Что такое вариатор на машине и как работает клиноременный и тороидальный вариатор

Чтобы понять, что такое вариатор на машине, стоит вспомнить смысл использования в ней коробки передач как таковой. Её наличие в автомобиле вызвано необходимостью увеличивать или уменьшать количество оборотов, которое выдаёт двигатель. Это связано с тем, что двигатель на разных оборотах имеет разную мощность, крутящий момент и потребление топлива.

Как правило, сценарий движения автомобиля выглядит так: низкие обороты двигателя — автомобиль трогается — обороты растут — машина разгоняется — обороты упираются в потолок возможностей двигателя — КПП повышает передаточное число — обороты двигателя падают и начинают расти снова.

Таким образом, КПП имеет несколько низких и высоких передач, которые выбираются водителем или автоматикой, исходя из текущей дорожной ситуации. Но в конечном итоге значение имеет только диапазон передаточных чисел — разница между самой высокой и самой низкой передачей. И перемещаться по этому диапазону рывками, от передачи к передаче вовсе необязательно.

Как работает вариатор на машине

Механические или автоматические коробки передач на легковых машин имеют, как правило, 5-8 передач с фиксированным передаточным числом. Вариатор же имеет бесконечное количество передач, так что никаких переходов между ними не ощущается — передаточное число плавно нарастает и так же плавно снижается. Для такой бесступенчатой работы применяется одна из двух главных схем вариаторной передачи: клиноременная и тороидальная.

Клиноременный вариатор

Иллюстрация работы клиноременного вариатора

Оба шкива — ведущий и ведомый — состоят из двух половинок в виде усечённых конусов, которые направлены друг к другу усечёнными вершинами. Между половинками ведущего шкива зажимается ремень, что передаёт крутящий момент ведомому шкиву, половинки которого так же зажимают между собой ремень.

Чтобы повысить передачу, половинки ведущего шкива сходятся, ремень ползёт по наклонной стороне половинок вверх, в сторону края шкива. В результате, ремень обегает больший диаметр — передаточное число растёт. Для понижения передачи, половинки ведущего шкива расходятся, и ремень сползает ближе к центру шкива. Как правило, регулировать расхождение половин можно у обоих шкивов, поэтому диапазон передаточных чисел у вариатора очень широк.

Цепные вариаторы — подмножество клиноременного типа, только с металлической цепью вместо ремня. Цепь используется там, где нужно управлять большими мощностями, а также ради хорошей устойчивости к износу. Её КПД выше, чем у обычных ремней, благодаря лучшему сцеплению с поверхностями шкивов.

Тороидальный вариатор

Иллюстрация работы тороидального вариатора

На первый взгляд, устройство тороидального вариатора куда проще. Вместо двух шкивов, состоящих из двух половинок, здесь используются только два диска в форме верхней половинки юлы или волчка. Диски направлены друг на друга этими криволинейными поверхностями. Передача от ведущего диска к ведомому производится роликом, который касается криволинейных поверхностей своими краями.

Когда ролик наклоняется в одну сторону, место соприкосновения с диском передвигается ближе к краю — передаточное число растёт. При наклоне в противоположную сторону, место контакта сползает к центру диска, и передаточное число падает. Также ролик может передвигаться по высоте целиком.

Несмотря на относительную простоту устройства, сейчас тороидальные вариаторы редко применяются. Их производство очень требовательно к точности и прочности деталей, и поэтому ощутимо дороже. Чтобы тороидальный вариатор выдавал приемлемое КПД и работал долго без поломок, необходимо использовать специальные дорогостоящие масла.

Видео о вариаторе

Плюсы и минусы вариатора на машине

Вариаторная КПП в разрезе

Чем же отличается в лучшую сторону езда на машине с вариатором от езды на такой же машине, но с обычной «механикой» или АКПП?

• Машина ускоряется равномерно, без рывков, на одних и тех же оборотах двигателя, которые программа вариатора считает оптимальными.
• Скорость набирается ощутимо быстрее, так как отсутствуют колебания крутящего момента и затраты времени на переключение передач.
• Передаточное отношение мгновенно подстраивается под дорожную ситуацию, предотвращает от провалов мощности на подъёме или при обгоне.
• Точное, интеллектуальное управление передачей экономит топливо — расходуется ровно столько, сколько необходимо в текущих условиях.
• Мощность двигателя расходуется с максимальной отдачей, поэтому двигатель большую часть времени работает тише и спокойнее, что продлевает ресурс всей трансмиссии.
• Отсутствие резких скачков в работе двигателя снижает концентрацию вредных продуктов горения в выхлопных газах.
• Вариатору можно задать режим экономии топлива, максимальной мощности или скорости, который он будет выдерживать максимально эффективно.

К сожалению, вариаторы имеют и ряд недостатков, которыми объясняется такое нечастое их применение на машинах:

• Максимальная мощность двигателя, с которой смог работать серийный вариатор, составляет порядка 240 л.с. — это не очень много по нынешним меркам.
• Через каждые 100-200 тысяч километров пробега нужно менять недешёвый ремень или цепь, и в несколько раз чаще — специальную жидкость, которая дороже обычного масла.
• За уровнем жидкости в вариаторе нужно постоянно следить, не допуская снижения уровня, при этом нельзя заменять её на какую-то другую или смешивать.
• Ремонт вариатора в кустарных условиях — верный способ доломать его окончательно, ввиду очень сложной электронной начинки.
• Точность и эффективность работы вариатора зависит от исправности всех электронных систем машины, так как от них вариатор получает всю нужную информацию.
• Есть затруднения в буксировке машины с вариаторной коробкой передач, а также с реализацией заднего хода.

Сильные стороны вариаторов намного серьёзнее их слабостей, поэтому ведущие мировые автоконцерны непрестанно занимаются совершенствованием вариаторов, и стараются внедрить их в массовое использование. Судя по тому, что традиционные коробки передач движутся в сторону наращивания количества ступеней, вариаторы — конечный пункт эволюции автомобильных КПП.

В последние годы все больше автомобилей комплектуется вариаторными КПП. Эти агрегаты являются более дешевой альтернативой традиционных коробок передач гидромеханического типа (автоматических).

Может показаться удивительным, но история появления вариаторов насчитывает уже порядка 150 лет. Они были популярны в механизмах приводов швейных машин и использовались в промышленном оборудовании еще в ХIX веке. В дальнейшем вариаторы стали устанавливаться на мототехнику, а вот, что касается автомобильного транспорта, то здесь вариаторные коробки передач долгое время не приживались ввиду их невысокого ресурса, а также сложности управления при передаче значительного крутящего момента. Во второй половине ХХ века внедрением вариатора определенное время занимались специалисты компаний DAF и Volvo, однако решить проблему малого ресурса долгое время не удавалось. И только лишь после того, как усовершенствованием данного типа КПП вплотную занялись инженеры нескольких японских автопроизводителей, вариатор стал набирать популярность и массово устанавливаться на серийных автомобилях.

С технической точки зрения вариаторная коробка передач представляет собой трансмиссию бесступенчатого типа. Другое ее название – CVT (от англ. Continuously Variable Transmission). Благодаря особой конструкции и использованию внешнего управления переключение передач в вариаторе осуществляется плавно, с бесступенчатым изменением передаточного числа. Выбор оптимального передаточного соотношения происходит автоматически, посредством сопоставления внешней нагрузки с оборотами силового агрегата. Принцип функционирования вариатора позволяет задействовать мощность мотора машины с максимальной эффективностью.

Сегодня каждый автопроизводитель располагает собственными наработками в области инженерии трансмиссий, в том числе, вариаторов. Тем не менее, все существующие на сегодняшний день коробки передач CVT принято разделять на два типа: клиноременный и тороидальный.

Клиноременный вариатор состоит из двух шкивов и ремня с трапецеидальным сечением. Каждый из шкивов представляет собой два конических диска, благодаря которым появляется возможность менять диаметр и передаточное число исходя из скорости вращения мотора. Ряд производителей нередко вместо традиционного ремня применяют цепь, а некоторые компании изготавливают ремень из особых металлических пластин. Впрочем, на принцип работы вариатора с точки зрения способа передачи тяги эти особенности влияния не оказывают.

За работу дисков каждого шкива отвечает электронная система, состоящая из датчиков с сервоприводами и центрального блока управления. Общий принцип работы системы следующий. Обладая клиновидной формой, ремень вступает в контакт с каждым из шкивов только лишь боковыми поверхностями. Изнашиваясь со временем, ремень словно «впивается» в шкив, сохраняя тем самым необходимый уровень сцепления. Вращение коленчатого вала передается ведущему шкиву. Его конструкция такова, что в случае увеличения оборотов двигателя «щеки» дисков постепенно сжимаются, тем самым выталкивая ремень от центра к ободу. Одновременно с этим, «щеки» дисков ведомого шкива разжимаются, что утапливает ремень к центру. Таким образом, происходит изменение радиусов вращения, а, значит, и передаточных отношений в бесступенчатом режиме. По сути, при такой схеме можно получить сколь угодно много передаточных чисел, а не только какие-то фиксированные значения. С ростом оборотов мотора происходит постепенное сжимание ведущего шкива с одновременным разжиманием ведомого, что гарантирует сохранение натяжения ремня. Если водитель сбрасывает обороты мотора, отпуская педаль «газа», внутри вариатора происходит противоположный процесс.

