Коробка передач вариатор
Содержание:
- Устройство ремня
- Достоинства и недостатки вариатора
- Принцип действия и состав
- Что лучше — вариатор или автомат?
- Плюсы и минусы «коробки» вариатор
- Стандартная схема, принцип действия и основные элементы
- Применение вариаторов
- Как работает тороидальный вариатор
- Пару слов — про масло и фильтра
- Иные типы вариаторов
- Устройство
- Что такое вариатор?
- Что такое вариатор?
- Принцип работы
- Что такое вариатор
- Главная отличительная особенность
Устройство ремня
Каждый опытный автомобилист хоть раз в жизни сталкивался с ремнями и связанными с ними проблемами. Ремень ГРМ, ручейковый или любой другой ремень имеют ограниченный ресурс. Однако нагрузки в трансмиссии порой в разы больше нежели нагрузки на другие ремни автомобиля. Потому к этим ремням предъявляются особые требования по “живучести”.
Для продления срока жизни вариатора ремни имеют непростую конструкцию. Обычные автомобильные ремни не способны передать сжимающих усилий, а только растягивающие. Ремень вариатора ( достаточно условное название представляет собой стальную ленту с особым покрытием или наборы стальных лент, либо тросиков , которые пронизаны большим количеством стальных трапецевидных пластинок. Эта самая лента своими краями соприкасается со шкивами. Благодаря продуманной конструкции ремень вариатора при сжатии не складывается, а наоборот обретает жёсткость. Это и позволяет ему передавать как усилия растяжения так и усилия сжатия.
Но не все вариаторы имеют такой вид ремня, так например вариаторы автомобилей Audi оснащены клиновидным ремнём в виде широкой пластинчатой стальной цепи, которая соприкасается со шкивами своими краями.
Дабы минимизировать проскальзывание цепи при передаче таких внушительных усилий при такой малой площади контакта, используется особая жидкая смазка. При действии определённого давления, в области соприкосновения цепи и шкива, смазка меняет своё агрегатное состояние.
В зависимости от выбранного режима управления коробкой передач, вариатор сам выбирает как именно ему изменять передаточное число. На автомобилях с механической коробкой передач, сразу поднимаем обороты до максимума на первой передаче, потом на второй, третьей и так далее. А при разгоне автомобиля на вариаторе двигатель работает на определенных оборотах ( которые развивают максимальный крутящий момент), но при этом мы ничего не переключаем и передаточное число меняется без рывков.
Ощущение всего этого весьма необычные. При нажатии газа в пол, двигатель набирает обороты и застывает на этом уровне на протяжении разгона, издавая характерный звук (сравним с шумом от пылесоса). Плюсом этого является стремительный набор скорости, так как не тратится время на переключение передач.
Однако же настройка вариатора может иметь такие значения, что разгон на автомобиле будет сопровождается ростом оборота моторов, напоминая обычные коробки переключения передач.
Вариатор также сам может определить нужный крутящий момент двигателя и передаточное число даже при нажатии педали газа, например при подъёме в гору. Сама коробка перестроится на пониженное передаточное число для увеличения крутящего момента.
В конченом итоге мы описали пока лишь плюсы вариаторных коробок передач, однако не обошлось без минусов. Один из самых существенных ‒ это ограничение мощности используемых двигателей. Неспроста они впервые появились на компактных автомобилях. Даже сейчас спустя полвека их появления мощные и тяжелые автомобили оснащены механической или автоматической ( гидротрансформаторной), а также роботизированной трансмиссиями.
Не стоит отрицать, что продвижение в этой области есть. Так например новая Audi A4(B8) 2.0 TFSI имеет мощность 211 лошадиных сил и оснащена фирменным вариатором от Audi Multitronic.
Вы подумаете что 211 “лошадей” это мало для больших представительских седанов или внедорожников, масса которых порой более 2 тонн, а мощность почти всегда более 200 лошадиных сил. Однако не спешите разочаровываться. Так самые новые Nissan Murano и Nissan Teana, имеющие массу 2 тонны, оснащены двигателем в 250+ лошадиных сил работают вкупе с вариаторными коробками. Так что в скором времени мы сможем увидеть и более интересные варианты.
