Количество возможных режимов при движении автомобиля бесконечно велико. Поэтому оптимальную работу двигателя можно обеспечить, если бесконечным будет и количество ступеней в коробке передач. Вариатор – единственный из существующих на сегодняшний день видов КПП позволяет безступенчато изменять передаточное отношение между двигателем и трансмиссией. А это значит, что для каждого режима работы автомобиля (т.е. скорости и сопротивления движению) удается подобрать наиболее эффективное значение передаточного отношения, а не усредненное, как в любой другой коробке передач.
Следствием постоянной работы двигателя в зоне оптимальных оборотов является высокая экономичность, снижение токсичности выхлопных газов и лучшая динамика разгона автомобилей с вариаторами. А так как передаточное отношение изменяется плавно, а не ступенчато, то такие автомобили отличаются и плавностью хода. Отсутствие рывков при переключениях увеличивает срок службы узлов трансмиссии. Вариаторы имеют небольшой вес, простую конструкцию (по сравнению с АКПП) и достаточно надежны. Так же, как и «автоматы» они избавляют водителя от «ручного» труда.
Так что, имеем идеальную коробку передач? Увы, нет. Главный недостаток вариаторов состоит в том, что они фрикционные (работают за счет трения, а не зубчатого зацепления), и поэтому могут передавать ограниченный крутящий момент, при превышении которого рабочие поверхности начинают проскальзывать и интенсивно изнашиваться. А это означает, что их нельзя использовать в паре с мощными двигателями.
Вариатор не любит долгой работы в режиме максимальных нагрузок. «Спортивный» стиль вождения, резкие рывки и торможения приводят к его быстрому износу. Стихия вариатора — спокойное, плавное движение.
В настоящее время на автомобилях применяют два типа вариатора: клиноременной и торовый. Клиноременной состоит из двух раздвижных шкивов и натянутого между ними ремня. Один шкив соединен с двигателем, и является ведущим, второй, ведомый, — с ведущими колесами. Шкивы, как уже говорилось, раздвижные, то есть, состоят из двух половинок. Если половинки шкива сближаются, ремень выталкивается наружу, если раздвигаются, ремень проваливается внутрь. Изменение радиусов, по которым вращается ремень, происходит синхронно — когда один шкив увеличивает радиус, другой его уменьшает. В итоге плавно изменяется передаточное отношение: пока радиус ведущего шкива меньше, чем ведомого, имеем пониженную передачу; если радиусы равны — передача прямая; если же ремень на ведущем шкиве вращается по большему радиусу, чем на ведомом — получаем повышенную передачу.
Почему же при такой простоте и прочих своих достоинствах вариатор стали применять на автомобилях сравнительно недавно? Проблема заключалась в резиновом ремне, который не позволял передавать большой крутящий момент. Только с изобретением металлического наборного ремня стала возможной установка вариатора на легковых автомобилях (о грузовых даже и речи не идет). Такой ремень представляет собой две металлические ленты с нанизанными на них металлическими пластинками специальной формы. Он передает усилие путём прижима звеньев друг к другу и толкания их ведущим шкивом. Ведущий шкив толкает зажатые между его дисков звенья, те толкают соседние, и так далее к звеньям, зажатым в ведомый шкив. То есть такой ремень является толкающим, а не тянущим, что позволяет передавать значительно большее усилие.
Устройство ремня клиноременного вариатораВ торовых вариаторах вместо раздвижных шкивов применяются конусовидные диски, а ремень заменяют ролики. Один диск (ведущий) соединяется с коленвалом двигателя, другой (ведомый) — с трансмиссией. К дискам прижимаются ролики, которые могут вращаться вокруг горизонтальной оси, передавая крутящий момент, и смещаться относительно вертикальной, соприкасаясь с дисками в разных точках. Изменяя положение роликов, меняем передаточное отношение. Если ролик соприкасается с ведущим диском по малому радиусу, то с ведомым он контактирует по большому — получаем понижающую передачу. При вращении по одинаковым радиусам передача будет прямой, а если ролик прижат к ведущему диску по большему радиусу — повышающей.
Принцип работы торового вариатора на низшей передаче
Торовые вариаторы способны передавать больший крутящий момент, чем клиноременные. При этом им присущи недостатки клиноременных, так как усилие передается также за счет трения. Торовый вариатор дороже, ввиду того, что для изготовления его деталей требуется высокопрочная сталь, а для смазки — специальное фрикционное масло.
Устройство вариатораПрактические конструкции вариаторов включают в себя устройства для обеспечения плавного трогания с места, движения задним ходом, систему управления, гидронасос.
