Что такое бесступенчатый вариатор

Что такое бесступенчатый вариатор?

Вариатор представляет собой бесступенчатую автоматическую КПП, т.е. коробку передач без фиксирующихся передаточных коэффициентов, каковые имеется в автомате и механике. Крутящий момент при передаче от силового агрегата к колесам возможно медлено поменян от минимального до большого значения.

По конструкции самый несложный бесступенчатый вариатор возможно обрисовать как два конуса, каковые совершают вращающиеся перемещения и направлены навстречу друг к другу. Крутящий момент передается при помощи ремня, наряду с этим он вольно перемещается на протяжении конусов и медлено меняет мощность и скорость крутящего момента, т.е. передаточное число.

Современные вариаторы по конструкции куда сложнее, но изюминками таковой конструкции так же, как и прежде есть то, что нет твёрдого соединения между колёсами и мотором, подробнее в заметке вариатор либо автомат.

Разгон вариатора.

При нахождении отметки скорости на нуле мотор трудится на холостых оборотах в 700-900 оборотов в 60 секунд. В случае если надавить на педаль газа двигатель начнет усиливаться , наряду с этим практически не трогаясь с места.

В то время, когда двигатель соберёт обороты, машина начнет ехать с постоянной тягой, без переключения передачи. Программа вариатора определяет самостоятельно необходимость прекращения увеличения оборотов и передачу тяги на колеса.

Раньше вариаторы увеличивали обороты двигателя до максимума кроме того при необходимости мало повысить скорость, что приводило к рычанию автомобиля. В современных бесступенчатых АКПП выпущенных с 2007 года производители исправили этот недочёт.

При плавном нажатии на газ, коробка начинает чуть-чуть поднимать обороты, мало разгоняя автомобиль на пониженных оборотах двигателя. При сильном нажатии на педаль газа обороты становятся в зону оптимального момента. А при нажатии педали в пол, трансмиссия сходу перейдет в большую территорию оборотов.

Так, вариатор разрешает водителю руководить оборотами двигателя, только нажимая на педаль акселератора: чем посильнее нажимаешь, тем выше скорость.

Ручной режим.

На вариаторе довольно часто видится ручной режим переключения передач, что свидетельствует возможность переключения на повышенную или пониженную передачу при помощи ручки. Так как фиксированных передач в таковой трансмиссии нет, то ручной режим делает эмуляцию для того чтобы переключения передач. На панели устройств высветится номер передачи.

Но вариатор не разрешит довести обороты до красной территории и напротив заглохнуть двигателю при малых оборотах. Разгон автомобиля в режиме ручного управления будет хуже, чем с автоматическим переключением.

Преимущества и недочёты вариатора.

Плюсы.

Хорошие показатели разгона для машин со средней мощностью. Экономия горючего если сравнивать с автоматической коробкой передач, в особенности при перемещении по автостраде и с применением круиз-контроля.

Обеспечение устойчивости автомобиля в экстремальных обстановках, в частности на скользких участках дороги: благодаря плавному переключению тяги автомобилю обеспечивается постоянное сцепление, что не дает его дестабилизировать. Легкость в управлении машиной: отсутствует постоянное переключение передачи с нажатием сцепления и т.д.

Минусы.

Нереально быстро собрать громадную скорость. Вариаторные трансмиссии не трудятся совместно с двигателями громадной мощности, их ставят в наборе с силовыми агрегатами до 200 лошадиных сил. Отличие в управлении в экстремальных обстановках от механики и автомата: в то время, когда в последних необходимо очень сильно давить на педаль газа, при вариаторе это направляться делать с маленьким нажатием.

Вариатор не рекомендован для спортивной езды, поскольку спортивные маневры получаются не хорошо. Дорогостоящий и сверхсложный ремонт. Масло, которое заливают в вариаторную коробку переключения передач, есть особым и для каждого вариатора необходимо собственный масло.

Цена его есть кроме этого дорогой, помимо этого такое масло бывает очень сложно его приобрести.

Кому направляться брать автомобиль с бесступенчатым вариатором?

Само собой разумеется, как видно из описания вариатора, такая КПП — не выход для любителей скоростной либо спортивной езды, и для любителей быстро стартовать. Для таких автовладельцев предпочтение направляться дать механической или автоматической КПП.

А вот тем, кто ездит по городу либо по автостраде с соблюдением всех скоростных режимов, экономит горючее и бережет собственный автомобиль, и однако обожает легкость в управлении, — именно и необходимо выбирать вариаторную трансмиссию.

Бесступенчатая АКПП или вариатор: что это такое?

Что такое БАКПП? Бесступенчатая автоматическая коробка передач, иначе вариатор. Это трансмиссия, не имеющая фиксированных передаточных элементов, как, например, механика или автомат. Особенностями такого вида коробки передач являются:

- плавное нарастание и падение тяги;

- отсутствие момента расцепления при переключении скоростей;

- сложная передача больших тяговых усилий.