Подведём промежуточные итоги.
Достоинства и недостатки вариатора
Все преимущества группируются вокруг бесступенчатого характера выбора передачи, как главного принципа работы вариатора:
- полная незаметность переключений без принятия специальных мер, заметить смену чисел можно только по положению стрелки тахометра, отсюда комфорт и отсутствие разрушающих рывков в трансмиссии;
- возможность всегда выбрать самый оптимальный режим мотора для данной скорости и степени нажатия акселератора, не затуманенный дискретным характером всех прочих коробок;
- прогнозируемость работы, быстрые реакции на управление тягой, возможность реализации широкого набора стилей вождения, хорошая адаптация под водителя;
- минимальные потери на трение в трансмиссии, отсюда дополнительная экономия топлива;
- сберегающий режим для двигателя, который всегда находится в нужном диапазоне оборотов;
- ровная тяга в условиях пониженного сцепления с дорогой, отсутствие провокаций на срыв в скольжение, малая потеря скорости при мобилизации повышенного крутящего момента;
- лёгкость выполнения экологических норм за счёт простоты выбора режимов мотора;
- широкий диапазон передаточных чисел, особенно в гибридном исполнении;
- максимальное использование мощности при динамичном разгоне;
- компактность и малая масса всей конструкции.
Без недостатков не бывает, а их у CVT немало, и они также определены тем, как работает вариатор, и какие сложности возникают у его конструкторов:
- проблемы с передачей большой мощности, несмотря на проникновение бесступенчатых передач даже в премиальные сегменты, до грузовиков такие трансмиссии ещё не добрались и вряд ли доберутся;
- некоторая психологическая монотонность разгона на максимуме, когда мотор выходит сразу на номинальные обороты, на которых и зависает, приходится даже делать искусственное разбиение на виртуальные передачи, имитируя дискретное переключение;
- недостаточная долговечность ремня и шкивов, с чем производители пытаются бороться с переменным успехом;
- высокая цена вариаторного масла, этот недостаток постепенно нивелируется, да и остальные масла недёшевы;
- склонность к перегреву в предельных режимах;
- проблемы с буксировкой прицепов и движением при повышенном сопротивлении со стороны дороги, подъёмы и глубокая грязь;
- высокая цена деталей при ремонте.
Можно сказать, что новая машина с CVT порадует водителя однозначно, но по мере выработки ресурса сомнения усиливаются, начинаются более реальные размышления на тему вариатор, плюсы и минусы. Что усугубляется пока ещё низкой популярностью вариаторных комплектаций на вторичном рынке.
Принцип действия и состав
Принципиально вариатор образован двумя шкивами переменного диаметра. Поскольку передаточное число равно отношению действующих радиусов, по которым движется клиновой ремень, то его можно менять в широких пределах, сделав шкивы раздвигающимися и синхронно переставляя ремень на нужную траекторию. Это и определяет принцип работы вариатора и объём оборудования, относящегося к современному блоку автоматической бесступенчатой трансмиссии:
- ведущий и ведомый конические шкивы;
- ремень, набранный из металлических пластин с тонкими стальными лентами, иногда используется примерно такая же по форме цепь;
- гидротрансформатор на входе, состоящий из двух турбинных колёс и реактора, полностью аналогичен таковому в гидромеханической коробке;
- масляный насос, создающий управляющее давление рабочей жидкости;
- гидроблок, содержащий электрогидравлические клапаны, масляные магистрали и датчики давления, преобразующий электрические команды в перемещение исполнительных механизмов;
- фрикционные мокрые сцепления рабочего хода и реверса;
- дополнительные редукторы или главные передачи с дифференциалами;
- шаговый двигатель, он же степ-мотор, непосредственно занимающийся синхронным перемещением половинок шкивов;
- масляные фильтры тонкой и грубой очистки.
