Трансмиссия cvt что такое: Бесступенчатая трансмиссия — Википедия


0
Categories : Разное

Содержание

Бесступенчатая трансмиссия — Википедия

  Принцип действия бесступенчатой трансмиссии с клиновой цепью.   Paботa вариатора   Тороидная вариаторная трансмиссия системы Хейса, устанавливалась на автомобили марки Austin. Середина 1930-х.

В основе большинства современных автомобильных вариаторов — клиноременная передача. Левая боковина на ведущем шкиве и правая на ведомом подвижные. Зазор между боковинами в простейшем случае определяется центробежным регулятором, также могут применяться нагрузочные муфты. При повышении частоты вращения двигателя и ведущего вала боковины ведущего вала сдвигаются, тем самым посадочный диаметр шкива увеличивается, а коэффициент передачи — уменьшается.

Ременная передача целесообразна для мопедов и автомобилей особо малого класса; для более тяжёлых машин применяется цепная передача на том же конструктивном принципе.

Такая трансмиссия сама по себе не может ни стоять на месте, ни двигаться задним ходом — потому в большинстве автомобилей с вариаторами имеются гидротрансформатор и один планетарный ряд.

Существует гибрид вариатора и робота — вариатор со сцеплением. В мопедах — автоматическое (центробежное) сцепление.

Вариатор не может работать с огромными крутящими моментами — на «низких передачах», используемых для резкого старта и форсирования препятствий[1], ведущий шкив имеет минимальный размер, и весь крутящий момент передаётся через минимальную площадь ремня. Возможна прокрутка ремня, что очень вредно — царапается шкив, что ускоряет износ всего вариатора. На плохих дорогах бывает и такое: машина буксует на льду, добуксовывает до дороги и цепляется за неё, что тоже может привести к прокрутке. Этому есть несколько решений

[1]:

  • Электроника ограничивает мощность мотора в рискованных режимах.
  • Планетарный ряд, расположенный после вариатора, преобразует скорость в силу и этим частично разгружает вариатор (линейка трансмиссий Subaru Lineartronic).
  • Всю нагрузку берёт на себя стартовая передача, действующая в обход вариатора (Toyota Direct-Shift CVT, появившаяся в 2018 — некоторые модели Toyota Corolla, Lexus UX200[2]).

По динамике разгона вариатор — среднее между гидроавтоматом и ручной коробкой. Расход топлива сравним с ручной коробкой, а в некоторых авто даже экономнее.

ПрименениеПравить

Вариатор в качестве трансмиссии на колёса применяется широко:

Вариатор применяется редко:

Вариатор не применяется:

  • В крупных и внедорожных автомобилях. Вариатор на такие нагрузки не способен.
  • В гоночных и спортивных автомобилях. Разработки по гоночным вариаторам, начавшиеся в конце 1980-х, были пресечены правилами гонок. Спорткар повторяет некоторые черты гоночного, и потому вариатора (даже механико-вариаторного гибрида на манер Toyota Direct-Shift CVT) иметь в принципе не может.

История вариаторных трансмиссийПравить

Первая бесступенчатая трансмиссия была запатентована в 1886 году. С 1950-х годов бесступенчатые трансмиссии широко применялись для бортовых авиационных электрогенераторов, приводимых в действие вспомогательными двигателями.

Первая автомобильная бесступенчатая трансмиссия c резиновыми клиновыми ремнями была применена в малогабаритных голландских автомобилях DAF (DAF 600), а после продажи отделения DAF, выпускавшего пассажирские автомобили, патент унаследовала Volvo.

В 1987 году клиновые вариаторы с цепным приводом были запущены в массовое производство Ford и FIAT (Ford Fiesta, FIAT Uno). В то же время Subaru наладило производство своей CVT, которую поставляло и поставляет другим автопроизводителям.

В конце 1990-х годов вариаторы начали устанавливать и на машины среднего класса, взамен традиционных гидромеханических АКПП.

Toyota Direct-Shift CVTПравить

Механико-вариаторный гибрид, призванный побороть главный недостаток вариатора — проблемы со стартом. Состоит из вариатора и стартовой зубчатой передачи, действующей в обход вариатора. Последняя работает в самых сложных для вариатора режимах — старте и вытаскивании из грязи.

e-CVT (планетарно-электрический «вариатор» гибридных автомобилей)Править

CVT, установленная на автомобиле Toyota Prius, разработчики назвали PSD (Power Split Device, устройство распределения мощности, «трёхходовая муфта»).

Построено PSD на основе планетарной передачи, где с «солнцем» соединён генератор, «водило сателлитов» соединено с двигателем, а «коронная шестерня» — с электромотором и колёсами. Поскольку соотношение диаметров (числа зубьев) шестерён планетарной передачи постоянное, планетарная передача делит крутящий момент двигателя внутреннего сгорания в постоянном отношении. Однако мотор-генератор, соединённый с «солнцем» планетарной передачи, может быть больше или меньше нагружен электрическим током.

Управляет этим процессом контроллер гибридной системы автомобиля. Момент торможения и, соответственно, обороты генератора могут изменяться в широких пределах (от −6000 об/мин до +6000 об/мин), то есть генератор может работать и как электромотор. Поэтому скорость вращения колёс автомобиля изменяется плавно, бесступенчато. При этом мощность, получаемая генератором, не пропадает — в виде электрической энергии она поступает на «тяговый» электромотор и, объединяя усилия с моментом двигателя, приводит в движение автомобиль.

Такой гибридный привод в целом называется гибридный синергетический привод.

CVT. Коробка передач CVT — что это такое?

При покупке современного автомобиля многие задаются проблемой выбора коробки передач. Если механическая и автоматическая трансмиссии используются в автопроизводстве уже долгие годы и хорошо известны всем автолюбителям, то CVT коробки появились на машинах относительно недавно и незнакомы многим автомобилистам. Так что такое коробка передач cvt: каков ее принцип работы, в чем недостатки и преимущества?

Принцип работы коробки передач CVT

Название коробки передач CVT – это ничто иное, как аббревиатура от английского словосочетания Continuously Variable Transmission, что дословно можно перевести, как непрерывно изменяющая передачи. Такой механизм еще называют вариатором или бесступенчатой трансмиссией. Основное отличие от других видов коробок заключается в отсутствии конечного числа фиксированных положений с разными передаточными числами.

 

Строго говоря, вариатор уже давно использовался на различных технических устройствах и транспортных средствах. К ним можно отнести: бензопилы, снегоходы и некоторые станки. Вся эта техника не обладает той мощностью, которая есть у автомобиля, и вариаторы в ней не подвергаются большим нагрузкам. Для установки на современные машины нужен был совершенно иной тип механизма, который был бы способен справляться с поставленными задачами. В результате долгих поисков, инженеры решили эту задачу.

