Автомобиль постоянно совершенствуется, вот за горами те годы, когда начали развивать такое устройство, как вариаторная коробка. В статье мы подробно поговорим о том, что такое вариатор, и как устроен вариатор. Каждый водитель, побывав в автосервисе, уже столкнулся с CVT. Некоторые наивно продолжают думать, что это обычная АКПП. Но КПП имеет всего несколько скоростей переключения обычно до шести), тогда как вариаторная коробка передач обладает бесконечным числом переключения скоростей.
Какова история вариатора
Хотя и поговаривают, что от старых вещей мало пользы, но только здесь нет и речи о вариаторе, который был изобретен еще Леонардо да Винчи пятьсот лет тому назад. Пришло время, и CVT вытеснило привычную КПП. Первый патент оформили еще в 1886 году. Но то, что было около ста пятидесяти лет назад, никак не сравнится с современной АКПП, не говоря уже о CVT, которая постоянно продолжает развиваться.
Современные автомобили не обходятся без CVT. Теперь эта схема прочно вошла в такие гиганты, как Тойота и Ауди, Хонда и Ниссан. Чем же отличается бесступенчатая трансмиссия от обычной КПП? Главным образом тем, что в вариаторе нет привычной коробки передач, которая имеет определенный набор скоростей.
Для начала давайте определимся, под передачей понимается отношение того, какова скорость колес, и какова скорость мотора. Именно этот принцип заложен в новом устройстве CVT. Теперь не нужно вручную переключать скорости, уменьшая или увеличивая обороты двигателя. Теперь за вас все это делает электроника, выраженная в форме CVT. Но можно спросить, ведь АКПП тоже сама переключает скорости? Это так, но их у нее до шести, а у CVT бесконечное множество. Как это работает, будет рассказано ниже.
Что же такое вариатор в двух словах
Теперь обратим внимание на те CVT, которые устанавливаются сразу готовыми на автомобиль. Неважно, какая фирма их производит, работают они все одинаково. Для начала скажем в общем, что это такое.
Если говорить просто, то под CVT понимается передача скоростей, которая меняется постоянно. Это еще и бесступенчатая передача.
Получается, что CVT не имеет привычной КПП, которая имеет до шести скоростей. Он представлен так называемым передаточным числом, которое определяется по разным факторам, например, по скорости движения колес, скорости мотора, с какой силой была нажата педаль «газа» и прочим параметрам, какая скорость в машине сейчас будет оптимальной, то есть сколько оборотов должен делать в минуту мотор.
Зачем нужна нам КПП? Автомобиль имеет определенную скорость оборотов мотора, но скорость его движения может быть разной. Именно эту скорость и определяет АКПП. Но вариатор лучше в разы, так как он не дергает автомобиль, это устройство может с места разогнать авто до предельной скорости. Для спортивных автомобилей – это как раз то, что нужно. Так как у вариатора нет привычной КПП, то и толчков тоже нет, да и определить, какая передача сейчас стоит, сложно. Ведь их у вариатора бесконечное множество.
Учитывая, что у бесступенчатой трансмиссии больше вариантов выбора передачи, то можно выделить несколько преимуществ устройства:
- Автомобиль разгоняется плавно, без рывков.
- Обороты у мотора не прыгают с минимального до максимального, они практически всегда постоянны. Тогда как у обычной КПП, даже у АКПП они гуляют по всем данным, в итоге авто работает на износ.
- Нет проблем с выбором скоростей, чего не скажешь об АКПП, в которой бывает сложно настроить нужную скорость, автомат, можно сказать, «тупит».
- Вариатор сам находит нужную скорость и задает обороты у мотора. Подбор не полагается на человеческий фактор, как на АКПП, но во всем есть дело с электроникой, в итоге всегда правильный выбор.
- Езда ровнее, нагрузок меньше на движок, так как бесступенчатая передача всегда работает исправно.
- Экономия горючего, так как движок не делает лишних движений.
Как же работает вариатор
Бесступенчатая передача, как мы увидели, имеет много плюсов, к тому же ее устройство, как можно сделать вывод, на высоте. Но как же все там устроено? Как она работает? Десять лет ушло у конструкторов на то, чтобы создать особый ремень, который бы выдерживал нагрузки устройства.
Главное то, что данный тип техники устроен сложно, но мы сейчас посмотрим самое основное, что же помогает ему, по какой схеме он работает, что получается выдавать четко подобранные данные, то есть передачу скорости, тем самым увеличивая скорость движения автомобиля.
Если говорить об устройстве, то оно проще, чем АКПП. Почему так? У него нет шестеренок, дисков. Главный принцип строится на двух шкивах. Которые связываются тем ремнем, над которым разработчики бились десяток лет. Первая деталь имеет прямую связь с движком, а вторая с валом колес. Крутит другой особый ремень. Такой клиноременный вариатор заслуживает на самом деле большого уважения со стороны конструкторов.
Получается в итоге простой тип работы. Одна деталь приводит в движение другую, используя обычный ремень. Работа идет по тому же принципу, что у ремня генератора. Но есть несколько хитростей. Клиноременный вариатор передает скоростное движение от мотора колесам. Но как ремешок может интенсивно работать и не рваться? Вот эти загадочные десять лет, которые у конструкторов прошли на рабочем месте. Но они создали шедевр.
Ремень состоит из металлических пластин, которые имеют тип клина. Подобные виды деталей насаживаются на ленту, которая изготовлена из прочной стали. Ремень выходит прочным, клинообразным.
Клин, которым представлен ремень, точно соответствует углу конуса шкива, именно его он приводит в движение. В итоге изделие не тянется, к тому же пластины толкают шкивы. Выходит у нас есть два шкива, а также ремень с клином. Так перед нами клиноременный КПП. Именно так и устроен бесступенчатый вариатор.
Отметим, что один из шкивов соединен с движком, который передает вращательный момент на колеса. Если поделить скорость движения этого шкива на тот, что имеет связь с ведущими колесами, то перед нами предстанет то загадочное число, та передача, которая в данный момент времени выдается. Таким образом, данный тип механики во многом превосходит даже АКПП, не говоря уже об обычной КПП. Теперь нет нужды самостоятельно задавать передачу. Даже АКПП, так радовавшая женщин, которым сложно было совладать с передачами, не верх блаженства. Настоящее счастье для них стал именно вариативный тип передач.
Какие же виды деталей меняют это число, эту передачу, регулируя скорость ведущих колес? Весь смысл в том, что деталь, которая крепится к движку, по которой бегает ремешок, сдвигается и раздвигается. Получается, что радиус то один, то другой. Это касается и второй детали, крепящейся к валу колес. Разница между ними в том, что один шкив фиксируется пружинами, а второй электроникой.
Благодаря клиновому ремню есть возможность свободно передвигаться между шкивами, останавливаясь в нужный момент, в угодном положении. Таких положений может быть очень много, а значит, и скоростей передач тоже очень много.
Итак, становится ясно то, что сначала один шкив увеличивается, а другой уменьшается, потом, наоборот, первый уменьшается, а второй увеличивается, между ними ремень клином, который имеет множество передач или положений. Но как же все это работает?
Как меняется скорость движения
Если авто стоит, а вы нажимаете на педаль газа, то можно получить максимальные обороты и сорвать авто с места. Также можно увидеть другую картину. Если вы разгоняетесь, ремень переходит в нужное положение, потом бросаете педаль газа, ремень возвращается в предыдущее положение.
Нет нужды самостоятельно переключать передачу, а девушка может это и забыть сделать, в итоге ее движку скоро придет конец. Также мотор больше не работает на износ. Когда движку нужно ускориться, электроника выставляет высокие обороты, когда замедлиться, они спадают. В итоге скорость авто сначала большая, потом маленькая. Это то же самое, что сначала мы ехали на четвертой передаче, а потом перешли на третью.
Если вам нужно ехать с горы, то будет ощущение, что стоит «нейтралка», но чувство управления не пропадает. К тому же авто не разгоняется, как при автоматике, когда нет защиты при спуске. Вы будете ехать с определенной скоростью на малых оборотах.
Вот так работает вариатор, когда ему задают разные задачи. У ремня с клином множество положений, которые определяются многими факторами, в том числе и датчиками, и манерой езды.
Смысл ремня в том, чтобы давать крутящий момент на колеса, учитывая то, какие обороты у двигателя.
Если говорить об обычной трансмиссии, то она намного сложнее с ее шестеренками, тормозами, захватами, управлением, тогда как вариаторная очень проста. Выделим три детали, которые должны быть у нее:
- Меняется диаметр у входного ворота во время движения.
- Меняется диаметр у выходного ворота во время движения.
- Ремешок, который выполняется как клин из металла или резины. Конечно, металлический намного прочнее, правда, каучук в некоторых моментах может не уступить стали.
Польза или вред
Подводя итоги, можно сказать, что вариатор обладает всеми преимуществами овладения рынком сбыта. Уже он есть в автосервисах, и его персонал активно предлагает установить его вместо не то, чтобы простой, а даже вместо автоматической коробки передач. Подобная вариаторная типология позволяет разогнать авто до максимальной скорости в считанные секунды, остановить его по нужде, а двигатель не пострадает. Поэтому за ним будущее.
