Принцип работы вариатора.
Вариатор с ручным режимом позволяет обеспечить оптимальный регламент скоростного режима автомашины, проходя определенные участи пути с различным профилем дорожного покрытия. Ряд вариаторов применяется в станкостроении, для обеспечения поддержания приемлемой скорости резки на разных участках заготовки, обрабатывая поверхности вращения переменного радиуса. Применение вариаторов в оснащении эскалаторов метрополитена служит для точного уравнивания скоростного режима лестницы и поручней. Можно долго еще продолжать давать информацию о применении вариаторов в различных областях промышленности, но нас с вами интересует вариатор с ручным режимом, применяемый в автомобилестроении.
В сегодняшние дни клиноременные вариаторы с аббревиатурой CVT завоевывают все большую популярность у автолюбителей. На русском языке эта аббревиатура звучит так: «Трансмиссия с плавно изменяемым передаточным числом». Такая трансмиссия устанавливается, практически, на все марки современных автомобилей. Как всегда, пионерами в этом производстве являются японские производители транспортных средств.
Совсем недавно, к основным недостаткам вариатора относили отсутствие передачи большого крутящего момента, а также сравнительный малый срок эксплуатации. Практическое применение резинового, клинового ремня показало, что момент большого крутящегося момента он проскальзывает, подлежит быстрому износу, при малейшей нагрузке начинает рваться. Поэтому до недавнего времени подобные ремни применялись на легком маломощном мотороллере, гидроцикле и снегоходе.
Впервые клиноременный вариатор был применен на голландском малолитражном автомобиле марки «DAF», вышедшем с конвейера в 1958 году. Мощность двигателя составляла все двадцать две лошадиные силы. Инженер автозавода, Хуб ван Доорн, установил вариатор марки «Variomatic» собственного изобретения. Не все так было гладко в судьбе этого изобретения, первые его образцы были далеки от идеала, но спустя семь лет ремень устанавливается на третью серии модели «Volvo». К сожалению, и здесь инженера Van Doorne постигает неудача. Его изобретение снимается с производства, по причине малого моторесурса, которого хватало всего на тридцать тысяч километров. Продолжаются последующий поиск и испытательные работы. Наконец, в 1971 году появляется стальной толкающий ремень, который состоит из множества плоских сегментов, нанизанных на две стальные полосы. Но по-настоящему успех пришел только в середине восьмидесятых годов прошлого столетия. Начиная с 1987 года, на таки моделях автомобилей, как «Honda», «Rover», «Nissan», «Ford», «Fiat» и «Subaru» все установленные вариаторы комплектуются ремнями VDT. С поступлением в продажу пластинчатого металлического ремня, вариатор начинают устанавливать на автомобили с мощными двигателями.
Конструкция вариатора.
Главные детали клиноременного вариатора представляются в виде двух раздвижных шкивов, соединяющиеся тем самым пластинчатым металлическим ремнем, с имеющимся сечением трапецеидальной формы. Сдвигая половинки ведущего шкива, вы добиваетесь того, что ремень выталкивается, как клин, поэтому и появилось название «клиноременный». Происходит увеличение рабочего радиуса шкива путем увеличения передаточного отношения. В случае раздвижения шкивных половинок, то происходит проваливание ремня вовнутрь, а значит, уменьшается рабочий радиус, а вместе с ним происходит уменьшение передаточного отношения. Нахождение шкивов в промежуточном положении означает, что передача становится прямой.
Идеальная работа вариатора заключена в плавном изменении рабочих соотношений радиусов шкивов, избегая ступенчатости, чем грешат остальные коробки переключения передач, не имеющие вариатора. Одна из главных операций – это соблюдение синхронности, не допуская скольжения ремня. Управление половиной шкива осуществляет гидравлический приводной механизм, а половина второго шкива подпружинена и реагирует на ослабление или натяжение ремня.
Производители моделей «NISSAN» лидируют в мировой практике по разработке коробок переключения передач с непрерывным изменением передаточного числа – Hyper CVT. На различные выпускаемые английские модели «MICRA» коробки передач CVT комплектуются и устанавливаются, начиная с 1992 года. Одни из последних модификаций вариаторов устанавливаются на двигатели с двухлитровым объемом двигателей на модели автомобилей «AVENIR», «BLUEBIRD» и «PRIMERA».
Стандартный вариатор CVT обладает спортивным режимом, в этом случае управляется кнопкой, стоящей на селекторе. В этом случае трансмиссия должна работать с необходимым числом оборотов двигателя, что обеспечит максимальную мощность с наличием быстрого разгона торможения двигателя. Вариатор CVT являет родоначальником применения в эксплуатации спортивного режима.
Подводя итоги данной информации, можно с уверенность сказать, что вариатор CVT самый совершенный вид трансмиссии, даже по сравнению с автоматическими коробками передач. Достижение подобного совершенства достигается лучшей динамикой разгона, меньшим расходом топлива, соответственно, обеспечивается плавная езда на автомобиле, который оснащен клиноременным вариатором. По сравнению с автоматической коробкой передач у вариатора CVT более простая конструкция. На ближайшее время возможна перспектива вытеснения с рынка автомобилей, оснащенных АКПП или МКПП. По крайней мере, свое место под солнцем эти вариаторы займут точно.