Что значит вариаторная коробка передач: Вариатор: особенности и специфика устройства

Содержание

Что такое вариаторная коробка передач: особенности, фото- и видеообзор

Вариаторная коробка передач  – это специальная механическая конструкция, предназначенная для передачи усилия двигателя бесступенчатым способом к колесам. В определенном значении ее можно назвать АКПП работающим по абсолютно иной схеме.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Что это такое?

Многие автолюбители, приобретая новый авто, просто не знают, что такое вариатор на машине и вообще, где он находится. Поясняем — вариатор это КПП, которая отличается отсутствием ступеней. Подобный принцип действия вариатора дает возможность ему использовать мощность двигателя предельно действенно. Равным образом увеличивается динамика авто и уменьшается расход горючего, а также продлевается срок его службы.

Какой принцип ее работы?

Схема работы вариаторной трансмиссии

Принцип работы вариатора был изобретен Леонардо да Винчи еще в пятнадцатом столетии. Первый автомобиль с такой КПП был выпущен в пятидесятые года двадцатого столетия. Устанавливалась она тогда на автомобили очень редко и срок её службы был небольшой. Широко начала применяться только в наши дни, когда инженеры довели ее устройство практически до совершенства.

Конструктив

Вариаторная КПП состоит из следующих узлов и механизмов:

  • вариаторная передача;
  • узел, задачей которого является разъединения двигателя с вариатором, для нейтральной передачи;
  • система управления;
  • механизм заднего хода.

    Схема вариатороной КПП автомобиля: привод насоса, гидротрансформатор, дифференциал, ремень, ведомый диск, вторичный вал, передача заднего хода, ведущий диск и первичный вал.

Теперь расскажем подробней об устройстве вариатора. Коробка вариатор установленная на машине может быть, клиноременного или тороидного типа.

Бесступенчатый клиноременный вариатор

Клиноременный, как видим на фото, располагает парой шкивов, находящимися на двух осях. Соединяются они с помощью специального клиновидного ремня. На них находятся конусные диски, повернутые друг к другу собственными вершинами.

Схема клиноременной вариаторной коробки

Если будет изменено расстояние меж дисками, то соответственно и диаметр шкива будет меняться. В случае полного соединения дисков, он максимален, в обратном случае он будет минимален. Вот и получается, что в случае равномерного изменения расстояния меж дисками ремень станет передавать на ведомый шкив различное передаточное число.

Схема и принцип работы тороида

В случае с тороидным КПП цепь или ремень полностью отсутствуют. В нем находится 2 вала, как показано на фото, которые расположены на двух параллельных осях и располагают круглой поверхностью. Между валами зажаты специальные ролики, которые и осуществляют передачу вращающего момента. Передаточное число меняется благодаря одновременной смене положений этих роликов. Сразу заметим, что коробка такого типа применяется намного реже, нежели клиноременная. В первую очередь, это связано с намного более сложным процессом её производства.

Срок службы

Как правило, практически для всех коробок с вариатором ресурс установленный производителем, не больше 200 000 километров пробега, но с каждой новой моделью он увеличивается. Привести в негодность вариаторную коробку, как и двигатель, можно и намного раньше, например, пробуксовывая в грязи, постоянно переключать селектор из положения D в положение R и обратно. Сначала могут в устройстве не выдержать подобного ленты, которые начинают вытягиваться, а зазоры меж пластинами существенно увеличиваются. Поскольку усилие сжатия конусов достаточно большое, то и неестественно повернутую пластину они смогут выдавить очень легко. В результате ремень начинает разрушаться засоряя при этом гидроблок.

Основные рекомендации для нормальной работы коробки

  • Постоянно следите за уровнем масла в КПП и вовремя меняйте его. Этим вы продлите срок её службы.
  • В зимнее время старайтесь сильно не перегружать трансмиссию в начале движения, а также в случае буксировки и плохой дороги. Этим вы можете существенно снизить срок её службы.
  • Постоянно проводите проверку разъемов и проводки на обрывы, наблюдайте за функционированием всех приборов.
  • Если во время движения происходят какие-то неполадки, значит нужно сразу остановить автомобиль и осмотреть все основные узлы автомобиля: мотор, свечи, систему питания. Незамедлительно необходимо провести диагностику всех устройств для определения неисправностей. Не стоит заниматься ремонтом КПП самому. Такое недопустимо, для этого обратитесь к профессионалам.

Видео «Работа вариаторной трансмиссии»

Видео, в котором наглядно продемонстрировано как работает вариатор автомобиля.

Из нашей статьи вы узнали как устроен вариатор на автомобиле. У вас, наверное, остались вопросы и вы их можете задать внизу в комментариях.

плюсы и минусы вариаторной коробки передач на авто, надежность и что такое CVT

Вариаторная бесступенчатая коробка передач поддерживает двигатель в необходимом тонусе и регулирует потребление топлива, позволяя хорошо сэкономить. За счет отсутствия ступеней, трансформация передаточного числа происходит плавно и без рывков. Плюсы и минусы вариатора, а также чем он лучше других КПП, мы рассмотрим далее в статье.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Принцип работ

Вариативная КПП делится на несколько типов:

  • цепные;
  • клиноременные;
  • тороноидальные.

Тороноидальные не так популярны, как клиноременные, в основном потому, что устанавливаются на заднеприводные и полноприводные автомобили, у которых двигатель находится продольно.

О коробке вариатор и сколько она служит, узнаем из видеоролика Вести РФ.

В настоящее время клиноременный вариант – самый популярный тип вариаторной коробки передач. Суть качественного ремня в том, что в разрезе он приобретает вид трапеции и вклинивается в шкив боковыми поверхностями. Чтобы понять устройство на основе работы этого ремня, представим перед собой две похожие трубки, которые находятся рядом в вертикальном положении. Если скрутить их друг с другом резинкой и начать крутить одну трубку, вторая повторит движения первой, причем подстраиваясь под ту же скорость, которой следует первая трубка.

Что такое коробка передач CVT и в чем заключается ее надежность, узнаем из видео Artur Bogomolov.

Если одну из двух деталей заменить трубкой большего размера, тогда их скорость будет заметно различаться: трубка с большим диаметром будет вращаться медленнее, что в целом нарушит ритм их слаженной работы. В этом и заключается принцип действия коробки передач: цилиндры постоянно изменяют свой размер, и за счет этого происходит работа.

Галерея «Типы вариаторных КПП»

На картинках можно увидеть виды коробок переключения передач.

В составе КПП находятся конусообразные шкивы, которые «смотрят» друг на друга острыми концами и упираются в клиновидный ремень. Конусы сходятся и расходятся, изменяя размер поверхности шкивов. Когда они отстраняются друг от друга, ремень приобретает горизонтальное положение, становясь ребрами, и проваливается в середину шкива, охватывая меньший радиус его размера.

Если концы встречаются, ремень натягивается и охватывает больший радиус шкива. Работу шкивов тщательно контролирует гидравлическая система. Она наблюдает за тем, чтобы концы конусов равномерно сходились и расставались. Как в случае с примером, где фигурировали трубки, один из конусов является ведущим, а второй ведомым. Один шкив находится на основном валу, который идет от мотора. Второй шкив идет на валу от колес автомобиля.

Благодаря работе шкивов и их удобному расположению, получается бесступенчатая трансмиссия. Передаточное отношение имеет обширные «горизонты». Когда мы сдаем на машине назад, вариатор активирует узел, который задает кружение выходного вала в обратном направлении. Плюсы и минусы вариатора CVT в машине узнаем ниже.

Вариатор фирмы JATCO

Основные достоинства и недостатки

Начнем с плюсов и выясним, чем лучше вариатор:

  1. Рывки и скачки для его конструкции не характерны. В то же время он разгоняется быстрее, ведь КПП вариатор бесступенчатый, и им легче управлять.
  2. Автомобиль, оснащенный вариатором, не заглохнет на светофоре в пробке и не станет барахлить на подъеме, ведь он плавно трогается с места.
  3. Его особенности – 2 педали и простота управления.
  4. Не шумит и не издает рычащих звуков.
  5. Экономнее относится к топливу и это связано с равномерным разгоном и ходом.
  6. Для водителей, которые заботятся об окружающей среде, вариатор отличное решение, потому что это экологическая трансмиссия. Она не выпускает в воздух столько ядовитых испарений, сколько механика и автомат.

Чем плох вариатор на авто?

  1. Большие обороты на ХО для вариаторной коробки позволительны только на короткий срок. Долго так ехать невозможно.
  2. Езда на вариаторе подразумевает покупку специальной жидкости для качественной работы клиновидного ремня. Значит, на жидкость такого типа придется раскошелиться, да еще и отыскать ее проблема.
  3. Если не соблюдать условия, в которых вариатор хорошо себя чувствует, это приблизит время его смерти. А как следствие – дорогостоящий и длительный ремонт.

К поломкам может привести пагубное влияние автолюбителя. Если не проходить плановый техосмотр, это гарантирует проблемы, которые потом выльются в денежные растраты.

Автомобильный вариатор и его плюсы и минусы освещены в ролике от канала АВТОСАЛОН.

Разрыв и другие повреждения ремня – все еще № 1 в списке поломок вариатора.

Чтобы избежать неприятностей, нужно всегда помнить:

  1. Резкое вдавливание педали тормоза в пол почти всегда гарантирует появление трещинок на ремне.
  2. Если постоянно инициировать внезапные торможения, в итоге ремень протрется и лопнет.
  3. Если в клеммах будут нарушены контакты, это приведет к ошибкам в работе узловой системы, и как следствие – повлияют на вариатор.
  4. Когда автомобиль находится в нейтральном положении и вдруг совершает ритмичные покачивания, возможно проблема в электропроводке. Даже микроскопический разрыв жгута приведет к проблемам в вариаторе.
  5. Симптом вышедшей из строя вариаторной коробки передач – аромат гари в салоне.

Минусы вариатора Митсубиси осветит автор видео Александр Степанов.

Чем вариатор отличается от других видов трансмиссий?

Самая популярная КПП – механика. Она состоит из трех валов (ведущий, промежуточный и зависимый), если машина заднеприводная, а двигатель находится в продольном положении. В случае с передним приводом у коробки насчитывается два вала: входящий и выходящий.

В классике переключение контролируется гидроблоком, а в современных вариантах – электроникой.

КПП автомат имеет несколько возможностей передвижения:

  • экономная езда;
  • обычная езда;
  • спортивная езда.

Классика зарекомендовала себя надежностью. Такая коробка передач выжимает без проблем до 400 тысяч км пробега. Условие – правильная эксплуатация. Как и с другими вариантами КПП, в радиатор нужно заливать качественную ОЖ. Среди автоматических коробок передач есть вариант с ручным переключением, которое так любят многие автолюбители.

КПП «Робот» — своеобразный гибрид. Это механика, где передачи переключаются электроникой. Здесь есть две педали и сцепление, но нет гидротрансформатора. Эта коробка передач характеризуется рывками при переключении скоростей. Это особенно заметно на фоне вариатора, у которого нет ни рывков, ни толчков.

В последнее время на рынке появилась новинка — автомобиль, где есть два сцепления в КПП. Одно из них несет ответственность за четные передачи, другое – нечетные. Это нововведение исключило временные «провисания» робота, когда переключение передач длилось до 3 секунд.

 Загрузка …

Видео «Автомат или Вариатор»

Надежен ли в автомобиле вариатор? Или лучше коробка автомат? О плюсах и минусах трансмиссий расскажет Avto-Blogger.ru.

Как устроен вариатор — ДРАЙВ

Листая автомобильные каталоги, многие встречали такую фразу: «На автомобиль устанавливается бесступенчатый вариатор». Или могли увидеть это словосочетание в таблице технических характеристик. Что такое механическая коробка передач, знают все (кроме, разве что, американцев), к «автомату» тоже давно все привыкли (особенно американцы). А вот вариатор — зверь малоизвестный. А ведь он далеко не новинка.

Вы удивитесь, но принадлежит это изобретение не Хонде и даже не Мерседесу. Патент на вариатор был выдан в конце XIX века! Более того, первый вариатор придуман и вовсе в 1490 году. Его автором оказался добродушный бородач Леонардо да Винчи.

Первый работоспособный автомобиль с этим типом трансмиссии, правда, появился не в эпоху Возрождения, а попозже — лет через пятьсот, в 1950-х годах. Вариатор ставился серийно на автомобили DAF (в то время под этой маркой выпускались не только грузовики, но и легковушки). Потом нечто похожее начали делать и на Volvo, но по-настоящему широкое распространение вариаторы получили лишь сейчас.

По сути, вариатор (наиболее распространённое англоязычное обозначение — CVT — continuously variable transmission) — это, простите за тавтологию, вариация на тему автоматической коробки передач. И автомобиль, оборудованный им, на первый взгляд, ничем не выдаёт себя — педалей всего две и рычаг переключения режимов трансмиссии — P, R, N, D — такой же, как и у машины с традиционной АКПП. Всё привычно. Но работает вариатор совершенно по-другому. В нём нет фиксированных первой, второй, десятой передач. Попробуйте представить себе, сколько звёзд в нашей Вселенной или сколько песчинок на всех пляжах Земли вместе взятых — у вариатора передач всё равно намного больше. И «переключение» между ними происходит плавно и незаметно.