Современная бесступенчатая трансмиссия представляет собой два шкива, соединенных между собой ременной передачей. Ремень изготовлен из сверхпрочных металлических сегментов клиновидной формы, нанизанных на жгут из износостойкого металла. Ведущий шкив соединен с коленчатым валом двигателя, а ведомый через приводные валы с колесами автомобиля. Это самая простая из всех конструкций КПП. При изменении оборотов двигателя и других параметров, диаметр ведущего шкива тоже изменяется, натягивая или ослабляя клиновидный ремень, что приводит к изменению передаточного числа.

Размер ведомого шкива также не постоянен, но только за счет инерции и установленных в нем пружин. Всем этим процессом руководит «умная «электроника».

Вариатор в разрезе

Благодаря такому нехитрому устройству, трансмиссия, оборудованная вариатором, позволяет добиться абсолютной плавности хода, независимо от скорости оборотов коленчатого вала. Коробка передач CVT лишена такого понятия, как передача. Передаточное число при движении автомобиля меняется каждую секунду. При этом электроника выбирает оптимальные его параметры с большой точностью. Эти свойства коробки передач породили определенные особенности поведения автомобиля с CVT трансмиссией. Некоторые из них являются преимуществами данного вида трансмиссии, другие ее недостатками.

Основный достоинства и недостатки коробки передач CVT

Принцип бесступенчатости позволил добиться тех положительных результатов, к которым стремились инженеры, создавая вариатор для автомобиля. К ним можно отнести следующее:

  • Набор скорости автомобилем происходит очень плавно, рывки и «провалы» отсутствуют.
  • Разгон до необходимой скорости происходит значительно быстрее из-за отсутствия необходимости переключения передач.
  • Выгодное отличие от механической коробки в плавности движения с места и невозможности заглохания двигателя в пробках или на светофоре.
  • Наличие всего двух педалей для управления автомобилем.
  • Экономичность и отсутствие шума при разгоне.
  • Более динамичный разгон и плавность хода, чем у автомобиля с автоматической коробкой передач.
  • Сниженное количество выбросов в атмосферу вредных веществ.

При всех своих преимуществах, вариатор пока не пользуется большой популярностью у водителей, так как они относятся к нему с некоторой опаской. Причиной тому служат следующие недостатки:

  • Невозможность длительного движения автомобиля, оборудованного бесступенчатой трансмиссией, на максимальной мощности и на предельных оборотах.
  • Большая прихотливость агрегата. Замена фильтров и масла производится каждые 30 000 километров.
  • Использование для смазки дорогостоящей жидкости, влияющей на долговечную работу ремня.
  • Грубый, интенсивный стиль вождения, с резкими движениями и экстренными торможениями, может вывести вариатор из строя.
  • Только автомобили, оборудованные двигателями мощностью до 220 лошадиных сил, могут оснащаться коробкой передач CVT.
  • Дорогостоящий ремонт такой коробки вкупе с дефицитом разбирающихся в ней специалистов, добавляет ей минусов.
  • Сложность электронной системы управления приводит к тому, что повреждение хотя бы одного датчика дестабилизирует работу всей коробки.

Как видно из перечисленных преимуществ и недостатков, сделать выбор в пользу бесступенчатой трансмиссии можно только определившись с тем, что для нас важно в автомобиле, какой стиль вождения для нас приемлем. 

Видео о CVT

Выводы

Выбирая тип трансмиссии автомобиля необходимо знать, что коробка передач CVT обладает очень хорошей плавностью хода и прекрасной динамикой. В то же время, она не приемлет резких и агрессивных действий со стороны водителя, а также обладает большой прихотливостью к обслуживанию. Исходя из этого, вариатор подходит для людей аккуратных и бережливых, любящих динамичный стиль вождения, но без спортивных режимов с грубыми элементами в виде резких торможений и максимальных внезапных ускорений.

Похожие публикации

Вариатор или автомат что лучше

Что лучше — вариатор или “автомат”? Этим вопросом зачастую задаются люди, планирующие покупку нового автомобиля с той или иной трансмиссией. В интернете существует огромное количество противоречивой информации, в которой очень легко запутаться. Мы предлагаем для вас сравнительные характеристики, преимущества и недостатки в устройстве и обслуживанию, сведения о которых собраны по отзывам реальных владельцев машин с этими двумя трансмиссиями, а также информацию о конструкции и эксплуатации как вариатора, так и автоматической коробки передач.

Мы рассмотрим:

Конструкция и работа вариатора

Прежде чем мы перейдем к сравнительным характеристикам вариатора и автоматической КПП, вам будет полезно узнать устройство и принцип действия первого и второго агрегатов. Эта информация поможет вам сделать правильные выводы в конце повествования. Итак, начнем с вариатора.

Ремень вариатора

Основное отличие вариатора (Сontinuosly Variable Transmission, CVT — англ.) от любой коробки передач (как автоматической, так и ручной) является отсутствие фиксированных передач. У каждого такого агрегата существует некий диапазон, в которых находится передаточное усилие (число) при определенных условиях в конкретный момент времени. Это становится возможным благодаря тому, что в основе работы вариатора лежит другой иной принцип работы, нежели у КПП.

Как работает вариатор? Его принцип действия заключается в использовании ременной передачи (чаще всего в современных машинах используется металлический ремень или цепь), которая передает усилия межд ведущим валом (от двигателя) и ведомым валом (идущим далее к колесам). При этом передаточное число меняется плавно за счет плавного же изменения диаметра как ведущего, так и ведомого валов. Для этого используются специальные методики. Каждый современный автопроизводитель имеет собственные наработки в этой области. Однако все вариаторы можно разделить на два основных типа:

Работа вариатора

  • клиноременной;
  • тороидный.

Основой клиноременной передачи является трапециевидный зубчатый ремень (некоторые автопроизводители используют цепь или ремень из металлических пластин). Вторая составляющая — это два шкива, которые образованы коническими дисками. Они могут изменять свой диаметр, благодаря чему возможно изменение скорости и значения передаваемого крутящего момента.

Работа происходит по следующему алгоритму. При нажатии водителем на педаль акселератора ведущий шкив передает вращение от двигателя к ведомому валу. Однако его конструкция создана таким образом, что при действии центробежных сил в силу увеличения оборотов щеки дисков сжимаются и выталкивают приводной ремень от центра шкива к его краю. А на ведомом валу происходит обратный процесс. То есть, у него щеки разжимаются и ремень двигается к центру шкива. Так плавно изменяется передаточное число и усилия. Когда педаль акселератора отпущена происходит обратный процесс.

Схема работы тороидного вариатора

Тороидный вариатор имеет другой принцип действия. Вместо валов у него имеются два колеса со сферической поверхностью. Между зажаты ролики. Одно из колес — ведущее, второе — ведомое. Изменение значения передаваемого крутящего момента и передаточного числа возникает в силу изменения силы трения между колесами и роликами. Изменение положения роликов в поперечной плоскости позволяет изменять и передаточное число. Когда ролик находится горизонтально, то ведущее и ведомое колеса крутятся с одинаковой угловой скоростью. Когда же ролики меняют свое положение, изменяется и передаточное число.

Однако в силу сложности конструктивных решений и технологий изготовления отдельных частей тороидные вариаторы используются редко. Поэтому в дальнейшем мы будем рассказывать о клиноременных устройствах, как наиболее популярных в автомобилестроении.

Масла для вариаторов отличаются от других трансмиссионных жидкостей. Они имеют соответствующее обозначение — CVT. Дело в том, что эти масла не только смазывают, но и предотвращают проскальзывание. Именно благодаря этому свойству становится возможным эксплуатация ремня по передаче крутящего момента между валами. В связи с этим нельзя допускать “масляного голодания”. В противном случае ремень или цепь начнет проскальзывать по рабочим поверхностям валов, тем самым значительно изнашивая их.

Работа автоматической КПП

Гидротрансформатор АКПП

Основными элементами автоматической коробки передач являются гидротрансформатор и механический редуктор. Гидротрансформатор в данном случае выполняет роль автоматического сцепления, а редуктор передает механическое усилие между шестернями. Крутящий момент от вала двигателя передается посредством гидротрансформатора, который работает, основываясь на имеющемся давлении масла. Также в конструкцию АКПП входят стальные диски с фрикционами, а также муфты. Они выполняют механическую функцию сцепления, то есть, при их сжатии и расжатии выполняется включение необходимых муфт, которые в данном случае выполняют роль передач в коробке.

АКПП имеет свои преимущества и недостатки, о которых мы поговорим далее. Именно они позволят нам увидеть, чем вариатор отличается от автомата и что лучше в тех или иных условиях.

Работа вариатора

Работа автоматической КПП

Преимущества и недостатки вариатора

Для наглядности плюсы и минусы вариатора представим в виде таблицы.

ПреимуществаНедостатки
Плавность движения. Ускорение автомобиля происходит без рывков, которые характерны для КПП. Движение напоминает езду на электромобиле (например, Tesla) или электрическом подъемнике.Вариатор невозможно установить на машины с мощными двигателями (от 220 л.с. и выше). Это связано с тем, что мощные двигатели оказывают значительное усилие на приводной ремень или ролик вариатора.
Высокий КПД. Благодаря ему значительно сокращается время передачи полезной мощности с двигателя на трансмиссию. Из-за этого автомобиль становится более динамичным при разгоне. Особенно это ощущается на скоростях от 50-60 км/ч и выше.Высокая стоимость трансмиссионного масла. Кроме этого, вариатор очень требователен к его качеству. Поэтому, как правило, необходимо покупать только оригинальное масло, которое стоит значительно дороже бюджетных аналогов.
Значительная экономия топлива. Она становится возможной благодаря плавному набору скорости и торможению и более высокому КПД, чем у АКПП.Наличие большого количества электроники и датчиков увеличивает вероятность поломки электронной системы управления вариатором. Как следствие, в результате даже незначительной поломки электроники вариатор может быть переведен в аварийный режим или попросту отключен.
Машина с вариатором является более экологичной вследствие меньшего расхода топлива (меньше выброс СО2).Сложность ремонта. Зачастую при возникновении неисправностей возникает проблема с поиском автосервисов, занимающихся ремонтом вариаторов (особенно это актуально для небольших городов). Кроме этого, стоимость ремонта будет выше, чем у АКПП.
Щадящий режим работы. Выбор условий эксплуатации во многом выполняет электроника, которая выбирает оптимальные рабочие режимы с тем, чтобы уменьшить износ деталей и продлить срок их эксплуатации.На машине с вариатором нельзя буксировать прицеп или другие транспортные средства, а также буксировать саму машину с выключенным двигателем.

Помните, что на машине с вариатором нельзя буксировать прицеп или другие транспортные средства. Также нельзя буксировать саму машину с выключенным двигателем. Исключение составляет случай, когда вывешивается приводная ось.

Теперь для создания полноты картины перейдем к описанию преимуществ и недостатков автоматической трансмиссии. Это даст нам возможность определиться с выбором, что лучше — коробка-автомат или вариатор.

Преимущества и недостатки АКПП

Информацию о них также приведем в виде таблицы.

ПреимуществаНедостатки
Высокая надежность агрегата. Современные АКПП рассчитаны на эксплуатацию с пробегом в несколько сотен тысяч километров (более 300 тыс км гарантировано, обычно больше при должном уходе). При этом возможны любые условия эксплуатации. Это же относится и к автоматическому сцеплению, чьи функции выполняет АКПП.Низкий КПД, вызванный значительными потерями в гидротрансформаторе. Поэтому используется далеко не вся полезная мощность двигателя,
Относительная простота ремонта. В отличие от вариатора отремонтировать АКПП не представляет особых проблем. Этим занимаются большинство СТО. Кроме этого, стоимость ремонта АКПП значительно ниже.Высокий расход топлива. Это является следствием предыдущего пункта. Автомобили с АКПП расходуют больше горючего, чем машины с вариатором.
АКПП не так требовательна к качеству трансмиссионного масла. Необязательно (хотя и желательно) пользоваться оригинальным маслом, вполне можно обойтись более дешевым аналогом.Худшие динамические характеристики. В частности, разгон машины с АКПП происходит медленнее, чем у аналога с вариатором или с МКПП.
Щадящее отношение к двигателю. Переключение скоростей происходит без необходимости набора высоких оборотов мотора.Рывки машины при автоматическом переключении передач (хотя современные многоступенчатые коробки менее подвержены этому недостатку, поскольку у них большее количество передач).
Большее количество используемого трансмиссионного масла (8-10 литров против 5-8 у вариатора и 2-3 у “механики”).

Одним словом, АКПП на сегодняшний день является более надежной системой, особенно при пробеге свыше 100 тысяч километров. Единственным условием, как и в любом автомобильном агрегате является своевременный и достаточный уход.

Дополнительные сведения об автоматической трансмиссии

Приведем еще несколько интересных фактов, которые наверняка помогут будущему автовладельцу, и он сможет определиться, какая коробка передач лучше — автомат или вариатор.