В роли сцепления могут выступать либо пакет фрикционов, либо гидротрансформатор. Пакет фрикционов проще, компактнее, но по плавности включения и долговечности уступает гидротрансформатору. Поэтому такая конструкция применяется на недорогих автомобилях. Гидротрансформатор имеет большие габариты и массу, зато обеспечивает более плавное трогание, сглаживание рывков, что увеличивает ресурс работы вариатора. Кроме того, вариатор с гидротрансформатором быстрее переходит с низших передач на высшие при резком разгоне.
Для обеспечения движения задним ходом применяется простая планетарная передача.
Система управления состоит из блока управления, датчиков, гидросистемы управления шкивами.Получая данные об оборотах двигателя, скорости автомобиля и положении педали акселератора, блок управления определяет оптимальное для данного режима движения передаточное число. По показаниям датчиков скорости вращения первичного и вторичного валов определяется реальное передаточное отношение. При их несовпадении блок управления выдает команду гидросистеме на изменение диаметра шкивов.
Рабочее давление в гидросистеме и смазку деталей вариатора обеспечивает насос, приводимый от первичного вала. Причем давление в системе зависит не от оборотов двигателя, а поддерживается пропорциональным развиваемому крутящему моменту. Чем больше момент, тем сильнее сжимаются диски, предотвращая проскальзывание ремня. От давления, создаваемого насосом, зависит быстродействие вариатора – чем оно выше, тем быстрее изменяется передаточное отношение. Масло в системе применяется специальное, с маркировкой CVT. В качестве напоминания такая же надпись ставится на маляном щупе вариатора.
Электронная система управления позволяет наделить вариатор большим перечнем дополнительных функций: адаптация к стилю вождения, экономичный или спортивный режим, «ручное» переключение передач.
Последняя опция введена больше в связи с субъективным восприятием некоторыми водителями особенностей работы вариатора, чем с технической необходимостью. При резком нажатии на педаль акселератора двигатель вначале выводится на обороты, соответствующие максимальной мощности, и далее разгон происходит за счет изменения передаточного отношения вариатора. При этом мотор все время работает «на одной ноте». Водителей «с музыкальным слухом» это раздражает. Поэтому и вводится «ручной» режим с 6-8 фиксированными передачами, и тогда звук двигателя с вариатором приобретает ласкающую слух переменную тональность.
Еще один нюанс конструкции вариаторных трансмиссий связан с диапазоном передаточных чисел. Прямой передаче соответствует положение, когда диаметры дисков одинаковы. Поэтому низшее и высшее передаточные числа симметричны относительно единицы. А значит, высших передач получается слишком много, а низших, наоборот, недостаточно. Чтобы компенсировать этот недостаток, увеличивают передаточное число главной передачи.
avtonov.info
Вариаторы, укомплектованные общепромышленными асинхронными электродвигателями, получили название мотор-вариаторов. Они могут оснащаться и другими двигателями, например, с независимой вентиляцией, с переменным числом полюсов или со встроенным тормозом. По желанию заказчиков мотор-вариаторы могут доукомплектоваться цилиндрическими, червячными или другими редукторами со стандартным входным фланцем и полым валом. Применяемые схемы сборки «мотор – вариатор – редуктор» обеспечивают высокие крутящие моменты вала при одновременном регулировании скорости вращения.
В отличие от других вариаторов, передаточное отношение мотор-вариаторов можно изменять и на остановленном двигателе, а длительный режим работы при постоянном передаточном отношении не вызывает износа рабочих поверхностей на фрикционной паре, из-за отсутствия скольжения в зоне контакта.
Вариаторы соединяются с электродвигателями при помощи фланцев, а с редукторами или иными механизмами с помощью муфт.
Вариаторы хорошо себя проявили в машиностроении, строительстве и металлургии в ленточных, цепных, роликовых конвейерах, в пищевой промышленности, в подъемных устройствах, в экструдерах, приводах транспортировочных тележек, приводах летучих пил и ножниц, приводах поворотных механизмов и ходовых винтов.
Выгода от применения современных вариаторов заключается в их минимальном износе и отсутствии необходимости в дорогостоящих механизмах и элементах приводов, благодаря плавному изменению передаточного отношения. Реально существующая необходимость перехода экономики России на технологическую базу с достаточной эффективностью подтверждает готовность внедрения новых инновационных проектов, стимулирующих развитие новых ресурсосберегающих технологий. Их реализация приведёт к значительному снижению затрат на металл (за счет компактности конструкций разрабатываемых вариаторов) и на энергию, затрачиваемую на производство единицы продукции, и обеспечит производство конкурентоспособных вариаторных устройств нового поколения.
ence-gmbh.ru
О том, что такое механическая коробка передач (МКПП), знают даже школьники. Она, как правило, имеет пять передач скорости, и отличить ее от "автомата" (АКПП) под силу даже неопытному мальчишке. Автоматическая коробка передач имеет около восьми скоростей и передачи переключает в автоматическом режиме, а вот, что такое вариатор и, какое количество скоростей он имеет, знает далеко не каждый.
