Что такое вариатор на машине и как он работает?

Важнейшим элементом трансмиссионной конструкции автомобиля является коробка передач.Что такое вариатор на машине  

Скоростной режим автомобиля меняется за счет передающей на колеса автомобиля мощности двигателя, которая, в свою очередь, происходит за счет изменения крутящего момента.

Вторым важным предназначением коробки передач является разъединение крутящего момента двигателя от трансмиссии во время стоянки или при инерционном движении.

Стоит сказать, что в случае с механическим переключением скоростей эту функцию выполняет не коробка, а педаль сцепления.

Виды коробок передач подразделяются на четыре основных вида:

  • механическая – многоступенчатый механизм, предусматривающий ручное переключений скоростей;
  • автоматическая – переключение ступеней происходит автоматически, за счет заменяющего сцепление гидротрансформатора;
  • роботизированная – изготовленная на основе механической коробки передач, но с автоматическим управлением;
  • вариаторная – бесступенчатый тип механизма, для которого характерно плавное изменение крутящего момента.

Самым интересным преобразователем момента для конструкторов является именно последний вид.

Что такое вариатор?

Первое работоспособное транспортное средство с таким типом элемента трансмиссии появился в 1950-х годах в серийном выпуске марки DAF. В настоящее время считается одним из новых, но перспективных способов управления переключением скоростей.

Вариатор – это бесступенчатый тип трансмиссии, характеризующийся плавной сменой передаточного числа. Выбирая наиболее оптимальное число с учетом внешней нагрузки и оборотов двигателя, вариатор даёт возможность наиболее эффективно использовать мощность мотора. Говоря простыми словами, вариатор – это коробка переключения, отличающаяся отсутствием передач как таковых.

Конструкция вариатора

Общий механизм вариаторной КПП подразумевает включение следующих элементов:

  • вариаторная передача;
  • механизм, обеспечивающий передачу крутящего момента и разъединение коробки от двигателя (для нейтрального положения);
  • механизм заднего хода
  • система управления.

Выделяют три основных типа устройства вариатора:

  • клиноременной;
  • тороидный;
  • цепной.

Клиноременной вариатор – самый популярный тип конструкции, состоящий из одной или двух ременных передач. Он состоит из двух шкивов, каждый из которых представляет собой пару конусов, между которыми зажимается клиновый ремень. Отсюда и название этого типа радиатора.

Ремень клиновидной формы выбран не зря – в разрезе он представляет собой трапецию и вклинивается между шкивами своими боковыми поверхностями. Это обеспечивает его долговременную работу, ведь даже при износе боковин ремень не теряет сцепки со шкивами, а только глубже врезается в них.

Устройство тороидного вариатора отличается тем, что изменение передаточного числа происходит за счет положения роликов, из которых он состоит.

Кроме роликов, тороидный механизм состоит из дисков, которые этими роликами обкатываются. И если у клиноременного вариатора слабое место, наиболее подверженное износу – боковые поверхности ремня, то у тороидного – это точка контакта диска и роликов. И в том, и в другом случае эти места испытывают большую нагрузку, что и является причиной того, что вариаторы не устанавливают на большие двигатели.

Цепной вариатор имеет по сути то же устройство, что и клиноременной, только вместо ремня используется цепь, которая состоит из пластин, соединенных между собой осями.

При передаче крутящего момента цепной вариатор несет наименьшие потери, и, как следствие, высокий коэффициент полезного действия.

Разгонная динамика вариатора

Как работает вариатор на машинеОдним из главных преимуществ вариаторной коробки перед автоматической является её более высокая разгонная динамика, обусловленная тем, что обороты постоянно находятся в максимальной зоне крутящего момента. У разгона автомобиля с вариатором есть ряд характерных особенностей.

При нажатии на педаль газа двигатель набирает обороты, практически не двигаясь, а начало движения машины происходит без рывков и провалов.

Программа вариатора сама определяет, на каких оборотах начинать разгон; на агрегатах нового поколения эта цифра составляет 4500 оборотов в минуту.

При резком нажатии обороты становятся в оптимальную зону сразу, таким образом, водитель автомобиля самостоятельно управляет частотой оборотов двигателя.

Стоит отметить, что хорошей разгонной динамики при плохой стартовой быть не может, поэтому дальнейшее перемещение машины во многом зависит от того, на каких оборотах двигателя вариатор даёт автомобилю движение.

Эмуляция ручной коробки на вариаторе

Вариатор заставляет двигатель работать в номинальном режиме, поэтому рычащего звука мотора у автомобиля, оснащенного вариаторной коробкой, не услышишь. Для тех, кого не устраивает данный факт, предусмотрена установка ручного эмулятора.

Ручной режим даёт возможность повышать или понижать передачи, но если на автоматической коробке передач команда переключения – это прямая команда, то на вариаторе принцип действия абсолютно другой. Это объясняется отсутствием фиксированных передач.

На фронтальной панели автомобиля отображается конкретная цифра, являющаяся условным показателем передачи. Водитель переключает ручку скорости, но, несмотря на это, цифра меняется автоматически.

Такой вариант переключения предусматривает безопасность работы мотора и трансмиссии, не давая повышением оборотов перегреть его. То же самое характерно и для сброса оборотов – автоматическое переключение вариатора не даст двигателю заглохнуть.

