История вариатора насчитывает уже более ста лет. Запатентована эта разработка была в 19-м веке. Но прижилась в автомобилях не сразу, лишь спустя полвека появились первые машины, на которых был установлен вариаторный механизм. Первыми автомобилями с коробкой передач такого типа стали голландские DAF. Но пик использования пришелся на 80-е и 90-е годы прошлого века. Причем не только в автомобилях применялся вариатор, но и в скутерах. Вариатор – это разновидность АКПП, даже выбор режима ничем не отличается от автомата, построенного по классической схеме. Постараемся рассмотреть более детально, што такое варыятар и как он работает.
змест
- 1 Асноўныя вузлы варыятара
- 1.1 Варыятары з клінаватым рамянём
- 1.2 варыятар тороидальноного тыпу
- 2 Плюсы і мінусы вариаторной АКПП
Асноўныя вузлы варыятара
DAF 600 быў першым у свеце аўтамабілем, на які серыйна ўсталёўвалі Клінаў-раменнай варыятар
Тыпаў вариаторных механізмаў сёння існуе вельмі шмат. Але прынцып працы аднолькавы - плаўна змяняецца перадаткавы лік паміж каленчатым валам рухавіка і прывадамі колаў. У аўтамабільнай індустрыі шырокае распаўсюджванне атрымалі два тыпу перадач:
- Рамянём клінаватай формы.
- Тараідальны тып перадачы.
Варыятары з клінаватым рамянём
Аснова канструкцыі - гэта два шківа ў форме конусу. Паміж імі нацягнуты адзін ці два рамяня, мае ён форму кліну - як на прывадзе генератараў некаторых аўтамабіляў (напрыклад, айчыннай класікі). Вырабляюцца рамяні з высакаякаснай гумы, металічных ланцугоў або набору пласцін. У залежнасці ад таго, які матэрыял скарыстаны пры вырабе, можна меркаваць аб надзейнасці і рэсурсе скрынкі, прынцып працы жа застаецца нязменным.
Канструкцыя выканана такім чынам, што шківы могуць зрушвацца або рассоўвацца. За кошт гэтага змяняюцца іх дыяметры. Так як рэмень датыкаецца са шківамі бакавіцай, павялічваецца рэсурс механізму - нават гумовыя ўзоры здольныя праслужыць не менш за паўсотні тысяч кіламетраў. Больш дасканалыя канструкцыі з ужываннем металу вытрымліваюць і большы тэрмін.
Схема працы клиноременного варыятара
Прынцып працы варыятара заключаецца ў тым, што шківы змяняюць становішча адносна адзін аднаго - збліжаюцца ці аддаляюцца. На маленькіх абарачэннях каленчатага вала дыскі на вядучым вале расціскаць, а кіраваныя сціскаюцца. З прычыны гэтага першыя валодаюць дыяметрам меншым, чым другія. Калі частата кручэння коленвала павялічваецца, адбываецца паступовае разжимание вядзёных дыскаў і сціск вядучых. У такім выпадку перадаткавы лік становіцца меншым.
Сістэма кіравання вариаторной каробкай перадач электронная, на аснове мікрапрацэсараў. Яна сочыць за тым, каб дыяметры абодвух шківаў змяняліся раўнамерна, у залежнасці ад нагрузкі на рухавік аўтамабіля. Таксама сістэма кіравання кантралюе працу счаплення і планетарнага механізму. Варта асобна згадаць і пра рэдуктар планетарнага тыпу, які неабходны пры руху заднім ходам. Калі б не ён, то АКПП вариаторного тыпу не змагла б выканаць рэверс, гэта значыць на аўтамабілі немагчыма было б рухацца заднім ходам.
Чытайце таксама: Плюсы і мінусы рабатызаваных скрынкі перадачЭлектронная сістэма кіравання каробкай перадач дазваляе на крэйсерскай хуткасці трымаць менавіта тыя абароты рухавіка, якія забяспечаць мінімальны расход паліва, а таксама добрую дынаміку руху. За многія гады было праведзена нямала эксперыментаў, якія выявілі адну асаблівасць - унутраныя сценкі шківаў павінны мець кут нахілу, роўны 20 градусам. Гэта аптымальнае значэнне, таму вытворцы робяць шківы менавіта такой формы.
Клиноременной варыятар з ланцугом з металічных пласцін
Скрынка перадач вариаторного тыпу працуе за кошт таго, што шківы зрушваюцца і рассоўваюцца. Гэта забяспечваецца гідрапрывадам, спружынамі або цэнтрабежнымі сіламі. Перадача крутоўнага моманту з дапамогай гумовага рамяня, вядома ж, простая і танная, але дрэнна паказала сябе, так як рэсурс у 50 000 кіламетраў - гэта вельмі мала. Нашмат больш эфектыўна паказваюць сябе скрынкі, у канструкцыі якіх выкарыстоўваюць ланцуга з металічных пласцін. У іх вялікі рэсурс, а верагоднасць абрыву вельмі малая. Але самае галоўнае - нашмат менш старонніх шумоў.
Перадача моманту з дапамогай ланцуга надзейная і валодае высокім ККД. А гэта значыць, што страт практычна не будзе, увесь крутоўны момант сыдзе ад рухавіка да прывадах колаў. Кіраванне такім варыятарам адбываецца пры дапамозе рычага выбару рэжымаў, размешчанага ў салоне аўтамабіля. У залежнасці ад маркі аўтамабіля, клиноременные варыятары могуць адрознівацца канструкцыяй.
Варыятары тороидальноного тыпу
тараідальны варыятар
Такі тып варыятара атрымаў меншае распаўсюджванне, чым клиноременной. Аснова - гэта пара сферычных сувосевых валаў, у якіх заціскаюцца ролікі. Сферычныя валы круцяцца ў розныя бакі. Змена перадаткавага ліку залежыць ад становішча ролікаў адносна паверхні вала. Ролікі перадаюць рух валах пры дапамозе сілы трэння і толькі. У такой скрынкі перадач адзін вялікі недахоп - знос у тых месцах, у якіх ролік датыкаецца з паверхняй вала.
Варта заўважыць, што высілак, з якім ролікі прыціскаюцца да паверхні сферы, можа дасягаць дзесяці тон. Адсюль вынікае, што матэрыялы павінны выкарыстоўвацца самыя лепшыя, а кіраванне сістэмай павінна ажыццяўляцца надзейным і безадмоўным прыладай. У якасці прыкладу можна прывесці варыятары Extroid, якія да гэтага часу ўсталёўваюцца на аўтамабілі вытворцы Nissan. У ім маецца гідрапрывад, кіраванне якім адбываецца пры дапамозе блока кіравання. Ён здольны перамяшчаць ролікі адносна сферы аж да мікрон.
Прынцып працы тараідальнага варыятара
Плюсы і мінусы вариаторной АКПП
Асноўныя перавагі, вядома ж, дзівяць:
- плыўнасць разгону;
- простая канструкцыя;
- эканомія паліва ў параўнанні з класічнай АКПП;
- таннасць (рамонт і абслугоўванне не ўдараць па кашальку);
- павелічэнне рэсурсу рухавіка за кошт таго, што яго праца адбываецца ў нармальным рэжыме;
- малы ўзровень шумоў;
- экалагічнасць.
Але без мінусаў не абысціся, галоўны - павышаныя нагрузкі вариаторная скрынка перадач не можа вытрымліваць. Варыятары часцей можна сустрэць на маламагутных мапедах, а вось на аўтамабілях з некалькімі сотнямі конікаў пад капотам стараюцца не ўсталёўваць. Хоць некаторыя мадэлі Аўдзі абсталёўваюцца АКПП вариаторного тыпу, але з прымяненнем найноўшых распрацовак, якія дазваляюць працаваць магутным рухавікоў з такой скрынкай. Так што часцей можна сустрэць АКПП вариаторного тыпу на бюджэтных аўтамабілях, магутнасць рухавіка якіх невялікая. І калі вы з'яўляецеся ўладальнікам такой машыны, то павінны ведаць, што цягнуць прычэп можна, калі яго агульная маса невялікая. У выпадку прегруза можна пашкодзіць скрынку перадач.
У мотатэхнікі выкарыстоўваюць рамяні з высокатрывалай гумы з армаваннем, але ў аўтамабільнай індустрыі іх выкарыстоўваць бескарысна, надзейней аказваюцца металічныя ланцугі. І калі ў вас варыятар, то "порысачить" з ім не атрымаецца. Такія аўтамабілі для тых, хто аддае перавагу спакойную язду з плаўнымі разгонамі. Так, ёсць рэжым «Спорт», але пры частым і абавязкам яго выкарыстанні элементы скрынкі хутка зношваюцца.
Недахопаў можна аднесці і тое, што буксіроўка аўтамабіляў з АКПП вариаторного тыпу магчымая на 50-100 кіламетраў. Так што, калі паўстала неабходнасць у буксіроўцы, танней апынецца зняць прывады, каб бязбольна даставіць машыну ў патрэбнае месца. Але можна і метадам частковай пагрузкі, калі маецца такая магчымасць. Што тычыцца паездак па бездаражы, то лепш адмовіцца ад іх, бо як гэта прывядзе да хуткага зносу АКПП.
Замена ремня в вариаторной КПП производится каждые 150 тыс. км, а смена трансмиссионного масла необходима раз в 50 тыс. км. От этого зависит то, як працуе варыятар и его эффективность. И если на мототехнике ремень – это расходный материал, который меняется быстро и минимальным набором инструментов, то в автомобиле такое занятие может быть осложнено тем, что не каждая СТО имеет квалифицированного специалиста, способного проделать всю работу качественно.
Але шмат што залежыць ад электроннай сістэмы кіравання, неабходна ўважліва сачыць за яе працай. Калі ўзнікнуць якія-небудзь памылкі, варта іх адразу ж ўстараняць. Але ў цэлым жа паездка на аўтамабілі з вариаторной каробкай абыходзіцца нашмат танней, чым на аўтамабілі з класічнай АКПП. І на гэта ўплывае тое, што паліва расходуецца нашмат менш, рамонт танней, вузлы ў канструкцыі танныя і простыя.
