Як це працює варіатор
Досить довгий час цей вид коробки незаслужено ігнорувався автовиробниками. Адже саме принцип варіаторної передачі широко використовувався задовго до появи першого автомобіля. Прообразом сучасної безступінчастої трансмісії були ремінні передачі вітряків, які завдяки подібній передачі крутного моменту від лопатей млина на жорна могли подрібнювати зерно з різною швидкістю і до різного помелу. У автомобільній промисловості цей тип механічної коробки почав широко застосовуватися з кінця 1990-х років. Сьогодні безступінчастий варіатор вважається одним із найпрогресивніших видів автомобільних трансмісій. Втім, і безступінчастий варіатор має свої переваги і недоліки.
Принцип роботи варіатора
Як уже вказувалося вище, варіатор є еволюційним різновидом класичної механічної коробки передач. Але якщо для «механіки» притаманні перемикання з ступеня на щабель за допомогою шестерень (при цьому важливу роль відіграє зчеплення), то у варіатора передачі перемикаються без участі будь-яких зачіпних вузлів і тим більше без зчеплення. Саме тому по плавності перемикання з щаблі на щабель цього виду трансмісії сьогодні немає рівних. За типом прийнято розрізняти такі види безступінчастих варіаторів: клинопасові, ланцюгові, тороїдні.
Клинопасові трансмісії стали першим типом безступінчастої коробки передач, яка встановлювалася на легкові автомобілі. Як правило, ці машини мали невеликий за об'ємом і потужністю двигун, оскільки ремінь, що використовувався в механізмі варіатора, не витримував великих навантажень і часто виходив з ладу.
За своєю будовою цей тип КПП виглядає як пара паралельно розташованих шківів, передачакрутного моменту від одного до іншого відбувається за допомогою натягнутого між ними ременя. Кожен шків – це дві конусоподібні деталі, які стикаються своїми «вершинами». Ці деталі в міру зміни моменту, що крутить, від мотора зсуваються або розсуваються, завдяки чому відбувається плавне перемикання на підвищену або знижену передачу. Якщо раніше, як згадувалося вище, у клинопасовому варіаторі застосовували гумові ремені, то сьогодні їхню роль виконують металеві стрічки.
Ланцюговий варіатор - це вдосконалена клинопасова безступінчаста трансмісія, в якій замість ременя застосовується сталевий ланцюг. Термін служби ланцюга такий КПП досить тривалий.
Нарешті, тороїдний варіатор має відмінну від перших двох типів конструкцію. У ньому роль шківів грають два колеса (провідне та ведене), між якими затиснутий тороїдний ролик. Колеса труться об ролик, який змінює своє становище щодо них, і таким чином відбувається підвищення чи зниження передач.
Всі типи варіаторів управляються електронними блоками управління, в яких акумулюється інформація про крутний момент двигуна, швидкість автомобіля та інші характеристики, на підставі яких електроніка дає команду КПП підвищувати або знижувати передачу.
Встановлюється на автомобілі марок Honda (Jazz, CR-V), Nissan (Juke, Qashqai), Toyota (Yaris, Auris) та інші.
Позитивні якості та недоліки безступінчастої КПП
До переваг цього типу трансмісій можна віднести, по-перше, плавне перемикання передач без ривків при розгоні та гальмуванні. По-друге - відмінну динаміку руху автомобіля на довгих відрізках колії. По-третє, і це, напевно, один із найбільших плюсів, варіатор забезпечує економію пального, а пов'язано це з тим, що при перемиканні передачне відбувається втрати потужності та крутного моменту. Ще один позитивний аспект пов'язаний з активною безпекою автомобіля, оснащеного варіатором - його колеса не пробуксовують на слизькій поверхні (лід) через те, що передачі варіатор перемикає плавно.
До недоліків варіатора можна віднести порівняно слабку динаміку від старту руху до виходу на середні обороти. Інші негативні аспекти пов'язані з обслуговуванням та ремонтом безступеневої трансмісії: у ній використовується дороге трансмісійне масло, а його заміна та обслуговування вузлів та агрегатів варіатора досить складне, що, природно, позначається на вартості обслуговування. Привід варіатора дуже чутливий до великих навантажень при високому моменті двигуна, що крутить, і якщо трансмісію експлуатувати неправильно, цей вузол може вийти з ладу, що спричинить дорогий ремонт. Ще одним недоліком такої трансмісії є неможливість застосовувати спортивні прийоми водіння, адже виробники варіаторів навмисно обмежують подібні операції – щоби продовжити «життя» трансмісії.
Про проблеми та несправності варіатора ми написали у статті