Что Такое Вариатор?

Тема в разделе "Подсобка", создана пользователем sportcar, 1 окт 2020.

  1. sportcar

    sportcar Известный

    Сообщения:
    4.997
    Симпатии:
    805
    Пол:
    Мужской
    Всем продвинутым автолюбителям известно, что собой являет АКПП. А как насчёт вариатора — что это такое? Ведь это тоже «автоматика», только со своими особенностями, о которых, наверняка интересно будет узнать несведущим гражданам, и владельцам автомобилей с вариаторной коробкой передач. В теме, мы и обсудим подробности...

    Что такое вариатор?


    2ce94fas-1920.jpg

    Вариатор — что это такое простым языком? Основная особенность данного агрегата в том, что здесь нет последовательного переключения передач — всё происходит плавно. Такая схема даёт возможность получить бесчисленное количество передаточных чисел, а передач, как таковых и нет. В коробке вариатор варьирование тяги и скорости происходит автоматически, по установленной программе, но она может управляться и вручную — только передачи будут виртуальными. Агрегат обозначается аббревиатурой CVT — это Continuously Variable Transmission.

    Кто придумал вариатор?


    Huub_van_Doorne_(1965).jpg

    Основатель производственной мощности по изготовлению грузовиков DAF, инженер Хуб Ван Дорне, давненько присматривался к ременному приводу «трудившихся» на его фабрике промышленных механизмов. Подобная система зародила в голове конструктора идею, что подобный принцип можно применить и для машин.

    «Предприимчивый механик» возжелал спроектировать массовое авто с такой же плавной КПП, как «автоматика» Dynaflow, обслуживающая его престижный Buick Super 8. Так возникла концепция трансмиссии под названием Variomatic. Эта простая и эффективная система, в 1958 году была установлена на серийную машину, став при этом первым вариатором, обслуживающим серийную автопродукцию. Речь идёт о седане с двумя дверьми — DAF 600.

    999.jpg

    Кстати сказать, данное авто можно назвать удачным, даже несмотря на то обстоятельство, что машина не оборудовалась более привычной для граждан Европы МКПП. На рынке CVT Variomatic присутствовал целых 32 года и за это время, было произведено более 1 млн автомобилей им оборудованных.

    grfg.png

    Результат впечатляющий, однако перспективная технология в тот период всё равно не получила тотального распространения. Никто из сторонних производителей не проявил к ней интерес. Но, неугомонный основатель DAF вывел своё детище на массовый рынок.

    Виды вариаторов


    1. Тороидальный вариатор

    Austin_Seven_Saloon_1931.jpg

    Торовый вариатор запатентовал Чарльз Хант, в 1877 году — это даже раньше ременного. Английская автокомпания Austin сразу заинтересовалась этим изобретением, установив впоследствии его на свою модель Seven, 1930-го модельного года. В двадцатом веке неоднократно предпринимались попытки массово внедрить данное устройство в автомобили, однако дальше опытных экземпляров проекты не продвинулись.

    1(2001).jpg

    Затем за дело взялась компания Jatco, занимающаяся разработкой трансмиссий и фирма NSK, делающая упор на производство подшипников. Инженеры экспериментировали более двух десятков лет, что дало позитивный результат.

    1601.jpg

    1999 год ознаменовался установкой изделия под названием Extroid на Nissan Cedric/Gloria, а спустя пару лет, его поставили и на Skyline. Самые крутые силовые агрегаты развивали до четырёх сотен Нм.

    Тороидальная конструкция не оборудована ремнём либо цепью. В ней присутствует пара дисков, имеющих специфическую форму. Тяга от ведущего компонента к ведомому передаётся посредством специальных скользящих роликов. Когда они наклоняются и перемещаются в направлении наружного диаметра ведомого диска — передаточное число возрастает. Если ролики наклоняются в противоположную сторону и смещаются к центру диска, передаточное отношение будет понижаться.

    toroidnyi-variator.jpg

    Каждый автопроизводитель использует в аппаратуре собственные схемы, и преследует, так сказать, свои личные интересы. Поэтому конкретный вариатор, может предлагать пользователю какую-то свою изюминку, которой нет у конкурентов.

