От эффективности автомобильной трансмиссии во многом зависит общая надежность, безопасность в управлении, другие эксплуатационные характеристики транспортного средства. В современном автомобилестроении применяют различные типы коробок передач. При этом на мировом рынке бесступенчатые трансмиссии последовательно завоевывают выгодные позиции.
Обзор мирового рынка вариаторов
Популярность вариаторных трансмиссий особенно возросла в нулевые годы 21 века. К 2007 году автомобили с этой коробкой передач по количеству продаж вышли на второе место в мире, сразу после классических автоматов. По состоянию на конец 2024 года, объем продаж бесступенчатых трансмиссионных механизмов составлял свыше 20 миллиардов долларов США.
Традиционно лидер производства автомобилей с вариаторами – Япония. Также автомобильная техника с бесступенчатыми трансмиссиями популярна в странах юго-восточной Азии. Этими коробками комплектуют японские машины, поставляемые в США. Показателен пример Индии. В этой стране объем скутеров с бесступенчатой трансмиссией за последнее десятилетие вырос с 3% до 21%.
Некоторый спад произошел в 2019 – 2020 годах. На это время, в связи с эпидемией Ковид-19, пришлось резкое сокращение общих объемов продаж автомобильной техники, что затронуло и модели с вариаторами. Но уже в конце 2021-го года количество продаж восстановилось по отношению к докризисному периоду. Сегодня автомобили с вариаторными трансмиссиями востребованы, но все же уступают первое место технике с классическими гидроавтоматами.
Технические особенности и применимость вариаторов
Основная техническая особенность вариатора в том, что в этом трансмиссионном механизме поток мощности, который передает двигатель к ходовой части, не разрывается. При этом отсутствуют фиксированные положения трансмиссии (передачи), а передаточное отношение регулируется плавно, с увеличением или уменьшением, учитывая текущие условия движения транспортного средства. Управляет работой коробки электронный блок посредством гидравлики.
Основу конструкции составляет пара раздвижных шкивов с приводным ремнем. Сдвигая или раздвигая конуса, можно регулировать передаточное отношение бесступенчатым способом. При использовании этой коробки, машина разгоняется плавно, мягко, быстро набирая скорость.
Привлекательные эксплуатационные качества не отменяют наличия у вариаторных коробок значимых конкурентов в автомобильной технике разных ценовых категорий. К примеру, в элитных машинах часто используют роботы с двойным сухим сцеплением, а в недорогих автомобилях – классические автоматы. Но вариатор незаменим для компактных машин, если нужно добиться ощутимой экономичности в расходе топлива. Также трансмиссию используют в мотоциклетной технике.
Ключевые факторы роста
Популярность автомобильной техники с вариаторами объясняется такими факторами:
- Увеличение общего спроса на автомобили, в связи с чем возрастает количество продаж моделей с вариаторными коробками. По данным статистики, рынок бесступенчатых трансмиссий обладает большим потенциалом, что объясняет выделение производителями значимых сумм на совершенствование конструкции и разработку новых механизмов.
- Технологическое совершенствование производственного процесса – автомобилестроители могут пользоваться разработанными композитами и другими материалами повышенной надежности для реализации рациональных решений по производительности и долговечности.
- Тенденции по увеличению производства электромобилей, техники с гибридными силовыми установками – в этом сегменте вариаторы играют весомую роль.
Совокупность перечисленных факторов определяет причины последовательного увеличения объемов продаж автомобилей с вариаторными трансмиссиями.
Ограничения и проблемы
Наряду с отличными эксплуатационными качествами, вариаторам свойственны определенные ограничения:
- коробка не сможет выдать вращающий момент выше 350 Нм;
- по конструктивным особенностямтакая трансмиссия больше подходит для переднеприводных машин;
- коробка требует аккуратности в обслуживании, с жестким соблюдением регламентированной периодичности замены масла;
- расходники для вариаторной трансмиссии дороже, по сравнению с материалами для автоматов или механики.
Совершенствование производственных технологий обеспечивает постепенное преодоление перечисленных недостатков. Одновременно возрастает надежность оборудования, снижаются требования к техническому обслуживанию.
Производители и основные игроки рынка
На рынке вариаторов определяющие позиции занимают японские компании. Многие автомобилестроители из других государств, включая Китай, используют в собственных моделях трансмиссии компаний из Японии.
Внимания заслуживают следующие производители:
- Джатко – популярный мировой бред, располагающий 7 заводами с общим ежегодным объемом производства в 4,5 миллиона вариаторов.
- Айсин – эта японская компания не уступает обозначенному выше лидеру по производственным мощностям.
- PunchPowertrain – один из немногих европейских производителей (Бельгия), который может конкурировать с брендами из Японии.
Также технологичные разработки проводят компании Хонда и Тойота, использующие оригинальные вариаторы собственной конструкции.
События и тенденции на рынке вариаторов
В 2019-му году была создана первая в мире вариаторная трансмиссия, в которой реализовано решение разделенной зубчатой передачи в дополнении к ременному приводу. Это уменьшило расход топлива, снизило интенсивность шума, улучшило динамику разгона.
В 2020 году заметным событием стало открытие нового завода Джатко в Китае. На предприятии используются традиционные технологии этого производителя в комплексе с производительным оборудованием, рассчитанным на выпуск ежегодно почти полмиллиона единиц продукции.
В 2021 году произошло еще несколько важных событий:
- Разработка компанией PunchPowertrain новой бесступенчатой трансмиссии VT-5, в которой приоритет сделан на экономичность и надежность.
- Начало выпуска оригинального цепного вариатора Джатко. В этой модели конструкторы смогли снизить интенсивность трения сопрягаемых элементов на 30%, что повысило долговечность приводного механизма.
- Запуск производственного процесса на предприятии RobertBosch по производству вариатора, адаптированного для электромобилей.
- Открытие исследовательского центра фирмой Айсин для совершенствования бесступенчатых трансмиссий.
Также для автолюбителей представляет интерес сообщение о производстве компанией DaihatsuMotors вариаторов D-CVT для собственных заднеприводных автомобилей.
Влияние гибридизации и электромобильности на рынок вариаторов
Совершенствование производственных технологий обеспечивает выпуск более надежных вариаторов. Для этого производители применяют такие решения:
- особые виды масел пониженной вязкости;
- шкивы и ремни, изготовленные из прочных, износостойких материалов;
- улучшенные варианты гидравлических схем, прочие инновации.
Цель – повысить надежность и долговечность бесступенчатых трансмиссий.
Компактность вариаторов и рациональность в преобразовании энергии позволяют эффективно использовать эти коробки в гибридных силовых установках. Об этом свидетельствуют следующие успешные примеры реализации данного решения:
- Специальная вариаторная коробка Хонда, разработанная для гибридных машин. Эту технику выпускают на китайском заводе этого японского бренда в Фошане (провинция Гуандун).
- Концептуальный силовой привод E-axle, представленный Джатко на шанхайском форуме в 2019 году.
- Усовершенствованная трансмиссия британской компании Xtrac, разработанная для применения на гоночном болиде.
Можно привести и другие характерные примеры. Отличные эксплуатационные качества вариаторов открывают большие возможности использования на экологичной технике с электрическим приводом. Ввиду общей перспективности электромобилей по отношению к традиционным транспортным средствам, это позволяет производителям вариаторов увеличивать популярность продукции.
Бесступенчатые автомобильные трансмиссии – перспективный тип коробки передач. Наличие определенных минусов и ограничений не отменяет выгодных эксплуатационных преимуществ данных трансмиссионных механизмов. Увеличение популярности и объемов продаж с каждым годом дополнительно подтверждают устойчивые тенденции на развитие этого направления в автомобилестроении.