Иногда применяются дополнительные устройства, поскольку конструкции отличаются разнообразием, что связано как с компоновкой и инженерным подходом, так и с дальнейшим развитием бесступенчатого направления. Так, например, имеются коробки в гибридном исполнении, где кроме пары шкивов наличествует дополнительная двухступенчатая планетарная передача, заимствованная из классической АКПП. Такое решение заметно облегчает жизнь ремня и шкивов, не заставляя их работать с большим потоком мощности в крайних положениях, что может резко сократить ресурс. Добавочный редуктор автоматически переключает передачу по достижении определённой пороговой скорости, действуя как демультипликатор.
Важным элементом CVT является его рабочая жидкость — специальное вариаторное масло. Над обеспечением его свойств много потрудились, заменить его ничем нельзя, это надо знать при самостоятельном обслуживании. И чем оно качественнее — тем лучше, ресурс пока остаётся одним из самых слабых мест данной трансмиссии. Жидкость на уровне компромиссов сочетает многие с виду несовместимые свойства, основные из которых заключены в необходимости обеспечить смазку передающих большую мощность пар трения ремня о шкивы при одновременном исключении проскальзывания. Любое трение выделяет тепло, масло разогреется, потеряет свойства, и весь узел будет непоправимо разрушен. Частично проблему решает масляный радиатор, но перегрев остаётся основной страшилкой к применению вариаторов в тяжёлых условиях.
Что лучше — вариатор или автомат?
Что лучше ответить трудно, ведь у каждого типа КПП есть свои сторонники и любители. Ответ на данный вопрос является сугубо личными индивидуальным.
Ведь для понимания и определения что больше подходит, необходимо попробовать параллельно передвигаться на автомобилях с различными типами КПП. Только в такой способ можно определить для себя более удобный тип коробки передач.
Вариатор является наиболее прогрессивным и удобным типом КПП, возможности которого включают снижение расхода топлива и выбросов в атмосферу. При этом, он категорически не пригоден для эксплуатации в режиме резких разгонов и резких торможений. Данному виду характерно использование в размеренном стиле, где разгон и торможения осуществляются плавно.
Не нашли ответа на свой вопрос? Узнайте, как решить именно Вашу проблему — позвоните прямо сейчас: +8 доб. 647 (по всей России) Это быстро и бесплатно!
Бесплатная онлайн-консультация автоюриста
Не нашли ответа на свой вопрос? Узнайте, как решить именно Вашу проблему — позвоните прямо сейчас: +8 доб. 647 (по всей России)
Плюсы и минусы «коробки» вариатор
Сам принцип работы вариатора определяет преимущества автомобилей с CVT:
- исключительная плавность разгона, недостижимая никакими другими видами ступенчатых трансмиссий (в том числе в самых современных разработках автоматических коробок передач);
- топливная экономичность: в CVT отсутствуют потери на переключение передач, и, значит, мощность двигателя используется с максимальной эффективностью в смысле потребления топлива. Правда на практике оказывается, что экономию топлива в автомобилях с вариатором по сравнению с машинами, оборудованными современными АКПП ощутить затруднительно;
- более быстрый разгон – по времени разгона вариаторы особого преимущества не дают, но в сочетании с плавностью набора скорости создают яркие впечатления от процесса ускорения.
Недостатки вариаторов:
- ограниченный ресурс устройства – в несколько раз меньший, чем у автомобилей с механической коробкой передач;
- низкий уровень ремонтопригодности: отремонтировать вариатор можно далеко не везде, так как настоящих специалистов по CVT сравнительно немного. К тому же запасные части к вариаторам (в особенности привод) стоят дорого;
- не дешёвое техническое обслуживание – замена масла (а это 5-6 литров специального масла) каждые 60 тыс. км пробега и приводного ремня (100 тыс.км).
Стандартная схема, принцип действия и основные элементы
Вариатор в самом простом исполнении (созданный Вольво и поначалу использующийся концерном Субару) представляет собой движущий механизм, благодаря которому осуществляется передача вращения от одного узла к другому посредством промежуточного звена. Узлами выступают два шкива – колесики с ободом вокруг, внутри которого движется ремень. Промежуточным звеном – клиновый (разновидность приводного) ремень, соединяет между собой шкивы. Механизм получил название «клиноременный вариатор».
Крутящий момент непрерывно передаётся на колеса, также непрерывно происходит изменение передаточного отношения (при изменении оборотов двигателя, ремень либо натягивается, либо ослабляется).