График разгона машины с вариатором и АКПП

  1. Объем трансмиссионного масла в АКПП больше (хотя и незначительно, это зависит от конкретной модели). Но это зачастую не сказывается на стоимости, поскольку цена оригинальной жидкости для вариатора, как правило, выше.
  2. Замену масла и фильтров на вариаторе необходимо проводить чаще. А в процессе эксплуатации следить, чтобы оно не почернело и не потеряло своих характеристик, поскольку его качество критически важно для агрегата.
  3. Обычно автопроизводители рекомендуют менять масло в вариаторе через каждые 60 тысяч километров пробега. Однако по отзывам многих автовладельцев машин с вариатором лучше делать это раньше, приблизительно на 50 тысячах. Причем необходимо выполнять замену не только непосредственно масла, но и фильтров, благо стоят они недорого.
  4. На вариаторе нельзя резко стартовать с места. Вся суть его работы сводится к оптимизации скорости и крутящего момента с тем, чтобы механизм работал в щадящем режиме. Поэтому, если вы любите “погонять”, то такой вариант трансмиссии вам явно не подойдет. Также на вариаторе нельзя буксовать и тянуть прицепы или другие ТС.
  5. Для вариатора одинаково вредны долгая езда как на самой высокой, так и на низкой скорости. Дело в том, что при этих двух условиях ремень испытывает значительные механические нагрузки, от чего он изнашивается. Кроме этого, повышается температура масла. Следует подумать о дополнительном охлаждении. Поэтому если вы часто стоите или медленно передвигаетесь в городских “пробках”, то еще раз подумайте о целесообразности покупки автомобиля с вариаторной трансмиссией.
  6. При эксплуатации машины с вариатором в значительный мороз обязательно прогрейте двигатель с тем, чтобы уменьшить вязкость трансмиссионного и других масел. В противном случае ремень вариатора будет проскальзывать, дополнительно изнашивая свою поверхность и поверхности шкивов.
  7. Нежелательно покупать машину с вариатором на вторичном рынке. Существует большая вероятность того, что проблемы в первую очередь возникнут именно с этим узлом. Проверить состояние ремня достаточно просто. Для этого нужно проехать на машине по ровной дороге с небольшой скоростью расстояние около 1 километра. Если в процессе езды вы почувствуете рывки — от покупки такой машины однозначно придется отказаться.
  8. Следите за состоянием датчика скорости. При его выходе из строя электроника переводит вариатор в аварийный режим. Если это происходит на ходу, то выполняется “торможение двигателем”, что бывает вредно для автомобиля.
  9. Своевременная замена масла для вариатора крайне важна. Дело в том, что если масло потеряет свои эксплуатационные свойства, то постепенно забьется гидроблок вариатора, соответственно, масляный насос не сможет нагнетать нормальное рабочее давление. Вследствие этого валы не смогут сжимать и разжимать ремень, он начнет буксовать на них и сильно изнашиваться. В самом худшем случае он порвется и “разорвет” все внутренности вариатора.
  10. Замену ремня вариатора необходимо производить через каждые 120…150 тысяч километров пробега вне зависимости от его состояния.

Подытожим…

Несмотря на все имеющиеся недостатки, на сегодняшний день вариаторы являются наиболее совершенным видом трансмиссии. Их преимущества оценили десятки тысяч водителей по всему миру. Что касается упомянутых недостатков, то автопроизводители постоянно работают над усовершенствованием конструкции вариаторов, поэтому можно с уверенностью сказать, что они постепенно вытеснят автоматическую и механическую трансмиссию с рынка.

Напоследок предоставим информацию с тем, чтобы дать лучшее понимание, кому больше подойдет покупка машины с вариаторной трансмиссией:

  • вариатор не любит агрессивный стиль езды;
  • не рекомендуется на вариаторной трансмиссии долгое время ехать на предельно низкой или высокой скоростях;
  • при эксплуатации вариатора при очень высокой или низкой температурах необходимо создать специальные условия;
  • машину с вариатором нельзя буксировать с выключенным двигателем (можно буксировать при вывешенной приводной оси), а также нельзя с ее помощью буксировать другие транспортные средства или прицепы;
  • ездить желательно только по ровным дорогам, так как приводной ремень вариатора боится значительных ударных нагрузок;
  • своевременно производить замену масла и приводного ремня.

Таким образом, перед покупкой машины с вариатором необходимо подготовить себя к условиям ее будущей эксплуатации. Особенно, если вы до этого пользовались исключительно механической КПП. Однако со временем вы привыкнете и наверняка останетесь довольны выбором. Только не забывайте вовремя обслуживать вариаторную трансмиссию и соблюдать правила эксплуатации автомобиля, описанные выше.

Заключение

Учитывая всю приведенную выше информацию, можно сказать, что однозначного ответа на вопрос что лучше — вариатор или “автомат”, не существует. Ведь эти два агрегата очень отличаются друг от друга, и каждый имеет свои особенности. Поэтому выбор необходимо делать на основании условий эксплуатации машины. Кроме этого, помните, что в настоящее время на отечественном авторынке представлены вариаторы, далекие от совершенства (“сырые”). Автопроизводители постоянно работают над их развитием, и есть все предпосылки, что в будущем они займут свое место на рынке.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Коробка передач cvt что это такое плюсы и минусы вариатора

Многие водители уже оценили достоинства автоматической коробки передач, но далеко не все заметили, как вместо нее, производители массово устанавливают на новые авто вариатор. Однако как можно поставить на машину то, о чем очень мало известно. Итак, коробка передач CVT что это такое? В этой статье мы постараемся ответить на этот вопрос.

Что представляет собой вариатор cvt

CVT – это бесступенчатая трансмиссия, которая получила широкое распространение на скутерах и моторных лодках. Если вы интересуетесь принципом действия такой коробки, то необходимо знать, из чего она состоит. Вариатор выполнен в виде двух шкивов, соединенных клиновым ремнем. Главная особенность этих шкивов заключается в том, что они могут сами менять передаточное число. Под этой величиной подразумевают отношение частоты вращения коленчатого вала к частоте вращения колес автомобиля или карданного вала. Для каждой передачи эта цифра индивидуальна. Однако особенностью вариатора является то, что она меняет ее очень плавно, причем в автоматическом режиме.

Теперь необходимо понять, чем вариатор отличается от автомата. А разница есть и проявляется она в полном отсутствии ступеней. Говоря простым языком, водитель просто не замечает никаких рывков, которые говорили бы о смене передачи, а обороты двигателя находятся на постоянном уровне. Достигается это тем, что шкивы меняют свои размеры с увеличением частоты вращения: один становится меньше, а другой больше.

Передача вращающего момента на трансмиссию осуществляется через гидравлический трансформатор, чтобы добиться плавности хода. Помимо этого, любой вариатор имеет дифференциал, чтобы правильно распределить нагрузку по колесам.
CVT является одной из разновидностью вариатора, а также имеет тот же принцип действия. Однако тут есть одна особенность, что простой вариатор не имеет задней передачи, которая так необходима в любом автомобиле. Трансмиссия типа CVT исправляет этот недостаток и делает возможным движение задним ходом.

Для управления шкивами применяется электронный блок управления, который принимает информацию с большого количества датчиков, установленных в самых различных частях автомобиля. Так, они обрабатывают сведения о частоте вращения колес, оборотах двигателя, самой трансмиссии и т.д.

Таким образом, работа CVT выполняется следующим образом. Когда скорость движения автомобиля самая минимальная, то шкив, соединенный с двигателем имеет минимальные размеры, а шкив на колесах – максимальные. При средней скорости, они имеют одинаковые размеры, а при максимальной – все меняется наоборот. Причем изменения эти практически незаметны, так как все происходит постепенно.

