Як працює варіатор, принцип роботи, недоліки, ремонт

Пересічний автовласник добре знайомий з механічною та автоматичною коробками передач і багато хто з автовласників навіть знає, принцип роботи цих трансмісій. Однак, існує ще й так званий варіатор безступінчастий, який автовиробники позиціонують як ефективний і потужний трансмісійний пристрій, створений в результаті нових технологій. У цій статті і поговоримо про те, як працює варіатор, його принцип роботи, недоліки і ремонт.

Зміст статті:

Примітно, що перший варіатор був запатентований понад сто років тому, а історики взагалі стверджують, що аналог першого варіатора був придуманий Леонардо да Вінчі в 1490 році.

Як би там не було, цей тип трансмісії став серійно встановлюватися на голландські автомобілі DAF в 1950 році, але тільки зараз варіатори отримали всесвітнє визнання і почали активно впроваджуватися в легкову автопромисловість.

Що являє собою варіатор

Варіатор є коробкою передач, принцип роботи якої полягає в плавній і безперервній зміні передавального числа між колінчастим валом двигуна і приводами коліс.

Як такі перемикання та фіксація швидкостей, які притаманні автоматичній коробці передач, відсутні, а спостерігається лише постійна та плавна зміна передавального числа при розгоні та уповільненні. При цьому виключаються поштовхи, коли автомобіль рушає з місця або розганяється. Для водія все відбувається незвично плавно.

Автомобіль, на якому встановлено варіатор, практично нічим не відрізняється від автомобіля з АКПП. У ньому є коробка передач, дві педалі та важіль перемикання. Все як завжди, і управління аналогічне, але варіатор функціонує зовсім інакше.

Отже, як працюєваріатор

Розглянемо, як працює варіатор. В автомобільній індустрії найбільш поширеними видами є клинопасові та тороїдальні механізми. Перший варіант відрізняється масовим виробництвом, другий зустрічається набагато рідше.

Варіатор клинопасової має у своїй конструкції два розсувні шківи. Між ними натягнутий ремінь. При русі шківи то зближуються, то віддаляються друг від друга. Рухаються вони завдяки спеціальному гідравлічному приводу, який керується електронікою. Водію достатньо вибрати певний режим їзди, наприклад, звичайний, і електроніка моментально налаштує роботу варіатора.

Перетин ременя трапецієподібний або клиноподібний. При обертанні він вклинюється у ведучий чи ведений шків. Зіткнення з ними відбувається бічними сторонами ременя. Навіть при зносі боковин ременя зчіпка зі шківами не меншає, оскільки він ще сильніше входить в них.

Навантаження на цей елемент величезне, тому ремені для варіаторів виготовляють із металу. Найчастіше ремінь виконаний у вигляді сталевої стрічки з певним покриттям або представлений у вигляді набору тросів, які мають складний переріз. На троси нанизана велика кількість сталевих поперечних пластинок з тонкого металу. Форма цих пластин трапецієподібна, їх краї стикаються з шківами. При стисканні такий ремінь стає ще жорсткішим, що дозволяє передавати йому зусилля, що стискає.

Під час руху автомобіля це виглядає приблизно так: колінвал двигуна обертає ведучий шків, частини якого плавно стискаються. Подібне стиснення надає ременю клиноподібної форми і виштовхує його подалі від центру.

У цей час ведений шків починає розтискатися, ремінь потопає в ньому і наближається до центру. Все це тягне за собою зміну передавального числа.

як працює варіатор

Тороїдальний варіатор у своїй конструкції має співвісні сферичні вали та затиснуті в них ролики. Ведучий вал з'єднаний з двигуном, а ведений з карданом. Сферичні вали обертаються у різні боки. Ролики змінюють своє становище, отже, і радіуси.

Як наслідок змінюється передатне число. Блок управління “керує” гідроприводом та ролики переміщуються щодо сфери аж до мікрон. Усе це сприяє з того що кількість передач стає нескінченним. Одним словом, варіацій не порахувати.

Між поверхнею сфери та роликами створюється зусилля, що нерідко досягає десяти тонн. Незважаючи на те, що для виготовлення даних елементів використовують найміцніші та найкращі матеріали, саме в цих місцях найчастіше відбувається зношування варіатора.

Примітно, що двигун на автомобілі з варіаторною коробкою передач постійно залишається на одних і тих же обертах. Наприклад, при наборі швидкості, обороти відповідають максимальному моменту, що крутить, і залишаються незмінними, що дає високий темп розгону, адже часу на перемикання швидкостей, як це відбувається на звичайному автомобілі, зовсім не витрачається.

Постійні обороти мінімізують навантаження на силовий агрегат, але це підвищує терміни його служби. У той же час варіатор можна налаштувати так, що буде спостерігатися поступове зростання обертів двигуна.

Переваги та недоліки варіатора

Переваги варіатора незаперечні:

проста конструкція;
плавність розгону;
збільшення ресурсу двигуна;
суттєва економія палива.

Втім, даний тип трансмісії не позбавлений недоліків:

погана переносимість підвищених навантажень;
деякі обмеження у буксируванні;
швидке зношування при їзді бездоріжжям;
складний ремонт.

Обслуговування та ремонт варіаторної коробки передач

Основним елементом варіатора вважається ремінь, його змінюють кожні 150 000 км. Олію в трансмісії необхідно оновлювати кожні 50 000 км. Також функціональність варіатора безпосередньо залежить від електронної системи керування.

Думки щодо обслуговування варіаторів відрізняються. Можна зустріти запевнення, що їхній ремонт простий і коштує недорого. Якщо порівнювати з АКПП, це так, але з іншого боку не кожен автосервіс має кваліфікованого фахівця, здатного якісно провести ремонт і профілактичне обслуговування варіатора.

Але та обставина, що автомобілі з цим типом трансмісії стають все більш затребуваними та поширеними, неминуче призведе до того, що у недалекому майбутньому ремонт стане швидким та доступним для будь-якого автовласника.