С механической коробкой передач знаком каждый автолюбитель, большинство (особенно в развитых странах) из них уже свыклись и с существованием автомата. Однако с пониманием термина «вариатор» возникают трудности, и это несмотря на то, что он появился довольно давно.
Немного из истории
Вариатором или же вариаторной КПП, принято называть бесступенчатую трансмиссию, благодаря которой представляется возможным изменение передаточного числа, что позволяет преобразовывать поступающий с двигателя на колеса автомобиля крутящий момент.
В большинстве случаях вариаторы можно увидеть на легковых автомобилях, а также различной мототехнике – от мотороллеров до снегоходов. С легковушками можно говорить о том, что допускается установка клиноременного или же тороидного вариатора.
Что касается второго, то в настоящее время в автомобилях, такой тип вариатора практически не используется. Поэтому на сегодняшний день лидером в этой сфере является клиноременные вариаторы.
Впервые же вариатор был изобретен и вовсе в 19-м веке. Однако наличие определенных проблем у наиболее простого по конструкции вариатора – клиноременного, не позволяло им стать массовым явлением.
Как работает вариатор
Вариатор включает в себя следующие составные части:
- Механизм, служащий для передачи крутящего момента к вариатору от двигателя. Также с его помощью включается нейтральная передача, т.е. происходит разъединение двигателя и коробки;
- Сам механизм вариатора;
- Электронную управляющую систему;
- Механизм, позволяющий автомобилю передвигаться задним ходом.
В случае с включением передач и их выключением могут использоваться различные виды сцепления, в т.ч.:
- гидротрансформатор (наиболее широко используемое сцепление);
- управляемое электроникой мокрое многодисковое сцепление;
- автоматическое сцепление центробежного типа;
- электромагнитное электронное сцепление.
Наиболее распространенной является комбинационная работа вариатора с гидротрансформаторным сцеплением. В результате их взаимодействия передача крутящего момента является максимально плавной, поэтому срок службы механизма также будет максимальным.
Для более детального понимания устройства вариатора, можно представить две расположенные друг напротив друга абсолютно идентичные трубки. Если их соединить резинкой и приводить во вращение первую трубку, то вторая трубка также будет набирать скорость, идентичную первой. Но это условие будет соблюдаться только в случае одинакового диаметра трубок, при различии этих показателей скорость также будет различной (скорость более широкой трубки будет меньше).
Аналогичным представляется и работа вариатора. Единственным нюансом является постоянное изменение диаметра цилиндров. Внутри вариатора находится два конусообразных шкива – вершины, которые направлены друг напротив друга. Между ними располагается ремень клинового типа.
В результате движения пары конусов навстречу друг другу или же в обратном направлении, происходит изменение рабочего диаметра шкивов. В процессе раздвижения конусов, ремень провалится в середину шкива, в результате чего обогнет его по меньшему радиусу. Если же шкивы двигают в направлении друг к другу, происходит увеличение радиуса.
В большинстве случаев для управления шкивами пользуются гидравлической системой, которая отвечает за то, чтобы сближение и раздвижение конусов происходило строго синхронно. Первый шкив находится на идущем от мотора ведущем валу, второй – на ведомом, который направляется к колесам. Такое устройство позволяет регулировать передаточное отношение в достаточно широком диапазоне.
Чтобы автомобиль имел возможность двигаться задним ходом, коробка-вариатор оснащается специфическим узлом, позволяющем изменять направление вращения выходного вала. Одним из примеров такого узла является планетарная передача.
Плюсы и минусы
Для того чтобы каждый понял для себя, хорошей или плохой является вариаторная КПП, необходимо ознакомиться с основными ее достоинствами и недостатками. Для начала хотелось бы сказать, что наибольшая эффективность и производительность работы такого агрегата будет достигнута только в том случае, если за ним будет осуществляться систематический и качественный уход.
Давайте же ознакомимся с основными преимуществами использования вариатора, а также его характеристиками, которые позволили достичь таких преимуществ:
- плавность езды. В процессе набора или сброса оборотов автомобиль не делает рывков, что представляется возможным благодаря наличию бесступенчатого ускорения;
- экономичность. Не стоит верить рассказам «гаражных» мастеров, которые говорят о большем расходе топлива в любых «автоматах».
