Вообще-то, простейшие вариаторы, как механизмы, известны со средних веков. Да и для автомобилестроения идея использования в трансмиссии вариаторных передач не нова.
Еще на самой заре в 1895 году швейцарский инженер Рудольф Эгг связал двигатель с ведущими колесами автомобиля с помощью ременной передачи. Шкивы в ней были не сплошными, а состояли из половинок, которые с помощью рычагов можно было сдвигать или раздвигать. Этим уменьшался или увеличивался диаметр обкатки приводного ремня, а с ним изменялось передаточное отношение. Но громоздкая, ненадежная и создающая немало неудобств во время управления машиной конструкция не выдержала конкуренции со стороны обычных, а затем и автоматических коробок передач, и была надолго забыта.
Автомобилистам напомнил о существовании альтернативных "трансформаторов" крутящего момента голландец Хуберт ван Дорн, который оснастил клиноременным вариатором небольшую машинку DAF Daffodil. Случилось это в 1958 году.
Итак, по существу. Клиноременный - потому что поперечное сечение ремня вариатора представляет собой клин. Каждый же из двух шкивов, как уже говорилось, разрезной, и напоминает две тарелки, повернутые донышками друг к другу. Что заставляло подвижные половинки шкива перемещаться? При нажатии на педаль газа двигатель автомобиля увеличивал обороты, при этом росло разряжение во впускном коллекторе мотора. Вот этим разряжением ван Дорн и воспользовался: при увеличении оборотов двигателя половинки ведущего шкива сдвигались, а ведомого - раздвигались, что заставляло ведомый вал вариатора и связанные с ним по трансмиссии колеса автомобиля вращаться быстрее. Разумеется, при сбросе газа порядок действий был обратным. Собственно, по аналогичному принципу работают и современные вариаторы, только управляют ими уже, естественно, гидравлика да электроника.
В чем, однако, заключаются преимущества вариатора над другими типами коробок передач? Так вот, сколь точно ни выверяй момент включения той или иной передачи будь то в механической коробке, будь то в гидромеханическом автомате, обороты двигателя хоть не намного, но никогда не будут соответствовать оптимальным для данного режима движения. Как не будет соответствовать идеалу и расход топлива. Можно, конечно, увеличивать число передач, и это несколько сгладит ступенчатый характер переключения и изменения нагрузки на мотор и узлы трансмиссии. Только каждая дополнительная передача - это усложнение конструкции, увеличение габаритных размеров, веса и стоимости коробки. Предел - 6-7 передач.
Вариатор же с легкостью позволяет реализовать бесконечное множество передач. При этом передаточное отношение вариатора изменяется плавно, и также плавно, а не скачкообразно, трансформируется "поток" крутящего момента к ведущим колесам. В результате мощность, отдаваемая двигателем, почти идеально согласуется с динамикой движения автомобиля. Отсюда снижение износа двигателя и агрегатов трансмиссии при одновременном улучшении топливной экономичности вследствие оптимальной работы мотора на большинстве эксплуатационных режимов и отсутствия разрыва "потока" крутящего момента, который случается при переключении передач.
С тех времен минуло без малого полвека. Почему при таких-то "регалиях" вариаторы до сих пор не вытеснили из производства механические коробки передач и гидромеханические автоматы?
Сначала проблема заключалась исключительно в низкой надежности клиноременных вариаторов. Их ремни, изготовленные из резинокордной ткани, быстро растягивались, начинали проскальзывать на шкивах, интенсивно изнашивались и, наконец, разрывались. Этот "наконец" наступал в среднем через каждые 20-30 тыс. км пробега.
Добавить ресурса резиновому ремню оказалось непросто. Лишь в середине 1980-х дело опять сдвинулось с мертвой точки. Ремень стал металлическим, состоящим из нескольких сотен стальных сегментов, нанизанных на гибкие направляющие, опять же стальные. Вот тогда-то вариаторы перестали быть диковиной - их получили некоторые модели Fiat, Ford, Honda, Nissan, Subaru, Suzuki, Volvo. Но теперь на первый план вышел другой недостаток вариаторов - небольшие величины крутящего момента, которые они способны были "переваривать". По этой причине бесступенчатые коробки передач устанавливались только на автомобилях компактного и малого классов, причем лишь на их модификациях с самыми маломощными двигателями.
Чтобы разорвать очередной порочный круг, потребовалось еще десятилетие. В 1997 году Honda доказала, что вариатор вполне дееспособен для работы со 115 л.с. мощности и 145 Нм крутящего момента, которыми располагал 1,6-литровый "шестнадцатиклапанник" Civic. В следующем году Nissan представил модификацию Primera, в котором вариатор смог "ужиться" с двухлитровым бензиновым двигателем. Тем самым была преодолена планка в 140 л.с. и 180 Нм, а это означало, что бесступенчатые трансмиссии стали доступными и машинам среднего размерного класса.
