Вариатор: определение, применение, преимущества и недостатки

reduktorДля того, чтобы понять, что такое вариатор и его место в современных механизмах, сначала дадим определение редуктору. Редуктор – это механизм, который передает и преобразует крутящий момент. Основными параметрами редуктора являются: КПД, передаточное число, максимальная передаваемая мощность.

Простейшим редуктором является механизм из двух сцепленных зубчатых колес, установленных на валах в общем корпусе, либо из двух шкивов, соединенных гибким ремнем. Редуктор передает вращение от одного механизма другому. Классический пример: передача вращения от двигателя к колесам.

Если редуктор имеет возможность ступенчатого переключения между разными передаточными числами, то его обычно называют коробкой переключения передач (КПП). По методу управления КПП бывают ручного переключения – механическая КПП (МКПП) и автоматического переключения (АКПП). АКПП в свою очередь могут подразделяться на разные подвиды.

Редуктор с плавным изменением передаточного числа называется вариатор (от латинского variator – «изменитель»). Его можно условно назвать КПП с бесконечным количеством ступеней переключения.

Современные вариаторы условно относят к АКПП с бесступенчатым переключением передач, хотя логичнее их выделить в отдельный вид.

На современной технике можно выделить 4 основных применяемых типов КПП:

  • МКПП (механика)
  • Гидравлическая АКПП (классический автомат)
  • Роботизированная АКПП (робот)
  • Вариатор (вариаторная АКПП)

На страницах нашего сайта мы будем рассматривать только вариаторные коробки передач.

История вариатора

davinchi2Сам принцип вариатора был придуман еще Леонардо да Винчи в 1490 году, а первый патент на вариатор был выдан в конце 19 века.

Применение вариаторов на серийных автомобилях началось в 50-х годах 20 века – это были автомобили под маркой DAF.

Несколько десятилетий вариаторы не могли найти широкого распространения и применялись очень редко и, как правило, на автомобилях и мототехнике с небольшой мощностью двигателя из-за ограничений по передаче большого крутящего момента, а также на прочих механизмах, где альтернативы вариаторам не было.

Сегодня вариаторы переживают второе рождение. Новые материалы и технологии позволяют вариаторам достичь требуемого уровня надежности и снимают многие ограничения, которые не возможно было обойти раньше.

В будущем вариаторы, несомненно, смогут заметно потеснить так привычные нам механические и автоматические коробки передач. И это уже заметно прямо сейчас.

Типы вариаторов

Вариаторы по своему устройству делятся на несколько видов. Вот некоторые из них:

  1. Фрикционные вариаторы
    • Лобовые
    • Конусные
    • Шаровые
    • Многодисковые
    • Тороидальные
    • Волновые
    • Дискошариковые
    • Клиноременные
  2. Вариаторы зацепления
    • Цепной
    • Высокомоментный

В современной технике широкое применение нашли только: клиноременные, цепные, конусные и тороидальные вариаторы. Остальные типы вариаторов применяются достаточно редко.

Преимущества и недостатки

variot2Основным преимуществом вариаторов по сравнению с другими коробками передач является плавность изменения передаточного отношения. Это позволяет двигателю всегда работать на оптимальных оборотах.

Из первого преимущества вытекает также экономичность по сравнению с классической АКПП.

Немаловажным фактором для комфортной езды является отсутствие типичных рывков переключения между передачами и отсутствие потерь времени на переключение.

Вариаторы, как правило, очень компактны – это еще один плюс в копилку этого типа коробки передач.

Из минусов вариатора можно отметить меньший по сравнению с другими КПП максимальный передаваемый момент и дороговизну обслуживания.

Первый недостаток накладывает ограничение для применения вариаторов на внедорожниках, хотя некоторые современные вариаторы «переваривают» уже мощность двигателя более 200 л.с.

А второй недостаток вытекает из-за сложности ремонта и настройки вариатора, а также из-за цены расходных материалов и запчастей.

Еще одним спорным недостатком считается низкая надежность вариатора по сравнению с классическими коробками.

Применение вариаторов

Где сегодня применяются вариаторы? Вариаторными механизмами сейчас оснащаются:

  • Автомобили
  • Мотоциклы
  • Мотороллеры
  • Скутеры
  • Квадроциклы
  • Гидроциклы
  • Снегоходы
  • Конвейеры
  • Станки
  • Мешалки
  • Прочие механизмы

Альтернативы вариаторам

Вариатор не единственное решение для реализации бесступенчатой передачи. Альтернативными вариантами являются:

  • Электрическая передача
  • Гидрообъемная передача
  • Гидродинамическая передача
  • Комбинированная трансмиссия

Каждое из решений применимо в тех или иных случаях и заслуживает отдельного обсуждения вне рамок проекта «ПроВариаторы.ру».

А напоследок предлагаем вам посмотреть видео на тему «Что такое вариатор»:

А вот в этом видео очень наглядно как работает вариатор на примере мотоцикла:

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.