Поэтому-то здесь нет толчков при трогании и «переключении». И не зря мы написали это слово в кавычках: переключений как таковых тут и нет. Вариатор непрерывно и плавно изменяет передаточное число по мере разгона или замедления автомобиля.

Вариаторы бывают нескольких типов: клиноремённые со шкивами переменного диаметра, цепные, тороидальные… Первый тип — самый распространённый. Посмотрим, как он устроен.

Клиноремённый вариатор MINI.

Вот наглядный пример: возьмём два карандаша (цилиндра), лежащих параллельно на некотором расстоянии друг от друга. Стягиваем их резинкой и начинаем крутить один из них. Тут же начинает крутиться и второй — с той же скоростью. Но если карандаши будут разного диаметра, начинается совсем другая история — пока один из них, что побольше, сделает один оборот, второй, скажем, два.

Вариатор устроен похоже, только диаметр «карандашей» у него постоянно меняется. У него два шкива, каждый из которых сделан в виде пары конусов, обращённых острыми концами друг к другу. А между шкивами зажат клиновый ремень.

Изменяя радиус огибания ремнём ведущего и ведомого шкива, можно плавно менять передаточное отношение.

Теперь, если каждая из пар конусов может двигаться друг к другу и обратно, мы получим шкивы с переменным рабочим диаметром. Ведь при раздвижении конусов ремень, соприкасающийся с ними своими рёбрами, будет как бы проваливаться к центру шкива и обегать его по малому радиусу. А при сближении конусов — по большому радиусу.

Осталось только снабдить оба шкива системой (как правило, это гидравлика, но может быть и какой-то иной сервопривод), которая будет строго синхронно сдвигать половинки первого шкива и раздвигать половинки второго. И если один шкив находится на ведущем валу (который идёт от двигателя), а второй — на ведомом (который ведёт к колёсам), то можно организовать изменение передаточного отношения в весьма широких пределах.

Остаётся ещё добавить узел, отвечающий за изменение направления вращения выходного вала (для заднего хода), а это может быть, скажем, обычная планетарная передача. И вот готова коробка-вариатор.

Кстати, интересный вопрос — какой тут используется ремень? Разумеется, простой ремень из резины и ткани, наподобие тех, что вращают генераторы и прочее навесное оборудование, здесь не прожил бы и тысячи километров. Ремни в клиноремённых вариаторах имеют сложное устройство.

Ремень в вариаторах, как видно, никакой вовсе не ремень, а наборная металлическая лента.

Это может быть стальная лента с неким покрытием или набор стальных тросов (лент) сложного сечения, на которые нанизано огромное число тонких поперечных стальных пластинок трапецевидной формы, края которых и контактируют со шкивами. Кстати, именно таким образом удалось создать толкающий ремень, передающий мощность не только той его половиной, которая бежит от ведомого к ведущему шкиву, но и противоположной. Обычный ремень при попытке передать сжимающее усилие просто сложился бы, а наборный стальной — обретает жёсткость.

А ещё в качестве клинового ремня может выступать широкая пластинчатая стальная цепь, соприкасающаяся с конусами своими краями. Именно такой «ремень» работает в вариаторах машин Audi.

Вот такая цепь используется в вариаторах фирмы Audi.

Интересно, что для смазки цепи применяется особая жидкость, которая меняет своё фазовое состояние под сильным давлением, возникающим в месте контакта со шкивом. Благодаря этому цепь может передавать значительное усилие, практически не проскальзывая, несмотря на очень маленькую площадь контакта.

Как именно вариатор будет менять передаточное число при разгоне, зависит от выбранной программы управления. Если при разгоне на обычном автомобиле мы на каждой передаче раскручиваем двигатель, затем переходим на следующую передачу и так далее, то при наборе скорости автомобиля с вариатором мотор остаётся на одних и тех же оборотах (скажем, на оборотах, соответствующих максимальному крутящему моменту), зато плавно меняется передаточное отношение.

Это создаёт несколько странные ощущения. Жмём газ в пол, мотор выходит на большие обороты, да так и остаётся на них в течение всего разгона, воя как пылесос. Зато темп разгона — высокий, да и на переключения между ступенями время не тратится.

Впрочем, в некоторых случаях вариатор настраивают так, чтобы разгон с ним больше напоминал увеличение скорости с обычной коробкой передач, с постепенным ростом оборотов мотора.

Разумеется, при попытке заехать на холм и при замедлении авто, несмотря на нажатие педали газа, умный вариатор не оставит «включённой» высокую передачу. Шкивы для уверенного штурма высоты быстро передвинутся обратно — чтобы увеличить крутящий момент на выходе из коробки.

А ещё на некоторых машинах можно выбрать режим с несколькими «виртуальными» передачами (с 6 или даже 8), задаваемыми электроникой. Передачами, между которыми вариатор будет резко перескакивать, словно классическая коробка «автомат». Ещё в этом случае можно переключать «передачи» по собственному желанию. Как на «автомате» с ручным секвентальным (последовательным) режимом.

Таким образом, у вариатора масса достоинств. Но есть и недостатки. Например, сравнительно небольшая, по современным меркам, «перевариваемая» мощность двигателя. Не зря такие коробки начали своё шествие по миру на машинах малого класса. Да и сейчас мощные автомобили — все сплошь и рядом укомплектованы либо «механикой», либо классическими «автоматами», либо роботизированными коробками.

Правда, прогресс идёт. И тут нельзя не вспомнить рекордсменов. Скажем, на Audi A4 2.0 TFSI клиноремённый вариатор Multitronic (с цепью) без проблем справляется с потоком в 200 «лошадей».

Вариатор Audi может передавать на колёса мощность свыше двухсот лошадиных сил.

Можно возразить, что класс D — это ещё не всё. Для автомобилей представительского и бизнес-класса, и тем более для крупного внедорожника — 200 сил уже не назовёшь такой уж большой величиной. Но достижения самых современных вариаторов на этом не исчерпываются. Так, на кроссовер Nissan Murano с 3,5-литровым V6 мощностью 234 лошадиные силы ставят клиноремённый вариатор X-Tronic. Это одна из самых крупных и тяжёлых моделей, оснащённых вариатором. А что будет завтра?

Второй недостаток вариаторов — сравнительно дорогое обслуживание и ремонт, специальная, а значит, недешёвая, трансмиссионная жидкость. Ремённые вариаторы могут через каждые 100—150 тысяч километров пробега требовать замены ремня. Масло при этом стоит несколько дороже, чем для «автомата», но зато менять его можно чуть реже — ориентировочно через 40—50 тысяч километров для разных моделей автомобилей.

И всё же вариаторы получают всё большее и большее распространение на машинах самых разных классов, к тому же и стоят они, обычно, дешевле хороших «автоматов» классического типа.

Поскольку вариаторы располагают бесконечным числом передач, они позволяют двигателю работать на наиболее выгодных режимах — нужна ли нам (на светофорных гонках) максимальная мощность, или, напротив, плавность и наименьший расход топлива (при спокойной езде). Потому модели с вариаторами отличает, при прочих равных, высокая экономичность, сочетающаяся с не менее приличной динамикой.

Кстати, в последнее время наметилась тенденция к росту числа передач у классических «автоматов». В последних моделях встречается уже 8 передач (на легковой, заметим, машине). И делается это именно для сочетания высокой динамики и экономичности. Скоро увидим автоматы с десятью ступенями или даже с двенадцатью? А вот вариаторы уже находятся там, куда обычные автоматы с их переключаемыми планетарными рядами никогда не придут. Ведь число передач у вариатора бесконечно.

Что такое вариаторная коробка передач: особенности, фото- и видеообзор

Вариатор как особый вид АКПП

Вариативная или бесступенчатая автоматическая коробка передач, еще недавно считавшаяся диковинкой, все чаще предлагается в современных модификациях моделей.

Так, установка вариатора часто присутствует в новых автомобилях Ауди, Ниссан, Тойота, Хонда, Митсубиси и других ведущих автомобильных марок мира.

Давайте рассмотрим, чем же хорош вариатор, каков принцип работы данного вида АКПП и каковы плюсы и минусы в сравнении с классическим автоматом.

Даже не будучи владельцем авто с вариативной коробкой, многие просматривая автомобильные издания или таблицы, в которых собраны технические характеристики, наверняка встречали слово вариатор.

К автоматическим коробкам переключения передач все уже привыкли, а к механическим тем более. Вариатор же оказывается на слуху у большинства обывателей реже.

Хотя он не является какой-то новой разработкой современных автокомпаний, а изобретен был еще несколько веков назад.

Самый первый вариатор придумал не кто иной, как Леонардо да Винчи в 1490 году, а патент на данный агрегат был выдан во второй половине ХIХ века. Стоит заметить, что способный ездить автомобиль с такой трансмиссией впервые появился только через пятьсот лет после ее изобретения – в 50-х годах ХХ века.

Вариатор устанавливали на легковые машины марки DAF (тогда этот производитель еще занимался выпуском легковушек наряду с грузовиками). Впоследствии чем-то подобным оснащали и некоторые модели автомобилей Volvo, но широкого распространения такой вид АКПП не получил, в отличие от настоящего времени.

Устройство вариатора

Вариатор, или по-английски continuously variable transmission (CVT), внешне представляет собой ту же автоматическую коробку передач. С виду невозможно определить, что в машине установлен именно он, ведь рычаг его ничем не отличается от рычага обычной классической АКПП, даже режимы трансмиссии те же: P, R, N, D.

Однако принцип работы вариатора совершенно другой, в нем нет привычного, фиксированного количества передач, таких как 1-я, 2-я и так далее. Передач в вариаторе огромное множество, они постоянно варьируются, отсюда и название самого устройства. Именно поэтому нет никаких толчков ни при трогании автомобиля с места, ни при переходах с одних оборотов на другие.

Вариатор в процессе езды машины, по мере ее разгона и замедления, плавно и аккуратно меняет передаточное число.

Принцип работы вариатора

Среди вариаторов есть много типов, в зависимости от устройства. Это и цепные, клиноременные и тороидальные, но встречаются и другие виды привода. Самый распространенный среди них тип вариатора — клиноременный со шкивами переменного диаметра, о котором и пойдет речь далее.

Чтобы было немного понятнее, как устроен такой вариатор, можно представить себе две одинаковые трубки, расположенные параллельно и недалеко друг от друга.

Если стянуть их резинкой и начать крутить одну из них, то сразу будет раскручиваться и другая, причем скорость их будет одинаковая.

Однако если трубки будут разного диаметра, то соотношение скоростей будет совсем другое – более широкая трубка будет крутиться медленнее.

Принцип работы вариатора такой же, только диаметр таких вот цилиндров у него постоянно изменяется. Он состоит из двух шкивов, каждый из которых представляет собой пару конусов, расположенных вершинами друг к другу. Между этими шкивами зажат специальный клиновый ремень.

Каждая пара конусов, двигаясь в направлении друг к другу и обратно, изменяет рабочий диаметр шкивов. Когда конусы будут раздвигаться, ремень, обращенный к ним ребрами, будет проваливаться в середину шкива и огибать его по меньшему радиусу.

При движении конусов друг к другу радиус получится, наоборот, больший. Управляет шкивами обычно гидравлическая система, которая строго синхронизирует сближение конусов одного шкива и расхождение конусов другого.

Один из шкивов расположен на ведущем валу, идущем от двигателя, а второй – на ведомом, идущем к колесам. Благодаря этому возможно наладить изменение передаточного отношения в очень широком диапазоне.

Для обеспечения возможности совершения автомобилем заднего хода в коробке-вариаторе предусмотрен специальный узел, который меняет направление вращения выходного вала. Этим узлом может являться, например, планетарная передача.

Ремень вариатора

Особого внимания требует вопрос о том, какой же ремень используется в вариаторе. Потому что обычный текстильный прорезиненный ремень, используемый для привода генератора или кондиционера и прочем подобном оборудовании, здесь не подойдет, так как его ресурс будет очень маленьким — он скоро износится.

Клиноременные вариаторы имеют ремни с весьма сложным строением. В качестве ремня может быть использована лента из стали со специальным покрытием либо совокупность стальных лент (тросов) со сложным сечением, с нанизанным на них множеством тонких стальных пластинок в форме трапеции.

Края этих пластинок соприкасаются со шкивами. Стоит отметить, что именно такое устройство позволяет ремню иметь толкающие свойства, способность передавать мощность не только той своей частью, которая бежит к ведущему валу, но и обратной.

В этой ситуации обычный ремень просто бы сложился, попытавшись передать сжимающее усилие, а стальной, наоборот, становится более жестким.

Также выступать в роли ремня вариатора может и широкая стальная цепь из пластин, своими краями контактирующая с конусами шкивов. Такой ремень, в частности, используется в вариаторах, устанавливаемых на автомобили Audi.

