Вариатор
Содержание:
- Дополнительные недостатки
- Статьи по теме
- Конструкция вариатора
- Можно ли буксировать роботизированную коробку
- Коробка вариатор плюсы и минусы
- Рейтинг вариаторов по надежности
- История вариатора
- Устройство вариатора на автомобиле
- Несколько слов о масле и фильтрах
- Устройство клиноременной коробки CVT
- Основные преимущества
- Как работает тороидальный вариатор
- Чем отличается вариатор от «автомата» и «робота»
- Преимущества и недостатки
- Вариатор коробка передач что это такое? Принцип работы CVT
- Как определить, какая КПП установлена в автомобиле
- Вариатор – бесступенчатая трансмиссия
- Вариатор или бесступенчатая АКПП – что это такое?
- Устройство тороидального вариатора
- История появления вариатора
Дополнительные недостатки
То, о чем говорилось выше, не единственная проблема, которая может возникнуть в процессе эксплуатации рассматриваемой коробки передач. Среди дополнительных недостатков можно отметить еще несколько.
Прогрев
Вариатор требует обязательного прогрева в холодное время года. Дело в том, что данная коробка передач очень чувствительна к смазке, и при любых понижениях температуры масло хуже распределяется внутри агрегата, вызывая возникновение неисправности.
При этом стоит отметить, что для данного типа стандартный прогрев коробки передач не подойдет, так как агрегат заметно отличается по своей конструкции от гидромеханического автомата. Чтобы прогреть вариатор потребуется сначала прогреть ДВС и включить режим N буквально на несколько секунд. Эти действия приведут к прогреву гидромуфты.
Только после этого можно потихоньку приступать к движению, избегая больших нагрузок на агрегат. Нерадостной новостью для владельцев вариаторов станет то, что в случае опускания температуры ниже 30 градусов по Цельсию от поездок на автомобиле с подобной коробкой передач лучше отказаться. Этот момент стоит учитывать тем, кто хочет знать, как работает коробка вариатор.
Страх пробуксовок
Проблема, связанная со страхом вариатора перед пробуксовками и повышенными нагрузками, не позволяет поставить автомобиль с такой коробкой в ряд внедорожников, готовых к суровым условиям загородных дорог.
CVT вряд ли поможет справиться с застрявшим в грязи автомобилем, а также абсолютно не выдержит буксировку прицепов, которые обычно рассчитаны на перевозку габаритных и весомых грузов.
Если говорить более понятным языком, то на автомобиле с коробкой передач CVT не рекомендуется покидать пределы города, а также стараться избегать использования прицепов. В редких случаях автомобиль способен осуществить буксировку прицепа, если вес груза не превышает допустимых показателей. Однако в подобной ситуации ограничениями также станут скорость транспортного средства и расстояние, на которое дозволено перевезти груз.
В ситуациях, когда автомобиль с вариатором застревает в грязи или снегу, от самостоятельных попыток выехать можно отказаться. Любая попытка переключить селектор в режим «раскачивания» авто приведет к возникновению неисправности в конструкции транспортного средства.
Статьи по теме
Замена сцепления «Мазды»: порядок работ
Ремонт коробки «Шкода-Октавия»: причины поломок и способы ремонта
Замена вариатора «Ниссана-Мурано»: поломки, цена, рекомендации
Замена сцепления «Фиата»: «Альбеа», «Дукато» и «Добло» (пошаговая инструкция)
Замена сцепления без снятия коробки: пошаговое руководство
Сгорело сцепление: причины и последствия
Присадки в механическую коробку: обзор марок и сфер применения
Замена АКПП «Фольксвагена Поло»: этапы и особенности
Аварийный режим АКПП: причины появления и дальнейший ремонт
Диагностика коробки АКПП: выявляем неисправности
Ремонт АКПП «Хендай»: причины неполадок и правила устранения
Замена подшипника коробки передач в автомобиле
Замена АКПП «Вольво»: особенности процедуры
Замена вариатора «Ниссан-Жук»: когда нужна и как выполняется
Ремонт АКПП БМВ Х5: диагностика и профилактика неполадок, насколько сложен ремонт и как его избежать
Конструкция вариатора
Внешне найти отличия между CVT и АКПП не так просто. Но коробки работают по совершенно разному принципу. В вариаторе отсутствуют как таковые передачи и в нем ничего не переключается. Передаточные числа изменяются непрерывно и постоянно вне зависимости от характера движения транспортного средства – набирает скорость или, напротив, замедляет ход. Именно этот принцип работы бесступенчатой трансмиссии обеспечивает пресловутый комфорт и плавность движения машины с вариатором. За рулем такой машины невозможно почувствовать толчки, рывки и прочий дискомфорт при условии, что трансмиссия полностью исправна.