Несколько иной принцип работы у коробки-вариатора тороидального типа. Она располагает парой колес со сферической рабочей поверхностью. Между этими колесами зажимается ролик. Как и шкивы ременного вариатора, колеса тороидального CVT разделяют на ведущее и ведомое. Передаточное число меняется в данном случае посредством силы трения, которая возникает между поверхностями колес и ролика.

Когда ролик меняет свое положение относительно поперечной плоскости, происходит изменение передаточного числа в ту или иную сторону. При горизонтальном положении ролика ведомое колесо будет вращаться со скоростью, равной скорости вращения ведущего колеса. Но стоит ролику повернуться, происходит немедленное изменение скорости вращения ведомого колеса относительно ведущего. Поскольку в пятне контакта ролика и поверхности колеса возникает довольно серьезное усилие, разработчики вариатора предусмотрели использование специальных устройств, способствующих преодолению притяжения ролика к поверхности колеса. К примеру, тороидальная система Extroid, применяемая на многих моделях автомобилей Nissan, оснащается специальным устройством, работающим под управлением электроники. Благодаря такому устройству прецизионный гидромеханизм меняет расположение узла с роликами на микроскопическую величину в вертикальной плоскости. Сдвиг, производимый относительно оси колес, провоцирует самостоятельный поворот ролика.

Ввиду нескольких очевидных преимуществ вариатора многие специалисты считают этот тип коробок передач более перспективным и удобным по сравнению с традиционными агрегатами гидромеханического типа. Однако окончательный ответ на вопрос, что лучше: вариатор или автомат, дать вряд ли получится. Это сравнение будет уместно только в случае сопоставления конкретных моделей трансмиссий определенных производителей. Тем не менее, какие-то общие моменты выделить можно.

Преимущества вариаторной коробки передач (CVT):

• автомобиль, оборудованный коробкой-вариатором гораздо плавнее в движении. Даже неопытный водитель будет чувствовать себя за рулем более уверенно, поскольку вариатор исключает рывки и дергания автомобиля. При разгоне машины, оборудованной данным типом трансмиссии, звук ее мотора напоминает ускорение электромобиля или работу электростеклоподъемников, а рост скорости сопровождается лишь небольшим повышением шума;
• благодаря конструктивныи особенностям вариатора оснащенный им автомобиль будет ощутимо резвее машины с аналогичным по мощности двигателем, но оборудованной традиционной коробкой-автоматом. Дело в том, что ступенчатый алгоритм переключения передач, даже в автоматическом режиме, потребует больше времени для смены передач;
• машина с вариатором не сможет скатиться под уклон и не заглохнет неожиданно на перекрестке. В любом случае автомобиль с вариатором начнет движение в соответствующем направлении;
• плавное увеличение скорости и постепенное торможение положительно сказываются на показателе топливной экономичности и экологичности силового агрегата;
• электронная система, управляющая работой вариатора, обеспечивает щадящий режим работы двигателя, что в свою очередь благоприятно значительно уменьшает интенсивность износа основных деталей мотора.

Однако, невзирая на неоспоримые преимущества, в ближайшее время вариаторные коробки передач вряд ли смогут полностью вытеснить гидромеханические «автоматы» ввиду наличия следующих недостатков:

• несмотря на надежность конструкции современных вариаторов, эти коробки по-прежнему не могут устанавливаться на машинах, оснащаемых моторами с максимальной мощностью более 200 лошадиных сил. Таким образом, большинству современных внедорожников и больших седанов данный вид трансмиссии «противопоказан». Это объясняется наличием у вариатора «слабых мест», каковыми являются ремень в клиноременном агрегате и ролик с колесами в тороидальных механизмах;
• трансмиссионная жидкость, заливаемая в коробку-вариатор, гораздо дороже аналогичного продукта, используемого для автоматических коробок передач. Кроме того, жидкость, предназначенную для определенной модели автомобиля, нельзя заменить аналогом;
• применение большого количества датчиков делает автомобиль чувствительным к внезапным перебоям в бортовой электронике. Исчезновение контакта или выход из строя какого-либо элемента нередко заканчиваются аварийной остановкой машины;
• неразвитость сети сервисного обслуживания коробок-вариаторов обусловила высокую стоимость их ремонта. Отсутствие квалифицированных кадров, а также дороговизна и редкость запчастей являются явным сдерживающим фактором.

Взвешивая все плюсы и минусы вариатора, стоит отметить, что данный тип трансмиссии является на сегодня самым передовым. Сравнительная простота конструкции, плавность хода автомобиля и лучшая динамика разгона при невысоком топливном расходе делают коробку передач CVT очень перспективным агрегатом. В то же время ряд конструктивных особенностей вкупе с ограниченным сроком службы отдельных узлов не позволяют вариатору стать безоговорочным лидером.

Двигатели внутреннего сгорания выдают максимальные показатели по крутящему моменту и мощности в довольно узких диапазонах по частоте вращения коленчатого вала. Передача и преобразование усилия происходит через механизмы трансмиссии, состоящей из сцепления, коробки переключения передач или вариатора и редуктора.

Вариатор позволяет плавно изменять крутящий момент

Изменения крутящего момента в этой цепочке происходит во втором звене и от его устройства во многом зависят динамические характеристики автомобиля.

Большая часть серийных автомобилей выпускается с механическими или автоматическими коробками передач. Вариаторы получили меньшее распространение, вместе с тем их доля постепенно увеличивается.

Каждое из названных устройств имеет свои сильные и слабые стороны, происходит постоянное совершенствование конструкций, увеличивается надежность, они становятся технологичнее.

Два принципиально разных устройства: вариатор или автомат, что лучше? Для ответа на этот вопрос следует изучить оба механизма их конструкции и особенности.

Сравнение автоматической КПП с вариатором наиболее корректно ввиду того, что управление обоими осуществляется электронными процессорами и практически без участия человека. Водитель фактически только задает режим, а далее все происходит без его вмешательства.

Само название вариатор произошло от латинского слова, означающего в переводе «изменитель». В среде специалистов этот механизм принято называть аббревиатурой CVT, что расшифровывается в английском языке как continuously variable transmission или по-русски «постоянно изменяющаяся трансмиссия». Другие наименования данного механизма: вариаторная коробка, АКПП вариатор или клиноременный вариатор.

Обозначений много, пусть и не все точные, но устройство и принцип действия конструкции при этом не меняется.

По сути, название клиноременный вариатор относится только к одному из видов, который впервые был применен на транспорте. Уже в 1910 году мотоцикл марки Zenith с трансмиссией Gradua-Gear такой конструкции участвовал в гонках и показал хорошие результаты.

После этого участие машин с вариаторами в соревнованиях было запрещено ввиду явного превосходства последних над традиционными коробками передач.

История данного типа трансмиссии в автомобилестроении начинается в 1928 году, когда британская Clyno Engineering Company впервые применила эту схему.

Следующей был голландский автопроизводитель, выпустивший легковую машину DAF 600, оснащенную клиноременным вариатором собственной конструкции Variomatic. Именно эта модель и является первой серийной моделью с данным типом трансмиссии.

На DAF 600 был использован вариатор Variomatic

В последующем вариатор клиноременного типа стал доминирующей, но отнюдь не единственной применяемой в автомобилестроении схемой. Ведущие мировые производители разработали собственные конструкции:

• Fiat устанавливали на свои машины Transmatic;
• Mercedes-Benz – Autotronic;
• Subaru – Lineartronic;
• Honda- Multimatic;
• Audi – Multitronic.

Компания Ford пошла еще дальше и запустила в производство два вариатора: Ecotronic и Durashift CVT, ее примеру последовали и японская Nissan с Xtronic и Hyper.

Перечень можно продолжать и дальше. О больших возможностях такой трансмиссии говорит и запрет на ее использование в гонках болидов Формула-1 просуществовавший вплоть до 1994 года.

Для ответа на этот вопрос необходимо разобраться в назначении и устройстве этого механизма.

Вариатор позволяет плавно изменять крутящий момент в заданном диапазоне регулирования, в этом состоит его главное отличие от коробки передач. КПП предполагает ступенчатые преобразования, которые происходят при разрыве потока мощности, что отрицательно сказывается на равномерности.

Видео поясняет что такое вариатор и как он работает:

Вариаторная коробка передач имеет довольно сложное устройство и состоит из следующих частей:

• Механизм, выполняющий функции сцепления, обеспечивающий трансмиссии состояние аналогичное нейтральной передаче КПП.
• Вариатор.
• Устройство для реверса, изменяющее направления вращения на противоположное.
• Процессор с исполнительным механизмом, управляющий работой вариатора.

В качестве устройства, передающего крутящий момент с силового агрегата на вариатор и разъединяющего поток мощности, используются такие виды автоматического сцепления:

• центробежное — типа Transmatic;
• электромагнитное — технология Hyper;
• мокрое многодисковое — модели Multitronic и Multimatic;
• гидротрансформаторы.

Последнее устройство наиболее популярное и используется подавляющим числом автопроизводителей. Данное устройство обеспечивает максимально плавную без рывков передачу усилия от двигателя, что способствует увеличению ресурса вариатора.

Управление работой всего комплекса механизмом осуществляется электронным блоком, в функции которого входит:

• Изменение соотношения между ведущим и ведомым валом вариатора в зависимости от режима работы силового агрегата.
• Управление механизмом сцепления.
• Обеспечение работы реверсного устройства и планетарного редуктора.