Особенности управления автомобилем с вариатором

Старт на машине с таким видом трансмиссии отличается от старта на автомате. На холостом ходу двигатель имеет обороты около 700-900 единиц. Как только ваша нога коснулась педали газа, машина начинает набирать обороты, но с места почти не двигается. И лишь после того, как нужный показатель набран, автомобиль плавно начинает движение. Если сравнивать в этот момент разгон вариатора и автомата, то на начальном этапе гонки авто с АКПП получает небольшое преимущество: он резко стартует, но при переключении передач происходит дергание машины из-за отсутствия тяги в момент потери сцепления, и машина при этом теряет драгоценные секунды. Иначе ведет себя вариатор. Что это значит? А происходит старт так, будто бы на педаль акселератора нажали чуть позже, но после автомобиль идет плавно и уверенно разгоняется, и в конечном итоге обгоняет «автомат». Обороты двигателя при начале движения у вариатора всегда находятся в зоне максимально крутящего момента. Передаточное число трансмиссии изменяется, и тем самым происходит разгон автомобиля. Бензиновый инжектор часто довольно вяло ведет себя на оборотах меньше 3500 единиц. Для такого двигателя хороший разгон начинается с 4500 единиц. При каком числе оборотов будет разгонять машину вариатор? Что это значит? Программа вариатора самостоятельно определяет момент, когда пора «отдать тягу» на колеса. Плавно нажимая на педаль газа, трансмиссия немного повышает показания на тахометре, авто разгоняется слабо, на низких оборотах. Нажав на акселератор чуть резче, обороты «попадают» в норму, начав тянуть, пока не отожмешь газ. «Красная зона» на тахометре появляется сразу, если вы решили нажать педаль до упора. Коробка держит высокие обороты, пока не прекратится давление на педаль газа. Все просто: чем быстрее вы хотите набрать скорость, тем быстрее жмете на педаль.

Ставим в ручной режим вариатор. Что это значит?

Кроме автоматического переключения, вариатор имеет возможность ручного режима. То есть вы самостоятельно при помощи рукоятки коробки можете переключать скорости на более высокие или низкие. На приборной панели этот процесс будет отображаться. Но вариатор разработан так, что вам не удастся загнать обороты в красную зону, и заглохнуть на низких значениях вы не сможете. Он все равно переключит передачу за вас. Если проводить тест-драйв на ручном и автоматическом режиме вариатора, то выигрывает последний. При ручном переключении стрелка тахометра «прыгает» от низких оборотов к высоким, тем самым не давая двигателю обеспечить ровную тягу и улучшить разгон.

Преимущества автомобиля с вариатором

Если в вашей машине есть вариатор, что это дает при эксплуатации? Во-первых, неплохие показатели разгона для автомобилей средней мощности (двигатель до 200 лошадей и объемом не выше 2,0 литра). Экономный расход топлива, особенно если ехать по трассе с использованием круиз-контроля. Хороший показатель безопасности при экстремальных ситуациях: присутствие постоянного сцепления помогает избежать заносов, как бывает при использовании механики или автомата при смене передачи. Ну и самые очевидные плюсы: не требуется переключать скорости, нажимать педаль сцепления и др.

Минусы вариатора

Без недостатков ничто не обходится, в том числе и вариатор. Отзывы автовладельцев различны. Но одним из основных называют невозможность резкого старта. Кроме того, вариатор не работает с двигателем более 200 лошадиных сил. И для экстремальных ситуаций нужно немного переучить себя: если вас заносит и вам надо стабилизировать автомобиль, газ надо нажимать чуть раньше, чем вы привыкли это делать на механике или автомате. Если вы любитель спортивных маневров на авто, то такая трансмиссия точно не для вас. Плавность хода, комфорт в управлении, экономия топлива – это основные преимущества автомобилей с вариатором.

Вариации на тему бесступенчатого вариатора

В эпоху стремительного научно-технического прогресса ширится круг неординарных технических решений, врывающихся в нашу жизнь и обретающих всё большее число почитателей. Всё чаще и чаще при выборе автомобиля, либо просто интересуясь рынком подержанных и новых авто, мы сталкиваемся с различными экзотическими терминами, которые медленно, но верно становятся привычными и перестают резать слух. К их числу относится и бесступенчатый вариатор (CVT — continuously variable transmission) – альтернативный вариант автоматической коробки передач.

Что же за механизм такой, вариатор, и как он устроен? Задавшись этим вопросом, позвольте совершить небольшой экскурс в историю, с тем чтобы максимально доступно раскрыть принцип работы данного типа трансмиссии.

Первое упоминание о прототипе вариатора датируется 1490 годом и принадлежит великому изобретателю Леонардо да Винчи. Конструкция представляла собой не что иное, как два параллельно расположенных конуса, ведомый и ведущий, с накинутым на них ремнём. Перемещая ремень поперек оси вращения конусов можно было легко и непринуждённо менять передаточное отношение нехитрого механизма, который был применим в таких же нехитрых устройствах того времени (в основном, водяных мельницах).