На самом деле вариатор обладает огромнейшим количеством скоростей и сказать, сколько это в переводе на передачи — сложно, если и вовсе невозможно.
Моя сегодняшняя статья посвящена популярному вопросу, "что лучше вариатор или автомат?" Согласно статистике поисковых систем этим вопросом обеспокоены около пяти тысяч русскоязычных пользователей Интернета. Поэтому, вооружившись знаниями и большим количеством источников с заключениями специалистов, я хочу поговорить о вариаторах и "автоматах", как о непримиримых конкурентах, чтобы найти ответ на вопрос, что лучше вариатор или автомат.
Итак, вариатор – что это? По большому счету это устройство, которое подобно МКПП и АКПП — передает крутящий момент от двигателя — колесам, его работа очень плавная за счет способности изменять скорость вращения ведущего и ведомого дисков. Вариаторы широко применимы в мотоиндустрии производителями мопедов и скутеров, как обычных так и водных, а также сноу-байков. Автокомпании увидели преимущества этого устройства не так давно, однако на машине вариатор был испытан задолго до того как мы об этом узнали. Вы будете удивлены, но вариатор уходит своими корнями в середину прошлого века, в те времена его сочли неинтересным и бессмысленным. Однако сегодня он получил вторую жизнь, его достоинства по-настоящему были оценены тысячами благодарных автомобилистов, современный вариатор широко применяется в автомобильной индустрии и постоянно эволюционирует...
Для того чтобы понять, что лучше вариатор или автомат, необходимо найти плюсы и минусы каждого, затем взвесив их сделать заключение.
В отличие от автоматической коробки передач, автомобиль оснащенный вариатором более плавно начинает движение, это немного похоже на разгон трамвая или мощного электромотора. Что характерно, вариатор набирает обороты плавно и скорость растет равномерно без рывков или провалов, с медленно нарастающим, еле слышным шумом двигателя. Авто под руководством вариатора, как правило, ускоряется намного быстрее за своих "автоматизированных" и "механических" собратьев. Это объясняется тем, что автомобилю не нужно тратить время на то, чтобы переключать скорости. Поэтому один плюсик в вопросе вариатор или автомат за набор скорости можно ставить первому.
Машина с вариатором менее капризна и требовательна к тому, кто сидит за рулем, например не опытный автолюбитель не сможет нечаянно включить не ту передачу или покатиться назад при езде под горку или заглохнуть на каком-нибудь светофоре. Более того, новичок всегда будет плавно трогаться с места с первой попытки, здесь уже будет неважно первый день он за рулем или всю свою жизнь... Риск перепутать педали также сведен к минимуму, поскольку педалей всего две.
Противники вариатора часто сетуют на его постоянное ровное «гудение», которое присутствует на всех режимах в независимости от скорости и режима работы мотора. Раздражает также чрезмерное "спокойствие" двигателя, многие готовы все отдать, чтобы услышать спортивное "рычание" и ощутить вжатие в кресло от резкого старта. В этом случае ответить на вопрос, что лучше вариатор или автомат второй возьмет верх, а вообще для тех, кто жаждет таких ощущений, я бы порекомендовал купить спорткар с механикой и специально настроенной на "рык" выхлопной системой. Признаюсь, мне тоже было немного не по себе, когда я впервые сел за руль автомобиля с вариатором, довольно странное ощущение, когда автомобиль, словно с заглушенным мотором беззвучно начинает движение и стремительное ускорение. Однако эту особенность я не считаю недостатком, по-моему, лучше провести день за рулем такого "тихого" автомобильчика, чем за рулем орущего болида, от рычания которого за день голова может лопнуть. Тем, кто не мыслит себя без этого звука, может заказать себе специальную систему, которая имитирует работу выхлопной спортивного авто.
АКПП
Такой "недостаток" очень легко объясняется. Все дело в том, что благодаря умной электронике двигатель постоянно работает в оптимальном "щадящем" режиме, не достигая критических отметок, это позволяет продлить "жизнь" двигателя и обеспечить максимальную производительность в режиме с номинальной мощностью. Тем, кто привык к классическим КПП, автопроизводители предусмотрели своего рода "фишку" в виде типтроника, имитирующего переключения передач. Также для любителей быстрой езды и большой мощности, в современном вариаторе предусмотрена функция аналог «кик-дауну» или "тракшн-контролю", которыми оборудован автомат. Проще говоря, у вас будет возможность стартонуть с места с пробуксовкой колес, система распознает резкое нажатия педали акселератора "в пол" и моментально изменяет количество оборотов для резкого молниеносного ускорения.
