Вариаторная коробка передач: 7 преимуществ
Сначала следует понять, что значит вариаторная коробка передач. После этого будет проще представить принцип её действия. Это один из видов АКПП, позволяющий плавно передавать крутящий момент от силовой установки на колёса. Такая коробка не имеет предустановленных передач, но даёт возможность изменять передаточное число в автоматическом либо ручном режиме.
Обязательно прочитайте статью нашего специалиста, в которой подробно рассказывается о том, что такое трансмиссия.
АКПП-вариатор, в отличие от роботизированной и автоматической трансмиссий, не имеет переменных передач, и при смене передаточного отношения толчки отсутствуют. Набор скорости происходит плавно. Согласно характеристикам, её КПД несколько выше в сравнении с конкурентами.
На сегодняшний день в автомобилестроении используется два типа вариаторов:
- клиноременной — устанавливается в большинстве машин;
- тороидальный — имеет довольно сложную конструкцию и применяется довольно редко.
Передаточное отношение меняется благодаря изменению диаметра шкивов, имеющих коническую форму и состоящих из двух частей. Они установлены на вале и могут перемещаться в горизонтальной плоскости. В точке контакта ремня со шкивом в зависимости от скорости и нагрузки постоянно изменяется диаметр.
Это может означать следующее: во время начала движения авто ведущий шкив должен иметь минимальный диаметр — и его половинки расходятся. Части ведомого шкива в этот момент сходятся, чтобы достичь максимального диаметра. Таким образом, ведущий шкив делает несколько оборотов и в результате смещает ведомый на один. Нагрузка на двигатель в такой ситуации минимальна, и он может легко работать.
По мере увеличения скорости, передаточное отношение смещается в меньшую сторону, чтобы снизить тяговую силу, но при этом увеличить число оборотов ведомого вала. Для этого конусы ведущего шкива должны сходиться, а ведомого — расходиться. В результате нагрузка на силовую установку также повышается.
Обратите внимание
Тороидальные вариаторы работают по иному принципу. В них для передачи усилия используются ролики тороидальной формы, расположенные на одной оси между валами. Для изменения передаточного отношения следует сменить положение роликов.
Если переместить их в направлении ведомого вала, то диаметр в точке их контакта будет максимальным. Во время набора скорости ролики двигаются в направлении ведомого вала. Именно так работает коробка вариатор тороидального типа.
Устройство трансмиссии
Так как на сегодняшний момент наиболее распространённым является клиноременной вариатор, стоит рассматривать именно его устройство.
Для обеспечения плавного соединения с силовой установкой вариаторная КПП оснащается системой сцепления.
Большинство производителей сегодня активно используют гидротрансформатор, напоминающий те, что устанавливаются на обычный автомат. Однако некоторые фирмы могут применять и другие, например многодисковые или центробежные.
Использование гидротрансформатора обусловлено хорошей производительностью и отличными техническими характеристиками. Хотя конструкция вариаторной трансмиссии довольно сложная, можно отметить её основные элементы.
Это довольно краткое описание устройства трансмиссии, но оно позволяет лучше понять, что значит коробка вариатор для машины. Следует заметить, что первые модели вариаторной трансмиссии не позволяли автомобилю двигаться задним ходом. Сегодня для этого в них устанавливаются планетарные механизмы.
Преимущества и недостатки
Люди ещё не придумали устройств, полностью лишённых недостатков. Вариаторная коробка передач не является исключением. Не все автолюбители приняли её хорошо.
Среди преимуществ этого типа КПП можно отметить:
- бесступенчатое изменение скорости — при переключении передаточного числа рывки отсутствуют;
- эффективно используется мощность — коробка передач способна поддерживать необходимое количество оборотов, что положительно влияет на расход топлива;
- не подвержена влиянию ландшафта — даже если авто движется в гору, плавное уменьшение передачи не позволит замедлить скорость;
- выше динамика разгона — в обычной и автоматической КПП для смещения шестерёнок требуется некоторое время, а в вариаторной трансмиссии переключение передач происходит значительно быстрее;
- сравнительно простая конструкция — особенно это заметно при сравнении с автоматом, состоящим из большого количества элементов;
- лёгкий старт автомобиля — каким бы навыком езды ни обладал водитель, вариаторная трансмиссия предоставляет возможность плавно тронуться с места, и даже новичок не сможет быстро износить эту КПП;
- легко эксплуатируется зимой — вариатор в меньшей степени подвержен замерзанию, и это существенное преимущество.
Что касается слабых сторон вариаторной КПП, к ним, в первую очередь, относится необходимость частого техобслуживания. Ремень является слабым звеном всей конструкции, и производители рекомендуют менять его после каждых 60 тыс. км пробега. Для сравнения, у АКПП этот показатель составляет 100 тыс. Не каждая станция технического обслуживания возьмётся за ремонт вариатора.
Так как прочность всего механизма не самая высокая, коробка передач не может выдерживать серьёзные нагрузки. Именно поэтому вариатор довольно редко используется во внедорожниках. Для нормальной работы вариаторная трансмиссия должна получать большое количество сигналов от различных датчиков. Если хотя бы один из них выходит из строя, возможны проблемы.
Правила эксплуатации
Чтобы трансмиссия прослужила максимальное количество времени, её следует правильно использовать. В первую очередь, водитель должен постоянно следить за уровнем специальной жидкости в КПП.
Если во время поездок обходиться без высоких нагрузок, жидкости хватит на весь срок работы.
В зимнее время стоит не перегружать трансмиссию и давать ей достаточно времени для прогрева перед началом поездки.
Важно
Если поломки избежать не удалось, не нужно пытаться устранить неисправность самостоятельно. Хотя устройство механизма можно считать довольно простым, есть риск возникновения более серьёзной поломки. КПП является одним из важнейших элементов конструкции всего автомобиля, и её ремонт стоит доверять только профессионалам.
Пожалуйста, оцените этот материал!
(4
Вариатор — что это такое и чем он отличается от АКПП
Идея переключения передач без участия водителя появилась уже давно. Она существует еще с первых автомобилей, появившихся на конвейере завода «Ford».
Люди модернизировали механические КПП, создали полуавтомат, АКПП, но не добились нужной плавности и полного ощущения спокойного переключения, потому как любая трансмиссия подразумевала толчок и включение, что являлось не всегда комфортным.
Да и расход топлива от этого возрастал, потому что мотор необходимо достаточно хорошо раскручивать, чтобы получить нужное ускорение, без ущерба для агрегата. Одной из идей развития автоматической коробки, стала коробка передач с бесступенчатым переключением.
Вариатор – что это
Вариатор – это новый тип КПП, наравне с остальными видами трансмиссиями, тоже прочно входит в жизнь многих автовладельцев.
Несмотря на всю его простоту и гениальность, эта система еще до сих пор не достигла совершенства.
Сегодня вы узнаете о том, как применяется вариатор, его принцип действия, что отличает его от автоматической коробки и как такое устройство применяется на автомобилях.
Чем отличается автоматическая коробка передач от вариатора
Вариатор имеет серьезные отличия от АКПП. Если внимательно изучить что движет автоматической коробки передач, то можно сделать вывод о том, что это заключается в быстром изменении передаточных чисел, без участия водителя.
Если бы все автомобили не нуждались в переключении передач, то мы бы получили такое средство передвижения, которое движется с одной и той же скоростью, напрямую зависящей от оборотов двигателя. В качестве примера, можно взять автомобили, у которых есть только первая и третья передача.
В первом случае автомобиль легко ускоряется, но имеет меньшую максимальную скорость, которая пагубно будет влиять на детали двигателя, а во втором случае автомобиль будет ехать быстрее, но очень долго разгоняться, к тому же, тронуться на третьей передаче очень трудно.
Таким образом, передачи – являются важной частью автомобиля, которые позволяют эффективно использовать крутящий момент двигателя. Переключение передач может быть автоматическим или ручным.
В автоматической коробке передач используются шестерни, которые образуют пары передач. В отличие от механической коробки, эти шестерни имеют планетарный вид, который позволяет включить нужную пару как можно плавно. Переключение сопровождается характерным толчком, который особенно заметен при быстром ускорении.
Как устроен вариатор и как работает это устройство
Вариатор – что это? Какой-то сложный механизм, или простейшее устройство переключения передач? Самый простейший вариатор основан на применении специальных шкивов, которые связаны между собой при помощи ременной передачи.
Шкивы имеют конусообразную форму, наконечники которых направлены в разные стороны и имеют возможность перемещаться в горизонтальной плоскости.
Таким образом, принцип действия вариатора заключается в следующем: при изменении оборотов двигателя, под действием центробежных сил, ведущий шкив сжимается и выталкивает ремень наружу, второй шкив, в свою очередь, начинает разжиматься и ремень утопает в нем.
Для управления шкивами может применяться электронная система из сервоприводов и комплекта датчиков. Во время этих процессов, передаточное число меняется плавно и практически не заметно для водителя.
Для передачи момента от двигателя к трансмиссии использует либо обычное сцепление, либо гидротрансформатор, который блокируется после начала движения.
Совет
В качестве ремня, в вариаторе может быть использован обычный резиновый ремень или цепной привод. Многие знаменитые автомобильные компании используют ремень, в котором вживлены металлические пластины. Не смотря, на все различия, принцип действия вариатора это не меняет.
Многие вариаторы могут оборудоваться специальными опциями, такими, например, как эмуляция переключения, в виде своеобразных толчков. Практической необходимости в этой функции нет, она лишь создает ощущение использования АКПП.
Это разработано для истинных ценителей традиционных коробок передач.
Кроме того, вместо «кик-дауна», как на АКПП, при нажатии педали акселератора в пол, происходит мгновенное изменение передаточного числа, и автомобиль начинает очень быстро разгоняться.
Где применяется вариатор
Свое применение он нашел в скутерах – транспорте, который плавно набирает скорость. Благодаря своим небольшим размерам и весу, такая коробка легко располагается в небольшом корпусе мини-мотоцикла. Кроме того, вариаторы успешно применяются в катерах, где характерны малые нагрузки, создаваемые водой. В данный момент это ведущая область применения вариаторов.
Какие достоинства и недостатки имеет вариатор
Прежде всего, стоит рассмотреть все преимущества, которые скрываются под вариатором.
Тем не менее, у вариатора есть определенные минусы
Если сравнивать с автоматическими коробками передач, то их можно не подвергать подобному обслуживанию до 100 тысяч километров. Недостаток устраняется применением цепного привода, который, однако, имеет высокий уровень шума. Также сюда следует включить то, что он служит значительно меньше, нежели автомат или механика.
Такая коробка передач очень чувствительна к любому стороннему вмешательству, поэтому сервис необходимо выбирать с умом.
Как правильно использовать вариатор
- Необходимо всегда контролировать наличие специальной жидкости внутри вариатора. Если он будет работать без нее, то последствия могут быть такими же печальными, как и для обычной коробки передач. Если избегать больших нагрузок, такая коробка сможет содержать жидкость в нужном качестве и ее хватит на весь срок службы. В противном случае, ее необходимо вовремя менять, иначе потом переключение передач будет затруднительным.
- В зимнее время нельзя сразу нагружать вариатор. Необходимо некоторое время, чтобы механизм полностью прогрелся. Впрочем, это суждение относится и для остальных видов трансмиссии.
- Вариатор не терпит резких стартов. Слишком большая и внезапная нагрузка, навсегда может поставить крест на ремне привода КПП. Следует помнить, что данная коробка передач не предназначена для таких больших нагрузок. Это обуславливается низкой прочностью механизма.
- В случае, если поломка все же случилась, ни в коем случае не пытайтесь починить его самостоятельно. Лучше всего, сразу же обратиться к соответствующему специалисту, иначе есть риск получить еще более серьезную поломку. А, как известно, коробка передач является одним из ведущих компонентов, без которых движение автомобиля не возможно.
Видео по теме
Вариатор (CVT) — бесступенчатая вариаторная коробка передач
Вариатор (CVT) — бесступенчатая коробка передач, которая в определенном диапазоне позволяет добиться максимально плавного изменения передаточного числа. Главным отличием вариаторной коробки передач от аналогов является достаточно эффективное использование мощности ДВС.
Коробка CVT (от англ. Continuously Variable Transmission, «все время изменяющаяся трансмиссия») позволяет наилучшим образом изменять крутящий момент от ДВС, передаваемый на колеса, с учетом нагрузок на двигатель, скорости движения ТС и т.д. В результате вариатор позволяет добиться высокой топливной экономичности.
Отличительные особенности, устройство и принцип работы вариатора
Начнем с того, что существует несколько типов вариаторных КПП, однако на автомобилях используется клиноременный и тороидный вариатор, при этом клиноременной вариатор встречается намного чаще.
Устройство современной коробки-вариатора включает в себя такие элементы:
- Специальный механизм, который отвечает за передачу крутящего момента от двигателя на вариатор, а также разъединяет коробку и ДВС при постановке на нейтральную передачу;
- Сама коробка-вариатор (другое название «вариаторная передача»), а также отдельный механизм, который позволяет автомобилю двигаться назад;
- Электронная система управления коробкой с входными и выходными датчиками;
Чтобы передать момент от двигателя, могут быть использованы: гидротрансформатор, центробежное автоматическое сцепление, электромагнитное сцепление, которое управляется электроникой, а также многодисковое сцепление. Чаще всего для этих целей используется гидротрансформатор (ГДТ), что позволяет добиться плавности и тем самым увеличить ресурс вариаторной коробки передач.
Что касается самой КПП, клиноременной вариатор включает в себя одну или две ременные передачи. Такая передача фактически является двумя шкивами, которые соединяются при помощи клиновидного ремня. Шкив образует пара конических дисков, причем диски могут сдвигаться и раздвигаться. Так удается менять диаметр самого шкива.
Чтобы сдвинуть конусы, задействовано гидравлическое давление, усилие пружины и центробежная сила. Конические диски расположены под углом наклона 20°. Это позволяет ремню перемещаться по поверхности шкива, при этом сопротивление минимально.
На начальном этапе такие вариаторы оснащались ремнем из резины, однако ресурс самого ремня оказывался небольшим. Сегодня вместо резины устанавливается металлический ремень вариатора. Такой ремень прочный и гибкий, при работе КПП создается меньше шума, а также решение служит заметно дольше, чем резиновый аналог.
Вращение передается посредством силы трения между шкивами вариатора и боковой поверхностью ремня. Также в некоторых вариаторах может использоваться стальная цепь. В этом случае речь идет о клиноцепном вариаторе.
Данный тип отличается от клиноременного вариатора тем, что крутящий момент передается торцевой поверхностью цепи во время ее точечного контакта с коническими дисками.
При этом сами конические диски выполнены из прочной стали, а клиноцепной вариатор имеет наилучший КПД.
Еще отметим, что вариатор не способен обеспечить возможность движения назад. Для того, что автомобиль с такой КПП имел задний ход, в коробку интегрируют различные механизмы.
Чаще всего это планетарный редуктор, который активно используется в АКПП.
Что касается управления вариатором, система электронная, производит синхронное изменение диаметра шкивов с учетом режимов работы двигателя автомобиля.
Также осуществляется управление сцеплением и планетарным редуктором.
Водитель управляет КПП при помощи селектора, а сами режимы напоминают режимы работы гидромеханической АКПП.
Обратите внимание
Более того, в вариаторной коробке можно выбирать фиксированные передаточные отношения, что позволяет реализовать функцию ручного переключения передач, подобно Tiptronic на АКПП.
Еще добавим, что тороидный вариатор отличается от описанных выше ременных и цепных аналогов тем, что имеет два соосных вала. Такие валы имеют сферическую или тороидную поверхность. Между валами зажимаются ролики.
Чтобы изменить передаточное число в таком вариаторе, необходимо менять положение роликов. При этом крутящий момент передается посредством сил трения между рабочими поверхностями.
Как работает вариатор в автомобиле
Если говорить о принципе работы вариаторной коробки, диаметр шкива вариатора постоянно изменяется. Изменение реализует сервопривод. Когда автомобиль только трогается с места, ведущий шкив вариатора имеет самый малый диаметр, то есть конические диски полностью разведены.
Ведомый диск в этот момент имеет самый большой диаметр, когда конические диски максимально сжаты.
Когда обороты двигателя начинают расти, диаметр ведущего шкива становится больше, а ведомого уменьшается, что позволяет уменьшить передаточное число.
Как видно, вариатор путем уменьшения и увеличения диаметров шкивов позволяет двигателю работать в оптимальном режиме, чтобы получить максимум мощности и добиться лучшей динамики.
Плюсы и минусы вариатора
Прежде всего, такая трансмиссия является бесступенчатой. Это значит, что во время езды отсутствует необходимость переключаться на так называемы «ступени», при этом происходит постоянное преобразование крутящего момента, нет задержек между переключениями со ступени (передачи) на ступень.
В результате достигается максимальный комфорт при езде на машине с вариатором. Однако данное решение не лишено недостатков.
Прежде всего, установка такой трансмиссии предполагает определенные ограничения по мощности и крутящему моменту, то есть вариатор не ставят на автомобили с мощным двигателем.
Еще одним минусом является сложность устройства самой вариаторной коробки передач, низкая ремонтопригодность и дороговизна самого ремонта вариатора.
Что такое вариатор и «с чем его едят»: плюсы и минусы вариаторной КПП
Вариативная КПП делится на несколько типов:
- цепные;
- клиноременные;
- тороноидальные.
Тороноидальные не так популярны, как клиноременные, в основном потому, что устанавливаются на заднеприводные и полноприводные автомобили, у которых двигатель находится продольно.
О коробке вариатор и сколько она служит, узнаем из видеоролика Вести РФ.
В настоящее время клиноременный вариант – самый популярный тип вариаторной коробки передач. Суть качественного ремня в том, что в разрезе он приобретает вид трапеции и вклинивается в шкив боковыми поверхностями.
Чтобы понять устройство на основе работы этого ремня, представим перед собой две похожие трубки, которые находятся рядом в вертикальном положении.
Важно
Если скрутить их друг с другом резинкой и начать крутить одну трубку, вторая повторит движения первой, причем подстраиваясь под ту же скорость, которой следует первая трубка.
Что такое коробка передач CVT и в чем заключается ее надежность, узнаем из видео Artur Bogomolov.
Если одну из двух деталей заменить трубкой большего размера, тогда их скорость будет заметно различаться: трубка с большим диаметром будет вращаться медленнее, что в целом нарушит ритм их слаженной работы. В этом и заключается принцип действия коробки передач: цилиндры постоянно изменяют свой размер, и за счет этого происходит работа.
Галерея «Типы вариаторных КПП»
На картинках можно увидеть виды коробок переключения передач.
Фото 1. Цепной вариаторФото 2. Схема тороидного вариатораФото 3. Цепь и клиновидный пояс
В составе КПП находятся конусообразные шкивы, которые «смотрят» друг на друга острыми концами и упираются в клиновидный ремень.
Конусы сходятся и расходятся, изменяя размер поверхности шкивов.
Когда они отстраняются друг от друга, ремень приобретает горизонтальное положение, становясь ребрами, и проваливается в середину шкива, охватывая меньший радиус его размера.
Если концы встречаются, ремень натягивается и охватывает больший радиус шкива. Работу шкивов тщательно контролирует гидравлическая система.
Она наблюдает за тем, чтобы концы конусов равномерно сходились и расставались. Как в случае с примером, где фигурировали трубки, один из конусов является ведущим, а второй ведомым.
Один шкив находится на основном валу, который идет от мотора. Второй шкив идет на валу от колес автомобиля.
Благодаря работе шкивов и их удобному расположению, получается бесступенчатая трансмиссия. Передаточное отношение имеет обширные «горизонты». Когда мы сдаем на машине назад, вариатор активирует узел, который задает кружение выходного вала в обратном направлении. Плюсы и минусы вариатора CVT в машине узнаем ниже.
Вариатор фирмы JATCO
Основные достоинства и недостатки
Начнем с плюсов и выясним, чем лучше вариатор:
Чем плох вариатор на авто?
К поломкам может привести пагубное влияние автолюбителя. Если не проходить плановый техосмотр, это гарантирует проблемы, которые потом выльются в денежные растраты.
Автомобильный вариатор и его плюсы и минусы освещены в ролике от канала АВТОСАЛОН.
Разрыв и другие повреждения ремня – все еще № 1 в списке поломок вариатора.
Чтобы избежать неприятностей, нужно всегда помнить:
Минусы вариатора Митсубиси осветит автор видео Александр Степанов.
Чем вариатор отличается от других видов трансмиссий?
Самая популярная КПП – механика. Она состоит из трех валов (ведущий, промежуточный и зависимый), если машина заднеприводная, а двигатель находится в продольном положении. В случае с передним приводом у коробки насчитывается два вала: входящий и выходящий.
В классике переключение контролируется гидроблоком, а в современных вариантах – электроникой.
КПП автомат имеет несколько возможностей передвижения:
- экономная езда;
- обычная езда;
- спортивная езда.
Классика зарекомендовала себя надежностью. Такая коробка передач выжимает без проблем до 400 тысяч км пробега. Условие – правильная эксплуатация. Как и с другими вариантами КПП, в радиатор нужно заливать качественную ОЖ. Среди автоматических коробок передач есть вариант с ручным переключением, которое так любят многие автолюбители.
КПП «Робот» — своеобразный гибрид. Это механика, где передачи переключаются электроникой. Здесь есть две педали и сцепление, но нет гидротрансформатора. Эта коробка передач характеризуется рывками при переключении скоростей. Это особенно заметно на фоне вариатора, у которого нет ни рывков, ни толчков.
В последнее время на рынке появилась новинка — автомобиль, где есть два сцепления в КПП. Одно из них несет ответственность за четные передачи, другое – нечетные. Это нововведение исключило временные «провисания» робота, когда переключение передач длилось до 3 секунд.
Загрузка …
Видео «Автомат или Вариатор»
Надежен ли в автомобиле вариатор? Или лучше коробка автомат? О плюсах и минусах трансмиссий расскажет Avto-Blogger.ru.
Вариатор коробка передач что это такое и почему Хонда их любит?
Здравствуйте, дорогие читатели! Вариатор коробка передач что это такое? Почему Хонда предпочитает такую коробку передач? Почему крутящий момент в вриаторе меняется плавно, без ступеней?
На все эти вопросы сейчас мы найдем ответы. Рассмотрим из чего же состоит эта коробка передач, и разберем принцип работы. Так же узнаем, почему стоит внимательно подходить к выбору такой коробки передач.
Коротко о истории создания бесступенчатой коробки передач
Вариаторные коробки передач иногда называют бесступенчатыми или по английской аббревиатуре CVT.
Изобретение вариаторной передачи датировано 1886 годом, когда и был выдан патент на этот механизм. Но активно стали ее применять только более полвека спустя, в 50-ых годах, для привода вспомогательных двигателей электрогенераторов в авиационной промышленности.
Затем вариаторные коробки передач начали устанавливать на скутеры, так как позволяли упростить управление коробкой передач. На автомобили же бесступенчатые трансмиссии пришли вместе с моделью 600 от голландской компании DAF.
Совет
Именно эта машина, с еще резиновым ременным приводом считается родоначальником бесступенчатых трансмиссий в автомобильной промышленности.
В конце 80-ых, марки Ford и Fiat так же налаживают производство вариаторных коробок передач но уже с металлическим ремнем, а после них и все остальные мировые бренды подтягиваются к этому тренду.
Целый ряд автопроизводителей выпускает вариаторные коробки и конечно присваивает им свои названия:
- Multimatic — Honda;
- Lineartronic — Subaru;
- Hyper, Xtronic – Nissan;
- Autotronic – Mercedes;
- Multidrive -Toyota;
- Durashift CVT, Ecotronic — Ford;
- Multitronic – Audi.
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:
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.
Обратите внимание
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.
Особенности эксплуатации вариатора
Управление бесступенчатой трансмиссией реализуется, как и в классических гидротрансформаторных коробках передач, по системе PRND. Так проще людям пересесть на данный вид трансмиссии, не надо привыкать к новому управлению. А буквы означают соответственно:
- P – парковочный режим;
- R – это движение задним ходом;
- N – положение «нейтраль»;
- D – основное положение работы коробки передач со сменой передаточного числа.
CVT во многих описаниях называют автоматической коробкой передач и от того происходит путаница, так как автоматическая коробка передач на планетарных редукторах имеет совсем другой принцип работы, и ресурсы у них совсем разные.
Вариаторная коробка передач живет долго, но зависит от правильных условий эксплуатации.
Ремонт же такой коробки передач может влететь в копеечку. Кстати, некоторых водителей так же раздражает гул двигателя при наборе скорости, так как при интенсивном разгоне двигатель набирает максимальные обороты, а затем коробка плавно поднимает скорость.
Ну не будем о грустном, обсудим лучше позитивные моменты. Главным можно считать экономичность, так как она приближается к лучшим показателям механических трансмиссий.
Кроме того не стоит забывать что водитель, знающий что такое вариаторная коробка передач не должен постоянно дергать ручку переключателя скоростей. Ну а для тех кто иногда хочет почувствовать полную власть над автомобилем многие производителя начали оснащать свои коробки рычагами выбора виртуальных передач.
Реализовано это с помощью электроники, которая задерживает в определенном положении шкивы и не дает двигаться дальше без участия водителя. Правда при достижении максимальных оборотов автоматика опять вступает в силу.
Так что это неоднозначная коробка, которая больше всего подходит для размеренного и спокойного движение.
Важно
Если вам было не слишком скучно, и интересно, то делитесь с друзьям в социальных сетях.
Вариаторная коробка передач. Принцип работы
Сегодня мы рассмотрим особенности функционирования автомобильной коробки передач вариаторного типа. Кроме того, узнаем, что называется вариатором и расскажем про принцип работы такой трансмиссии
ВАРИАТОРНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ. ПРИНЦИП РАБОТЫ
Добрый день, сегодня мы рассмотрим особенности функционирования автомобильной коробки передач вариаторного типа.
Кроме того, узнаем, что называется вариатором и расскажем про принцип работы такой трансмиссии.
В завершении обзора вариаторной коробки передач будет рассказано про ее достоинства и недостатки, исходя из экспертных мнений специалистов по обслуживанию автомобилей.
Вариатором называется коробка передач бесступенчатого типа с внешним управлением, которая обеспечивает в автоматическом режиме производить переключение передаточных чисел, выбирая согласно нагрузке на узлы и в соответствии текущими оборотами мотора подбирать оптимальную передачу, тем самым эффективно используя мощность двигателя. На сегодняшний день широкую популярность получили 2 вида вариаторов, такие как: тороидная и клиноременная.
1. Что такое вариатор и как он работает
Такой вид вариатора, как клиноременный включает в себя несколько ременных передач, как правило от одной до двух. Шкивы созданы коническими дисками, которые сужаются и разъезжаются изменяя свой диаметр, а также передаточное число.
Современные компании, которые производят разные виды вариаторов разработали свои уникальные конструкции клиноременных устройств.
Например в коробке передач с типом действия “Мультитроник” вместо ремня используется специальная цепь, а производитель автомобилей компания Хонда устанавливает ремень, который создан из металлических пластин. Однако принцип действия первого и второго устройства не меняется.
Как мы сказали выше в основе вариаторной установки размещается клиновидный ремень, который в разрезе трансмиссии выглядит в виде трапеции и входит в шкив боковой поверхностью зубцов. С течением времени, когда происходит изнашивание поверхности зубцов, благодаря своему оригинальному виду, он врезается глубже в сам шкив. При этом износ практически не влияет на работоспособность узла, он все равно остается в оптимальной сцепке со шкивом.
Для того, чтобы автомобиль тронулся с места, применяется простое сцепление или гидротрансформатор небольшого размера. При трогании автомобиля, гидротрансформатор блокируется. Электронная система из сервоприводов обеспечивает управление дисками шкивов, а также контролирует главный блок управления, основные и вспомогательные датчики, отвечающие за работу трансмиссии.
Передаточное число в такой коробке передач, как вариатор изменяется при помощи ведущего шкива, который при помощи своей крайней поверхности и под воздействием центробежной силы плавно сжимает и выталкивает ремень клиновидного типа, как можно дальше от центра шкива. При этом ведомый шкив осуществляет противоположные действия и разжимается, а ремень тем временем плавно погружается в центру самого шкива. При увеличении оборотов двигателя, происходит усиленное сжимание главного шкива и разжимание ведомого. Таким образом происходит изменение передаточного числа от коленчатого вала к заднему колесу. Вышеописанную процедуру изменения передаточного числа вариатором можем наглядно увидеть на изображении ниже.
Другой вид вариаторной трансмиссии, которая называется тороидная устроена про другому. Тороидная трансмиссия включает в себя диски соосного типа и ролики, которые передают крутящий момент от одного диска к следующему.
Процесс изменения передаточного числа в такой трансмиссии происходит под воздействием смены положения роликов, а также их радиусов, по которым они приводят в движение диски.
В тороидном виде вариаторной установки все усилие расположено в определенной рабочей области или пятне контакта и для поворота роликов необходимы специальные устройства, которые преодолевают прижимную силу ролика к поверхности диска.
2. Преимущества и недостатки вариаторной трансмиссии
Сразу начнем с недостатков, которые имеются в вариаторных установках.
Совет
К минусам таких трансмиссий относятся в первую очередь ременные приводы для клиноременного вида вариаторов, а для тороидного – рабочая область контакта диска и ролика, где показатель давления имеет уровень 10 тонн.
Исходя из вышеописанных недостатков в вариаторных установках не зря используются высокотехнологичные масла, детали и элементы, которые обеспечивают высочайшую надежность установок.
Благодаря специальным материалам, ресурс и надежность вариаторов сопоставим с классическими автоматическими коробками передач. В среднем ресурс вариаторной коробки передач при правильном обслуживании составляет не менее 350-400 тысяч километров пробега до серьезного ремонта или замены.
В связи с тем, что высокие нагрузки на ремень или рабочую область (пятно контакта) напрямую влияют на ресурс того или иного вариатора, то такие трансмиссии не могут функционировать с моторами большой мощности, а также на транспортных средствах, которые участвуют в перевозке грузов.
Отметим, что для грузовых автомобилей вариаторы не применяются, так как непригодны. Для легковых автомобилей, вариаторы отлично сочетаются и считаются трансмиссиями будущего.
Вариаторные коробки передач постоянно дорабатываются и совершенствуются, поэтому множество недостатков таких установок выявленных в прошлом уже канули в лето.
При сопоставлении характеристик автомобиля по динамике, которые оснащены вариатором, у владельцев таких машин возникают вопросы: “Почему на одном и том же транспортном средстве разгон с вариаторной трансмиссией осуществляется с отставанием в сравнении с машиной оснащенной механической коробкой передач?” Ответ прост, все дело в привычке водителя, так как многие автовладельцы привыкают к тому, что автомобиль с вариатором все время находится в одном монотонном режиме. Как правило, водители, особенно со стажем привыкли, что звук мотора нарастает по мере необходимости переключения селектора коробки передач, поэтому сегодня компании, которые производят вариаторные трансмиссии делают специальную настройку электронного блока управления устройства таким образом, чтобы осуществлялись небольшие рывки и повышенный звук двигателя при наборе скорости. Заметим, чтобы вариатор в сочетании с двигателем быстрее набирал скорость или раскручивался, применяется специальная настройка блока управления, которая позволяет оптимизировать разгон на 25-30 процентов.
3. Эксплуатация вариатора и его долговечность
Официальных рекомендаций или правил применимо к эксплуатации вариаторных трансмиссий нет, не в технических документациях к автомобилям, не в мануалах.
Отметим, что по отзывам автовладельцев и экспертов, современные вариаторы неплохо выдерживают езду по пересеченной местности, бездорожью также, как и автомат классического типа. Если вариатор обслуживать с такой же периодичностью, как и обычный автомат, то прослужит он верой и правдой.
Обратите внимание
Давайте разберем эксплуатацию вариатора на примере современного кроссовера средних габаритов с мощностью двигателя от 2 до 2.5 литров и снаряженной массой до 1800 килограмм.
На долговечность вариаторной трансмиссии в первую очередь влияют 2 фактора: самый главный – это стиль и манера вождения, а дополнительным моментом является своевременная замена масла и расходных элементов устройства. Замена трансмиссионных жидкостей в соответствии с регламентом в суровых условиях эксплуатации, то есть при систематической езде по пересеченной местности на высоких скоростях или в нагруженном состоянии, осуществляется через 50 – 70 тысяч километров пробега. При эксплуатации автомобиля, на примере кроссовера в обычных условиях, например городского режима, то срок замены трансмиссионных жидкостей не регламентирован, то есть вариатор является, как и классический автомат –не обслуживаемым весь срок функционирования транспортного средства. Заметим, что у некоторых моделей, как правило, легковых, замена масла в трансмиссии осуществляется каждые 60-80 тысяч километров пробега исходя из рекомендаций завода изготовителя.
При появлении у автомобиля оснащенного трансмиссией вариаторного типа подергиваний при переключении селектора в режим “Drive” (“D“), ощущаются задержки при трогании транспортного средства с места, или обнаружились подтормаживания во время движения, разгона, говоря по народному “вариатор начинает тупить“, то необходимо морально, а также и физически готовится к ремонту устройства, а может даже замене при небрежном отношении к узлу. Кроме того, возникают ситуации, когда вариатор просто заклинивает и он замирает в каком то одном передаточном режиме, в таком случае потребуется замена мотора шагового типа. Если же вариатор напрочь отказывается производить переключения передач, в этом случае потребуется ремонт или замена блокировки селектора, а возможно и сам селектор.
Коробка передач вариатор — что это такое
Среди разнообразия коробок переключения передач, особой популярностью пользуются вариаторы. Встает закономерный вопрос: коробка передач вариатор — что это такое?
Сегодня все больше автомобилей комплектуются вариаторной коробкой передач, и в этой статье мы подробно рассмотрим данный тип трансмиссии.
Выбирая коробку передач, многие автолюбители задаются вопросами, какой принцип работы у той или иной коробки переключения передач.
Тип «механика» известен уже давно, автомат также воспринимают как должное.
Оснащение новых моделей автомобилей сравнительно новым видом трансмиссии — вариатором, стало для автолюбителей непознанным явлением. Есть ли схожесть вариатора с автоматической КПП? Как вариатор устроен?
Коробка вариатор — что это такое
То, что КПП автомобилей непрерывно усовершенствуются, можно заметить по постоянно обновляющихся версиях дорогостоящих авто, многие из которых оснащены вариатором.
Коробка вариатор — что это такое? Вариатор (вариаторная коробка переключения передач, CVT) — такой вид трансмиссии, которая представлена бесступенчатым механизмом.
Переключение передач вручную при этом не требуется. Также этот механизм обеспечивает плавное изменение передаточного числа.
Важно
Вариаторная коробка не имеет ограничений в количестве передач, и не имеет зубчатых шестерен, как автоматическая.
Это обеспечивает незаметное переключение передач без толчков при ускорении.
Принцип работы вариаторной коробки передач
Суть работы вариатора такова: имеются два конусных шкива (ведущий и ведомый), они находятся друг напротив друга и соединяются между собой металлическом ремнем или цепью.
Шкивы имеют не цельную конструкцию. Они состоят из движимых частей.
В момент, когда ведущий шкив раздвинут по максимуму, ремень ходит по наименьшему диаметру (т.е. низкая передача, соответствующая первой передаче).
Когда шкив сдвинут, то ремень может ходить по большему диаметру, чем обеспечивается высокая передача (равносильна пятой или более высокой передаче).
Таким образом, при изменении толщины ведущего и ведомого валов, не возникает ощущение переключения передачи из-за непрерывной смены крутящего момента.
Различают несколько типов вариаторов:
- клиноременный (используется перемещаемый ремень для достижения нужной передачи);
- клиноцепной (крутящий момент передается торцом цепи при ее точечном соприкосновении с коническими дисками);
- тороидный (крутящий момент передается трением рабочих поверхностей роликов и колес).
Коробка передач вариатор устроена так:
Есть варианты использования таких механизмов для коробок передач:
- автоматическое сцепление центробежное;
- сцепление электромагнитное (электронное управление);
- многодисковое сцепление мокрое (электронное управление);
- гидротрансформатор.
Большинство производителей используют последний тип механизма для своих вариаторных коробок передач.
Это общее строение вариаторной коробки передач характерно для всех производителей, отличия могут быть лишь в дизайне и названиях.
К примеру, бренд Mercedes-Benz производит для своего модельного ряда КПП Autotronic, а Toyota – Multidrive.
Коробка вариатор и автомат: в чем разница
Такие коробки переключения передач, как вариатор и автомат, нашли своих поклонников.
Есть среди них те, что очень довольны своим выбором и те, что ожидали большего результата.
Вариатор
К положительным качествам коробки относится то, что при ее работе мощность двигателя эффективно используется за счет согласования нагрузки на авто с оборотами коленвала, другими словами — двигатель не перегружается из-за своевременной реакции компьютера. Так достигается экономичность потребления топлива.
Совет
Главным недостатком выделяют сложность в сервисном обслуживании (из-за сложности конструкции многие автосервисы не берутся за ремонт таких коробок) и использование лишь на легковых автомобилях в силу их ограниченной мощности. После каждых 120-150 тыс. км требуется замена металлического ремня на шкивах.
Автомат
Автоматика (Automatic Transmission) также самостоятельно может переключать передачи в зависимости от нагрузки на двигатель.
Так как все происходит «на автомате», то водитель имеет возможность не обращать внимания на передачи и наслаждаться ездой. Обычно имеет около восьми передач.
Недостатком является также сложность в сервисе. В случае выхода из строя такой коробки, ремонтные работы займут достаточно длительное время и будут дорогостоящими.
Еще один минус автоматики — низкий КПД, из-за чего возрастает количество расходуемого топлива.
Итак, коробка вариатор и автомат: в чем разница? Можно выделить некоторые пункты, которые обозначают данные различия:
- КПД и количество расходуемого топлива;
- динамика разгона.
К особенностям обслуживания еще можно добавить и то, что вариатор требует своего особого масла (специальной жидкости), которое не является универсальным, а выбирается в зависимости от используемого механизма внутри коробки.
Хотя из плюсов отмечают его нечастую замену, в автоматической коробке масло меняют чаще.
Что лучше: вариатор или автоматическая коробка передач
Выбирая оптимальный вариант КПП, обращают внимание как на комфорт при использовании, так и на ее обслуживание.
Вариатор имеет плавный разгон без каких либо провалов, то, что автомобиль набирает скорость, можно услышать лишь по слегка нарастающему звуку двигателя.
Ведь вариатор набирает обороты гораздо быстрее и не создает неприятных «рваных» ощущений. Также такая коробка передач не подведет тех пользователей авто, что имеют малый опыт вождения.
Обратите внимание
Но, рассмотрев выше минусы такой коробки, к ним можно добавить еще и то, что трансмиссия слишком зависима от состояния многих систем автомобиля – датчик коленвала, скорости, давления, ABS.
При выходе из строя хотя бы одной системы, вариаторная КПП может работать некорректно и доставить автовладельцу массу проблем.
Более привычной и надежной КПП владельцы автомобилей считают автомат, прощая такой коробке некоторый дискомфорт по сравнению с вариатором.
Автомат используется гораздо чаще, и им, зачастую, оснащают более габаритные автомобили, чем легковые.
Также автоматическая коробка передач может использоваться для буксировки других авто, вариатору такой вариант не подходит.
Для ценителей резкой и агрессивной езды автомат подойдет больше, чем вариатор, так как есть возможность пробуксовки и быстрого старта (из-за изменения количества оборотов).
Делая выводы о том, что лучше – вариатор или автоматическая коробка передач, следует учитывать личные предпочтения и предыдущий опыт вождения.
К примеру, автовладелец, который приобрел авто с автоматом, но до этого использовал механику, будет вполне им доволен.
Важно
Однако, после использования вариатора, автомат может запросто не прийтись по вкусу водителю.
