Вариатор что это такое в машине

что лучше и надежнее? :: Autonews

adv.rbc.ru

Autonews

Телеканал

Pro

Инвестиции

Мероприятия

Новая экономика

Тренды

Недвижимость

Спорт

Стиль

Национальные проекты

Город

Крипто

Дискуссионный клуб

Исследования

Кредитные рейтинги

Франшизы

Газета

Спецпроекты СПб

Конференции СПб

Спецпроекты

Проверка контрагентов

Библиотека

Подкасты

ESG-индекс

Политика

Экономика

Бизнес

Технологии и медиа

Финансы

РБК КомпанииРБК Life

adv. rbc.ru

Фото: Toyota

adv.rbc.ru

Что такое вариатор и как он работает?

Вариатор — это вид автоматической коробки передач, который передает крутящий момент от двигателя к колесам и способен плавно менять передаточное отношение в некотором диапазоне регулирования. Изменение передаточного отношения может производиться автоматически, по заданной программе или вручную. В автомобилестроении такой тип трансмиссии также обозначают аббревиатурой CVT (Continuously Variable Transmission).

Фото: Олег Лозовой / РБК

Удивительно, но изобрели вариатор даже гораздо раньше, чем обычные «автоматы», но применяли его все же не на автомобилях. Патент на вариатор был выдан еще в конце XIX века и сначала он использовался для изменения скорости вращения валов на станках.

А первый автомобиль с таким типом трансмиссии появился лишь в 1950-х. Вариатор впервые начал устанавливаться серийно на автомобили марки DAF, которая в те годы производила не только грузовики, но и легковушки. Потом их начали устанавливать на некоторые модели Volvo, а конце 1990-х и начале 2000-х вариатор c фирменном наименованием Tiptronic использовался на младших седанах Audi. Но по-настоящему широкое распространение вариаторы получили лишь сейчас.

Вариаторы бывают нескольких типов: клиноременные со шкивами переменного диаметра, цепные, тороидальные. Первый тип — самый распространенный. Так что рассмотрим, как он устроен и работает.

Автомобиль, оборудованный такой трансмиссией, на первый взгляд ничем не отличается от машин с обычным автоматом — педалей всего две, и рычаг переключения режимов трансмиссии с положениями P, R, N, D, схожий с машинами с традиционной АКП. Но работает вариатор совершенно по-другому, а именно в нем нет фиксированных передач. Изменения передаточного отношения происходит не «переключениями», а плавно и незаметно, благодаря ремню или цепи, который в разных положениях вращается по специальным коническим шкивам.

В зависимости от диаметра шкивов в месте вращения ремня или цепи меняется и передаточное отношение и изменяется скорость вращения и крутящий момент выходного вала, который дальше передает тягу на приводы и колеса. Поэтому при работе вариатора нет толчков при трогании с места, и тем более нет никаких «переключений передач».

Фото: Олег Лозовой / РБК

Плюсы вариатора

Плавность хода. Благодаря отсутствию переключений передач вариатор обеспечивает более высокую плавность хода, чем другие типы автоматических трансмиссий.
Динамичный разгон. Благодаря отсутствию переключений в вариаторе в отличие от других типов трансмиссий не происходит разрыва потока мощности, соответственно разгон у машин с такой трансмиссией получается более динамичным.
Высокий КПД. Вариатор обеспечивает более высокий КПД всей силовой установке автомобиля благодаря уменьшению потерь при его работе. В процентах этот показатель может быть на 5-10% выше, чем у других типов автоматических передач.
Экономичность. Более высокий КПД обеспечивает и более высокую эффективность, поэтому вариатор позволяет тратить меньше топлива по сравнению с автоматами и повысить экономичность автомобиля.

Фото: Renault

Минусы вариатора

Монотонные ускорения. Да, вариатор позволяет машине быть динамичнее, но из-за все того же отсутствия переключений он не всегда быстро ускоряет машину сходу. Управлять тягой двигателя во время обгонов на машине с вариатором — сложнее.
Сложная электроника. Все современные вариаторы оснащены управляющей электроникой, чьи программное обеспечение достаточно сложное. Оно нередко выходит из строя и требует перепрошивки блоков управления.
Дорогостоящее обслуживание. В вариаторах используется специальные смазочные материалы, которые требуют замены при его обслуживании. Межсервисный интервал у таких трансмиссий не очень большой, однако масло для вариаторов очень дорогое. И оно, как правило, не заменяется более дешевыми аналогами, поскольку использование несоответствующего смазочного материала может привести к серьезной поломке и дорогостоящему ремонту.

