Коробка передач играет одну из ключевых ролей в работе современного автомобиля, независимо от его размеров и предназначения. Сегодня мы рассмотрим такой тип коробки передач, как вариатор, выясним принцип его работы и особенности, благодаря которым данный вид трансмиссий набирает все большую популярность с каждым годом.
История создания
Вариатор — это относительно молодой и современный тип трансмиссии. Первые модели вариаторов стали применяться всего пару десятков лет назад, когда индустрия потребовала серьезных модернизаций в плане технической начинки в связи с введением на рынок более мощных и продуктивных моторов.
Сначала на все, без исключения, автомобили начали устанавливать коробки передач механического типа. В таких машинах передачу необходимо выбирать самостоятельно. Управление трансмиссией достаточно сложное в плане необходимости манипуляцией и педалью сцепления, и рычагом КПП, который передвигается по строго определенной схеме.
Механические коробки отличаются отменной надежностью, дешевизной ремонта и большим ресурсом работы. Однако сложность управления автомобилем подобной конфигурации потребовала введения более совершенного типа трансмиссии, который смог бы многократно облегчить жизнь водителя и способствовать тому, чтобы шофер лишний раз не отвлекался от дороги.
Панацеей оказались автоматические коробки передач, которые мгновенно нашли применение на большинстве легковых авто преимиум-класса. Такие коробки имели огромное преимущество перед МКПП: передачи переключались в автоматическом режиме, а педали сцепления и вовсе предусмотрено не было.
Тем не менее, техника никогда не стоит на месте, и наряду с АКПП стали появляться трансмиссии, имеющие название вариатор.
Основной принцип работы вариатора заключается в том, что здесь нет передач, как таковых. Иными словами, при разгонах и торможениях водитель никогда не ощутит толчков и потери мощности, а движение самого автомобиля в данном случае оказывается более плавным и предсказуемым.
Составные части
Чтобы в полной мере осознать, как работает вариатор автомобиля, стоит понять, из каких узлов состоит данный агрегат и какие функциональные элементы он в себя включает.
Основной узел вариатора — это два вала, работающих синхронно. Их принцип действия очень похож на тот, что применяется в коробках передач механического и автоматического типа. Так, в головной части корпуса КПП располагается ведущий вал. Его задача — осуществлять передачу крутящего момента от двигателя колесам посредством трансмиссии.
Иными словами, ведущий или первичный вал коробки передач автомобиля жестко присоединяется к коленчатому валу двигателя, и скорость его вращения полностью совпадает с количеством оборотов мотора.
Второй вал называется вторичным, или ведомым, как это указывается в литературе. Его задача двояка. Во-первых, он жестко связан с дифференциалом и ведущей осью автомобиля. Кроме того, скорость вращения вторичного вала — передача крутящего момента от первичного вала непосредственно колесам.
Обе детали выполняются из металла особой закалки, а потому имеют достаточно высокий срок службы.
Еще один узел — это система смазки и подачи давления, а также электронный контроллер. Задача этих систем — контроль и манипуляция первичным и вторичным валами на основании показаний датчиков и выдача импульсов подвижным агрегатам.
Принцип работы
Ни для кого не секрет, что вариатор имеет куда более сложный принцип действия, чем механическая коробка и АКПП старых версий. Такая особенность объясняется тем, что количество составных частей вариатора исчисляется тысячами, а большое количество контроллеров и электроники при ремонте заставляют попотеть даже опытного мастера.
Осветим такую тему, как принцип функционирования вариатора, устанавливаемого на современные автомобили. В предыдущем разделе было указано, что в коробке функционируют два вала — ведущий и ведомый. Оба они имеют форму конусов, которые соединяются друг с другом посредством ребер, как это делается при работе обыкновенных шестерен.
Таким образом, валы жестко сцеплены друг с другом и движутся синхронно. Если валы надвигаются или отдаляются друг от друга, появляется возможность мгновенно менять крутящий момент, и двигатель воздействует на колеса с разной интенсивностью.
Манипуляцией конусов относительно друг друга занимается система электронного контроля: датчики получают показания о скорости, нагрузке на двигатель и количестве его оборотов, и на основании этих данных контроллер подает сигнал об определенной манипуляции маслонасосу. Тот, в свою очередь, подает масло под давлением в нужный момент. За счет этого валы смещаются относительно друг друга, и крутящий момент изменяется в заданном направлении.
Подводя итоги
Вариатор является одной из наиболее совершенных разновидностей трансмиссий, применяемых на современном транспорте. Несмотря на такой недостаток, как высокая стоимость обслуживания и ремонта, данный тип КПП набирает популярность с каждым годом, и есть все основания утверждать, что уже скоро большинство моделей будут оснащаться лишь коробками данного типа или конструкциями, основанными на аналогичном принципе работы.
