Как работает коробка-вариатор? - коротко
В коробке‑вариатор применяется бесступенчатый ременной привод: конический ремень скользит по двойному шкиву, меняя диаметр контакта и тем самым регулируя передаточное отношение в зависимости от оборотов двигателя. Система управляется гидравлическим или электронным блоком, который мгновенно подбирает оптимальный режим для экономии топлива и плавного ускорения.
Как работает коробка-вариатор? - развернуто
Коробка‑вариатор представляет собой тип трансмиссии, в которой передаточное отношение изменяется плавно, без переключения фиксированных зубчатых передач. Основой её работы служит система двух конусов, соединённых ремнём или цепью, а также гидравлический механизм, управляющий их взаимным положением.
Первый конус закреплён на входном валу двигателя и вращается с его скоростью. Второй конус прикреплён к выходному валу трансмиссии, откуда крутящий момент передаётся на колёса. Между этими конусами натягивается металлический ремень, выполненный из гибкой закалённой стали. При изменении расстояния между конусами меняется диаметр, на котором ремень обхватывает каждый из них, и, соответственно, меняется передаточное отношение.
Управление расстоянием между конусами осуществляется гидравлическим приводом. В системе находятся насос, клапаны и регуляторы давления, которые реагируют на сигналы от электронного блока управления автомобиля. При увеличении нагрузки или желании ускорить движение блок подачи топлива посылает команду, и гидравлический цилиндр сдвигает один из конусов ближе к другому. В результате ремень переходит с более малого диаметра на больший, и выходная скорость возрастает, а крутящий момент уменьшается. При необходимости обратного эффекта конусы раздвигаются, ремень переходит на меньший диаметр, и крутящий момент возрастает, а скорость снижается.
Ключевые элементы конструкции:
- Входной конус – соединён с коленчатым валом двигателя, передаёт крутящий момент на ремень.
- Выходной конус – соединён с приводным валом, откуда крутящий момент поступает на трансмиссию автомобиля.
- Металлический ремень – гибок, но достаточно прочен, чтобы выдерживать высокие нагрузки и передавать мощность без проскальзывания.
- Гидравлический привод – регулирует положение конусов, обеспечивая плавный переход между передаточными отношениями.
- Электронный блок управления – получает данные о скорости, нагрузке, положении педали акселератора и других параметрах, формирует сигналы для гидравлической системы.
Преимущество такой схемы состоит в том, что двигатель может работать в оптимальном диапазоне оборотов, а передаточное отношение меняется без скачков, что обеспечивает более равномерный разгон, экономию топлива и снижение уровня шума. При этом система способна выдерживать большие крутящие моменты, что делает её применимой как в легковых, так и в коммерческих автомобилях.
В современных моделях в состав коробки‑вариатора часто включают электронный датчик положения ремня, позволяющий точно измерять текущий диаметр обхвата и мгновенно корректировать работу гидравлического привода. Это повышает надёжность и позволяет избежать износа ремня, продлевая срок службы трансмиссии.
Таким образом, плавное изменение геометрии конусных шкивов под управлением гидравлической системы и электронного контроля обеспечивает непрерывный диапазон передаточных отношений, что и лежит в основе работы коробки‑вариатора.