Что такое автомат и как он работает?

Автоматическая коробка передач — это устройство, механика работы которой позволяют ей в процессе движения транспортного средства самостоятельно определять наиболее подходящее доступное передаточное отношение и переходить с одного передаточного отношения на другое, обеспечивая упрощенную для водителя процедуру трогания с места, а также автоматически выполнять переключения, подстраивая внешнюю скоростную характеристику двигателя под заданную водителем скорость движения в текущих дорожных условиях.

Фото: Kia

Гидромеханическая автоматическая трансмиссия содержит два основных элемента: гидротрансформатор и редуктор. Гидротрансформатор заменяет собой сцепление, а редуктор содержит все пары шестерен в постоянном зацеплении. Такая конструкция позволяет получить один компактный законченный механизм, который имеет сразу несколько ступеней.

Гидротрансформатор состоит из двух лопастных машин: центробежного насоса и центростремительной турбины. Между ними расположен направляющий аппарат — реактор. Насосное колесо жестко связано с коленчатым валом двигателя, а турбинное — с валом коробки передач. Реактор же, в зависимости от режима работы, может свободно вращаться, а может быть заблокирован при помощи обгонной муфты.

Передача крутящего момента от двигателя к коробке передач осуществляется потоками рабочей жидкости, которая отбрасывается лопатками насосного колеса на турбинное. Так получается, что жесткая связь между двигателем и трансмиссией отсутствует. Это обеспечивает работу двигателя и остановку автомобиля с включенной передачей, а также способствует плавности передачи тягового усилия.

Фото: Kia

Плюсы автомата

Легкое управление. Конечно, с точки удобства трогания с места и принципа действий для водителя современный вариатор ничем не уступает автомату, однако благодаря все тем же переключениям гидромеханическая коробка позволяет точнее дозировать тягу и лучше справляется при разгонах во время маневров и обгонов.
Простое и доступное обслуживание. Жидкость для работы гидротрансформатора, которую зачастую ошибочно называют «маслом», также требуется специальная. Однако в сравнении со смазочным материалом вариатора она не столь дорогая. К тому же ее замена требуется не столь часто. Да и электронных компонентов в современных автоматах хоть и много, но все же меньше, чем в вариаторе.
Высокая надежность. Конструкции классического гидромеханического автомата более 70 лет. За это время она прошла целую череду эволюционных изменений и доработок, так что по части надежности по-прежнему остается одним из лучших решений.

Фото: Toyota

Минусы автомата

Недостаточная динамика. Конечно, современные автоматы работают очень быстро и плавно, однако потери в гидротрансформаторе и небольшие разрывы потока мощности в нем все же сказывается на динамических характеристиках автомобиля, оснащенного такой трансмиссией.
Низкий КПД. Потери мощности и крутящего момента в жидкости гидротрансформаторе влияют на коэффициент полезного действия. КПД силовой установки автомобилей с традиционным АКП все же ниже, чему у машин с механической коробкой передач, роботом или вариатором.
Увеличение расхода топлива. Из-за все тех же потерь в гидротрансформаторе расход топлива на автомобилях с автоматом, как правило, всегда чуть выше, чем на машинах с другим типом трансмиссий.

Что лучше: вариатор или автомат?

Универсальный и однозначный ответ на этот вопрос дать сложно, поскольку каждая их эти трансмиссий имеет как свои неоспоримые преимущества, так и недостатки. Так что конечный выбор в пользу модели с тем или иным типом автоматической коробки передач будет зависеть от целей и задач, которые вы ставите перед автомобилем.

Фото: freepik.com

По своим техническим характеристикам, вариатор в некоторых аспектах опережает классический гидромеханический автомат. Это касается и динамики разгона, и невысокого расхода топлива, и плавности хода из-за отсутствия переключений. Вместе с тем, такая трансмиссия капризна по части управляющей электроники, а также достаточно дорогая в обслуживании и в ремонте в случае возникновения такой необходимости.

