вариаторная коробка передач

При выборе автомобиля важный момент, на который обращают внимание покупатели – трансмиссия. Автоматическая коробка передач стала самой популярной, но в последнее время растет удельный вес машин с вариаторной трансмиссией.

Что такое вариаторная коробка передач?

Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач (обозначается также аббревиатурой CVT - Continuously Variable Transmission). Он передает крутящий момент плавно. При переключении передаточных чисел это позволяет избежать толчков. В результате скорость набирается размеренно.

Принцип работы вариатора

Отличительной особенностью CVT является именно плавность переключения скоростей. В вариаторе отсутствуют ступени, которые задают повышение или понижение передаточного числа. За счет этого крутящий момент направляется более точно.

Сегодня используется два вида вариаторной трансмиссии – клиноременный и тороидный. Рассмотрим устройство каждого из них.
- Клиноременные вариаторы применяются в большинстве случаев. Впервые этот тип установили на автомобиль в 1959 г. С тех пор его подвергли многочисленным модификациям. Сегодня клиноременный CVT работает при помощи ремня, который устанавливают между двумя шкивами. Именно он направляет передаточное число от ведущего шкива к ведомому.

Крутящий момент изменяется за счет увеличения или уменьшения диаметра шкивов. Их специально сделали разборными, чтобы они могли меняться. Детали состоят из двух дисков, посаженных на вал. Они сдвигаются и раздвигаются, тем самым меняя диаметр шкива в точке соприкосновения с ремнем.

Когда автомобиль начинает движение, клиноременный CVT обеспечивает максимальное усилие. Диски ведущего шкива расходятся, а ведомого, напротив, сходятся. За счет этого образуется максимальный диаметр в точке контакта с ремнем. Ведущий шкив делает несколько оборотов, а ведомый – всего один. Это снижает нагрузку на двигатель.

По мере роста скорости диаметр увеличивается, за счет чего происходит бесступенчатое переключение.

Первые вариаторы этого типа были недолговечными. Сегодня ремень производят из гибких полосок стали. Детали прочные и при работе имеют низкий уровень шума.
- Тороидный тип CVT встречается редко из-за более сложной конструкции. Он состоит из двух валов, между которыми зажаты ролики. Передаточное число переключается, когда меняется их положение.

Если ролики повернуты к ведомому валу, образуется максимальное тяговое усилие, а если к ведущему – передаточное число уменьшается.

Устройство вариаторной коробки

Тороидные вариаторы практически не продаются, поэтому конструкцию CVT лучше рассматривать на примере клиноременного типа.

Трансмиссия состоит из нескольких частей. Сцепление обеспечивает соединение с двигателем и отключение коробки передач в нужные моменты. Для CVT чаще всего используют гидротрансформаторное сцепление, поскольку у него долгий срок эксплуатации. Реже устанавливают центробежное, многодисковое либо электромагнитное.

Кроме сцепления в конструкции трансмиссии предусмотрены другие механизмы.
- Главной деталью коробки передач считается ремень, соединяющий валы. Он состоит из металлических лент, которые объединены механизмами в форме бабочки. Это придает цепи форму, напоминающую клин. Ее боковые поверхности соприкасаются со шкивами, что создает трение. Благодаря этому происходит передача крутящего момента.

ремень вариатора

Ремень достаточно прочный, но при перегреве подвергается деформации. В ряде случаев производители меняют ремень на цепь, у которой увеличено число звеньев.
- Разборные шкивы производят из стали высокой прочности, поскольку на эти детали приходится основная нагрузка. Перемещение дисков происходит при помощи пружин, жидкости или центробежной силы.
- Радиатор является обязательным элементом вариаторной трансмиссии. Коробка передач быстро нагревается до экстремальных температур. Внешний радиатор предназначен для того, чтобы охлаждать масло.
- Система управления трансмиссией представляет собой электронное устройство. Оно полностью контролирует CVT и посылает команды для изменения диаметра шкивов. Водитель выбирает режим, а электронная система управляет самим вариатором.

В первых коробках отсутствовало реверсное вращение, поэтому в устройство добавили планетарную передачу, позволяющую осуществлять движение назад. Это сделало конструкцию гораздо сложнее.

Плюсы и минусы вариаторной трансмиссии

Вариаторная коробка передач имеет главное преимущество, которое отличает ее от остальных. CVT эффективно использует мощность мотора и равномерно распределяет нагрузку. Это позволяет снизить расход топлива. Другие плюсы вариаторной трансмиссии:
- плавный набор скорости без резких толчков;
- КПД выше, чем у автомата, на 5%;
- легкое управление;
- динамичный разгон.

Однако CVT присущи и некоторые недостатки. При использовании вариатора автолюбители отмечают следующие минусы:
- дорогостоящий ремонт, который можно провести только в официальных сервисах;
- при достижении определенного пробега необходимо менять ремень;
- CVT работает только с качественным и дорогим маслом;
- сложность использования системы управления;
- вариаторная коробка не подходит к мощным двигателям.

Если Вы решите приобрести машину с вариаторной трансмиссией, будьте готовы обеспечить ей должный уход. Чтобы коробка работала долго и без сбоев, необходимо постоянно следить за уровнем масла, проводить проверку разъемов и проводов. Также нельзя перегружать вариатор зимой в начале движения. При соблюдении этих правил CVT отработает свой ресурс в 200 тыс. км.