Смазка цепи осуществляется особой жидкостью, которая способна изменять свое фазовое состояние при сильном давлении на нее в месте, где она соприкасается со шкивом. Поэтому цепь способна передавать довольно большое усилие, почти не проскальзывая, хоть площадь контакта совсем небольшая.

Чем хорош вариатор

В зависимости от того, какая программа выбрана, вариатор будет самостоятельно менять при разгоне передаточное число. При езде на автомобиле с обычной коробкой осуществляется постепенное переключение передач и увеличение оборотов двигателя.

А автомобиль с вариатором набирает скорость на неизменных оборотах, соответствующих максимальной величине крутящего момента. Изменяется при этом передаточное отношение. Тем, кто пересядет с машины, работающей с привычной коробкой передач, на авто с вариатором, будет наверняка некомфортно набирать разгон.

Ведь, после нажатия водителем педели газа двигатель выходит сразу на высокие обороты, и в течение всего набора скорости продолжает оставаться на них, при этом двигатель работает на высоких оборотах, издавая довольно ощутимый рев.

Зато темп разгона у таких автомобилей выше, чем у машин с традиционной АКПП, и это можно отнести в плюсы вариатора. Иногда настройки вариатора делают такими, что разгон с его помощью по ощущениям напоминает разгон с ростом оборотов двигателя.

Конечно, когда автомобиль двигается в гору или замедляется, вариатор не останется на высокой передаче, даже если нажимать педаль газа. Его шкивы просто передвинутся назад для повышения выходного крутящего момента.

На некоторых машинах существует возможность устанавливать режим с определенным количеством так называемых «виртуальных» передач, между которыми вариатор будет переключаться подобно классической АКПП. В таком случае можно переключать эти установленные передачи даже самостоятельно, как на коробке-автомат с наличием ручного последовательного режима.

Минусы вариатора

Несмотря на такое большое количество достоинств, вариатор не лишен и недостатков. Одна из проблем – неспособность работать с более современными мощными двигателями, поэтому вариаторы и начали распространяться преимущественно в автомобилях компактного и среднего класса.

Однако нельзя не отметить, что создаются и такие вариаторы, которые способны на большее. Например, клиноременный вариатор с цепью Multitronic успешно работает на Audi A4 2.0 TFSI, мощность двигателя которого составляет 200 лс.

А внедорожник Nissan Murano с двигателем V6 на 3,5 литра, развивающим 234 лс, оснащается клиноременным вариатором X-Tronic. Это чуть ли не самая крупная и тяжеловесная модель, на которую устанавливается вариатор. И при современном развитии технологий это, скорее всего, еще не предел.

Еще одним недостатком вариаторов является их дорогостоящее обслуживание и ремонт, а также потребность в специальной трансмиссионной жидкости, которая тоже обходится недешево. Для работающего на ремне вариатора замена ремня требуется каждые 100-150 тысяч км пробега.

Замена масла на вариаторе может производиться чуть реже, чем в коробках-автомат (раз в 40-50 тысяч км), но и стоит оно гораздо дороже. Несмотря на указанные минусы, вариаторы все-таки приобретают все большую популярность, причем стоимость их ниже, чем хороших автоматических коробок.

Благодаря тому, что в вариаторе число передач не ограничено, двигатель получает возможность работать на самых благоприятных для него режимах, будь то необходимость сильного и резкого разгона или неспешность при спокойном движении. Поэтому модели, оснащенные бесступенчатыми автоматическими коробками передач, считаются высокоэкономичными и в то же время обладающими высокой динамикой.

Стоит также отметить, что в последние годы идет тенденция к увеличению количества передач в коробках-автомат. Новейшие модели автоматических трансмиссий для легковых автомобилей насчитывают уже 8 и даже 9 ступеней. Такие меры принимаются как раз для достижения максимально возможной топливной выгоды и динамики разгона.

Не исключено, что в ближайшем будущем начнут появляться АКПП с десятью, а то и с двенадцатью ступенями. Но все же вариаторы уже давно занимают то место в автомобильном мире, куда обычным автоматическим коробкам передач с их планетарными передачами-переключателями не добраться никогда.

Потому что количество передач, имеющихся у вариатора, сосчитать просто невозможно.

Вариаторная коробка передач: 7 преимуществ

Сначала следует понять, что значит вариаторная коробка передач. После этого будет проще представить принцип её действия. Это один из видов АКПП, позволяющий плавно передавать крутящий момент от силовой установки на колёса. Такая коробка не имеет предустановленных передач, но даёт возможность изменять передаточное число в автоматическом либо ручном режиме.

Обязательно прочитайте статью нашего специалиста, в которой подробно рассказывается о том, что такое трансмиссия.

АКПП-вариатор, в отличие от роботизированной и автоматической трансмиссий, не имеет переменных передач, и при смене передаточного отношения толчки отсутствуют. Набор скорости происходит плавно. Согласно характеристикам, её КПД несколько выше в сравнении с конкурентами.

На сегодняшний день в автомобилестроении используется два типа вариаторов:

  • клиноременной — устанавливается в большинстве машин;
  • тороидальный — имеет довольно сложную конструкцию и применяется довольно редко.

Передаточное отношение меняется благодаря изменению диаметра шкивов, имеющих коническую форму и состоящих из двух частей. Они установлены на вале и могут перемещаться в горизонтальной плоскости. В точке контакта ремня со шкивом в зависимости от скорости и нагрузки постоянно изменяется диаметр.

Это может означать следующее: во время начала движения авто ведущий шкив должен иметь минимальный диаметр — и его половинки расходятся. Части ведомого шкива в этот момент сходятся, чтобы достичь максимального диаметра. Таким образом, ведущий шкив делает несколько оборотов и в результате смещает ведомый на один. Нагрузка на двигатель в такой ситуации минимальна, и он может легко работать.

По мере увеличения скорости, передаточное отношение смещается в меньшую сторону, чтобы снизить тяговую силу, но при этом увеличить число оборотов ведомого вала. Для этого конусы ведущего шкива должны сходиться, а ведомого — расходиться. В результате нагрузка на силовую установку также повышается.

Тороидальные вариаторы работают по иному принципу. В них для передачи усилия используются ролики тороидальной формы, расположенные на одной оси между валами. Для изменения передаточного отношения следует сменить положение роликов.

Если переместить их в направлении ведомого вала, то диаметр в точке их контакта будет максимальным. Во время набора скорости ролики двигаются в направлении ведомого вала. Именно так работает коробка вариатор тороидального типа.

Устройство трансмиссии

Так как на сегодняшний момент наиболее распространённым является клиноременной вариатор, стоит рассматривать именно его устройство.

Для обеспечения плавного соединения с силовой установкой вариаторная КПП оснащается системой сцепления.

Большинство производителей сегодня активно используют гидротрансформатор, напоминающий те, что устанавливаются на обычный автомат. Однако некоторые фирмы могут применять и другие, например многодисковые или центробежные.

Использование гидротрансформатора обусловлено хорошей производительностью и отличными техническими характеристиками. Хотя конструкция вариаторной трансмиссии довольно сложная, можно отметить её основные элементы.

  • Валы с установленными на них подвижными конусами — их устройство уже описывалось в разделе выше.
  • Ремень — необходим для соединения двух валов. Этот элемент конструкции состоит из металлических лент, которые крепятся между собой фасонными деталями, позволяющими придать ремню форму клина.
  • Смазочный материал — это важная составляющая вариатора. Чаще всего используется жидкость ATF. Масло в этом виде трансмиссии используется не только для смазки вращающихся деталей. При изменении давления оно помогает конусам перемещаться.
  • Масляный насос — необходим для нагнетания давления в системе.
  • Гидроблок — управляет подачей масла к тому или иному валу.
  • Фильтры — необходимы для улавливания мелких частиц металла, образующихся при износе ремня и шкивов, а также другой грязи.
  • Радиатор — ни одна вариаторная трансмиссия не обходится без этого элемента, так как при высоких нагрузках температура системы значительно увеличивается.
  • Блок управления — необходим для управления электроникой.
  • Это довольно краткое описание устройства трансмиссии, но оно позволяет лучше понять, что значит коробка вариатор для машины. Следует заметить, что первые модели вариаторной трансмиссии не позволяли автомобилю двигаться задним ходом. Сегодня для этого в них устанавливаются планетарные механизмы.

    Преимущества и недостатки

    Люди ещё не придумали устройств, полностью лишённых недостатков. Вариаторная коробка передач не является исключением. Не все автолюбители приняли её хорошо.

    Среди преимуществ этого типа КПП можно отметить:

    • бесступенчатое изменение скорости — при переключении передаточного числа рывки отсутствуют;
    • эффективно используется мощность — коробка передач способна поддерживать необходимое количество оборотов, что положительно влияет на расход топлива;
    • не подвержена влиянию ландшафта — даже если авто движется в гору, плавное уменьшение передачи не позволит замедлить скорость;
    • выше динамика разгона — в обычной и автоматической КПП для смещения шестерёнок требуется некоторое время, а в вариаторной трансмиссии переключение передач происходит значительно быстрее;
    • сравнительно простая конструкция — особенно это заметно при сравнении с автоматом, состоящим из большого количества элементов;
    • лёгкий старт автомобиля — каким бы навыком езды ни обладал водитель, вариаторная трансмиссия предоставляет возможность плавно тронуться с места, и даже новичок не сможет быстро износить эту КПП;
    • легко эксплуатируется зимой — вариатор в меньшей степени подвержен замерзанию, и это существенное преимущество.

    Что касается слабых сторон вариаторной КПП, к ним, в первую очередь, относится необходимость частого техобслуживания. Ремень является слабым звеном всей конструкции, и производители рекомендуют менять его после каждых 60 тыс. км пробега. Для сравнения, у АКПП этот показатель составляет 100 тыс. Не каждая станция технического обслуживания возьмётся за ремонт вариатора.

    Так как прочность всего механизма не самая высокая, коробка передач не может выдерживать серьёзные нагрузки. Именно поэтому вариатор довольно редко используется во внедорожниках. Для нормальной работы вариаторная трансмиссия должна получать большое количество сигналов от различных датчиков. Если хотя бы один из них выходит из строя, возможны проблемы.

    Правила эксплуатации

    Чтобы трансмиссия прослужила максимальное количество времени, её следует правильно использовать. В первую очередь, водитель должен постоянно следить за уровнем специальной жидкости в КПП.

    Если во время поездок обходиться без высоких нагрузок, жидкости хватит на весь срок работы.

    В зимнее время стоит не перегружать трансмиссию и давать ей достаточно времени для прогрева перед началом поездки.

    Если поломки избежать не удалось, не нужно пытаться устранить неисправность самостоятельно. Хотя устройство механизма можно считать довольно простым, есть риск возникновения более серьёзной поломки. КПП является одним из важнейших элементов конструкции всего автомобиля, и её ремонт стоит доверять только профессионалам.

    Пожалуйста, оцените этот материал!

    (4 5,00 из 5)
    Загрузка…

    Если Вам понравилась статья, поделитесь ею с друзьями!

    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.

    Отличие вариатора от других коробок передач

    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.

    Устройство механической коробки передач

    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.

    Клиноцепной вариатор

    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».

    Как ездить на вариаторе

    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.

    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).

    Принцип работы вариатора и его устройство

    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

    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.

    Виды вариаторов

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

    Клиноременной механизм

    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.

    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.

    Принцип работы

    Принцип действия

    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.

    Клиноцепной вариатор

    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.

    Тороидный вид вариатора

    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.

    Принцип работы

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

    Достоинства и недостатки вариатора

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

  • Такие коробки передач не устанавливают на мощные авто, хотя уже есть несколько экземпляров именно с ними.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Трансмиссия испытывает большие нагрузки.
  • 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:

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

    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.

    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.

    Как устроен и работает бесступенчатый вариатор

    В последние годы все больше автомобилей комплектуется вариаторными КПП. Эти агрегаты являются более дешевой альтернативой традиционных коробок передач гидромеханического типа (автоматических).

    Что такое вариатор

    Может показаться удивительным, но история появления вариаторов насчитывает уже порядка 150 лет. Они были популярны в механизмах приводов швейных машин и использовались в промышленном оборудовании еще в ХIX веке.

    В дальнейшем вариаторы стали устанавливаться на мототехнику, а вот, что касается автомобильного транспорта, то здесь вариаторные коробки передач долгое время не приживались ввиду их невысокого ресурса, а также сложности управления при передаче значительного крутящего момента.

    Во второй половине ХХ века внедрением вариатора определенное время занимались специалисты компаний DAF и Volvo, однако решить проблему малого ресурса долгое время не удавалось.

    И только лишь после того, как усовершенствованием данного типа КПП вплотную занялись инженеры нескольких японских автопроизводителей, вариатор стал набирать популярность и массово устанавливаться на серийных автомобилях.

    С технической точки зрения вариаторная коробка передач представляет собой трансмиссию бесступенчатого типа. Другое ее название – CVT (от англ. Continuously Variable Transmission).

    Благодаря особой конструкции и использованию внешнего управления переключение передач в вариаторе осуществляется плавно, с бесступенчатым изменением передаточного числа.

    Выбор оптимального передаточного соотношения происходит автоматически, посредством сопоставления внешней нагрузки с оборотами силового агрегата. Принцип функционирования вариатора позволяет задействовать мощность мотора машины с максимальной эффективностью.

    Основные виды вариаторов и принцип их работы

    Сегодня каждый автопроизводитель располагает собственными наработками в области инженерии трансмиссий, в том числе, вариаторов. Тем не менее, все существующие на сегодняшний день коробки передач CVT принято разделять на два типа: клиноременный и тороидальный.

    Клиноременный вариатор состоит из двух шкивов и ремня с трапецеидальным сечением. Каждый из шкивов представляет собой два конических диска, благодаря которым появляется возможность менять диаметр и передаточное число исходя из скорости вращения мотора.

    Ряд производителей нередко вместо традиционного ремня применяют цепь, а некоторые компании изготавливают ремень из особых металлических пластин. Впрочем, на принцип работы вариатора с точки зрения способа передачи тяги эти особенности влияния не оказывают.

    За работу дисков каждого шкива отвечает электронная система, состоящая из датчиков с сервоприводами и центрального блока управления. Общий принцип работы системы следующий. Обладая клиновидной формой, ремень вступает в контакт с каждым из шкивов только лишь боковыми поверхностями.

    Изнашиваясь со временем, ремень словно «впивается» в шкив, сохраняя тем самым необходимый уровень сцепления. Вращение коленчатого вала передается ведущему шкиву.

    Его конструкция такова, что в случае увеличения оборотов двигателя «щеки» дисков постепенно сжимаются, тем самым выталкивая ремень от центра к ободу. Одновременно с этим, «щеки» дисков ведомого шкива разжимаются, что утапливает ремень к центру.

    Таким образом, происходит изменение радиусов вращения, а, значит, и передаточных отношений в бесступенчатом режиме. По сути, при такой схеме можно получить сколь угодно много передаточных чисел, а не только какие-то фиксированные значения.

    С ростом оборотов мотора происходит постепенное сжимание ведущего шкива с одновременным разжиманием ведомого, что гарантирует сохранение натяжения ремня. Если водитель сбрасывает обороты мотора, отпуская педаль «газа», внутри вариатора происходит противоположный процесс.

    Несколько иной принцип работы у коробки-вариатора тороидального типа. Она располагает парой колес со сферической рабочей поверхностью. Между этими колесами зажимается ролик. Как и шкивы ременного вариатора, колеса тороидального CVT разделяют на ведущее и ведомое. Передаточное число меняется в данном случае посредством силы трения, которая возникает между поверхностями колес и ролика.

    Когда ролик меняет свое положение относительно поперечной плоскости, происходит изменение передаточного числа в ту или иную сторону. При горизонтальном положении ролика ведомое колесо будет вращаться со скоростью, равной скорости вращения ведущего колеса.

    Но стоит ролику повернуться, происходит немедленное изменение скорости вращения ведомого колеса относительно ведущего.

    Поскольку в пятне контакта ролика и поверхности колеса возникает довольно серьезное усилие, разработчики вариатора предусмотрели использование специальных устройств, способствующих преодолению притяжения ролика к поверхности колеса.

    К примеру, тороидальная система Extroid, применяемая на многих моделях автомобилей Nissan, оснащается специальным устройством, работающим под управлением электроники. Благодаря такому устройству прецизионный гидромеханизм меняет расположение узла с роликами на микроскопическую величину в вертикальной плоскости. Сдвиг, производимый относительно оси колес, провоцирует самостоятельный поворот ролика.

    Плюсы и минусы коробки-вариатора

    Ввиду нескольких очевидных преимуществ вариатора многие специалисты считают этот тип коробок передач более перспективным и удобным по сравнению с традиционными агрегатами гидромеханического типа.

    Однако окончательный ответ на вопрос, что лучше: вариатор или автомат, дать вряд ли получится. Это сравнение будет уместно только в случае сопоставления конкретных моделей трансмиссий определенных производителей.

    Тем не менее, какие-то общие моменты выделить можно.

    https://www.youtube.com/watch?v=vTozfo0DXdk

    Преимущества вариаторной коробки передач (CVT):

    • автомобиль, оборудованный коробкой-вариатором гораздо плавнее в движении. Даже неопытный водитель будет чувствовать себя за рулем более уверенно, поскольку вариатор исключает рывки и дергания автомобиля. При разгоне машины, оборудованной данным типом трансмиссии, звук ее мотора напоминает ускорение электромобиля или работу электростеклоподъемников, а рост скорости сопровождается лишь небольшим повышением шума;
    • благодаря конструктивныи особенностям вариатора оснащенный им автомобиль будет ощутимо резвее машины с аналогичным по мощности двигателем, но оборудованной традиционной коробкой-автоматом. Дело в том, что ступенчатый алгоритм переключения передач, даже в автоматическом режиме, потребует больше времени для смены передач;
    • машина с вариатором не сможет скатиться под уклон и не заглохнет неожиданно на перекрестке. В любом случае автомобиль с вариатором начнет движение в соответствующем направлении;
    • плавное увеличение скорости и постепенное торможение положительно сказываются на показателе топливной экономичности и экологичности силового агрегата;
    • электронная система, управляющая работой вариатора, обеспечивает щадящий режим работы двигателя, что в свою очередь благоприятно значительно уменьшает интенсивность износа основных деталей мотора.

    Однако, невзирая на неоспоримые преимущества, в ближайшее время вариаторные коробки передач вряд ли смогут полностью вытеснить гидромеханические «автоматы» ввиду наличия следующих недостатков:

    • несмотря на надежность конструкции современных вариаторов, эти коробки по-прежнему не могут устанавливаться на машинах, оснащаемых моторами с максимальной мощностью более 200 лошадиных сил. Таким образом, большинству современных внедорожников и больших седанов данный вид трансмиссии «противопоказан». Это объясняется наличием у вариатора «слабых мест», каковыми являются ремень в клиноременном агрегате и ролик с колесами в тороидальных механизмах;
    • трансмиссионная жидкость, заливаемая в коробку-вариатор, гораздо дороже аналогичного продукта, используемого для автоматических коробок передач. Кроме того, жидкость, предназначенную для определенной модели автомобиля, нельзя заменить аналогом;
    • применение большого количества датчиков делает автомобиль чувствительным к внезапным перебоям в бортовой электронике. Исчезновение контакта или выход из строя какого-либо элемента нередко заканчиваются аварийной остановкой машины;
    • неразвитость сети сервисного обслуживания коробок-вариаторов обусловила высокую стоимость их ремонта. Отсутствие квалифицированных кадров, а также дороговизна и редкость запчастей являются явным сдерживающим фактором.

    Взвешивая все плюсы и минусы вариатора, стоит отметить, что данный тип трансмиссии является на сегодня самым передовым.

    Сравнительная простота конструкции, плавность хода автомобиля и лучшая динамика разгона при невысоком топливном расходе делают коробку передач CVT очень перспективным агрегатом.

    В то же время ряд конструктивных особенностей вкупе с ограниченным сроком службы отдельных узлов не позволяют вариатору стать безоговорочным лидером.

    Принцип работы вариаторной коробки передач

    Традиционно коробка переключения передач подразумевает под собой переключение передачи с одной на другую.

    Это осуществляется при выборе водителем или электроникой необходимой пары шестерен, которые создадут нужное передаточное число. На таком принципе основана работа механической и автоматической коробок передач.

    Но вариаторная коробка передач изменила данную традицию, внеся новые понятия в передаче крутящего момента от двигателя к колесам.

    Немного истории

    Принцип действия, на котором основана работа вариатора был замечен Леонардо да Винчи еще в 1490 году.

    Первый патент на это изобретение был получен в конце XIX века, а первые автомобили, имеющие вариатор, увидели свет только в 50-х годах прошлого века, когда инженеры компании DAF установили его на легковые автомобили, выпускаемые серийно.

    Чуть позже к ним присоединился концерн VOLVO. Но основное распространение коробка вариатор получила совсем недавно – в середине 90-х годов.

    Вариаторная коробка передач Nissan

    Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач, которая плавно передает крутящий момент от двигателя к трансмиссии в заданном числе оборотов коленчатого вала. Основным преимуществом вариатора является его оптимальный выбор соотношения оборотов двигателя и нагрузки на трансмиссию.

    Такой подход позволяет эффективно использовать мощностные показатели мотора, существенно экономить топливо.

    Кроме этого, плавное непрерывное изменение передаточного числа вариатора, сопровождающееся полным отсутствием рывков, дает самый высокий уровень комфорта при движении для водителя и пассажиров.

    Основным стопором развития вариаторной трансмиссии является довольно высокая сложность передачи большого крутящего момента.

    Именно поэтому первое распространение коробка вариатор получила на малолитражных автомобилях, имеющих небольшую мощность двигателя.

    Но, тем не менее сегодня, с ростом технологий и внедрением в конструкцию металлических ремней, производители начали устанавливать вариаторы на автомобили мощностью свыше 200 л. с.

    На сегодняшний момент распространение получили только три типа устройства вариаторов, такие, как клиноременный, тороидальный и совсем недавно разработанный клиноцепной механизм, применяемый в вариаторах Multitronic от Audi.

    Устройство и принцип работы вариаторной коробки

    Коробка вариатор состоит из следующих устройств:

    • Механизм, передающий крутящий момент от двигателя на вариатор. Он же заведует разъединением двигателя и коробки – нейтральной передачей;
    • Собственно вариаторный механизм;
    • Электронная система управления;
    • Механизм, обеспечивающий движение задним ходом.

    Для соединения и разъединения двигателя с коробкой применяют несколько видов сцепления:

    • Гидротрансформатор, являющийся наиболее применяемым устройством;
    • Мокрое многодисковое сцепление под электронным управлением;
    • Автоматическое центробежное сцепление;
    • Электронное электромагнитное сцепление.

    Наиболее часто совместно с вариатором применяется гидротрансформаторное сцепление. Такое сочетание обеспечивает наибольшую плавность передачи крутящего момента и, значит, большую долговечность механизма.

    Чтобы понять, как работает коробка вариатор, стоит обратить внимание на велосипед, имеющий возможность переключения скоростей. Между двумя звездочками натянута цепь, которая передает крутящий момент.

    Задние звездочки имеют различный диаметр, и при выборе одной из них создается необходимое усилие для передвижения. Чем больше разница в диаметрах между ведущей и ведомой звездами, тем выше скорость движение. Чем меньше разница – тем больше тяговый момент, необходимый для преодоления сложных участков дороги.

    Такое же принципиальное действие заложено в вариаторе, только вместо звездочек и механизма, жестко переключающего передачи, используются раздвижные шкивы, состоящие из двух конусов, имеющих возможность перемещаться относительно друг друга по одной оси.

    Вместо обычной цепи в вариаторе работает клиноременная передача или специальная наборная цепь, состоящая из наборных пластин, соединенных между собой осями.

    Клиноременный механизм

    Самым распространенным на сегодня является клиноременный механизм. Такое устройство состоит из двух шкивов, соединенных между собой одним, реже двумя клиновидными ремнями. Шкивы состоят из конусов, способных передвигаться относительно друг друга при помощи актуаторов, которые приводятся в действие гидравлическим насосом.

    Насос, в свою очередь, работает под управлением электроники, центробежной силы или под усилием пружин. Конические диски, перемещаясь относительно друг друга, изменяют диаметр шкива, тем самым меняя передаточное число коробки передач.

    Угол наклона конусов в 20 градусов обеспечивает наилучшее сцепление ремня со шкивами с наименьшим сопротивлением.

    Раздвижной шкив

    Изначально коробка вариатор имела резиновый клиновидный ремень, передающий тяговое усилие. Такое устройство не позволяло передавать высокий крутящий момент, обладало малой долговечностью и большим радиусом изгиба (более 90 мм), что давало малый разбег регулирования.

    Но с изобретением гибкого металлического ремня, эти недостатки были решены. Сейчас большинство автомобилей с вариаторной коробкой имеют ремень на металлической основе.

    Такое устройство ремня, состоящее из набора большого количества металлических пластин определенной формы, напоминает много бабочек, сидящих на ветке.

    Связаны они между собой гибким соединением, позволяющим значительно уменьшить радиус изгиба до 30 мм, повысить долговечность и прочность передающего устройства. Благодаря металлической основе удалось начать применять коробки вариаторы на автомобилях, имеющих большую мощность, чем раньше.

    Клиноцепной механизм

    На вариаторах, установленных на автомобилях Audi, впервые была применена специальная цепная передача, получившая название клиноцепной. Такое цепное устройство состоит из набора металлических пластин, соединенных осями. Передача крутящего момента в такой коробке осуществляется при контакте торцевыми поверхностями цепи с дисками шкивов.

    В этих местах образуются повышенные нагрузки с высокими температурами. С нагрузками изобретатели справились применением специальной подшипниковой стали, а с высокими температурами – принудительным охлаждением трансмиссионной жидкости, применяемой в вариаторе.

