Вариаторная коробка передач

При выборе автомобиля важный момент, на который обращают внимание покупатели – трансмиссия. Автоматическая коробка передач всё популярней, но и растёт удельный вес  вариаторной трансмиссии.

Вариаторная коробка передач представляет собой бесступенчатую коробку передач (обозначается также аббревиатурой CVT – Continuously Variable Transmission), передает крутящий момент плавно, что позволяет избежать толчков. В результате скорость автомобиля набирается размеренно, совершенно без толчков и рывков.

Принцип работы вариаторной коробки передач

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 в подавляющем числе вариаторных коробок передач используется клиноременный тип передачи тягового усилия. Очень редко встречается и тороидный. Мы рассмотрим устройство клиномерной вариаторной коробки.

Клиноременный вариатор впервые 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 недолговечны, и причиной того был ремень, который довольно быстро изнашивался, и коробка как говорят “пробуксовывала”. Сегодня ремень производят из гибких полосок стали, детали прочные и при работе имеют низкий уровень шума. Ремень в клиноременном вариаторе CVT имеет довольно сложное устройство. Благодаря использованию современных материалов, ремни вариаторов стали очень надежны и эффективны. 

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 достаточно прочный, но при перегреве подвергается деформации. Иногда производители меняют ремень на цепь, у которой увеличено число звеньев.

Что в целом входит систему CVT

• Основным передаточным механизмом является гидротрансформатор. Это агрегат, который принимает на себя крутящий момент, который генерирует двигатель, и передает его на исполнительные элементы;
• Шкив первичной шестерни (соединен с гидравлическим сцеплением) и шкив вторичной шестерни (передает усилия на шасси автомобиля);
• Передача усилий осуществляется через ремень, а в некоторых случаях и цепь;
• Электроника управляет изменением режимов работы механизмов;
• Отдельный блок, который активируется при включении передачи заднего хода;
• Вал, на котором закреплены шкив трансмиссии и главная шестерня;
• Большинство версий также имеют дифференциал.

Нужно знать и о том, что радиатор является обязательным элементом вариаторной трансмиссии. Коробка передач быстро нагревается до экстремальных температур. Внешний радиатор предназначен для того, чтобы охлаждать масло.

Работает коробка вариатор под управлением электронной системы. Электроника отвечает за синхронное изменение диаметра шкивов вариатора в точном соответствии с режимом работы ДВС.

ОСОБЕННОСТИ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ С ТАКОЙ ТРАНСМИССИЕЙ

Рассмотрим особенности движения автомобиля на трансмиссии вариаторного типа. Владелец такого автомобиля должен помнить:

1. С вариатором буксовать на старте не получится. Причина в том, что электроника постоянно контролирует наиболее эффективное передаточное число в соответствии с оборотами двигателя и нагрузкой на него.
2. Вариатор поможет водителю на какой дороге в момент запуска. За счет плавного увеличения тяги колеса не будут буксовать, если водитель не рассчитает усилие на педали газа.
3. При обгоне автомобиля с вариатором нужно будет сильнее нажимать на газ не в момент совершения маневра, как на механике или автомате, а непосредственно перед этим, поскольку трансмиссия работает с небольшой задержкой.
4. На вариаторе сложнее освоить управляемый занос из-за той же “запоздалой” реакции коробки на нажатие на газ. Если на механике для заноса необходимо резко нажимать на газ после поворота руля, то в случае с вариатором это необходимо делать непосредственно при повороте руля.
5. Поскольку этот тип трансмиссии постоянно выбирает оптимальное передаточное число в соответствии с частотой вращения двигателя, в результате получается идеальное сочетание тяги и низкого расхода топлива. Эта система позволяет мотору работать в таком режиме, как будто автомобиль едет по ровной трассе за городом. Если автомобиль оснащен круиз-контролем, экономия топлива будет более заметной.

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:

1. Возможность набирать и снижать скорость без переключения режимов.
2. Плавность передвижения автомобиля при изменении скоростей вариатора.
3. Стабильность показателей мощности, вне зависимости от скорости машины.
4. Существенная экономия топлива.
5. Чуткая реакция электронной системы вариатора на изменения характера дороги (движение по скользкой дороге, на подъем, под уклон).
6. Отсутствие вынужденного замедления (авто не снижает скорость даже при преодолении подъемов).
7. Минимальные потери мощности вариатора, в сравнении с АКПП.
8. Отличная динамика разгона.
9. Стабильность оборотов двигателя.
10. Меньшие выбросы вредных веществ.
11. Простота устройства, минимальное количество рабочих элементов.

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 уровня пробега необходимо менять ремень;
– CVT работает только на качественном и дорогом масле;
– сложность использования системы управления;
– вариаторная коробка не подходит к мощным двигателям.

Из-за ограничений по мощности CVT устанавливают только на легковых авто. 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.

На нашем форуме описаны и другие виды коробок передач.