Вариатор скутера: предназначение, ремонт, спортивные аналоги

Подробнее о принципе работы

Итак… Скутер заведён и работает на холостом ходу. Что происходит в вариаторе? Ведущий шкив вращается на минимальных оборотах. Ремень находится чуть выше от центра соприкосновения щёк. Щёки ведомого сжаты центральной пружиной. Ремень на них движется по максимальному радиусу.

Скутер пришёл в движение. Здесь стоит упомянуть ролики. Они находятся за внутренней щекой ведущего шкива. Когда увеличивается скорость вращения этого шкива, центробежная сила выталкивает ролики к внешнему радиусу, тем самым сжимая половинки ведущего шкива вместе. Ремень между этими половинками смещается наружу — увеличивается радиус его оборота на ведущих щеках.

Ведомый шкив действует с точностью до наоборот. Во время набора скорости на него так же, как и на ролики действует центробежная сила, с помощью которой щёки раздвигаются, сжимая центральную пружину и пропуская ремень между собой. Так происходит разгон.

За счёт такой синхронной работы шкивов набор скорости происходит на постоянных оборотах и максимальной мощности двигателя.

Чем вариатор отличается от «автомата»

Внешне машина с вариатором и классическим автоматом не имеют различий. Вариаторная коробка передач имеет такие же режимы работы, как и автомат. Различия начинают чувствоваться только во время движения.

При ускорении автомобиль не издает характерных звуков, идущих от нарастающих оборотов двигателя. Звук работающего мотора практически не меняется во время езды, несмотря на торможения и быстрый разгон. Водителя без опыта управления машины с вариатором это сильно сбивает с толку. При этом возникает чувство, что автомобиль как бы «тупит», плохо отзывается на нажатие педали газа, а во время быстрого разгона что-то сильно сдерживает автомобиль. Но эти чувства обманчивы. Автомобиль с вариатором разгоняется также, как и автомобиль с автоматом.

Такой непривычный отклик связан с тем, что у вариатора нет так называемых ступеней передач, по сути она только одна. Передаточное число увеличивается и уменьшается абсолютно плавно. При разгоне работа двигателя осуществляется максимально эффективно: обороты соответствуют скорости автомобиля в текущий момент. Это приводит к ощущению «зависания» двигателя.

При ступенчатой коробке передач при разгоне происходит нарастание оборотов двигателя с последующим переходом на более высокую ступень передачи. Машина с вариатором позволяет двигателю работать на одних и тех же оборотах плавно меняя передаточное отношение.

Чтобы сделать вариаторы более «привычными», некоторые производители применяют эффект нарастания шума двигателя соответственно увеличению скорости машины.

В время езды с постоянной скоростью вариатор выбирает максимально эффективное передаточное отношение, при котором расходуется минимум топлива. Поэтому автомобили с вариатором, являются очень экономичными.

Эффективность вариатора при разгоне сменяется неэффективностью при торможении, так как вариатор подбирает оптимальное передаточное отношение, но при этом выключается торможение двигателем, при котором желательно уменьшить передаточное отношение.

Цилиндро-поршневая группа.

Наконец самое эффективное улучшение для любого движка – замена ЦПГ. Но не просто замена, а установка новой, более объемной поршневой. Благо, сейчас на рынке представлено множество готовых комплектов, вам не придется ничего точить или подгонять, как с советской техникой. Более того, есть даже из чего выбрать. Например для различных моделей объемом 50 кубиков предлагают комплекты для увеличения до 63, 72, 82 и даже 90+ куб см. В некоторых случаях это почти двойной прирост мощности.

Аналогичная ситуация и с боле объемными движками, например для 125 кубов продаются наборы на 150 или 170. Некоторые, в процессе тюнинг скутера 150 кубиков своими руками умудряются увеличить до 225 кубов. Выбрать подходящую деталь не самое сложное, самое сложное — ее установить. Ведь данный процесс подразумевает почти полный разбор движка. Вы столкнетесь с необходимостью иметь в арсенале несколько специальных съемных ключей, их можно попросить у друзей или занять на вечер в автомастерских. Мы настойчиво рекомендуем изучить техническую составляющую, чтобы провести правильный разбор, замену необходимых элементов и сбор мотора.