Стоит уточнить, что разгон автомобиля в ручном режиме, хуже, чем в автоматическом. Ухудшение происходит за счет того, что стрелка тахометра плавает от минимума к максимуму, не обеспечивая непрерывной тяги двигателя, как в автоматическом режиме.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что ручная эмуляция на вариаторной коробке предусмотрена для тех, кто привык к ручному управлению, и только. Никаких полезных свойств работе вариатора она не придаёт, а скорее, наоборот, ухудшают некоторые показатели.

Исходя из вышеизложенного, можно выделить ряд особенностей, характерных для вождения автомобиля, оборудованного вариаторной КПП:

  1. Вариатор на машинеНевозможность резкого старта. Работу вариатора можно сравнить с броском катапульты – сначала её оттягивают, а потом происходит резкий рывок, и автомобиль едет.
  2. Плавность разгона и торможения – в принципе, это можно отнести к любой КПП. Если машина дергается, рывки при движении способствуют более быстрому износу рывка или дисков, в зависимости от устройства механизма.
  3. Езда по бездорожью. Для вариаторных КПП характерно минимальное использование машины в сельской местности, для частой эксплуатации по проселочным дорогам такие коробки просто не приспособлены.
  4. Езда по скользкому дорожному полотну. Противоположно предыдущей особенности, езда по мокрому/скользкому асфальту наоборот, более удобна и безопасна. Эту безопасность даёт постоянное присутствие тяги и отсутствие рывков при переключении.
  5. Обгон. За счет того, что вариатор не сразу дает тягу на колеса, а сначала набирает обороты, ускорение автомобиля происходит чуть позже, чем с другими КПП. Поэтому при обгоне, когда нужно максимально ускорить машину, рекомендовано нажатие на акселератор немного заранее, буквально за полсекунды до начала предполагаемого маневра.
  6. Буксировка автомобиля. Транспортные средства, оборудованные вариатором, категорически не рекомендовано буксировать, это провоцирует повышенный износ шпицевых соединений, что, в свою очередь, может привести к ремонту агрегата. Буксировка губительно действует на вариаторный аппарат, поэтому лучше воспользоваться эвакуатором.
  7. Работа датчиков. Отдельное внимание при вождении автомобиля с такой коробкой стоит уделить функционированию датчиков контроля. От их правильной работы зависит правильный функционал агрегата. Датчик контроля скорости может привезти к серьезной поломке, так как его отключение провоцирует систему на экстренное торможение двигателем. Это происходит потому, что ремень в случае отказа датчика скидывается в среднее аварийное положение.

Резюмируя особенности управления транспортным средством, оснащённый вариаторной коробкой, можно выделить ряд плюсов и минусов, характерных для неё.

Преимущества вариатора:

  • постоянная оптимальная работа двигателя;
  • экономичность – средний расход топлива на ВКПП меньше чем на механической коробке. Экономия особенно хорошо проявляется при работе круиз-контроля на трассе;
  • динамичный разгон автомобиля;
  • дополнительная безопасность;
  • легкость в управлении, а также максимальный комфорт и плавность хода.

Недостатки вариатора:

  • невозможность работы на двигателях высокой мощности. Вариаторами оснащаются автомобили с предельным показателем тяги 200 лошадиных сил;
  • спортивный дрифт или гонки недоступны на машине с вариаторной коробкой. Сюда также можно отнести и такой недостаток, как невозможность резкого старта;
  • повышенная цена и дорогостоящий ремонт;
  • однообразное гудение двигателя, которое по вкусу не каждому автовладельцу.

Список современных автомобилей, оснащенных подобной коробкой переключения скоростей довольно длинный и постоянно пополняется. Среди них можно выделить такие марки как Audi (характерен для переднеприводных моделей), многие модели Mersedes, Toyota RAV-4, Nissan Qashkai, Х-trail, некоторые из модификаций Lanser.

Один из самых часто задаваемых вопросов на автомобильных форумах касается переустановки вариатора на машину, когда его ставят взамен автомату.

Что делать, если после установки вариатора автомобиль не едет?

Скорее всего, дело в масле, которое после переустановки подлежит обязательной замене.

Кроме того, причиной может стать не поступление тока на коробку либо ошибка коробки передач, справится с которой только специалист в данной области.

В любом случае, при покупке автомобиля с вариаторной КПП необходимо сразу найти хорошего автомастера, специализирующегося в ремонте подобных агрегатов.

Автомобиль с вариаторной коробкой подойдёт, в первую очередь тем, кто рассчитывает на экономное спокойное вождение и любит комфорт в управлении.

С каждым годом они становятся все популярнее, несмотря на то, что на них по-прежнему смотрят с опаской. Легенды о ненадежности и непригодности к ремонту скоро станут старыми неинтересными сказками, и при выборе автомобиля вариатор скорее будет плюсом, чем минусом комплектации.

Вариатор – это совершенно иная система, имеющая ряд конструктивных и серьёзных отличий от классической коробки «автомат».

Бесплатная консультация юриста

Оставить комментарий

очиститьОтправить

Нажимая "Отправить" вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности