Что такое вариатор на машине и как работает клиноременный и тороидальный вариатор

CVT коробка передач: что это такое, плюсы и минусы

Что такое вариатор на машине.

Чтоб осознать, что такое вариатор на машине, стоит вспомнить смысл использования в ней коробки как такой. Её наличие в автомобиле вызвано необходимостью наращивать либо уменьшать количество оборотов, которое выдаёт движок. Это связано с тем, что движок на различных оборотах имеет разную мощность, вращающий момент и потребление горючего.

Обычно, сценарий движения автомобиля смотрится так: низкие обороты мотора — автомобиль трогается — обороты вырастают — машина разгоняется — обороты упираются в потолок способностей мотора — КПП увеличивает передаточное число — обороты мотора падают и начинают расти опять.

Таким макаром, КПП имеет несколько низких и больших передач, которые выбираются водителем либо автоматикой, исходя из текущей дорожной ситуации. Но в итоге значение имеет только спектр передаточных чисел — разница меж самой высочайшей и самой низкой передачей. И передвигаться по этому спектру рывками, от передачи к передаче совсем необязательно.

Как работает вариатор на машине.

Скорость набирается ощутимо быстрее, так как отсутствуют колебания крутящего момента и затраты времени на переключение передач. Передаточное отношение мгновенно подстраивается под дорожную ситуацию, предотвращает от провалов мощности на подъёме или при обгоне. Точное, интеллектуальное управление передачей экономит топливо — расходуется ровно столько, сколько необходимо в текущих условиях. Мощность двигателя расходуется с максимальной отдачей, поэтому двигатель большую часть времени работает тише и спокойнее, что продлевает ресурс всей трансмиссии.

Клиноременный вариатор.

Иллюстрация работы клиноременного вариатора.

Оба шкива — ведущий и ведомый — состоят из двух половинок в виде усечённых конусов, которые направлены друг к другу усечёнными вершинами. Между половинками ведущего шкива зажимается ремень, что передаёт крутящий момент ведомому шкиву, половинки которого так же зажимают между собой ремень.

Чтобы повысить передачу, половинки ведущего шкива сходятся, ремень ползёт по наклонной стороне половинок вверх, в сторону края шкива. В результате, ремень обегает больший диаметр — передаточное число растёт. Для понижения передачи, половинки ведущего шкива расходятся, и ремень сползает ближе к центру шкива. Передача от ведущего диска к ведомому производится роликом, который касается криволинейных поверхностей своими краями.Когда ролик наклоняется в одну сторону, место соприкосновения с диском передвигается ближе к краю — передаточное число растёт. При наклоне в противоположную сторону, место контакта сползает к центру диска, и передаточное число падает. Также ролик может передвигаться по высоте целиком.

Её КПД выше, чем у обычных ремней, благодаря лучшему сцеплению с поверхностями шкивов.

Тороидальный вариатор.

Что такое вариатор на машине и как работает клиноременный и тороидальный вариатор

Иллюстрация работы тороидального вариатора.

На первый взгляд, устройство тороидального вариатора куда проще. Вместо двух шкивов, состоящих из двух половинок, здесь используются только два диска в форме верхней половинки юлы или волчка. Диски направлены друг на друга этими криволинейными поверхностями. Как правило, регулировать расхождение половин можно у обоих шкивов, поэтому диапазон передаточных чисел у вариатора очень широк.Цепные вариаторы — подмножество клиноременного типа, только с металлической цепью вместо ремня. Цепь используется там, где нужно управлять большими мощностями, а также ради хорошей устойчивости к износу.

Несмотря на относительную простоту устройства, сейчас тороидальные вариаторы редко применяются. Их производство очень требовательно к точности и прочности деталей, и поэтому ощутимо дороже. Чтобы тороидальный вариатор выдавал приемлемое КПД и работал долго без поломок, необходимо использовать специальные дорогостоящие масла.

Видео о вариаторе.

Читайте также: Чем отличается вариатор от автоматической коробки и что лучше.

Плюсы и минусы вариатора на машине.

Вариаторная КПП в разрезе.

Чем же отличается в лучшую сторону езда на машине с вариатором от езды на такой же машине, но с обычной «механикой» или АКПП?

Машина ускоряется равномерно, без рывков, на одних и тех же оборотах двигателя, которые программа вариатора считает оптимальными.Механические либо автоматические коробки на легковушек имеют, обычно, 5-8 передач с фиксированным передаточным числом. Вариатор же имеет нескончаемое количество передач, так что никаких переходов меж ними не чувствуется — передаточное число плавненько наращивается и так же плавненько понижается. Для таковой бесступенчатой работы применяется одна из 2-ух основных схем вариаторной передачи: клиноременная и тороидальная. Отсутствие резких скачков в работе двигателя снижает концентрацию вредных продуктов горения в выхлопных газах. Вариатору можно задать режим экономии топлива, максимальной мощности или скорости, который он будет выдерживать максимально эффективно.

К сожалению, вариаторы имеют и ряд недостатков, которыми объясняется такое нечастое их применение на машинах:

Максимальная мощность двигателя, с которой смог работать серийный вариатор, составляет порядка 240 л.с. — это не очень много по нынешним меркам. Через каждые 100-200 тысяч километров пробега нужно менять недешёвый ремень или цепь, и в несколько раз чаще — специальную жидкость, которая дороже обычного масла. За уровнем жидкости в вариаторе нужно постоянно следить, не допуская снижения уровня, при этом нельзя заменять её на какую-то другую или смешивать. Ремонт вариатора в кустарных условиях — верный способ доломать его окончательно, ввиду очень сложной электронной начинки. Точность и эффективность работы вариатора зависит от исправности всех электронных систем машины, так как от них вариатор получает всю нужную информацию. Есть затруднения в буксировке машины с вариаторной коробкой передач, а также с реализацией заднего хода.

Сильные стороны вариаторов намного серьёзнее их слабостей, поэтому ведущие мировые автоконцерны непрестанно занимаются совершенствованием вариаторов, и стараются внедрить их в массовое использование. Судя по тому, что традиционные коробки передач движутся в сторону наращивания количества ступеней, вариаторы — конечный пункт эволюции автомобильных КПП.

Метки: Метки