В конце 19 века вариатор был запатентован, и началось его широкое применение в различных промышленных агрегатах. В автомобилестроении вариатор прижился не сразу. Из-за несовершенства технологии первая попытка установить вариатор на автомобиль в начале 20 века не увенчалась успехом. Только в 1958 году голландец Хуберт ван Дорн наладил серийный выпуск автомобиля DAF-600 с двухцилиндровым 585-кубовым мотором, работавшим в паре с трансмиссией Variomatic. Она представляла собой два эластичных клиновидных ремня, натянутых на две пары шкивов, половинки которых могли раздвигаться и сближаться. В начале движения половинки ведущих шкивов раздвигались, позволяя ремням огибать их по меньшему радиусу, а половинки ведомых шкивов сближались, вытесняя ремни на больший радиус. С набором скорости половинки ведущих шкивов постепенно сдвигались, и тем самым изменялось передаточное число трансмиссии. Всеми перемещениями ведала увеличивающаяся с повышением оборотов сила разряжения во впускном коллекторе двигателя. Ремней трансмиссии хватало приблизительно на 30 тыс. километров пробега, что и обусловило её невысокую популярность. Но надо отметить, что трансмиссия Variomatic практически в неизменном виде используется и в наши дни в различной легкой технике (скутерах, снегоходах) с той лишь разницей, что управление осуществляется посредством закреплённых на шкивах грузиков, сжимающих их половинки под действием центробежной силы.

Проблему недолговечности ремней удалось решить в середине 1980-х годов путем замены резиновых ремней на стальные, состоящие из сотен металлических пластин нужного профиля, нанизанных на стальную ленту. Таким образом, получился так называемый «толкающий ремень», который мог передавать усилие не только той своей частью, которая идет от ведомого шкива к ведущему, но и противоположной. Попутно увеличивалось значение крутящего момента, перевариваемого бесступенчатым вариатором. Технологический рывок в этом направлении принадлежит фирме Audi, которая на рубеже тысячелетий заново изобрела ремень вариатора, заменив его на многорядную цепь, контактирующую со шкивами не щечками сегментов, а скошенными под необходимым углом осями звеньев. Такой «ремень» переваривал уже порядка 200 л.с. Но и эта величина не предел, так как в середине 90-х годов прошлого века командой Williams велись испытания болида Формулы 1, который был оснащен бесступенчатым вариатором с ресурсом, достаточным для участия в одной гонке. Инициатива была прикрыта изменившимся регламентом FIA, запрещавшим использование электронно-управляемых трансмиссий. Дело ясное, что управлялся вариатор к тому времени уже электроникой. Именно электроника и по сей день обеспечивает оптимальный режим работы силовой установки на всех скоростях, динамику и расход топлива, сравнимые с показателями механической коробки передач.

Осветив практическую сторону конструкции, поговорим о теории. Возникает естественный вопрос: почему лучшие умы инженерии бьются над проблемой вариатора, повышая его надежность и увеличивая КПД? Ведь есть механическая коробка, ныне роботизированная и с двойным сцеплением, есть старый добрый автомат, использующий планетарные ряды. Дело всё в том, что двигатель внутреннего сгорания, широко используемый в современном автомобилестроении наиболее эффективен в определённом диапазоне оборотов коленчатого вала. Как бы оптимально ни были подобраны шестерни передач обычной, «ступенчатой» коробки и как бы оптимален ни был момент их переключения, всё равно остаётся множество моментов, когда обороты двигателя неоптимальны для данного режима движения, для данной скорости. Именно по этой причине в последнее время наблюдается тенденция к увеличению количества передач как механических, так и автоматических «ступенчатых» коробок, но 6-7 передач для них являются пределом, обусловленным стоимостью конструкции и её размерами. Что же касается бесступенчатого вариатора, который обладает бесконечным количеством передач, он позволяет выводить двигатель на оптимальный режим работы и, бесступенчато изменяя передаточное число, обеспечивать плавное и теоретически оптимальное ускорение. Почему теоретически? Просто тут на первый план выходят потери энергии на преодоление силы трения между стальным ремнём и шкивами, что и съедает часть КПД вариатора. Это главное препятствие на пути вариатора к достижению абсолютного значения КПД – 100%. Пусть эта величина недостижима, но энтузиасты продолжают дело ван Дорна, что в конечном итоге играет на руку рядовому потребителю. В частности, разрабатываются особые смазочные материалы, отвечающие противоречивым требованиям, предъявляемым при смазке механизмов и ремня вариатора. Так, для смазки цепи вариатора Audi используется специальная жидкость, изменяющая своё состояние от сильного давления в местах соприкосновения цепи со шкивом, что не позволяет первой проскальзывать относительно второго.

Существуют и более экзотические типы вариаторов, в частности, тороидальный, где крутящий момент передаётся между двумя дисками формы тора, но они не менее, а даже более сложны по конструкции и материалам изготовления, нежели клиноременные вариаторы. Безусловно, применение технологий такого уровня предъявляет повышенные требования как к качеству расходных материалов, так и квалификации обслуживающего персонала на СТО. Не секрет, что в отечественной реальности ремонт вариатора удовольствие не из дешёвых, да и берутся за него, прямо скажем, очень немногие. А потому стоит основательно подумать, взвесив все ЗА и ПРОТИВ приобретения автомобиля с данным типом трансмиссии.