Разделы:
Вариатор или автомат – что лучше?
Автор racer

В современных легковых автомобилях наблюдается своеобразная смена поколений. Еще недавно механические коробки передач стали вытесняться автоматами, а теперь вариаторы на равных конкурируют с автоматическими коробками. Что же представляет собой вариатор?

Вариатор или автомат

Вариатор является бесступенчатой трансмиссией с внешним управлением. Благодаря ему передачи переключаются плавно, при этом автоматически изменяется передаточное число. Такой тип коробки переключения передач сам выбирает оптимальное передаточное число, сопоставляя обороты двигателя с внешней нагрузкой. Принцип работы агрегата позволяет использовать мощность двигателя автомобиля максимально эффективно.

У каждого автопроизводителя имеются свои наработки в области трансмиссии. Но по принципу работы вариаторы можно разделить на два основных типа:

  1. клиноременной;
  2. тороидный.

Чтобы разобраться в преимуществах и недостатках новых трансмиссий нужно ознакомиться с их принципом действия.

Принцип работы вариатора

[↑]  1. Клиноременная передача крутящего момента.

В данном виде вариатора имеется несколько основных участников:

Клиноременная передача крутящего момента

Устройство клиноременного вариатора.

  • трапециевидный зубчатый ремень,
  • два шкива, образованные коническими дисками, которые могут изменять свой диаметр, а также передаточное число, в зависимости от скорости вращения двигателя.

Некоторые фирмы вместо ремня используют цепь, а другие автопроизводители делают ремень из металлических пластин. Но от этих отличий не меняется сам принцип передачи крутящего момента.

Диски шкивов управляются электронной системой, состоящей из блока управления, сервоприводов и датчиков.

Система работает следующим образом. Трапециевидный ремень имеет сцепление со шкивами только боковыми поверхностями. Постепенно изнашиваясь, он "впивается" в шкив, тем самым сохраняя хорошее сцепление с ним.

В данном устройстве передаточное число изменяется плавно. Происходит это следующим образом. Ведущий шкив передает вращение коленчатого вала двигателя. Он устроен так, что под воздействием центробежных сил при увеличении оборотов мотора щеки дисков плавно сжимаются, выталкивая ремень от центра шкива к ободу. В это же время у ведомого шкива щеки дисков разжимаются, позволяя ремню утопать к центру шкива. При увеличении оборотов двигателя происходит сжимание ведущего шкива и разжимание ведомого, изменяя крутящий момент от коленчатого вала двигателя к полуосям.

При отпускании педали акселератора происходит обратный процесс.

[↑]  2. Тороидный способ изменения передаточного числа.

Тороидальный вариатор на примере Nissan Extroid CVT

Тороидальный вариатор на примере Nissan Extroid CVT.

В тороидном вариаторе имеются два колеса с рабочей сферической поверхностью, между которыми зажимается ролик. Одно из колес выполняет функцию ведущего, а другое является ведомым. Изменение передаточного числа происходит благодаря силам трения, которые возникают между роликом и рабочими поверхностями колес. При изменении положения ролика в поперечной плоскости, происходит уменьшение или увеличение передаточного числа. Если ролик занимает горизонтальное положение, то ведомое колесо вращается с такой же скоростью, что и ведущее. Когда ролик поворачивается, скорость вращения ведомого колеса отличается от ведущего. Так как в пятне контакта образуется серьезное усилие, то требуются особые устройства, которые могут преодолеть притяжение ролика к диску. Например, тороидная система Extroid в автомобилях Nissan оснащена специальным устройством, которое управляется электроникой. Благодаря ей, прецизионный гидравлический механизм изменяет положение обоймы с роликами по вертикали на микроскопическую величину. Происходящий сдвиг относительно оси дисков заставляет ролик поворачиваться самостоятельно.

Сравнение вариатора и автомата

Вариатор имеет следующие преимущества перед автоматической коробкой переключения передач.

Преимущества вариатора

Вариаторная коробка передач. Схема работы вариатора: наибольшее передаточное число, наименьшее передаточное число.
  1. Автомобиль, оснащенный вариатором, двигается легко и без скачков. При разгоне такая машина напоминает движение электромобиля или электрического подъемника. Увеличение скорости сопровождается незначительным повышением шума.
  2. Благодаря вариатору автомобиль легко обгоняет конкурента с аналогичным по мощности мотором, но с коробкой автомат. Это объясняется экономией времени, которое требуется на ступенчатое переключение передач, пусть и в автоматическом режиме.
  3. Автомобиль с вариатором не заглохнет на перекрестке и не покатится под уклон. При любых условиях он начнет плавное движение в заданном направлении.
  4. Значительная экономия топлива вследствие плавного увеличения скорости и торможения. Здесь же стоит упомянуть и об экологичности автомобиля.
  5. Управление электронной системой позволяет двигателю работать в щадящем режиме. При этом уменьшается износ деталей, что уменьшает число обращений в СТО.

Однако пока не устранены и недостатки вариационной передачи крутящего момента. А они достаточно серьезны.

Недостатки

  1. Вариатор пока не может применяться в автомобилях, оснащенных двигателями большой мощности (более 220-240 л. с.). А это не только грузовики, но и многие микроавтобусы, а также легковые автомобили. Ограничение связано с такими слабыми местами вариатора, как ремень (в клиноременном устройстве) и колесо с роликом (в тороидном варианте), на которые оказывается давление около 10 тонн.
  2. Стоимость жидкости, заполняющую трансмиссию, дороже аналогичных продуктов для АКПП. Вдобавок ее нельзя заменить аналогом из другого авто.
  3. Наличие большого числа датчиков негативно влияет при исчезновении контакта или при выходе из строя хотя бы одного элемента. В итоге все может закончиться аварийной остановкой автомобиля.
  4. Ремонт вариатора обходится дороже, чем коробка автомат. Это объясняется отсутствием достаточного числа специалистов и сложностями с поступлениями запасных частей.

Первые владельцы машин с новыми трансмиссиями успели оценить их работу. Некоторым автомобилистам новый способ передачи крутящего момента идеально подходит. Кому-то не нравится чувствительность (или ее отсутствие) вариатора. Из-за этого автолюбитель опасается проезжать перекресток. А некоторые водители хотели бы поскорее сесть за руль грузовика, оснащенного передовой трансмиссией.

Несмотря на многие недостатки вариатора, этот тип трансмиссии является самым передовым и совершенным. Даже при сравнении с автоматическими коробками он остается в выигрыше. Простота конструкции, лучшая динамика разгона, плавная езда, меньший расход топлива - вот основные преимущества вариатора. Ближайшее будущее сулит этой трансмиссии увеличение распространения у автопроизводителей и значительную популярность в среде автомобилистов.

Буду благодарен, если поделитесь этой статьей в социальных сетях или напишите комментарий:

Правила комментирования