Вариатор: что это такое и как работает

Часть автомобилей, представленных различными производителями на отечественном рынке, вместо механической (МКПП) или автоматической (АКПП) коробок переключения передач оснащаются вариатором (CVT). Данный тип трансмиссии имеет свои отличительные особенности. Все это нужно выяснить до того, как будет принято решение о покупке транспортного средства.

Характерные особенности узла, его отличия от автомата и механики

Основной принцип функционирования вариатора строится на бесступенчатой трансмиссии.

Так, например, классический вариант механической КПП предусматривает наличие 4, 5 или 6 вариантов выбора передачи для осуществления движения автомобиля с учетом особенностей дорожной обстановки.

У коробки-автомата бывает от 6 до 8 фиксированных скоростных режимов, причем их включение происходит без участия водителя, а за счет использования многочисленных датчиков и электронного блока управления.

Таким образом, все ступенчатые коробки, независимо от типа управления, имеют ограниченное количество передач (ступеней). А вот в вариаторе их бесчисленное множество. При этом ПП (передаточное число - параметр, определяющий динамику разгона автомобиля) изменяется плавно. В результате водитель, переходя на более высокую скорость движения, не почувствует рывков или провалов.

Движение ТС с CVT начинается легко и динамично, машина постепенно набирает ход, трансмиссия работает практически бесшумно. Отказ от ступеней позволил передавать тяговое усилие от мотора к колесам с максимальной точностью. При переходе на высшую скорость поток мощности не прерывается (что происходит при разделении двигателя со сцеплением на механической КПП). Отсюда – простое и комфортное управление.

Вариаторы особо популярны у начинающих водителей и молодежи. Бесступенчатая трансмиссия никак не реагирует на особенности манеры вождения. Поэтому такие часто встречающиеся неприятности, как остановка двигателя в момент начала движения автомобиля, полностью исключены.

Основные конструктивные элементы агрегата

Отличительная особенность бесступенчатой коробки – сложность конструкции, в которой используется большое число отдельных узлов. Для обеспечения возможности двигаться задним ходом потребовалась дополнительная установка планетарного редуктора. А чтобы ТС могло плавно начинать движение, предусмотрено использование автоматического сцепления.

Вариатор состоит из следующих деталей:

• шкивы;
• ремень (цепь);
• гидротрансформатор (как опция на некоторых моделях авто);
• планетарный редуктор;
• первичный и вторичный валы;
• дифференциал;
• электронный блок управления;
• система датчиков;
• гидравлическое масло.

Принцип работы вариатора

В конструкции вариаторной коробки нет фиксированных передач. Они создаются виртуально с помощью специального программируемого модуля. Это необходимо для сохранения возможности перехода на ручной режим управления автомобилем.

Например, при движении по заснеженным участкам дороги – в этот момент для безопасности дорожного движения важно обеспечить максимальную тягу.

Основу современного CVT составляют ременные передачи – ведущий и ведомый шкивы. Взаимодействие и передача крутящего момента происходит с помощью клиновидного гибкого элемента.

Ведущий барабан получает тяговое усилие от ДВС и передает его на ведомый, а оттуда – к колесам автомобиля. Шкив представляет собой конструкцию, состоящую из двух дисков конической формы, меняющих свои размеры в процессе эксплуатации авто и работы коробки. Одновременно производится корректировка ПП.

Работает агрегат в следующем порядке:

• В самом начале движения у ведущего шкива конусы разводятся, а у ведомого, наоборот, максимально сводятся. При этом двигатель испытывает минимальную нагрузку.
• По мере увеличения скорости ситуация меняется в обратную сторону, в результате чего происходит корректировка передаточного числа: тяговое усилие снижается, а число оборотов на ведомом валу возрастает.

За смещение шкивов в конструкции вариатора отвечает пружина, которая усиливает центробежную силу, создаваемую гидравлическим приводом.

Преимущества и недостатки

Прежде чем принимать решение о покупке авто с вариатором, необходимо оценить все плюсы и минусы данного агрегата.

К сильным сторонам CVT следует отнести:

• Экономичность
• Плавность хода машины
• Комфорт в управлении ТС
• Отсутствие рывков и провалов
• Обеспечение активного разгона
• Повышение коэффициента полезного действия (КПД)
• Автоматическая настройка оптимального режима работы двигателя

Такой важный параметр, как срок службы вариатора – величина сугубо индивидуальная. Многое зависит от условий эксплуатации и правильной организации обслуживания этого достаточно сложного конструктивного элемента.

Слабые стороны вариатора:

• Быстрый выход из строя при агрессивной езде и перегрузках трансмиссии.
• Необходимость частой замены масляного фильтра, дороговизна самого масла.
• Такая коробка подойдет только для двигателей с номинальной мощностью свыше 220 л.с.
• Жесткие ограничения на осуществление буксировки.

Подведем итог

Машина с CVT – исключительно «городской вариант» для поездок на умеренных скоростях при нормальной загруженности салона автомобиля. Если планируется использовать авто на бездорожье или для транспортировки груженого прицепа, от вариатора лучше отказаться. 

• акпп
• устройство автомобиля