    Благодаря высокой гибкости цепи, удалось сократить радиус изгиба до 25 мм, расширив диапазон передаточных чисел клиноцепной коробки по сравнению с клиноременной передачей.

    Управляющие устройства

    В силу своих конструктивных особенностей, вариаторная передача не дает возможности движения задним ходом. Такая особенность потребовала установки дополнительных механизмов. Обычно для этого используется планетарный редуктор, принцип действия которого подобен автоматической коробке передач.

    Все управление вариатором осуществляется при помощи электронных устройств, передающих информацию от множества датчиков. На его работу влияют обороты двигателя, ABS, датчики уровня давления в шинах и прочие.

    Собирая всю эту информацию, коробка вариатор выбирает необходимое передаточное число, соответствующее минимальному расходу топлива с оптимальным тяговым усилием, нужным для преодоления дорожных условий.

    Раздвигая, сдвигая конусы обоих шкивов, электронике удается добиться результатов динамики и экономии топлива, приближенных или даже превышающих показатели автомобилей с механической коробкой передач.

    Устройство вариатора

    Плюсы и минусы вариаторов

    Как все остальные механизмы переключения передач, коробка вариатор имеет свои плюсы и минусы. К положительным сторонам устройства стоит отнести следующее:

    • Плавность переключения передач, точнее их отсутствие;
    • Возможность использования ручного переключения по принципу Типтроника. Такая особенность имеется благодаря полностью электронному управлению коробкой;
    • Равномерное распределение нагрузки на двигатель, позволяющее работать ему в оптимальном режиме, что повышает его долговечность;
    • Экономичность;
    • Возможность быстрого старта;
    • Простота механизма, что позволяет удешевить его производство и ремонт.

    К недостаткам вариатора следует отнести минусы, такие как:

    • Большая зависимость от электроники4
    • Невозможность буксировки;
    • Высокая стоимость применяемой жидкости. Низкая периодичность ее замены;
    • Наличие постоянного троллейбусного звучания при различных стилях езды, в разных скоростных режимах

    Подводя итоги

    Несмотря на недостатки, такая коробка передач, как вариатор, имеет свое будущее. При нахождении решения изобретателями для передачи больших усилий, вариатор будет жить и развиваться во всех сегментах автомобилестроения.

    Была ли Вам данная статья полезной?

    :

    Вариаторная коробка передач – что это такое

    Вариаторная коробка передач относится к разновидности автоматических трансмиссий, устанавливаемых на автомобили иностранного производства со средней мощностью силового агрегата.  Главной особенностью таких коробок автомат выступает способность плавной передачи крутящего момента от мотора к ведущим колесам.

    В настоящее время это один из самых популярных видов коробки передач, используемых в автомобилях иностранного производства. При этом по отзывам пользователей такая трансмиссия обладает большим КПД по сравнению с обычными коробками автомат.

    Особенности функционирования

    В бесступенчатой коробки автомат нет передач, а изменение передаточного числа производится плавно и точно, что обеспечивает комфортную езду на автомобиле.

    По конструкционным особенностям такие трансмиссии делятся на два вида:

    • Клиномерные — применяются довольно часто при установки именно вариаторной АКПП;
    • Тороидные — коробки передач со сложной конструкционной схемой и поэтому, сейчас применяются крайне редко.

    Клиномерный тип коробки передач в настоящее время наиболее востребованный и применяется практически на всех автомобилях зарубежного производства.

    Изменение передаточного числа осуществляется путем изменения диаметра шкивов: ведущего и ведомого. Шкивы здесь установлены не литые, а разборные и состоят из двух элементов конической формы.

    Тороидный вариатор обладает более сложным принципом функционирования из-за чего и используется крайне редко. В данном случае усилие передается посредством специальных роликов, которые обладают тороидной формой и размещены на одной оси.

    Устройство клиномерных вариаторов

    Поскольку в большинстве случаев в современных автомобилях используется клиномерный тип АКПП есть смысл рассказать об устройстве именно этой коробки передач. Данный узел состоит из нескольких составляющих:

    • Валы с изменяющимися конусами. Данные конструктивные элементы по причине высокой нагрузки, создаваемой на них при эксплуатации коробки автомат выполнены из стали. Благодаря чему они обладают продолжительным сроком эксплуатации;
    • Цепь или специальный ремень. Их основное предназначение — связать два вала в одну конструкцию. При этом ремень состоит из металлических прочных лент, соединенными фасонными изделиями, что обеспечивает ему высокий уровень прочности и устойчивости к износу;
    • Масляный нанос, выступает в качестве нагнетателя давления в системе;
    • Гидравлический блок. Данный узел отвечает за передачу масла в один или в другой вал вариатора;
    • Фильтра. Они могут быть монтированы как в самом гидравлическом блоке, так и за его пределами;
    • Радиатор. Без радиатора это коробка передач довольно быстро выйдет из строя, так как она сильно перегревается при «пробуксовках». Данная составляющая отвечает за охлаждение масла;
    • Блок управления. Она обеспечивает передачу крутящего момента в трансмиссии.

    Еще одной важной составляющей этой коробки передач является масло. Производители уверяет, что оно заливается на весь срок службы трансмиссии.

    Вариаторная коробка передач монтируется поперечно либо продольно на силовой агрегат. При этом предусмотрено наличие системы сцепления, что позволяет переходить на «нейтральный режим» и переключать скорость в ручном режиме.

    Главные преимущества

    Вариаторный тип коробки передач обладает рядом позитивных качеств:

    • Динамичный и достаточной плавный разгон транспортного средства, чем при использовании обычной АКПП;
    • Экономичность в плане потребления топлива, опять же по сравнению с другими типами трансмиссий;
    • Плавность и высокий уровень комфорта во время следования, отсутствие толчков при изменении передаточного числа оборотов двигателя;
    • Легкость и технологичность управления;
    • Высокий уровень КПД.

    В заключение стоит сказать, что вариаторная трансмиссия — это один из лучших вариантов автоматических коробок передач, устанавливаемых на современных автомобилях.

    Контрактный вариаторная коробка передач для автомобилей CVT в Самаре

    Вариаторная коробка передпч

    Многие говорят, что Вы не можете преподавать старой собаке новые уловки. Но непрерывно переменная передача (вариатор), который Леонардо да Винчи осмыслял больше чем 500 лет назад и теперь заменяет планетарные автоматические коробки передач в некоторых автомобилях, является одной старой собакой, которая определенно изучила несколько новых уловок. Действительно, с тех пор, как первый тороидальный патент непрерывно переменная передача (вариатор) был подан в 1886, технология была очищена и улучшена. Сегодня, несколько производителей автомобилей, включая General Motors, Ауди, Хонду и Ниссан, проектируют свои трансмиссии вокруг CVT.
                                                                                                                Галерея Изображения Передачи


    Любезность фотографии Nissan
    Двигатель Nissan HR15DE с Xtronic CVT. См. больше

    В этой статье мы исследуем, как непрерывно переменная передача (вариатор) работает в типичном тыловом колесе, которое везут автомобилем, отвечая на несколько вопросов на пути:
    • Как вариатор сравнивается с обычной, планетарной автоматической передачей?
    • Какие части это имеет и как те части работают?
    • Какие преимущества делают предложение вариаторов по обычным автоматическим передачам? Что относительно неудобств?
    • Каков ведущий опыт как в автомобиле с вариатором?
    • Какой делает, и модели включают вариаторы?
    • Любые другие заявления для вариаторов кроме автомобилей?

    Во-первых, мы будем смотреть на то, как вариаторные коробки сравнивается с традиционной автоматической коробкой передач (АКПП).

    Основы Передачи

    — Если Вы читали о структуре и функции автоматических передач в том, Как работает Автоматическая Коробка Передач, то Вы знаете, что работа по передаче состоит в том, чтобы изменить отношение скорости между двигателем и колесами автомобиля. Другими словами, без передачи, у автомобилей только был бы один механизм, который позволит автомобилю ехать на желательной главной скорости. Предположите на мгновение вести автомобиль, у которого только были первая передача или автомобиль, у которого только был третий механизм. Прежний автомобиль ускорился бы хорошо от полной остановки и будет в состоянии подняться на крутую гору, но его главная скорость была бы ограничена только несколькимикилометрами в час. Последний автомобиль, с другой стороны, управлял бы в 120 км. в час вниз шоссе, но у этого не будет почти никакого ускорения, когда начинающийся и не было бы в состоянии подняться на горку.

    Таким образом передача использует диапазон механизмов — от низко до высокого — чтобы сделать более эффективное использование вращающего момента двигателя как ведущее изменение условий. Механизмы могут быть заняты вручную или автоматически.


    Мерседес-Benz CLK автоматическая коробка передач (АКПП).


    В традиционной автоматической коробке передач, механизмы — блокировка, имеющие зубчатые колеса, что помощь передает и изменяет ротационное движение и вращающий момент. Комбинация планетарных механизмов создает все различные передаточные отношения (число), которые может произвести, типично четыре передовых механизма и один реверсор. Когда этот тип циклов передачи через ее механизмы, водитель может чувствовать толчки, поскольку каждый механизм занят.

    Основы вариаторных коробок
    В отличие от традиционных автоматических коробок передач (АКПП), у непрерывно переменных передач нет коробки передач с числом набора механизмов, что означает, у них нет взаимосвязанных имеющих зубчатые колес. Самый общий тип вариатора воздействует на изобретательную систему шкива, которая позволяет бесконечную изменчивость между самыми высокими и самыми низкими механизмами без дискретных шагов или изменений.


    Если Вы задаетесь вопросом, почему слово «механизм» все еще появляется в объяснении вариаторных коробок, помните, что вообще говоря, механизм обращается к отношениюмашинной скоростной карданного вала. Хотя вариаторы изменяют это отношение, не используя ряд планетарных механизмов, они все еще описаны как наличие низко и высокие «механизмы» ради соглашения.

    Затем, мы будем смотреть на различные типы вариаторов: основанный на шкиве, тороидальный и гидростатический.

    Основанный на шкиве вариаторов


    Основанный на шкиве CVT
    Сравнив с планетарную автоматическую коробку передач, и Вы будете видеть сложный мир механизмов, тормозов, дисков и управляющих устройств. В сравнении, непрерывно переменная передача — исследование в простоте. У Большинства вариаторных коробок только есть три основных компонента:
    • Мощный металлический или резиновый пояс
    • Введенный переменной «ведущий» шкив
    • Продукция «, которую везут» шкивом

    • У вариаторних коробок также есть различные микропроцессоры и датчики, но три компонента, описанные выше, являются ключевыми элементами, которые позволяют технологии работать.

    Шкивы переменного диаметра — сердце вариаторных коробок передач. Каждый шкив сделан из двух встреч конусов с 20 степенями. Пояс едет в углублении между этими двумя конусами. V-пояса предпочтены, если пояс сделан из каучука. V-пояса получают свое название от факта, что пояса имеют поперечное сечение, которое увеличивает фрикционную мощ пояса.

    Когда два конусных шкива далеко друг от друга (когда диаметр увеличивается), поездки пояса ниже в углублении, и радиус петли пояса, идущей вокруг шкива, становится меньшим. Когда конусы близко друг к другу (когда диаметр уменьшается), пояс едет выше в углублении, и радиус петли пояса, идущей вокруг шкива, становится большим. Вариаторная коробна может использовать гидравлическое давление, центробежную силу или весеннюю напряженность, чтобы создать силу, необходимую, чтобы приспособить половины шкива.

    Шкивы переменного диаметра должны всегда входить в пар. Один из шкивов, известных какшкив двигателя (ведущий шкив), связан с коленчатым валом двигателя. Ведущий шкив также называют входным шкивом, потому что это — где энергия от двигателя входит в передачу. Второй шкив называют ведомым шкивом, потому что первый шкив поворачивает это. Как шкив продукции, ведомый шкив передает энергию карданному валу.


    Расстояние между центром шкивов туда, где пояс вступает в контакт в углублении, известно как радиус подачи. Когда шкивы далеко друг от друга, поездки пояса ниже и уменьшения радиуса подачи. Когда шкивы близко друг к другу, пояс едет выше и увеличения радиуса подачи. Отношение радиуса подачи на ведущем шкиве к радиусу подачи на ведомом шкиве определяет механизм.

    Когда один шкив увеличивает свой радиус, другие уменьшения его радиус, чтобы держать пояс напряженным. Поскольку эти два шкива изменяют свои радиусы относительно друг друга, они создают бесконечное число передаточных отношений — от низко до высокого и все промежуточный. Например, когда радиус подачи является маленьким на ведущем шкиве и большим на ведомом шкиве, тогда вращательная скорость ведомых уменьшений шкива, приводящих к более низкому «механизму». Когда радиус подачи является большим на ведущем шкиве и маленьким на ведомом шкиве, тогда вращательная скорость ведомых увеличений шкива, приводящих к более высокому «механизму». Таким образом, в теории, у вариаторних коробок есть бесконечное число «механизмов», которые это может пробежать в любое время, на любой скорости двигателя или транспортного средства.