Если поверхностно рассматривать устройство вариаторной коробки, то можно выделить несколько главных узлов – два конусообразных шкива и движущийся между ними по изменяемому радиусу ремень, состоящий из железных пластин. Его еще также называют цепью. Является наиболее нагруженным механизмом CVT, отчего довольно быстро изнашивается, растягивается и требует смены. В первое время на многих вариаторах ремень не отхаживал и 100 тыс. км пробега, но после появились усиленные экземпляры с большим числом металлических пластин. На практике они оказались более надежными. Ведущим производителем CVT считается японская компания Jatco, фактически принадлежащая концерну Nissan. Сегодня трансмиссии Jatco встречаются на самых массовых моделях производства Toyota, Nissan, Mitsubishi. Конкурирует с Jatco еще одна японская фирма – Aisin.
Можно ли буксировать роботизированную коробку
В силу своих конструктивных особенностей буксировка РКПП не рекомендуется, поскольку такая коробка может выйти из строя. При этом если автомобиль по тем или иным техническим причинам не может самостоятельно продолжать движение (например, буксировка DSG все же неизбежна), во время этой процедуры необходимо придерживаться определенных правил.
Прежде всего, следует сначала уточнить информацию в руководстве по ремонту и эксплуатации конкретного автомобиля. Другими словами, нужно определить по мануалу, можно ли буксировать ту или иную РКПП без вывешивания ведущих колес.
Если информация отсутствует, тогда следует придерживаться основных правил буксировки автомобиля с коробкой робот. При этом данные правила фактически аналогичны требованиям касательно буксировки автомобиля с обычным гидромеханическим автоматом АКПП или вариатором CVT.
Для буксировки необходимо:
- включить зажигание и завести ДВС автомобиля;
- перед началом буксировки рычаг коробки передач необходимо перевести в положении нейтраль «N»;
- во время буксировки скорость автомобиля не должна превышать 50 км в час;
- расстояние, на которое буксируется автомобиль, оборудованный РКПП, по возможности не должно превышать отметки 50км.
Также нужно помнить, что буксировать робот при заглушенном двигателе (как и любой другой автомат) настоятельно не рекомендуется. Если не соблюдать данное правило буксировки РКПП, АКПП, или CVT, могут возникнуть серьезные поломки в самой коробке, которые предполагают дорогостоящий и сложный ремонт. Итак, двигатель автомобиля при буксировке должен быть заведен. Дело в том, что при заглушенном двигателе масляный насос коробки не работает.
Соответственно, масло не поступает к узлам и механизмам трансмиссии, требующим смазки. Как следствие, возникает масляное голодание на поверхностях трущихся деталей. Если двигатель, по каким-либо причинам не заводится, водителю неисправного транспортного средства оптимально воспользоваться услугами эвакуатора, что позволит исключить возможные риски.
Еще добавим, что использовать машину с коробкой робот в качестве буксира также не рекомендуется. Особенно это справедливо для сложных преселективных коробок типа DSG. Простыми словами, если возникают ситуации, когда необходимо буксировать другой автомобиль, при этом машина- буксир оборудована DSG, в этом случае буксировка также нежелательна.
Однако в крайних случаях буксировать можно, при этом следует придерживаясь основных рекомендаций, которые позволят в дальнейшем избежать проблем с коробкой:
- буксируемое транспортное средство или прицеп не должно превышать по массе вес автомобиля, который его буксирует;
- нужно перевести РКПП в ручной режим, не переключаться на повышенные передачи, не поднимать обороты двигателя выше 2/3 от доступных, однако также не допускать движения с низкими оборотами.
- движение должно быть только на низкой скорости (не превышать отметку в 30-40 км/ч) на пониженных передачах.
Коробка вариатор плюсы и минусы
Автомобиль с вариатором, в конечном счете, будет более экономичным, чем обычный автомобиль, особенно для остановки / начала движения или когда вы постоянно меняете скорость. Старт автомобиля будет более гладким и более тихим. Однако, чем больше этих преимуществ вы получаете, тем больше автомобиль чувствует себя на моторной лодке, где вы получаете странное ощущение увеличения скорости при неизменных оборотах двигателя. Если вы можете жить с этим, и это не придаст вам никакого дискомфорта, то вариатор вполне вам подойдет. Более детально о плюсах и минусах вариаторов ниже.