Автомат не столь эффективен, не обеспечивает такую же высокую плавность хода, да и расход топлива у машин с такой трансмиссией все же немного выше, чем у схожих машин с вариатором. Однако он обеспечивает куда более интересные ездовые повадки, лучше работает во время ускорений ходом, а также более прост в обслуживании и обладает высокой надежностью.

Если при подборе автомобиля для вас важнее динамика и экономичность, то выбор лучше сделать в пользу вариатора, а если во главе угла находится надежность, то классический гидромеханический автомат окажется более уместным решением.

adv.rbc.ru

Автомобильный вариатор. Страхи и реальность

Источник фото:&nbsphttps://www.drive2.ru/l/481466522150109344/

Автомобиль в современном мире, прежде всего, это средство для комфортного передвижения из точки А, в точку Б. А современный автолюбитель, прежде всего, стал ценить комфорт удобство и надежность. Недаром, рекламные ролики автоконцернов, популяризуют комфорт, электронных помощников и легкость в управлении. И теперь автомобиль, оснащенный всеми помощниками, стал более лояльным к автовладельцу, а одним из таких помощников является автоматическая трансмиссия. Широкое применение автоматических коробок в автомобилестроении дало толчок к развитию инженерной мысли в данном направлении. Многообразие конструкторских решений в плане реализации идеи автоматической трансмиссии привело к тому, что порой автовладелец даже не догадывается, какой тип автоматической трансмиссии установлен на его автомобиле.

Многообразие коробок передач

Прежде всего, необходимо уточнить, что автоматической коробкой называют ту трансмиссию, где переключение передач осуществляется без участия водителя. Разберем, какие варианты автоматических трансмиссий существуют.

Источник фото: https://www.drive2.ru/l/1953170/

1. Гидротрансформаторные коробки переключения передач. Классический вариант автоматической коробки передач, принцип работы основан на передаче момента от двигателя к колесам посредством специальной жидкости ATF. На сегодняшний день это самый популярный вид АКПП. Применяют ее практически все автопроизводители без исключений. Вследствие чего такие коробки имеют разные названия (типтроник, стептроник и другие).

Источник фото: https://www.infotaller.tv/electromecanica/funcionan-cajas-cambio-automaticas_0_1103889618.html

2. Роботизированные , они же роботы представляют собой механическую коробку передач, в которой функции выключения сцепления и переключения передач автоматизированы. Автопроизводители так же называют их по-разному: Speedshift, SMG, Easytronic, Durashift EST и другие.

Источник фото: https://response.jp/article/2014/01/14/214827.html

3. Разновидность роботизированных коробок, преселективная. Можно сказать, это второе поколение роботизированных коробок. Основное их отличие от прародителя - это наличие отдельного сцепления для каждого вала четных и нечетных передач. Различные варианты конструктивных решений привели так же к многочисленным обозначениям данного вида трансмиссий у автопроизводителей. Основные и самые популярные DSG и PDK, SST, DSG, PSG, S-tronic

Источник фото: http://supreme2.ru/9595-chto-za-zver-korobka-peredach-dsg/

4. Вариаторные (вариатор), являются бесступенчатыми коробками передач. Обеспечивают в заданном диапазоне плавное изменение передаточного числа. Общепринятое обозначение CVT. Устанавливаются практически всеми автопроизводителями, и имеют свои обозначения Autotronic, Ecotronic, Durashift CVT, Lineartronic и другие.

Источник фото: https://www.in.gr/2001/10/07/auto/auto-news/i-jatco-anelabe-tin-kataskeyi-kibwtiwn-cvt-gia-ti-nissan...

Отличие вариатора от других коробок передач

Вариаторная коробка передач – это специальная механическая конструкция, предназначенная для передачи усилия двигателя бесступенчатым способом к колесам.

Устройство автомобильного вариатора

Классический вариатор - это два раздвижных шкива, соединённых клиновидным ремнем. Вариатор, применяемый в автомобилях, является более сложным устройством, потому что существует необходимость введения «задней скорости» и пониженных передач.

Источник фото: http://roadpart.ru/akpp/akpp-cvt-chto-eto.html

Принцип работы автомобильного вариатора

При увеличении оборотов двигателя приводится в действие гидротрансформатор, который передает крутящий момент на первичный вал (связанный с двигателем) . На первичном валу установлен ведущий специальный разрезной шкив (через него проходит ремень – см gif) и при воздействии на поверхность шкива привода (на gif – движущаяся часть «слева от ремня»), «половинки шкива» начинают сходиться, что приводит к увеличению трения между ними и клиновидным ремнем. Далее под действием трения клиновидного ремня усилие передается на аналогичный ведомый шкив (на gif – снизу), который приводит в движение вторичный вал, связанный с приводом колес. «Половинки» ведомого шкива в этот момент максимально сведены, то есть получается низшая передача. Далее при развитии оборотов происходит смена диаметров ведущего и ведомого шкивов относительно друг друга. Передаточное число увеличивается максимально. Ведомый вал вращает дифференциал, к которому присоединены полуоси ведущих колес. Задняя передача обеспечивается подсоединением к ведомому валу планетарного механизма, который и обеспечивает реверсивное движение ведомого вала. Управление диаметрами шкивом обеспечивает электронная система.

При использовании вариатора нет резких рывков при переключении, обеспечивается более плавный ход и экономия топлива, так как электроника выбирает оптимальный режим оборотов двигателя и передаточное число шкивов.

Виды автомобильных вариаторов

Сегодня основное распространение получили вариаторы двух типов клиноременные и клиноцепные.

Клиноременный вариатор, состоит из двух шкивов, соединенных клиновидным ремнем. Шкив образуют два конических диска, которые могут сдвигаться или раздвигаться, обеспечивая, тем самым, изменение диаметра шкива. Для сближения конусов используется гидравлическое давление, центробежная сила, усилие пружин. Конические диски имеют угол наклона 20°, при котором обеспечивается перемещение ремня по поверхности шкива с наименьшим сопротивлением.

Источник фото: https://1gfe.ru/nissan-mitsubishi-citroen-dodge-honda-jeep-peugeot-renault/vse-modeli/remen-variator...-nissan-qr25de-2698/

Источник фото: http://www.tks.ru/forum/showthread.php?t=442065&amp;page=3

ТАК ВЫГЛЯДИТ РЕМЕНЬ ВАРИАТОРА!

Клиноцепные вариаторы, основное отличие от клиноременного вариатора крутящий момент передается торцевой поверхностью специальной цепью при ее точечном контакте с коническими дисками.

Источник фото: http://kak-bog.ru/korobka-peredach-cvt-chto-eto-takoe

Плюсы (достоинства) и минусы (недостатки) автомобильного вариатора

Основными достоинствами вариатора является:

· плавность его переключения

· экономичность

· тихий. Данный вид трансмиссии является самым тихим среди своих конкурентов.

· быстрый. Так как отсутствуют ступени, вариатор является еще и одной из самых быстрых коробок.

Однако есть и недостатки, связанные с конструкцией.

· Одним из самых больших минусов является его ограничение на применение на мощных автомобилях.

· Кроме того вариатор очень не «любит» рваные режимы эксплуатации, резкие старты и суровое бездорожье.

· Обслуживание. Так же обслуживание вариатора требует определенных навыков и более щепетильного подхода.

Источник фото: https://sitecars.ru/mn/which-is-better-cvt-or-at-what-can-break-down-in-akpp/

Несмотря на то, что вариаторные трансмиссии уже заняли определенную нишу среди автопроизводителей, нет общего мнения о его надежности и сроке службы.

Дело в том, что встречаются мнения о том, что у вариатора срок службы ограничен 150 тысячами пробега, но есть мнение, что при должном уходе такой вид трансмиссии может эксплуатироваться свыше 300 тысяч без каких либо проблем. И владелец сталкивается с дилеммой, ремонт или его замена. Если автомобиль еще гарантийный то проблема решается сама собой - дилеры не ремонтируют вариаторы. Они заменяют вариатор на новый. А если гарантия закончилась, обычно приобретают контрактный вариатор, а это, как известно покупка кота в мешке.

Ремонт вариатора

Несмотря на то, что по конструкции вариатор самый простой вид автомобильной трансмиссии, его ремонт довольно дорогостоящая процедура. Связано это, прежде всего, с отсутствием, квалифицированного персонала. Но если вы попали к хорошему мастеру, вопрос ремонта решиться довольно быстро и качественно. После такого ремонта вы будете полностью уверенны в надежности трансмиссии.

Особенности масла для автомобильного вариатора

Залогом долгой и безотказной службы вариаторной трансмиссии является правильное, своевременное и качественное обслуживание. При кажущейся простоте конструкции, вариатор требует особого подхода к его содержанию.

Есть несколько правил, соблюдая которые можно избежать серьезных проблем.

1. Правило первое, своевременная замена масла в вариаторе. Связано это, в первую очередь, с тем, что масло в вариаторе несет на себе множество функций. А работает при этом в очень тяжелых условиях. Основные функции масла для вариатора:

· защита от трения металла о металл

· защита от проскальзывания ремня о шкивы

· привод гидравлики вариатора

· охлаждение вариатора во время эксплуатации

· предотвращение вспенивания жидкости

· содержание деталей вариатора в чистоте

· защита деталей от коррозии.

Во время эксплуатации свойства масла снижаются, и масло требует замены. При выборе жидкости для вариатора необходимо четко соблюдать спецификации, рекомендованные заводом изготовителем. Приобретать качественные жидкости только именитых производителей. И помнить, что жидкости ATF для гидромеханических автоматов абсолютно не подходят для трансмиссий вариаторного типа.

2. Второе правило: Бережная эксплуатация вариатора. Вариаторный тип трансмиссии не предназначен для жесткого стиля вождения. Кроме того, такой вид трансмиссии не любит режимов перегрева. Следует уделять особое внимание чистоте, радиаторов охлаждения трансмиссии. И не перегружать ее при эксплуатации. В случае если это произошло, настоятельно рекомендуем произвести процедуру замены масла.

Одной из компаний, занимающая лидирующие места в области жидкостей для обслуживания автомобиля является компания LIQUI MOLY. В ее ассортименте есть специальная жидкость для вариаторных коробок передач: НС-синтетическое трансмиссионное масло для вариаторов CVT Top Tec ATF 1400. Перечень соответствий и допусков позволяет применять данную жидкость в широком диапазоне вариаторов различных производителей. При этом быть абсолютно уверенным в качестве масла и надежности вариатора.

Что такое вариатор и как он работает

« Вернуться к Глоссарию Указатель

Вариатор (CVT) — это бесступенчатая трансмиссия, которая в определенном диапазоне позволяет добиться наиболее плавного изменения передаточного числа. Главное отличие вариаторной коробки передач от аналогов – достаточно эффективное использование мощности двигателя внутреннего сгорания.

Коробка CVT (постоянно меняющаяся трансмиссия) позволяет наилучшим образом изменять крутящий момент от ДВС, передаваемый на колеса, с учетом нагрузки двигателя, скорости автомобиля и т.д. В результате вариатор позволяет добиться высокой топливной экономичности.

Отличительные особенности, устройство и принцип работы вариатора

Начнем с того, что существует несколько типов коробок передач CVT. Однако в автомобилях используется клиноременный и тороидальный вариатор, тогда как клиноременный вариатор встречается гораздо чаще.

Устройство современной вариаторной коробки включает в себя следующие элементы:

Специальный механизм, отвечающий за передачу крутящего момента от двигателя к вариатору, а также отключающий коробку и ДВС при переводе в нейтраль ;
Сама вариаторная коробка (другое название «трансмиссионный вариатор»), а также отдельный механизм, позволяющий автомобилю двигаться назад;
Электронная система управления коробом с входными и выходными датчиками;

Для передачи крутящего момента от двигателя можно использовать гидротрансформатор, центробежную автоматическую муфту, электромагнитную муфту с электронным управлением и многодисковую муфту. Часто для этих целей используется гидротрансформатор (ГДТ), позволяющий добиться плавности хода и тем самым увеличить ресурс вариаторной коробки передач.

Что касается самой коробки передач, то клиноременный вариатор включает одну или две ременные передачи. Эта трансмиссия на самом деле представляет собой два шкива, которые соединяет клиновой ремень. Шкив образует пару конических дисков, и диски могут двигаться и расширяться. Таким образом, можно изменить диаметр самого шкива.