Увы, для некоторых возросшая мощность не сулит ничего кроме поломок или неадекватной работы. Все потому, что значительно увеличив мощность, вы неизбежно влечете работу над всеми остальными узлами. Представим, что мы поставили новую ЦПГ объемом 92 кубика на старый 50 кубовый двигатель. Первое, что нужно проверить – состояние шатуна, коленвала и подшипников. В противном случае они полетят первыми, а за ними и наша новая система и цилиндра и поршня.

Отлично, к ЦПГ добавили новых подшипников, колено с шатуном, теперь можем быть уверены в надежности. Но движок не едет быстрее, и мы решаемся на приобретение нового карбюратора. Теперь смесь слишком богатая, и мы понимаем, что нужно менять выхлоп. После таких модификаций мотор звучит громко, разгоняется отлично, но скорость максимальная чуть выше прежней и вариатор странно звучит. После установки скоростного вариатора, например итальянского производителя Polini, двигатель будет способен полностью реализовать свою новую мощность. Последний этап — ревизия тормозной системы, вам ведь не хочется на скорости за 60 км/час узнать, что тормоза теперь сравнимы с велосипедными.

Как определить, какая КПП установлена в автомобиле

Современные КПП, включая роботизированные коробки, очень похожи друг на друга внешне: даже бесступенчатая имитирует «автомат» (имеет селектор и стандартную шкалу скоростей). И всё-таки определить, установлен в ТС вариатор или другая коробка передач, можно

Обратите внимание на:

информацию в документах на машину,
описания модели вашего автомобиля из Интернета,
табличку, расположенную на кузове ТС.

Информация о трансмиссии содержится в инструкции по эксплуатации автомобиля, в технической документации. Также об установленном устройстве можно узнать по vin-номеру ТС (идентификационный номер указывают в свидетельстве о ТС и в паспорте ТС). Существуют специальные веб-сервисы, которые по VIN-коду выдают информацию о комплектации автомобиля.

Не всегда стоит прибегать к услугам платных онлайн сервисов (далеко не каждый даст нужную информацию). Стоит поискать сведения о трансмиссии через поисковую систему. Большинство моделей разных марок подробно описаны в Интернете. Но, если информации о трансмиссии нет, остаётся ещё один вариант – обозначения на табличке.

Обозначения представляют собой набор цифр и букв, расшифровать которые поможет продавец-консультант (если вам необходимо докупить запчасти). Этой информации достаточно, чтобы заказать комплектующие. Если вдруг табличка утеряна или на ней стерлись буквы, такая же расположена на корпусе самого устройства. Сведения о трансмиссии узнает мастер, когда доберется до корпуса (в случае техобслуживания или ремонта).

Подкапотная табличка Subaru

Подкапотная табличка Audi

Подкапотная табличка Nissan

Какие ремни используются в клиноременных вариаторах?

Несколько слов скажем и о ремнях. Безусловно, обычные резиновые ремни, устанавливающиеся на привод генератора, применять нельзя. Они рассчитаны на более низкую нагрузку и будут быстро изнашиваться.

В качестве ремня выступает стальная лента со специальным покрытием, либо несколько этих лент со сложным сечением и нанизанными пластинами.

Такие свойства позволяют передавать толкающее усилие не только частью, которая обращена к ведущему валу (в противном случае такой ремень просто сложился бы).

В некоторых автомобилях применяется стальная цепь, смазывающаяся специальной жидкостью для уменьшения эффекта скольжения. Такая конструкция способна передавать большее усилие и рассчитана на высокие нагрузки, однако и стоимость ее немного выше.

Тороидный вариатор, устройство и принцип работы

Такой вариатор вместо шкивов и ремней оснащен роликами и колесами. Такая система немного другая, но, по сути, все ее элементы выполняют точно такие же функции, как и клиноременный тип вариатора, а также, дают один результат — постоянное изменение трансмиссии.

Работает тороидный вариатор по следующей схеме. Один диск соединяется с мотором, а второй — с валом кардана. Первым диском является ведущий вал, а другим — ведомый. Между дисками находятся ролики и колеса ( а не ремень ), передающие друг другу мощность.

Колеса вращаются вокруг двух валов — горизонтального и вертикального. В результате этого, колеса соприкасаются с дисками в разнообразных областях. При соприкасании колес возле центра с ведущим диском, они контактируют около обода с ведомым, это увеличивает крутящий момент и снижает скорость. Это и называют высокой передачей или овердрайвом.

Устройство вариатора на скутере

Вариатор – это современное устройство КПП, и его применение в различной технике с каждым днём набирает популярности. Механизм вариаторной коробки на скутерах очень прост: его разработчики основывались на действии центробежной силы, чем и добились легкости конструкции.

Составляющие вариатора

Скутер имеет небольшую массу и габариты (по сравнению с мотоциклами и авто), соответственно, и коробка переключения передач должна быть небольшой.

От автомобильного, вариатор скутера унаследовал:

два шкива – ведущий и ведомый (правда здесь они имеют клиновидную форму, и каждый состоит из двух половинок);
ремень (его форма – трапециевидная, в отличие от автомобильного).

Вот и всё наследие.

Положение клиновидных половинок (щёк) ведущего шкива регулируют ролики. Размыканием и смыканием щёк ведомого шкива занимается центральная пружина, соединённая со сцеплением.

Подробнее о принципе работы

Скутер пришёл в движение. Здесь стоит упомянуть ролики. Они находятся за внутренней щекой ведущего шкива. Когда увеличивается скорость вращения этого шкива, центробежная сила выталкивает ролики к внешнему радиусу, тем самым сжимая половинки ведущего шкива вместе. Ремень между этими половинками смещается наружу – увеличивается радиус его оборота на ведущих щеках.

Настройка вариатора на скутере

Регулировкой вариатора добиваются желаемой динамики скутера. Улучшить её можно с помощью замены как заводских роликов, так и пружины.

Работа роликов на вариаторе скутера зависит от их веса. Изготовитель подбирает оптимальный при сборе коробки. Но любители быстрой езды меняют их на более тяжёлые. С утяжелёнными роликами скутер с вариатором медленнее разгоняется на старте, зато после набора максимальных оборотов двигатель выдаёт скорость на 10-15 км/ч больше, чем с заводскими роликами.

Использование роликов меньшего веса приводит к обратному принципу: скутер стартует резко, но достичь максимальной скорости ему тяжело.

Изменение жёсткости пружины также влияет на скорость. Растянутая и слабая, она не сможет плотно прижимать щёки ведомого шкива. Это приведёт к работе ремня постоянно на меньшем радиусе, чем необходимо. Слишком жёсткая пружина, наоборот, не даст уменьшить этот радиус (соответственно увеличить обороты ведомого шкива) и развить максимальную скорость скутера.

Ремонт вариатора на скутере. Замена элементов

Изменение скорости разгона и появление посторонних шумов в вариаторе свидетельствуют о том, что какая-то деталь (или детали) изношена и требует замены.

Чтобы узнать причину неисправности, следует вариатор разобрать:

Снимаем крышку. Делаем это аккуратно, чтобы не повредить её. Как правило, крышка вариатора на скутерах имеет уплотнительную прокладку. Необходимо оценить её состояние и, при необходимости, поменять.
Чтобы снять ремень с вариатора, нужно убрать ведущий шкив. А добраться до него можно, только сняв стопорное кольцо, муфту и шестерню.
Когда ремень и половинки шкива готовы, снимаем и ролики.
Все элементы должны быть тщательно осмотрены и проверены. Исправные щёки имеют ровную поверхность без сколов и задиров. На ремне исключается присутствие каких-либо смазочных веществ. Если он выглядит потрёпанным, то пора его менять.
После выявления неисправностей собираем вариатор в обратной последовательности.

Существует два главных признака, по которым определяется качество работы вариатора: движение ремня и обороты двигателя. В исправном вариаторе ремень не проскальзывает в шкивах. Но, если мотор ревёт, а скутер не едет – это первый сигнал о том, что пора заглянуть внутрь устройства и изучить состояние ремня и пружины.

Рабочие обороты двигателя должны соответствовать оборотам его максимальной мощности. Если же этого не происходит – пора заняться настройкой работы вариатора.

Особенности управления коробкой вариатором

Когда автомобиль, оснащенный стандартной коробкой автомат, набирает скорость, приходится раскручивать обороты двигателя перед включением каждой передачи. Автомобиль с вариатором разгоняется при постоянных оборотах силового агрегата. На основании программы управления, выбранной водителем, вариатор самостоятельно изменяет передаточное число трансмиссии.

При подъемах на возвышенность, преодолениях преград или торможениях водитель нажимает на педаль газа, а вариатор автоматически снижает передачу. В это время диски шкивов синхронно передвигаются (сходятся/расходятся), занимают заданное положение, чтобы обеспечить требуемую величину момента кручения выходного вала вариатора.

При помощи электроники, коробка вариатор CVT может резко переключаться, например, перескакивая с виртуальной шестой на восьмую передачу. Или, по желанию водителя, можно постепенно переходить на следующий режим с имитацией последовательного переключения.

Где применяются вариаторы CVT

Благодаря простоте конструкции и комфортности управления, коробки передач вариаторного типа устанавливаются на автомобилях известных производителей: AUDI, INFINITY, NISSAN и др.

Вариаторы также нашли широкое применение в следующих механизмах и технических устройствах:

Сверлильные станки.
Тракторы и прочие сельхоз машины.
Мотороллеры.
Снегоходы.

Стоит ли покупать автомобиль с вариатором

Для принятия решения нужно обязательно проехать на таком автомобиле и почувствовать как он набирает скорость, как замедляется, какой шум двигателя при этом.

Если вам нравится расслабленная езда в спокойном стиле по относительно хорошим дорогам, то вариатор вполне оправдает ваши ожидания.

Если вы планируете часто ездить по бездорожью, любите наслаждаться быстрым разгоном и высокой скоростью, скорее всего лучше остановить свой выбор на «механике» или «автомате».

В пользу вариатора будет говорить нулевой или совсем небольшой (до 50 000 км) пробег автомобиля. Если автомобиль с большим пробегом, то у него могут иметься проблемы с вариатором, что потребует дорогого ремонта.

Вариации на ручку

Итак, с общими принципами изменения передаточного отношения все должно быть ясно, теперь самое время приступить к механизму этого изменения, то есть как заставить шкивы вариатора скутера сдвигаться и раздвигаться именно тогда, когда это требуется. Для этого сразу оговоримся, что в скутерном вариаторе принято выделять ведущий шкив (находится на коленвалу) и ведомый (находится на валу сцепления). В недрах ведущего шкива находятся специальные грузики цилиндрической формы (иногда также называемые роликами). Эти облитые пластиком металлические втулки помещены в специальные канавки, в которых они могут двигаться в радиальном направлении. Если перемещать грузики в ведущем шкиве от центра наружу, то они неизбежно будут сдвигать щеки шкива вместе. На самом деле, разумеется, движется лишь одна щека шкива вариатора, но это не принципиально. При вращении шкива грузики под действием центробежной силы стремятся наружу и, сдвигая щеки шкива, выталкивают наружу ремень. Чем быстрее вращается шкив, тем сильнее центробежная сила, действующая на грузики, и тем дальше наружу сжимающиеся щеки шкива вытолкнут ремень. Ведомый шкив не имеет грузиков, зато имеет большую пружину, которая постоянно стремится сжать его щеки вместе и вытолкнуть ремень наружу. Как и ведущий шкив, ведомый имеет лишь одну подвижную часть – внешнюю (именуемую в иностранной литературе torque driver). Именно торкдрайвер движется либо наружу, преодолевая сопротивление пружины и давая возможность ремню «провалиться» внутрь шкива, либо, наоборот, внутрь, ближе к зафиксированной части шкива. Таким образом,изменение рабочих радиусов шкивов вариатора скутера происходит всегда синхронно. Когда в ведущем шкиве ремень выходит наружу, то в ведомом, преодолевая сопротивление пружины, ремень, наоборот, продвигается внутрь, ближе к оси шкива вариатора.

Для более полного понимания процесса посмотрим,как ведет себя вариатор скутера при разных режимах работы двигателя. На холостом ходу частота вращения ведущего шкива вариатора минимальна. На грузики хоть и действует определенная центробежная сила, ее недостаточно, чтобы вывести ремень наружу. Ведь для этого требуется преодолеть сопротивление большой пружины ведомого шкива! Но вот газ открыт, обороты коленвала подскакивают, и теперь центробежной силы, действующей на грузики, уже достаточно, чтобы вытолкнуть ремень вариатора в ведущем шкиве чуть наружу.

Муфта ведущего шкива:

крышка;
направляющая пластина;
корпус муфты;
ролики.
центробежное сцепление

Когда газ закрывается во время движения, какое-то время происходит торможение скутера двигателем, пока не выключится центробежное сцепление. Как только оно выключается, под действием большой пружины ведомого шкива ремень принимает свое исходное положение, как при работе на холостом ходу скутера. Но как правило, сцепление скутера выключается только при почти полной остановке (10 – 25 км/ч).

Кстати, о сцеплении скутера. Устройство это, хоть и выполняет самостоятельные функции, очень тесно связано с самим вариатором скутера: при неправильной работе сцепления не будет правильно работать и вариатор, и наоборот. Скутерное центробежное сцепление – это почти всегда три колодки типа тормозных на барабанном тормозе, которые под действием центробежной силы выходят наружу и зацепляются с барабаном сцепления. Сам узел сцепления закреплен на ведомом шкиве вариатора и вращается, а вот барабан сцепления – на валу, который посредством несложного редуктора передает момент на заднее колесо. Таким образом, чтобы заставить скутер ехать,надо заставить крутиться барабан сцепления. Происходит это, как только ведомый шкив вариатора скутера наберет достаточную скорость вращения, чтобы центробежная сила стала достаточно велика, и колодки могли преодолеть силу упругости пружин сцепления, препятствующих их свободному движению наружу. Эти же пружинки и «выключат» сцепление, сжав колодки вместе, когда скорость вращения ведомого шкива упадет ниже критического для срабатывания сцепления уровня. Как видим, система проста. И действует практически безупречно, сводя управление силовым агрегатом к выкручиванию ручки «газа» (отсюда, кстати, пошло название одного популярного скутерного журнала: Twist’n’go – «Крути и езжай!»). Что не в последнюю очередь определило нынешнюю волну популярности скутеров.

На этом видео вариатор в действии. Показано как нельзя лучше.

Устройство и принцип работы

Основополагающими элементами считаются два шкива и соответственно ремень. Разрезанный ремень имеет трапециевидную форму. Название ремня (клиноременный) исходит от принципа его работы. Переход ремня на максимальный радиус подобный клину. Во время расхода шкивов, соответственно радиус становится меньшим, скутер теряет скорость.

Основным условием стабильной работы вариатора является его плотность на шкивах, отсутствие проскальзывания. Опытные пользователи данного рода техники утверждают, что 100%-го отсутствия проскальзывания не избежать. Но, необходимо максимально его минимизировать. В случае сильного проскальзывания, работа всей трансмиссии под угрозой. Поломок и замены деталей не избежать. К тому же, КПД значительно снижается. Ярким примером проскальзывания являются выбывшие обороты двигателя на самом старте (двигатель как бы работает, но движение техники не значительное).

Также проскальзывание ремня на прямую зависит от пружины шкива. Если она потеряла свою жесткость, необходимо ее заменить. Кроме этого, нестабильная, ухудшенная работа может быть из-за износа самого ремня.

Качественные ремни именитых от 6000 км.

Как ещё определить правильную работу вариатора? – во время начала движения обороты двигателя одинаковы до начала самого разгона. На максимальном отжиме ручки газа, обороты двигателя должны примерно соответствовать мощности двигателя. «Народные» мастера иногда проделывают некоторые «переделки», чтобы динамические качества скутера возросли. Также, чтобы ускорить скутер, есть вариант с полной заменой вариатора. К примеру, можно купить спортивный вариатор на скутер 50 или 150 кубов.

Технические характеристики вариатора Сафари

Технические данные агрегата довольно типичны для своего класса, хотя по сравнению со своими ближайшими конкурентами и разнятся:

Диаметр устройства, учитывая его специфику работы в паре с двигателем снегохода, составляет 210 мм. Для данного класса этот параметр является стандартным в пределах допуска в 10-20 мм. Благодаря таким размерам данная система оптимально устанавливается в штатное посадочное место снегоходов Буран и Тайга, а также в абсолютное большинство мотобуксировщиков.
Длина составляет 167 мм, что также обусловлено спецификой устройства. Именно на такую длину рассчитано штатное посадочное место снегоходов с небольшими допусками. Это означает, что при установке владельцу не придется вносить какие-либо изменения в конструкцию и прилагать дополнительные усилия.
Максимальная буксируемая масса составляет 150 кг. Для снегохода это означает перевозку водителя и пассажира, для буксировщика перевозку груза в 1-2 полных тележках. Однако на практике нередки случаи, когда вариатор выдерживает и большие нагрузки без вреда для своего состояния.
Масса устройства составляет 3,8 кг, что облегчает его установку или демонтаж в случае неисправности. Также благодаря габаритам и штатным размерам установки вариатора Сафари позволяет без труда проводить ремонтные работы по замене вышедших из строя частей, а также регулировке ремней и шкивов.

Как выжать максимум из скутера с помощью тюнинга?

Тюнинг скутеров – процесс довольно обширный, но состоит в основном из стайлинга (улучшения внешнего вида), тюнинга ходовой части (модификация ходовых качеств) и тюнинга двигателя. Последний пункт состоит из множества различных операций, которые направлены на повышение мощности двигателя, лучшей ее реализации и увеличения показателей разгона и максимальной скорости. Ниже будем рассматривать именно модификации движка и трансмиссии.

Сразу стоит отметить, что схема общая и подходит для итальянских, японских и китайских моделей. Тем, кто сомневается в качестве китайских скутеров, стоит напомнить, что уровень производства современных моделей из поднебесной вырос в разы, за последние 10 лет, а большая часть запчастей на рынке для всех моделей представлена именно от китайских производителей.

Способов ускорить свой скутер много и в первую очередь они зависят от текущего технического состояния агрегата. Возьмем, например старый скутер с неправильно настроенным вариатором, забитым воздушным фильтром, грязным карбюратором и рядом других проблем, которые возникают при неправильном обслуживании техники. Потенциал у такого двигателя большой, но реализовать его можно только после правильной настройки. После проведения тщательной очистки и корректировки всех систем, даже стандартные характеристики мотора покажутся значительным улучшением.

Снятие заводских ограничителей – очень популярный вид тюнинга и достаточно простой. Большая часть японской техники и ей подобной китайской, с завода идет со специальными ограничителями, не дающими движку работать в полную мощность. Благо, избавится от ограничений можно в любом гараже и любой тюнинг скутера своими руками начинается с ликвидации таких ограничителей.

Когда с детскими болезнями покончено, стоит обратить внимание на настоящий тюнинг, а именно – улучшение или модификация существующих узлов и агрегатов. Речь идет, конечно, о цилиндро-поршневой группе, карбюраторе, глушителе, вариаторе, воздушном фильтре и системе зажигания

На этом этапе степень вовлеченности в улучшения того или иного элемента зависит от бюджета. Если средства ограничены, то будем максимально выжимать из существующего набора, путем доработок описанных узлов.

В случае если на тюнинг есть определенный бюджет, можно пойти по пути замены деталей на специальные тюнинговые. Специальные детали, предназначенные для таких модификаций автоматически улучшают основные характеристики двигателя, плюс рассчитаны на более высокие нагрузки. С общей схемой улучшений разобрались, а ниже рассмотрим как происходит тюнинг, на примерах конкретных узлов.

Вывод

Бесступенчатая трансмиссия стала отличным решением для городского транспорта. Она обеспечивает высокую комфортность езды, они экономнее и быстрее «механики» и «автоматов». Кроме того, она делает транспорт более экологичным. Вместе с тем, вариаторы довольно прихотливы и неспособны передавать большей крутящий момент. Компания Ricardo решила эти проблемы своей трансмиссией DSG, которой оснащены некоторые Bugatti Veyron. Однако большинство мощный автомобилей и в будущем будут оснащаться роботизированными коробками передач, тем временем как эксперименты автоконцернов с вариаторами будут продолжаться.

#avtopro #авто #транспорт

Принцип работы вариатора и как его ремонтировать?

Подробнее о принципе работы

Чем вариатор отличается от «автомата»

Цилиндро-поршневая группа.

Как определить, какая КПП установлена в автомобиле

Какие ремни используются в клиноременных вариаторах?

Тороидный вариатор, устройство и принцип работы