Применение вариаторов
Вариаторы используют в качестве бесступенчатой трансмиссии:
- автомобилей;
- сельскохозяйственных машин;
- волочильных станков;
- прессов;
- прокатных станов;
- токарно-винторезных станков;
- фрезерных станков;
- текстильных и других станков с намоточными устройствами.
Ресурс ремня вариатора
При работе вариатора в ремне возникают циклически изменяющиеся напряжения. Под действием циклического деформирования в элементах ремня необратимые возникают усталостные изменения — появляются микротрещины, надрывы, которые в итоге приводят к разрыву ремня.
Для повышения надежности работы вариатора для производства ремней используются современные износостойкие полимеры, композиционные материалы, применяется армирование, также разрабатываются конструкции с металлическими «цепными» ремнями.
Масло для вариатора
Правильное подобранное масло позволяет значительно повысить ресурс и надежность вариатора.
Масло, залитое в вариатор должно обеспечивать следующие функции:
- смазывание поверхостей подвижных деталей;
- отвод тепла от нагретых элементов;
- удаление мелких частиц износа из зоны контакта трущихся деталей;
- предотвращении коррозии металлических поверхностей;
- сохранять характеристики в широком диапазоне рабочих температур.
Получается, что с одной стороны масло должно смазывать подвижные детали, с другой — не допускается проскальзывания ремня. Добиться этого помогает специальное масло низкой вязкости с присадками, отличающееся, от того, что заливают в в редукторы, коробки передач и т.д.
Важным фактротом надежности вариатора является и своевременная замена масла. На современных автомобилях масло в вариаторе рекомендуется менять не реже, чем каждые 30 тысяч километров пробега.
Как работает тороидальный вариатор
Глядя на схему тороидального устройства, может показаться, что оно не относится к механизмам вариаторного типа. Здесь отсутствует ременная передача, шкивы не перемещаются относительно друг друга (не сходятся и не расходятся), валы стоят неподвижно. Но, если проанализировать принцип действия данного механизма, получается, что он очень похож на классический вариатор:
- Ведущий диск вариатора прочно сидит на выходном валу двигателя внутреннего сгорания.
- Ведомый – передает вращение на приводной вал главной передачи.
- Ролики передают момент вращения от силового агрегата на ведомый диск.
- Передаточное число изменяется, в зависимости от угла наклона роликов и места контакта с дисками.
Благодаря двум степеням свободы, ролики вариатора могут крутиться вокруг своей оси, а также совершать наклоны в вертикальном направлении. В результате происходит их контакт с дисками на различных уровнях.
Пару слов — про масло и фильтра
Не могу промолчать и не высказаться про этот пункт подробнее
Масло в CVT также является очень важной составляющей в работе всего устройства в целом, как собственно и масляный фильтр. Многие производители, официальные дилеры могут вас заверять, что оно здесь залито на весь срок службы
ЭТО КРАЙНЕ НЕ ВЕРНО!
Масло и фильтр являются расходными материалами и многие производители говорят что нужно менять их раз в 60 000 км, а в сложных условиях (коими являются наши Российские реалии – морозы, снег, жара, дожди, грязь и пробки в мегаполисах) стоит менять еще чаще, лично я бы советовал через 40 000 км.
ЧТО БУДЕТ ЕСЛИ НЕ СМЕНИТЬ? Масло изнашивается и зачастую пригорает (от большого пробега), образуя внутри отложения, которые могут забивать различные каналы и фильтра. Основной фильтр также может забиваться отложениями, металлической пылью и прочими «продуктами работы». В итоге падает давление от масляного насоса до магистралей гидроблока и собственно самих конусов, которые сводятся на валах. Вариатор начинает буксовать, пинаться, или даже может встать в аварийный режим.
Если будете проводить интервал замены раз в 40 – 50 000 км, не перегревать «коробку» проходить может очень долго.
Иные типы вариаторов
Существуют конструктивно различные типы вариаторов: клиноременный (самый распространенный), тороидный и цепной. Первый мы подробно изучили, поскольку он наиболее распространен. Второй устанавливают на полноприводные и заднеприводные ТС. Последний – на тяжёлых машинах, поскольку он наиболее надежен.