Для перемещения конусов используются гидравлическое давление, сила пружины и центробежная сила. Конические диски расположены под углом 20°. Это позволяет ремню скользить по поверхности шкива с минимальным сопротивлением.

На начальном этапе такие вариации комплектовались резиновым ремнем, но ресурс самого ремня оказался мал. Сегодня вместо резины установлен металлический ремень вариатора. Такой ремень прочный и гибкий, при работе коробки передач создается меньше шума, а также решение служит гораздо дольше, чем резиновый аналог.

Сила трения передает вращение между шкивами вариатора и боковой поверхностью ремня. Кроме того, в некоторых вариаторах может использоваться стальная цепь. В данном случае речь идет о клино-цепном вариаторе.
Этот тип отличается от клиноременного вариатора тем, что торцевая поверхность цепи передает крутящий момент при ее точечном контакте с коническими дисками. При этом конические диски изготовлены из прочной стали, а клино-цепной вариатор имеет наилучший КПД.

Также отметим, что вариатор не способен обеспечить возможность движения назад. В коробку интегрированы различные механизмы, чтобы у автомобиля с такой коробкой передач была задняя передача. Чаще всего это планетарная коробка передач, которая активно используется в АКПП.

Что касается управления вариатором, то система электронная; производит асинхронные изменения диаметра шкивов с учетом режимов работы двигателя автомобиля. Сцепление и планетарная коробка передач также управляются.

Водитель управляет коробкой передач с помощью селектора, а сами режимы напоминают режимы работы гидромеханической автоматической коробки передач. Более того, в вариаторной коробке можно выбрать фиксированные передаточные числа, что позволяет реализовать функцию ручного переключения передач, как Типтроник, на АКПП.

Добавим также, что тороидальный вариатор отличается от описанных выше ременно-цепных аналогов тем, что имеет два соосных вала. Такие валы имеют сферическую или тороидальную поверхность. Ролики зажаты между валами.

Для изменения передаточного числа в таком вариаторе необходимо изменить положение роликов. В этом случае крутящий момент передается с помощью сил трения между рабочими поверхностями.

Как работает вариатор в автомобиле

Если говорить о принципе работы коробки вариатора, то диаметр шкива вариатора постоянно меняется. Изменение реализует сервопривод. Когда автомобиль только заводится, ведущий шкив вариатора имеет наименьший диаметр; то есть конические диски полностью разведены.

Ведомый диск в этот момент имеет наибольший диаметр, когда конические диски максимально сжаты. Когда частота вращения двигателя начинает расти, диаметр ведущего шкива увеличивается, а диаметр ведомого шкива уменьшается, что позволяет уменьшить передаточное число.
Как видите, вариатор за счет уменьшения и увеличения диаметров шкивов позволяет работать двигателю на оптимальном режиме для получения максимальной мощности и достижения лучшей динамики.

Плюсы и минусы вариатора

Во-первых, такая трансмиссия бесступенчатая. Это означает, что во время движения нет необходимости переключаться на так называемые «ступени», при этом происходит постоянное преобразование крутящего момента, отсутствуют задержки между переключениями со ступени (передачи) на ступень.

В результате достигается максимальный комфорт при управлении автомобилем с вариатором. Однако это решение не лишено недостатков. Во-первых, установка такой трансмиссии предполагает определенные ограничения по мощности и крутящему моменту; то есть на автомобили с мощным двигателем вариатор не устанавливается. Еще одним недостатком является сложность устройства самой трансмиссии вариатора, низкая ремонтопригодность и дороговизна самого ремонта вариатора.

« Назад к Глоссарию Индекс

Вариатор: что это за штука?

«На автомобиль установлен бесступенчатый вариатор» — такое словосочетание многие из нас встречали, листая автомобильные каталоги. Или вы могли видеть это словосочетание в таблице технических характеристик. Все знают, что такое МКПП (кроме американцев), к автомату тоже все давно привыкли (особенно американцы). А вот вариатор относительно неизвестен. Но это не новинка.

Вы будете удивлены, узнав, что это изобретение не принадлежит ни Honda, ни даже Mercedes. Патент на вариатор был выдан в конце 19 века! Тем более что первый вариатор был изобретен в 1490 году. Его автором был добродушный бородач Леонардо да Винчи.

Однако первый работоспособный автомобиль с таким типом трансмиссии появился не в эпоху Возрождения, а позже – лет через пятьсот, в 1950-х годах. Вариатор серийно устанавливался на автомобили DAF (в то время под этой маркой выпускались не только грузовые, но и легковые автомобили). Потом Volvo начала выпускать что-то подобное, но по-настоящему широкое распространение вариаторы получили только сейчас.

На самом деле вариатор (тоже бесступенчатая трансмиссия) - это, извините за тавтологию, разновидность автоматической коробки передач. И на первый взгляд, оснащенный им автомобиль ничем себя не выдает – педалей всего две и рычаг переключения режимов трансмиссии – P, R, N, D – такой же, как у автомобиля с обычным автоматом. коробка передач. Все знакомо. А вот вариатор работает совсем по другому принципу. В нем нет фиксированных первой, второй, десятой передач. Попробуйте представить, сколько звезд в нашей вселенной или сколько песчинок на всех пляжах Земли вместе взятых — у вариатора все же гораздо больше передач. А «переключение передач» плавное и незаметное.

Поэтому нет рывков при запуске и "переключениях". И не зря мы написали это слово в кавычках: сдвигов как таковых нет. Вариатор непрерывно и плавно изменяет передаточное число по мере ускорения или торможения автомобиля.

Вариаторы бывают нескольких типов: клиноременные с регулируемыми шкивами, цепные, тороидальные… Первый тип наиболее распространен. Посмотрим, как это работает. Вот хороший пример: возьмем два карандаша (цилиндра), лежащие параллельно на некотором расстоянии друг от друга. Стягиваем их между собой резинкой и начинаем выворачивать одну из них. Второй начинает вращаться сразу – с той же скоростью. А вот если карандаши разного диаметра, то совсем другая история, при этом один из них, что побольше, сделает один оборот, второй, скажем, — два.

Вариатор выглядит так, но диаметр «карандашей» постоянно меняется. Он имеет два шкива, каждый из которых выполнен в виде пары обращенных друг к другу конусов с заостренными концами. А между шкивами зажат клиновой ремень.

Теперь, если каждая из пар конусов может двигаться друг к другу и обратно, мы получим шкивы с переменным диаметром. Ведь при разъединении конусов ремень, соприкасающийся с ними, своими ребрами как бы упадет на центр шкива и обежит его по небольшому радиусу. А при сближении конусов — по большому радиусу.

Осталось только снабдить оба шкива системой (как правило, это гидравлика, но могут быть и какие-то другие сервоприводы), которая будет строго синхронно сдвигать половинки первого шкива и толкать половинки второго. А если один шкив на ведущем валу (который идет от двигателя), а второй на ведомом валу (который идет на колеса), то можно организовать изменение передаточного отношения в очень широких пределах.

Остается только добавить узел, отвечающий за изменение направления вращения выходного вала (для передачи заднего хода), и это может быть, скажем, обычная планетарная передача. И коробка передач вариатора готова.

Кстати, есть интересный вопрос — что за ремень здесь используется? Конечно, обычный ремень из резины и ткани, наподобие тех, что вращают генераторы и прочее навесное оборудование, не протянет здесь и тысячи километров. Ремень в клиноременных вариаторах имеет сложную компоновку.

Может представлять собой стальную ленту с определенным покрытием или набор стальных канатов (лент) составного сечения, на которые нанизано огромное количество тонких поперечных стальных пластин трапециевидной формы, края которых входят в зацепление со шкивами . По сути, именно таким образом удалось создать нажимной ремень, передающий мощность не только на ту его половину, которая идет от ведомого к ведущему шкиву, но и на противоположную. Обычный ремень при попытке передать сжимающее усилие просто сложится, а стальной бандаж приобретает жесткость.

Кстати, цепь из широкой пластинчатой стали можно использовать и как клиновой ремень, касаясь своими краями конусов. Именно такой «ремень» работает в вариаторах автомобилей Audi.

Интересно, что для смазки цепи используется специальная жидкость, меняющая свое фазовое состояние под сильным давлением, возникающим в месте контакта со шкивом. Благодаря этому цепь может передавать значительное усилие практически без проскальзывания, несмотря на очень маленькую площадь контакта.

То, как вариатор будет изменять передаточное число при разгоне, зависит от выбранной программы управления. При разгоне на обычном автомобиле мы разгоняем двигатель до оборотов на каждой передаче, затем переключаемся на следующую передачу и так далее. Когда автомобиль с вариатором разгоняется, двигатель остается на тех же оборотах (скажем, на оборотах, соответствующих максимальному крутящему моменту), но передаточное число меняется плавно.

Это создает несколько странное ощущение. Нажимаешь педаль газа в пол, двигатель выходит на высокие обороты, и остается на них на протяжении всего разгона, воя как пылесос. Зато скорость разгона высокая, и при переключении между передачами не тратится время.

Однако в некоторых случаях вариатор настраивают так, что разгон с ним больше напоминает прирост скорости с обычной коробкой передач, с постепенным увеличением оборотов двигателя.

Конечно, когда вы пытаетесь заехать в гору или притормозить машину, умный вариатор не оставит включенной высшую передачу, несмотря на нажатие педали газа. Шкивы быстро отойдут назад для уверенного штурма высоты — для увеличения крутящего момента на выходе редуктора.

А на некоторых автомобилях также можно выбрать режим с несколькими «виртуальными» передачами (с 6 или даже с 8), задаваемыми электроникой. Передачи, между которыми вариатор будет резко прыгать, как у классической АКПП. При этом вы также можете переключать «шестерни» по своему желанию. Как на АКПП с ручным секвентальным режимом.

Таким образом, вариатор имеет массу преимуществ. Но есть и недостатки. Например, относительно небольшая, по современным меркам, «переваренная» мощность двигателя. Не зря такие коробки передач начали свое шествие по миру на автомобилях малого класса. Да и сейчас мощные автомобили все очень часто комплектуются либо механическими коробками передач, либо классическими автоматическими, либо полуавтоматическими.

Хоувер, прогресс есть. И здесь нельзя не вспомнить рекордсменов. Например, клиноременный вариатор Multitronic (с цепью) на Audi A4 2.0 TFSI без проблем справляется с потоком в 200 «лошадей».

Кто-то может возразить, что класс D — это еще не все. 200 л.с. уже нельзя назвать такой большой суммой для автомобилей представительского и бизнес-класса, а тем более для большого внедорожника. Но этим достижения самых современных вариаторов не ограничиваются. Так, кроссовер Nissan Murano с 3,5-литровым V6 мощностью 234 л.с. оснащен клиноременным вариатором X-Tronic. Это одна из самых больших и тяжелых моделей, оснащенных вариатором. А что будет завтра?

Вторым недостатком вариаторов является относительно дорогое обслуживание и ремонт, специальная, а потому недешевая трансмиссионная жидкость. Ременные вариаторы могут требовать замены ремня каждые 100-150 тысяч километров пробега. При этом масло стоит чуть дороже, чем для АКПП, но и менять его можно чуть реже – примерно через 40-50 тысяч километров для разных моделей автомобилей.

И все же вариаторы все чаще встречаются на автомобилях различных классов, к тому же они обычно дешевле хороших автоматических коробок передач классического типа.

Так как вариаторы имеют бесконечное количество передач, они позволяют двигателю работать в самых выгодных режимах – нужна ли нам максимальная мощность (на светофорных гонках), или, наоборот, плавность и наименьший расход топлива (при езде спокойно). Поэтому модели с вариаторами отличаются при прочих равных высокой экономичностью в сочетании с не менее достойной динамикой.

Вариатор что это такое в машине

что лучше и надежнее? :: Autonews

Что такое вариатор и как он работает?

Плюсы вариатора

Минусы вариатора

Что такое автомат и как он работает?

Плюсы автомата

Минусы автомата

Что лучше: вариатор или автомат?

Автомобильный вариатор. Страхи и реальность

Что такое вариатор и как он работает

Отличительные особенности, устройство и принцип работы вариатора

Как работает вариатор в автомобиле

Плюсы и минусы вариатора

Вариатор: что это за штука?

Learn more