Вариатор: принцип действия, типы вариаторов

Современные автомобили оснащаются множеством сложнейших узлов и агрегатов, предназначенных для повышения безопасности и комфорта вождения. Все мировые автопроизводители стремятся  к одной цели – облегчить как можно сильнее жизнь водителя за умеренные деньги, и тем самым увеличить свои продажи. Для автомобилиста в настоящее определить оптимальную комбинацию функциональных возможностей автомобиля является не такой уж простой задачей, так как выбор технических решений действительно огромен. И сегодня поговорим о коробке переключения передач (КПП).

Итак, при выборе автомобиля стоит уделить особое внимание типу КПП. Желательно, чтобы он соответствовал Вашему стилю вождения и другим индивидуальным особенностям и предпочтениям. И если с механикой или автоматом все более-менее ясно, то при слове «вариатор» появляется желание сказать: «а вот с этого момента подробнее, пожалуйста».

Вариатор – бесступенчатая коробка передач, бесступенчатая трансмиссия, по-английски звучит как Continuously Variable Transmission (сокращенно CVT), дословно означает «постоянно изменяющаяся трансмиссия». Стоит заметить, что авторство на изобретение вариатора принадлежит Леонардо да Винчи, и основано оно на работе силы трения. Японцы здорово доработали и видоизменили эту идею. Суть работы вариатора заключается в плавном изменении коэффициента передачи на ведомый и ведущий диски во всем диапазоне скоростей. Это механическая передача, которая передает вращение (момент) через трение промежуточного тела (например, ремень или ролик). Вращение можно передавать в любую точку радиуса ведомого и/или ведущего колеса, тем самым изменяя передаточное отношение.

При всем многообразии вариаторов популярными стали лишь клиноременный и тороидный.

Тороидный вариатор – ролик зажимается между двумя колесами со сферической (тороидной) поверхностью, одно из которых ведущее, а другое – ведомое.

Тороидный вариатор: принцип действияПри помощи сил трения происходит передача крутящего момента между колесами и поверхностью ролика. От угла поворота ролика зависит скорость вращения ведомого колеса: если ролик располагается горизонтально, то ведомое колесо вращается с той же скоростью, что и ведущее. Если ролик поворачивается, то ведомое колесо вращается с большей или меньшей скоростью, чем ведущее. От трения в контакте ролика с колесом зависит передача крутящего момента, причем, чем выше передаваемый момент, тем больше должна быть сила трения на маленькой площади контакта. Японская компания Nissan предложила сдвоенный тороидный вариатор Extroid, позволяющий передавать крутящий момент до 300 Н*м. Применение специальных трансмиссионных масел и высококачественных сталей, а так же использование оригинальной системы поворота роликов позволило увеличить силу сжатия колес и роликов в вариаторе Extroid до 10 тонн!

Клиноременной вариатор включает одну или две ременных передачи.

 Клиноременный вариатор: принцип действияПередача состоит из двух шкивов, которые соединяются клиновидным ремнем. Шкив образуют два конических диска, которые сдвигаются или раздвигаются, изменяя таким образом диаметра шкива. Сближение конусов происходит при помощи гидравлического давления или центробежной силы. В первых клиноременных вариаторах использовался резиновый ремень, который был недолговечен и имел относительно низкую гибкость. В современных вариаторах используется металлический ремень, который изготавливается из нескольких слоев особой стали, а вся конструкция разделена на специальные части и соединена между собой в виде «бабочки», что обеспечивает пониженный уровень шума, гибкость и долговечность. Именно благодаря применению металлического ремня вариатор стал таким популярным!

В вариаторах Multitronic или Lineartronic применяется металлическая цепь вместо ремня и называется такой вариатор клиноцепной. Использование цепи обеспечивает лучшую гибкость, уменьшение потерь передачи крутящего момента и максимальный КПД. Вариатор Multitronic на сегодняшний день является самой совершенной бесступенчатой коробкой передач.

Управление в вариаторной коробке передач производится при помощи электронного блока управления, который синхронно изменяет диаметры шкивов в зависимости от режима работы двигателя, управляет сцеплением и обеспечивает функционирование планетарного редуктора.

По причине отсутствия скачков и перепадов скорости разгон автомобиля с вариатором происходит быстро и бесшумно. Если сравнить два автомобиля одинаковой массы и мощности, но с разными коробками передач, то та, в которой установлен вариатор, будет разгоняться быстрее. При движении в гору у автомобиля с вариатором нет отката назад, он не заглохнет и всегда обеспечит мягкий старт. Отсутствие необходимости переключать скорости позволяет уделять больше внимания дорожному движению, что особенно полезно для новичков. Благодаря системе электронного управления снижается расход топлива, сокращается уровень вредных выбросов в атмосферу. Электроника вариатора оптимально распределяет нагрузки на различные узлы автомобиля, тем самым продлевая срок службы двигателя.

Источник: CAR-TALES.RU

Эта статья полезна для Вас? Да 3 / Нет 0

Порекомендуйте статью друзьям: