Главная 24 Как все устроено 24 Устройство вариатора и принцип работы

Устройство вариатора и принцип работы

С каждым годом в автомобильной отрасли происходят существенные изменения: разрабатываются все новые устройства и аппараты для облегчения вождения и улучшения качества поездки. Постепенно все общепринятые приборы заменяются наиболее удачными изобретениями. Не стала исключением и всеми известная коробка передач.

Если вы страстный автолюбитель, то наверняка не раз сталкивались с названием – бесступенчатый вариатор. Эта новинка наших дней была придумана много лет назад. Еще одаренным Леонардо да Винчи в 1490 году. Но воплотить ее в жизнь смогли только в 1950 годах. Первым легковым автомобилем с такой трансмиссией стала 600-я модель от фирмы «DAF». В ней установили вариатор под названием «Variomatic», затем эстафету перехватила компания «Volvo». Сейчас многие автомобильные компании стали поставлять на рынок свои автомобили именно с такой трансмиссией.

Устройство вариатора и принцип работы

Механическая коробка (МКПП) имеет пять скоростей, автоматическая (АКПП) – восемь, а вариатор обладает неограниченным количеством передач. Но это не главная разница. Для уяснения ситуации, немного опишем принцип действия двигателя, чтобы понять, в чем удобство использования вариатора.

Итак, в привычных ступенчатых коробках передач есть существенный недостаток – они имеют фиксированные передаточные числа, которых на дороге порой недостаточно. Даже при езде по абсолютно ровной поверхности двигатель должен, разгоняясь преодолевать внешнюю нагрузку – силу инерции, а затем, достигая идеального соотношения количества оборотов и передаточного числа, он набирает скорость. А после этого передача становится низкой. Для ее повышения необходимо использовать большее количество ступеней, а в коробках передач их заложено определенное количество. Да еще при переходе на каждую из них происходит рывок. Поэтому возникло решение убрать ступени трансмиссии. В результате получили вариатор. Он представляет собой идеальный вариант, в котором смена скоростей происходит плавно без скачков.

Этот аппарат постепенно изменяет крутящий момент на ведомом и ведущем диске. Он начинает свое движение плавно, в отличие от других коробок передач. Авто, оснащенное им, ведет себя так, как будто на нем стоит мощный электродвигатель. Скорость машины увеличивается плавно, без постороннего шума. Из-за того, что вариатору не требуется переключения передач, авто с ним набирает скорость быстрее, чем с другими КПП.

Устройство вариатора и принцип работы

К тому же автомобиль с вариатором намного проще в управлении. С ним под силу справиться даже начинающему автолюбителю, так как такой вид трансмиссии не реагирует на манеру вождения водителя и не способен заглохнуть. Даже при стремительном разгоне двигатель работает очень тихо, по сравнению с другими коробками. Если полностью притопить педаль газа, то произойдет молниеносное ускорение автомобиля без характерного «рычания».

Некоторым не нравиться, что мотор никак себя не проявляет при смене скорости, но это непривычно тем, кто привык ездить на автоматике или спортивных машинах, где «рёв» добавляет адреналина водителю.

Эта трансмиссия обладает большими возможностями, это подтверждает и тот факт, что до 1994 года на гонках болидов Формулы-1 ее нельзя было использовать.

Ведущие автомобильные производители наладили выпуск моделей вариаторов, создаваемых на своем предприятии, а чтобы выделить их из основной массы каждая фирма дала определенное название изобретению. Бесступенчатая КПП «Lineartronic» была разработана Subaru, «Multimatic» производит Honda, Autotronic — Mercedes-Benz, Multitronic — Audi, а «Multidrive» — Toyota. Некоторые фирмы выпустили по два варианта вариатора:

  • «X-Tronic» и «Hyper» от Nissan;
  • «Ecotronic» и «Durashift CVT» — творения от Ford

Чтобы автолюбителям сразу было понятно, что на машине стоит вариатор ему присвоили обозначение CVT. В ней зашифровано три слова – постоянно изменяющаяся трансмиссия (Continuously Variable Transmission).

Бесступенчатая коробка плавно изменяет крутящий момент в заданных промежутках регулирования. Это достигается за счет ее особой конструкции, которая состоит из следующих компонентов:

  • вариатора;
  • механизма сцепления;
  • аппарата для передачи реверса;
  • процессора с исполнительным устройством.

В качестве автоматического сцепления выступают разные виды устройств. Без них крутящий момент сразу же передавался бы на колёса, а так указанный узел будет отвечать за плавную передачу движения. Сцепление может быть:

  • центробежным – технология «Transmatic»;
  • мокрым многодисковым – представители «Multimatic» и «Multitronic»;
  • электромагнитным — вариатор «Hyper»;
  • гидротрансформаторным.

Последний вид применяется на большинстве авто. Он обеспечивает плавную работу двигателя без рывков и продлевает жизнь вариатору. На высоких оборотах входит в режим полного зацепления, при котором исключается проскальзывание. Но часть его мощности может уходить в нагрев. А бывают случаи, что он перегревается, об этом становиться известно по зажигающейся красной лампочке на приборной доске.

Устройство вариатора и принцип работы

Работа вариатора осуществляется с помощью электронного блока. Он отвечает за следующие функции:

  • управление сцеплением;
  • изменение передаточного отношения между валами вариатора;
  • контролирование работы планетарного редуктора;
  • обеспечение действия реверсивного аппарата.

К электронному блоку передается информация от множества датчиков. Поэтому его работа взаимосвязана с показателями оборотов двигателя, давления в шинах, ABS и т. д. Сбор информации фильтруется в аппарате, и он автоматически настраивается на нужное передаточное число.

Но вариаторы не могут самостоятельно производить задний ход авто, поэтому для этих целей предусмотрен планетарный редуктор. Принцип действия, которого схож с работой в автоматической коробке.

Водитель при управлении транспортом с CVT проделывает практически те же действия, что и при использовании АКПП. Но они немного упрощаются, он выбирает только режим, а остальное выполняет за него удобное устройство вариатора. Также оно позволяет повторить некоторые манипуляции, возможные в привычных КПП. Например, можно зафиксировать определенное передаточное соотношение. Некоторые водители не чувствуют разгона машины, и потому относят постоянную частоту оборотов коленвала к недостаткам аппарата, но к этому надо привыкнуть и со временем удобство бесступенчатой коробки станет очевидным.

Существуют несколько разновидностей. Они отличаются между собой по своей конструкции.

Это самый распространенный агрегат. В основном он состоит из одной передачи, реже из двух. Такой вариатор имеет два шкива, которые между собой соединяются клиновидным ремнем. Один шкив ведущий, а второй ведомый. Вначале между ними закладывалась армированная резина, но затем ее заменили стальные пластины. Они способны передавать больший крутящий момент, обладают меньшим радиусом изгиба и долговечны.

Устройство вариатора и принцип работы

Конструкция шкивов состоит из двух конусовидных половин, которые имеют уклон к оси вала. Эти конструкции при движении то отдаляются, то приближаются друг к другу. Ремень не что иное, как металлическая лента, имеющая покрытие. А также встречаются варианты, когда она состоит из тросов, они являются наиболее прочными.

Устройство вариатора и принцип работы

При раздвижении шкивов лента уходит внутрь, когда они сближаются — ремень приобретает форму клина. В последнем случае радиус шкива увеличивается, а вместе с ним становиться больше и передаточное число, а в предыдущем варианте все наоборот. В промежутках между этими состояниями ремень становится прямым. Для смещения шкивов используются пружины, а также центробежная сила, создаваемая гидравлическим приводом. Он управляется электроникой, которая способна создать оптимальные условия для бесперебойной работы мотора. Водитель выбирает режим, а она настраивает работу CVT. За счет этого происходит увеличение его ресурса, снижение износа и уменьшение использования топлива.

Устройство вариатора и принцип работы

Вместо ремня в такой конструкции используется цепь. Отсюда и название вида. Звено такого устройства представляет собой несколько пластинок, которые между собой объединяются цилиндрическими осями. Они обеспечивают наименьший радиус изгиба. Цепь изготовлена из высокопрочной стали, так как при работе постоянно находится в контакте с конусовидными дисками и претерпевает сильные нагрузки. Такая работа сопровождается высокими температурами, и чтобы их снизить в вариаторе предусмотрели охлаждение жидкости в принудительном порядке.

За счет использования цепи удалось уменьшить радиус изгиба, он может быть 25 мм, поэтому такой вид вариатора имеет больший диапазон передаточных чисел. Клиноцепной вид отличается от своих аналогов наибольшим КПД, но из-за этого имеет и самую высокую стоимость. Такой вариатор был впервые применен на моделях Audi.

Он не содержит ни цепи, ни ремня. Движение дисков, которые применяются вместо шкивов, происходит при помощи роликов, создающих крутящий момент между ними. Передаточное число меняется при смене положений роликов и изменением их радиусов, которые обкатывают диски. Их поворот осуществляется за счет определенных устройств. Они способны регулировать силу прижатия роликов к дискам. В каждом таком вариаторе автомобильные фирмы применяют свои устройства. Например, компания Ниссан в своем аппарате «X — Tronic» заложила гидравлический механизм, управляемый электроникой. Он перемещает ролики вверх и вниз на самые малые расстояния, а затем из-за сдвига они проворачиваются самостоятельно.

Устройство вариатора и принцип работы

Такой вид вариатора применяется реже всех, но за ним будущее.

Любое изобретение имеет какие-то недоработки, не стал исключением и CVT. Его слабые стороны пытаются устранить, а пока они существуют, стоит о них знать:

  1. Такие коробки передач не устанавливают на мощные авто, хотя уже есть несколько экземпляров именно с ними.
  2. Ремонт CVT требует больших материальных затрат, и к тому же его осуществляют не на всех СТО. Очень сложно найти специалиста, который бы хорошо разбирался в устройстве данного типа.
  3. Работа вариатора зависит от показаний множества датчиков, и если вдруг выйдет из строя хотя бы один из них, то это может привести к неправильной работе всей системы трансмиссии.
  4. Такой аппарат требует заполнения внутренней его части специальной жидкостью, которая отличается высокой стоимостью в сравнении с аналогами, предназначенными для АКПП. А также ее уровень необходимо постоянно контролировать.
  5. Трансмиссия испытывает большие нагрузки.
  6. С данной коробкой передач существуют определенные ограничения по буксировке автомобилей, а также при использовании прицепов.

Неисправности вариатора

Но машина с вариатором имеет множество существенных преимуществ:

  1. Удобство поездки на автомобиле с бесступенчатой КПП.
  2. Плавность движения машины – стремительный разгон и торможение не вызывает рывков, как при использовании других коробок передач.
  3. Стабильность показателей при достаточно продолжительном движении.
  4. За счет оптимальной нагрузки на двигатель и продуманности работы автомата происходит существенная экономия топлива.
  5. Уровень вредных веществ, создаваемых отработанными газами ниже, чем в автомобилях с АКПП И МКПП.
  6. Безопасность езды на обледенелых дорогах, так как вариатор исключает пробуксовку колес.
  7. Электронное управление работой двигателя увеличивает срок его износа, предотвращает от частых ремонтов.
  8. Авто с вариатором ездит намного тише, чем с обычными коробками.

С каждым годом все больше автопредприятий ставят на свои модели CVT. При этом постоянно улучшая их характеристики и внедряя в агрегаты новые технологии. Одним из последних изобретений является общее детище компании Nissan и JATCO — облегченный и уменьшенный вариатор. Он выполнен в виде аппарата клиноременного типа совмещенного с новой коробкой передач. Данный вид отличается своими серьезными характеристиками:

  • имеет наибольшее передаточное число. Его диапазон увеличен на двадцать процентов от обычного вариатора, поэтому он способен быстрее набирать скорость и тормозить. Это число 7.3:1. Оно выше, чем на автоматической коробке передач с семью ступенями;
  • масса нового изобретения уменьшена на 13%;
  • оснащен ASC. Эта система подбирает наилучшее передаточное число во время движения, при разгоне и торможении.

Устройство вариатора и принцип работы

Вариатор фирмы JATCO

Сейчас представители компании «Porsche» подтверждают, что ведут разработки по совершенствованию вариатора. Они улучшают характеристики комфортности поездки, разгона и торможения. Увеличивают КПД и уменьшают расход топлива. Хотят сделать такой вариант бесступенчатой трансмиссии, при котором вариатор станет схож с 8-ми ступенчатой АКПП.

Стремление усовершенствовать вариатор и проводимые новые разработки его видов еще раз доказывают, что за ним будущее. Возможно, скоро он полностью заменит привычные механизированные, роботизированные и автоматизированные коробки передач. В особенности делается упор на его гибридные виды, при которых мотор будет работать в оптимальном режиме, а получаемая энергия будет сохраняться в накопителе, а затем расходоваться на движение авто.

О admin

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Check Also

Датчик уровня масла в двигателе: где находится, принцип работы, схема (G266)

Можно ли еще удивить кого-то тем фактом, что некоторые автомобили не имеют щупа для проверки количества масла в двигателе? На таких автомобилях роль щупа исполняет ...

Как быстро выучить пдд, легко запомнить билеты пдд

Наличие водительского удостоверения открывает множество возможностей: расширяет перспективы в поиске работы; всегда можно подменить друга за рулем в дальней поездке; взять машину напрокат и, наконец, ...

Сайт обо всем

Адаптивное освещение: что это, как работает? Устройство AFLS

Системы автоматического подстраивания света фар под дорожную обстановку помогает не только сделать ночные поездки более комфортными для водителя, но и снизить аварийность в темное время ...

Зазор между электродами свечей зажигания: измерение, регулировка

Зазор между электродами свечей зажигания: измерение, регулировка Работа двигателя внутреннего сгорания во многом зависит от состояния свечей зажигания. Они отвечают за своевременность воспламенения топливной смеси ...

Как удалить воду из бензобака?

Удаляем воду из бензобака Откуда вода берется в бензобаке Признаки наличия Чем опасна вода в топливном баке Способы удаления Предотвращения попадания Наличие воды в бензобаке ...

Подвеска автомобиля — все, что нужно знать о ней автовладельцам

Подвеска автомобиля — все, что нужно знать о ней автовладельцам Подвеска автомобиля — все, что нужно знать о ней автовладельцам 1. Подвеска автомобиля: все самое ...

Масляный насос: устройство, принцип работы, типы

Поговорим о сердце любого двигателя внутреннего сгорания – маслонасосе. Именно масляный насос нагнетает давление в системе смазки, позволяя смазывать трущиеся пары, отводить тепло и продукты ...

Подогрев руля: установка комплекта своими руками

В зимнее время года даже исправная система отопления салона автомобиля не способна обеспечить приятные тактильные ощущения от рулевого колеса. Исправить ситуацию может подогрев руля. Рассмотрим ...

Все автомобильные науки на одном сайте — Part 146

Представь себе ситуацию: приходит начинающий «Шумахер» в контору, торгующую компонентами для тюнинга, закупает кованые поршни, злые распредвалы, форсунки от Porsche, бензонасос от GT-R, турбину… Тратит ...

Езда с активным круиз-контролем: ноги в руки — журнал За рулем

В помощники беру Volvo S60, оснащенный кучей электронных ассистентов. Мне в первую очередь нужен адаптивный круиз-контроль, умеющий поддерживать не только заданную скорость, но и дистанцию ...

Фильтр тонкой очистки топлива – защита от больших проблем

Åñëè ìàøèíà íà÷èíàåò äåðãàòüñÿ íà áîëüøèõ îáîðîòàõ íà äîðîãå â ãîðó, òî ïî÷òè îäíîçíà÷íî, ÷òî åé ìàëî òîïëèâà. Ñêîðåå âñåãî, ýòî ïðîèñõîäèò èç-çà òîãî, ÷òî ...

Реле топливного нососа

Как проверить топливный насос, диагностика неисправностей Владельцы автомобилей с большим пробегом нередко сталкиваются с таким явлением, как упавшее или полностью отсутствующее давление в топливопроводе. Причины ...

Как проверить вакуумный усилитель тормозов: принцип работы, устройство

Устройство и принцип работы вакуумного усилителя тормозов и как его проверить Сегодня продукция автомобильной промышленности является высокотехнологичной и скоростной. Поэтому для лучшего торможения на всех ...

Редукционный клапан масляного насоса, для чего нужен, как работает, как проверить и заменить

Редукционный двигатель масляного насоса: устройство и ремонт неисправностей Бесперебойная работа автомобильного двигателя зависит от множества факторов: качества топлива, системы вентиляции и охлаждения устройства. Нельзя забывать ...

Вибрация руля на скорости и при торможении, причины

Причины появления вибрации руля на скорости и при торможении Приветствую вас друзья на сайте ремонт авто своими руками. Хороший водитель сразу же заметит изменения в ...

Принцип работы и схема подключение генератора

Самая основная функция генератора – зарядка батареи аккумулятора и питание электрического оборудования двигателя. Генератор – механизм, который превращает механическую энергию в электрическую. Генератор имеет вал, ...

Что такое и как работает автомобильный иммобилайзер

Иммобилайзер — надежная система защиты автомобиля от угона Иммобилайзер – это охранное устройство автомобиля. Его задача – защита транспортного средства от угона путем блокировки (разрыва) ...

Резонатор глушителя: устройство, принцип работы, ремонт

Резонатор глушителя: устройство, принцип работы, ремонт При езде на автомобиле каждый механизм во время работы издает громкие звуки. В некоторых случаях звуки бывают сильные и ...

Как устроена подвеска современного автомобиля простыми словами

Ïîäâåñêà àâòîìîáèëÿ – ýòî ñîâîêóïíîñòü ìåõàíèçìîâ, êîòîðûå îáåñïå÷èâàþò óïðóãóþ ñâÿçü ìåæäó ðàìîé (èëè êóçîâîì) è ìîñòàìè èëè êîëåñàìè ìàøèíû, óìåíüøåíèå äèíàìè÷åñêèõ íàãðóçîê íà êîëåñà è ...

Автомобильные предохранители: виды и типы, почему перегорают, как вытащить и проверить

Половина неисправностей электрооборудования автомобилей связана с предохранителями. Их количество в машине может быть больше ста. Водитель должен знать виды автомобильных предохранителей, их назначение, способы проверки ...

Койловеры что это такое? Делаем спортивную подвеску – своими руками, Автоблог

Койловеры что это такое? Делаем спортивную подвеску – своими руками Не успели мы разобраться с таким понятием как даунпайп, как наши народные тюнеры нашли новую ...

Иридиевые свечи зажигания: срок службы, цена, какие лучше купить

Ряд проблем, сопровождающий работу свечей зажигания, вынуждал производителей совершенствовать продукцию. Одним из решений стали иридиевые свечи. Среди основных трудностей насчитывались: Со временем попытки изменить принцип ...

Торсионная подвеска: принцип работы, видео

Автомобильная подвеска – это система, соединяющая колеса с рамой или несущим кузовом автомобиля. Она состоит из элементов упругости, узлов, направляющих ход колес (шарнирно закрепленных рычагов, ...

Жидкое стекло для авто: как покрыть, выбрать, цена, отзывы

Все без исключения автолюбители хотят видеть свой автомобиль чистым, аккуратным и ухоженным. С помощью современных технологий полированияэто стало возможным. Еще совсем недавно на прилавках автомагазинов ...