Тороидальная вариаторная КПП
Тороидальная коробка передач – более сложный механизм. В нём роль шкивов выполняют диски, вытянутые в форме конуса с одной стороны. Диски направлены друг к другу острыми концами. Тот, что расположен сверху – ведущий. Снизу – ведомый.
Роль ремня выполняют ролики. Они расположены по разные стороны между дисками. И движутся вдоль изгибов. Синхронно поднимаясь вверх, повышают передачу (скорость авто увеличивается, момент уменьшается). Когда опускаются к ведомом диску, передача понижается. Расположившись по середине, выдают прямую передачу. Усилие передаётся благодаря силе трения (трутся между дисками ролики).
Ременный CVT применяется чаще, но тороидный надежнее. Однако, у него есть существенный недостаток: он не подлежит ремонту (при поломки приходится заменять на новый).
Цепная вариаторная КПП
Цепной – это разновидность клиноременного, которая практически ни чем не отличается от «прототипа». В вариаторе лишь заменили ремень на стальную цепь. Такое устройство имеет вариатор под названием Multitronic, созданный концерном Audi. Отличается увеличенным сроком службы, повышенным уровнем прочности, цепной вариатор лучше выдерживает нагрузки. Поэтому его чаще используют на грузовых авто.
Широкого распространения цепная вариаторная КПП не получила, поскольку производит много шума (уровень слишком высокий).
Устройство
Конструкция коробки вариаторного типа довольно сложная. Вариатор является ее составной частью.
Потому можно сказать, что эти КПП состоят из:
В настоящее время можно встретить разные виды вариаторов. Но все же статистика наглядно показывает, что впереди планеты всей тороидный и клиноременной тип.
У клиноременного преимуществ больше, а потому он заметно популярнее. Но про тороидный тип все равно сказать стоит. Вообще вариаторы являются бесступенчатыми КПП. Суть заключается в том, что коэффициенты передачи на ведомые и ведущие диски изменяются очень плавно с помощью силы трения промежуточных тел. Ими выступают ролики или ремни, к примеру.
Особенности тороидного вариатора в том, что здесь ролик сжимается парой колес, имеющих тороидную, то есть сферическую поверхность. Одно колесо ведущее, а второе выступает ведомым. Главными специалистами по таким КПП выступает компания Ниссан. Потому если и брать машину с таким CVT, то именно от этого японского автопроизводителя.
У клиноременного типа все несколько иначе. Здесь механизм включает в себя ремень, входные и выходные специальные шкивы, рабочие механизмы для изменения диаметра коробочного шкива в рабочей области ремня. Изначально использовали резиновые не особо прочные ремни. Но опыт показал, что они крайне ненадежные. Потому автопроизводители перешли на металлические элементы и цепи. Крутящий момент в клиномеренных устройствах передается с помощью пары трения боковой части рабочего ремня. Это и есть рабочая поверхность коробочного шкива.
Цепь же специально контактирует с конусными рабочими внутренними поверхностями шкивов через свою торцевую часть.
Цепные CVT более гибкие и характеризуются меньшими механическими потерями при трении. Чтобы сами конусы не изнашивались, при их изготовлении обязательно используются высокопрочные сплавы.
Стоит обсудить еще некоторые важные моменты относительно вариаторных коробок передач.
Что такое вариатор?
Если робот, по сути, является той же самой механикой с той лишь разницей, что выжиманием сцепления и переключением передач занимается электроника, то коробка CVT (она же вариатор) кардинально отличается от своих собратьев.
Основная особенность CVT в том, что она подстраивается под требуемые условия и непрерывно вычисляет нужное передаточное число. Таким образом, в автомобиле с установленным вариатором имеется бесконечное количество передач. Такая особенность позволяет значительно экономить топливо и оптимизировать энергозатраты.
Бесступенчатые трансмиссии бывают двух видов:
- Клиноременные (устанавливаются на 90% машин с таким типом коробки);
- Тороидальные.
Что такое вариатор?