Действия водителя по управлению вариатором мало отличаются от аналогичных манипуляций с автоматической коробкой переключения передач. Он только выбирает режим — все остальное происходит без его участия.

Существует также возможность фиксации передаточного соотношения в вариаторе, что позволяет реализовать некоторые возможности, присущие традиционным коробкам передач. В силу сложившихся стереотипов большинство водителей не всегда способны правильно воспринимать разгон машины при постоянной частоте оборотов коленвала.

В автомобильной промышленности применяются два варианта механизмов, различающиеся по устройству. Речь идет о клиноременном и тороидном вариаторах, которые имеют разные конструкции.

Тороидный вариатор не имеет в своем составе ремня, промежуточными элементами являются ролики. Такая конструктивная схема используется реже, но в ней заложен большой потенциал.

Клиноременный

Этот вариант механизма получил наибольшее распространение у компаний, производящих автомобили.

Клиноременный вариатор состоит из одной (реже двух) передач. На двух валах: ведущем и ведомом установлены шкивы, через которые перекинуто кольцо клиновидного ремня. На первых порах при его изготовлении использовалась армированная резина, затем ей на смену пришли стальные конструкции.

Устройство клиноременного вариатора автомобиля

Ведомый и ведущий шкивы состоят из двух частей: конусов, стенки которых имеют наклон около 70 градусов к оси вала. Взаимное перемещение шкивов обеспечивает изменение радиусов и, как следствие, передаточного отношения вариатора.

Видео ролик, поясняющий процесс перемещения шкивов CVT:

Для создания управляющего усилия, направленного на смещение конусов друг к другу используются пружины, давление жидкости или центробежная сила.

Принцип работы клиноременного вариатора обеспечивает непрерывность передачи потока мощности и позволяет создать оптимальные условия для работы двигателя. Так, при наборе скорости или, напротив, сбросе силовой агрегат автомобиля получает возможность работать при постоянных оборотах. Тем самым достигается заметная экономия топлива, снижается его износ и как следствие увеличивается ресурс.

Наиболее уязвимой частью такого вариатора является клиноременная передача, узел подвергается значительным нагрузкам. В настоящее время используются стальные конструкции, состоящие из пакета лент, между собой они соединяются пластинами сложной формы.

Передача усилия в таком случае происходит по всей площади контакта боковой поверхности ремня со шкивом за счет возникающего трения.

Устройство ремня вариатора

В другом варианте применяется стальная цепь, а вариатор по аналогии получил наименование клиноцепного. Каждое звено данной конструкции в своем составе имеет несколько пластинок, объединенных цилиндрическими втулками-осями, обеспечивающими минимальный радиус изгиба.

Передача усилия происходит за счет контакта боковой части цепи с рабочими поверхностями конусовидных дисков.

Малая площадь соприкосновения вызывает значительные нагрузки на детали, для изготовления которых применяется высокопрочная сталь. Вариатор клиноцепного типа обладает наибольшим КПД среди аналогичных конструкций.

С другой стороны его цена выше, нежели у клиноременного механизма из-за применения более дорогостоящих материалов.

Стальная цепь для вариатора

Автомобильные вариаторы в силу особенностей своей конструкции не могут обеспечить вращения в обратном направлении и соответственно заднего хода. Для решения данной задачи трансмиссия снабжается дополнительным механизмом, в большинстве случаев – это шестеренчатый редуктор планетарного типа. По принципу действия он совпадает с аналогичным устройством АКПП.

Тороидный

Такой механизм получил меньшее распространение, в основном его разработкой занимается японская компания Nissan. Оригинальный агрегат получил наименование Extroid и устанавливается он на ряде моделей автомобилей.

В устройстве тороидного вариатора имеются два соосных диска: ведущий и ведомый. В сечении они имеют форму равнобедренного треугольника, боковые стороны которого являются частью окружности.

Устройство тороидного вариатора

Между рабочими дисками находятся два ролика плотно прижатых к ним своими боковыми поверхностями. Указанные элементы подвижны и могут изменять свое положение, синхронно раскачиваясь вокруг осей перпендикулярных к основному валу.

Передача усилия происходит через ролики за счет возникающей в зоне контакта силы трения. Изменение соотношения радиусов приводит к увеличению или уменьшению частоты вращения ведомого вала.

Компания Nissan спроектировала сдвоенную коробку, способную передавать усилие до 300 Нм. Это рекордный показатель для трансмиссий этого типа.

Вариатор с 1999 года устанавливается на ряд мощных заднеприводных моделей, выпускаемых для внутреннего рынка. Агрегат совмещен с планетарным понижающим редуктором, при больших скоростях передача крутящего момента происходит напрямую. В переднеприводных моделях коробка совмещается с дифференциалом и главной передачей.

Управление автомобилем, оснащенным данным видом трансмиссии, не представляет особой сложности. Последовательность действий водителя такая же, как и на автомобилях с автоматическими коробками переключения передач.

Вариатор управляется рычагом селектора, который имеет несколько основных положений. Они обозначены буквами латинского алфавита:

В некоторых продвинутых агрегатах имеется также и фиксированный режим, при котором передаточное соотношение остается неизменным. Он используется некоторыми водителями при разгоне из-за особенностей устойчивого стереотипа.

Вопрос «как пользоваться вариатором?» часто задается автолюбителями, впервые столкнувшимися с таким устройством. На деле все достаточно просто:

• Водитель запускает двигатель и выжимает педаль тормоза.
• На ручке селектора имеется кнопка блокиратора, которую необходимо утопить, и перевести рычаг в положение D.
• Плавно отпускаем педаль тормоза и нажимаем акселератор.
• Машина начинает движение и постепенно ускоряется, при этом обороты двигателя остаются неизменными.

В процессе движения водитель действует только педалями газа, ускоряя движение и тормоза, замедляя его. Никаких других манипуляций с вариатором в ходе поездки производить не нужно.

При кратковременных остановках достаточно просто выжать педаль тормоза. При более длительной стоянке с заведенным двигателем селектор переводится в положение паркинг.

Управление такой трансмиссией значительно проще, нежели механической коробкой передач.

Все изменения передаточного соотношения в вариаторе происходят автоматически под управлением электронного блока. Получить наглядный урок того, как пользоваться вариатором поможет видео ролик, приведенный в конце статьи.

Как показывает практика, быстрее осваиваются с вариатором водители, имеющие опыт управления автомобилями с АКПП и, как это ни странно, новички. Тем, кто ездил исключительно на машинах с механическими коробками, требуется некоторое время, чтобы отучиться от прежних привычек переключения передач.

Несмотря на сложность конструкции и дороговизну, данный тип трансмиссии получает все большее распространение. Как и любое другое устройство, вариатор имеет определенные плюсы и некоторые минусы.

Для более точной оценки механизма следует определиться с критериями, а лучше проанализировать достоинства и недостатки в сравнении с другими наиболее близкими по функциям механизмами.

Основные плюсы вариатора:

• Непрерывность потока мощности, передаваемого от двигателя на ведущие колеса.
• Плавное без толчков и рывков изменение передаточного соотношения.
• Возможность обеспечения оптимального режима работы двигателя.
• Низкий уровень шума от работающего механизма, слегка изменяющееся характерное жужжание.
• Уменьшение расхода топлива.
• Максимальная оптимизация нагрузок на силовой агрегат и другие элементы привода.

С другой стороны, вышеперечисленные достоинства достигаются за счет высокой сложности механизма и наличия целого ряда устройств, обеспечивающих его работу.

Это влечет за собой удорожание конструкции и увеличение эксплуатационных расходов. В вариаторы заливаются специальные трансмиссионные технические жидкости, которые обеспечивают охлаждение деталей и удаление продуктов износа из рабочей зоны.

При выборе автомобиля оцениваются его технические и эксплуатационные характеристики. Наиболее близкими по своим возможностям являются вариаторы и автоматические коробки переключения передач.

Автомат и вариатор в чем разница

Сравнивая эти типы трансмиссий, специалисты обращают внимание на целый ряд особенностей каждого из названных механизмов.

Выбирая между коробкой автоматом или вариатором, учитываются их плюсы и минусы.

АКПП – более распространенный вид трансмиссии с отлаженным сервисом и достаточно высокими параметрами.

Видео — сравнение разных видов трансмиссий:

Вариатор обеспечивает максимально благоприятные условия для работы двигателя и отличную динамику при разгоне. Не происходит переключения передач и разрыва потока мощности.

Общее потребление топлива при этом на 10 -15 % ниже, нежели у автомобиля равного по мощности с автоматической коробкой. В условиях постоянного роста цен на топливо, это обстоятельство становится достаточно весомым аргументом в пользу CVT.

Платой за это является высокая сложность агрегата и, как следствие, большие затраты на его техническое обслуживания. В нашей стране сервис для такого рода трансмиссий практически отсутствует, а цены на запасные части довольно высокие.

Отдельный разговор об эксплуатационных жидкостях, в агрегат заправляется от 8 до 10 литров специального и довольно дорогостоящего масла.

Выбирая между автомобилем с вариатором или автоматом, следует учитывать достоинства и особенности той и другой трансмиссии.

CVT имеет лучшие технические характеристики, нежели АКПП, а с другой стороны, регламентное обслуживание и ремонт его обходятся достаточно дорого. Вариатор имеет значительный потенциал для дальнейшего развития с учетом внедрения новых перспективных технологий.

Если заметили, что пинается АКПП, причины могут быть разные. Желательно выполнить диагностику.

