Полезные советы для автолюбителей

Вариатор: устройство и принцип работы

Едва ли школьники, пугающие котов на китайских аналогах скутера Хонда Дио, догадываются о том, что за передачу крутящего момента от двигателя к заднему колесу отвечает устройство, автором которого был не кто иной, как мастер на все руки и самый гениальный сумасшедший всех времен и народов — Леонардо да Винчи. Именно он придумал первый вариатор, а патент на устройство и первый рабочий экземпляр появился лишь в XIX веке.

Леонардо да Винчи фото

На фото Леонардо да Винчи — изобретатель вариатора

Серийно устройство начало устанавливаться на автомобили DAF только в середине XX века, а Volvo привели конструкцию в благообразный вид. Но только последних несколько десятков лет вариатор получил прописку в трансмиссии скутера, снегохода, в квадроцикле. В конструкции снегохода Буран до сих пор используется вариатор Сафари отечественной разработки. Мы же рассмотрим, какое место занимает вариаторная трансмиссия в конструкции современного автомобиля.

Вариаторная эволюция, или бесступенчатый прогресс

Автомобильная классическая трансмиссия всем хороша. Коробка передач надежна, долговечна и неприхотлива, но совершенству же предела нет. Почему бы не избавить трансмиссию от рывков, целой россыпи шестерен, планетарных механизмов, соленоидов, синхронизаторов и прочих сложностей, добавляющих к массе автомобиля лишние килограммы. Тем более что старик Леонардо обо всем позаботился, нам осталось только придумать, как реализовать гениальную идею.

Видеообзор о том, как работает вариатор

CVT — Continuous Variable Transmission, или бесступенчато варьируемая трансмиссия имеет уже несколько типов конструкции. Она может быть клиноременной, цепной и тороидальной, но мы остановимся на наиболее часто применяемой, клиноременной трансмиссии. Автомобиль, оборудованный CVT, ничем визуально не отличается от машины с автоматической коробкой передач. Тот же рычаг управления, те же режимы движения, но принцип действия трансмиссии совершенно иной. Вариатор не переключает передачи, потому что у него их нет. Это не коробка передач, а коробка вариаций, причем их количество не поддается счету. Передаточное отношение в такой трансмиссии меняется плавно и в каких угодно пределах. Вариатор работает очень плавно, никаких щелчков, никакого хруста, никаких дерганий и рывков при трогании с места или переключении передач. Устройство способно плавно, и что самое приятное, постоянно, в зависимости от условий движения, изменять передаточное число.

Автомобили с вариатором

Авто с вариатором визуально ничем не отличается от авто с АКПП

До недавнего времени к вариаторам относились предвзято и смотрели на них свысока, поскольку справедливо полагали, что они имеют право на жизнь только в конструкции мопедов и прочих механизмов с малой мощностью и незначительным крутящем моментом. Слабым местом CVT были клиновидные ремни, такие, которые рвут школьники, пугающие домашних животных и пенсионеров. Резиновый ремень часто рвется, не выдерживая нагрузок, и быстро изнашивается.

Но в 80-х годах все изменилось с появлением ремня новой конструкции. Голландский инженер Ван Доорн предложил использовать вместо клиновидного ремня оригинальную толкающую пластинчатую цепь, которая по параметрам не отличалась от ремня, а по износоустойчивости и по прочности в десятки раз его превосходила.

Результаты этого изобретения можно встретить уже на современных автомобилях. К примеру, компания Nissan устанавливает CVT на автомобили Глория, Ниссан Х Трейл. Ауди А6 тоже оснащается такой трансмиссией, причем крутящие моменты двигателей этих автомобилей совсем нешуточные — до 300 Нм. Этого удалось добиться только благодаря надежной конструкции цепи из специальных видов стали, очень прочным и износоустойчивым шкивам, а также хитрому рецепту смазочной жидкости. В связи с этим появилась возможность установки вариатора даже на полноприводные автомобили. Тойота Ноах уже десяток лет использует вариатор К111F на полноприводной версии автомобиля, где ремень выхаживает по 150-180 тысяч км. Этот же вариатор устанавливали на Тойота RAV4.

