Клиноремённый вариатор с клиновой цепью.
Фрикционный клиноремённый вариатор.
Фрикционный конусный вариатор с ремнем.
Фрикционный конусный вариатор с роликом.
Фрикционный многодисковый вариатор с роликом.
Фрикционный торовый вариатор.
Вариатор (изменитель) - механическая передача, способная плавно менять передаточное отношение. Изменение производится вручную или автоматически.
Вариатор применяется в устройствах, требующих бесступенчато изменять передаточное отношение, таких как автомобили, мотороллеры, снегоходы, квадроциклы, конвейеры, металлорежущие станки, мешалки и др. В стационарных устройствах вместо вариаторов обычно применяется электропривод.
Диапазон регулирования (отношение наибольшего передаточного числа к наименьшему) обычно 3 - 6, реже 10 - 12.
Виды механических вариаторов:
Фрикционные:
- лобовые;
- конусные;
- шаровые;
- многодисковые;
- торовые;
- волновые;
- клиноременные.
Вариаторы зацепления:
- цепной;
- высокомоментный.
Первый вариатор придуман в 1490 году. Его автор - Леонардо да Винчи.
Первый работоспособный автомобиль с вариатором появился в 1950-х годах. Вариатор ставился серийно на автомобили DAF. Потом нечто похожее начали делать и на Volvo, но по настоящему широкое распространение вариаторы получили лишь сейчас.
Автомобиль, оборудованный вариатором работает совершенно по-другому. В нём нет фиксированных первой, второй... десятой передач. У вариатора передач бесконечное множество и переключение между ними происходит плавно - нет толчков при трогании и переключении. Вариатор непрерывно и плавно изменяет передаточное число по мере разгона или замедления автомобиля.
Вариаторы бывают нескольких типов: клиноремённые со шкивами переменного диаметра, цепные, тороидальные… Первый тип - самый распространённый.
Клиноремённый вариатор MINI.
Если взять два карандаша (цилиндра), стянуть их резинкой и начать крутить один из них - начнет крутиться и второй. С той же скоростью. Но если карандаши будут разного диаметра, тогда - пока один из них (что побольше) сделает один оборот, второй - например два.
Вариатор устроен похоже, только диаметр "карандашей" у него меняется постоянно.
У вариатора два шкива, каждый из которых сделан в виде пары конусов, обращённых острыми концами друг к другу. А между шкивами зажат клиновый ремень.
Изменяя радиус огибания ремнём ведущего и ведомого шкива, можно плавно менять передаточное отношение.
Теперь, если каждая из пар конусов может двигаться друг к другу и обратно, получаются шкивы с переменным рабочим диаметром - при раздвижении конусов ремень, соприкасающийся с ними своими рёбрами, будет как бы проваливаться к центру шкива и обегать его по малому радиусу. А при сближении конусов - по большому радиусу.
Осталось снабдить оба шкива системой (как правило, это гидравлика, но может быть и какой-то иной сервопривод), которая будет синхронно сдвигать половинки первого шкива и раздвигать половинки второго. И если один шкив находится на ведущем валу, а второй - на ведомом, то можно организовать изменение передаточного отношения в весьма широких пределах.
Простой ремень из резины и ткани, наподобие тех, что вращают генераторы, в вариаторе не прожил бы. Ремни в клиноремённых вариаторах имеют сложное устройство.
Ремень в вариаторах - это наборная металлическая лента.
Это может быть стальная лента с неким покрытием или набор стальных тросов (лент) сложного сечения, на которые нанизано огромное число тонких поперечных стальных пластинок трапецевидной формы, края которых и контактируют со шкивами.
В качестве клинового ремня может выступать широкая пластинчатая стальная цепь, соприкасающаяся с конусами своими краями. Именно такой ремень работает в вариаторах машин Audi.
Для смазки цепи применяется особая жидкость, которая меняет своё состояние под сильным давлением, возникающим в месте контакта со шкивом. Благодаря этому цепь может передавать значительное усилие не проскальзывая, несмотря на очень маленькую площадь контакта.
Как именно вариатор будет менять передаточное число при разгоне, зависит от выбранной программы управления - при наборе скорости автомобиля с вариатором мотор остаётся на одних и тех же оборотах (например на оборотах, соответствующих максимальной силе), зато плавно меняется передаточное отношение.
При попытке заехать на холм и при замедлении авто, несмотря на нажатие педали газа, вариатор не оставит включённой высокую передачу. Шкивы для штурма высоты быстро передвинутся обратно - чтобы увеличить силу на выходе.
Есть у вариатора и недостатки. Например небольшая передаваемая мощность. Не зря такие коробки начали работать на машинах малого класса. Правда, прогресс идёт. Скажем, на Audi A4 2.0 TFSI клиноремённый вариатор Multitronic (с цепью) справляется с потоком в 200 лошадиных сил.
Достижения современных вариаторов на этом не исчерпываются. Так, на кроссовер Nissan Murano с 3,5-литровым V6 мощностью 234 лошадиные силы ставят клиноремённый вариатор X-Tronic. Это одна из самых крупных и тяжёлых моделей, оснащённых вариатором.
Второй недостаток вариаторов - дорогое обслуживание и ремонт, специальная, а значит, недешёвая, смазочная жидкость. Ремённые вариаторы могут через каждые 100 000 километров пробега требовать замены ремня. Масло при этом стоит дороже, но менять его можно чуть реже - ориентировочно через 40 000 километров для разных моделей автомобилей.
И всё же вариаторы получают всё большее распространение на машинах самых разных классов, к тому же и стоят они обычно дешевле хороших автоматов классического типа.
Карта сайта
Мой адрес Электронной почты: q2212@yandex.ru
Номер моего мобильного телефона: +79030100732