Как расшифровать VIN код можно прочитать здесь. Расшифровка дает много информации об автомобиле.

Видео о различных видах трансмиссий (МКПП, АКПП, робот, вариатор), их плюсах и минусах:

Как быстро избавиться от царапин на машине

Защитить автомобиль от грязи поможет жидкое стекло

Надоело чистить салон своего авто? Это поможет >>>

Как защитить себя от слепящего солнца и фар за рулем?

У вариатора есть еще одно достоинство — только он позволяет наиболее полно использовать мощность двигателя. Двигатель работает при постоянных оборотах, поэтому загружается полностью.

Что такое вариатор в машине: плюсы и минусы. Что такое вариатор в машине плюсы и минусы

Большинство авто производителей внедряют в свои автомобили коробку передач – вариатор, давайте разберемся, почему им так важна коробка CVT и какие у нее достоинства и недостатки для конечного потребителя.

Еще не так давно про данную коробку мало кто знал и использовалась она на скутерах да снегоходах из за ремня который при больших нагрузках просто рвался или растягивался. На данный момент проблема частично решена, но сам вариатор все так же не любит быстрых разгонов. Новые технологии позволили увеличить прочность цепного ремня и всей коробки в целом. На данный момент все больше и больше автогигантов внедряют данную КПП в линейку своих автомобилей из-за ее неоспоримых достоинств по сравнению с обычными автоматами. На нашем сайте также доступна статья с отзывами реальных владельцев автомобилей с вариатором.

Плюсы вариатора

• Увеличенный ресурс мотора за счет плавного разгона (нет повышенной нагрузки при переключении на пониженную передачу)
• Один из лучших показателей расхода топлива за счет бесконечного количества передач
• Нет переключений передач – соответственно меньше потерь в разгонной динамике, отсутствие рывков, провалов, задержек при переключении, так как передач бесчисленное количество
• При динамичном разгоне (педаль в пол) вариатор поддерживает всегда максимальные обороты двигателя, соответственно на колесах всегда максимальная мощность мотора
• Отсутствие пробуксовки при езде по льду или влажном покрытии
• Лучшее сцепление с дорогой при динамичном разгоне
• Удобство управления автомобилем и комфорт при движении

Минусы вариатора

• Увеличенный расход на обслуживание ТО по сравнению с остальными коробками передач (более частая замена трансмиссионного масла)
• Данную коробку устанавливают на автомобили с максимальной мощностью до 220 сил (коробка не любит большие нагрузки на трансмиссию)
• CVT не любит динамичной езды и «игры в шашки»
• Ремонт этой коробки обойдется вам дороже ремонта традиционного автомата, как правило, требует обслуживания у официального дилера

Надеюсь, что данная статья о плюсах и минусах вариатора смогла вам помочь при выборе трансмиссии.

Что такое вариатор в машине: плюсы и минусы

Совсем недавно бесступенчатая коробка передач считалась чем-то диковинным, а сейчас ее устанавливают во многих современных моделях автомобилей. Все чаще вариатор присутствует в модельном ряде таких гигантов автопрома с мировым именем как Ауди, Ниссан, Тойота, Хонда, Мицубиси и многих других. Придумано это устройство было очень давно, но до сих пор никому не удалось доработать его полностью. Однозначно оценить работу данной АКПП нельзя, так как, по мнению пользователей, она имеет как плюсы, так и минусы. Давайте подробней рассмотрим, что же из себя представляет вариатор, а также его положительные и отрицательные стороны в работе.

Как устроен вариатор

Внешне автомобиль с вариатором ничем не отличается от автомобиля с обычной автоматической коробки передач. Ведь и у классической коробки передач, и у вариатора рычаги одинаковы, более того, и режимы трансмиссии абсолютно идентичны. А вот принципы работы различны, вариатор не имеет четко установленного количества передач, их множество и они постоянно варьируются. Именно отсюда и происходит само название данного устройства. Благодаря этому при трогании с места и при перестройке механизма с одних оборотов на другие не присутствуют толчки и дерганья машины. В процессе того, как автомобиль разгоняется и замедляется, вариатор плавно меняет передаточное чисто оборотов.

Как работает вариатор

Стандартная коробка с передачами работает за счет шестеренок, которые изменяют и передают движения от двигателя к колесам. Из-за этого при переключении передачи водитель авто отчетливо чувствует толчки. Особенно это заметно при сильном ускорении. Вариатор же не имеет четко установленного количества передач, а значит и принцип работы у него другой. Самым распространенным является вид, работающий на системе шкивов, такое устройство имеет великое множество передач.

Если брать в общем, то любой вариатор работает по принципу рычагов. Для того чтоб лучше понять как это происходит, давайте представим себе два вала с конусообразными наконечниками, имеющие разное направление. Дальше валы соединяем ремнем или цепью, и поместим их так, чтобы была возможность их перемещения по оси, а связующий ремень должен оставаться в одной плоскости. Получившуюся конструкцию вполне можно считать простейшим вариатором, при этом один будет ведущим, а второй ведомым.

Смещая ведомый вал чуть назад, можно добиться уменьшения изгиба соединительного ремня благодаря наконечнику конусообразной формы, если же сместить ведущий, то наоборот только увеличим его, но уже вокруг другого вала. Проделав эти не сложные эксперименты, мы увидим, что при таком стечении обстоятельств ведущему валу нужно сделать всего два оборота, чтоб ведомый сделал десять. Из этого следует, что машина будет ехать достаточно быстро при одинаковом числе оборотов.

Если же сместить их вперед, то ведущий прокрутится десять раз, а ведомый только два. Это позволит транспортному средству преодолеть более сложные нагрузки.

Работа вариатора практически невозможна без бортового компьютера, который будет регулировать перемещения шкивов при изменении нагрузок на двигатель.

Основные составляющие вариатора

Вариатор состоит из множества различных датчиков, важнейшими его комплектующими являются:

1. Суперпрочный ремень или цепь с высокими показателями мощности.
2. Два конусообразных шкива на ведущем валу, обращенных друг к другу.
3. Два конусообразных шкива на ведомом валу, обращенных друг к другу.

Бесступенчатость делает вариатор идеальным вариантом АКПП.

Плюсы и минусы вариатора

Растущая популярность вариаторов объясняется очень легко, лишь они имеют ряд таких преимуществ:

• полное отсутствие рывков при переключении передач, очень плавная езда;
• почти полное отсутствие замедления, даже при поднятии на возвышенность;
• у вариатора динамические показатели лучше, чем у классической коробки передач;
• значительно меньшее количество вредных выбросов;
• вариатор значительно легче, чем АКПП;
• экономия топлива.

Минусами этого устройства являются:

• быстрая изнашиваемость ремня, его обычно меняют каждые 50-60 тысяч км;
• вариатор не следует использовать в тяжелых дорожных условиях, его конструкция может просто не выдержать;
• достаточно малый срок службы, обусловленный особенностями конструкции;
• большинство сервисных центров отказываются от ремонта вариаторов, а сразу же предлагают его заменить;
• эффект «задумчивости» при переключении передач, который длиться 1-2 секунды.

На вопрос, что лучше вариатор или обычная АКПП нельзя ответить однозначно. У каждого варианта свои достоинства и недостатки.

Коробка Вариатор Плюсы И Минусы. Основные Автотемы. 1km-auto

Вариатор как особый вид АКПП

Вариативная или бесступенчатая автоматическая коробка передач, еще недавно считавшаяся диковинкой, все чаще предлагается в современных модификациях моделей. Так, установка вариатора часто присутствует в новых автомобилях Ауди, Ниссан, Тойота, Хонда, Митсубиси и других ведущих автомобильных марок мира. Давайте рассмотрим, чем же хорош вариатор, каков принцип работы данного вида АКПП и каковы плюсы и минусы в сравнении с классическим автоматом.

Даже не будучи владельцем авто с вариативной коробкой, многие просматривая автомобильные издания или таблицы, в которых собраны технические характеристики, наверняка встречали слово вариатор. К автоматическим коробкам переключения передач все уже привыкли, а к механическим тем более. Вариатор же оказывается на слуху у большинства обывателей реже. Хотя он не является какой-то новой разработкой современных автокомпаний, а изобретен был еще несколько веков назад.

Самый первый вариатор придумал не кто иной, как Леонардо да Винчи в 1490 году, а патент на данный агрегат был выдан во второй половине ХIХ века. Стоит заметить, что способный ездить автомобиль с такой трансмиссией впервые появился только через пятьсот лет после ее изобретения – в 50-х годах ХХ века. Вариатор устанавливали на легковые машины марки DAF (тогда этот производитель еще занимался выпуском легковушек наряду с грузовиками). Впоследствии чем-то подобным оснащали и некоторые модели автомобилей Volvo, но широкого распространения такой вид АКПП не получил, в отличие от настоящего времени.

Устройство вариатора

Вариатор, или по-английски continuously variable transmission (CVT), внешне представляет собой ту же автоматическую коробку передач. С виду невозможно определить, что в машине установлен именно он, ведь рычаг его ничем не отличается от рычага обычной классической АКПП, даже режимы трансмиссии те же: P, R, N, D. Однако принцип работы вариатора совершенно другой, в нем нет привычного, фиксированного количества передач, таких как 1-я, 2-я и так далее. Передач в вариаторе огромное множество, они постоянно варьируются, отсюда и название самого устройства. Именно поэтому нет никаких толчков ни при трогании автомобиля с места, ни при переходах с одних оборотов на другие. Вариатор в процессе езды машины, по мере ее разгона и замедления, плавно и аккуратно меняет передаточное число.