Подытоживая вышеизложенное, несложно сделать вывод, что в вопросе, что лучше вариатор или автомат чаша весов все-таки перевесит в сторону первого, однако рассмотрев лишь позитивные стороны, не отметив недостатков этого устройства, было бы нечестно. Поэтому ниже для наглядности я перечислю плюсы, а после и минусы вариатора.
Однако, чтобы там не говорили и как бы сильно не сопротивлялись поклонники классической МКПП, по мнению многих специалистов и инженеров будущее именно, за вариаторными трансмиссиями, именно этот тип коробки станет прообразом "трансмиссии будущего", отправив на заслуженную пенсию "механику", "автомат" и "робота".
В том, что лучше вариатор или автомат мы уже немного разобрались. Сейчас предлагаю вашему вниманию несколько дельных советов, которые позволят продлить срок службы и оттянуть ремонт вариатора.
www.autoposobie.ru
Сегодня многие машины комплектуются таким популярным типом АКПП, как вариатор. В чем его особенности? Как он работает? Какие существуют недостатки? Какие бывают типы вариаторов?
Многие автолюбители до сих пор не могут разобраться с особенностями работы вариатора - одного из распространенных типов трансмиссии. Обычно познания среднестатистических водителей ограничиваются лишь тем, что существует два вида коробок передач - автоматическая и механическая, но что такое вариатор? Попробуем разобраться.
Вариатор – это один из видов автоматических коробок передач. В нем, как и в обычной коробке автомат (гидротрансформаторной АКПП), есть режимы "паркинг", "драйв", "нейтраль" и "задний ход". В автомобиле оснащенном вариатором все так же две педали - тормоз и газ. Визуально такой тип автомата от других не отличить. Разница в конструктивных особенностях (внутри аппарата). У вариатора не существует фиксированных передач, мощность двигателя передается на колеса постоянно, плавно меняясь; иными словами, вариатор имеет не 5-6 фиксированных передач, а бесконечное их количество. И это несомненный плюс, ведь это избавляет от толчков при переключении и дает мотору возможность работать на оборотах максимальной мощности.
Существует три основных типа вариаторов, каждый из которых имеет свои отличительные черты и особенности работы. В частности, можно выделить тороидальные и цепные вариаторы (на моделях марки Audi применяются именно такие вариаторы), а также вариаторы со шкивом. Последний тип получил наибольшее распространение.
Дабы не забивать голову читателю сложными терминами, его рассмотрение выполним на примере двух закрепленных трубок с натянутой на них резинкой. Если диаметр трубок одинаковый, тогда при вращении одной трубки вторая будет проворачиваться с той же скоростью. Если использовать ведущую трубку большего диаметра, тогда второй «вал» будет вращаться быстрее. По похожему принципу работает и вариатор. В роли трубок здесь выступает два мощных шкива, а вместо резинки установлен стальной ремень, обладающий достаточно сложной конструкцией. Шкивы в процессе работы могут расходиться или сдвигаться. При этом диаметр вращения постоянно меняется. Более красочно процесс показан на видео ниже. Достаточно просто, как и все гениальное.
Если провести небольшой экскурс в историю появления вариатора, то мы можем отметить несколько вех: 15-ый век (первая идея о передаче вращающей силы по принципу вариатора принадлежит Леонардо да Винчи), 19-ый век - выдан патент на вариатор, середина 20-го века - появление первых автомобилей оснащенных вариатором. Именно в те времена становления автомобильной индустрии начали появляться данные типы АКПП, а первой компанией, которая решилась на установку вариатора, была известная сегодня фирма DAF. Сегодня концерн занимается выпуском грузовиков, но ранее на конвейере были и легковые автомобили. Со временем «эстафету» приняла компания Вольво. А сейчас вариаторы используют Mitsubishi, Subaru, Volvo, Nissan, Honda, Toyota, Jeep, Audi и другие известные марки.
Вариатор чаще всего ставится на автомобили, имеющие небольшой объем двигателя, т.к. конструкция не рассчитана на передачу высоких мощностей. В случае поломки вариатора автолюбителю придется выложить немалую сумму на ремонт, а ресурс у этого аппарата несколько ниже чем у обычных коробок автомат. Многие не выдерживают «монотонности» работы двигателя автомобиля (звук работы двигателя на одних оборотах во время разгона), но эта проблема решается с помощью программирования коробки автомат, а самые современные АКПП типа вариатор избавлены от этой проблемы.
