Что такое вариаторная коробка передач? Подробный, авторский разбор

Что такое вариаторная коробка передач? Подробный, авторский разборМногим людям интересно узнать, что такое вариаторная коробка передач. Ведь в последнее время, все большее количество автомобилей снабжаются такой трансмиссией. Этому способствует большое число плюсов, которыми он обладает, благодаря своим техническим особенностям. В последние годы практически все автопроизводители используют для своих автомобилей именно такую трансмиссию. Некоторые модели могут иметь вариаторы даже в базовой комплектации.

Это говорит о высоких технических характеристиках подобных коробок. Стоимость их также не выше, чем у обычного автомата. Что также способствует их большему распространению.

Что такое вариаторная коробка передач? Подробный, авторский разбор

История

Что такое вариаторная коробка передач, этот вопрос не совсем корректен. Ведь особенностью подобной трансмиссии является полное отсутствие ступеней передач в привычном смысле этого слова. Поэтому, правильнее называть подобную трансмиссию бесступенчатой.

Первые упоминания о ней можно встретить в чертежах Леонардо да Винчи. Но, на автомобилях впервые применили подобный способ передачи усилий только в 50-х года двадцатого века. Самой первой моделью, на которой использовался вариатор в современном представлении, был DAF 600. Немного позже, начиная с 1984 года, такой тип трансмиссии стал все чаще встречаться в автомобильной промышленности. Сейчас практически все автомобильные компании используют в своих моделях вариатор.

Что такое вариаторная коробка передач? Подробный, авторский разбор

Устройство

В конструкцию бесступенчатой коробки входят несколько основных компонентов. Это обязательные элементы конструкции. У разных производителей они лишь различаются некоторыми особенностями:
  • Аналог сцепления. Механизм, передающий крутящий момент с двигателя на коробку, или разъединяющий их;
  • Вариатор;
  • Реверс. Используется для движения задним ходом;
  • Блок управления.

Рассмотрим некоторые из этих конструкций более подробно. Начнем со сцепления. Оно позволяет, исходя из обстановки, отключать или подключать коробку к двигателю. Всего применяются 4 варианта решения этой задачи:
  • Электромагнитное (управление электронное);
  • Центробежное (автоматическое);
  • Мокрое многодисковое (управление электронное);
  • Гидротрансформатор.

Что такое вариаторная коробка передач? Подробный, авторский разбор

Наиболее распространенным вариантом является гидротрансформатор. Этот тип сцепления позволяет производить подключение-отключение максимально плавно, без рывков и лишних нагрузок.

Управление осуществляется блоком, который следит за соответствием передаточного числа. Контролирует качество «сцепления». Производится управление селектором. С его помощью можно выбрать режим работы, а также включить реверс (задний ход). Внешне селектор вариатора не отличается от автомата. На большей части современных коробок имеется функция «фиксированных передаточных чисел». Благодаря этому, у водителя при разгоне не возникает ощущения неизменной скорости.

Всего в автомобильных вариаторах используют 2 варианта их конструкции:
  • Клиноременной;
  • Тороидный.

Чаще всего можно встретить первый вариант. Но некоторые компании охотно используют в своих автомобилях обе разновидности.

Что такое вариаторная коробка передач? Подробный, авторский разбор

Особенности клиноременного

В основе такого вида бесступенчатой коробки лежит простая ременная передача, в редких случаях их может быть 2. Шкив состоит из 2 сдвигающихся дисков конической формы. Так меняется диаметр шкива и передаточное число. Наклон дисков в 20°. Это позволяет ремню перемещаться с минимальным усилием. Для регулировки положения дисков (сближения), в современных автомобилях применяется гидравлическое усилие. Но в редких случаях можно встретить использование центробежной силы. Регулировка с помощью пружин применяется только на скутерах.

Для большей надежности сейчас в основном используют ремень, сделанный из тонких стальных пластин. Почти всегда их в нем используется от 10 до 12 штук. Они соединяются особой фасонной пластиной, похожей на «бабочку». Усилие передается путем трения боковых поверхностей ремня и шкива. Такая передача обеспечивает минимально возможный шум, а также передачу достаточного крутящего момента.

В другом варианте исполнения подобного механизма: клиноцепной вариатор. В его конструкции используется специальная цепь, сделанная из стали для подшипников. В этой цепи тонкие пластинки соединены осями. Крутящий момент передается торцом цепи при точечных контактах с диском шкива. Такая разновидность клиноременной передачи стала наиболее эффективной из всех видов.

К сожалению, конструктивным недостатком вариаторных коробок является невозможность заднего хода. Для выполнения такой задачи обычно используется планетарная передача. Управление ею осуществляется через селектор.

Тороидный вариатор. Такая передача состоит из пары соосных дисков с тороидальной поверхностью. В этом случае один диск ведущий, а другой ведомый. Между этими дисками зажаты ролики, что позволяет изменять передаточное усилие простым изменением положения этих роликов. Большая часть коробок такого типа имеет 2 последовательно подключенные передачи.

Что такое вариаторная коробка передач? Подробный, авторский разбор

Использование на авто

Для более эффективного использования работы двигателя, блок управления вариатором изменяет положение шкивов. И таким образом увеличивает или уменьшает передаточное число. На клиноременных коробках при начинающемся движении передаточное число является максимальным. При наборе скорости диаметр ведущего диска увеличится, а вот у ведомого диска уменьшится. Как следствие и передаточное число становится меньше. На тороидном изначально ролики развернуты к ведущему диску. При разгоне они разворачиваются на сторону ведомого.

Достоинства:
  • Вариаторы крайне эффективно используют мощность двигателя, при этом достигается максимально возможная экономичность;
  • Очень высок уровень комфорта. По причине отсутствия переключения передач нет никаких рывков и толчков.

Недостатки:
  • У таких передач имеется ограничение по максимальной мощности двигателя. Поэтому, в основном вариаторы используются на малолитражках. Но, этот показатель постоянно повышается. Самый мощный автомобиль с вариатором на сегодняшний день Nissan Murano, его двигатель выдает 234 л.с.;
  • Техническая сложность производства. Соответственно высокая стоимость.

Заключение. Сейчас на нашем рынке все больше можно встретить автомобилей с автоматической трансмиссией. При этом, многие до сих пор не знают, что такое вариаторная коробка передач, и чем она отличается от обычного автомата. При выборе авто с этой КПП желательно знать все его особенности.
E-Mail подписка