Плюсы вариатора
Основным преимуществом вариатора является эффективность, которую он может предложить. Транспортные средства, которые включают CVT, оценены среди самых эффективных транспортных средств и могут предложить значительную экономию топлива. Сегодня почти все гибриды используют вариатор для максимальной экономии топлива. Еще одно преимущество CVT замечено при движении по крутым склонам. Нормальные автоматические коробки передач могут иногда испытывать трудности при большой нагрузке, когда вариатор почти сразу может найти точное соотношение, необходимое для плавного обеспечения мощности без каких-либо переключений. Эти плавные переключения передач являются еще одним преимуществом для водителя, поскольку они могут предложить чрезвычайно плавные поездки, даже не чувствуя «сдвига» транспортного средства.
Минусы вариатора
Хотя вариатор может предложить непревзойденную экономию топлива, у него есть существенный минус. Основной недостаток данных трансмиссий — это ценник, с которым они продаются. Типичная замена трансмиссии часто может стоить от 2 000 долларов в случае поломки. Из за особенностей устройства, блок CVT не будет работать так же долго, как обычная автоматическая коробка передач. В среднем срок службы этой трансмиссии составляет 150 – 200 тысяч километров
Еще более важно отметить тот факт, что, когда они выходят из строя, в 9 из 10 раз они должны быть заменены. Причиной этого является то, что детали очень дороги, их может быть трудно, если не невозможно найти, и, как правило, цена за замену деталей получается такая, что дешевле будет произвести полную замену
Другим недостатком вариатора является то, что они не могут выдержать мощность, которую может выдержать автоматическая или механическая коробка передач. По этой причине блок CVT не используется в машинах с большой производительностью.
Рейтинг вариаторов по надежности
Определить самый надежный вариатор поможет рейтинг пяти лучших бесступенчатых трансмиссий. Его формируют CVT трех компаний: Jatco, Aisin и Subaru.
Открывает пятое место рейтинга по надежности вариатор Jatco JF015E, который встречается на Renault Kaptur. Четвертым идет Jatco JF016E, устанавливаемый на последние модели Mitsubishi Outlander. Третье место занимает Aisin K111, которым часто комплектуется Toyota RAV4. второе место у Subaru TR580, применяемого на Forester. Лидером по надежности является Jatco JF011E. Его можно обнаружить на Mitsubishi Outlander, Nissan Qashqai и X-Trail.
История вариатора
Автомобиль, скорость которого зависела бы исключительно от скорости вращения двигателя, был бы крайне неудобен в эксплуатации. Представьте, что в машине имеется только одна передача, например, первая или третья. В одном случае вы бы смогли ехать довольно быстро, но автомобиль бы долго разгонялся и медленно ехал в гору. В другом все было бы с точностью до наоборот – легкий старт, но крайне медленная скорость движения. Из-за таких трудностей и была разработана первая механическая трансмиссия.
Время шло, и каждый автопроизводитель пытался упростить управление машиной (всем прекрасно известно, какие трудности у некоторых водителей вызывает МКПП). В ходе таких изысканий и была разработана сначала автоматическая коробка, затем робот, ну и, наконец, вариатор, имеющий бесконечное число передач.
Устройство вариатора на автомобиле
Внешне вариативная коробка передач ничем не отличается от коробки-автомата. Визуально невозможно понять, что установлен именно вариатор. Ручка переключения скорости тоже не имеет отличий от обычного рычага АКПП и даже названия режимов — P, R, N, D — такие же.
Главное отличие кроется в принципе работы вариатора в автомобиле. В нем нет обычных чисел передач (1-й, 2-й и так далее). Вариативная коробка имеет огромное количество передач, которые постоянно варьируются, о чем говорит и само название агрегата. С этим связано и отсутствие рывков, когда автомобиль трогается с места или происходит переключение оборотов двигателя. Во время движения, разгона и торможения вариатор плавно и бесшумно меняет передаточное число.
Несколько слов о масле и фильтрах
Большинство производителей заверяет, что масло в коробку передач вариатора заливается навсегда. Однако этот факт в корне неверен. Наши дороги и погодные условия (снег, дождь, сильные морозы, плохие дороги и пробки) создают повышенную нагрузку на устройство, поэтому фильтры и масло рекомендуется менять каждые 40000 километров пробега.
