Что такое вариатор и как он работает: Принцип работы вариатора на автомобиле: плюсы и минусы

Содержание

Вариатор скутера устройство, принцип работы. Что такое вариатор у скутера

Все скутера рано или поздно выходят из строя. Конечно же, можно попытаться найти информацию о неисправности в интернете, закупить оборудование и запчасти и самостоятельно провести ремонт своего транспорта. Однако, это слишком затратно как по времени, так и по финансам. Лучше всего обратиться к профессионалам, которые быстро и качественно отремонтируют Ваш скутер, в частности — его вариатор. К слову, не многие владельцы мототранспорта знают, что такое вариатор на скутер и зачем он нужен. Подробнее об этой запчасти — далее.

Что такое вариатор скутера?

Вариатор на скутере — это что-то вроде коробки передач в автомобиле. Эта деталь является важной составной частью двигателя мототранспорта, которая используется в трансмиссии. Вариатор на скутер нужен для того, чтобы установить необходимый скоростной режим во время движения мототранспорта.

Вариаторы бывают двух видов:

передние;
задние.

Также выделяют литые и составные вариаторы. Инженеры разработали множество типов конструкций этих деталей, однако наиболее часто в скутерах используются именно клиноременные вариаторы.

Где в скутере вариатор?

Вариатор на скутере расположен в трансмиссии между двигателем и колесами. Чтобы найти вариатор, необходимо убрать специальную защитную крышку трансмиссии. За ней расположены все составные части механизма, который обеспечивает движение мототранспорта.

Как устроен вариатор скутера?

Поскольку клиноременной вариатор — это наиболее часто используемая конструкция, которая устанавливается на скутер, устройство вариатора этого типа будет описано далее.

Вариатор для скутера устроен таким образом, чтобы обеспечивать автоматическую бесступенчатую трансмиссию. Вариатор у скутера состоит из ведущего и ведомого шкивов и клиновидного ремня. Ремень в разрезе имеет форму трапеции. Ведущий шкив представляет собой небольшую конусовидную деталь, которая имеет две половины (щеки). Одна щека неподвижная. Она прикручена к цапфе (хвостику) коленчатого вала болтом и шайбой. Вторая щека шкива опирается на специальные ролики и перемещается с помощью них по валу. Ролики, в свою очередь, упираются в неподвижную щеку ведущего шкива. Ведомый шкив имеет то же строение, что и ведущий. Однако, вместо роликов на нем установлена пружина.

Вариатор скутера, устройство которого может немного отличаться в разных моделях мототранспорта, — намного проще, чем стандартная ручная или автоматическая коробка передач. Его замена и ремонт обойдутся намного дешевле, по сравнению с классическими МКПП и АКПП. Кроме этого, водитель при управлении скутером с вариатором практически не участвует в переключении скоростей, поскольку работа вариатора зависит от количества оборотов самого двигателя.

Как работает вариатор скутера?

Чтобы понять принцип работы вариатора скутера, необходимо представить себе систему изменения передаточных отношений в обычном велосипеде: звездочки спереди и сзади, и цепь между ними. Роль звездочек в вариаторе скутера выполняют шкивы (ведущий и ведомый), а роль цепи — трапециевидный ремень. Щеки шкивов могут приближаться и отдаляться друг от друга, благодаря чему меняется положение ремня вариатора. Чем ближе щеки шкивов, тем ближе ремень к оси шкивов (внутри), чем дальше — тем ремень ближе к внешней кромке шкивов (снаружи). Если ремень находится совсем рядом с осью шкивов, радиус, по которому он перемещается, небольшой. Радиус перемещения ремня еще называют рабочим радиусом вариатора.

Вариатор на скутере, принцип работы которого достаточно прост, действует по следующему механизму: если рабочие радиусы обоих шкивов одинаковые, они вращаются с одинаковой скоростью; если же вращать шкив с большим рабочим радиусом быстрее, то шкив с меньшим рабочим радиусом также будет вращаться быстрее.

При увеличении оборотов двигателя (при увеличении скорости транспорта), ведущий шкив сжимается, а ведомый раздвигается. Это ведет к тому, что изменяется передаточное число. Стоит обратить внимание, что радиусы обоих шкивов всегда изменяются синхронно.

Чтобы скутер работал исправно, а скорости переключались плавно, необходимо качественно настроить вариатор. Это можно провести вручную или с использованием специальных инструментов. Для того, чтобы настроить вариатор скутера, лучше всего обратиться к опытному мастеру. Он не только проведет настройку механизма передач, но и выполнит профилактический осмотр и ремонт всей трансмиссии. Правильная работа вариатора и трансмиссии не только продлит жизнь скутера, но и предотвратит возможную аварию.

Что такое вариатор и как он работает — новости на сайте AvtoBlog.ua

Кто придумал вариатор?
Итак, вариатор — это особый тип АКПП, который был изобретен еще в конце XIX века! Историки утверждают, что самый первый вариатор придумал в 1490 году ни кто иной, как Леонардо да Винчи. В 1950-х годах выпустили первый автомобиль с таким типом трансмиссии. По словам автоинструкторов, вариатор ставили на легковые и грузовые авто DAF, затем это переняла компания Volvo.

Вариатор (CVT) по своей сути — это вариант автоматической коробки. Внешне автомобиль с вариатором ничем не отличается от машины со стандартной АКПП.

Здесь так же две педали и такая же коробка передач. Однако машина, оборудованная таким устройством, работает по-другому. Здесь нет фиксированных передач (1-ой или 2-ой), а переключение между ними осуществляется незаметно и очень плавно. Именно поэтому при переключении и трогании с места вы не заметите толчков. Благодаря вариатору происходит плавное и непрерывное изменение передаточного числа во время разгона или замедления ТС.

Клиноременной вариатор

В технике есть множество самых разных конструкций подобного типа, однако в автомобильной сфере применяются лишь два вида устройств:

клиноременной вариатор,
тороидный.

Первый вариант известен довольно давно. Его основные детали — это 2 раздвижных шкива и особый ремень с трапецеидальной формой в сечении. Последний как раз и соединяет два шкива. Если сдвинуть две части ведущего шкива, то они станут выталкивать ремень, как клин (заметим, что поэтому он и называется «клиноременный»). Радиус шкива увеличится, и передаточное отношение также станет больше. Если части ведомого шкива развести, то ремень уйдет внутрь и будет функционировать по меньшему радиусу. Таким образом, передаточное отношение снизится. Когда оба шкива стоят в промежуточном положении, то в этом случае передача прямая.

В клиноременной вариатор входит несколько (один или два) ременных передач, в которых шкивы формируются коническими дисками. Благодаря раздвиганию и сдвиганию этих шкивов передаточное число меняется.

Надо сказать, что у каждой компании есть своя конструкция клиноременного вариатора. Например, на Audi вместо ремня используют цепь, а на машине Honda стоит ремень из металлических пластин. Несмотря на различия в дизайне, принцип работы вариатора не меняется.

Ремень вариатора

Интересный вопрос: какого типа ремень используется в вариаторах? Естественно, ремень из ткани и резины не подойдет, а вот металлическая наборная лента — самое то. Зачастую это стальная лента с каким-то покрытием или же целый набор стальных тросов со сложным сечением, куда нанизано большое количество тонких поперечных пластинок из стали трапецевидной формы. Их края как раз и контактируют со шкивами. Именно таким образом получилось создать толкающий ремень, дающий мощность двум половинам: идущей от ведомого шкива к ведущему, и соответственно противоположной стороне. Во время передачи сжимающего усилия обычный ремень сложился бы, а вот стальной, напротив, обретает жесткость.

В случае с цепью, для ее смазки используется особая жидкость, которая под сильным давлением (оно возникает в месте соприкосновения со шкивом) меняет фазовое состояние. Это дает возможность цепи передавать значительное усилие, почти не проскальзывая, несмотря на крайне небольшую площадь контакта.

Тороидный вариатор и его конструкция

Тороидный вариатор устроен по-другому. Он состоит из своеобразных соосных дисков и специальных роликов, благодаря которым передается момент между дисками. Для изменения передаточного числа, следует изменить положение роликов и, конечно же, их радиусы. Все усилие находится в месте контакта, поэтому для поворота роликов есть устройства, которые могут преодолевать силу прижатия, имеющуюся между роликом и диском.

Например, в вариаторе Extroid на Ниссане применяется специальная система, где гидравлический механизм перемещает вверх или вниз обоймы с роликами, причем на микроскопическую величину. Затем ролик поворачивается сам из-за возникшего сдвига касательно оси дисков.

Как вариатор меняет передаточное число?

Смена передаточного числа при разгоне с помощью вариатора зависит в первую очередь от выбранной программы управления. На обычном авто при разгоне мы раскручиваем двигатель, а далее переходим на другую передачу и т.д. В случае с вариатором при наборе скорости двигатель находится на тех же оборотах (к примеру, на оборотах, которые соответствуют максимальному крутящему моменту). Однако передаточное отношение все же меняется, но очень плавно.

Говорят, что это создает странные ощущения. Когда жмешь на педаль газа, двигатель находится на больших оборотах и остается на них во время разгона, причем воя как пылесос. А вот темп разгона можно назвать достаточно высоким.

Иногда вариатор настраивают таким образом, чтобы обороты мотора постепенно наращивались, и разгон был почти такой же, как и при обычной коробке передач.

Минусы вариатора

Конечно, у вариатора много плюсов, но есть и недостатки. В частности сравнительно небольшая «перевариваемая» мощность мотора. Второй минус вариаторов — это дорогой ремонт и обслуживание, а также недешевая трансмиссионная жидкость. Например, на ременных вариаторах требуется каждые 100 тысяч километров менять ремень.

Что такое вариатор и как он работает

« Вернуться к Глоссарию Указатель

Вариатор (CVT) — это бесступенчатая трансмиссия, которая в определенном диапазоне позволяет добиться наиболее плавного изменения передаточного числа. Главное отличие вариаторной коробки передач от аналогов – достаточно эффективное использование мощности двигателя внутреннего сгорания.

Коробка CVT (постоянно меняющаяся трансмиссия) позволяет наилучшим образом изменять крутящий момент от ДВС, передаваемый на колеса, с учетом нагрузки двигателя, скорости автомобиля и т.д. В результате вариатор позволяет добиться высокой топливной экономичности.

Отличительные особенности, устройство и принцип работы вариатора

Начнем с того, что существует несколько типов коробок передач CVT. Однако в автомобилях используется клиноременный и тороидальный вариатор, тогда как клиноременный вариатор встречается гораздо чаще.

Устройство современной вариаторной коробки включает в себя следующие элементы:

Специальный механизм, отвечающий за передачу крутящего момента от двигателя к вариатору, а также отключающий коробку и ДВС при переводе в нейтраль ;
Сама вариаторная коробка (другое название «трансмиссионный вариатор»), а также отдельный механизм, позволяющий автомобилю двигаться назад;
Электронная система управления коробом с входными и выходными датчиками;

Для передачи крутящего момента от двигателя можно использовать гидротрансформатор, центробежную автоматическую муфту, электромагнитную муфту с электронным управлением и многодисковую муфту.

Часто для этих целей используется гидротрансформатор (ГДТ), позволяющий добиться плавности хода и тем самым увеличить ресурс вариаторной коробки передач.

Что касается самой коробки передач, то клиноременный вариатор включает одну или две ременные передачи. Эта трансмиссия на самом деле представляет собой два шкива, которые соединяет клиновой ремень. Шкив образует пару конических дисков, и диски могут двигаться и расширяться. Таким образом, можно изменить диаметр самого шкива.

Для перемещения конусов используются гидравлическое давление, сила пружины и центробежная сила. Конические диски расположены под углом 20°. Это позволяет ремню скользить по поверхности шкива с минимальным сопротивлением.

На начальном этапе такие вариации комплектовались резиновым ремнем, но ресурс самого ремня оказался мал. Сегодня вместо резины установлен металлический ремень вариатора. Такой ремень прочный и гибкий, при работе коробки передач создается меньше шума, а также решение служит гораздо дольше, чем резиновый аналог.

Сила трения передает вращение между шкивами вариатора и боковой поверхностью ремня. Кроме того, в некоторых вариаторах может использоваться стальная цепь. В данном случае речь идет о клино-цепном вариаторе.
Этот тип отличается от клиноременного вариатора тем, что торцевая поверхность цепи передает крутящий момент при ее точечном контакте с коническими дисками. При этом конические диски изготовлены из прочной стали, а клино-цепной вариатор имеет наилучший КПД.

Также отметим, что вариатор не способен обеспечить возможность движения назад. В коробку интегрированы различные механизмы, чтобы у автомобиля с такой коробкой передач была задняя передача. Чаще всего это планетарная коробка передач, которая активно используется в АКПП.

Что касается управления вариатором, то система электронная; производит асинхронные изменения диаметра шкивов с учетом режимов работы двигателя автомобиля. Сцепление и планетарная коробка передач также управляются.

Водитель управляет коробкой передач с помощью селектора, а сами режимы напоминают режимы работы гидромеханической АКПП. Более того, в вариаторной коробке можно выбрать фиксированные передаточные числа, что позволяет реализовать функцию ручного переключения передач, как Типтроник, на АКПП.

Добавим также, что тороидальный вариатор отличается от описанных выше ременно-цепных аналогов тем, что имеет два соосных вала. Такие валы имеют сферическую или тороидальную поверхность. Ролики зажаты между валами.

Для изменения передаточного числа в таком вариаторе необходимо изменить положение роликов. В этом случае крутящий момент передается с помощью сил трения между рабочими поверхностями.

Как работает вариатор в автомобиле

Если говорить о принципе работы коробки вариатора, то диаметр шкива вариатора постоянно меняется. Изменение реализует сервопривод. Когда автомобиль только заводится, ведущий шкив вариатора имеет наименьший диаметр; то есть конические диски полностью разведены.

Ведомый диск в этот момент имеет наибольший диаметр, когда конические диски максимально сжаты. Когда частота вращения двигателя начинает расти, диаметр ведущего шкива увеличивается, а диаметр ведомого шкива уменьшается, что позволяет уменьшить передаточное число.
Как видите, вариатор за счет уменьшения и увеличения диаметров шкивов позволяет работать двигателю на оптимальном режиме для получения максимальной мощности и достижения лучшей динамики.

Плюсы и минусы вариатора

Во-первых, такая трансмиссия бесступенчатая. Это означает, что во время движения нет необходимости переключаться на так называемые «ступени», при этом происходит постоянное преобразование крутящего момента, отсутствуют задержки между переключениями со ступени (передачи) на ступень.

В результате достигается максимальный комфорт при управлении автомобилем с вариатором. Однако это решение не лишено недостатков. Во-первых, установка такой трансмиссии предполагает определенные ограничения по мощности и крутящему моменту; то есть на автомобили с мощным двигателем вариатор не устанавливается. Еще одним недостатком является сложность устройства самой трансмиссии вариатора, низкая ремонтопригодность и дороговизна самого ремонта вариатора.

« Назад к индексу глоссария

49ccScoot.Com Scoot F.A.Q.

Scoot F.A.Q.

В. Должен ли я использовать роликовые грузы или ползунки в вариаторе?

Существуют разные мнения по поводу роликовых грузов (роликов) и скользящих грузов (слайдеров). Кто-то предпочитает ролики, кто-то предпочитает ползунки, а кто-то считает, что в определенных приложениях один из них работает лучше, чем другой. Прежде чем идти дальше, взгляните на вес ролика (слева) и вес ползунка (справа) на рисунке ниже. Роликовые грузы цилиндрические или круглые, если смотреть на них сбоку. Грузы Slider имеют собственную уникальную форму, разработанную с целью повышения производительности и снижения износа.

Ролики легко устанавливаются. Вы просто помещаете их в канавки вариатора, чтобы они катились по рампе. Слайдеры также легко установить, если вы знаете, как это сделать, но из-за их особой формы их необходимо устанавливать в определенной ориентации.

Правильная установка роликовых грузов.	Правильная установка скользящих грузов.

По моему опыту, установка ползунков обычно имеет одно или несколько преимуществ. Они могут улучшить производительность, позволяя вариатору открываться немного шире для увеличения хода ремня, при этом используя веса, которые обеспечивают хорошее ускорение. Заявления о большом приросте миль в час, которые я видел, обычно исходят от людей или компаний, которые каким-то образом получают прибыль от продажи слайдеров. Мне нравятся ползунки, и я использую их почти в каждом вариаторе, который у меня есть, но я никогда не получал 5 миль в час и более, как некоторые рекламные объявления заставляют вас поверить.

Я ожидал такого результата только тогда, когда вариатор ранее был в плохом состоянии или не нуждался в обслуживании.

По моему опыту, одним из главных преимуществ ползунков является их долговечность. Я не могу говорить за все ползунки, но у меня есть множество наборов скользящих грузов DrPulley, надежность которых превзошла все мои ожидания. У меня есть один набор ползунков небрендовых производителей, которые также хорошо себя зарекомендовали. Ролики, как правило, со временем становятся плоскими. Дешевые ролики низкого качества иногда очень быстро образуют плоские пятна, даже в течение первых нескольких сотен миль. Роликовые грузики с плоскими пятнами вызывают всевозможные проблемы с производительностью, поэтому их необходимо регулярно заменять. Ползунки со временем изнашиваются, но по моему опыту им требуется гораздо больше времени, чтобы изнашиваться до такой степени, что производительность ухудшается. У меня есть наборы слайдеров с тысячами миль в разных вариаторах, а также многочисленные отказы вариаторов, которые до сих пор в порядке.

На мой взгляд, самым большим недостатком ползунков является то, что нет дешевых наборов для настройки, которые можно найти с роликовыми грузиками. Слайдеры не всегда заставляют вариатор работать на тех же оборотах, если вы используете их вместо одинаковых утяжеляющих роликов. Например, если ваш вариатор хорошо работает при использовании 5-граммовых роликовых грузов, 5-граммовые ползунки не обязательно являются правильным выбором. Я обнаружил, что вариаторы в стиле 1E40QMB / Minarelli / Jog, которые я использовал, довольно хорошо работают с ползунками и роликами того же веса или, возможно, просто с более тяжелыми ползунками. 139Вариаторам QMB / GY6 50, кажется, нужны более тяжелые ползунки, чтобы работать на тех же оборотах, что и с роликами, и я слышу то же самое от других пользователей и о других платформах двигателей, таких как двигатели скутеров GY6 125-150 и 250cc. Самый распространенный совет по подбору слайдеров и роликов таков: вес слайдера = вес ролика + 1 грамм. Однако, чтобы действительно выяснить, что лучше для любой настройки, вам нужно пройти процесс настройки.