В процессе разгона транспортного средства обороты зачастую поддерживаются на одном уровне (особенно если речь о разгоне "газ в пол"). При этом двигатель работает на оборотах максимальной отдачи, без каких-либо рывков. Многие производители современных вариаторов позволяют выбирать режим работы, в некоторых случаях имитируя переключения псевдо-передач (имитация). Отдельные версии вариаторов имеют возможность ручного переключения передач с возможностью их зафиксировать (подходит при движении на плохой дороге или в спорте). Вариатор - самый комфортный тип АКПП, с ним автомобиль едет максимально плавно и без дерганий.
Вопрос до сих пор остается открытым. Компания Audi в 2014-ом году заявила, что отказывается от этого типа коробок автомат по причине желания унифицировать все свои аппараты и привести их к более универсальному типу - гидротрансформаторным АКПП. И в то же время, в 2014-ом году появился спортивный автомобиль Subaru WRX с двигателем мощностью 268 л.с. работающий в паре с вариатором. Использование этого типа АКПП в спортивном автомобиле означает то, что есть еще пути для совершенствования вариатора.
Другие статьиwww.suvik.cz
Часто в технических характеристиках автомобиля, которые мы изучаем, можно встретить такое слово, как вариатор бесступенчатый. Если про МКПП или АКПП мы слышали, то это слово остаётся для некоторых загадкой. Попробуем в нашей статье осветить нужную информацию и подробно рассказать о том, как он устроен.
Оказывается, вариатором называют особый тип АКПП. И он был изобретён, как ни странно это будет слышать, ещё в XIX веке! Но и это ещё не всё. Как утверждают историки, а это очень дотошные до всего ребята, первое в мире устройство схожего типа было придумано самим Леонардо да Винчи ещё в XV веке.
Что касается первого автомобиля с вариатором, то он появился в середине двадцатого столетия. И первыми вариаторами стали заниматься инженеры компании DAF, которые оснащали ими свои грузовые и легковые автомобили. Затем у них такой тип трансмиссии перенял «Вольво» и стал ставить на свои машины.
По сути, вариатором можно назвать ту же АКПП. И невооружённым взглядом автомобиль с вариатором и с «автоматом» внешне не отличишь. На автомобилях с вариатором стоят такие же педали (их две) и коробка передач. Но автомобиль, оборудованный таким вот устройством, работает немного по-другому.
В частности, на машине с вариатором отсутствуют фиксированные передачи первой или второй скорости, а переключаются они практически незаметно и очень плавно. И толчков, которые обычно ощущаешь при трогании с места, на автомобилях с вариатором не замечаешь. Кроме этого, благодаря вариатору происходит непрерывное и опять же незаметное изменение ПЧ во время разгона или даже замедления транспортного средства.
Видео о видах коробок передач:
Так какую же коробку стоит выбрать: вариатор или «автомат»? Попробуем разобраться. Нередко такое устройство называют бесступенчатой коробкой, подразумевая то, что передачи меняются практически незаметно.
Наиболее популярными сегодня являются клиноремённые со шкивами переменного диаметра, тороидальные, а также цепные вариаторы.
Начнём с клиноремённого вариатора, так как он самый известный.
Его экипировка — это шкив и клиновидный или ведомый ремень. При этом такой тип бесступенчатой коробки работает в зависимости от количества оборотов агрегата и не реагирует на нагрузки. К примеру, если подняться в гору, автоматически увеличивается нагрузка на заднее колесо, но ПЧ остаётся неизменным. Такой параметр многие эксперты называют одним из недостатков вариатора клиноремённого.
Почему ремень такого типа называется клиновидным? Да потому что ремень в разрезе имеет форму трапеции и как бы вклинивается в шкив своими боковыми частями. Когда эти боковинки изнашиваются, ремень вклинивается ещё глубже в шкив, опять же оставаясь в хорошей сцепке.
Передаточное число на вариаторе клиноремённом изменяется путём взаимодействия ведущего и ведомого шкивов. Другими словами, это выглядит следующим образом. Части ведущего шкива, который вращается коленвалом, плавно сжимаются и выталкивают ремень подальше от центра. Ведомый шкив при таком процессе разжимается, а ремень начинает мягко утопать уже в нём, приближаясь к центру. Таким образом, меняется передаточное число от коленвала, направляясь к заднему колесу.
Что касается разницы между ведомым и ведущим шкивами, то на втором нет роликов, вместо которых установлена бывает пружина.
То, как работает клиноремённый вид устройства, можно объяснить ещё и методом двух одинаковых карандашей. Берём их и ставим параллельно друг другу на столе. Затем стягиваем резинкой и начинаем крутить один из цилиндрических карандашей. Как вы думаете, что произойдёт? Конечно же, начнёт одновременно крутиться и второй предмет, да притом с той же скоростью, что и первый. Но история не повторится, если карандаши будут иметь разный диаметр сечения.
Видео, демонстрирующее работу клиноремённого вариатора:
Разные карандаши опять же будут вращаться, но по-иному. Карандаш с большим сечением пока будет делать один оборот, второй поменьше сделает два.
И вариаторы разного типа имеют схожий с «карандашами» принцип работы. Только вот диаметр этих самых карандашей у вариатора постоянно меняется, ведь, как говорилось выше, у клиноремённого типа устройства два шкива, сделанных в виде конусов. Они своими концами (шкивы) обращены бывают друг к другу, а между ними зажимается ремень.
Перемещаясь относительно друг друга, шкивы становятся похожими на карандаши, меняющие постоянно свой диаметр. Оба шкива снабжаются обычно гидравлической системой, но нередко подключается и сервопривод. Благодаря этому половинки первого и второго шкивов сдвигаются и раздвигаются синхронно. Даже если один из них находится на ведущем валу, который идёт от мотора, а второй — на ведомом, идущем к колёсам, изменение ПЧ пройдёт гораздо шире.
Коробка вариатор такого типа ещё бывает снабжена механизмом, который отвечает за изменение направления вращения вала при включении задней передачи.
Интересно, а из какого материала сделан ремень на таком вариаторе. А он необычный, сделанный из смеси резины и ткани. Он непохож на те ремни, которые вращают различные генераторы или прочее навесное оборудование. Ведь такой не выдержал бы и тысячи километров.
В вариаторах ремни конструкцию имеют довольно сложную. Обычно это стальная лента, покрытая железными составляющими. На такой набор стальных тросов бывает нанизано поперёк множество тоненьких пластинок, напоминающих по форме трапецию. Именно края этих самых лент и контактируют со шкивами. Кстати, благодаря такой конструкции удалось придумать и толкающий ремень, передающий мощность обеими своими половинами от одного шкива к другому.
Преимуществом стальной ленты является то, что передавая усилие на сжимание, она не складывается, как сделал бы обычный ремень, а обретает жёсткость.
Вместо клинового ремня такой конструкции нередко выступает и широкая пластинчатая цепь, также стального типа. Она соприкасается с конусами своими краями, и именно такой вид ремня можно встретить на вариаторах автомобилей Ауди. Чтобы провести смазку этой самой цепи, применяется особый вид жидкости. Она способна менять своё физическое состояние под сильным давлением, возникающим в месте соприкасания со шкивом.
А то, как будет вариатор менять ПЧ при разгоне автомобиля, зависит от специально выбранной ПУ. Для примера, представим себе то, как мы разгоняемся на обычном автомобиле с механической коробкой или даже с «автоматом». Что мы делаем? Мы на каждой передаче обязательно раскручиваем двигатель, дабы спокойно перейти на следующую передачу. В случае с вариатором двигатель свои обороты не меняет, даже при любом разгоне. Зато передаточное отношение меняется плавно.
Для некоторых водителей, непривыкших к вождению автомобилей с вариатором, создаётся странное ощущение. Он жмёт педаль газа в пол, тем самым повышая обороты двигателя. Тот начинает выть и так остаётся в течение всего разгона. Хотя темп разгона и высокий, и на переключение скоростей время не тратится, это немного раздражает. Но каждому своё.
Модель металлического клиновидного ремня
В некоторых случаях инженеры делают следующее: они вариатор настраивают таким образом, чтобы автомобиль разгонялся с ним по-особому. Это напоминает увеличение скорости с обычной КПП, то есть когда постепенно набирается рост оборотов двигателя.
Зато вариатор очень умный. Например, если поднимаешься на автомобиле с вариатором в гору, тот автоматически замедляет движение, даже когда педаль газа нажата. Но устройство не оставит подключённой высокую передачу, а напротив, увеличит крутящий момент на выходе из коробки. Это произойдёт благодаря работе шкивов, которые для уверенного штурма высоты быстро передвигаются обратно.
Кроме того, на автомобилях некоторых марок с вариатором водитель может выбирать режимы с виртуальными передачами, с шестью или даже с восемью. Они задаются специальной электроникой, и между передачами вариатор будет перескакивать, как обычная классическая коробка-автомат. К тому же можно будет переключать скоростные передачи по собственному желанию, как на автомобилях, имеющих автоматический секвентальный режим переключения.
Этот вид вариатора наделён вместо ремней и шкивов колёсами и роликами. Система вариатора CVT кажется немного иной и отличающейся от клиноремённого устройства. Но все её компоненты выполняют, по сути, те же функции. Результат один — постоянно изменяющаяся трансмиссия!
