Устройство вариатора и принцип его работы

Автомобили с вариатором до недавнего времени были диковинкой не только в нашей, но и в большинстве других стран мира. Несмотря на то, что первые машины с подобной коробкой передач были выпущены еще в 50-х годах прошлого века, очень долго они не получали широкого распространения. Дело в том, что автопроизводители не могли до конца решить некоторые технические сложности. Но со временем все препятствия были устранены, и сейчас вариаторные трансмиссии переживают настоящий расцвет. Их устанавливают на транспортные средства самых разных классов и назначения.

В этой статье мы подробно расскажем об особенностях конструкции и принципе работы вариатора автомобилей. Также коснемся преимуществ и недостатков данных агрегатов, вопросов их правильной эксплуатации.

Особенности вариаторов

В англоязычной терминологии этот тип трансмиссии называется Continuously Variable Transmission (сокращенно — CVT). Если перевести название, становится понятен основной принцип действия вариатора — бесступенчатая работа.

Большинство автовладельцев привыкли, что переключение передач осуществляется дискретно, то есть ступенчато. В обычной «механике» таких передач чаще всего 5 или 6. «Автоматы» с гидравлическими трансформаторами и гидромуфтами могут быть 4-9-ступенчатыми. В этом заключается главный недостаток классических коробок — ограниченность количества ступеней. Из-за этого разгон автомобиля при переходе с одной передачи на другую сопровождается кратковременной потерей мощности и рывками.

Принцип работы вариатора кардинально отличается от других трансмиссий. В нем передаточное число изменяется плавно, поэтому автомобиль ускоряется без рывков и разрыва потока мощности. Машины с вариаторными КПП по своему поведению чем-то похожи на электромобили — их трансмиссия тоже работает бесшумно и с равномерным набором скорости.

Вариатор обеспечивает более точную передачу крутящего момента от двигателя к колесам. Мотор и трансмиссия очень четко реагируют на нажатие педали газа, поэтому управлять машиной с CVT — одно удовольствие. Особенно популярны бесступенчатые коробки у начинающих водителей, поскольку с данным устройством исключены такие типичные ошибки новичков, как резко брошенная педаль сцепления, заглохший двигатель, слишком позднее или слишком раннее переключение передач.

Как работает вариатор

Вариаторная трансмиссия состоит из ведущего и ведомого шкивов. Первый непосредственно связан с двигателем, а второй — с ведущими колесами. Вращение от ведущего шкива на ведомый передается с помощью цепного или ременного привода. На каждом валу имеется пара конических дисков, которые способны сдвигаться и раздвигаться. В результате изменяется диаметр шкивов и обеспечивается плавное изменение передаточного числа. Рассмотрим работу устройства на конкретном примере:

1. Автомобиль начинает движение. На этом этапе конусы ведущего шкива разводятся, а ведомого — сводятся. Обеспечивается максимальное передаточное число и повышенный крутящий момент для уверенного старта.
2. Авто разгоняется. По мере увеличения скорости конусы ведущего шкива постепенно сводятся, а ведомого — разводятся. В результате передаточное число уменьшается, крутящий момент падает, а частота вращения колес увеличивается. Регулировка конусов осуществляется с помощью пружины и центробежной силы, которая создается гидравлическим приводом.

Сейчас мы рассмотрели упрощенную конструкцию и алгоритм работы вариатора. На самом деле данная коробка состоит из большого числа механизмов, без которых ее полноценное функционирование невозможно. Например, она не в состоянии сама обеспечить движение автомобиля задним ходом. Для этих целей трансмиссия оснащена планетарным редуктором. Также в конструкции предусмотрено автоматическое сцепление. Оно бывает центробежным, многодисковым, электромагнитным и гидротрансформаторным. Сцепление отвечает за плавную передачу крутящего момента для комфортного ускорения и продления срока службы коробки передач.

Чтобы современные вариаторы работали с требуемой эффективностью, ими управляет мощная автоматика. Агрегаты оснащаются системой датчиков, которые считывают информацию о всевозможных рабочих параметрах устройства. Данные поступают в электронный блок управления, где обрабатываются и анализируются. Автоматика в непрерывном режиме отслеживает состояние КПП и изменяет режим ее работы при необходимости.

Правильная эксплуатация вариатора

Многие автовладельцы считают коробку вариатор довольно проблемным агрегатом. Особенно если речь идет об автомобилях с большими пробегами, чьи владельцы предпочитают активный стиль вождения. В некотором смысле подобное мнение оправдано. Вариатор имеет довольно сложную конструкцию, чувствителен к неправильной эксплуатации и несвоевременному обслуживанию. Но при соблюдении простых рекомендаций и бережном отношении к автомобилю в целом (например, использовании расходных материалов, соответствующих спецификациям автопроизводителя), сбои в работе CVT возникают ненамного чаще, чем у классических АКПП с гидротрансформатором или «механики».

Чтобы вариаторная коробка служила долго и исправно, следует соблюдать несколько основных правил:

• воздерживаться от резких нагрузок. Постоянные экстремальные ускорения и торможения транспорта приводят к достаточно быстрому износу деталей вариатора;
• прогревать трансмиссию. Чтобы не допустить масляного «голодания» и износа подшипников и других трущихся элементов, после начала движения пару километров не следует резко менять скорость;
• избегать бездорожья. Вариаторы плохо себя чувствуют на неровностях, впадинах и других участках, характерных для пересеченной местности;
• не допускать буксировки. Автомобиль с вариатором не рекомендуется тянуть с помощью других транспортных средств. Это может привести к серьезной поломке агрегата;
• не транспортировать прицепы. Буксировка прицепов или других авто вызывает очень быстрый выход из строя даже самых износостойких подшипников.

Если вы все же столкнулись с проблемами в работе вариатора, то нужно как можно скорее обратиться к опытным мастерам. Желательно, чтобы они специализировались именно на этом типе КПП и хорошо разбирались в устройствах различных производителей. Такие специалисты быстро найдут причину поломки и предложат наилучшие пути ее устранения.

Компетентных мастеров по вариаторам вы найдете в сервисе Transmission System. Они досконально знают устройство и принцип работы данных коробок, используют профессиональный инструмент и оборудование для диагностики и ремонта.