществами японских семейных автомобилей никогда не были «производительность» или «управляемость», а скорее «долговечность, топливная экономичность и простота вождения».
Плавность вариатора обеспечивает комфорт как водителю, так и пассажирам; его топливная экономичность облегчает бремя затрат на владение; а его простая структура означает меньше потенциальных точек отказа.
Что еще более важно, безнаддувные двигатели, которые предпочитают японские семейные автомобили, идеально подходят для вариаторов. Безнаддувные двигатели передают мощность линейно, избегая резких скачков крутящего момента, характерных для двигателей с турбонаддувом. Когда плавное изменение передаточного числа- вариатора сочетается с линейной мощностью безнаддувного двигателя, вождение становится невероятно плавным и отзывчивым на нажатие педали газа.
Итак, почему в немецких автомобилях не используются вариаторы?
Это сводится к двум совершенно разным подходам к проектированию транспортных средств.
Немецкие автомобили-особенно Volkswagen, BMW и Audi-подчеркивают производительность и удовольствие от вождения. Многие из их двигателей оснащены турбонаддувом, обеспечивающим высокий крутящий момент и взрывную мощность. Однако вариаторы для передачи мощности полагаются на трение между стальным ремнем и коническими шкивами, что по своей сути ограничивает величину крутящего момента, с которым они могут справиться. Во время резкого ускорения компьютер автомобиля ограничивает выходной крутящий момент, чтобы предотвратить проскальзывание ремня, в результате чего возникает ощущение, что двигатель громко вращается, но автомобиль не набирает скорость соответствующим образом.
Что лучше: японские автомобили или немецкие автомобили? Взгляд на мировой рынок расскажет историю!
Более того, вариатор не может обеспечить «удар при переключении передач»-четкий, энергичный ритм переключения передач-, который так необходим в немецких автомобилях. Вариаторы настолько плавны, что энтузиасты, ищущие динамичного вождения, часто находят их «скучными».
Следовательно, немецкие производители выбирают коробки передач с двойным-сцеплением (DCT) и традиционные автоматические коробки передач (AT); они могут выдерживать более высокий крутящий момент, переключаться быстрее и обеспечивать более захватывающее «ощущение».
Однако не все японские автомобили используют вариаторы.
Стоит отметить, что использование вариаторов в японских автомобилях сосредоточено в первую очередь на экономичных семейных моделях.
Для моделей с двигателями большего объема или моделей, ориентированных на производительность, производители по-прежнему используют традиционные автоматические трансмиссии (АТ). Например, Toyota Camry 2.5L использует 8-ступенчатую АКПП, Honda Avancier 2.0T — 9-ступенчатую АКПП, а Nissan Patrol — 7-ступенчатую АКПП. Технология CVT постоянно развивается на протяжении многих лет.
Многие люди до сих пор связывают вариаторы с такими проблемами, как проскальзывание, медлительность и низкая долговечность. На самом деле японские автопроизводители вложили значительные средства в улучшение технологии CVT.
Toyota включила пусковую передачу в свою систему вариатора; за счет использования зубчатой передачи на низких скоростях решена проблема вялого ускорения при трогании с места.
Компания Honda разработала технологию управления G-Design Shift, оптимизирующую эффективность трансмиссии и реакцию дроссельной заслонки. Civic, оснащенный двигателем 1,5T и вариатором, может разгоняться от 0 до 100 км/ч менее чем за восемь секунд.
JATCO, компания, контролируемая Nissan, является крупнейшим в мире производителем вариаторов. В его последней трансмиссии CVT8 используется высокопрочный-стальной ремень (с номинальным давлением 490 МПа), способный выдерживать крутящий момент 380 Нм, что делает его совместимым даже с двигателями V6 объемом 3,5 л.
Конечно, независимо от того, насколько развиваются технологии, вариаторы по-прежнему имеют присущие им физические ограничения. Они остаются идеальным типом трансмиссии для семейного использования, но наименее подходят для агрессивного вождения.
Итак, возвращаясь к исходному вопросу: почему в большинстве японских автомобилей с автоматической коробкой передач используются вариаторы?
Ответ прост: большинство потребителей ищут автомобиль, который-экономичен, плавен, прост в управлении и доступен по цене.
Японские автопроизводители просто удовлетворили подлинные потребности большинства в нужное время, используя правильные технологии.
Что касается тех, кто отдает предпочтение производительности,-они могут просто выбрать автомобили с традиционной автоматической коробкой передач (AT) или коробкой передач с двойным-сцеплением (DCT). Идеальной передачи не существует; есть только тот, который лучше всего соответствует вашим потребностям.