Если этого не сделать, то на элементах конструкции начнут скапливаться масляные отложения, а фильтр забьется различным мусором. В результате упадет давление в насосе, что приведет к появлению толчков и рывков во время движения, а в особо тяжелых случаях вариатор просто перестанет работать.
Устройство клиноременной коробки CVT
Поскольку тороидальный вариант достаточно дорог в производстве и применяется только на премиумных автомобилях, имеет смысл рассказать об устройстве только клиноременного типа.
Как и робот, вариатор устанавливается либо продольно, либо поперечно. Основные его компоненты:
- Система сцепления. Простейшее устройство, предназначенное для соединения двигателя с трансмиссией и, при необходимости, ее отключения (так называемая «нейтралка»).
- Гидротрансформатор, использующийся также и в обычной АКПП.
- Валы с изменяющимися конусами.
- Ремень или цепь для их соединения. Кстати, оба компонента изготавливаются только из прочных металлов, поскольку на них приходится большая нагрузка.
- Масло, применяющееся для снижения трения между валами, а также для нагнетания давления.
- Насос, создающий то самое давление. Оно необходимо для правильной работы конусных частей. Иногда он может отсутствовать (в таких случаях за изменение диаметра шкивов отвечает либо гидравлика, либо пружина).
- Гидроблок, выполняющий функцию подачи масла по различным каналам к обоим шкивам. Кстати, если при работе вариатора возникают различные толчки или пробуксовки, чаще всего это свидетельствует о поломке гидроблока.
- Система фильтров, не позволяющая масляным каналам забиваться отложениями и металлическим мусором.
- Радиаторы, отводящие тепло от коробки передач. К сожалению, без них такая трансмиссия довольно быстро перегревается, особенно во время пробуксовки или езды по бездорожью.
- Электронная система управления, получающая команды от ЭБУ и изменяющая диаметр каждого из валов в зависимости от скорости и нагрузки.
- Устройство, отвечающее за включение реверсного хода.
Основные преимущества
Как было сказано выше, вариатор неограничен передаточными числами, что обеспечивает автомобилю устойчивую крейсерскую скорость. За счет способности постоянно менять коэффициенты CVT поддерживает оптимальный диапазон мощности двигателя, а это существенная экономия топлива.
Можно отметить и другие сильные стороны бесступенчатой коробки:
- Небольшие размеры. Благодаря компактности вариатор можно поставить в подкапотное пространство рядом с двигателем. Он способен агрегировать как автомобиль с бензиновым мотором, так и электрическое транспортное средство.
- Режим кикдауна. Современные разновидности CVT, способные имитировать работу АКПП, в плане динамики практически не проигрывают автомату. В ручном режиме скорости переключаются с рывками, водитель имеет возможность ощутить на себе кикдаун, когда доступно максимальное ускорение автомобиля.
- Беспрерывная передача мощности. Транспортное средство движется плавно, отсутствуют толчки и рывки авто с повышением скорости.
Над вариатором постоянно ведутся работы с целью улучшения его технических характеристик. Меняют не только алгоритм управления, но и сам агрегат. В частности еще в 2014 году изменениям подверглась система охлаждения CVT. Давно известно, что вариатор сильно боится перегревов и львиная доля неисправностей связанна именно с нарушением температурного режима. Так сегодня трансмиссию оснащают дополнительным радиатором охлаждения, что позволяет выиграть несколько десятков тысяч километров ресурса.
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.
Чем отличается вариатор от «автомата» и «робота»
При покупке авто даже опытный автомобилист не всегда сможет разобраться, какая коробка передач в нём установлена. Приводим советы, как отличить АКПП, CVT и «робота» визуально.
Советуем вам почитать о том, как устроена секвентальная коробка передач.
Найти отличия между автоматической и вариаторной коробкой передач при посадке в салон авто невозможно. И та и другая выглядят идентично: один рычаг управления, одинаковое обозначение режимов.
Существует 4 основных признака, по которым можно определить тип КП:
Количество режимов. Вариаторы могут содержать меньшее количество режимов — обычно 4: «P», «N», «D», «R». В современных «автоматах» присутствуют ещё и дополнительные. Указание типа КП рядом с маркой автомобиля.