Японцы недолго почивали на лаврах. Технологической сенсацией 1999 года стала модель Audi A6 Multitronic, в которой V-образная "шестерка" объемом 2,8 л работала в паре с вариатором, спокойно "переваривающим" 193 л.с. и 280 Нм. Правда, Audi пришлось заново изобретать ремень вариатора. В итоге он превратился в многорядную стальную цепь, при этом со шкивами контактировали не сегменты ремня, как было в прежних конструкциях, а скошенные торцы соединительных осей звеньев.
Примечательно, что до появления Audi A6 Multitronic вариаторы еще так и не смогли оправдать возлагавшиеся на них надежды в плане улучшения показателей расхода топлива: предполагаемую экономию "съедал" сам вариатор - внутренние потери, низкий КПД. Но теперь все встало на свои места. Впрочем, в сравнении с 5-ступенчатой механической КПП разница была не особенно заметна: расход топлива на 100 км пробега уменьшился всего на 0,2 л. Однако когда Multitronic "схлестнулся" с автоматической трансмиссией Tiptronic, то вариатор переиграл автомат по всем статьям: по экономии топлива - на 0,9 л/100 км, в разгоне до 100 км/ч - на 1,3 с.
Тогда же фирма ZF Transmission произвела автоматическую коробку передач, аналоги которой используются на большинстве европейских автомобилей и выкупила у Ford завод по производству приводов, чтобы перепрофилировать его под... выпуск вариаторов. И в 2004 году автопроизводителей по-настоящему "прорвало" на машины с вариаторами. Сегодня вариаторами ZF уже комплектуются такие бестселлеры, как Mini и новый Ford Focus. Учитывая, что вариатор ZF - универсальный, и не требует серьезной адаптации к двигателям объемом 1,4-2,0 л других марок, наверняка число клиентов ZF будет увеличиваться.
Благодаря электронному управлению, современные вариаторы несколько изменили алгоритм работы. Они обеспечивают плавный, без рывков разгон, поддерживая обороты двигателя в оптимальной, с точки зрения экономичности, зоне. Но если водитель вдавил педаль газа в пол, требуя от машины энергичного ускорения, то вариатор сымитирует известный по классическим автоматам режим Kick-down. Кроме того, чтобы угодить спортивно ориентированным водителям, предусматривается ручное управление - для этого в вариаторе имеется несколько фиксированных передач.

На этой странице мы поговорим не столько об устройстве и работе автоматических коробок передач, сколько об особенностях их эксплуатации в наших условиях.
В том, что автоматические коробки передач менее долговечны, чем механические, сомневаться не приходится. Это подтверждают сами фирмы-производители, которые ограничивают ресурс АКПП до капитального ремонта примерно 200-250 тысячами км пробега. Белорусский опыт эксплуатации автомобилей с автоматическими трансмиссиями показывает, что даже в наших нелегких условиях "автомат" способен прослужить гораздо дольше. Требуется лишь соблюдать некоторые правила, из которых пожелание из инструкции по эксплуатации своевременно проводить все плановые процедуры по обслуживанию АКПП и пользоваться услугами только специализированного автосервиса - еще не самое главное.
В первую очередь, необходимо усвоить, что из всех позиций, в которых может находиться селектор управления АКПП, ни одна не является для "автомата" совершенно безвредной. В любой из режимов работы "автомата" нужно переходить только после полной остановки автомобиля, а в режиме N (нейтраль) нельзя двигаться накатом.
Для автоматических коробок передач предусмотрен ряд специальных режимов, которые обозначаются цифрами или буквами (L, 1, 2, 3). Переходить из режима D в диапазоны пониженных передач можно на ходу, но надо помнить, что точно так же, как на автомобиле с механической КПП, возбраняется сразу переключаться с пятой передачи на первую, нельзя на высокой скорости немедля переводить селектор из положения D в "1".
Что делать, если автомобиль с "автоматом" забуксовал? Раз режимы D и R можно включать только после полной остановки автомобиля, нельзя "раскачивать" машину, как это делается при наличии в ней механической коробки, включая попеременно то первую, то заднюю передачу. Необходимо перейти на понижающий диапазон, ограничивающий переключение передач выше первой (позиция селектора "1" или L), и попробовать выбраться из грязи, действуя педалью тормоза как сцеплением в обычных автомобилях. Примерно так маневрируют в ограниченном пространстве. Если колеса автомобиля не могут вращаться, попав в глубокий песок, снег или уперлись в высокое препятствие, не пытайтесь начать движение, не освободив колеса, - это может привести к поломке АКПП.