 

Еще одной разновидностью вариатора принято считать тороидный, в котором вместе ремня применяется специальный ролик, установленный между шкивами. При изменении частоты вращения, он меняет свое положение.

Цепной вариатор

Помимо ременного привода, может применяться еще и цепной. Принципиального отличия тут нет, однако такой способ передачи вращающего момента позволяет увеличить срок службы коробки, что является несомненным плюсом. Кроме того, цепь намного прочнее и лучше переносит высокие нагрузки, что делает ее незаменимой на грузовых автомобилях. Однако у нее есть недостатки в виде большого уровня шума при работе, поэтому широкого распространения она не получила.

Достоинства и недостатки вариатора cvt

Теперь нужно делать выводы о том, нужен ли в вашей машине CVT. Но для начала нужно ознакомиться со всеми плюсами и минусами этого механизма. Начнем, конечно же, с преимуществ.

Плюсы:

  1. Очень комфортная и плавная езда. Даже если резко нажать на педаль газа, трансмиссия легко подбирает нужные ступени с большой скоростью, что исключает появление любых рывков.
  2. Экономия топлива. Она достигается тем, что двигатель не работает на повышенных оборотах, которые так необходимы при переключении на автомате или механике. Коробка не дает мотору повысить обороты.
  3. Хорошая динамика при движении в гору. Это очень большой плюс, который позволяет машине быстро забраться на любую возвышенность. КПП не позволяет снизить скорость и авто начинает быстро разгоняться.
  4. Компактные размеры. Тут все дело в отсутствии сложных механизмов и частей, потому что вариатор cvt представлен только двумя валами и шкивами, что делает ее конструкцию очень простой.
  5. Двигатель с вариатором служит дольше, так как испытывает меньшую нагрузку. При должном обслуживании, такая коробка может прослужить очень длительное время.
  6. Безопасность движения по голому льду. Опять же, это объясняется отсутствием больших оборотов, из-за которых автомобили часто срываются в занос.

Минусы:

  1. Отсутствие нужного количества мастеров, которые знают, как ремонтировать и обслуживать вариатор. Проблема заключается в том, что этот механизм относительно новый и пока не обжился «поклонниками».
  2. Непригодность для больших нагрузок. В силу своей конструкции, CVT плохо переносит спортивную езду, а также бездорожье. Из-за этого, она редко применяется для этих целей. Тем не менее, японские автомобильные производители все же применяют эту трансмиссию на многих своих автомобилях.
  3. Вариатор cvt необходимо заправлять при помощи специального трансмиссионного масла. Все бы ничего, однако цена такой жидкости довольно высока, по сравнению с обычными смазывающими веществами.
  4. Вариатор cvt нельзя буксировать, так как это может привести к его скорейшей поломке.
  5. Вероятность перегрева. В настоящий момент эта проблема остается нерешенной и отрицательно влияет на коробку передач.

Посмотрите видео по теме:

 

Читайте так же

CVT коробка передач что это такое

Ми с вами живем в такое время, когда скорость развития технологий очень велика, особенно это касается автомобильной индустрии. Человек, решившийся на приобретение машины, приходя в салон или на автомобильный рынок, довольно часто сталкивается с новыми для себя «словами» в списке, описывающем комплектацию интересующего его транспортного средства. Давайте рассмотрим абстрактную ситуацию. Например, потенциальный покупатель остановил свой выбор на конкретной модели авто, но не может определиться с какой КПП должна быть его машина, автомат или механика. И тут, он видит в прайс-листе или ему начинает советовать консультант, что данная модель может быть оснащена еще одним типом коробки – вариатор CVT. У человека (покупателя) в большинстве случаев в голове сразу появляется вопрос — CVT коробка передач что это такое. Причем продавец иногда начинает не просто советовать, а и настаивать на целесообразности выбора в пользу CVT вместо «автомата». Особенно если видит, что клиент «плавает» в данном вопросе. Как вы думаете, согласится ли не осведомленный человек выкладывать кругленькую сумму за новый автомобиль, с коробкой о которой ему ничего не известно? Ни расход топлива, ни стоимость обслуживания, ни как происходит переключение передач и как набирает автомобиль скорость, ни как она эксплуатируется в наших условиях и т.д. Можно конечно поверить в то, что вам расскажет человек продающий машину, но желательно все-таки иметь представление о покупаемом товаре. Так как, к сожалению, не каждый продавец поведает вам о всех недостатках того или иного устройства, в том числе КПП. Главной его задачей является продажа и говорить он будет все, чтобы подтолкнуть вас к покупке.

Рассматривать в данной статье мы будет приведенную ранее в качестве примера коробку вариатор CVT. Постараемся, так сказать, общедоступным языком, без специфической терминологии дать ответы на вопросы: CVT коробка передач что это такое и какой вообще принцип работы CVT. Постараемся понять, почему среди автомобилистов, с каждым годом растет число тех, кто склонен к выбору в пользу такой коробки, а не простого «автомата». Даже для тех, кто не собирается покупать автомобиль в ближайшее время, такая информация будет весьма полезна.

CVT коробка передач что это такое

Не будем углубляться в историю развития вариаторных трансмиссий, а начнем непосредственно с тех технологических решений и моделей CVT, которые актуальны в наше время. На самом деле, в не зависимости от производителя все вариаторы практически не отличаются друг от друга по принципу работы. Для начала опишем работу в целом, так сказать, поверхностно. А для желающих более подробно разобраться в принципе работы, далее будет приведена более развернутая информация о конструкции данного устройства.

Как нам уже известно, в наше время автомобили оборудуются не только механическими и автоматическими КПП, а и другими новыми видами трансмиссии. Например, роботизированной коробкой. Можете ознакомиться с материалами на тему Коробка передач робот что это такое на нашем сайте.

Как отремонтировать ГУР собственноручно, можете почитать тут.

CVT коробка передач – бесступенчатая трансмиссия, которая способна плавно менять передаточное число без «провалов» характерных для некоторых автоматических КПП. Из названия можно сделать вывод, что такая коробка не имеет четко выделенных передач, к которым мы привыкли. Когда мы ездим, наша скорость постоянно меняется, особенно в городских условиях. В след за изменением скорости и нагрузки (наклон или спуск) меняется и передаточное число. Если пользоваться официальной терминологией, то передаточным числом является отношение скоростей вращения мотора и колес. Для большинства автолюбителей такая терминология не интересна и они предпочитают считать, что это число является неким значением характеризующим номер передачи. Постарайтесь разобраться в этом, и остальные нюансы будут восприниматься намного легче. Это поможет понять, зачем вообще нужна коробка передач в автомобиле.

Благодаря КПП машина получает возможность изменять скорость, имея постоянные обороты двигателя. Например, при 3 тис. оборотов скорость движения по ровной горизонтальной поверхности на 2-ой передаче, будет отличаться от скорости движения в тех же условиях, но уже на 4-ой передаче. Все типы КПП имеют свой механизм изменения передаточного числа. Как мы уже говорили, CVT коробка передач не имеет четко выделенных передач, потому даже не опытный автомобилист может предположить, что конструкция такой КПП существенно отличается от «механики». Из-за отсутствия большого количества пар шестерней, и другого механизма изменения передаточного числа, вы не будете чувствовать моменты его повышения или понижения, то есть вы не будете ощущать рывков. Да, можно конечно вспомнить как работает «автомат» и сказать, что это тоже самое. На самом деле это не так. У классического АКПП, в отличии от вариаторов, есть определенное количество передач, а значит и передаточные числа у нее фиксированные. Потому если смотреть с точки рения оптимального режима работы КПП и подбора необходимого наиболее эффективного в данный момент передаточного числа, то у вариатора тут преимущество. Благодаря своим свойствам он способен сглаживать все рывки при разгоне, и при этом быстрее разгонять автомобиль, даже чем самый быстрый «автомат». Также следует отметить то, что у автомобиля с вариатором при движении обороты не «прыгают» вниз и вверх. Если говорить про резкое ускорение, то у АКПП бывают с этим проблемы. У вариатора данной проблемы нет. Состояние постоянного поиска и изменения передаточного числа, позволяет наиболее точно определять его значение в момент, когда необходимо быстро разогнать машину или наоборот сбросить скорость. В результате такой работы коробки передач снижается нагрузка на трансмиссию и мотор. Движение будет более ровным, а при необходимости быстрое ускорение без задержки. Потребление автомобилем топлива снижается. Так сказать, в общих чертах мы вариатор CVT разобрали, можно теперь немножко и углубится и подробней рассмотреть его конструкцию и принцип работы.

CVT коробка передач что это такое и как она устроена.

Давайте попытаемся разобраться и узнать, что же все-таки сделали разработчики такого, что позволяет вариатору так быстро и точно подбирать, учитывая все факторы движения, нужное передаточное число. Разбирать весь конструктив, как говорят «по болтику», мы не будем, а вот принципы ее работы рассмотрим подробнее. Для начала стоит отметить то, что конструктивно вариатор не такой сложный, как АКПП. Это в первую очередь связано с отсутствием фрикционных дисков и шестерней. В основе конструкции лежат два шкива. Один из них приводится в действие двигателем, другой имеет связь с ведущими колесами. С помощью специального ремня, вращение от первого передается на последний. Визуально это похоже на работу ремня генератора. Только нагрузка на ремень в разы сильнее. На самом деле, это было головной болью для конструкторов, так как сделать его стойким к износу и таким нагрузкам было не легко. В результате после множества экспериментов и испытаний, решение данной проблемы было найдено. Так появился специальный ремень для вариатора. Рассматривая его конструкцию и вид, стоит отметить подобную клину форму. Это достигается благодаря расположению на прочной стальной ленте множества не менее прочных стальных пластин. Такая конструкция и материал, используемый для изготовления ее элементов, не дает ремню растягиваться и делает его очень прочным, достаточно прочным для нормальной эксплуатации. Форма пластин также напоминает форму клина, причем углы в них должны соответствовать углам шкивов, с которыми ему предстоит работать. Если подвести итоги в данный момент, то вся эта конструкция напоминает простую клиноременную передачу.

Продолжим разбираться в работе вариатора дальше. Как ми уже знаем, что вращательные усилия передаются от одного шкива к другому с помощью ремня. Соотношение скоростей их вращения является передаточным числом. Разница в скорости вращения этих двух элементов (шкивов) трансмиссии постоянно меняется, то есть меняется передаточное число. В результате меняется и скорость, с которой вращаются колеса. Такое становиться возможным благодаря специфике работы шкива, как одного, так и другого. Дело в том, что они могут сдвигаться и раздвигаться. Другими словами можно сказать, что их радиус не постоянный, а меняется в случае необходимости. Ремень же, в свою очередь имеет четкую форму, длину и не растягивается. Потому, когда один шкив сдвигается, он благодаря своей клиновой форме и такой же форме ремня, выдавливает его и тем самым увеличивает свой радиус. Из-за этого второй шкив вынужден раздвигаться. Точнее ремень вынуждает его раздвигаться. Это и есть суть работы CVT коробки передач. Ход шкива работающего с мотором, происходит благодаря электронной регулировке, а у второй работает по принципу пружины, поддерживая ремень в натяжном состоянии. Перемещаясь по конусам шкивов, меняется соотношение радиусов шкивов, а значит и соотношение количества оборотов. Ремень может перемещаться по шкиву и останавливаться в любом месте. Не трудно догадаться, что таких положений может быть очень много. Это и является тем множеством передач, о которых мы говорили ранее.

Если вам интересно, как будет вести себя нива на внедорожной резине? Можете ознакомиться с материалами на данную тему, расположенными на нашем сайте.

Если вам нужно прокачать ваши тормоза, и вы не знаете, как это сделать, можете найти ответы тут.

Хотите расширить свои знания и разобраться, какой автомобиль на самом деле является паркетником? Вам определенно сюда.

Давайте подведем небольшой итог. Мы поняли, из чего состоит (основные элементы) и как работает вариатор. Разобрались с тем, что же такое передаточное число и почему говорят, что у вариатора множество «передач». Давайте рассмотрим то, как перемещается ремень по шкивам, в зависимости от изменений в скорости. Когда вы полностью выжмите педаль «газа» находясь в неподвижном состоянии, количество оборотов двигателя будет максимальным и ведущий шкив, изначально находясь в положении с минимальным радиусом, равномерно и без рывков будет переходить в положение с максимальным радиусом, и соответственно уменьшать радиус ведомого шкива, тем самым увеличивая передаточное число. Разгон автомобиля будет максимальным и ровным. Но учитывая, что большинство водителей таким разгоном не пользуются, рассмотрим другие варианты изменения скорости и работу вариатор при этом. Например, возьмем два случая:

  1. Вы двигаетесь с определенной скоростью в след за впереди идущем автомобилем, и когда у вас появляется такая возможность, вы решаете обогнать его и максимально выжимаете педаль «газа».
  2. И второй случай, когда ваша скорость к примеру уже на данный момент составляет более 100км/ч, и вы просто отпускаете педаль «газа».

В первом случае, для резкого ускорения мотор увеличит обороты, ав ремень сменит положение в сторону определенного увеличения радиуса ведущего шкива. В начале, наша скорость не измениться, даже при увеличении оборотов. Дальше радиус ведущего шкива будет уменьшатся (возвращаться в изначальное положение), но из-за увеличения оборотов, скорость вращения колес тоже быстро вырастет. Что-то вроде переключения с 4-ой на пониженную передачу.