Вариатор, variator, CVT (continuously variable transmission) — это бесступенчатая коробка передач или проще говоря — устройство плавно передающее крутящий момент от двигателя колесам. Вариатор расположен между силовым агрегатом и колесами, его особенность в умении плавно и быстро менять скорость вращения ведущего ведомого диска. Вариаторы имеют большую популярность в мотоиндустрии, возможно для многих будет открытием, но на большинстве скутеров, квадроциклов и водных мотоциклов практически всегда устанавливается вариаторная трансмиссия. Вопреки всеобщему заблуждению о том, что вариатор это «ноу-хау» 21-го века, скажу, это устройство отнюдь не ново! Уже в середине прошлого столетия, бесступенчатые коробки передач устанавливали на автомобили и пытались заменить ими стандартные механические аналоги, но история решила по-другому и настоящего успеха и популярности вариатор добился лишь несколько лет назад.
Если говорить о плюсах вариатора, то нельзя не отметить более ровное ускорение по сравнению с АКПП. Разгон автомобиля с вариаторной трансмиссией напоминает набор скорости электрички или троллейбуса, возможно это не самое лучшее сравнение, но лично у меня были именно такие ощущения Что характерно, набор скорости стремительный и без рывков или провалов, все что меняется это уровень шума под капотом, чем больше вариатор разгоняется, тем больше шума издает. Если, к примеру, с места «стартонут» два автомобиля, под капотом одного будет «автомат», а другой будет с вариатором, то скорее всего авто с вариатором вырвется вперед уже на старте, т. к. ему не нужно будет тратить время на переключение передач, без которых автоматическая коробка или механическая просто не смогут развить скорость.
«Автоматы» хорошо подходят новичкам, лучше для новичков могут быть только вариаторы. Они менее требовательны к умениям того кто сидит за рулем и простят даже самые глупые ошибки своего хозяина. На светофоре вариатор не заглохнет, а на подъеме вам не нужно бояться, что машина покатится назад и развалит чей-то новенький «Лексус», фразы при троганьи «Не сдал…» или «Не умеешь трогаться!» — вообще не актуальны. Вы всегда плавно и мягко тронетесь как настоящий профи с многолетним стажем. Наличие всего лишь двух педалей, делает риск «перепутать педали» минимальным, хотя то же самое можно сказать и про авто с автоматическими коробками передач.
Многие противники вариатора одним из существенных недостатков этой трансмиссии считают «жужжание», которое постоянно присутствует независимо от скорости движения. «Гурманы», те кто ценит в автомобиле не только вид, но и звук двигателя и выхлопной — сетуют на автомобили с вариаторами, обвиняя их в неестественности и отсутствии «характера»
Вариаторные авто, как правило, лишены ярко выраженного «рыка», они работают тихо и спокойно, почти как машинки для гольфа Поэтому если для вас важен этот момент, рекомендую обратить внимание на авто с АКПП, а еще лучше на с МКПП, у которых под капотом несколько сотен лошадей и установлена дорогая выхлопная система, умеющая «рычать» в случае необходимости. Лично у меня, было ощущение после первого тестового заезда на авто с вариатором, будто двигатель не работает, а машину просто кто-то стремительно буксирует
Здесь, как говорится, «на любителя», если вы не любите тихой и спокойной езды вариатор вам не подойдет, лучше обратите внимание на заряженную «механику».
Такая особенность вариаторной трансмиссии объясняется особенностью устройства этой коробки. Дело в том, что «умная» электроника настроена таким образом, чтобы не допустить рева мотора и не дать ему работать на пике возможности с максимальными оборотами. Электроника понимает ваше желание ускорится и вовремя оптимизирует работу мотора и трансмиссии, поэтому, давя на педаль газа, вы будете ускоряться, а не засиживаться на одной передач,и издавая дикий рев. Тем, кто не мыслит своей жизни без «механики» в вариаторах предусмотрена функция «типтроника», которая создает эффект переключения передачей как на МКПП. Любителям мощности и высоких скоростей по душе придется функция-аналог «кик-дауна», при которой резкое нажатие педали газа приведет к бешеному ускорению.