Принцип работы тороидного вариатора происходит следующим образом. Один из дисков соединяется с двигателем, а другой — с карданным валом. Первый диск — это тот же ведущий вал, а второй — ведомый. Между дисками расположен не ремень, а как и говорилось, ролики или колёса, которые и передают мощность от одного к другому. То же самое делает и ремень на клиноремённом вариаторе.
Колёса способны вращаться вокруг двух осей. Это и горизонтальная ось, и вертикальная. Такие виды вращения помогают колёсам соприкасаться с дисками в разных областях. И когда колёса соприкасаются с ведущим диском возле центра, то они вынуждены контактировать с ведомым диском около обода, тем самым приводя к увеличению крутящего момента и уменьшению скорости. Это и есть овердрайв или высокая передача.
Оба из вышеописанных видов вариатора работали за счёт радиуса контактируемых точек между двумя вращающимися объектами. Но гидростатический вариатор имеет совершенно иной принцип работы, основанный на использовании насосов переменного объёма. И вращательное движение здесь обеспечивается за счёт гидростатического насоса.
Ремонт вариаторов проводится так же, как и починка АКПП. Они также не любят, когда с ними обращаются с нарушениями правил, и выходят из строя. Владельцам автомобилей с вариатором следует ознакомиться с правилами эксплуатации такой коробки, а не пренебрегать ими.
Что касается буксировки автомобилей с вариатором, то как и в случае с АКПП, здесь есть свои особенности. В частности, буксировать автомобиль можно будет, только установив рычаг переключения в положение N, и ехать нужно будет не более 80 км со скоростью не более 50 км/ч. При буксировке на большие расстояния обязательно наличие эвакуатора.
На вариаторах, как и на АКПП, следует проводить плановую диагностику не менее одного раза в год. Если замечаются неестественные шумы или толчки в коробке, то обязательно прохождение диагностики на специальной СТО. Диагностика поможет определить все имеющиеся шумы, сбои в работе и возможные неполадки. И таким образом можно будет избежать дорогостоящего ремонта.
Ремень вариатора так же, как и само устройство, нередко подлежит ремонту. И для его проведения не нужно никакого сложного оборудования. Например, часто удаётся сменить ремень на скутерах, которые снабжены вариатором, своими руками.
Видео об устройстве и сравнении вариатора:
И напоследок хотелось бы подытожить. Автомобили с вариатором всё более становятся востребованными. Цена на них разная. К примеру, Chery Tiggo FL с полным приводом, наделённый вариатором, стоит около 640 000 российских рублей.
365cars.ru
Довольно долгое время этот вид коробки передач незаслуженно игнорировался автопроизводителями. А ведь именно принцип вариаторной передачи широко использовался задолго до появления первого автомобиля. Прообразом современной бесступенчатой трансмиссии были ременные передачи ветряных мельниц, которые, благодаря подобной передаче крутящего момента от лопастей мельницы на жернова, могли измельчать зерно с разной скоростью и до различного помола. В автомобильной промышленности этот тип механической коробки передач начал широко применяться с конца 1990-х годов. Сегодня бесступенчатый вариатор считается одним из самых прогрессивных видов автомобильных трансмиссий. Впрочем, и у бесступенчатого вариатора есть свои достоинства и недостатки.
Вариатор XTRONIC CVT от Nissan.Принцип работы вариатора
Как уже указывалось выше, вариатор представляет собой эволюционную разновидность классической механической коробки передач. Но если для «механики» присущи переключения со ступени на ступень при помощи шестерен (при этом, важную роль играет сцепление), то у вариатора передачи переключаются без участия каких-либо зацепных узлов и уж тем более, без сцепления. Именно поэтому по плавности переключения со ступени на ступень этому виду трансмиссии сегодня нет равных. По типу принято различать следующие виды бесступенчатых вариаторов: клиноременные, цепные, торроидные.
Клиноременные трансмиссии стали первым типом бесступенчатой коробки передач, которая устанавливалась на легковые автомобили. Как правило, эти машины имели небольшой по объему и мощности двигатель, так как использовавшийся в механизме вариатора ремень не выдерживал больших нагрузок и часто выходил из строя.
Клиноремённый вариатор MINIПо своему строению этот тип КПП выглядит как пара параллельно расположенных шкивов, передача крутящего момента от одного к другому происходит при помощи натянутого между ними ремня. Каждый шкив – это две конусообразные детали, которые соприкасаются своими «вершинами». Эти детали по мере изменения крутящего момента от мотора сдвигаются или раздвигаются, благодаря чему происходит плавное переключение на повышенную или пониженную передачу. Если раньше, как упоминалось выше, в клиноременном вариаторе применяли резиновые ремни, то сегодня их роль выполняют металлические ленты.