Устройство вариатора и принцип работы

Принципиально работу вариатора можно проследить по любому приводному шкиву, если заглянуть под капот автомобиля. Два шкива разного диаметра, один из которых ведущий, а второй ведомый. Вот и вся физика. Только вариатор способен плавно изменять диаметр шкивов, сдвигая или раздвигая конусные стенки, а клиновидный ремень постоянно передает вращение между ними. При трогании автомобиля с места используется обычное сцепление, но может быть применен и гидротрансформатор.

Nissan с вариатором

Nissan устанавливает CVT на автомобили Глория, Ниссан Х Трейл

Каждый из шкивов состоит из двух конусных дисков, расстояние между которыми регулируется либо механически, как на скутерах и на мопедах, либо системой электроники, снабженной сложными сервоприводами, датчиками и блоком управления. Передаточное число изменяется очень плавно благодаря тому, что при изменении числа оборотов ведущего вала расстояние между дисками изменяется в сторону уменьшения, если обороты возрастают, и в сторону увеличения, если обороты падают.

Ремни в автомобильных вариаторах тоже непростые. Голландец, о котором мы говорили, предложил свою конструкцию, а Ауди ее доработала, получив подобие металлической приводной цепи, которая имеет еще больший ресурс. К смазочным материалам вариаторных трансмиссий тоже предъявлено много претензий. Смазочная жидкость может изменять свои характеристики под воздействием давления и максимально увеличивать сцепное усилие цепи со шкивом. Системы управления вариаторными трансмиссиями простыми назвать нельзя. Это технологичные системы, которые могут имитировать при желании водителя работу обычной КПП. Получается некоторое подобие виртуальной коробки передач, которой можно пользоваться по старой привычке, точно так же, как и секвентальным режимом АКПП.

Устройство вариатора не идеально, поскольку технологи до сих пор не могут преодолеть силовой барьер в 200-240 лошадиных сил, которые не разорвали бы приводную цепь вариатора. Слишком большие крутящие моменты пока недоступны для устройства, тем не менее Митсубиси Аутлендер преспокойно обходится CVT при 222 Нм крутящего момента, а на вариатор Ниссан Мурано с его 234 силами никто и не думает жаловаться. Так что у вариаторной трансмиссии еще все впереди. Но самым главным препятствием для выхода CVT в широкие массы, пожалуй, является психологический фактор. Привыкли люди к кочерге КПП, как ни крути.

  • Новости
  • Практикум
ГИБДД оштрафовала россиянина, переделавшего Ладу в Мустанг
Читать далее...
Спецверсия Maserati Ghibli: даже катафалк может быть стильным
Читать далее...
Skoda Octavia стала похожа на Mercedes-Benz
Читать далее...
Водителя в Москве оштрафовали за тень от машины
Читать далее...
Land Rover готовит самый крутой внедорожник
Читать далее...
Тайные машины ДПС: власти рассказали о результатах
Читать далее...
Эксперты предрекли России сокращение количества автодилеров
Читать далее...
У нового кроссовера Skoda будет версия купе
Читать далее...
Castrol Edge представляет очередной эпизод своих всемирно известных испытаний Titanium Trials #clonrival
Читать далее...
Собянин уволил главного эвакуаторщика Москвы
Читать далее...
КАКОЙ автомобиль купить новичку, какой покупать автомобиль.
0 Читать далее...
Какие машины угоняют в Москве чаще всего?
0 Читать далее...
Выбор доступного седана: Zaz Change, Lada Granta и Renault Logan
0 Читать далее...
Самая дешевая машина в мире – ТОП-5 2017 года
0 Читать далее...
Самые лучшие машины 2017 года в разных классах: Хэтчбек, Внедорожник, Спорткар, Пикап, Кроссовер, Минивэн, Седан
0 Читать далее...
Рейтинг ТОП-5: самая дорогая машина в мире
0 Читать далее...
Какая машина является самым дорогим джипом в мире
0 Читать далее...
ГДЕ можно купить новую машину в Москве?, где продать машину в москве быстро.
0 Читать далее...
КАК выбрать автомобиль напрокат, выбрать машину напрокат.
0 Читать далее...
КАК выбрать марку автомобиля, какую марку автомобиля выбрать.
0 Читать далее...
  • Обсуждение
  • Вконтакте