Вариатор в автомобиле — что это такое?
При первом рассмотрении вариатор с лёгкостью можно назвать идеальной коробкой передач. Водители, которые её используют, часто кичатся тем, что у них в машине находится бесступенчатая трансмиссия. Сколько у вас в автомобиле передач? Шесть или восемь? А тут настоящая бесконечность, ведь в вариаторе нет ступеней.
Что такое вариаторная коробка передач
Вариатор представляет собой бесступенчатую трансмиссию, которая обладает внешним управлением и возможностью автоматически менять передаточное число в зависимости от нагрузки и оборотов двигателя. Наиболее распространены тороидный и клиноременной вариаторы.
Вариатор является передаточным устройством между двигателем и колёсами (или другим видом привода: гусеницей, винтом), которое может плавно переключать скорости. Такое устройство уже очень давно устанавливают на снегоходы, мопеды и скутеры, а вот среди автомобилей оно получило широкое распространение совсем недавно.
Такой тип трансмиссии отлично подходит новичкам: машины с ним не глохнут на светофоре, не могут скатиться вниз при подъёме на гору. Также значительно сокращается вероятность перепутать педали и попасть в аварию, ведь их под рулём находится всего две.
Как работает вариатор
Устройство работает при помощи электронного блока.
Он выполняет следующие функции:
- контроль за работой редуктора;
- перемена передаточного отношения между валами вариатора;
- обеспечение работы реверсивного аппарата;
- управление сцеплением.
На электронный блок поступает информация от огромного количества датчиков. Именно поэтому его работоспособность связана с чёткостью отображаемых показателей (обороты, давление в шинах и тк далее). Полученная информация отфильтровывается аппаратом, и он сам настраивает передаточное число.
Однако вариаторы не способны самостоятельно переключаться на задних ход, поэтому данную работу выполняет планетарный редуктор. Работает он по той же схеме, что и автоматическая трансмиссия.
Работа с вариатором схожа с управлением автоматической коробки, только является чуть более упрощённой. Для вождения нужно всего лишь выбрать нужный режим, всё остальное делает устройство. Некоторые действия, которые привычны для КПП повторяются и здесь, например, можно установить необходимое передаточное отношение.
История бесступенчатых коробок передач
На самом деле, идея подобной трансмиссии была предложена ещё в 1490 году Леонардом да Винчи. Первый патент на тороидальную систему получила компания CVT в 1886 году, а в 1935 она была запатентована фирмой Dodge в Соединённых Штатах. Первая коробка с планетарной системой появилась на свет в 1939 году.
Самым первым автомобилем, на который был установлен вариатор, считается DAF 600, появившийся ещё в 1958 году. Тогда она расценивалась как неплохое средство передвижения, но по каким-то причинам популярности так и не получила и в итоге была снята с производства.
Затем в течение 13 лет машины с подобной трансмиссией вообще не выпускались. После этого в 1972 году на свет появился Volvo 343. Помимо вариатора он был снабжён большим количеством других модных аксессуаров. Но коробка передач получилась неудачной. Из-за бракованных клиновидных ремней с ограниченным ресурсом автомобиль постоянно выходил из строя. Однако компания не собиралась сворачивать производство, поэтому на сотрудников была возложена задача придумать замену ремням.
Решение было найдено братьями Ван Дорн. Они сообразили, что можно сделать ремень из наборных пластин, но при этом он должен толкать муфту, а не раскручивать её. Компания Audi не поддержала эту идею, поэтому её личные инженеры разработали возможность использования цепи вместо ремня. Позже она и была реализована на модели А6.
Устройство коробки
Вариаторная трансмиссия плавно изменяет крутящий момент в установленных регулируемых промежутках.
Это происходит из-за её особой конструкции, состоящей из нескольких элементов:
- сам вариатор;
- механизм сцепления;
- процессор с устройством, выполняющим задачи;
- аппарат для передачи реверса.
Для автоматического сцепления используют разные устройства. Без них крутящий момент моментально бы передавался на колёса, а так выбранный узел отвечает за плавное движение.
Сцепление бывает:
- мокрое многодисковое от «Multimatic» и «Multitronic»;
- гидротрансформаторное;
- электромагнитное от «Hyper»;
- центробежное от «Transmatic».
В большинстве современных машин используется гидротрансформаторное сцепление. Благодаря ему сцепление может прослужить дольше, а работа двигателя совершается плавно без резких рывков. При высоких оборотах включается режим полного зацепления, который полностью исключает проскальзывание машины.
Однако часть мощности такого сцепления уходит на нагрев, поэтому оно часто перегревается. Об этом можно узнать, если на приборной панели замигала красная лампочка.
Плюсы и минусы вариативной трансмиссии
Из-за особого устройства и способа работы вариатор имеет ряд преимуществ:
- Благодаря ему автомобиль очень быстро набирает высокую скорость, двигаясь при этом очень плавно.
- Нагрузка на двигатель оптимальна, а работа устройства продумана автоматически, поэтому можно значительно сэкономить на покупке топлива.
- Безопасность при езде. В холодное время года обледенение дорог не мешает движению, потому что вариатор исключает пробуксовку колёс.
- Из-за того, что вариатор работает на электронике, он медленнее подвергается износу. А значит и ремонтировать его и обслуживать нужно реже.
- Количество опасных соединений в выхлопных газах также снижено.
- Низкий уровень шума во время работы.
- Удобство отсутствия необходимости переключать передачи.
- Стабильные показатели во время длительного движения.
Но автомобили с вариаторами также отличаются некоторыми недостатками:
- Вариаторы практически не устанавливаются на машины с мощными двигателями, хотя, если постараться, можно найти несколько моделей.
- Для смазывания нельзя использовать привычное автолюбителю масло. Вместо него нужно покупать специальное дорогостоящее вещество, которое разнится в зависимости от модели устройства. Также необходимо чётко следить за количеством жидкости и вовремя его менять.
- Если аккумулятор сел, то вариатор необходимо принудительно откалибровать по особому алгоритму. Если этого не сделать, отладка производится автоматически, но длится она на протяжении ста километров дороги.
- Если вариатор вышел из строя, его ремонт обойдётся в круглую сумму.
- Для буксировки автомобиля с вариатором существуют особые ограничения. Они также касаются и буксировки прицепов или других автомобилей.
