Понимание трансмиссий CVT:как они работают и почему они важны

Мы можем получать доход от продуктов, доступных на этой странице, и участвовать в партнерских программах. Узнать больше ›

Крупнейшие автомобильные новости и обзоры, без ерунды

Читая о новых автомобилях, вы, возможно, слышали разговоры о незнакомом виде трансмиссии. Вместо шестиступенчатой ​​автоматической коробки передач или чего-то еще вы можете увидеть автомобиль с вариатором. Это инновационная трансмиссия, которая может улучшить экономию топлива и производительность, хотя и может изменить впечатления от вождения, что не понравится некоторым водителям.

CVT означает «бесступенчатая трансмиссия», поэтому бросаем трансмиссию в конце это все равно, что сказать «банкомат». (Давайте будем называть их просто вариаторами.) Они работают иначе, чем обычные трансмиссии с зубчатой ​​передачей, которые используют несколько наборов передач для оптимизации ускорения и эффективности в зависимости от того, чего хочет водитель. В вариаторах не используются шестерни, но понять их все равно будет проще, если вы поймете, как работают передаточные числа.

Итак, начнем с этого.

Как работают CVT?

Шестерни работают по принципу рычага, при котором что-то легче поворачивать с помощью длинной ручки, но труднее крутить на высокой скорости. Кончиками пальцев можно крутить волчок, но ослабить ими болт не получится — для этого понадобится гаечный ключ, которым не удастся повернуть достаточно быстро, чтобы раскрутить волчок. В одной ситуации нужна максимальная сила; в другом случае вам нужно больше скорости, чем силы, поэтому рычаг не имеет значения.

Именно так передаточные числа работают везде, от велосипеда до автомобиля. На низкой передаче двигатель вращает небольшую входную шестерню, которая вращает большую выходную шестерню, прикрепленную к колесам. Это действует как гаечный ключ:колеса легко вращаются, но не достигают высокой скорости. В этом случае ваша трансмиссия будет использовать другое передаточное число, чтобы колеса вращались быстрее, но с меньшим усилием.

В конце концов, вы можете получить перегрузку, когда входная передача больше выходной. В этот момент ваш двигатель вращается на меньших оборотах, чем ваши колеса. Он очень эффективен в движении, но не создает достаточной силы для использования в пробках.

Но трансмиссии могут содержать только ограниченное количество передач, поэтому иногда они работают на той, которая не идеальна для скорости, на которой вы едете. Вот тут-то и приходят на помощь вариаторы.

LEGO Simple CVT (бесступенчатая трансмиссия)

Вместо шестерен в вариаторах используется ремень или цепь, натянутая между двумя наборами конусов на параллельных валах. Один — входной вал, прикрепленный к двигателю, другой — выходной, вращающий колеса. Вы уже знаете, как это работает в зубчатой трансмиссии, так что вот суть.

Чтобы имитировать широкий диапазон передаточных чисел, вариатор сдвигает конусы на каждом валу ближе друг к другу или дальше друг от друга. Это перемещает шкив вверх или вниз по конусу, внутрь или наружу — по меньшему или большему кругу. Видите, куда это идет? Конусы регулируют соотношение входного и выходного сигнала на лету, как того требует компьютеризированный входной сигнал дроссельной заслонки. Это устанавливает передаточное число (и обороты двигателя) в зависимости от того, хочет ли водитель эффективного движения или ускорения.

Теоретически вариатор сочетает в себе лучшее из всех миров:простоту, эффективность и производительность. Именно поэтому Формула 1 ненадолго поэкспериментировала с вариаторами, но быстро запретила их, прежде чем они смогли расстроить спорт.

Каковы минусы вариатора?

Тем не менее, вариаторы не идеальны. При использовании одного из них все еще есть компромиссы. Поскольку вариаторы постоянно регулируются в зависимости от действий водителя, они, как правило, не так отзывчивы, как трансмиссии, и не могут быстро перевести полный газ в максимальное ускорение. (Впрочем, сейчас это распространено и в автоматических коробках передач.) Однако реакция дроссельной заслонки редко бывает решающей за пределами высокопроизводительных автомобилей, которые, как правило, их все равно не используют.

Частично это связано с тем, что водителям-энтузиастам не нравится гудящий звук двигателя, который издает хорошо откалиброванный вариатор. Даже если это делает их машину быстрее, они предпочитают ощущение повышения и падения оборотов двигателя. Некоторых других водителей также беспокоило отсутствие переключения передач в вариаторах, хотя в наши дни многие вариаторы запрограммированы так, чтобы притворяться, что у них есть передачи.

Других водителей также могут отпугнуть проблемы, которые были у некоторых ранних вариаторов. Одна конкретная конструкция вариатора от Jatco, которая продавала трансмиссии Nissan, Mitsubishi и Suzuki, прославилась преждевременным износом и выходом из строя. По данным технического издания Gears Magazine однако эти проблемы были устранены. С тех пор новые вариаторы не показали признаков того, что они менее надежны, чем коробки передач с редуктором.

Почему вариаторы популярны?

Благодаря вариаторам, обеспечивающим оптимальный расход топлива, и их повышенной надежности, они — именно то, что ищет большинство водителей в наши дни. Если для вас это важнее, чем звук двигателя или то, подпрыгнет ли ваша машина от малейшего прикосновения, тогда вы можете пожинать плоды вариатора.