Принцип работы вариатора

Среди вариаторов есть много типов, в зависимости от устройства. Это и цепные, клиноременные и тороидальные, но встречаются и другие виды привода. Самый распространенный среди них тип вариатора — клиноременный со шкивами переменного диаметра, о котором и пойдет речь далее.

Чтобы было немного понятнее, как устроен такой вариатор, можно представить себе две одинаковые трубки, расположенные параллельно и недалеко друг от друга. Если стянуть их резинкой и начать крутить одну из них, то сразу будет раскручиваться и другая, причем скорость их будет одинаковая. Однако если трубки будут разного диаметра, то соотношение скоростей будет совсем другое – более широкая трубка будет крутиться медленнее.

Принцип работы вариатора такой же, только диаметр таких вот цилиндров у него постоянно изменяется. Он состоит из двух шкивов, каждый из которых представляет собой пару конусов, расположенных вершинами друг к другу. Между этими шкивами зажат специальный клиновый ремень.

Каждая пара конусов, двигаясь в направлении друг к другу и обратно, изменяет рабочий диаметр шкивов. Когда конусы будут раздвигаться, ремень, обращенный к ним ребрами, будет проваливаться в середину шкива и огибать его по меньшему радиусу. При движении конусов друг к другу радиус получится, наоборот, больший.

Управляет шкивами обычно гидравлическая система, которая строго синхронизирует сближение конусов одного шкива и расхождение конусов другого. Один из шкивов расположен на ведущем валу, идущем от двигателя, а второй – на ведомом, идущем к колесам. Благодаря этому возможно наладить изменение передаточного отношения в очень широком диапазоне.

Для обеспечения возможности совершения автомобилем заднего хода в коробке-вариаторе предусмотрен специальный узел, который меняет направление вращения выходного вала. Этим узлом может являться, например, планетарная передача.

Ремень вариатора

Особого внимания требует вопрос о том, какой же ремень используется в вариаторе. Потому что обычный текстильный прорезиненный ремень, используемый для привода генератора или кондиционера и прочем подобном оборудовании, здесь не подойдет, так как его ресурс будет очень маленьким — он скоро износится. Клиноременные вариаторы имеют ремни с весьма сложным строением.

В качестве ремня может быть использована лента из стали со специальным покрытием либо совокупность стальных лент (тросов) со сложным сечением, с нанизанным на них множеством тонких стальных пластинок в форме трапеции. Края этих пластинок соприкасаются со шкивами. Стоит отметить, что именно такое устройство позволяет ремню иметь толкающие свойства, способность передавать мощность не только той своей частью, которая бежит к ведущему валу, но и обратной. В этой ситуации обычный ремень просто бы сложился, попытавшись передать сжимающее усилие, а стальной, наоборот, становится более жестким.

Также выступать в роли ремня вариатора может и широкая стальная цепь из пластин, своими краями контактирующая с конусами шкивов. Такой ремень, в частности, используется в вариаторах, устанавливаемых на автомобили Audi.

Смазка цепи осуществляется особой жидкостью, которая способна изменять свое фазовое состояние при сильном давлении на нее в месте, где она соприкасается со шкивом. Поэтому цепь способна передавать довольно большое усилие, почти не проскальзывая, хоть площадь контакта совсем небольшая.

Чем хорош вариатор

В зависимости от того, какая программа выбрана, вариатор будет самостоятельно менять при разгоне передаточное число. При езде на автомобиле с обычной коробкой осуществляется постепенное переключение передач и увеличение оборотов двигателя. А автомобиль с вариатором набирает скорость на неизменных оборотах, соответствующих максимальной величине крутящего момента. Изменяется при этом передаточное отношение.

Тем, кто пересядет с машины, работающей с привычной коробкой передач, на авто с вариатором, будет наверняка некомфортно набирать разгон. Ведь, после нажатия водителем педели газа двигатель выходит сразу на высокие обороты, и в течение всего набора скорости продолжает оставаться на них, при этом двигатель работает на высоких оборотах, издавая довольно ощутимый рев. Зато темп разгона у таких автомобилей выше, чем у машин с традиционной АКПП, и это можно отнести в плюсы вариатора.

Иногда настройки вариатора делают такими, что разгон с его помощью по ощущениям напоминает разгон с ростом оборотов двигателя. Конечно, когда автомобиль двигается в гору или замедляется, вариатор не останется на высокой передаче, даже если нажимать педаль газа. Его шкивы просто передвинутся назад для повышения выходного крутящего момента.

На некоторых машинах существует возможность устанавливать режим с определенным количеством так называемых «виртуальных» передач, между которыми вариатор будет переключаться подобно классической АКПП. В таком случае можно переключать эти установленные передачи даже самостоятельно, как на коробке-автомат с наличием ручного последовательного режима.

Минусы вариатора

Несмотря на такое большое количество достоинств, вариатор не лишен и недостатков. Одна из проблем – неспособность работать с более современными мощными двигателями, поэтому вариаторы и начали распространяться преимущественно в автомобилях компактного и среднего класса.

Однако нельзя не отметить, что создаются и такие вариаторы, которые способны на большее. Например, клиноременный вариатор с цепью Multitronic успешно работает на Audi A4 2.0 TFSI, мощность двигателя которого составляет 200 лс. А внедорожник Nissan Murano с двигателем V6 на 3,5 литра, развивающим 234 лс, оснащается клиноременным вариатором X-Tronic. Это чуть ли не самая крупная и тяжеловесная модель, на которую устанавливается вариатор. И при современном развитии технологий это, скорее всего, еще не предел.

Еще одним недостатком вариаторов является их дорогостоящее обслуживание и ремонт, а также потребность в специальной трансмиссионной жидкости, которая тоже обходится недешево. Для работающего на ремне вариатора замена ремня требуется каждые 100-150 тысяч км пробега. Замена масла на вариаторе может производиться чуть реже, чем в коробках-автомат (раз в 40-50 тысяч км), но и стоит оно гораздо дороже.

Несмотря на указанные минусы, вариаторы все-таки приобретают все большую популярность, причем стоимость их ниже, чем хороших автоматических коробок.

Благодаря тому, что в вариаторе число передач не ограничено, двигатель получает возможность работать на самых благоприятных для него режимах, будь то необходимость сильного и резкого разгона или неспешность при спокойном движении. Поэтому модели, оснащенные бесступенчатыми автоматическими коробками передач, считаются высокоэкономичными и в то же время обладающими высокой динамикой.

Стоит также отметить, что в последние годы идет тенденция к увеличению количества передач в коробках-автомат. Новейшие модели автоматических трансмиссий для легковых автомобилей насчитывают уже 8 и даже 9 ступеней. Такие меры принимаются как раз для достижения максимально возможной топливной выгоды и динамики разгона. Не исключено, что в ближайшем будущем начнут появляться АКПП с десятью, а то и с двенадцатью ступенями. Но все же вариаторы уже давно занимают то место в автомобильном мире, куда обычным автоматическим коробкам передач с их планетарными передачами-переключателями не добраться никогда. Потому что количество передач, имеющихся у вариатора, сосчитать просто невозможно.

Плюсы и минусы авто на вариаторе, неисправности вариатора

О такой трансмиссии в автомобиле, как вариатор ходит много противоречивых слухов и отзывов. Давайте рассмотрим основные принципы, плюсы и минусы выбора автомобиля, имеющих коробку – вариатор. Вариаторная коробка передач обеспечивает плавное переключение скоростей, при наборе скорости вы не будете ощущать толчков или рывков, как на автомате, то есть ускорение машины будет происходить равномерно.

1. Плюсы вариаторов
2. Минусы вариаторов
3. Признаки неисправности вариатора

Плюсы вариаторов

Плюсы вариаторной трансмиссии в том, что она обеспечивает меньший расход топлива, разгон автомобиля происходит быстрее, чем у машины на автоматической коробке. Ехать на таком авто более комфортнее за счет исключения толчков при разгоне.

Минусы вариаторов

Но так же у вариаторов есть и недостатки – это недешевое обслуживание (масло в вариаторе нужно менять каждые 20000-30000 км пробега). На вариаторной коробке нежелательно допускать пробуксовку и буксировать другие транспортные средства, иначе вариатор может просто выйти из строя, а его замена будет стоить очень дорого. Чтобы определить исправность вариатора в автомобиле, достаточно проехать несколько километров.

Признаки неисправности вариатора

Самый первый признак неисправности вариатора – плавание оборотов при разгоне. Нажимая на педаль подачи топлива, обороты должны плавно подниматься, а при отпускании газа – плавно опускаться. Если при наборе скорости обороты резко подпрыгивают, а потом резко опускаются, хотя педаль газа была нажата, то, скорее всего, вариатор доживает последние дни. При скорости 60 – 80 км в час на ровной дороге обороты на тахометре не должны превышать 2000 – 2500. Также при разгоне не должно быть сильных толчков, рывков и вибрации. Удачи на дорогах!

Вариатор, робот или АКПП: плюсы и минусы всех видов автоматов

Покупая новую или б/у машину, украинский автомобилист неизбежно сталкивается с вопросом выбора типа автоматической КПП. Сегодня их становится все больше, и АвтоПортал решил рассказать о всех видах автоматов.