Чтобы разобраться, какая же всё-таки КП установлена в машине, следует осмотреть её снаружи сзади. Большинство производителей около обозначения марки и модели сообщают и тип трансмиссии — «AT» или «CVT». Разница в «поведении» транспорта в ходе езды. У авто с АКПП будут присутствовать рывки и толчки. У транспортных средств с вариатором их не будет. Кроме того, у последних будут слышны щелчки в коробке. Разное «поведение» машины при подъёме на горку. Если при движении под гору затормозить и отпустить педаль газа, автомобиль с АКПП будет плавно двигаться вперёд без отката назад. Автос вариатором сделает откат назад и не будет осуществлять движение вперёд на холостых оборотах.
При отсутствии возможности воспользоваться вышеперечисленными способами за информацией о типе трансмиссии следует обратиться:
к добросовестному продавцу, к опытному автослесарю, к сопроводительной документации авто.
Преимущества и недостатки
Если вы лично пользуетесь машиной с CVT, обязательно оставляйте свои отзывы. Особенно пишите относительно того, согласны ли вы с представленными недостатками и преимуществами, либо нет. Будет интересно узнать ваше мнение.
Опираясь сугубо на мнение общественности и заключения экспертов, можно привести несколько доводов против вариаторов и в их пользу. То есть закончить предлагаю тем, что рассмотрим плюсы и минусы CVT.
Начнем с положительного. К основным преимуществам стоит отнести:
- плавный разгон с отсутствием скачками и рывками;
- экономный расход топлива;
- более быстрое переключение скоростей;
- машины не глохнут на подъемах и светофорах;
- используется всего 2 педали, как на АКПП;
- легкое управление;
- отсутствие шума при разгоне;
- отличное взаимодействие с круиз-контролем;
- высокий уровень экологичности;
- длительный срок службы при адекватном обращении.
Но не торопитесь с выводами. Еще нужно посмотреть на обратную сторону вариаторных коробок передач.
Здесь тоже есть над чем подумать. Далеко не для всех водителей, учитывая их манеру вождения и условия эксплуатации автомобиля, вариатор станет хорошим выбором при покупке автомобиля.
К недостаткам стоит отнести:
- машины на таких КПП не могут долго ехать при высоких оборотах;
- вариатор не предназначен для бездорожья;
- требуется частая замена масла (минимум каждые 30 тысяч км);
- при грубой эксплуатации быстро возникают поломки;
- не выдерживает таких же нагрузок, как механика;
- ремонт стоит дорого;
- при выходе из строя любого датчика возникают проблемы;
- нужна специальная жидкость для ремня, которая стоит не дешево.
Вот такие выводы можно сделать относительно вариаторного типа трансмиссии. Стоит ее покупать в комплекте с автомобилем или нет, решайте сами.
Если есть вопросы, задавайте. Постараемся на все ответить
Всем спасибо за внимание!
Watch this video on YouTube
Подписывайтесь, оставляйте комментарии, приглашайте к нам своих друзей и ждите много новых материалов!
Вариатор коробка передач что это такое? Принцип работы CVT
Для начала нужно разобраться, вариатор коробка передач что это такое, что же входит в бесступенчатый механизм коробки и как эти составные части между собой взаимодействуют.
Для лучшего восприятия условно поделим вариаторную коробку передач на две части. Основные узлы и вспомогательные.
К основным следует отнести:
- Ремень;
- Шкивы;
- Валы.
Принцип работы вариатора понять не сложно. На двух валах надето по два конусообразных шкива, которые могут перемещаться (сдвигаться и раздвигаться) а между ними натянут и зажат с двух сторон металлический ремень клинообразной формы.
Вот как раз ремень и передает усилие от ведущего вала, связанного с двигателем, к ведомому, который идет уже на колеса.
Передаточное число меняется в зависимости от того на сколько эти шкивы сближены, поскольку меняется число оборотов одной пары шкивов по отношению ко второй.
Шкивы двигаются в большинстве случаев гидроприводом управляемым электроникой. В итоге, мы имеем плавное изменение передаточного числа без рывков и фиксированных значений.
Вместо ремня может выступать металлическая цепь клинообразной формы, в основном это автомобили AUDI.
Такое решение позволяет передавать большую мощность, но все равно оно ограничено, где-то на отметке в 300 л.с. Поскольку повышение мощности далее негативно сказывается на ресурсе агрегата.
Еще одним из видов вариаторов будет тороидный, где связующим звеном между шкивами служит металлический вал (вариаторы Nissan). Как видим каждый из производителей старается, как то улучшить систему передачи мощности, но единого стандарта пока не изобретено.
Вспомогательные механизмы бывают следующие:
- Сцепление;
- Планетарная передача.
Сцепление в вариаторной коробке передач нужно чтобы соединять двигатель и коробку передач при начале движения и работе двигателя в режиме «нейтраль». На большинстве бесступенчатых вариаторах устанавливается гидротрансформатор, реже многодисковое сцепление.
Планетарная передача в бесступенчатой трансмиссии необходимо для реализации заднего хода, так как шкивы могут вращаться только в одну сторону. Так же могут присутствовать другие узлы и агрегаты, не влияющие коренным образом на работу механизма.
Хотя, если честно говорить, есть один элемент, который при пробуксовке в жаркий день и долгом стоянии в пробке просто незаменим. Это радиатор охлаждения, так как крутящий момент передается с помощью трения то и масло в такой коробке довольно ощутимо нагревается. Кстати не все автомобили оснащены системой охлаждения вариатора.
Как определить, какая КПП установлена в автомобиле
Современные КПП, включая роботизированные коробки, очень похожи друг на друга внешне: даже бесступенчатая имитирует «автомат» (имеет селектор и стандартную шкалу скоростей). И всё-таки определить, установлен в ТС вариатор или другая коробка передач, можно
Обратите внимание на:
- информацию в документах на машину,
- описания модели вашего автомобиля из Интернета,
- табличку, расположенную на кузове ТС.
Информация о трансмиссии содержится в инструкции по эксплуатации автомобиля, в технической документации. Также об установленном устройстве можно узнать по vin-номеру ТС (идентификационный номер указывают в свидетельстве о ТС и в паспорте ТС). Существуют специальные веб-сервисы, которые по VIN-коду выдают информацию о комплектации автомобиля.
Не всегда стоит прибегать к услугам платных онлайн сервисов (далеко не каждый даст нужную информацию). Стоит поискать сведения о трансмиссии через поисковую систему. Большинство моделей разных марок подробно описаны в Интернете. Но, если информации о трансмиссии нет, остаётся ещё один вариант – обозначения на табличке.
Обозначения представляют собой набор цифр и букв, расшифровать которые поможет продавец-консультант (если вам необходимо докупить запчасти). Этой информации достаточно, чтобы заказать комплектующие. Если вдруг табличка утеряна или на ней стерлись буквы, такая же расположена на корпусе самого устройства. Сведения о трансмиссии узнает мастер, когда доберется до корпуса (в случае техобслуживания или ремонта).
Подкапотная табличка Subaru
Подкапотная табличка Audi
Подкапотная табличка Nissan
Вариатор – бесступенчатая трансмиссия
Среди разновидностей трансмиссий выделяется бесступенчатый вариатор, отвечающий за передачу крутящего момента. Сначала небольшая историческая справка.
История вариатора
Когда речь заходит о предыстории вариаторного устройства, упоминается личность Леонардо да Винчи (1452–1519). В работах итальянского художника и ученого можно найти первые описания серьезно поменявшейся к XXI веку бесступенчатой трансмиссии. Мельникам Средневековья также был известен положенный в основу устройства принцип. Используя ременную передачу и конусы, мукомолы вручную воздействовали на жернова и изменяли скорость их вращения.
До появления первого патента на изобретение прошло без малого 400 лет. Речь идет о запатентованном в 1886 году в Европе тороидальном вариаторе. Успешное использование вариаторных трансмиссий на гоночных мотоциклах привело к тому, что в начале XX века в рамках соревнований вводился запрет на участие оснащенной вариаторами техники. Для сохранения здоровой конкуренции подобные запреты давали о себе знать на протяжении всего прошлого столетия.
Первое применение автомобильного вариатора датировано 1928 годом. Тогда усилиями разработчиков британской компании Clyno Engineering был получен автомобиль с трансмиссией вариаторного типа. Ввиду неразвитости технологии машина не отличалась надежностью и высокой эффективностью.
Новый виток истории произошел в Голландии. Владелец концерна DAF Ван Дорн разработал и внедрил конструкцию Variomatic. Продукция завода – это первый вариант массового применения.
Что такое CVT
Аббревиатура CVT – это Continuous Variable Transmission. В переводе с английского это означает «непрерывно изменяющаяся передача». На деле непрерывность проявляется тем, что смена передаточного числа никак не ощущается водителем (отсутствует характерные толчки). Передача крутящего момента от мотора к ведущим колесам реализуется без использования ограниченного количества ступеней, поэтому трансмиссию называют бесступенчатой. Если в маркировке комплектации авто встречается обозначение CVT, то речь идет о том, что используется вариатор.
Виды вариаторов
Элементом конструкции, отвечающим за передачу крутящего момента от ведущего вала к ведомому, могут быть клиновидный ремень, цепь или ролик. Если в качестве основания для классификации выбрать указанную конструктивную особенность, то получатся следующие варианты CVT:
- клиноременный;
- клиноцепной;
- тороидальный.
Зачем нужна бесступенчатая передача
Благодаря бесступенчатой передаче ДВС в любой момент своей работы будет передавать крутящий момент без задержек. Такие задержки происходят при изменении передаточного отношения. Например, когда водитель переводит рычаг МКПП в другое положение или автоматическая коробка передач выполняет свою работу. За счет непрерывной передачи авто плавно набирает скорость, возрастает КПД мотора, достигается определенная экономия топлива.
Вариатор или бесступенчатая АКПП – что это такое?
Что такое вариатор (CVT).
Вариатор проще всего себе представить как бесступенчатую автоматическую коробку передач. Если сложно представить бесступенчатую – то, скажем, сто ступенчатую. Т.е. трансмиссию, у которой нет фиксированных передаточных коэффициентов, как у механической и автоматической коробок. Передача крутящего момента от двигателя к колесам может плавно меняться от минимального до максимального значения.
Конструкция вариатора.
Конструктивно самый простой вариатор можно представить так: два крутящихся конуса, направленных друг навстречу другу и соединенных ремнем. Ремень передает крутящий момент. Свободно передвигаясь вдоль конусов, он плавно меняет передаточное число (скорость и мощность) крутящего момента.
Современные вариаторы намного сложнее, но суть остается именно такой.
Ключевые особенности конструкции.
- Отсутствие жесткого соединения между двигателем и колесами (как это происходит в шестеренках «механики») определяет ключевые особенности этой трансмиссии:
- Мягкость нарастания и падения тяги.
- Сложность в передаче очень больших тяговых усилий.
- Нет момента расцепления при переключении, т.е. отсутствия тяги.
Особенности вариатора определяют некоторые интересные черты управления автомобилем с ним.
Устройство тороидального вариатора
В отличие клиноременной конструкции, вариатор тороидального типа состоит из двух дисков, выполненных в виде вогнутых криволинейных поверхностей. Вращение от ведущего элемента на ведомый передается при помощи специального ролика скользящего действия. При его наклоне и перемещении к наружному диаметру ведомого диска происходит увеличение передаточного числа. Соответственно, при наклоне ролика в противоположную сторону и смещении к центру диска, передаточное отношение вариатора снижается.
Схема устройства и принципа действия тороидального вариатора:
Основные требования к тороидальным вариаторам: высокий коэффициент полезного действия, длительный срок эксплуатации. Чтобы обеспечить выполнение поставленных задач, при изготовлении элементов вариатора используются дорогостоящие материалы, современные технологии.
Тороидальные вариаторы отличаются относительной простотой, однако, такие вариаторы редко применяются в современном автопроизводстве. Это объясняется следующими факторами:
- повышенная требовательность к точности изготовления рабочих элементов;
- прочности поверхностного слоя сопрягаемых дисков и роликов;
- использование дорогих технологий при изготовлении узлов и деталей;
- сложность настроек;
- высокая стоимость специальных смазочных материалов.
История появления вариатора
Хотя в последние годы вариатор стал гораздо более популярным, эта идея была известна на протяжении многих веков. Первый эскиз вариатора был сделан Леонардо Да Винчи в 1490 году и был впервые запатентован Diamler и Benz в 1886 году. В 1910 году мотоциклы Zenit построили мотоцикл V2, который реализовал конструкцию CVT, продукт вышел успешным и востребованым на рынке. В конце 1980-х Subaru выпустила первый серийный автомобиль, в котором использовалась вариаторная трансмиссия. Он был запущен в Токио, и вскоре большая партия автомобилей прибыла в США, где также была тепло принята потребителями. Сегодня большинство производителей предлагают, по крайней мере, одну модель автомобиля, которая использует трансмиссию CVT.
Поделиться с друзьями: