Вариаторная коробка переключения передач. Вариатор.

Вариатор (лат. variator «изменитель») — механическая трансмиссия, плавно изменяющая передаточное число в определенном диапазоне регулирования. Изменение передаточного отношения производится вручную или автоматически. Вариаторная коробка передач носит общепризнанную аббревиатуру – CVT, что расшифровывается как Continuously Variable Transmission или постоянно изменяющаяся трансмиссия.

Вариатор применяется в устройствах (агрегатах), требующих бесступенчато изменять передаточное отношение, например в автомобилях, мотороллерах, снегоходах, квадроциклах.

Коробка вариатор это передаточное устройство между двигателем и колесами или иным видом привода, например гусеницей у снегохода, винтом у гидроцикла, обеспечивающее плавное изменение скорости вращения ведущего и ведомого диска. Именно диска, а не вала, подробнее об этом будет рассказано далее. Вариаторы уже довольно широко применяются на мопедах, квадроциклах, на автомобили устанавливают относительно недавно, но за вариаторами будущее.

Работа вариатора на автомобиле напоминает работу электродвигателя, момент передается от мотора к колесам настолько плавно, без рывков, что водителю просто негде ошибиться, невозможно тронуться с рывком или заглохнуть на подъеме. Важно еще и то, что автомобиль, оснащенный такой коробкой, страгивается с места быстрее, чем авто с мкпп и акпп, так, при сравнении машин с одинаковыми моторами, автомобиль с установленным вариатором оставит позади на старте автомашины с акпп и мкпп. В салоне автомобиля находятся всего две педали: тормоз и акселератор. Управление такой коробкой производит блок управления.

Автомобиль с вариатором обладает рядом преимуществ, например экономичность, быстрый набор скорости, с плавной передачей момента на ведущие колеса, оптимальная нагрузка на трансмиссию.

Устройство вариатора довольно простое, в состав входят:

- механизм, передающий крутящий момент и разъединяющий коробку передач от двигателя;

- механизм, обеспечивающий движение задним ходом;

- блок управления вариатором;

- сам вариатор.

В качестве механизма, передающего крутящий момент и разъединяющего коробку передач от двигателя часто используют следующие механизмы:

- гидротрансформатор;

- центробежное сцепление;

- многодисковое сцепление;

- электромагнитное сцепление.

Наиболее распространенным является гидротрансформатор, как и у автоматических коробок передач.

По типу передачи вращение вариаторы делят на фрикционные и вариаторы зацепления. Фрикционные вариаторы: лобовые, конусные, шаровые, многодисковые, торовые, волновые, клиноременные. Вариаторы зацепления: цепной вариатор, высокомоментный вариатор. Наиболее распространенным является клиноременной вариатор.

Принцип работы вариатора рассмотрим на примере клиноременного вариатора, который состоит из одной или двух ременных передач. Передача состоит из двух шкивов, соединенных между собой клиновидным ремнем. Шкив образуется двумя коническими дисками, которые способны сдвигаться или раздвигаться, изменяя тем самым диаметр шкива. Чаще всего для сближения конусов используется гидравлическое давление. Реже используется центробежная сила или усилие пружин. Важный факт, что конические диски имеют угол наклона 20°, это именно такой угол при котором перемещение ремня по поверхности шкива происходит с наименьшим сопротивлением, что в свою очередь увеличивает его срок службы. Каждая из пар конических шкивов может двигаться друг к другу и обратно, получаются шкивы с переменным рабочим диаметром. При раздвижении конусов ремень, соприкасающийся с ними своими рёбрами, будет смещаться к центру шкива и огибать его по малому радиусу, а при сближении конусов ремень будет огибать его по большому радиусу, что наглядно отражено на рисунке.

Коротко принцип работы клиноременного вариатора заключается в согласованном изменении диаметров шкивов в зависимости от режимов работы двигателя. Разумным будет вопрос, что за ремень используется в клиноременном вариаторе, ведь он сделан не из резины, как мы привыкли. Именно ремень является наиболее сложным устройством, чаще всего он состоит из огромного количества стальных пластинок, пронизанных стальным тросом, или лентой. Большинство вариаторных коробок используют стальной ремень, состоящий из стальных полос и связанных фасонными частями в виде бабочки.

Такие ремни имеют высокую прочность, гибкость и долговечность.

Недостатки вариатора.

Так, вариаторы невозможно использовать на мощных двигателях из-за особенностей строения ремня, но рекорд, который был установлен конценрном Audi на моторе 2.0 TFSI 200 л.с. с ремнем Multitronic говорит о том, что этот недостаток вскоре останется в прошлом;

В коробке используется особая жидкость, которая дороже жидкости в АКПП, и не может заменяться на аналоги. Замена жидкости производится раз в 40-50 тысяч километров;

Сравнительно дорогое обслуживание, вариатору требуется замена ремня через 100-150 тысяч километров пробега;

После отключения аккумуляторной батареи вариатор будет калиброваться в течении некоторого времени, обычно около 100 км. пробега;

Имеются ограничения на буксировку автомобиля с вариаторной коробкой или на буксировку автомобилем прицепов или иных автомобилей;

Ремонт вариатора дорог и сложен, специалистов высокого класса в России пока нет.

Эксплуатация вариатора заключается в соблюдении нескольких простых правил.

- В зимнее время необходимо воздержаться от больших нагрузок на вариатор до момента его прогревания. Прогреть систему можно и нужно на малом ходу;

- Следить за уровнем и состоянием жидкости, своевременно производить ее замену;

- Не допускать пробуксовок, езды с большими нагрузками, езды по бездорожью, данная коробка не любит нагрузки из-за особенностей ее устройства. Данная коробка создана для передвижения в городе и на трассе.

- Необходимо заботиться о работе всех датчиков системы, в том числе ABS, так как от них зависит работа вариатора. Необходимо периодически считывать коды ошибок сканером, для предотвращения серьезных поломок. Производите диагностику хотя бы раз в год.

По мнению многих специалистов за вариатором будущее, вскоре он сможет подвинуть классическую МКПП и так полюбившуюся АКПП. Только технологии дойдут до необходимого уровня, вариаторные коробки станут самыми надежными и простыми в эксплуатации.

Содержание раздела: