Что такое вариатор в авто и принцип его работы. Принцип работы коробки вариатор
Принцип работы вариатора, его особенности, плюсы и минусы
Многие из тех, кто покупает автомобиль, имеют довольно туманные познания о его работе, устройстве и принципе движения. А еще меньшее количество водителей знают, что такое вариатор в машине, где он находится и как правильно эксплуатировать вариатор. Вариаторной коробкой передач называют специальную механическую конструкцию, функция которой заключается в передаче энергии мотора колесам, и делают они это бесступенчатым методом. Чтобы было понятней, то можно сказать, что это АКПП, которая работает совсем по другому принципу, то есть в ней нет ступеней. Принцип работы вариатора и его особенности предлагаем рассмотреть подробнее.
Содержание статьи
Как работает вариатор?
В отличие от традиционных АКПП, бесступенчатая не имеет передач, то есть лишена зубчатых шестерен. Внешне и по особенностям езды определить автомобиль с вариатором не удается. Его даже не так просто отличить от АКПП. Различия все же есть и заключаются они в принципе работы:
- нет фиксированных передач;
- нет толчков в момент движения;
- плавные изменения на разгоне или торможении передаточного числа.
Именно за это многие предпочитают бесступенчатый вариатор cvt обычной трансмиссии.
Есть два вида вариаторов: тороидный и клиноременной.Более распространенным является второй тип и, в большинстве случаев, приходится иметь дело именно с ним.
Клиноременной вариатор
Клиноременной состоит из таких деталей: 2 раздвижные шкива, ремень, соединяющий их. Движение шкивов приводит к удару друг с другом. А ремень – это металлическая лента (другой материал не способен выдержать подобные нагрузки). В момент сближения шкивов ремень выталкивается и становится клинообразным, а если они раздвигаются -то уходит внутрь. В это же время уменьшается передаточное отношение и радиус. В промежуточном положении ремень прямой.
Вариаторы делятся на два типа: тороидный и клиноременной
Движение шкивов осуществляется за счет специального гидравлического привода. А он управляется в современных авто электроникой. Водителю достаточно выбрать режим – спортивный, стандартный – а электроника соответствующим образом настраивает работу вариатора. Вот на этом основан принцип действия вариатора клиноременного типа.Тороидная модель устроена немного иначе. Главные элементы здесь – ролики и соосные диски, между которыми передается крутящий момент. Для изменения отношения должно поменяться положение роликов.Стоит сказать, что практически каждый автопроизводитель разрабатывает свой тип коробки. Это означает, что вариаторы от разных производителей могут значительно отличаться друг от друга. Отличия заключаются в типе ремня, особенностях шкивов.
Тороидный вариатор
Особенности вариатора, его плюсы и минусы
Безусловно, имеет вариатор плюсы и минусы, которые влияют на выбор конкретной модели авто. Но от этого популярность не перестает расти, что обусловлено их преимуществами. «За» выступают экологи, а также водители.
Особенности и преимущества вариатора
- Постоянное ускорение от полной остановки до крейсерской скорости. Машина едет плавно, нет рывков во время езды.
- Отличная реакция на изменение условий движения, например, наклон дороги, скорость движения Меньше выбросов в окружающую среду.
- Меньший процент потери мощности по сравнению с обычной АКПП. Автомобиль почти никогда не замедляется, даже при повышенных нагрузках.
- Лучшая работа двигателя. Улучшенные динамические показатели.
- Простая конструкция и малое количество составляющих. Меньшая масса вариатора по сравнению с трансмиссионной коробкой.
- Машина удерживается в определенном диапазоне мощности, независимо от скорости движения.
- Экономия топлива.
Тем не менее, несмотря на приведенные достоинства, есть и недостатки вариатора. И они следующие:
- Несмотря на кажущуюся простоту, нуждается в регулярном уходе, обслуживании, что далеко выходит за рамки обычной диагностики. Главная проблема — в ремне, который изнашивается довольно быстро, и каждые 50-70 тыс. км надо его менять.
- Срок службы вариатора – назвать его долговечным нельзя.
- Из-за причин, описанных в пункте 1 и 3 сервисные центры неохотно берутся за ремонт cvt, так как обычно его полная замена производится намного легче. Правда, владельцу это обойдется примерно в 30-40% от стоимости машины.
- Не всем водителям нравится его «задумчивость», ведь для переключения передач надо несколько секунд.
Таким образом, говоря про надежность вариатора, можно смело выбирать АКПП, несмотря на более сложную конструкцию последней детали. Упомянутые виды вариаторов уже давно распространены в странах Европы, на наши дороги они попали недавно. Но все больше водителей знают про кпп вариатор, понимают, что это и выбирают для езды.
Как правильно эксплуатировать вариатор?
Рычаг переключения передач на вариаторе
Если водитель слышал, что такое вариатор на машине, то это уже хорошо, но для управления авто обычного понимания недостаточно. Ремонт, точнее замена данного узла, обойдётся дорого (о чем уже ранее упоминалось). Надо обязательно знать, как пользоваться вариатором, чтобы не допустить серьезных повреждений.Подобно классическому «автомату», вариатор лишен педали сцепления. А вот по принципу работы и конструкционным особенностям они полностью отличаются. Чтобы разобраться с тем, как правильно ездить на вариаторе, познакомимся с режимами его работы:
“P» – означает паркинг. Применяют при подъезде к месту длительной остановки. С этого положения запускается мотор;
“D” – движение, драйв. Режим обычного движения;
“N”— нейтраль. Используют во время остановок на наклонной плоскости. Водитель должен остановить автомобиль педалью тормоза, перевести рычаг в данное положение, активировать ручник, отпустить тормоз и повторно его выжать;
“L” – низкий. Данный режим применяется при буксировке и в сложных условиях передвижения. Его можно сравнить с первой передачей «механики»;
“S” – спортивный. Режим, когда используется максимальный потенциал. Его оценят любители полихачить и те, кто не упускает возможности стартовать со светофора;
“E” – экономный. Полная противоположность приведенному выше режиму.Если почитать про бесступенчатый вариатор отзывы, то станет понятно, что он любит уход. В частности, надо периодически менять трансмиссионное масло. Жидкость надо использовать специальную, которая, несмотря на свою специфику, стоит не так дорого. Если вовремя не заменить жидкость или не долить ее, то это приведет к проскальзыванию ремня, из-за чего могут разрушиться диски.
Эксплуатация вариатора зимой
Эксплуатация вариатора при низких температурах
Еще один важный вопрос: «Как прогреть вариатор зимой?». В условиях нашего климата это более чем актуально. Когда столбик термометра опускается ниже нуля, то с вариаторной КПП происходит следующее:
- Густеет жидкость, которая залита в коробку. Это снижает смазывающие свойства масла, что повышает нагрузку на все узлы. Правда, возможно подобное только при достаточно низких температурах.
- Снижается эластичность резиновых компонентов.
- Металл имеет свойство сжиматься на морозе, и это может привести к изменению регулировочных параметров.
Оставляя про коробку вариатор отзывы, водители делятся опытом эксплуатации в холодное время года. Единого мнения о том, как правильно прогревать, нет, и на тематических форумах ведутся жаркие споры на эту тему. Прогревать можно в движении, на стоянке. Авторитетные специалисты говорят, что повысить ресурс вариатора поможет правильный прогрев, характер которого напрямую зависит от температуры воздуха.
Правильный прогрев продлит жизнь вариатора
- При температуре от 0 до -5: прогрев не требуется
- От -10 до – 15 градусов: 3-5 минут на стоянке и 5-7 минут в движении
- От -15 до -23 градусов: 5-10 минут на стоянке и 10-15 минут в движении
- От -23 до -30 градусов: 10-15 минут на стоянке и 15-20 минут в движении.
- При температурах ниже -30 градусов эксплуатация только в случае необходимости и только в щадящем режиме.
Сегодня водители встают перед дилеммой — вариатор или механика, что лучше – и выбор обычно делают в пользу первого. Если вы готовы смириться с недостатками, то преимущества станут наградой за испытанные неудобства. При правильной эксплуатации узел прослужит долго и безупречно, но если придется ремонтировать, то обойдется дорого. Мы довольно подробно разобрали устройство вариатора автомобиля, чтобы каждый мог открыть для себя новые технологии и повысить комфорт жизни.
А для большей наглядности — посмотрите видео на нашем сайте про устройство вариатора, его особенности, преимущества и недостатки
mytopgear.ru
Вариаторная коробка передач
В наше время, один из самых главных вопросов при покупке автомобиля – это расход топлива. Многие, принимая это во внимание, выбирают оптимальное соотношение качества, цены и технических характеристик.
Цены на бензин постоянно растут, и все большее количество людей делаю выбор в пользу малолитражек. Одним словом, тема экономии затронула большинства агрегатов автомобиля, особенно двигатель и коробку передач. Если говорить о двигателе, тут все предельно ясно: снижение рабочего объема, значительно снижает расход, но в то же время негативно сказывается на динамике.
Поэтому в целях сбережения коэффициента полезного действия двигателя, была придумана вариаторная коробка передач. Она существенно отличается от уже известной нам автоматической, и имеет множество позитивных сторон.
Принцип работы вариаторной коробки передач
На первый взгляд, вы не сможете различить авто с вариаторной коробкой передач. Все как обычно: две педали, рычаг переключения режимов трансмиссии. Но в работе, вы сразу замечаете плавную и незаметную смену передач, и отсутствие фиксированных первой-десятой передач. По мере набора скорости автомобиля, а так же его торможении, вариатор мягко и последовательно меняет передаточное число. Именно поэтому при движении отсутствуют резкие толчки.
Устройство вариаторной коробки передач само по себе не сложное, если брать к примеру цепной вариант – резинометаллическая цепь, растянутая между двумя клиновыми шкивами. Смазка отсутствует, трение маленькое, и тепловая энергия без труда рассредоточивается охлаждением корпуса коробки и самих шкивов.На тероидальном мощная пружина поджимает ведомый шкив (на нем установлена крыльчатка охлаждения, т.к. трение очень высокое). Принцип работы этого вариатора заключается в эффекте трения, за счет которого выполняется передача крутящего момента.
Виды вариаторов
Существуют несколько типов вариаторов:
- тороидальные;
- клиноременные;
- цепные.
Клиноременный тип самый распространенный. Его особенность в том, что он имеет два шкива в виде остроконечных конусов, обращенных друг к другу. Между ними протянут клиновый ремень. Шкив состоит из двух конических дисков, которые сдвигаясь или раздвигаясь, меняют тем самым диаметр шкива.
Тороидный вариатор представляет собой два осевых вала, которые располагаются на сферической поверхности, а между ними находятся ролики. Передает крутящий момент за счет силы трения между рабочими поверхностями.
Цепной вариатор встречается довольно редко, но среди остальных отличается минимальными потерями при передаче крутящего момента, при этом имея высокий коэффициент полезного действия.
На некоторых машинах есть возможность выбрать несколько «виртуальных» передач, которые задаются электроникой. Между выбранными передачами вариатор будет резко переключаться, напоминая своей работой классическую коробку автомат. В этом случае вы можете собственноручно переключать рычаг по своему желанию, примерно как в случае с ручным секвентальным режимом.
Правила и особенности эксплуатации вариатора
На сегодняшний день, вариаторные коробки передач получают все большее распространение на разных классах машин, а их стоимость обычно дешевле, чем с автоматом. Вариатор располагает большим числом передач, что приносит комфорт в его использовании в разных ситуациях. Неплохая динамика и высокая экономичность являются характерными чертами вариатора от других уже известных нам трансмиссий.
Другими словами, основным достоинством вариаторной коробки передач является ее способность изменять и передавать крутящий момент в приемлемом диапазоне оборотов двигателя. Если сказать ещё проще, то автомат при разгоне авто, заставляет двигатель работать на различных оборотах, а у вариатора все происходит плавно. Соответственно поэтому и разгон ровнее, и поездка приятней: без толчков, с небольшим расходом топлива.
С эксплуатацией вариаторной коробки мы разобрались, теперь можем поговорить об обслуживании и технических аспектах.
Обслуживание и технические тонкости
В обслуживании она немного дороже, чем другие виды коробок. То есть, в классических автоматизированных коробках передач детали изготавливаются методом штамповки, и имеют легкий вес. Соответственно стоят дешево. У вариатора детали тяжелые, изготовлены из дорогих материалов и по самым современным технологиям.
Заключение
Как и везде, у вариатора есть и недостатки. Например:
- Его не ставят на автомобили, с мощными двигателями;
- Смазывающая жидкость вариатора стоит на порядок дороже, чем обычное коробочное масло. За ее уровнем необходимо всё время следить, и она не может быть заменена на аналоги. Да и сама замена масла проводится гораздо чаще, дабы продлить срок эксплуатации коробки;
- Во время своей работы, вариатор использует показания множества датчиков, включая скорость, АБС, положения коленвала, давление в шинах. Если сигнал не поступает хотя бы от одного из датчиков, это приводит к неправильной работе коробки или к аварийному режиму;
- Есть ограничения к условиям буксировки авто с вариаторной трансмиссией. А именно: буксирование автомобиля с вариатором возможно исключительно при погрузке на эвакуатор. Так как при обычном буксировании, с мягкой сцепкой – вариатор перегревается, что приводит к поломке. А ремонт вышеуказанной коробки удовольствие сомнительное, и довольно затратное.
На мой взгляд, вариатор имеет достаточно большой потенциал развития. В будущем, он заменит классические, автоматические коробки передач с гидротрансформатором. И его будут устанавливать на большинство серийных, городских автомобилей. В то время как автомобили со спортивной натурой будут комплектоваться коробкой передач с двойным сцеплением (DSG).
Так что, если вам нужна плавная езда, без рывков и шума, если для вас в приоритете экономия, с неплохими динамическими характеристиками, и вас не пугают особенности эксплуатации — вариаторная коробка переключения передач (CVT) – для вас.
znanieavto.ru
Принцип Работы Вариаторной Коробки Передач. Советы И Секреты Автолюбителя. 1km-auto
Как работает вариатор
История вариатора насчитывает уже более ста лет. Запатентована эта разработка была в 19-м веке. Но прижилась в автомобилях не сразу, лишь спустя полвека появились первые машины, на которых был установлен вариаторный механизм. Первыми автомобилями с коробкой передач такого типа стали голландские DAF. Но пик использования пришелся на 80-е и 90-е годы прошлого века. Причем не только в автомобилях применялся вариатор, но и в скутерах. Вариатор – это разновидность АКПП, даже выбор режима ничем не отличается от автомата, построенного по классической схеме. Постараемся рассмотреть более детально, что такое вариатор и как он работает.
Содержание
Основные узлы вариатора
DAF 600 был первым в мире автомобилем, на который серийно устанавливали клино-ременной вариатор
Типов вариаторных механизмов сегодня существует очень много. Но принцип работы одинаков – плавно изменяется передаточное число между коленчатым валом двигателя и приводами колес. В автомобильной индустрии широкое распространение получили два типа передач:
- Ремнем клинообразной формы.
- Тороидальный тип передачи.
Вариаторы с клинообразным ремнем
Основа конструкции – это два шкива в форме конуса. Между ними натянут один или два ремня, имеет он форму клина – как на приводе генераторов некоторых автомобилей (например, отечественной классики). Изготавливаются ремни из высококачественной резины, металлических цепей или набора пластин. В зависимости от того, какой материал использован при изготовлении, можно судить о надежности и ресурсе коробки, принцип работы же остается неизменным.
Конструкция выполнена таким образом, что шкивы могут сдвигаться или раздвигаться. За счет этого изменяются их диаметры. Так как ремень соприкасается со шкивами боковой стороной, увеличивается ресурс механизма – даже резиновые образцы способны прослужить не менее полусотни тысяч километров. Более совершенные конструкции с применением металла выдерживают и больший срок.
Схема работы клиноременного вариатора
Принцип работы вариатора заключается в том, что шкивы изменяют положение относительно друг друга – сближаются или отдаляются. На маленьких оборотах коленчатого вала диски на ведущем валу разжимаются, а ведомые сжимаются. Вследствие этого первые обладают диаметром меньшим, нежели вторые. Когда частота вращения коленвала увеличивается, происходит постепенное разжимание ведомых дисков и сжатие ведущих. В таком случае передаточное число становится меньшим.
Система управления вариаторной коробкой передач электронная, на основе микропроцессоров. Она следит за тем, чтобы диаметры обоих шкивов изменялись равномерно, в зависимости от нагрузки на двигатель автомобиля. Также система управления контролирует работу сцепления и планетарного механизма. Стоит отдельно упомянуть и про редуктор планетарного типа, который необходим при движении задним ходом. Если бы не он, то АКПП вариаторного типа не смогла бы выполнить реверс, то есть на автомобиле невозможно было бы двигаться задним ходом.
Электронная система управления коробкой передач позволяет на крейсерской скорости держать именно те обороты двигателя, которые обеспечат минимальный расход топлива, а также хорошую динамику движения. За многие годы было проведено немало экспериментов, которые выявили одну особенность – внутренние стенки шкивов должны иметь угол наклона, равный 20 градусам. Это оптимальное значение, поэтому производители делают шкивы именно такой формы.
Клиноременной вариатор с цепью из металлических пластин
Коробка передач вариаторного типа работает за счет того, что шкивы сдвигаются и раздвигаются. Это обеспечивается гидроприводом, пружинами или центробежными силами. Передача крутящего момента с помощью резинового ремня, конечно же, проста и дешева, но плохо показала себя, так как ресурс в 50 000 километров – это крайне мало. Намного эффективнее показывают себя коробки, в конструкции которых используют цепи из металлических пластин. У них большой ресурс, а вероятность обрыва крайне мала. Но самое главное – намного меньше посторонних шумов.
Передача момента с помощью цепи надежна и обладает высоким КПД. А это значит, что потерь практически не будет, весь крутящий момент уйдет от двигателя к приводам колес. Управление таким вариатором происходит при помощи рычага выбора режимов, расположенного в салоне автомобиля. В зависимости от марки автомобиля, клиноременные вариаторы могут отличаться конструкцией.
Вариаторы тороидальноного типа
Тороидальный вариатор
Такой тип вариатора получил меньшее распространение, нежели клиноременной. Основа – это пара сферических соосных валов, в которых зажимаются ролики. Сферические валы вращаются в разные стороны. Изменение передаточного числа зависит от положения роликов относительно поверхности вала. Ролики передают движение валам при помощи силы трения и только. У такой коробки передач один большой недостаток – износ в тех местах, в которых ролик соприкасается с поверхностью вала.
Стоит заметить, что усилие, с которым ролики прижимаются к поверхности сферы, может достигать десяти тонн. Отсюда следует, что материалы должны использоваться самые лучшие, а управление системой должно осуществляться надежным и безотказным устройством. В качестве примера можно привести вариаторы Extroid, которые до сих пор устанавливаются на автомобили производителя Nissan. В нем имеется гидропривод, управление которым происходит при помощи блока управления. Он способен перемещать ролики относительно сферы вплоть до микрон.
Принцип работы тороидального вариатора
Плюсы и минусы вариаторной АКПП
Основные преимущества, конечно же, поражают:
- плавность разгона
- простая конструкция
- экономия топлива в сравнении с классической АКПП
- дешевизна (ремонт и обслуживание не ударят по кошельку)
- увеличение ресурса двигателя за счет того, что его работа происходит в нормальном режиме
- малый уровень шумов
- экологичность.
Но без минусов не обойтись, главный – повышенные нагрузки вариаторная коробка передач не может выдерживать. Вариаторы чаще можно встретить на маломощных мопедах, а вот на автомобилях с несколькими сотнями лошадок под капотом стараются не устанавливать. Хотя некоторые модели Ауди оснащаются АКПП вариаторного типа, но с применением новейших разработок, которые позволяют работать мощным двигателям с такой коробкой. Так что чаще можно встретить АКПП вариаторного типа на бюджетных автомобилях, мощность двигателя которых невелика. И если вы являетесь владельцем такой машины, то должны знать, что тянуть прицеп можно, если его общая масса небольшая. В случае прегруза можно повредить коробку передач.
В мототехнике используют ремни из высокопрочной резины с армированием, но в автомобильной индустрии их использовать бесполезно, надежнее оказываются металлические цепи. И если у вас вариатор, то “порысачить” с ним не получится. Такие автомобили для тех, кто предпочитает спокойную езду с плавными разгонами. Да, есть режим «Спорт», но при частом и долгом его использовании элементы коробки быстро изнашиваются.
Недостаткам можно отнести и то, что буксировка автомобилей с АКПП вариаторного типа возможна на 50-100 километров. Так что, если возникла необходимость в буксировке, дешевле окажется снять приводы, чтобы безболезненно доставить машину в нужное место. Но можно и методом частичной погрузки, если имеется такая возможность. Что касается поездок по бездорожью, то лучше отказаться от них, потому как это приведет к быстрому износу АКПП.
Замена ремня в вариаторной КПП производится каждые 150 тыс. км, а смена трансмиссионного масла необходима раз в 50 тыс. км. От этого зависит то, как работает вариатор и его эффективность. И если на мототехнике ремень – это расходный материал, который меняется быстро и минимальным набором инструментов, то в автомобиле такое занятие может быть осложнено тем, что не каждая СТО имеет квалифицированного специалиста, способного проделать всю работу качественно.
Но многое зависит от электронной системы управления, необходимо внимательно следить за ее работой. Если возникнут какие-либо ошибки, следует их сразу же устранять. Но в целом же поездка на автомобиле с вариаторной коробкой обходится намного дешевле, нежели на автомобиле с классической АКПП. И на это влияет то, что топлива расходуется намного меньше, ремонт дешевле, узлы в конструкции дешевые и простые.
Устройство и принцип работы вариаторной КПП
Содержание:
Вариаторная коробка переключения передач представляет собой бесступенчатую КПП. Это «страшное» слово пришло к нам из-за границы, поскольку отечественные авто не оборудованы ей. Если вы решили приобрести себе автомобиль, на котором установлен вариатор, отзывы следует заранее почитать в интернете или поспрашивать о такой коробке у знакомых автомобилистов. Все тонкости использования такого агрегата нужно знать до покупки транспортного средства.
Устройство и принцип работы
Если говорить научным языком, то этот агрегат обеспечивает плавное изменение передаточного числа в конкретном диапазоне. CVT #8211 это общепринятая аббревиатура вариаторной коробки. На самом деле вариаторов в природе множество, но в транспортных средствах используются только два вида: тороидный и клиноременный CVT.
Последний является самым распространенным. Впервые он был установлен на машину в далеком 1959 году. Спустя 25 лет им стали оборудоваться итальянские и американские авто, в частности #8211 «Fiat» и «Ford», но уже сегодня он используется десятками производителей авто. На сегодняшний день собственные названия уже получили вариаторы от немецких, японских и американских производителей.
Вариаторная коробка передач
Устройство
Что касается устройства, то CVT состоит из следующих компонентов:
- устройство, предназначенное для передачи крутящего момента и обеспечивающее разделение КПП от мотора транспортного средства (нейтральная передача КПП) непосредственно CVT устройство, предназначенное для обеспечения движения транспортного средства задним ходом (задняя передача) механизм управления.
Чтобы обеспечить крутящий момент и включение нейтральной передачи (разделение КПП от мотора), в CVT могут использоваться следующие устройства:
- центральное автоматическое соединение (модель CVT #8211 «Trancmatic»)
- электромагнитное соединение с электронным управлением (CVT «Hyper»)
- гидротрансформатор (CVT моделей «Autotronic», «Xtronic», «Ekotronic» и т.д.)
Сцепление двигателя авто с гидротрансформатором является самым популярным. В основном это из-за практичности, такие системы обеспечивают долговечность функционирования КПП.
Изначально такие CVT оснащались резиновым ремнем, но он был достаточно недолговечным: срок его эксплуатации не превышал 50 тысяч км пробега. Также его недостатком была слишком малая гибкость, что затрудняло диапазон регулирования. На сегодняшний день практически все коробки передач CVT оборудованы гибким металлическим ремнем (цепью), который состоит из 10-12 тонких полосок стали, связанных между собой. Использование таких ремней в конструкции вариатора оправдано #8211 они имеют высокую прочность, долгий срок эксплуатации, а также минимальный уровень шума.
Принцип работы
Принцип работы агрегата рассмотрим на самом распространенном виде #8211 клиноременном. В силу своей конструкции такая коробка передач не в состоянии обеспечить движение задним ходом. Чтобы осуществить реверс, в такой КПП используются дополнительные устройства. Для обеспечения движения «задом» в CVT используются планетарные редукторы, принцип функционирования которых подобен коробке «автомат». Само управление агрегатом осуществляется при помощи рычага селектора.
Сам принцип работы такого агрегата заключается в согласованном изменении диаметров ведущего и ведомого шкивов. Они меняются при помощи специального привода в зависимости от режимов работы мотора. Когда транспортное средство начинает свое движение, ведущий шкив КПП имеет самый маленький диаметр, а ведомый диск #8211 самый большой. Когда авто разгоняется, то есть повышается количество оборотов мотора, диаметр первого увеличивается, а второго, соответственно, уменьшается, в результате чего уменьшается и передаточное число. Если авто продолжает разгоняться, агрегат продолжает поддерживать оптимальные обороты, благодаря чему обеспечивается максимальная мощность и лучшая динамика вашей машины.
Чтобы агрегат не подвел вас во время движения, нужно:
- следить за уровнем масла в коробке и вовремя менять его во время зимних холодов коробку нельзя нагружать в начале движения, при буксировке авто и во время езды по бездорожью все разъемы агрегата и проводку необходимо время от времени проверять на разрывы нужно следить за работой всех датчиков #8211 иногда сигнал о неисправности виден на панели приборов в том случае, если неполадки возникли во время езды, необходимо осмотреть двигатель, свечи зажигания, систему питания мотора и электрическую часть
Ремонт таких авто лучше доверять специалистам, если вы не имеете необходимых для этого знаний и опыта.
Отзывы владельцев
Предлагаем вам ознакомиться с отзывами автовладельцев, чьи транспортные средства оснащены CVT.
Принцип работы вариатора
Просмотров: 7878
Прежде, чем мы разберемся в принципе работы вариатора, необходимо дать ему правильное определение.
Вариатор - это устройство благодаря которому происходит плавное изменение передаточного числа в различных узлах и агрегатах. Изменение происходит в автоматическом режиме, плавно, в зависимости от оборотов двигателя и возникающей внешней нагрузки в конкретный момент времени.
Примеров использования вариаторов можно приводить много, наиболее понятным будет пример, когда с помощью данного устройства происходит согласование скорости вращения лестницы на эскалаторе в метрополитене с ее поручнями.
Вариаторы нашли большое применение в станках, химической, текстильной промышленности, машиностроении.
Широкого распространения они получили на мотоциклах, снегоходах, скутерах и других маломощных транспортных средствах, так как раньше вариаторы не были предназначены для передачи большого крутящего момента от двигателя к трансмиссии.
Из-за того, что первые разработанные устройства были не совершены, имели малый срок службы, были не надежны, в автомобилестроении они начали появляется только с 1958 года, когда в Голландии был создан двух дверный автомобиль DAF 600 .
Автомобиль имел маломощный двигатель в 22 л.с. обладал малым весом, что и позволило установить на него вариаторную коробку передач, которая все равно была далека от совершенства.
За 60 с лишним лет многое изменилось и теперь вариаторную коробку передач можно встретить на многих современных автомобилях.
Чтобы для покупателей автомобилей было понятно, какая трансмиссия установлена на автомобиль, машины с вариаторной коробкой передач получили аббревиатуру CVT .
Peugeot 40082.0E CVT Active.
Полученные преимущества
Все что внедряется в новые автомобили имеют одну главную цель, получить какое-то преимущество, не исключением является и внедрение вариатора.
В сравнении с другими трансмиссиями, вариаторная коробка дает автомобилю следующие преимущества:
- Улучшенное рациональное применение мощности двигателя Более качественное согласование оборотов двигателя с нагрузкой на автомобиль Более мягкая езда автомобиля, чем повышается комфортность Уменьшение расхода топлива Постоянная корректировка крутящего момента в автоматическом режиме.
- Применение вариаторов пока еще ограниченно легковыми автомобилями из-за больших возникающих нагрузок на детали устройства Сложное конструкторское решение, которое, в конечном счете, влияет на повышение цены автомобиля, хотя оно проще, чем у АКПП Не надежность клиноременного соединения (резиновые ремни) Сложность технологического решения, обеспечивающего надежность контактов дисков и роликов (тороидный вариатор) Не возможность их применения на автомобилях с двигателями большой мощности (грузовые автомобили) Начинающему водителю нужно время для привыкания к вариаторной коробке передач.
Что касается п. 5. то на данный момент на автомобиле Audi A6 с трансмиссией Multitronic установлен клиноременной вариатор, который способен выдержать мощность двигателя не более 220 л.с. а для тороидного типа пока не более 240 л.с. (Nissan Cedric и Gloria).
Общее устройство
Вариаторная коробка передач состоит из:
- Электронной системы управления Самого вариатора Узлов и деталей, которые передают крутящий момент и включают нейтральную передачу Планетарного механизма, для движения задним ходом.
В вариаторы, в зависимости от производителя и модели, могут быть внедрены различные конструктивные решения, которые в большинстве случаев касаются сцепления.
Виды сцеплений:
- Вариатор Transmatic – автоматическое центробежное сцепление Multimatic, Multitronic – мокрое сцепление, многодисковое с электронным управлением Hyper – сцепление электромагнитное с электронным управлением Autotronic, Extroid, Ecotronic, Multidrive, Lineartronic, Xtronic – с гидротрансформаторами.
Гидротрансформаторы работают при трогании машины с места, затем они блокируются. Они очень мягко, без рывков, передают крутящий момент за что и получили большую популярность среди владельцев автомобилей.
В систему управления входят датчики, блок управления и сервоприводы.
Типы вариаторов
Как Вы уже заметили, выше упоминались только два типа таких устройств.
Во многих узлах и агрегатах нашли широкое применение различные конструкторские решения вариаторов, которые плавно изменяют передаточное число от двигателя к колесам, но в автомобилестроении ужились пока только два их типа:
- Клиноременной Тороидный.
Устройство и принцип работы клиноременного вариатора
В основу устройства клиноременного вариатора входят два шкива конической формы и одна или двух ременная передачи.
Ремень имеет клиновидную форму и может быть изготовлен из резины, набора металлических пластин или цепи. Но это только влияете на надежность работы всей системы, но никак на принцип ее работы.
Конструктивно предусмотрено раздвигание и сдвигание шкивов, благодаря чему и происходит изменение их диаметров.
Резиновый ремень
Благодаря клиновидной формы ремня, соприкасается он со шкивом боковыми сторонами, что обеспечивает надежную передачу вращательного момента продолжительное время (для резиновых ремней 50 000 км, но это еще не придел).
Изменение передаточного числа происходит за счет сдвигание и раздвигание, ведущего и ведомого шкивов.
При малых оборотах двигателя диски ведущего шкива разжаты, соответственно они имеет малый диаметр. Ведомые диски, наоборот сжаты и имеют больший диаметр.
При увеличении оборотов двигателя под воздействием центробежных сил и различных приводов, диски ведущего шкива сжимаются, а ведомого, наоборот, разжимаются, при этом уменьшается передаточное число.
Чтобы диаметры шкивов изменялись синхронно с возникающими нагрузками на двигатель, в автомобиле с вариаторной коробкой передач предусмотрена электронная система управления, которая также совместно управляет и работой планетарного редуктора и сцепления.
Планетарный редуктор обеспечивает движение автомобиля задним ходом, так как конструктивно вариатор не может обеспечить такое движение.
Благодаря электронной системы управления, после выхода автомобиля на крейсерскую скорость, вариатор поддерживает те обороты двигателя, которые наилучшим образом будут подходить для хорошей динамики движения автомобиля.
В ходе различных экспериментов было установлено, что оптимальный угол наклона внутренних стен шкива должен быть 20 градусов.
В разных устройствах сдвигание и раздвигание шкивов происходит за счет гидравлики, пружин или центробежных сил.
Резиновые передачи в клиноременных вариаторах зарекомендовали себя плохо, поэтому сейчас в основном устанавливают передачи из цепи или металлических пластин.
Это в значительно мере повысило надежность и увеличило ресурс работы системы и уменьшило шумы во время движения авто.
Так же, как разновидность, существуют клиноцепные вариаторы, передача крутящего момента в которых происходит с помощью металлической цепи в основе которой лежат специальные пластины, соединенные осями.
КПД взаимодействия со шкивами в таких устройствах в значительной мере выше, чем в обычных клиноременных вариаторов, а значит потери вращательного момента в них минимальны.
Для управления вариатором используется специальный рычаг селектора.
Клиноременной вариатор устанавливается на многих зарубежных автомобилях, у каждого производителя он конструктивно может отличатся и иметь свое название, к примеру:
Тороидный вариатор
Как видно из рисунка тороидный вариатор состоит двух вращающихся в противоположные стороны соосных валов имеющих тороидную (сферическую) форму.
Между валами зажаты ролики, их тоже видно на рисунке выше, которые изменяя свое положение меняют передаточное число от ведущего к ведомому валу, при этом крутящий момент передается от роликов к валам за счет сил трения.
Основной проблемой, влияющей на надёжность работы всей системы и на КПД передачи крутящего момента, является пятно контакта роликов с сферическими валами.
Усилие прижатия в пятне контакта может быть колоссальным, в некоторых вариаторах оно может достигать 10 т. поэтому, помимо того, что материал в них должен быть высокотехнологичным, система управления тоже должна быть очень надежной.
К примеру, на вариаторе Extroid, который применяется на некоторых моделях Nissan, установлен специальный гидравлический механизм, который управляется электроникой, перемещая ролики с диапазоном в микроны.
В заключение можно отметить, что за вариаторами будущее, так как по сравнению с обычной АКПП, они проще в конструкции, а значит дешевле, они более мягче передают крутящий момент, а значит поездка становится комфортней, они экономят топливо, а значит поездка становится дешевле.
А как правильно ездить на АКПП читайте здесь .
И не смотря на все еще имеющие недостатки они уже уверенно заняли свои позиции в автомобилестроении.
Вариатор или бесступенчатая трансмиссия - видео.
Мощностя автомобилей, на которые они устанавливаются постоянно возрастают, а значит в скором времени мы их увидим и на грузовых автомобилях.
Если видео не проигрывается, выделите любое слово мышью и нажмите Ctrl+Enter. Спасибо.
Источники: http://ktonaavto.ru/remont-i-obsluzhivanie/transmissiya/kak-rabotaet-variator.html, http://avtozam.com/kpp/variator-otzyivyi/, http://www.avto-pulss.ru/obuchenie/578-variator.html
Комментариев пока нет!
www.1km-auto.ru
Вариатор: устройство, виды, принцип работы вариаторной коробки передач
Вариатор или вариаторная КПП представляет собой бесступенчатую трансмиссию, позволяющую автоматически регулировать передаточное число для преобразования крутящего момента, передаваемого от двигателя на колеса автомобиля.
Как правило, вариаторные КПП устанавливаются на легковых авто, квадроциклах, мотороллерах и снегоходах. Если мы говорим об автомобилях, то в большинстве случаев они могут оснащаться клиноременным или тороидным (были попытки, но на сегодняшний день все они, похоже, прекращены) вариатором.
Наиболее популярным стал клиноременный вариатор, который впервые был установлен в автомобилях марки DAF в начале 60-х годов 20 столетия.
Да, вариаторы были изобретены очень давно, еще в 19 веке, но их не использовали из-за того, что наиболее простую конструкцию имеет клиноременный вариатор, но у него проблема всегда были, и остается до сих пор, но об этом чуть позже.
Устройство вариатора
Конструкция вариаторной коробки передач достаточно проста и состоит из следующих деталей и механизмов:
- раздвижные шкивы – щеки, клиновидной формы, которые расположены на валу;
- механизм для обеспечения вращения колес и установки рычага акселератора в нейтральном положении;
- механизм для переключения заднего хода;
- система управления
Вообще, видов вариаторов придумано достаточно много, порядка десяти, но реальную путевку в жизнь, по всей видимости, получит только клиноременный вариатор и его модификации такая, как, например, клиноцепной вариатор.
Схема: Audi AG
Клиноременный вариатор
Для начала рассмотрим устройство клиноременного вариатора, как одной из самых перспективных КПП в будущем. Такой тип вариатора представляет собой соединенные ремнем шкивы и, собственно, все.
Простота конструкции, ее дешевизна и весьма неплохая надежность - все это плюсы клиноременного вариатора, добавьте сюда максимальную эффективность работы двигателя, да еще и обеспечивает экономию топлива по сравнению с механической КПП и АКПП при одинаковой динамике езды.
Полагаю, теперь понятно, почему вариаторам прочат отличное будущее. Но не все так безоблачно. Есть в вариаторе проблемы, которые решаются до сих пор...
Надежность ремня
Ремень испытывает большие нагрузки, поэтому он должен быть очень прочным. До недавнего времени ремень для вариаторов изготавливался так же, как и все остальные ремни, используемые в двигателе для привода различных систем, он был матерчато-резиновым.
Естественно, что он не мог долго воспринимать серьезные нагрузки. Ремень растягивался, рвался довольно быстро, поэтому вариаторы ставили только на маломощные двигатели.
Но потом придумали стальной клиновидный ремень и ремень в виде цепи, что позволило использовать вариаторы на довольно мощных автомобилях, например, Nissan выпускает с вариаторами автомобили с мощностью двигателя 262 л.с., что для большинства автолюбителей, учитывая наши налоги на автомобиль, запредельная мечта.
Устройство стального ремня для вариатора
Вариаторная цепь
Высокий температурный режим работы
Зацепление ремня и шкивов в вариативной коробке происходит за счет сил трения, а это, как все мы знаем, приводит к повышению температуры.
До сравнительно недавнего времени не было технологий, чтобы сделать шкивы и стальной ремень достаточно прочными, чтобы они не разрушались в местах контакта.
В добавок к этому было изобретено специальное масло, которое не снижает трение, а наоборот, увеличивает его. Это необходимо для того, чтобы ремень не проскальзывал, а цеплялся за шкивы.
Помимо этого высокая температура оказывает негативное воздействие на электронный блок управления и частенько, к сожалению, выводит его из строя.
Очень много грязи
Ввиду того, что в вариаторе постоянно трутся с большим усилием ремень и шкивы, то очень быстро накапливаются частички металла, которые сильно загрязняют масло.
Грязное масло, как вы понимаете, начинает разрушать, по сути, всю коробку. Эта проблема решается установкой фильтров, очищающих масло.
Пока вариаторы все же уступают в надежности механике и автоматам, но, тем не менее, компании не прекращают попыток усовершенствовать их, поскольку уж очень заманчивы их плюсы.
Вариаторы, которые сейчас устанавливаются на Nissan при умеренной езде и своевременном техническом обслуживании способны проходить 200.000 км, что не так уж и мало, если разобраться.
Итак, вернемся к работе вариатора клиноременного типа…
Шкивы образуется дисками конической формы, способными совершать движения на сближение/расхождение, с целью изменения диаметра шкива. Диски приводятся в движение вдоль вала гидроцилиндром.
Для соединения шкивов применяется клиновидный ремень, состоящий из тонких полос, изготовленных из металла и связанных между собой специальными пластинками. Вращающий момент достигается благодаря трению, которое возникает между поверхностями шкива и ремня.
На колеса в современных вариаторах вращение передается с помощью гидротрансформатора и дифференциала.
Включение задней передачи на вариаторе выполняется при помощи планетарки заднего хода. Блок управления предназначен для реализации основных функций вариаторной КПП – управления сцеплением, осуществления контроля над работой редуктора, изменения положения шкивов с учетом рабочих режимов двигателя.
Как уже ранее упоминалось, различают два вида приводных вариаторов – клиноременный и клиноцепной.
Клиноцепной вариатор оснащается цепью, состоящей из металлических звеньев (или пластин), соединенных осями клиновидной формы. Подобная конструкция цепи является более гибкой и эффективной для преобразования и передачи вращательного момента на колеса.
Если в клиноременном вариаторе, вращение колес обеспечивается за счет толкательного усилия, то в клиноцепном вариаторе – благодаря тянущему усилию.
Клиноцепные вариаторы использует на своих автомобилях Audi и Subaru.
Тороидный вариатор
Такой тип вариатора состоит из двух валов (дисков, похожих на бублик) клиновидного типа, один из них является главным, другой – ведомым. Между валами расположены ролики, совершающие передвижения в вертикальном направлении, а также вращения в горизонтальном направлении вокруг собственной оси.
Передаточное число в вариаторе данного вида изменяется за счет выбранного положения роликов, а также их радиусов. Иными словами, когда ролик соединяется с маленьким радиусом главного вала и большим радиусом второстепенного вала – происходит переключение на низкую передачу.
Выбор высокой передачи осуществляется в обратном порядке. Переход на прямую передачу происходит в том случае, когда ролик соприкасается с валами в одном радиусе.
Сложная конструкция и отсутствие технологий и материалов, способных выдержать нагрузки в таком устройстве пока заставили производителей отказаться от этого вида вариаторов, но такие автомобили существовали в реальности и выпускались массово, например Nissan Cedric.
Принцип работы вариатора
Принцип работы вариатора понять очень просто, если вы хотя бы раз катались на горном или спортивном велосипеде, имеющем по несколько звездочек у педалей и на заднем (приводном) колесе.
Вы наверняка знаете, что если у педалей перекинуть цепь на самую маленькую звездочку, а на колесе выбрать самую большую, то педали крутятся очень легко, можно взобраться в почти любую гору, но при этом невозможно сильно разогнаться.
Для разгона необходимо сделать все наоборот: у педалей цепь перекинуть на самую большую звездочку, а на колесе – на самую маленькую.
Это будут два крайних режима работы передачи, а все остальные комбинации промежуточные.
Теперь представьте, что звездочки слились в конус, а цепь превратилась в ремень, перекинутый через эти конусы. Вот и получился вариатор, а принцип работы остался неизменным.
Изменение диаметров конусов (шкивов) на ведущем и ведомом валах позволяют изменять скорость автомобиля.
В процессе езды вариатор только поддерживает наиболее подходящие обороты автомобильного двигателя для обеспечения выбранной скорости движения и динамических показателей автомобиля, что и позволяет экономить топливо.
Для наглядности пара видео с Youtube:
Покупать автомобиль с вариатором или не покупать?
Для начала запишитесь на тест-драйв и прокатитесь на каком-нибудь автомобиле с вариатором. Если вам понравится то, как этот автомобиль набирает скорость, как он управляется, то задуматься о машине с вариатором стоит.
Зная, что у вариаторов до сих пор есть проблемы с долговечностью, то приходит в голову мысль о том, что если машина новая или прошла совсем немного, то брать ее стоит. Если же пробег у автомобиля более 50000 км, то уже стоит задуматься.
Стоит так же учесть и условия эксплуатации автомобиля. Если вы ездите по хорошим дорогам, не перегружаете автомобиль, не используете его в качестве такси, то взять вариатор и насладиться его преимуществами можно.
Если же вашему автомобилю суждено испытывать различного рода перегрузки, то лучше присмотреться к автоматической или механической коробке передач.
autodromo.ru
