Тороидные вариаторы

Бесступенчатое изменение момента в торовых вариаторах обеспечивается за счет изменения положения ролика, передаю­щего усилие с ведущего на ведомое звено. Поворачиваясь на нужный угол, они меняют передаточное отношение. Усилие, с которым давят ролики на диски, доходит до 10 т, поэтому детали производят из высокопрочной стали, применяют трансмиссионное масло со специальными добавками.

Кроме того, чтобы разгрузить детали и уменьшить размеры агрегата, в коробке «Экстроид» работают два вариатора. Задний ход обеспечивает планетарная передача, а за «нейтраль» отвечает гидротрансформатор. Конструкторские ухищрения позволили передавать весьма немалый для вариаторов крутящий момент 6-цилиндрового двигателя с турбонаддувом – 300 Н.м. Главное преимуще­ство таких коробок — это возможность «переваривать» большие моменты. Однако они имеют достаточно ограниченное примене­ние.

Рис. 32. Коробка передач на базе торового вариа­тора

Сегодня бесступенчатую коробку типа CVT на базе торового вариа­тора применяет только один производитель - Nissan. Конструкция была разработана японской фирмой Jatco.

На левом рис. 33 ролики касаются ведущего диска в точке максимального радиуса, а ведомого – в точке минимального (высшая передача). На правом – ролики повернуты наоборот: ведомое колесо вращается медленнее ведущего (низшая передача). В промежуточном положении, когда ролики расположены параллельно оси вращения дисков, передаточное отношение равно единице.

Рис. 33. Схема работы тороидного вариатора:

1 – ведущий диск; 2 –ведомый диск; 3 – промежуточные ролики.

Двигатель внутреннего сгорания по природе своей не в состоянии адаптироваться под пос­тоянно меняющиеся внешние условия, поэтому приходится постоянно преобразовывать его кру­тящий момент и частоту вращения коленвала. До тех пор, пока двигатель внутреннего сгорания востребован мировой автомобильной промыш­ленностью, коробка передач будет неотъемле­мой частью силового агрегата. Статистика производства автомобилей красноречиво свидетельствует: механические коробки передач медленно, но неотвратимо сдают свои позиции. Но сейчас сложно предсказать, у какой из автоматизированных конструкций лучшие перспективы. Классическая гидромеханика пока не сдается. Все совершенней становятся роботизированные коробки, потихоньку отвоевывают себе место под капотом вариаторы. Пока среди автоматов нет жесткой конкуренции. Возможно, в будущем одна из конструкций станет доминирующей. Но тогда водитель уже, вероятно, не отличит, робот переключает передачи или вариатор. Важно, что рычага в салоне не будет.

К КПП любого типа и вида предъявляются следующие требования:

• обеспечение оптимальных тягово-скоростных и топливно-экономических свойств автомобиля при заданной внешней характеристике двигателя;

• бесшумность при работе и при переключении передач;

• легкость управления;

• высокий КПД;

• а также общие требования, предъявляемые к механизмам автомобиля.