В Европе углубляться в особенности конструкции автомобиля не принято – там больше обращают внимание на экономию топлива, которую дает та или иная КПП. В Украине же при выборе автоматических КПП первым делом задумываются о надежности и долговечности. В особенности это касается б/у авто.

В этом материале мы буквально на пальцах расскажем о конструктивных особенностях автоматических коробок передач и приведем плюсы и минусы разных АКП.

Гидротрансформаторная (классическая) АКП

Такой тип автоматической трансмиссии отнюдь не прост, а придумали его гораздо позже, чем вариатор и робот. Правда, адаптировать его к автомобилю удалось раньше всего. Прогресс двух других тормозило отсутствие надежного способа управления процессом передачи энергии, другими словами – несовершенство электроники.

На современных машинах гидротрансформатор служит лишь для того, чтобы плавно трогаться

Первые серийные образцы гидротрансформаторных трансмиссий появились в начале 40-х годов. Американцы впервые применили автоматические коробки передач Hydramatuc в автомобилях Oldsmobile. Первые АКП имели всего 3 передачи, а при огромном литраже американских моторов и очень дешевом топливе этих трех ступеней вполне хватало. Надо заметить, что одна передача была задней и трансмиссия, по сути, была двухступенчатой.

Но, низкое КПД устройства, неважная динамика разгона и прочие минусы заставили совершенствовать АКП и позже передач стало больше. Гидротрансформатор же остался в роли сцепления, плавно передавая крутящий момент от двигателя к трансмиссии. Такая схема классической АКП применяется и поныне, пройдя сложный путь эволюции и получив электронное управление процессами.

С основным минусом классических АКП – низким КПД, а, следовательно, и повышенным расходом топлива — тоже научились бороться. На современных машинах гидротрансформатор служит лишь для того, чтобы плавно трогаться, а дальше передача жестко блокируется электроникой, предотвращая ненужные потери энергии.

Помогает электроника и при переключениях. Современный автомат момент переключения выбирает точнее, учитывая загрузку автомобиля, стиль езды и даже рельеф местности (во многих АКП есть датчик уклона).

С развитием компьютерных технологий появилась возможность выбирать алгоритм работы АКП: экономичный, спортивный, ручной, зимний В современных гидравлических АКП стало гораздо больше ступеней, а сами коробки стали меньше и легче. Классические АКП по-прежнему незаменимы на больших и мощных автомобилях. Но и малолитражных они тоже устанавливаются. Главным образом, на недорогих моделях, которые агрегатируют почти древними 4-ступенчатыми АКПП. Примерами служат новые Lada Granta и Nissan Almera.

Коробка вариатор плюсы и минусы, отзывы

Преимущества коробки вариатор:

• Вариатор, как передаточный механизм, предназначенный для соединения колес транспортного средства и двигателя, дает возможность владельцу машины плавно менять скорость обращения непосредственно на ведущие диски.
• Возможность использования механизма с удачной результативностью при плохих погодных условиях, таких как снегопады. Ведь транспортное средство с наличием данной системы будет двигаться достаточно плавно, а само движение при этом будет напоминать разгон электродвигателя с огромнейшей мощностью.
• Быстрый разгон автомобиля, в связи с наличием в нем такой коробки вариатора.
• Транспортное средство с вариатором никогда не заглохнет на светофоре, не скатится с горки в период подъема, а старт движения происходит плавно почти при любых обстоятельствах.
• Нет нагрузки на остальные элементы трансмиссии.

Недостатки коробки вариатор:

Таким образом, хоть коробка передач вариатор и обладает некоторыми недостатками, но все равно, по мнению большинства специалистов в скорости она займет все- таки свое заслуженное лидирующее место. Вполне возможно, что в ближайшее время такие системы действительно смогут вытеснить с автомобильного рынка коробки передач автоматического и механического типа. Необходимо лишь время для устранения определенных недостатков таких систем.

Источники: http://povozcar.ru/cvt-transmission.html, http://petrushki.net/foto/avto-moto/603-plyusy-i-minusy-avto-na-variatore-neispravnosti-variatora.html, http://autoportal.ua/articles/kaketorabotaet/26209.html, http://estplusi.ru/kategorii/avto-i-tekhnika/item/68-korobka-variator-plyusy-i-minusy.html

Комментариев пока нет!

в чем плюсы и минусы ?

Вариатор, как одна из разновидностей механической трансмиссии, начал широко применяться на легковых автомобилях только в конце 1990-х – начале 2000-х годов. Причина такого позднего появления вариатора – в несовершенстве его конструкции, конкретнее – в ненадежности ремня, при помощи которого переключались передачи. При больших нагрузках такой ремень часто рвался, и КПП выходила из строя. Поэтому первое время такой тип трансмиссии в основном использовался на мопедах. Когда В 1986 году на смену ремню пришел цепной привод, эта проблема была решена, и вариатор начали устанавливать на легковые автомобили с двигателями большой мощности. Впрочем, ременная передача до сих пор используется на вариаторах, которые устанавливаются на автомобили с малым объемом двигателя и небольшой мощностью.

Очевидных и существенных плюсов у вариатора несколько. Первый – плавное переключение передач без рывков при разгоне и торможении, чем не может похвастаться даже самая совершенная автоматическая трансмиссия, не говоря уже о механических коробках передач. Второй – отменная динамика на длинных отрезках пути. Третий – экономия топлива за счет малых потерь при переключении передач. Четвертый – колеса авто на вариаторе практически не буксуют на гололеде, а это очень важный аспект активной безопасности автомобиля.

Минусы у вариатора тоже есть. Первый – слабая динамика при разгоне до выхода на рабочие обороты. Второй – дорогое трансмиссионное масло, выпускаемое специально для таких типов трансмиссий. Третье – дорогое обслуживание и ремонт вариатора. Четвертый – подверженность привода этой трансмиссии большим нагрузкам при высоком крутящем моменте двигателя. Пятый – владелец автомобиля на вариаторе не сможет применять спортивные приемы вождения, так как электронный блок управления вариатором ограничивает подобные операции.

что это такое, типы КПП и общие сведения, надежность коробки передач, видео о достоинствах и недостатках

Вариаторная КПП — особый вид трансмиссии, которым стали оснащаться импортные автомобили не так давно. Из этой статьи вы сможете узнать, какие имеет вариатор плюсы и минусы и что может сломаться в агрегате. А также о правилах эксплуатации и обслуживания автомобилей с такими КПП.

Устройство и принцип работы вариатора

Сначала предлагаем узнать, что такое коробка передач вариатор в машине и как понять принцип ее работы. CVT — это бесступенчатая коробка передач, которая визуально напоминает обычную АКПП, по одному внешнему виду различить эти типы невозможно.

Схема устройства КПП в разрезе

Основные составляющие компоненты агрегата:

1. Шкивы КПП. Обычно в коробках передач CVT используется два шкива — ведущий и ведомый. Первый соединяется с силовым агрегатом, передающим крутящий момент на трансмиссию. Второй предназначен для передачи этого момента на ведущие колеса. Конструктивно шкивы состоят из двух конусов, которые монтируются так, что направлены острыми сторонами друг к другу. Во время работы КПП половинки шкивов сдвигаются и раздвигаются посредством использования привода. Между собой эти элементы соединяются при помощи клиновидного ремешка.
2. Ремень. Обычно он выполнен в виде стальной ленты, на которую монтируются трапециевидные пластины из металла. В коробках передач CVT Ауди вместо ремешка используется цепь.
3. Сервоприводы. Система этих устройств используется для сдвигания, а также раздвигания конусов шкивов. Она управляется центральным процессором, а положение конусных элементов определяется частотой оборотов мотора и скоростью, с которой передвигается машина.
4. Управляющий модуль или автоматика. Это устройство предназначено для контроля работоспособности всех систем CVT. Управляющий модуль выполняет функцию определения положения конусов в определенный момент времени. Также автоматика используется для разъединения и соединения коленчатого вала и ведущего шкива.
5. Устройство для соединения коленчатого вала и шкива. Такие системы могут быть разными, все зависит от производителя авто. Часто в вариаторных автоматах используются центробежные или электромагнитные сцепления. Производители машин могут оснащать транспортные средства гидротрансформаторными устройствами либо многодисковыми сцеплениями.

Что касается принципа действия, то он заключается в одновременном изменении диаметров шкивов. Их размеры меняются в соответствии с режимом функционирования силового агрегата. Когда транспортное средство начинает движение, диаметр ведущего шкива минимальный, поскольку конические диски полностью разъединены. А размер ведомого шкива наибольший, поскольку конические элементы сжаты. Когда увеличивается количество оборотов мотора машины, диаметр ведущего шкива начинает возрастать, а ведомого — снижаться, что приводит к изменению передаточного числа. При увеличении скорости машины трансмиссия автоматически поддерживает необходимое количество оборотов ДВС, что позволяет агрегату реализовать максимальную мощность и обеспечить хорошую динамику транспортного средства в целом.

Схема изменения размеров валов

Ремень вариатора

В зависимости от разновидности агрегата, виды ремешков могут быть разными. Чем плох текстильный ремень для вариатора, так это тем, что его срок службы слишком низкий для работы в таких условиях. Обычные ремешки быстро изнашиваются и обрываются, поэтому разработчики вариаторной коробки передач использовали специальные изделия со сложной структурой.

