Новый адаптивный фрикционный вариатор для бесступенчатой трансмиссии автомобиля

В настоящее время перспективность использования вариаторов для бесступенчатой автоматической трансмиссии автомобиля не вызывает сомнений. Особенно большой экономический и экологический эффект ожидается от применения гибридных силовых агрегатов, где двигатель работает только на оптимальном режиме, а выработанная энергия, запасаемая в накопителе, расходуется на движение автомобиля. Наиболее подходящие к использованию на автомобиле накопители механической энергии – супермаховики, требуют именно механической бесступенчатой трансмиссии, то есть вариаторов. Вариаторный привод эффективен и тогда, когда источником первичной энергии на автомобиле являются аккумуляторы или топливные элементы.
Существующие трансмиссии автомобилей на основе фрикционных вариаторов автоматические, но эта автоматичность осуществляется при помощи соответствующих датчиков, электронных блоков управления и сервоприводов изменения передаточного отношения с соответствующими электро- или гидродвигателями и редукторами. Напомним, что большинство вариаторов для автомобильных трансмиссий имеют даже механизм нажима фрикционных тел, снабженный сервоприводом. В результате сервосистемы вариаторного привода автомобилей по объему, массе и стоимости соизмеримы с его силовой частью.
Отличительной особенностью нового вариатора, делающей трансмиссию с таким вариатором автоматической, является его адаптивность к нагрузке, причем регулируемая. Адаптивность является «врожденным» или органически присущим свойством конструкции нового вариатора, как это имеет место, например, в гидротрансформаторах, где при увеличении нагрузки (момента сопротивления) на выходном валу, частота вращения этого вала снижается. Но в каждом конкретном случае эта «мягкая» характеристика зависимости момента от частоты вращения определенная и конкретная. В новом же вариаторе «мягкость» по желанию оператора может изменяться. Используя пример с гидротрансформатором можно отметить, что имеются уникальные конструкции гидротрансформаторов с переменным объемом рабочей жидкости («заливные»). При малом объеме рабочей жидкости такой гидротрансформатор резко снижает частоту вращения турбинного колеса (выходного вала) при увеличении нагрузки на него; при заполнении полости жидкостью рабочая характеристика гидротрансформатора становится все более жесткой, достигая максимума при полном заполнении. При этом частота вращения входного вала (насосного колеса) подразумевается конкретной постоянной.