Принцип работы
Принцип работы вариатора тоже основан на «ступенях», но здесь они создаются программно. К примеру, в тех ситуациях, когда необходима тяга, а не скорость — преодоление снежного покрова или слишком грязного участка дороги.
Как мы помним, шкивы то сходятся, то расходятся. При их раздвижении ремень лента уходит внутрь, а в ходе сближения он принимает форму клина. Это оказывает влияние на передаточное число. При схождении шкивов оно увеличивается, а когда они удаляются — уменьшается.
Но что руководит подвижными элементами? За это обычно отвечают пружины и центробежная сила, которая создается при помощи гидравлического привода, а он находится под контролем электроники. Именно она задает все необходимые условия, столь нужные для эффективной работы CVT в автомобиле. Благодаря этому увеличивается ресурс, и снижается расход топлива.
Что такое вариатор
Может показаться удивительным, но история появления вариаторов насчитывает уже порядка 150 лет. Они были популярны в механизмах приводов швейных машин и использовались в промышленном оборудовании еще в ХIX веке. В дальнейшем вариаторы стали устанавливаться на мототехнику, а вот, что касается автомобильного транспорта, то здесь вариаторные коробки передач долгое время не приживались ввиду их невысокого ресурса, а также сложности управления при передаче значительного крутящего момента. Во второй половине ХХ века внедрением вариатора определенное время занимались специалисты компаний DAF и Volvo, однако решить проблему малого ресурса долгое время не удавалось. И только лишь после того, как усовершенствованием данного типа КПП вплотную занялись инженеры нескольких японских автопроизводителей, вариатор стал набирать популярность и массово устанавливаться на серийных автомобилях.
С технической точки зрения вариаторная коробка передач представляет собой трансмиссию бесступенчатого типа. Другое ее название – CVT (от англ. Continuously Variable Transmission). Благодаря особой конструкции и использованию внешнего управления переключение передач в вариаторе осуществляется плавно, с бесступенчатым изменением передаточного числа. Выбор оптимального передаточного соотношения происходит автоматически, посредством сопоставления внешней нагрузки с оборотами силового агрегата. Принцип функционирования вариатора позволяет задействовать мощность мотора машины с максимальной эффективностью.
Главная отличительная особенность
Чем автомат отличается от вариатора? Начнем, пожалуй, с упоминания главной характеристики, которая отличает этот механизм от механической и автоматической коробки. МКПП, как правило, обладает шестью скоростями (5 в прямом и 1 в обратном направлении).
У автоматической коробки их насчитывается до 8, а то и 9. Что касается вариатора, то их бесчисленное множество, что обусловлено устройством этого механизма. Его даже можно считать альтернативой АКПП. Чтобы в точности понять, как устроена эта коробка, стоит описать принцип работы силового агрегата.
У всех привычных для нас трансмиссионных агрегатов (и МКПП, и АКПП) имеется один существенный минус — это фиксированные передаточные числа. И порой того, что имеется, не хватает.
Даже передвигаясь по ровной дорожной поверхности, машине приходится сопротивляться силе инерции. По достижении баланса между оборотами и передаточным отношением она начинает разгоняться. Затем передача понижается, а для ее повышения требуется большее количество ступеней, но в обычных КП их численность ограничена.
Вдобавок каждый раз, когда водитель переключается с одной передачи на другую, возникает рывок, что опять-таки обусловлено технологическими особенностями механизма. А значит, пора искать другие решения. Поэтому появилась идея заменить ступени трансмиссии рациональным вариантом. Так и родилась вариаторная коробка передач.
Изменение крутящего момента происходит постепенно, то есть не так как в других механизмах. Присутствие этого агрегата ощущается так, словно машину приводит в движение не ДВС, а мощный электродвигатель. Причем автомобиль набирает скорость плавно и бесшумно. И если сравнивать традиционный порядок переключения передач с его рассматриваемым аналогом, разгоняется машина заметно быстрее.
Вдобавок машинами, оснащенными вариаторными коробками, намного проще управлять. Даже автолюбитель в отсутствии опыта найдет общий язык с такой машиной, так как трансмиссия никак не реагирует на стиль вождения и не глохнет.