- отсутствие вынужденного замедления автомобиля даже при езде в гору. Такое преимущество стало следствием хорошей реакции КПП на изменения в условиях движения, в частности, на скорость автомобиля и на уровень наклона трассы;
- более высокие динамические показатели, что представляется возможным в результате меньших потерь в мощностях. Это позволяет с большей уверенностью управлять автомобилем с вариатором на высоких скоростях;
- снижение выбросов отработанных газов. Оно представляется возможным благодаря тому, что работа оборотов мотора существенно улучшается;
- более низкий вес в сравнении с «автоматом». Причиной этого является простота конструкции вариатора, а также незначительное количество составляющих деталей;
- высокая длительность службы мотора.
- лучшая защита автомобиля при езде по скользкой дороге (если сравнивать с иными КПП).
Однако у вариаторной КПП есть и свои недостатки. Итак, к их числу можно отнести:
- потребность в постоянном и качественном обслуживании агрегатов вариатора. При этом важно понимать, что даже простота конструкции не приведет к тому, что обслуживание вариатора будет ограничиваться обычной диагностикой. Основная причина – цепные ремни, которые отличаются сравнительно небольшим эксплуатационным периодом. Все зависит от условий эксплуатации автомобиля, а также от вида вариатора. В среднем ремень должен меняться после достижения пробега в 60 тысяч км. Что касается диагностики автомобилей с АКПП, то она (в зависимости от модели) проводится каждые 60-100 тыс. км;
- высокая цена трансмиссионного масла. Если вы рискнете залить туда сомнительное вещество, приобретенное у сомнительного продавца, то это может только навредить автомобилю.
- непригодность для серьезных нагрузок, что объясняется простотой конструкции. Именно поэтому довольно редко можно увидеть вариатор на автомобилях, которые предназначены для езды по бездорожью. Однако в определенных компаниях все-таки рискуют и ставят вариаторы на внедорожники;
- сравнительно низкий срок продолжительности службы, что объясняется конструкционными особенностями;
- если вариатор выйдет из строя, большинство официальных дилеров откажется от его ремонта, и вам предложат установку нового агрегата. Однако бесплатно такая установка будет производиться только для тех автомобилей, которые находятся на гарантии, и были куплены непосредственно в салоне. При отсутствии этих условий стоимость замены вариатора может достигнуть 30-40% от общей стоимости всего автомобиля. Отечественные автолюбители считают именно этот недостаток наиболее существенным;
- эффект «задумчивости». Несмотря на преимущество плавности работы вариатора, в некоторых ситуация он может работать и вовсе медленно, что для некоторых водителей сделает процесс езды некомфортным. Помимо этого, необходимо отметить, что на старте движения вариатор будет проигрывать иным трансмиссиям;
- езда проселочными дорогами и по снежным глыбам зимой приводит к серьезному сокращению эксплуатационного периода вариатора;
- в случае поломки, автомобиль с CVT невозможно буксировать. Довольно часто на вариаторах устанавливается ограничитель по буксировке, поэтому поломка автомобиля приведет к необходимости вызова эвакуатора;
- перегрев вариатора. Эта проблема встречается довольно часто.
Заключение
Полностью изучив статью, каждый наверняка задаст себе вопрос: «Насколько надежным является вариатор?». Дело в том, что действительно точного ответа на данный вопрос не существуют. Дилеры всегда говорили и будут говорить о том, что работает вариаторная КПП наиболее надежно на данный момент. А вот специалисты СТО утверждают, что именно такие автомобили чаще всего ломаются.
В тоже время сопоставление всех вышеописанных преимуществ и недостатков может позволить сделать сугубо индивидуальный вывод. Если вы сможете гарантировать, что будете ездить только по дорогам, и следовать иным правилам эксплуатации вариатора, то автомобиль с такой коробкой передач довольно долго будет вашим помощником. Однако если вы чувствуете, что высокий уровень требовательности вариаторного КПП вам не подходит, то стоит отказаться от покупки сразу, дабы избежать ненужных проблем в дальнейшем.
Более подробно о принципах работы вариаторных КПП можно узнать из следующего видео:
