Что такое коробка-вариатор для автомобиля?

Вариатор (CVT) – вид трансмиссии авто с бесступенчатым механизмом под внешним управлением, позволяющим плавно, а главное автоматически менять отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни (передаточное число). Это позволяет выбрать оптимальное соотношение и с максимальной эффективностью применять мощность. Сегодня чаще всего можно встретить два основных типа CVT: тороидный, а также клиноременной.

Механизм и принцип действия

Клиноременной CVT включает в себя одну или пару ременных передач, в которых ролики образованы гладкими коническими дисками. Схождение и расхождение последних регулируют диаметр роликов и, а затем передаточное число. Производители разрабатывают собственные механизмы клиноременных вариаторов. Так коробки передач Мультитроник применяют цепь вместо ремня, а Honda внедрила металлический ремень, набирающийся из отдельных элементов, но основа устройства от этого не изменилась.

Почему такое название?

Если посмотреть на ремень в разрезе, то станет видно, что он имеет форму трапеции и «вклинивается» в шкив частью боковых поверхностей. Когда последние изнашиваются, они начинают «прорезаться» дальше в шкив, что позволяет продолжать находиться в хорошем сцеплении с ним. Это возможно благодаря конструктивной форме. 

Чтобы авто тронулось с места, задействуется стандартное сцепление или преобразователь крутящего момента, который блокируется сразу после того как машина начнет движение. Диски шкивов находятся под управлением микроэлектронных систем, центрального блока управления и сенсоров.

Передаточное число

Принцип работы основного шкива устроен таким образом, что под действием центробежной силы его щетки начинают плавно сужаться и выталкивать клиновидный ремень по направлению от центра шкива. В это время ведомый шкив начинает наоборот разжиматься и ремень на нем постепенно продвигается ближе к центру. Ведущий шкив сокращается по мере нарастания оборотов мотора все сильнее, а ведомый, соответственно, расширяется, что и позволяет изменять отношение числа зубьев колеса к числу зубьев шестерни от коленчатого вала к задним колесам.

Тороидный вариатор устроен по иному принципу: в основе его механизма лежат диски, расположенные на одной оси и ролики, которые передают момент между дисками. Передаточное число меняется путем изменения постановки роликов и их охватов, по которым диск обкатывается роликом. Из-за особенностей механизма, а конкретно по той причине, что основное усилие сконцентрировано в точке контакта, для поворота роликов применяются специальные механизмы, которые справляются с силой сжатия между роликом и диском.

В обоих вариантах вариаторов есть свои слабые места: клиноременные CVT – ремни, тороидные CVT – точка контакта между диском и роликом, где сила давления может достигать 10 000 кг. Потому производители применяют высокопрочные материалы, которые позволяют вариаторам по надежности приблизиться к автоматическим коробками передач.

Потому как ремень или точка контакта вариатора не в состоянии выдержать слишком больших нагрузок, они не используются в паре с моторами большой мощности. Пускай пока вариаторы невозможно применять на грузовых авто, но среди легковых именно за таким типом трансмиссии будущее.

Многих смущает момент с динамическими показателями авто, которые оснащены CVT, а именно – почему автомобиль с «механикой» разгоняется быстрее, чем аналогичный агрегат с вариатором? Здесь сказываются привычки автолюбителей, которых не устраивает то, что автомобиль с вариатором «постоянно воет на одной ноте». Многие привычны к постепенно нарастающему реву двигателя, что заставило производителей пойти навстречу клиентам и особым образом настроить блок управления коробкой передач. В действительности же, если блок настроен «нормальным» образом, то и разгон происходит быстрее.

Вариаторы – более инновационные и продвинутые типы трансмиссии по сравнению с АКП. Они не только проще в конструкционном плане, но и показывают лучшие динамические характеристики, меньший расход топлива, более плавную и комфортную езду.

Вариаторам не страшна езда по бездорожью. Если вы не преследуете целей «угробить» авто, то CVT прослужит не меньше «автомата». На сроке бесперебойной работы вариатора отражаются два фактора: стиль вождения и своевременный техосмотры, в частности замена масла. Рекомендуем производить замену смазывающих жидкостей не реже, чем на 60 тыс. километров.

Если стали проявляться подергивания в момент перевода рычага селектора в позицию D, а также некоторые подтормаживания при старте, во время движения и при разгоне, ремонт CVT неизбежен, а может придется раскошелиться на то, что бы произвести замену.

Стоит учесть, что даже в случае бережного обращения с вариатором, где-то через 120 000-150 000 км пробега необходимо заменить толкающий ремень. Такая процедура «влетит в копеечку», но если проигнорировать этот момент, вы рискуете раз и навсегда угробить коробку передач. Потому содержание вариатора после 5 лет использования обойдется не очень то и дешево.