    Казалось бы, система вроде совершенная, почему же она тогда не стала массовой? Данное оборудование слишком дорогое в изготовлении! Давление в пятне контакта дисков с роликами может достигать десяти тонн. Нагрузка скажем не детская, поэтому нужны соответствующие материалы. Так и сделали: ролики и диски изготавливаются из специальной подшипниковой стали с повышенным содержанием углерода — это повышает твёрдость рабочих поверхностей.

    Прибавляем к этому дорогостоящий смазочный материал, который под такой нагрузкой преобразуется в тончайшую плёнку, способную передавать тягу. Потребитель просто не желает отдавать за такое произведение технического искусства баснословные суммы, поэтому «тороид» на сегодня является не более чем экзотикой.

    2. Клиноременный вариатор

    1414412285_287.jpg

    В автомобилестроении — это самая распространённая система вариатора. Как правило, он состоит из 1-й передачи, но попадаются модели и с двумя передачами. В распоряжении клиноременного агрегата пара шкивов, соединённых клиновидным ремнём. Естественно, один шкив играет роль ведущего элемента, а другой — ведомого. На ранних устройствах материалом для ремня служила армированная резина, а затем настал черёд пластин из стали.

    ustroistvo-remnya-cvt-1024x561.jpg

    Такие высокотехнологичные изделия имеют возможность передавать более солидную тягу, обладают скромным радиусом изгиба и могут порадовать своего обладателя долговечностью. Шкивы состоят из 2-х конусовидных половин, с уклоном к оси вала. Данные компоненты при работе то расходятся, то сближаются.
     


  2. sportcar

    sportcar Известный

    Сообщения:
    4.997
    Симпатии:
    805
    Пол:
    Мужской

    Устройство вариатора


    o88koi.png
    Как устроен вариатор клиноременной? Выше я привёл некоторые сведения, ну а теперь рассмотрим конструкцию вариатора более подробно.

    Основу клиноременного бесступенчатого вариатора составляют такие компоненты:

    1. Сцепление. Соединяет ДВС с трансмиссией, и при необходимости осуществляет разъединение, когда задействована нейтральная передача.

    2. Гидротрансформатор.

    3. Валы с изменяющимися конусами.

    4. Ремень, соединяющий эти элементы. Изготавливается деталь исключительно из высокопрочных материалов, так как нагрузка на неё ложится немалая.

    5. Смазочный материал.

    6. Насос. Нагнетает давление масла, требующегося для эффективного функционирования конусных деталей.

    7. Гидроблок. Подаёт масло к шкивам. Если деятельность CVT сопровождается толчками либо пробуксовками, стоит подвергнуть гидроблок диагностике. Как правило, подобные неполадки, говорят о неисправностях в нём.

    8. Система фильтров. Они не позволяют каналам забиваться отложениями и металлическим мусором.

    9. Радиаторы. Эти девайсы отводят излишнее тепло от механизма вариатора. Радиаторы должны работать на полную катушку, если они функционируют с низкой эффективностью, CVT будет перегреваться в ускоренном режиме. Это максимально ощущается при передвижении по внедорожью либо при пробуксовке.

    10. Электронная система управления. Ею повелевает ЭБУ. Электроника подвергает изменениям диаметр валов, а насколько зависит от нагрузки и скоростного режима.

    11. Планетарный редуктор. Обеспечивает CVT реверс.

    Отдельного разговора заслуживает цепной вариатор, оснащённый цепью. Её звено — это несколько пластинок, объединённых цилиндрическими осями, которые дают наименьший радиус изгиба — 25 миллиметров. Естественно, цепь создают из надёжного материала — высокопрочной стали. Данный элемент контактирует с конусовидными дисками и выдерживает при этом достаточно серьёзные нагрузки.

    remennyj1-768x432.jpg

    Какие положительные стороны у этого момента? Цепной вариатор предлагает пользователю более солидный диапазон передаточных отношений. Модификации, оборудованные цепями, обыгрывают своих оппонентов по КПД, но такая эффективность работы далась инженерам не просто так — тут и денег покупателю придётся выложить больше.

    Схема вариатора


    Для лучшего понимания взгляните на вариатор в разрезе:

    ustroistvo-variatora1.jpg

    Принцип работы вариатора


    Принцип-работы-клиноременного-вариатора.jpg

    Принцип работы вариатора на автомобиле, рассмотрим на примере клиноременной вариации. Итак, разберёмся, как работает вариатор.

    В распоряжении КПП вариатора пара шкивов: ведущий, состыкован с движком, а ведомый, соединён с приводами колёс. Передача тяги между валами осуществляется посредством ремня.

    Сами шкивы не литые, а изготовленные из двух конических частей. Они могут сближаться и отдаляться, изменяя диаметр данной конструкции.

    Работа вариатора — процесс, не отличающийся замысловатостью. Допустим, машина трогается и ей, естественно, требуется больше сил. С целью понижения нагрузки на движок, конусы на ведущем валу будут расходиться между собой, уменьшая диаметр. А вот ведомый шкив, напротив, должен иметь пиковый диаметр, следовательно, его конусы будут сближаться.

    ДВС в каждом отдельном случае будет выдавать оптимальные обороты, что и должно по задумке конструкторов облегчить ему жизнь. При возрастании скорости, соответствующим образом будут варьироваться и диаметры шкивов: ведущий станет прибавлять в диаметре, а ведомый — убавлять.

    Манипулирует диаметрами шкивов электроника, а ею заведуют ЭБУ и бортовой компьютер. Такое исполнение вариатора радует финансовой доступностью и упрощённой структурой.

    Принцип работы вариатора на автомобиле: видео


    Чтобы ещё лучше понять, как функционирует вариатор, стоит посмотреть видео:


    Плюсы и минусы вариатора


    Плюсы и минусы вариатора на автомобиле, помогут автомобилисту лучше разобраться, что же из себя представляет CVT, и стоит ли отдавать предпочтение машинам им оборудованным.

    Плюсы вариатора


    000.jpg
    Плюсы АКПП вариатор следующие:

    1. Автомашина, обслуживаемая CVT предлагает водителю повышенную плавность по ходу движения. Даже пользователь со скромным опытом либо вообще без такового, будет чувствовать себя за рулём гораздо увереннее. Вариатор не огорчит вас рывками и дёрганьями. Когда авто разгоняется, оно по звучанию становится похожим на электрокар, а само возрастание скорости отдаёт лишь небольшим повышением шумового сопровождения.

    2. Вариатор позволяет машине быть значительно резвее авто с движком такой же мощности, но с традиционной АКП. Ступенчатый алгоритм переключения скоростей, пускай даже и автоматический, потребует больше временных затрат на смену передач.

    3. Транспорт оснащённый вариаторной КП не будет скатываться по наклонной поверхности и не заглохнет внезапно на светофоре.

    4. Ровный рост скорости и такое же плавное замедление, положительным образом отражаются на экономичности авто.

    5. Электроника, управляющая вариаторной коробкой передач, обеспечивает ДВС щадящий рабочий режим, что существенно замедляет износ основных составляющих движка.

    6. С вариатором более безопасно двигаться по обледенелой дороге — оборудование исключит пробуксовку колёс.
     

    Последнее редактирование: 1 окт 2020
  3. sportcar

    sportcar Известный

    Сообщения:
    4.997
    Симпатии:
    805
    Пол:
    Мужской

    Чем плох вариатор?


    в крр в.jpg

    С преимуществами мы разобрались, поговорим теперь о том, чем плох вариатор на авто.

    Минусы вариатора:

    1. Казалось бы, современные технологии дают оборудованию большие возможности, но, с вариатором, к сожалению, так не получилось. Такие устройства не могут обслуживать силовые агрегаты, максимальная мощность которых переваливает за две сотни лошадей. Из этого проистекает простой вывод: большинству современных джипов и полноразмерных седанов, данная разновидность трансмиссии ничем не поможет. Объяснение тут такое: у CVT имеются неблагонадёжные составляющие, которые не дают возможность аппарату справляться с большим показателем крутящего момента. В клиноременном устройстве — это ремень либо цепь, в тороидальном — ролики.

    Но всё же, имеются и исключения: есть несколько машин с высокими цифрами мощности, которые оборудованы как раз вариаторами. Естественно, изделия эти не простые, а усиленные во всех уязвимых местах.

    2. В вариатор нужно заливать трансмиссионную жидкость, которая стоит значительно дороже аналогичной продукции, заливаемой в «автомат». Но и это ещё не все неприятности: состав предназначенный для конкретной модели машины, нельзя заменить другим. Кроме того, уровень рабочей жидкости нужно постоянно контролировать, иначе неприятностей не избежать.

    3. В системе используется большое количество датчиков, делающих CVT чувствительным к неожиданным перебоям в бортовой электронике. Если пропадёт контакт либо, сломается какой-нибудь компонент, авто запросто может совершить аварийную остановку.

    4. Нелегко найти сервис или мастерскую, которые занимаются обслуживанием вариаторных коробок передач, поэтому ремонт может влететь вам в копеечку. Стоящие специалисты попадаются редко и естественно набивают себе цену, запчасти достать трудно и при этом дешевизной они не отличаются.

    5. На вариатор ложатся повышенные нагрузки — такова уж его специфика.

    6. Вариатор накладывает определённые ограничения на авто: при буксировке другой машины, а также прицепа.

    Относительно простое устройство, плавность хода, отличные динамические характеристики, невысокое потребление горючего — всё это делает вариатор довольно перспективным решением. Однако имеет место и негатив: некоторые конструктивные особенности совместно с ограниченным сроком эксплуатации отдельных узлов, не дают возможность вариатору выбиться в единоличные лидеры на рынке.

    Особое внимание стоит уделить такой модели вариатора как JATCOJF011E. Чем она знаменательна? Своей неубиваемостью! Всего в мире было произведено более 1 000 000 машин, оборудованных этим удачным агрегатом. Массовая установка JATCOJF011E завершилась в 2016 году и его сменили модифицированные вариации, однако, как показывает практика, положительных моментов это не прибавило.

    N_K0o-8ek9c7kqCjrvilMw=s800.jpg

    Ресурс обсуждаемой модели впечатляет: если своевременно заменять масло со снятием поддона, промывкой от стружки и заменой двух фильтров без каких-либо ремонтных работ, можно рассчитывать на пробег не меньше 250 000 километров. Конструкция отличается простотой, надёжностью, а также неприхотливостью в ремонте — некоторые операции вполне может осуществлять и автовладелец, естественно, с руками растущими из нужных мест.

    Что касается нюансов езды на вариаторе, то любому уважающему себя владельцу обязательно нужно их знать, во избежание недоразумений.

    Вот самое первое правило: не трогайтесь сразу после запуска силового агрегата. Особенно это правило актуально зимой. При продолжительном простое всё масло перемещается в поддон КПП, а пониженные температуры ведут к повышению его вязкости. Если тронуться сразу после пуска ДВС, то детали вариатора будут функционировать «на сухую». Итог очевиден: ускоренного износа не избежать. После пуска мотора нужно немного выждать: смазывающий материал, поступающий на механизм под давлением должен смазать все трущиеся участки.

    Учитывайте, что сначала автолюбитель посредством педали газа повышает обороты мотора, а далее на это реагирует вариатор. Вся беда в том, что на эту самую реакцию, требуется время. Когда осуществляете обгон, сперва прибавьте обороты на ДВС и только потом, обгоняйте. При преодолении поворотов на газ нужно нажимать тогда, когда начинается поворот руля, так вы избежите негативных последствий.

    Заключение


    Что значит вариаторная коробка передач? Думается, что в теме, ответ на данный вопрос дан исчерпывающий. Без всяких сомнений, можно утверждать — вариатор является перспективной разработкой, которая нашла своих сторонников. Управлять таким устройством проще простого, а его эффективность, если всё делается надлежащим образом, заслуживает высоких похвал.

    Прогресс, естественно, на месте не стоит, поэтому по ходу дела, все недостатки CVT будут потихонечку искореняться и потребитель получит в своё распоряжение более совершенный продукт, который будет исполнять свои обязанности куда более эффективно.
     

Поделись страничкой!