ENGВариатор с дополнением - Toyota Direct Shift-CVT
Главный редактор АКППро
Главное достоинство вариатора с точки зрения инженера – плавное изменение передаточного числа. Благодаря этому на любой скорости машины можно подобрать такое передаточное число, чтобы двигатель работал в оптимальном режиме. Однако с точки зрения водителя это становится недостатком: при нажатии на акселератор двигатель почти не меняет обороты – автоматика стремится обеспечить его работу в оптимальном режиме. И человек теряет привычное по более традиционным трансмиссиям «чувство автомобиля». Особенно это не нравится американцам, а ведь это один из крупнейших рынков сбыта для японских компаний. Да и сам вариатор в чистом виде не идеален, поэтому современные трансмиссии такого типа получили гидротрансформатор, а программы управления ими становятся все сложнее.
Новый вариатор Toyota под названием Direct Shift-CVT отличается тем, что у него есть дополнительная зубчатая передача, Toyota назвала ее Launch gear, «стартовой передачей». Именно на ней машина трогается с места и разгоняется до скорости 25 км/ч и более – в зависимости от того, насколько интенсивно водитель нажимает педаль акселератора.
Затем зубчатая пара выключается и передача крутящего момента идет через раздвижные шкивы и толкающий металлический ремень.
Меньше – значит легче и лучше.
Дополнительная ступень решает сразу несколько проблем. Трогание с места и разгон сильно нагружают двигатель и трансмиссию. КПД зубчатого зацепления выше, чем у вариатора, и использование «стартовой передачи» снижает потери именно тогда, когда нагрузка особенно велика.
Внедрение зубчатой пары расширило диапазон передаточных чисел трансмиссии, что позволило несколько уменьшить диапазон изменения передаточных чисел вариатора. Если в предыдущей модели диапазон достигал 6,5, то в Direct Shift-CVT общий диапазон 7,5, а диапазон вариатора – 5,0. Благодаря этому появилась возможность уменьшить размеры деталей вариатора, а значит, и их массу. Это снизило потери от инерции на 40%.
Результатом снижения потерь на инерцию, а также облегчения коробки в целом, по данным Toyota, стало сокращение расхода топлива на 6%. Угол между конусными поверхностями полушкивов уменьшен с 11 до 9 градусов. В итоге каждое сближение или раздвигание шкивов приводит к более быстрому перемещению ремня к оси вращения или от нее и, соответственно, передаточного числа. Скорость изменения передаточных чисел выросла на 20%. В этом трансмиссии помогает и новый, более эффективный насос.
Еще одна «десятка»
Как и практически все современные вариаторы, Direct Shift-CVT дает водителю возможность самому выбирать передачи. Всего у этой трансмиссии 10 фиксированных ступеней – на данный момент рекорд для вариаторов, да и вообще для автоматических трансмиссий. Гидромеханической коробкой Direct Shift-10AT оснащаются Lexus LC и LS. Кроме Toyota, десятиступенчатые АКП на легковые автомобили устанавливают Ford, General Motors и Honda.
Похоже, но не то же
Решение, использованное Toyota, заставляет вспомнить о вариаторе Jatco CVT7 (JF015E), который производят почти 10 лет (с июля 2009 года). Это первый в мире вариатор с механическим двухступенчатым редуктором. Однако компания JATCO поставила вариатор и редуктор последовательно, и крутящий момент всегда передается через одну из зубчатых пар и вариатор.
А в Direct Shift-CVT зубчатая пара и вариатор задействованы, так сказать, попеременно-параллельно – момент передает либо зубчатая пара, либо ремень на шкивах.
Трансмиссия Toyota Direct Shift-CVT разработана совместно с компанией Aisin AW Co., Ltd. Производит ее сама Toyota. В России ее можно увидеть на новом кроссовере Lexus UX 200.
Детские болезни
В США еще осенью прошлого года поступила в продажу Toyota Corolla Hatchback 2019 модельного года, которая оснащается таким вариатором. Получит его и седан Corolla, который в этом году появится на китайском рынке.
В декабре 2018 года стало известно об отзыве всех Corolla Hatchback, проданных в США. Выяснилось, что их гидротрансформатор может внезапно отказать и автомобиль окажется обездвижен. Дилеры должны связаться с владельцами и заменить трансмиссию. По данным американских СМИ, вариаторы пока в дефиците, поэтому дилеры не спешат с оповещением владельцев.
Зато можно быть уверенными, что, когда новая трансмиссия дойдет до Европы и России, она уже будет избавлена от "детских болезней"
Добавление вариатора механической передачей позволило снизить расход топлива на 6% и улучшить динамику разгона.