Цепной вариатор – это усовершенствованная клиноременная бесступенчатая трансмиссия, в которой вместо ремня применяется стальная цепь. Срок службы цепи у такой КПП довольно продолжителен.
Схема трансмиссии с цепной передачейНаконец, торроидный вариатор имеет отличную от первых двух типов конструкцию. В нем роль шкивов играют два колеса (ведущее и ведомое), между которыми зажат торроидный ролик. Колеса трутся о ролик, который меняет свое положение относительно их, и таким образом происходит повышение или понижение передач.
Тороидный вариатор. ФОто
Схема торроидного вариатораВсе типы вариаторов управляются электронными блоками управления, в которых аккумулируется информация о крутящем моменте двигателя, скорости автомобиля и прочих характеристиках, на основании которых электроника дает команду КПП повышать или понижать передачу.
Устанавливается на автомобили марок Honda (Jazz, CR-V), Nissan (Juke, Qashqai), Toyota (Yaris, Auris) и прочие.
Достоинства и недостатки бесступенчатой КПП
К достоинствам этого типа трансмиссий можно отнести, во-первых, плавное переключение передач без рывков при разгоне и торможении. Во-вторых — отличную динамику движения автомобиля на длинных отрезках пути. В-третьих, и это, наверное, один из самых больших плюсов, вариатор обеспечивает экономию горючего, а связано это с тем, что при переключении передач не происходит потери мощности и крутящего момента. Еще один положительный аспект связан с активной безопасностью автомобиля, оснащенного вариатором, – его колеса не пробуксовывают на скользкой поверхности (лед) из-за того, что передачи вариатор переключает плавно.
К недостаткам вариатора можно отнести сравнительно слабую динамику – от старта движения до выхода на средние обороты. Остальные негативные аспекты связаны с обслуживанием и ремонтом бесступенчатой трансмиссии: в ней используется дорогое трансмиссионное масло, а его замена и обслуживание узлов и агрегатов вариатора довольно сложное, что, естественно, сказывается на стоимости обслуживания. Привод вариатора весьма чувствителен к большим нагрузкам при высоком крутящем моменте двигателя и если трансмиссию эксплуатировать неправильно, этот узел может выйти из строя, что повлечет за собой дорогостоящий ремонт. Еще одним недостатком такой трансмиссии является невозможность применять спортивные приемы вождения, ведь производители вариаторов намеренно ограничивают подобные операции – чтобы продлить «жизнь» трансмиссии.
О проблемах и неисправностях вариатора мы написали в статье
avtoexperts.ru
Вариатор – бесступенчатая трансмиссия, обеспечивающая плавное изменение передаточного числа. Вариатор называют аббревиатурой CVT, что означает «постоянно изменяющаяся трансмиссия».
Основное преимущество вариатор перед другими типами автомобильных трансмиссий – эффективное использование мощности двигателя и экономия топлива. Достигается это плавным изменением передаточного числа и поддержанием необходимых оборотов двигателя. Из-за отсутствия передач достигается недоступная другим коробкам передач плавность движения.
Вариатор способен обеспечить максимально плавное движение автомобиля
Вариаторная трансмиссия состоит из следующих компонентов:
1. Механизм, подключающий и отключающий вариатор от двигателя
2. Сам вариатор
3. Механизм, необходимый для движения задним ходом
4. Система управления вариаторной трансмиссией
Существуют следующие типы механизмов, подключающих и отключающих вариатор от двигателя:
1. Автоматическое центробежное сцепление
2. Электронноуправляемое электромагнитное сцепление
3. Электронноуправляемое многодисковое мокрое сцепление
4. Гидротрансформатор (как в АКПП)
Чаще всего используется гидротрансформатор, так как он проверен временем и позволяет подключать и отключать вариатор плавно и без рывков. Это увеличивает ресурс и вариатора, и двигателя.
Клиноременный (клиноцепной) вариатор оснащен одной или двумя ременными передачами. Два шкива соединяются клиноременным ремнем. Шкивы – это два конуса, которые перемещаются и тем самым изменяют передаточное число. Ремень может быть резиновым или гибким металлическим. Резиновые ремни в настоящее время не применяют из-за их недолговечности.
Конструкция вариатора такова, что автомобиль не может двигаться назад. Для этого в трансмиссии есть специальный механизм – планетарный редуктор. Управляется вариатор также как и простая АКПП – селектором в салоне. Некоторые вариаторы оснащены возможностью выбора фиксированных предаточных отношений.
blamper.ru
