Если говорить о технических характеристиках транспортного средства, можно услышать такое понятие, как бесступенчатый вариатор. Однако, для большинства водителей, такое слово является чем-то новым и загадочным. Ну что же, давайте попробуем узнать, что представляет собой вариатор и какую роль он исполняет в работе автомобиля. 

Устройство вариатора, виды вариаторов

На самом деле, вариатором именуют особенный вид автоматической коробки передач, который изобрели, как бы странно это не звучало, уже в 19 веке. Кроме того, историки утверждают, что первое устройство подобного типа еще в 15 веке было придумано Леонардо да Винчи.

Примерно во второй части двадцатого столетия, появились первые транспортные средства с вариаторами. Изначально, занимались ими инженеры от компании DAF, они добавляли их в конструкцию своих легковых и грузовых автомобилей. После чего, производители машин «Вольво», переняли у них этот тип трансмиссии и начали оснащать ими свои автомобили.

В принципе, вариатор — это и есть та самая автоматическая коробка передач. И внешне невозможно отличить, какого типа устройство установлено на транспортном средстве —  вариатор или коробка-автомат. Это связанно с тем, что визуально на транспортных средствах с вариатором вмонтированы такие самые две педали и коробка переключения передач. Но транспортное средство, имеющее в своем арсенале такое устройство, немного по другому работает.

Если говорить конкретно, то на автомобилях с вариатором не существует фиксированных передач первой либо второй скоростей и они переключаются очень плавно и фактически незаметно, из-за чего такое устройство часто называют бесступенчатой коробкой. Кроме того, отсутствуют толчки, которые, как правило, ощущаются, когда автомобиль трогается с места. Также, с помощью вариатора, случается незаметное и непрерывное изменение ПЧ при замедлении или разгоне автомобиля.

Если после выше прочитанной информации, вы задались вопросом, какую коробку лучше выбрать — «автомат» или вариатор, то ответ на этот вопрос неоднозначный. Давайте разберем виды вариаторов, принципы их работы и посмотрим, какими преимуществами они обладают. На сегодняшний день, самыми распространенными и популярными вариаторами можно назвать тороидальные, гидростатические, цепные и клиноременные вариаторы, имеющие шкивы переменного диаметра.

Клиноременный вариатор и его устройство

Клиноременный вариатор является наиболее известным, по этому предлагаю начать именно с него. Он снабжен ведомым или клиновидным ремнем и шкивом. Этот вид коробки бесступенчатой не откликается на нагрузки, а его работа зависит от числа оборотов аппарата. Например, если подниматься под гору, нагрузка заднего колеса автоматически увеличится, однако, ЧП не изменится. Большинство специалистов считают такой параметр недостатком клиноременного вариатора.

Ремни этого типа называют клиновидными из-за того факта, что они в разрезе имеют форму трапеции и вклиниваются в шкив боковыми деталями. При изнашивании этих боковинок, ремень способен еще глубже вклиниваться в шкив, что делает сцепку такой же качественной.

На клиноременном вариаторе передаточное число модифицируется посредством связанной работы ведущего и ведомого шкивов. Если говорить иными словами, то элементы ведущего шкива, вращаемого коленчатым валом, пластично и ровно сжимаются, тем самым, выталкивая ремень дальше от центра. При такой процедуре, ведомый шкив способен разжиматься и ремень, мягко утопая в нем, приближается к центру. Следовательно, передаточное число меняется от коленвала и направляется к заднему колесу.

Ведущий и ведомый шкив отличаются тем, что на первом вместо роликов бывает установлена пружина.

Что касается принципа работы клиноременного типа вариатора, то его также можно объяснить способом двух однотипных карандашей. Для этого, необходимо поставить их на столе параллельно друг другу. Далее, следует стянуть их резинкой, а потом покрутить один из них. Несомненно, второй предмет начнет крутиться одновременно с ним и, что интересно, с такой же скоростью. Однако, если у карандашей диаметр сечения будет разным, ситуация не повторится.

Карандаши разного диаметра все таки будут вращаться, но немного иначе. Пока карандаш большого сечения сделает один оборот, тот, что поменьше, успеет сделать два.

Похожий с карандашами принцип действия, имеют и различные вариаторы. Однако, как уже было сказано выше, клиноременные типы устройства имеют два шкива, которые изготовлены в виде конусов, из-за чего у вариатора все время меняется диаметр карандашей. Обычно, шкивы обращены друг к другу своими концами, а ремень зажимается между ними.

При относительном взаимном перемещении, шкивы очень похожи на карандаши, которые все время меняют свой диаметр. Эти шкивы зачастую снабжены системой гидравлики, хотя иногда подключают и сервопривод. В результате этого, половинки обеих шкивов синхронно раздвигаются и сдвигаются. В случае, если один расположен на ведущем валу, идущим от двигателя, а второй из них — на ведомом, который идет к колесам, перемена ПЧ произойдет намного шире.

Кроме того, вариаторы этого типа иногда снабжают устройством, отвечающим за перемену направления вращения вала, когда включена задняя передача.

Ремень вариатора и его конструкция

Кстати, на таком вариаторе стоит очень даже необычный ремень. Он изготовлен из смеси ткани и резины и совсем не похож на ремни, вращаемые разнообразные генераторы или иные навесные механизмы. Ведь обычный ремень не смог бы выдержать и тысячи километров.

Ремни в вариаторах имеют довольно сложную конструкцию. Как правило, им является стальная лента, которая покрыта железными элементами. На набор этих стальных тросов в поперек нанизано очень много тонких пластинок, которые по форме напоминают трапецию. Края этих лент входят в контакт со шкивами. Именно благодаря такой системе и был придуман толкающий ремень, который обеими половинками передает мощность от одного к другому шкиву.

Тороидный вариатор, устройство и принцип работы

Такой вариатор вместо шкивов и ремней оснащен роликами и колесами. Такая система немного другая, но, по сути, все ее элементы выполняют точно такие же функции, как и клиноременный тип вариатора, а также, дают один результат — постоянное изменение трансмиссии.

Работает тороидный вариатор по следующей схеме. Один диск соединяется с мотором, а второй — с валом кардана. Первым диском является ведущий вал, а другим — ведомый. Между дисками находятся ролики и колеса ( а не ремень ), передающие друг другу мощность.

Колеса вращаются вокруг двух валов — горизонтального и вертикального. В результате этого, колеса соприкасаются с дисками в разнообразных областях. При соприкасании колес возле центра с ведущим диском, они контактируют около обода с ведомым, это увеличивает крутящий момент и снижает скорость. Это и называют высокой передачей или овердрайвом.

Гидростатический вариатор, устройство и принцип работы

Оба, вышеописанные типа вариаторов, работали посредством радиуса точек, которые контактируют между двумя объектами, что вращаются. Однако, гидростатический вариатор отличается совсем другим принципом работы, а именно, применением насосов переменного объема. И движение здесь обеспечивает гидростатический насос.

Как ремонтировать вариаторы, советы профессионалов

Ремонтируют вариаторы также, как и автоматическую коробку передач. При нарушении правил их эксплуатации, они также выходят из строя, по этому не стоит ими пренебрегать. Специалисты советуют проводить диагностику вариаторов хотя бы раз в год. Если вы слышите странные толчки или шумы в коробке, не стоит откладывать, необходимо провести диагностику в специальном центре. Иначе дорогостоящего ремонта вам явно не избежать.
Интересно то, что с каждым днем, машины с вариаторами стают все более распространенными и востребоваными, хоть и цена на них довольно разная.
Что касается ремонта ремня, то каждый автомобилист вполне может провести его самостоятельно, так как ничего сложного в этом нет.