Введение

Непрерывно изменяемая трансмиссия голландского автопроизводителя DAF

Variomatic — это непрерывно изменяемая трансмиссия (CVT) голландской компании DAF, первоначально разработанная Хабом ван Дорне. Это бесступенчатая, полностью автоматическая коробка передач, состоящая из V-образного приводного ремня и двух шкивов, каждый из которых состоит из двух конусов. Эффективный диаметр шкивов может изменяться, чтобы ремень располагался ближе к оси или к ободу, в зависимости от развода конусов. Шкивы синхронизированы таким образом, чтобы ремень всегда оставался под оптимальным натяжением.

История

Патент Фуайларона 1898 года. Чтобы решить сложную проблему в ткачестве, инженер разработал систему вариаторов, предотвращавшую обрыв нити при запуске ткацких станков. В 1904 году Fouillaron типа G tonneau был оснащен деревянным кузовом типа tonneau и одноцилиндровым двигателем De Dion мощностью 6 л.с., скорость автомобиля не превышала 25 км/ч. Это изобретение, которое он впоследствии усовершенствовал и адаптировал для станков, было приобретено голландским автопроизводителем DAF. Variomatic стал первым коммерчески успешным вариатором (CVT), в отличие от переключения между фиксированными передачами. Теоретически, он всегда обеспечивает оптимальный крутящий момент. DAF представил Variomatic в 1958 году, впервые внедрив автоматическую коробку передач в Нидерландах. Variomatic дебютировал на модели DAF 600.

Эффективность

Поскольку двигатель большую часть времени работает на самой экономичной скорости, расход топлива этого автомобиля был приемлемым, хотя эффективность любого механического вариатора составляет примерно 70% (ранее) и до 75% в настоящее время (Bosch).

Обратная сторона

Поскольку в системе нет отдельных передач, а лишь одна (постоянно переключающаяся) и отдельный "режим заднего хода" (в отличие от задней передачи), трансмиссия работает и в обратном направлении, что приводит к побочному эффекту – возможность двигаться задним ходом с той же скоростью, что и вперед. В результате, на бывшем ежегодном чемпионате мира по езде задним ходом в Нидерландах автомобили DAF пришлось выделить в отдельную категорию, поскольку ни одна другая машина не могла с ними конкурировать. Таким образом, эти очень дешевые и простые автомобили стали своего рода "формулой один" в этом соревновании.

VDT

Ручная коробка передач по-прежнему доминирует в Европе. Когда компания DAF была приобретена Volvo в 1974 году, патенты на Variomatic были переданы компании VDT (Van Doorne Transmissie), которая позднее, в 1995 году, была приобретена Bosch. VDT продолжила разработку бесступенчатой трансмиссии (CVT) и представила систему ременного привода в моделях Ford Fiesta и Fiat Uno.

Коэффициент передач

Последний привод имеет два шкива с подвижными коническими барабанами. Расстояние между барабанами регулируется вакуумом двигателя во впускном коллекторе и оборотами двигателя с помощью центробежных грузов внутри барабанов. Между двумя шкивами движется приводной ремень. В результате изменения расстояния между коническими барабанами на обоих шкивах изменяются их диаметры и, следовательно, передаточное число, причем изменение происходит непрерывно.

Дифференциальный

На DAF 600 55 каждое заднее колесо приводилось в движение индивидуально парой конических барабанов и приводным ремнем, создавая эффект дифференциала с ограниченным проскальзыванием: если одно из ведущих колес на скользкой дороге начинает буксовать, другое колесо все еще может передавать полный крутящий момент. Это обеспечивало необычайно хорошие тяговые характеристики, что также было причиной успехов автомобилей DAF в ралли. Отсутствие полноценного дифференциала имело и ряд недостатков. Хотя каждый ремень мог самостоятельно занимать оптимальное положение, позволяя колесам вращаться с разной скоростью, система реагировала медленно и требовала вращения шкивов для работы. Это приводило к быстрому износу шин и создавало нагрузку на другие компоненты трансмиссии. Часто ломались приводные валы. Управление на низкой скорости на обледенелой дороге было своеобразным, так как система стремилась толкать автомобиль вперед, несмотря на поворот рулевого колеса. Более поздние модели – 46, 66 и варианты Volvo – оснащались дифференциальной осью. Версия с дифференциалом была разработана Williams в 1993 году для болида Williams FW15C CVT Формулы-1, но была запрещена к использованию в гонках. В ходе испытаний возникли проблемы с выделением тепла.

Мотоциклы

Вариоматор также используется в современных мотороллерах. Он является стандартной частью всех распространенных скутеров с 1985 года, и несколько компаний, таких как Malossi, Polini, Doppler и Stage6, предлагают тюнинговые сцепления и вариоматоры для большинства популярных скутеров объемом 50, 70 и 125 куб. см.

Стальные ремни

Современный вариатор работает по тому же принципу разделенных шкивов, обеспечивающему бесконечное изменение передаточного числа. В отличие от резиновых ремней, которые изначально использовались компанией DAF, современная трансмиссия стала более долговечной благодаря применению стальных цепных ремней, которые приводятся в движение шкивами. Это усовершенствование было впервые реализовано компаниями Fiat, Ford и Van Doorne в Нидерландах в конце 1970-х годов. Коробка передач также управляется электроникой. Одна из версий, включающая переход от резиновых к стальным ремням, называлась Transmatic. Вариаторы доступны у таких марок, как Audi, Honda, BMW Mini и Subaru. Компания Tata Motors из Индии планировала использовать трансмиссию Variomatic в своей Nano стоимостью 2500 долларов. Nissan Primera предлагается с этой трансмиссией.