Второй случай тоже довольно интересный в плане работы вариатора. Если вы уже двигаетесь с определенной скоростью и ремень находиться в положении с радиусом ведомого шкива (колеса) меньшим чем радиус ведущего (двигатель), то при мгновенном отпускании педали «газа», радиус ведущего шкива увеличится, и обороты немного вырастут на некоторое время, а потом начнут падать. Машина начнет немного скидывать скорость движения. В принципе тоже, что и при АКПП и МКПП на «нейтралке», если движение происходит в горизонтальном положении. При движении под горку, ремень зафиксируется вариатором в определенном положении и скорость будет постоянной.

Мы рассмотрели несколько случаев работы вариатора, в моменты изменения скоростного режима. На самом деле количество вариантов перемещения и положения ремня и шкивов очень большое. Факторов влияющих на это, также не мало. Мы рассмотрели только, несколько ситуаций, а возможности вариатора значительно шире. Например, можно изменять режимы езды: спортивная, городская, экономичная и т.д. Есть возможность принудительного переключения на повышенную или пониженную передачу. Единственно, что наверное отпугивает пока автолюбителей от нее, это стоимость ее обслуживания и ремонта. Но если у вас есть на это средства, то CVT коробка передач будет хорошим выбором.

CVT коробка передач что это такое (видео)

Очень не плохие видео материалы, которые помогут вам разобраться в принципах работы вариатора.

https://www.youtube.com/watch?v=_p5v_3DpYQo

Вариатор IVT — хуже простого автомата?

Современные автомобили все чаще оснащаются коробками передач типа вариатор. Вариатор – это устройство, которое передает крутящий момент бесступенчато, изменяя диаметры шкивов. Благодаря усовершенствованию конструкции недостатки, которыми страдали вариаторы на заре производства, в большинстве устранены. Например, Kia Seltos, новичок на автомобильном рынке, комплектуется вариатором IVT.

Принцип работы вариатора

Кто производит вариатор IVT

Большинство автопроизводителей предпочитают устанавливать на автомобили узлы и агрегаты знаменитых марок, таких как «ZF», «Aisin», и других. Вариатор IVT – детище концерна «Hyundai Motor Group», в который входит «Kia». Корейцы предпочли разработать и производить устройство собственными силами. Так легче адаптировать вариатор к конкретному автомобилю.

Вариатор IVT – детище концерна «Hyundai Motor Group»

Конструктивные особенности IVT

Главное, что отличает этот агрегат – цепной привод, установленный взамен ремня. Это позволило комплектовать вариаторами автомобили с увеличенным крутящим моментом двигателя.

Главное, что отличает этот агрегат – цепной привод, установленный взамен ремня

Использование цепи дает некоторые преимущества по сравнению с ременным приводом:

  • передаётся больший крутящий момент;
  • увеличивается ресурс;
  • шире диапазон передаточных чисел;
  • нет проскальзывания, соответственно потери меньше.

К недостаткам можно отнести вытягивание цепи по мере эксплуатации, а также более шумную работу коробки.

Что лучше: вариатор или гидромеханический автомат

Вариаторная коробка передач состоит из непосредственно вариатора, гидротрансформатора (или автоматического сцепления), управляющего устройства.

Гидромеханическая АКПП устроена аналогично. Принципиальная разница в том, что в ней гидротрансформатор трудится в паре с планетарной коробкой передач, а не с вариатором.

Гидромеханическая АКПП устроена аналогично

АКПП не любит резкие старты и агрессивную езду, а также частые переключения режима движения. В первую очередь это устройство предназначено для комфорта. К недостаткам можно отнести дороговизну, некоторое ухудшение динамики разгона и экономичности у автомобилей с автоматом. Современные многоступенчатые коробки, оснащенные прогрессивной управляющей электроникой, минимизируют эти недостатки.

Вариатор проще по конструкции, но предъявляет повышенные требования к качеству используемых материалов. У IVT ограничена величина передаваемого момента. Поэтому такие устройства не используются на больших автомобилях с избыточно мощными моторами.

Вариатор IVT от Hyundai Motor Group

Главное преимущество вариатора – высокий коэффициент полезного действия, чем и обусловлены достоинства. Такие, как:

  • плавная работа трансмиссии, обеспечивающая комфортную езду;
  • улучшенная динамика разгона автомобиля с IVT. Обеспечивается за счет отсутствия потерь времени на переключения передач. Кроме того, при разгоне двигатель постоянно работает в режиме максимального крутящего момента;
  • экономичность. 

Минусы:

  • ограничена нагрузка;
  • требуется частое техническое обслуживание с применением дорогих трансмиссионных жидкостей.

Классические автоматы потихоньку сдают позиции. Всё чаще на автомобилях встречаются роботизированные коробки передач и вариаторы. Это обусловлено экономическими факторами. Автоматы характеризуются надежностью, комфортом, но у них выше расход топлива и хуже динамические характеристики. Опыт применения вариаторов в «Hyundai Motor Group», по всей видимости, сочли удачным. На очереди установка этого типа трансмиссии на Solaris.

На очереди установка на «Solaris»Описание бесступенчатой ​​трансмиссии

(CVT)

Бесступенчатая трансмиссия

(CVT) хвалят за возможность обеспечить плавное вождение и повысить топливную экономичность, но без фиксированных передаточных чисел как они работают?

IN A NUTSHELL, бесступенчатая трансмиссия, или вариатор, не предлагает фиксированных передаточных чисел, таких как механическая коробка передач, автоматическая трансмиссия или DSG (Direct Sequential Gearbox, новый тип автомобилей). Скорее, вариатор позволяет двигателю транспортного средства работать с наиболее эффективными оборотами в минуту (об / мин) для диапазона скоростей транспортного средства.Наиболее очевидное применение CVT — это когда вы пытаетесь обеспечить максимальную топливную экономичность, поэтому Subaru использует парные двигатели Boxer и полный привод (полный привод добавляет вес и может повлиять на расход топлива, увеличивая относительный расход топлива Subaru по сравнению с внедорожником без полного привода в том же сегменте) с вариатором.

В этой статье на простом английском языке объясняется, как работает вариатор, почему производители его используют и как вождение автомобиля с ним требует некоторого привыкания.

Как работает автоматическая коробка передач

Обычная автоматическая коробка передач использует передачи для согласования скорости двигателя со скоростью движения. На низкой скорости двигатель вращает маленькую шестерню, которая соединена с большей шестерней, которая вращает колеса через другие компоненты трансмиссии. На каждый оборот маленькой шестерни большая шестерня вращается лишь на небольшую долю. Это похоже на использование пониженной передачи на велосипеде. А когда вы ведете машину на первой (самой низкой) передаче, вы знаете, что можете достаточно сильно увеличить обороты двигателя и машина не едет очень быстро — причина в этом.

На более высокой скорости все наоборот. Теперь двигатель вращает большую шестерню, соединенную с маленькой шестерней, поэтому за каждое вращение большей шестерни меньшая шестерня поворачивается несколько раз. По ходу движения вы поймете, что на высшей передаче вашему двигателю требуется только 3000 об / мин на 100 км / ч, тогда как 3000 об / мин на первой передаче вы увидите только на скорости около 25 км / ч.

Между первой и высшей передачами есть другие передаточные числа, и в наши дни их обычно всего шесть, но в некоторых более новых автоматах их целых девять.Комбинации передач тщательно подбираются таким образом, чтобы двигатель мог работать в оптимальном диапазоне оборотов по мощности, крутящему моменту (усилию поворота) или эффективности. Но это всегда компромисс, даже с девятью скоростями. Кроме того, автопроизводители прилагают массу усилий, чтобы сгладить переключение передач, а также сделать их быстрее.

Таким образом, стандартная автоматическая коробка передач в некоторой степени скомпрометирована, поскольку двигателю приходится выбирать только несколько передаточных чисел. Причина, по которой это не идеально, заключается в том, что двигатели лучше всего оптимизированы для работы только в узком диапазоне оборотов.Чем шире диапазон оборотов, над которым нужно работать двигателю, тем больше компромиссов приходится делать конструкторам. Это как и все остальное многоцелевое; Вы покупаете объектив камеры с фокусным расстоянием от 18 до 300 мм, и он никогда не будет так хорош, как два объектива с диаметром 18 и 300 мм соответственно. Существуют всевозможные технологии, помогающие двигателям работать в диапазоне оборотов, например, регулируемые фазы газораспределения, но, тем не менее, фундаментальная проблема остается.

Почему вариатор лучше?

Введите CVT или бесступенчатую трансмиссию.В этом дизайне полностью отсутствуют шестерни. Вместо двух шестерен здесь два шкива, соединенных ремнем. Двигатель вращает один шкив, а другой соединен с остальной трансмиссией с колесами. Магия вариатора заключается в том, что размер шкивов может меняться от маленького до большого, а между ними может быть бесконечное количество размеров.

Итак, сначала шкив двигателя будет маленьким, а второй — большим, как и на первой передаче. Но по мере того, как автомобиль набирает скорость, шкив двигателя плавно уменьшается в размерах, как и другой шкив.Фактически, вы все время переключаете передачу. Есть несколько разных способов добиться различий в размерах шкивов, но основной принцип всегда один и тот же.

Для водителя это означает, что двигатель может сразу перейти на лучший диапазон оборотов для данной ситуации. Обычно этот диапазон оборотов обеспечивает максимальную эффективность, максимальную мощность или максимальный крутящий момент. Оказавшись в благоприятном диапазоне оборотов, двигатель просто сохраняет свои обороты, и передачи «переключаются» по мере изменения относительных размеров двух шкивов.Результат — более плавный, эффективный и быстрый ход по сравнению с обычным автоматом. Однако есть и обратная сторона: потери энергии из-за трения больше у вариатора — от 5 до 15% в зависимости от типа, тогда как с обычными передачами они больше 2-5%. Как всегда, развитие сокращает разрыв, и тот факт, что вариатор позволяет двигателю оставаться на оптимальных оборотах, изменения более чем компенсируют дополнительную потерю эффективности.

Итак, все должны быть счастливы, верно?

Нет.

Проблема с вариатором

Вариаторы иногда ужасно себя чувствую; как будто тянется резинка, и многие водители думают, что с машиной что-то не так. Это связано с тем, что, когда вы тронетесь с места, двигатель сразу перейдет к точке оборотов и останется там, пока машина разгоняется. Это ощущается и звучит так, будто в машине пробуксовывает сцепление или неисправна автоматическая коробка передач. Это немного похоже на прогулку на лодке с небольшим подвесным двигателем: вы набираете обороты подвесного двигателя, и обороты остаются прежними, пока лодка набирает скорость.Вы также не получите такой скорости управления дроссельной заслонкой, если увеличите или уменьшите обороты, а это иногда непопулярно среди водителей. Короче говоря, никому не нравится опыт вариатора, по крайней мере сначала, потому что он ужасно противоречит всему, к чему они привыкли.

Таким образом, производители обходят проблему, искусственно создавая «шестерни» в своих вариаторах. Проще говоря, это предварительно заданные точки, в которых конструкторы решают, что два шкива будут иметь определенные относительные размеры, как и обычные шестерни. Затем они настраивают вариатор так, чтобы фиксировать эти размеры шкивов, и, когда обороты двигателя заканчиваются, он «переключает передачу» на следующий набор относительных размеров шкивов.

Разве это не просто разрушает суть вариатора?

Ну да, но не совсем. Во-первых, эти «шестерни» представляют собой не что иное, как программные настройки в компьютере, определяющие относительные размеры двух шкивов, а не физически блокирующие шестерни. Таким образом, «передаточные числа» можно изменить в любое время, что немного проще, чем физически менять куски металла, называемые шестернями. Subaru проделала этот трюк с WRX, который в экономичном режиме имеет шесть скоростей, а в режиме производительности — восемь.Также Toyota утверждает, что вариатор Corolla имеет семь скоростей. Это вроде как есть, но они могли бы так же легко поставить туда 16 скоростей, но никто бы не воспринял это всерьез — это потрясающе, но вариаторы — хороший пример того, где маркетинг превосходит хорошую логическую инженерию.

В любом случае, нам нужно изучить, почему Subaru выбрала, по-видимому, нелогично, шесть скоростей для эффективности и восемь для производительности. Почему не по восемь на каждого? Линии ответа в самом сердце системы вариатора.В режиме повышения эффективности вариатор в WRX не совсем соответствует увеличению оборотов и увеличению скорости. Вы можете видеть, как скорость автомобиля меняется, а обороты остаются неизменными в каждом из шести передаточных чисел. Это небольшая, но важная мера экономии топлива. На самом деле это не заметно, если вы его не ищите — иначе водители будут расстроены — и, конечно, было бы лучше не иметь передач и поддерживать двигатель только в одном диапазоне оборотов, но мы обсуждали, почему этого не делают.

В режиме производительности Subaru заблокировал вариатор — любое изменение оборотов означает изменение скорости.Относительный размер шкивов изменяется только в восьми заранее заданных передаточных числах («шестернях»). Эффект представляет собой более прямую связь между педалью газа и скоростью, а также ощущение увеличения оборотов точно по мере увеличения скорости — это то, что ищут водители и водители, ориентированные на спорт, хотя иронично, что желаемый ими эффект на самом деле медленнее и менее эффективен. .

Коробки передач CVT также не могут обрабатывать такую ​​же мощность, как обычные коробки передач, хотя ситуация постепенно меняется.Это одна из причин, по которой вы не видите их на мощных автомобилях или больших грузовиках. Вариаторы часто встречаются в небольших автомобилях и внедорожниках. Их часто используют в небольших промышленных транспортных средствах, таких как легкие тракторы, и вы также видите их на снегоходах. Небольшой внедорожник Tomcar