    Простота и плавность вариаторов, делают их идеальной передачей для множества машин и устройств, не только автомобилей. Вариаторные коробки использовались в течение многих лет в электроприборах. Они также использовались во множестве транспортных средств, включая тракторы, снегоходы и моторные скутеры. Во всех этих заявлениях передачи положились на высокоплотные резиновые пояса, которые могут уменьшиться и простираться, таким образом уменьшая их эффективность.

    Введение новых материалов делает вариаторних коробок передач еще более надежный и эффективный. Один из самых важных авансов был проектом и развитием металлических поясов, чтобы соединить шкивы. Эти гибкие пояса составлены из несколько (типично девять или 12) тонкие группы стали, которые скрепляют высокую силу, части формы бабочки металла.


    Металлический проект пояса

    Тороидальный вариатор

    Другая версия вариатора — заменяет пояса и шкивы с роликами и дисками.

    Nissan Extroid тороидальный вариатор

    Хотя такая система кажется решительно различной, все компоненты походят на систему пояса-и-шкива и приводят к тем же самым результатам — непрерывно переменная передача. Вот то, как это работает:

    • Один диск соединяется с двигателем. Это эквивалентно ведущему шкиву.
    • Другой диск соединяется с ведущим валом. Это эквивалентно ведомому шкиву.
    • Ролики, или колеса, расположенные между дисками, действуют как пояс, передавая власть от одного диска до другого.

    Колеса могут вращаться вдоль двух осей. Они вращаются вокруг горизонтальной оси и наклона в или вокруг вертикальной оси, которая позволяет колесам касаться дисков в различных областях. Когда колеса находятся в контакте с ведущим диском около центра, они должны связаться с ведомым диском около оправы, приводящей к сокращению скорости и увеличению вращающего момента (то есть, низкий механизм). Когда колеса касаются ведущего диска около оправы, они должны связаться с ведомым диском около центра, приводящего к увеличению скорости и уменьшению во вращающем моменте (то есть, механизм перегрузки). Простой наклон колес, тогда, с приращением изменяет передаточное отношение, предусматривая гладкие, почти мгновенные изменения отношения.

    Гидростатический вариаторная каробна

    И шкив и V поясы вариатора и тороидальный вариатор — примеры фрикционных вариаторов, которые работают, изменяя радиус пункта контакта между двумя вращающимися объектами. Есть другой тип вариатора, известного как гидростатический вариатор, который использует насосы переменного смещения, чтобы изменить поток жидкости в гидростатические двигатели. В этом типе передачи вращательное движение двигателя управляет гидростатическим насосом на ведущей стороне. Насос преобразовывает вращательное движение в поток жидкости. Тогда, с гидростатическим двигателем, расположенным на ведомой стороне, поток жидкости преобразован назад во вращательное движение.


    Часто, гидростатическая коробка передач объединена с планетарным редуктором итисками, чтобы создать гибридную систему, известную как гидромеханическая передача. Гидромеханические передачи передают мощь с двигателя на колеса в трех различных способах. В низкой скорости мощь передана гидравлически, и в высокой скорости, сила передана механически. Между этими крайностями передача использует и гидравлический и механический, означает передавать мощь. Гидромеханические передачи идеальны для сверхпрочных заявлений, который является, почему они распространены в сельскохозяйственных тракторах и вездеходах.

    Испытательный Двигатель CVT

    Автомобили с вариаторной коробкой CVT были распространены в Европе в течение многих лет. Но это требовало времени для технологии, чтобы укрепиться в Соединенных Штатах. Первым автомобилем производства, который предложит вариаторной коробку CVT в Соединенных Штатах, была Subaru Justy.

    Subaru Justy

    Проданный между 1989 и 1993, Justy никогда не привлекал внимание американских водителей. Так, что различно о более новых CVT-на-основе автомобилях — автомобили как Сатурн Vue, Audi A4 и A6, Nissan Murano и Honda Insight? Лучший способ ответить на тот вопрос состоит в том, чтобы взять один из этих автомобилей для «испытательного двигателя.» Мультипликация ниже, который сравнивает ускорение автомобиля с вариаторной коробкой к одному без, дает Вам хорошее чувство для опыта.


    Когда Вы нажимаете на педаль газа педаль автомобиля с непрерывно переменной передачей, Вы немедленно замечаете различие. Двигатель увеличивает скорость к оборотам в минуту, в которых он производит большинство власти, и затем это остается там. Но автомобиль немедленно не реагирует. Тогда, мгновение спустя, передача умирает, ускоряя автомобиль медленно, устойчиво и без любых изменений. В теории автомобиль с вариаторной коробкойдолжен достигнуть 60 миль в час (100 км/часы) на 25 процентов быстрее чем тот же самый автомобиль с тем же самым двигателем и ручной передачей. Поэтому вариаторная коробкапреобразовывает каждый пункт на операционной кривой двигателя к соответствующему пункту на его собственной операционной кривой. Если Вы смотрите на кривую выходной мощности для автомобиля без вариаторной коробкой, Вы можете видеть это, чтобы быть верными. Заметьте, что тахометр в этой ситуации показывает обороти двигателя вверх и вниз с каждым изменением механизма, которое зарегистрировано как шип в кривой выходной мощности (и который водитель чувствует как толчок). Вариаторная коробка одинаково эффективны на холмах. Нет никакой «охоты механизма,», потому что циклы вариаторной коробкой вниз к передаточному отношению приспосабливают для ведущих условий. Обычная автоматическая передача перемещает назад и вперед попытку найти правильный механизм, который намного менее эффективен. Со всеми их преимуществами у вариаторной коробки действительно есть немного недостатков. В Соединенных Штатах они все еще пытаются преодолеть проблему изображения. Subaru Justy, например, была известна как робкий микроавтомобиль. Традиционно, ременной привод,вариаторов были ограничены в количестве вращающего момента, с которым они могли обращаться и были большими и более тяжелыми чем их автоматические и ручные копии. Технологические авансы поместили вариаторов в царство их соревнования — вариаторнаяNissan Murano может обращаться с его 3.5-литровым, 245-лошадиной силой двигателем V6 — но первые впечатления трудно преодолеть.

    ВАРИАТОРНЫЕ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ CVT

    • GENERAL MOTORS SATURN CVT 2002-OnVT20E, VT25E
    • FORD CTX1, CTX2 ( CVT )
    • FORD CVT (CFT30 ZF) 2005-On
    • FIAT JAPAN ECVT 1993-On
    • BORG WARNER DUAL SHAFT (AUDI)
    • HONDA CVT 1996-On
    • MERCEDES 722.8 ECVT 2004-On  A CLASS, B CLASS
    • MITSUBISHI F1C1 CVT 2007-On
    • NISSAN RE0F06A CVT 1996-On Primera, Tino, Bluebird, Sunny (NonUS)
    • NISSAN RE0F09A CVT JATCO ATCU JF010E 3.0L, 3.5L 2003-On
    • NISSAN RE0F10A CVT JATCO JF011E 2.0L, 2.4L, 2.5L 2007-On Nissan, Suzuki, Mitsubishi, Dodge, Jeep
    • NISSAN / FIAT RE0F21A CVT SERENA, MARCH, CUBE 2000-09, MICRA 2003-09 PUNTO, PALIO, UNO 2003-09
    • JATCO JF011E 2007-On  2.0L, 2.4L, 2.5L Nissan, Suzuki, Mitsubishi, Dodge, Jeep
    • SUBARU CVT «REX» 1989-On
    • VOLKSWAGEN AUDI 01J CVT 2001-On
    • Z F MINI CVT  2003-On  

    Что такое вариатор и вариаторная коробка передач?

    В настоящее время существует несколько разновидностей автомобильных трансмиссий, которые, как известно определяются типом коробки передач. Среди последних сегодня выделяют: механическую, автоматическую, роботизированную, вариаторную. Сравнивать механику и автомат мы не будем, равно, как и не станем говорить, что лучше автомат или вариатор, поскольку чтобы дать ответ на последний вопрос необходимо разобраться в том, что представляет собой этот самый вариатор. Ну что же, давайте, тогда о нем и поговорим.

    Вариаторная КПП (английское обозначение CVT, от Continuously Variable Transmission, что в переводе означает постоянно изменяющаяся трансмиссия) или, как ее чаще именуют автолюбители, вариатор, представляет собой бесступенчатую коробку переключения передач. Внешне вариатор практически невозможно отличить от АКПП, поскольку он также оборудован 2 педалями (газ и тормоз), а рычаг переключения передач имеет несколько позиций, обозначенных традиционными для автомата буквами – P, R, N, D, однако работает бесступенчатая коробка абсолютно иначе.

    В силу того, что в вариаторе нет фиксированных передач, переключение (хотя это слово несколько неуместно, ведь передаточное число изменяется по мере разгона или замедления автомобиля) между ними происходит плавно и незаметно во многом благодаря гидравлическому или механическому преобразованию крутящего момента, нет никаких толчков или рывков, чем не может похвастать ни автомат, ни тем более механика.

    Несмотря на то, что популярность вариаторная коробка переключения передач завоевала сравнительно недавно, следует сказать, что прототип CVT был предложен Леонардо да Винчи. Первый же серийный автомобиль, оборудованный такой коробкой передач, сошел с конвейера завода DUF в середине ХХ века, когда с подобным шильдиком ездили и легковые авто, а не исключительно грузовики, как сегодня. Естественно, современные вариаторы отличаются от первых экземпляров, так в настоящее время встречаются два вида вариаторов:
    • Клиноременный,
    • Тороидный.

    Конструкция клиномерного вариатора состоит из пары раздвижных шкивов, соединенных между собой при помощи ремня с трапецеидальным сечением, который фактически является металлической лентой. Во время движения шкивы сближаются и удаляются друг от друга. При сближении шкивов ремень начинает выталкиваться и приобретает форму клина, вследствие чего увеличивается радиус шкива, что провоцирует и увеличение передаточного числа, и наоборот. В промежуточном положении ремень остается прямым. За работу шкивов отвечает специальный гидравлический привод, который управляется электроникой.

    Конструкция тороидного вариатора заметно разнится от представленной выше. За работу данного типа CVT отвечают ролики и специальные соосные диски, между которыми, собственно, и происходит передача крутящего момента. Для изменения отношения приходится менять радиусы, т.е. положение роликов.

    В настоящее время с конвейеров автозаводов сходит все большее количество автомобилей, оснащенных вариаторной коробкой передач. Несомненно, CVT обладает массой преимуществ, однако ощутить их все в полной мере можно лишь в случае бережного эксплуатирования трансмиссии и регулярного осуществления технического обслуживания, в противном случае автовладелец познакомится с главным недостатком трансмиссии подобного типа – дорогостоящим ремонтом.

    Берегите свой автомобиль и заботьтесь о нем вне зависимости от того, какой трансмиссией он оборудован, поскольку только тогда вы сможете получать от управления автомобилем только самые положительные эмоции и впечатления.

    unom.ru > Ременные и цепные вариаторные коробки передач

    Количество вариаторных коробок передач (continuously variable transmission или CVT) , используемых на автомобилях, увеличивается год от года. Это обусловлено рядом причин, которые мы рассмотрим в данном материале.

    Основным конкурентом вариаторных коробок являются стандартные автоматические коробки передач (automatic transmission или AT), в которых переключение передач происходит в зависимости от скорости автомобиля и требуемого ускорения. Гидротрансформатор выполняет роль сцепления и выбор нужного передаточного числа происходит автоматически. Автоматические коробки, устанавливаются в течении нескольких десятилетий и постоянно совершенствуются. В частности, используются более современные фрикционные материалы, увеличивается число передач (до девяти в настоящий момент).

    Несмотря на усовершенствование автоматических трансмиссий, вариаторные коробки становятся все популярнее среди автопроизводителей. В Японии автомобили с вариаторными коробками занимают около 45% рынка с устойчивым приростом в 10% каждый год.

    Вариаторные коробки позволяют плавно изменять передаточное число, таким образом обеспечивается высокий уровень комфорта для водителя. Кроме того, вариаторные коробки обеспечивают более быстрое ускорение по сравнению с обычными автоматическими трансмиссиями. Вторым важным преимуществом вариатора является экономия топлива.

    Принцип действия вариаторной трансмиссии показан на рисунке 1. Движение от двигателя передается на ведущий шкив и потом через ремень или цепь на ведомый шкив. Передаточное отношение меняется за счет изменяющихся диаметров шкив.

    Рис.1

    Основными проблемами вариаторных коробок является шум при ускорении и передача большого крутящего момента. Проблему шума можно назвать решенной на современных вариаторах. Решение же проблемы по увеличению передаваемого крутящего момента и эффективности вариаторной коробки разделило производителей на две группы: производители ременных (Belt CVT) и цепных вариаторов (Chain CVT).

    Основным производителем ременных вариаторов (Belt CVT) является компания JATCO, которой владеет Nissan. Особенно эффективны такие коробки на легких автомобилях с небольшими и средними по мощности двигателями. JATCO постоянно работаем над усовершенствованием своих трансмиссий особенно для более мощных и тяжелых автомобилей.

    Главными разработками цепных вариаторов занимается Schaeffler Gruppe (Шэффлер групп). Шэффлер принадлежит бренд LuK GmbH, под которым разрабатываться вариаторные коробки, например, для Audi и Subaru. Инженеры Subaru совместно с LuK создали вариатор Lineartronic™. Вариатор Lineartronic разработан для SUBARU BOXER®. Его отличительной особенностью является компактный дизайн, легкий вес и обеспечение дополнительной экономии топлива.

    Требования к вариаторным жидкостям и маслам для автоматических коробок частично совпадают, но есть и различия. 

    Уникальные свойства масел для автоматических трансмиссий (ATF)

    Общие свойства ATF и CVT масел

    Уникальные свойства жидкостей для вариаторных коробок (CVT)

    Обеспечение стабильной и длительной работы фрикционов

    Гарантия стабильности к окислению

    Обеспечение стабильной и длительной работы «мокрого» сцепления

    Обеспечение нормальной работы гидротрансформатора

    Диспергируемость (способность масла удерживать во взвешенном состоянии другие жидкости и твердые элементы)

    Гарантирование нужного сцепления между ремнем / цепью и шкивами

    Обеспечение способности выдерживать высокие крутящие моменты

    Защита деталей коробки от усталостного разрушения

    Обеспечения правильного трения для различных материалов, применяемых для деталей трансмиссии

    Совместимость масла с материалами деталей и уплотнений

    Защита от износа планетарного комплекта

    Аэрация

    Замедление коррозии

    Обеспечение антивспенивающих свойств (требования к CVT жестче)

    Защита от износа (требования к CVT жестче)

    Прочность нас сдвиг (требования к CVT жестче)

    Компания Lubri-Loy выпускает несколько вариаторных жидкостей, которые перекрывают основные стандарты для цепных и ременных вариаторных коробок.

    Наименование

    Цвет

    Перекрываемые стандарты

    Lubri-Loy Universal Continuously Variable Transmission Green (CVT)

    Зеленый

    Nissan NS-2, Mitsubishi CVT Fluid J1, Peugeot/Citroen PSA JTT CVT

    Lubri-Loy® Full Synthetic Chain&Belt CVT Fluid (RED)

    Красный

    Honda HMMF, Mopar CVT+4, Ford CVT23, GM/ Saturn Dex-CVT, Subaru Lineartronic CVTF

    Lubri-Loy® Full Synthetic Chain&Belt CVT Fluid (Clear)

    Желтый

    Audi/VW TL52180, G 052 180, Mercedes Benz 236.20, Mini Cooper EZL 799A, Punch EZL 799A

    В материале использованы материалы с сайтов: http://drivelinenews.com, www.schaeffler.com, www.lubriloy.ru

    Для станций по ремонту и обслуживанию автомобилей наша компания на ряду с поставкой смазочных материалов предлагает поставку установок для аппаратной замены масел в автоматических коробках. У нас вы можете получить квалифицированную консультацию по выбору смазочных материалов. Мы осуществляем поставки по всей территории России. За дополнительной информацией, пожалуйста, обращайтесь по контактным телефонам:

    +7 (812) 449-13-28, +7(812) 449-76-01 или присылайте запрос по электронной почте [email protected]

    Приводы с разделением мощности с механическими вариаторами

  • [1]

    Renius, K. T .; Knechtges, H.J .: Traktoren 2007 — 2009 — Trends und neuere Entwicklungen. В: ATZoffhighway (2009), октябрь, стр. 6–19

    Google ученый

  • [2]

    Menten, P .; Паар, Дж .: New Holland setzt auf stufenlos. Landwirt.com, https://www.landwirt.com/de/New-Holland-setzt-auf-stufenlos,,5846,,Bericht.html. 2009

    Google ученый

  • [3]

    Казелла, А.; Альбертин, Г.: Оптимизация эффективности трансмиссии сельскохозяйственных трансмиссий IVT на базе полного тороидального вариатора. Tagung Landtechnik, 2009

    Google ученый

  • [4]

    Wolf, A .: Die Grundgesetze der Umlaufgetriebe. Band 14, Schriftenreihe Antriebstechnik, Vieweg, 1958

  • [5]

    Förster, H.J .: Stufenlose Fahrzeuggetriebe в механическом, гидростатическом, гидродинамическом, электрическом Bauart und in Leistungsverzweigung.Fahrzeugtechnische Schriftenreihe, TÜV Rheinland, Köln, 1996

    Google ученый

  • [6]

    Ramm, M .: Systematische Entwicklung und Analyze stufenlos verstellbarer Getriebe mit innerer Leistungsverzweigung für mobile Arbeitsmaschinen. Ахен, RWTH, диссертация, 2014

    Google ученый

  • [7]

    Pelger, C. et al .: Automatisierte Synthese leistungsverzweigender Antriebe.Antriebstechnisches Kolloquium, Ахен, 2017

    Google ученый

  • [8]

    Schneider, H.D .; Gößlinghoff, J .: Das Kegel-Ring-Getriebe (KRG) — ein инновации Automatikgetriebe für den Einsatz in kleineren Fahrzeugen. Antriebstechnisches Kolloquium, Ахен, 2015

    Google ученый

  • Sariel.pl »Бесступенчатая трансмиссия вариатора

    Дома > Идеи> Бесступенчатая трансмиссия с вариатором

    Бесступенчатая коробка передач с вариатором

    Вариатор более совершенной конструкции.

    Недавно разработав простой вариатор, я захотел попробовать более продвинутое решение и воссоздать реальный вариатор CVT. Вместо конусов в вариаторах используются специальные тарелки, которые сдвигаются или разводятся, при этом между ними втыкается широкий эластичный пояс. Форма посуды означает, что в зависимости от их расстояния друг от друга площадь контакта между посудой и лентой меняет свой диаметр с большего на меньший и наоборот. Есть две пары тарелок, одна на входном валу, а другая — на выходном валу, и изменение их контактных площадей — что обычно делается прямо противоположным образом для поддержания натяжения ремня — эффективно изменяет соотношение входа / выхода.

    Версия LEGO стала возможной только благодаря использованию очень специфических деталей LEGO: тарелок Scala 5 × 5 и цельного каучукового протектора. Теоретически механизм мог работать всего с двумя двигателями: один для въезда, другой для его переключения, но это закроет центр трансмиссии. Я хотел, чтобы это было хорошо видно на видео, поэтому для переключения я использовал 4 отдельных мотора. В результате конструкция трансмиссии была огромной и непрактичной, но она работала. Как и мой предыдущий вариатор, он был непригоден для работы с высокими нагрузками, потому что под нагрузкой ремень начинал скользить по посуде.Проблема усугублялась тем, что тарелки не имели традиционных осей или отверстий для штифтов, поэтому пары тарелок на самом деле не были связаны общей осью. Это означало, что только одна тарелка в каждой паре фактически приводилась в действие напрямую, а другая приводилась в движение только ремнем между ними. В реальных вариаторах обе тарелки приводятся в движение, что, безусловно, помогает уменьшить проскальзывание.

    Для этого варианта трансмиссии нет инструкций, так как он очень непрактичен и был разработан только для проверки концепции.

    Видео:

    Что такое вариатор (бесступенчатая трансмиссия) и как он работает?

    вариатор! Большинство из вас слышали об этом термине, когда хотели купить безредукторный скутер или автомобиль с автоматической коробкой передач.Это расшифровывается как Continuous Variable Transmission, одна из форм автоматической трансмиссии на двухколесных и четырехколесных транспортных средствах.

    Краткая история вариатора

    Вы будете удивлены, узнав, что именно великий изобретатель и художник Леонардо да Винчи впервые в 1490 году нарисовал первый в истории эскиз устройства, которое станет самой ранней моделью вариатора. Перенесемся в 450 лет и появились первые вариаторы. были замечены на автомобилях DAF в 1950-х годах. Только в 2000-е годы вариаторная трансмиссия вышла на первый план в автомобилях и безредукторных скутерах.

    (Система вариатора, установленная на транспортном средстве)

    Как работает вариатор?

    В отличие от обычной автоматической трансмиссии, вариатор не использует шестерни. Вместо этого он имеет два шкива, диаметры которых варьируются и соединены ремнем или цепью. Один конец соединен с двигателем, а другой — с колесами, на которые передается мощность. Шкивы подвижны, и по мере приближения друг к другу ремень или цепь перемещаются выше, увеличивая диаметр шкивов и наоборот.

    (Модель гибридной системы вариатора)

    Когда входной шкив становится меньше, а выходной шкив становится больше, это переводится в более низкое передаточное число (которое представляет собой количество вращений вала за каждый оборот двигателя, следовательно, передаточное число). Пока автомобиль набирает обороты и ускоряется, шкивы продолжают менять свой диаметр и снижают частоту вращения двигателя (RPM) для спокойного движения или набора оборотов для быстрого обгона.

    Каково управление автомобилем с вариатором?

    0 Комментарии

    Каждый автомобиль с вариатором будет иметь эту маркировку на ручке переключения передач. P-R-N-D-L (Parked-Reverse-Neutral-Drive-Low), которые не требуют пояснений, за исключением «Low», что означает низкое передаточное число. Когда вы включаете функцию «Низкий», автомобиль развивает более высокие обороты и генерирует больший крутящий момент, который может потребоваться для подъема груза, подъема по склону или выхода из застрявшей ситуации. Конечно, в пространстве для ног всего две педали (тормоза и акселератор), что может сбить с толку людей, которые привыкли иметь три педали (включая сцепление).Когда вы нажимаете на педаль акселератора, машина очень быстро набирает обороты, это нормально, а затем успокаивается после того, как набирается импульс. Не чувствуется, как машина переключает передачи или внезапно кренится при ускорении, потому что нет никаких передач.

    Чтобы быть в курсе последних автомобильных новостей и обзоров, подпишитесь на carandbike.com в Twitter, Facebook и подпишитесь на наш канал YouTube.

    Как работают вариаторы | HowStuffWorks

    Загляните в планетарную автоматическую трансмиссию, и вы увидите сложный мир шестерен, тормозов, сцеплений и управляющих устройств.Для сравнения, бесступенчатая трансмиссия — образец простоты исследования. Большинство вариаторов состоит только из трех основных компонентов:
    • Мощный металлический или резиновый ремень
    • Шкив «ведущий» с регулируемым входом
    • Выходной «ведомый» шкив
    CVT также имеют различные микропроцессоры и датчики, но три описанных выше компонента являются ключевыми элементами, которые позволяют технологии работать.

    Шкивы переменного диаметра — это сердце вариатора.Каждый шкив состоит из двух 20-градусных конусов, обращенных друг к другу. Ремень проходит по пазу между двумя конусами. Клиновые ремни предпочтительнее, если ремень сделан из резины. Клиновые ремни получили свое название из-за того, что ремни имеют V-образное поперечное сечение, что увеличивает фрикционное сцепление ремня.

    Когда два конуса шкива находятся далеко друг от друга (при увеличении диаметра), ремень движется ниже в канавке, и радиус ременной петли, огибающей шкив, становится меньше.Когда конусы расположены близко друг к другу (когда диаметр уменьшается), ремень движется выше в канавке, и радиус ременной петли, огибающей шкив, увеличивается. Бесступенчатые трансмиссии могут использовать гидравлическое давление, центробежную силу или натяжение пружины для создания силы, необходимой для регулировки половин шкива.

    Шкивы переменного диаметра всегда должны идти парами. Один из шкивов, известный как ведущий шкив (или ведущий шкив ), соединен с коленчатым валом двигателя.Ведущий шкив также называется входным шкивом , потому что именно здесь энергия двигателя поступает в трансмиссию. Второй шкив называется ведомым шкивом , потому что его вращает первый шкив. Как и выходной шкив , ведомый шкив передает энергию ведущему валу.


    Расстояние между центрами шкивов до того места, где ремень соприкасается с канавкой, называется радиусом шага. Когда шкивы находятся далеко друг от друга, ремень движется ниже, и радиус шага уменьшается.Когда шкивы расположены близко друг к другу, ремень движется выше, а радиус наклона увеличивается. Отношение делительного радиуса ведущего шкива к продольному радиусу ведомого шкива определяет шестерню.

    Когда один шкив увеличивает радиус, другой уменьшает радиус, чтобы ремень оставался натянутым. Поскольку два шкива меняют свои радиусы относительно друг друга, они создают бесконечное количество передаточных чисел — от низкого до высокого и всего, что находится между ними. Например, когда радиус шага на ведущем шкиве мал, а на ведомом шкиве большой, то скорость вращения ведомого шкива уменьшается, что приводит к понижению «передачи».Когда радиус шага на ведущем шкиве большой, а на ведомом — маленький, тогда скорость вращения ведомого шкива увеличивается, что приводит к более высокой «передаче». Таким образом, теоретически вариатор имеет бесконечное количество «передач», которые он может использовать в любое время, при любой скорости двигателя или транспортного средства.