Вместо ремня может использоваться стальная лента, оснащенная специальным покрытием. Либо же это может быть совокупность лент со сложной структурой и наличием множества металлических элементов в виде трапеции. Края трапециевидных деталей соприкасаются со шкивами, что позволяет обеспечить хорошие толкающие характеристики и возможность передачи мощности. При работе в таких условиях обычный ремешок уже износился бы и порвался, а металлическая лента, напротив, становится жесткой.

Вместо ремешка может использоваться стальная цепь, состоящая из множества звеньев. Края этой цепи соприкасаются с конусными элементами. Для обеспечения нормальной работы цепь должна смазываться специальным средством. Такая жидкость позволяет менять фазовое состояние при высоком давлении в месте контакта с поверхностью шкива. Благодаря этому цепь позволяет передавать довольно большое усилие без проскальзываний.

Типы вариаторных КПП

Вкратце разберем общие сведения о разновидностях трансмиссий.

Цепные

В цепных устройствах вместо стальной ленты используется цепь, это обеспечивает хорошую гибкость изделия. В месте соприкосновения цепи с рабочей поверхностью конических элементов появляется высокое напряжение. Но оно компенсируется за счет того, что диски выполнены из подшипниковой стали. Такие вариаторы характеризуются наиболее низкими потерями при подаче крутящего момента и самым высоким КПД.

О принципе действия цепного вариатора вы можете узнать из ролика, снятого каналом MotorPage.

Клиноременные

Структура этих устройств включает одну либо две ременные передачи. Каждая из них состоит из двух шкивов, соединенных друг с другом посредством клиновидного ремешка. Сам шкив образуется за счет конических деталей, сдвигающихся и раздвигающихся между собой, что способствует изменению размера шкива. Конусы сближаются за счет величины давления, усилия, подаваемого пружинами, а также центробежной силы. Диски устанавливаются под углом 20 градусов, это способствует перемещению ремешка по поверхности с минимальным сопротивлением.

Тороидальные

Такие трансмиссионные агрегаты состоят из двух соосных шкивов со сферической поверхностью. Между этими компонентами зажаты специальные ролики. С изменением их положения меняется и передаточное число. Сама передача момента осуществляется благодаря силам трения между роликами и рабочими поверхностями колес.

Основные неисправности

Сколько служит вариатор зависит от правильности управления транспортным средством и нюансов использования этого вида КПП.

Устранение проблем

Какие неисправности могут произойти в работе коробки передач:

1. Проблемы с включением передач. Обычно они обусловлены несоблюдением интервала по замене смазочного материала. Надо вовремя менять масло, чтобы не допустить образования в нем продуктов износа. Если жидкость не меняется своевременно, она теряет свои свойства и не может качественно смазывать трущиеся узлы агрегата.
2. В вариаторах часто забиваются гидравлические блоки. Из-за этого маслонасос не в состоянии нагнетать оптимальное для системы давление.
3. Из-за проблем с падением давления валы не в состоянии правильно сжать или разжать ремешок. В результате он начнет пробуксовывать.
4. При буксовке изделия происходит его быстрый износ, что в итоге приводит к обрыву. Если металлический ремень или цепь разлетится по коробке передач, это приведет к поломке других компонентов трансмиссионной системы.
5. На работоспособность ремня влияет качество поверхности валов. Если они задираются, это приводит к быстрому износу цепи.

Канал АКПП Технология ремонта обнародовал ролик, в котором продемонстрирована процедура ремонта коробки CVT.

Советы по эксплуатации

Чтобы правильно управлять машиной с вариаторной трансмиссией, надо знать режимы работы агрегата:

1. P — режим парковки. Его применение допускается при длительной стоянке авто. Все управляющие компоненты агрегата при активации этого положения блокируются. Автомобиль останавливается педалью тормоза, селектор устанавливается в соответствующее положение, затягивается стояночный тормоз, затем отпускается и опять выжимается тормоз. После выполнения этих действий можно включить рычаг коробки в положение паркинга. Важно соблюдать эту последовательность, поскольку в вариаторных трансмиссиях при парковке выполняется блокировка вала, а не колес.
2. D — режим «Драйв». Основное положение в работе любого вариатора. Этот режим используется для езды машины вперед с плавным переключением скоростей.
3. N — нейтральная передача. Ее нельзя включать при стоянке в пробках. Активация нейтральной скорости допускается при постановке машины на спуске.
4. L. При активации этого режима обеспечивается работа силового агрегата на повышенных оборотах, при этом эффективность торможения мотором будет максимальной. Использование положения L допускается при езде в тяжелых условиях, к примеру, на подъемах или по сельской местности.

Фотогалерея

Фото дефектов вариаторной ленты приведены ниже.

1. Расслоение вариаторной ленты в результате износа 2. Обрыв металлического ремня вариаторной КПП Загрузка .

Преимущества и недостатки

Рассмотрим основные плюсы и минусы вариаторов и неважно, о каком автомобиле идет речь, будь то Ауди или Митсубиси.

1. Экологичность агрегата. Автомобили с вариаторными КПП выбрасывают в воздух меньше ядовитых веществ, вредных для окружающей среды.
2. Экономия горючего, если сравнивать с автоматическими коробками передач.
3. Плавное переключение передач. Благодаря этому машина едет без рывков и толчков.
4. Возможность стабильной поддержки оборотов силового агрегата, что увеличивает его ресурс эксплуатации.
5. При разгоне машины с CVT ускорение происходит постоянно.
6. Если сравнивать с классическим автоматом, то вариаторной коробке требуется меньше времени для разгона транспортного средства.

1. Надежность. В вопросе надежности вариаторные КПП значительно уступают классическим автоматам. Это обусловлено чувствительностью таких коробок передач к ошибкам в эксплуатации.
2. Необходимость прогрева агрегата при минусовых температурах. Учтите, что зимой CVT прогревается дольше.
3. Износ ремешка или цепи. Как бы вы правильно ни использовали вариатор, этот элемент все равно изнашивается. Соответственно, требуется его периодическая замена.
4. Необходимость регулярной смены трансмиссионной жидкости. Чтобы масло могло выполнять функции, его уровень должен быть в норме.
5. Более высокая стоимость ремонта по сравнению с другими типами КПП.
6. Вариаторные коробки передач сильно зависимы от работоспособности контроллеров и датчиков.
7. Эксплуатация авто с CVT не допускается в условиях бездорожья. По отзывам такие агрегаты более чувствительны к агрессивной езде.

Видео «Процесс разбора и ремонта вариаторной коробки»

Канал АКПП Технология ремонта предоставил ролик, в котором описан процесс разбора и ремонта трансмиссионного агрегата.

Автомат, вариатор: плюсы и минусы

Покупатели как новых, так и подержанных автомобилей все чаще выбирают комплектации с автоматическими КПП. При этом производители авто различных марок комплектуют свои машины автоматическими коробками различного типа: непосредственно автомат, вариатор, встречается также роботизированная коробка передач. Последняя конструктивно представляет собой аналог механической коробки, в которой процессом переключения передач управляет не водитель, а компьютер.

Многие продавцы автомобилей не распространяются о том, какой именно тип автоматической трансмиссии установлен на конкретной модели авто. Некоторые это делают для того, чтобы не перегружать клиента техническими нюансами, другие же поступают так преднамеренно, зная, что клиент, узнав правду, может отказаться от покупки.

Намереваясь приобрести авто с АКПП, многие клиенты не обращают внимания на то, какая именно коробка установлена на выбранной модели: автомат, вариатор или же все-таки «робот». Но для некоторых этот фактор является одним из решающих. Чаще всего, подобное случается с покупателями, которые уже сталкивались с какой либо из КПП и знают о ее недостатках, стараясь избегать повторной покупки.

К сожалению, в большинстве случаев люди выбирают автомат, вариатор или роботизированную коробку, основываясь на мифах или страхах, что не совсем правильно. Чтобы выбор был осмысленным, нужно просто учесть все плюсы, минусы и расставить приоритеты. К примеру, авто с автоматами значительно теряют в динамике, у них увеличенный расход топлива (исключение составляют современные 6-7-ступенчатые автоматы, которые ставят лишь на дорогие авто). К прочим недостаткам коробки-автомата можно отнести опасность повреждения деталей при эксплуатации в условиях сильных морозов и необходимость замены дорогого масла (хоть и не часто, но в достаточно большом объеме — до 10 литров).

Вышеперечисленные недостатки многих клиентов заставляют отказаться от покупки автомобиля, на котором установлена коробка-автомат. Вариатор же некоторых из этих недостатков лишен, но у него есть свои минусы. Во-первых, вариатор — это довольно сложный и относительно новый тип коробки, который часто ломается (а ремонтировать его толком пока никто не умеет). Соответственно, малейшая погрешность при эксплуатации или сбой электроники могут привести к очень дорогому ремонту. Каждые 100 тыс. пробега (на некоторых моделях 150 тыс.) нужно производить замену специального металлического ремня, который сам по себе является дорогостоящей деталью, да и стоимость работы нельзя назвать дешевой. А масло в вариаторе еще дороже, чем в автомате, правда, его там меньше.

С другой стороны, у каждой из коробок есть и плюсы. У вариатора это хорошая динамика, низкий расход топлива, отсутствие рывков при переходе на другую передачу (их тут просто нет), а также высокий ресурс мотора, относительно машин с механикой. У автомата практически такие же положительные качества, помимо расхода топлива, который может быть низким лишь при наличии не менее 6 ступеней.

Что лучше купить: автомат, вариатор или вообще ограничиться механикой? На этот вопрос нет однозначного ответа. С одной стороны, уже проверенный годами автомат (вариатор, отзывы о котором встречаются все чаще, начали производить значительно позже), с другой стороны — современный и экономичный вариатор. А окончательный выбор остается за потребителем, и, чтобы в будущем не пожалеть о нем, следует, хотя бы поверхностно ознакомиться с работой каждой из коробок и почитать «живые» отзывы нынешних владельцев.

Плюсы и минусы вариатора

Эволюция автомобильной трансмиссии продолжается уже больше сотни лет, но никто так и не может сказать, какая коробка передач лучше — автоматическая, механическая, роботизированная или вариаторная. А все потому что у каждого свои требования к комфорту управления автомобилем, свои пристрастия, свой стиль вождения. Все мы разные, как и наши автомобили. Сегодня мы поговорим о вариаторе, как о одной из самых перспективных трансмиссий. Она применяется все чаще, а значит, востребована.

1. Что такое вариатор
2. Отличия автомата от вариатора
3. Как работает вариатор
4. Современные вариаторы — плюсы и минусы

Что такое вариатор

Для человека, который не особенно хочет вникать в технические подробности устройства автомобиля, на котором ездит, главное — удобство и комфорт эксплуатации. Нажал на акселератор — машина должна быстро набирать скорость, затормозил — должна тормозить. Его не интересует сколько времени инженеры потратили на доводку плавности трогания с места или переключения передач без рывков.

Вариатор — это автоматически регулируемое передаточное число трансмиссии. Бесступенчато регулируемое, поэтому так и прикипели к его конструкции автомобильные инженеры. Особенность его в том, что передаточное число изменяется плавно, а это дает возможность не просто получать максимальный комфорт от вождения, но и способствовать работе двигателя на оптимальных оборотах, не перекручивая его высокими оборотами и не задавливая низкими.

Отличия автомата от вариатора

Разница между автоматической гидромеханической, классической КПП и вариаторной в том, что передачи не переключаются, их нет. Точнее, их количество — бесконечно. Современные модели вариаторных КПП могут только имитировать работу АКПП при помощи электроники. Происходит это следующим образом.

1. Селектор выбора передач устанавливается в желаемое положение.
2. От датчика селектора поступает сигнал на блок управления вариаторной трансмиссией.
3. ЭБУ производит вычисление оптимального передаточного соотношения, исходя из скорости движения и оборотов двигателя.
4. Затем оно передает импульс на исполнительный механизм, который устанавливает ведущий и ведомый конуса вариатора для получения необходимого передаточного соотношения.

В штатном режиме — все происходит автоматически и водителю нет необходимости задумываться над тем, какую передачу воткнуть. Все происходит плавно и незаметно, начиная с трогания с места и заканчивая ускорением.

Как работает вариатор

Вроде бы все отлично, но почему до сих пор вариатор не стал основным конкурентом механической КПП? Ответ прост, как белый день — цена вариаторной коробки передач и стоимость ее обслуживания на порядок выше гидромеханической трансмиссии. Дело в конструкции вариатора, которой мы уделим несколько минут.

Самые первые вариаторы были примитивными, а работали они при помощи приводного ремня из резины. Такие конструкции сегодня можно встретить на скутерах, снегоходах (вариатор Сафари) и на очень старых автомобилях. Клиноременной вариатор хорош всем, но ремень изнашивается очень быстро, поэтому ресурс коробки не превысит и 30-40 тысяч км, что для современного автомобиля — пыль.

Где заказать качественные аксессуары на свое авто? Авто-Шеф рекомендует делать это на этом сайте.

Нынешние вариаторы, с подачи совместной разработки компаний Ауди и Вольво, уже забыли, что такое клиновидный ремень. Сегодня его заменила металлическая ременная цепь, а впервые она появилась на автомобиле Ауди А6 С5. Принцип работы вариатора со временем радикально не изменился — это все те же два конусообразных шкива, которые могут раздвигаться и таким образом менять диаметр ведущего и ведомого шкивов. Эту конструкцию придумал еще Леонардо да Винчи.

Современные вариаторы — плюсы и минусы

Современный вариатор — это сложнейший и технологичный агрегат, который требует особенного внимания при эксплуатации, постоянной и педантичной замены масла, не переносит высоких нагрузок и резких движений. Тем не менее, плюсы и минусы вариатора выясняются не теоретически, а в работе и с каждым годом плюсов становится все больше и больше.

Достаточно привести несколько конкретных примеров, чтобы понять, насколько быстро эволюционирует CVT-трансмиссия. Крутящий момент, который может передать вариатор — это основной показатель его пригодности к эксплуатации. Так, Ниссан Премьера 2000 года выпуска с коробкой CVT M6 могла переваривать 170 лошадей и 245 Нм крутящего момента. Но с появлением Ауди А6 с трансмиссией Multitronic ниссановский рекорд померк — коробка могла работать с 300 Нм момента и 220 лошадиными силами. При этом немцы заявили, что ресурс вариатора будет больше ресурса самого автомобиля.

Гонка вариаторного вооружения продолжается, и сегодня Ауди устанавливает на свои спортивные люксовые седаны А6, А8 Мультитроники, которые могут передавать на ведущие колеса до 400 Нм, при этом трансмиссия остается компактной, практически необслуживаемой и долговечной. Как будет показывать себя CVT в будущем — покажет время.

А пока сдерживающим фактором в повсеместном распространении вариатора остается высокая цена и дороговизна ремонта. Берегите свои вариаторы и удачных всем бесступенчатых переключений!

Читайте также Вариатор или автомат — что лучше, Принцип работы механической коробки передач

Вариатор в автомобиле – что это такое?

При первом рассмотрении вариатор с лёгкостью можно назвать идеальной коробкой передач. Водители, которые её используют, часто кичатся тем, что у них в машине находится бесступенчатая трансмиссия. Сколько у вас в автомобиле передач? Шесть или восемь? А тут настоящая бесконечность, ведь в вариаторе нет ступеней.

Оглавление:

Что такое вариаторная коробка передач

Вариатор представляет собой бесступенчатую трансмиссию, которая обладает внешним управлением и возможностью автоматически менять передаточное число в зависимости от нагрузки и оборотов двигателя. Наиболее распространены тороидный и клиноременной вариаторы.

Вариатор является передаточным устройством между двигателем и колёсами (или другим видом привода: гусеницей, винтом), которое может плавно переключать скорости. Такое устройство уже очень давно устанавливают на снегоходы, мопеды и скутеры, а вот среди автомобилей оно получило широкое распространение совсем недавно.

Такой тип трансмиссии отлично подходит новичкам: машины с ним не глохнут на светофоре, не могут скатиться вниз при подъёме на гору. Также значительно сокращается вероятность перепутать педали и попасть в аварию, ведь их под рулём находится всего две.

Как работает вариатор

Устройство работает при помощи электронного блока.

Он выполняет следующие функции:

• контроль за работой редуктора;
• перемена передаточного отношения между валами вариатора;
• обеспечение работы реверсивного аппарата;
• управление сцеплением.

На электронный блок поступает информация от огромного количества датчиков. Именно поэтому его работоспособность связана с чёткостью отображаемых показателей (обороты, давление в шинах и тк далее). Полученная информация отфильтровывается аппаратом, и он сам настраивает передаточное число.

Однако вариаторы не способны самостоятельно переключаться на задних ход, поэтому данную работу выполняет планетарный редуктор. Работает он по той же схеме, что и автоматическая трансмиссия.

Работа с вариатором схожа с управлением автоматической коробки, только является чуть более упрощённой. Для вождения нужно всего лишь выбрать нужный режим, всё остальное делает устройство. Некоторые действия, которые привычны для КПП повторяются и здесь, например, можно установить необходимое передаточное отношение.

История бесступенчатых коробок передач

На самом деле, идея подобной трансмиссии была предложена ещё в 1490 году Леонардом да Винчи. Первый патент на тороидальную систему получила компания CVT в 1886 году, а в 1935 она была запатентована фирмой Dodge в Соединённых Штатах. Первая коробка с планетарной системой появилась на свет в 1939 году.

Самым первым автомобилем, на который был установлен вариатор, считается DAF 600, появившийся ещё в 1958 году. Тогда она расценивалась как неплохое средство передвижения, но по каким-то причинам популярности так и не получила и в итоге была снята с производства.

Затем в течение 13 лет машины с подобной трансмиссией вообще не выпускались. После этого в 1972 году на свет появился Volvo 343. Помимо вариатора он был снабжён большим количеством других модных аксессуаров. Но коробка передач получилась неудачной. Из-за бракованных клиновидных ремней с ограниченным ресурсом автомобиль постоянно выходил из строя. Однако компания не собиралась сворачивать производство, поэтому на сотрудников была возложена задача придумать замену ремням.

Решение было найдено братьями Ван Дорн. Они сообразили, что можно сделать ремень из наборных пластин, но при этом он должен толкать муфту, а не раскручивать её. Компания Audi не поддержала эту идею, поэтому её личные инженеры разработали возможность использования цепи вместо ремня. Позже она и была реализована на модели А6.

Источник http://car-avz.ru/glavnaya/avto-i-moto/6826-chto-takoe-variator-na-mashine-i-kak-rabotaet-klinoremennyj-i-toroidalnyj-variator

Источник http://roadpart.ru/variator/chto-takoe-variator-v-mashine-plyusy-i-minusy.html

Источник http://avtoivan.ru/2018/10/22/variator-v-avtomobile-chto-jeto-takoe/