    Простота и бесступенчатый характер вариаторов делает их идеальной трансмиссией для различных машин и устройств, а не только для автомобилей. Бесступенчатые трансмиссии уже много лет используются в электроинструментах и ​​сверлильных станках.Они также использовались в различных транспортных средствах, включая тракторы, снегоходы и мотороллеры. Во всех этих случаях в трансмиссиях используются резиновые ремни высокой плотности, которые могут проскальзывать и растягиваться, что снижает их эффективность.

    Внедрение новых материалов делает вариаторы еще более надежными и эффективными. Одним из наиболее важных достижений стала разработка металлических ремней для соединения шкивов. Эти гибкие ремни состоят из нескольких (обычно девяти или 12) тонких стальных лент, которые удерживают вместе высокопрочные металлические детали в форме галстука-бабочки.


    Металлический ремень

    Металлические ремни не проскальзывают и отличаются высокой прочностью , что позволяет вариаторам выдерживать больший крутящий момент двигателя. Они также на тише , чем вариаторы с резиновым ременным приводом.

    Разница между автоматической коробкой передач и бесступенчатой ​​трансмиссией

    Разница между автоматической коробкой передач и бесступенчатой ​​трансмиссией

    При покупке автомобиля одним из важных моментов является выбор трансмиссии автомобиля.Раньше, когда люди думали о трансмиссии, у них был только автоматический выбор, но сегодня это гораздо больше.

    С развитием технологий автомобили оснащены большим количеством функций. Сегодняшние автомобили оснащены бесступенчатой ​​трансмиссией, сокращенно CVT.

    Что такое трансмиссия?

    Трансмиссия в транспортном средстве — это система шестерен, которые передают мощность на колеса, создаваемую двигателем.

    Что такое бесступенчатая трансмиссия и автоматическая трансмиссия?

    Бесступенчатая трансмиссия — это в основном автоматическая трансмиссия.Непрерывная переменная трансмиссия имеет тот же контроль, что и автоматическая трансмиссия. При управлении транспортными средствами с автоматической коробкой передач или бесступенчатой ​​трансмиссией водителям не нужно вручную переключать передачи. Компьютерная система автомобиля механизирует переключение передач. Автоматическая коробка передач (обычно «AT» или «Auto») была изобретена в 1921 году Альфредом Хорнером Манро из Регины. Автомобили с автоматической коробкой передач популярны, поскольку они имеют сравнительно меньший износ деталей и запчастей. С другой стороны, бесступенчатая трансмиссия состоит из двух шкивов, соединенных ремнем.Вождение автомобиля, оснащенного бесступенчатой ​​трансмиссией, больше похоже на автомат. Это увеличивает эффективность и мощность автомобиля. Давайте больше узнаем о различиях между этими двумя.

    Передаточное число-
    В отличие от АКПП, которая имеет фиксированное количество передаточных чисел, обычно 5-7, вариатор имеет бесконечное количество передаточных чисел между минимальным и максимальным значением, чтобы обеспечить необходимое количество мощности для движения. Два перпендикулярных шкива соединены клиновым ремнем.Оба конца шкива, то есть верхний и нижний концы, раздвигаются и вместе одновременно, следя за тем, чтобы расстояние между ними и длина ремня оставались постоянными. Из двух шкивов один приводится в движение двигателем, а другой соединен с колесами. Есть несколько вариаторов с цепным приводом, что делает стоимость транспортного средства немного дороже в управлении.

    AT имеют фиксированное количество коробок передач, в то время как вариатор не имеет коробки передач с установленным количеством передач. Зубчатые колеса i.е., в системе вариатора также не используются типовые передачи. В CVT существует постоянная регулировка соотношения между частотой вращения двигателя и мощностью, передаваемой на колеса, чтобы избежать любого дополнительного расхода топлива, чем требуется.

    Fuel – Efficiency-
    С точки зрения расхода топлива, вариаторы чрезвычайно экономичны, потому что в вариаторах двигатель находится в наиболее оптимальном рабочем диапазоне. В то время как автоматические трансмиссии поставляются с гидротрансформатором с внешним охлаждением, в отличие от сцепления.Автомобили с вариатором дает возможность без рывков ехать людям, находящимся в транспортном средстве. Когда дело доходит до обеспечения эффективной и плавной езды, здесь CVT обгоняет AT. Для повышения топливной экономичности многие гибриды оснащены вариаторами. В негибридных моделях производители также переходят на вариаторы.

    Speed-
    При более эффективных оборотах в минуту CVT достигает желаемой скорости за минимальный период времени, чем AT. В АКПП с более высокими оборотами двигателю приходится работать тяжелее.

    В то время как в случае с вариатором обеспечивается более быстрое ускорение при постоянной скорости, поэтому двигателю не приходится работать с большей нагрузкой.

    Удовольствие от вождения —
    Для некоторых людей очевидна разница между впечатлениями от вождения автомобилей с вариатором и автомобилями с АКПП. Для кого-то вождение автомобиля с вариатором более вялое, а для кого-то — удовольствие.

    При использовании АКПП возникает ощущение вождения автомобиля, в то время как в случае с вариатором его нет. Чтобы дать ощущение AT с преимуществами CVT, автопроизводители работают над тем, чтобы дать больше ощущения, что и AT.

    CVT не имеет возможности переключения передач, что важно для людей, которым нравится переключение передач.Некоторые производители предоставляют в свои автомобили «спортивный» режим, в котором вариатор программируется для имитации переключения передач. В некоторых вездеходах есть вариатор.

    Когда дело доходит до покупки автомобиля, люди имеют определенные предпочтения. При сравнении CVT и AT становится очевидно, что автомобили с CVT более экономичны и более плавны в управлении. Но поскольку CVT имеет сложную систему, трудно выдать больше крутящего момента, чем AT. Доступно множество моделей с вариаторами и автоматическими трансмиссиями. Пойдите и пройдите тест-драйв, чтобы составить собственное мнение.

    Ссылки по теме:

    заряженных электромобилей | Бесступенчатые трансмиссии Torotrak повышают эффективность и производительность

    Бесступенчатые трансмиссии Torotrak повышают эффективность и производительность

    Размещено Чарльзом Моррисом и в рубрике Newswire, Tech.

    Torotrak Group внесла несколько улучшений в свою технологию бесступенчатой ​​трансмиссии (CVT), обеспечивая более широкий диапазон передаточных чисел и плавную передачу мощности.

    Вариаторы главного привода

    Torotrak сочетают в себе вариатор с полным тороидальным тяговым приводом и другими традиционными компонентами трансмиссии. Вариатор подходит как для переднеприводных, так и для заднеприводных платформ. Он разработан с учетом высокой масштабируемости и был продемонстрирован на уровнях мощности более 300 кВт.

    Torotrak ожидает, что глобальные продажи вариаторов к 2020 году достигнут 12 миллионов в год.

    «Рыночные предпочтения меняются от традиционной автоматики к вариаторам», — сказал Джон Фуллер, директор по концепциям и интеллектуальной собственности.«Наше решение может ускорить эту тенденцию, удовлетворяя потребности как переднеприводных, так и потенциально заднеприводных схем, где высокие уровни крутящего момента и ограничения упаковки могут быть более сложными для традиционной технологии CVT».

    В частности,

    электромобилей могут извлечь выгоду из последних разработок вариаторов.

    «За счет увеличения крутящего момента колеса на низких скоростях транспортного средства, тороидальный вариатор может улучшить способность преодолевать подъемы и производительность, или может быть инструментом для уменьшенной электрической трансмиссии, которая имеет более низкую стоимость и вес», — сказал Фуллер.«С вариатором, сконфигурированным для достижения КПД, превышающего 95%, также есть потенциал для увеличения диапазона электромобилей».

    Источник: Torotrak через Green Car Congress

    Теги: Torotrak Group

    вариатор% 20transmission — определение английского языка, грамматика, произношение, синонимы и примеры

    Контракт на процентный своп можно рассматривать как вариант , вариант форвардного контракта, в котором стороны соглашаются произвести серию будущих обменов денежных сумм, одна сумма рассчитывается со ссылкой на плавающую процентную ставку, а другая — со ссылкой на фиксированная процентная ставка.

    ЕврЛекс-2

    Установить общие технические стандарты, направленные на недопущение того, чтобы вариации в практике работы с базами данных судебной ДНК в государствах-членах могли привести к трудностям и получению неточных результатов при обмене данными

    oj4

    Во многих популяциях количество вариаций , связанных с питанием, сокращается.

    WikiMatrix

    Из-за этих вариаций основных инструментов денежно-кредитной политики, процентных ставок и агрегатов общий объем кредитов рос довольно стабильно, но к концу 2013 года этот рост несколько замедлился.

    UN-2

    Самый простой вариант покера предполагает раздачу по 5 закрытых карт каждому игроку и дальнейшее продвижение оттуда.

    Обычное сканирование

    Насекомые повсюду, на всех планетах, подходящих для человека, все одинаковы, с небольшими локальными вариациями , в основном объяснимыми генетическими манипуляциями на протяжении тысячелетий.

    ханглиш

    Из-за вариаций на орбите Земли, количество инсоляции меняется с периодами около 21000, 40 000, 100 000 и 400 000 лет.

    WikiMatrix

    Нам всегда нравилась вариация .

    OpenSubtitles2018.v3

    Для изучения генетической вариации в параметрах кривой роста и их вклада в факторы, определяющие урожай зерна, 40 случайно выбранных линий F7 скрещивания двух контрастирующих сортов риса были измерены на массу сухого вещества и другие признаки урожайности в течение периода выращивания.

    спрингер

    Далее следуют четыре вариации темы, начиная с украшения шестнадцатыми нотами первых скрипок, переходя к бурной вариации до минор с трубами и литаврами, за которыми следуют соло для первого гобоиста и флейтиста, и заканчивая размахом. и лирический форте повтор в триоли.

    WikiMatrix

    Если несколько вариантов типа IA должны быть выполнены в соответствии с условиями одного регистрационного удостоверения, отдельное уведомление должно быть представлено в отношении каждого запрошенного варианта типа IA ; каждое такое уведомление также должно содержать ссылку на другие уведомления.

    еврлекс

    Пол Митчелл, директор по исследованиям Колледжа вооруженных сил Канады в Торонто, считает, что «если канадские вооруженные силы решат сохранить возможности наступательной авиации, то JSF, безусловно, станет их наиболее вероятным выбором.»26 На F-35 будет три варианта : наземная версия, в основном для ВВС; корабельная модель для операций с военно-морскими авианосцами; и версия с коротким взлетом и вертикальной посадкой для Соединенных Штатов. Корпус морской пехоты.

    Гига-френ

    Три очевидных внутренних особенности роста процеркоидов (начало дифференцировки в фиксированное время, минимальный порог размера для дифференциации и ускоренная скорость роста процеркоидов после дифференциации) обеспечили механизм, посредством которого естественная вариация в темпах роста процеркоидов могла быть усилена для получения инфрапопуляция паразита, состоящая из крупных дифференцированных процеркоидов и низкорослых недифференцированных процеркоидов.

    Гига-френ

    Вариации в последовательности ДНК гена EGF могут приводить к изменениям активности EGF, которая, как предполагается, влияет на прогрессирование опухоли.

    спрингер

    Существует 28 признанных подвидов Apis mellifera, основанных в основном на географических вариациях .

    WikiMatrix

    Эти вариации отражены в эталонных топливах.

    ЕврЛекс-2

    Существуют также значительные вариации во влиянии компьютеров на работу по профессиям.

    Гига-френ

    Некоторые неравенства отражают случайные вариации (т. Е. Необъяснимые причины), в то время как другие являются результатом индивидуальной биологии, последствий личного выбора, социальной организации, экономических возможностей или доступа к медицинскому обслуживанию.

    Гига-френ

    Основные факторы, определяющие эту важную вариацию (17 кДж

    Гига-френ

    Это инновационное предприятие, на котором в настоящее время работает около 20 человек, стремится создавать альянсы в США.Южный и европейский рынки. Этот проект реализуется в то время, когда Variation Biotechnologies создала прочную основу, которая позволит ему изучить возможности партнерства для начала коммерческого производства.

    Гига-френ

    Численный анализ подтверждает полезность вариаций состава в магнетитах, полученных из тефры, в обеспечении временной стратиграфической основы для анализа почв вулканического пепла в западной Канаде.

    Гига-френ

    14 Заявитель приложил различные документы к своей заявке, чтобы обосновать утверждение о том, что он был должным образом представлен в ходе разбирательства в Апелляционном совете, и в поддержку утверждения о том, что более ранний знак может быть воспринят как вариант итальянского термин «кальцио».

    ЕврЛекс-2

    Confluences (Mark Records) Симфонии ветра Университета Дрейка под управлением Роберта Мюнье — Mare Tranquillitatis Unraveled by the Akropolis Reed Quintet — Вариации по обратной энтропии.

    WikiMatrix

    Его главными выходами были Руи Лопес и французская защита (Маккатчеон, вариант , вариант ).

    WikiMatrix

    В категориях одежды было вариация в ценовых тенденциях.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *