Вариатор: что такое вариаторная коробка cvt — Автосервис

Содержание

Вариатор: что такое вариаторная коробка cvt

Листая автомобильные каталоги, многие встречали такую фразу: «На автомобиль устанавливается бесступенчатый вариатор». Или могли увидеть это словосочетание в таблице технических характеристик.

Что такое механическая коробка передач, знают все (кроме, разве что, американцев), к «автомату» тоже давно все привыкли (особенно американцы). А вот вариатор — зверь малоизвестный.

А ведь он далеко не новинка.

Вы удивитесь, но принадлежит это изобретение не Хонде и даже не Мерседесу. Патент на вариатор был выдан в конце XIX века! Более того, первый вариатор придуман и вовсе в 1490 году. Его автором оказался добродушный бородач Леонардо да Винчи.

Первый работоспособный автомобиль с этим типом трансмиссии, правда, появился не в эпоху Возрождения, а попозже — лет через пятьсот, в 1950-х годах. Вариатор ставился серийно на автомобили DAF (в то время под этой маркой выпускались не только грузовики, но и легковушки). Потом нечто похожее начали делать и на Volvo, но по-настоящему широкое распространение вариаторы получили лишь сейчас.

По сути, вариатор (наиболее распространённое англоязычное обозначение — CVT — continuously variable transmission) — это, простите за тавтологию, вариация на тему автоматической коробки передач.

И автомобиль, оборудованный им, на первый взгляд, ничем не выдаёт себя — педалей всего две и рычаг переключения режимов трансмиссии — P, R, N, D — такой же, как и у машины с традиционной АКПП. Всё привычно. Но работает вариатор совершенно по-другому. В нём нет фиксированных первой, второй, десятой передач.

Попробуйте представить себе, сколько звёзд в нашей Вселенной или сколько песчинок на всех пляжах Земли вместе взятых — у вариатора передач всё равно намного больше. И «переключение» между ними происходит плавно и незаметно.

Поэтому-то здесь нет толчков при трогании и «переключении». И не зря мы написали это слово в кавычках: переключений как таковых тут и нет. Вариатор непрерывно и плавно изменяет передаточное число по мере разгона или замедления автомобиля.

Вариаторы бывают нескольких типов: клиноремённые со шкивами переменного диаметра, цепные, тороидальные… Первый тип — самый распространённый. Посмотрим, как он устроен.

Вариатор: что такое вариаторная коробка cvt

Клиноремённый вариатор MINI.

Вот наглядный пример: возьмём два карандаша (цилиндра), лежащих параллельно на некотором расстоянии друг от друга. Стягиваем их резинкой и начинаем крутить один из них. Тут же начинает крутиться и второй — с той же скоростью. Но если карандаши будут разного диаметра, начинается совсем другая история — пока один из них, что побольше, сделает один оборот, второй, скажем, два.

Вариатор устроен похоже, только диаметр «карандашей» у него постоянно меняется. У него два шкива, каждый из которых сделан в виде пары конусов, обращённых острыми концами друг к другу. А между шкивами зажат клиновый ремень.

Изменяя радиус огибания ремнём ведущего и ведомого шкива, можно плавно менять передаточное отношение.

Теперь, если каждая из пар конусов может двигаться друг к другу и обратно, мы получим шкивы с переменным рабочим диаметром. Ведь при раздвижении конусов ремень, соприкасающийся с ними своими рёбрами, будет как бы проваливаться к центру шкива и обегать его по малому радиусу. А при сближении конусов — по большому радиусу.

Осталось только снабдить оба шкива системой (как правило, это гидравлика, но может быть и какой-то иной сервопривод), которая будет строго синхронно сдвигать половинки первого шкива и раздвигать половинки второго. И если один шкив находится на ведущем валу (который идёт от двигателя), а второй — на ведомом (который ведёт к колёсам), то можно организовать изменение передаточного отношения в весьма широких пределах.

Остаётся ещё добавить узел, отвечающий за изменение направления вращения выходного вала (для заднего хода), а это может быть, скажем, обычная планетарная передача. И вот готова коробка-вариатор.

Кстати, интересный вопрос — какой тут используется ремень? Разумеется, простой ремень из резины и ткани, наподобие тех, что вращают генераторы и прочее навесное оборудование, здесь не прожил бы и тысячи километров. Ремни в клиноремённых вариаторах имеют сложное устройство.

Вариатор: что такое вариаторная коробка cvt

Ремень в вариаторах, как видно, никакой вовсе не ремень, а наборная металлическая лента.

Это может быть стальная лента с неким покрытием или набор стальных тросов (лент) сложного сечения, на которые нанизано огромное число тонких поперечных стальных пластинок трапецевидной формы, края которых и контактируют со шкивами.

Кстати, именно таким образом удалось создать толкающий ремень, передающий мощность не только той его половиной, которая бежит от ведомого к ведущему шкиву, но и противоположной.

Обычный ремень при попытке передать сжимающее усилие просто сложился бы, а наборный стальной — обретает жёсткость.

А ещё в качестве клинового ремня может выступать широкая пластинчатая стальная цепь, соприкасающаяся с конусами своими краями. Именно такой «ремень» работает в вариаторах машин Audi.

Вариатор: что такое вариаторная коробка cvt

Вот такая цепь используется в вариаторах фирмы Audi.

Интересно, что для смазки цепи применяется особая жидкость, которая меняет своё фазовое состояние под сильным давлением, возникающим в месте контакта со шкивом. Благодаря этому цепь может передавать значительное усилие, практически не проскальзывая, несмотря на очень маленькую площадь контакта.

Как именно вариатор будет менять передаточное число при разгоне, зависит от выбранной программы управления.

Если при разгоне на обычном автомобиле мы на каждой передаче раскручиваем двигатель, затем переходим на следующую передачу и так далее, то при наборе скорости автомобиля с вариатором мотор остаётся на одних и тех же оборотах (скажем, на оборотах, соответствующих максимальному крутящему моменту), зато плавно меняется передаточное отношение.

Это создаёт несколько странные ощущения. Жмём газ в пол, мотор выходит на большие обороты, да так и остаётся на них в течение всего разгона, воя как пылесос. Зато темп разгона — высокий, да и на переключения между ступенями время не тратится.

Впрочем, в некоторых случаях вариатор настраивают так, чтобы разгон с ним больше напоминал увеличение скорости с обычной коробкой передач, с постепенным ростом оборотов мотора.

Разумеется, при попытке заехать на холм и при замедлении авто, несмотря на нажатие педали газа, умный вариатор не оставит «включённой» высокую передачу. Шкивы для уверенного штурма высоты быстро передвинутся обратно — чтобы увеличить крутящий момент на выходе из коробки.

А ещё на некоторых машинах можно выбрать режим с несколькими «виртуальными» передачами (с 6 или даже 8), задаваемыми электроникой. Передачами, между которыми вариатор будет резко перескакивать, словно классическая коробка «автомат». Ещё в этом случае можно переключать «передачи» по собственному желанию. Как на «автомате» с ручным секвентальным (последовательным) режимом.

Таким образом, у вариатора масса достоинств. Но есть и недостатки. Например, сравнительно небольшая, по современным меркам, «перевариваемая» мощность двигателя. Не зря такие коробки начали своё шествие по миру на машинах малого класса. Да и сейчас мощные автомобили — все сплошь и рядом укомплектованы либо «механикой», либо классическими «автоматами», либо роботизированными коробками.

Правда, прогресс идёт. И тут нельзя не вспомнить рекордсменов. Скажем, на Audi A4 2.0 TFSI клиноремённый вариатор Multitronic (с цепью) без проблем справляется с потоком в 200 «лошадей».

Вариатор: что такое вариаторная коробка cvt

Вариатор Audi может передавать на колёса мощность свыше двухсот лошадиных сил.

Можно возразить, что класс D — это ещё не всё. Для автомобилей представительского и бизнес-класса, и тем более для крупного внедорожника — 200 сил уже не назовёшь такой уж большой величиной.

Но достижения самых современных вариаторов на этом не исчерпываются. Так, на кроссовер Nissan Murano с 3,5-литровым V6 мощностью 234 лошадиные силы ставят клиноремённый вариатор X-Tronic.

Это одна из самых крупных и тяжёлых моделей, оснащённых вариатором. А что будет завтра?

Второй недостаток вариаторов — сравнительно дорогое обслуживание и ремонт, специальная, а значит, недешёвая, трансмиссионная жидкость.

Ремённые вариаторы могут через каждые 100—150 тысяч километров пробега требовать замены ремня.

Масло при этом стоит несколько дороже, чем для «автомата», но зато менять его можно чуть реже — ориентировочно через 40—50 тысяч километров для разных моделей автомобилей.

И всё же вариаторы получают всё большее и большее распространение на машинах самых разных классов, к тому же и стоят они, обычно, дешевле хороших «автоматов» классического типа.

Поскольку вариаторы располагают бесконечным числом передач, они позволяют двигателю работать на наиболее выгодных режимах — нужна ли нам (на светофорных гонках) максимальная мощность, или, напротив, плавность и наименьший расход топлива (при спокойной езде). Потому модели с вариаторами отличает, при прочих равных, высокая экономичность, сочетающаяся с не менее приличной динамикой.

Вариатор: что такое вариаторная коробка cvt

Кстати, в последнее время наметилась тенденция к росту числа передач у классических «автоматов». В последних моделях встречается уже 8 передач (на легковой, заметим, машине).

И делается это именно для сочетания высокой динамики и экономичности.

Скоро увидим автоматы с десятью ступенями или даже с двенадцатью? А вот вариаторы уже находятся там, куда обычные автоматы с их переключаемыми планетарными рядами никогда не придут. Ведь число передач у вариатора бесконечно.

Вариаторы (CVT) Рено: конструкция, проблемы, надежность

Вариатор: что такое вариаторная коробка cvt

Мы рассматривали уже популярные механические КПП Рено, а также «автоматы». Сегодня расскажем о бесступенчатых трансмиссиях — вариаторах.

Вариатор JATCO JF011E (X-tronic CVT RE0F10A)

Вариатор JATCO JF011E, он же — CVT RE0F10A, впервые был представлен в 2005 году. По своему устройству это моделнизированный «автомат» RE0F06A образца 199 года. Коробка и ее дальнейшие модификации получили широкое распространение среди разных моделей альянса Renault — Nissan — Mitsubushi, моделей PSA и других.

C 2007 года этот вариатор ставился на Renault Megane, Scenic, Koleos.

JATCO JF011E вместе с вариаторами JF009E, JF010E, JF012E, JF015E составляет второе поколение CVT.

Конструкция у вариатора классическая: шкивы, состоящие из двух конусов, соединены ремнем. Тот передает крутящий момент от ведущего конуса к ведомому, а управление их работой (сближением или удалением друг от друга) управляет степ-мотор. Так происходит смена передаточного числа КПП. Задний ход включается с помощью набора планетарных шестерен.

Вариатор: что такое вариаторная коробка cvt

Изначально конструкция RE0F10A предназначалась переднеприводным автомобилям с 1,6-2,5-литровыми моторами. Более объемным двигателям предназначалась ее усиленная версия RE0F09A, компактным — упрощенная RE0F21A. В 2012 году на смену вариатору пришла новая трансмиссия, RE0F10D.

Что касается эксплуатации этого вариатора, то благодаря широкому его распространению, автосервисы имеют достаточный опыт ее ремонта, а найти детали и ремкомплекты не составляет труда.

Залог долголетия любого вариатора — регулярная замена трансмиссионной жидкости и фильтрующего элемента. Иначе образующаяся металлическая стружка постепенно повреждает масляный насос и соленоиды. Обслуживать такую коробку нужно каждые 40-50 тыс. км пробега.

Другой важный момент — стиль вождения. Агрессивная езда, резкие старты, высокая скорость и частые переключения быстро убивают вариатор. Спокойному водителю при грамотном обслуживании CVT прослужит и 200 тыс. км, и больше.

Чувствителен вариатор и к температурным перепадам. Поэтому важно чистить радиатор охлаждения, не устанавливать дополнительные защиты днища для нормального теплообмена. В холодную погоду вариатор нужно прогревать: зажав педаль тормоза, несколько минут плавно переключать рычаг управления из D в R через N, и обратно.

К типичным неисправностям JATCO JF011E относят отказ от переключений передач, невозможность включить передачу, естественный или преждевременный износ деталей.

Толчки при переключении вперед-назад говорят о том, что износились шлицевые соединения муфт планетарной передачи. Регулярный перегрев быстро прикончит датчики скорости вращения и клапан сброса давления.

Металлическая стружка в несвежем масле критически повреждает клапан масляного насоса и соленоиды гидроблока.

Главная проблема, по заверениям владельцев — ненадежный степ-мотор в RE0F10A. Он отвечает за регулировку передаточного числа вариатора в зависимости от положения педали газа. Чаще всего ломается лапка степ-мотора. Тогда коробка зависает на одной передаче, а для замены недорогой детали приходится снимать и разбирать весь агрегат, что влетает в копеечку.

Гул и вой из коробки — признак умирания подшипников валов. Если из вовремя заменить, иногда — с ремнем — можно избежать капитального ремонта или замены самого вариатора.

Отдельно стоит выделить возмущения владельцев стоимостью обслуживания и ремонта. Но если выполнять рекомендации сервисменов и устранять проблемы на ранней стадии — это полностью пригодная к ремонту модель, которая прослужит долгое время.

Вариатор Jatco JF016E (X-tronic CVT-8 RE0F10D)

Вариатор Jatco JF016E пришел на смену популярному JF011E в 2012 году и за три года вытеснил тот со всех моделей, включая Renault Clio (2012-2013), Fluence (с 2014), Koleos (с 2014).

Эта модель относится уже к третьему поколению CVT, наряду с вариаторами JF017E, JF018E, JF019E, JF020E.

Главное конструктивное отличие новой Джатко — теперь водитель может сам через пару подрулевых рычагов переключать виртуальные передачи. Кроме того, масляный насос сделали компактнее и мощнее, число клапанов в блоке управления сократилось с 12 до 8, маловязкое масло внутри сократило трение, а силовой диапазон вариатора расширился с 6 до 7 единиц.

Вариатор: что такое вариаторная коробка cvt

Требования к эсплуатации прежние: прогрев в холода и никаких экстремальных и внедорожных покатушек. Вариатор не выживет после длительного буксования и езды на сцепке. Масло нужно менять раз в 60 тысяч. Ресурс при хорошем обслуживании составит порядка 200 тысяч.

Среди поломок вариатора RE0F10D выделяют износ фрикциона гидромуфты, что проявляется резкими толчками и рывками при переключениях, а также малый ресурс гидроблока, характерный для вариатора первых лет выпуска.

Гул и вибрации — признак износа недолговечных подшипников.

Отдельные владельцы жалуются на небольшой неприятный толчок в начале движения, вибрации и дергания во время переключений и замерзание коробки при длительных поездках в холода.

В то же время, найти подержанную RE0F10D для замены или детали для ее ремонта не составляет труда, из-за широкого распространения коробки.

Вариатор Jatco JF010E (X-tronic CVT RE0F09A)

Вариатор Jatco JF010E конструкторы представили в 2002 году в качестве бесступенчатой трансмиссии для нового кроссовера Nissan Murano. А дальше модель начали ставить и на другие модели французско-японского альянса, включая Renault Megane (2008-2015) и Scenic (2009-2016).

Конструктивно эта модель отличается усиленным устройством, которое позволяет ей передавать крутящий момент мощного 3,5-литрового двигателя Мурано.

Это стало возможным благодаря тщательной обработке поверхностей конусов и напылению на них тревдосплавных материалов. Но тут не обошлось без слабого звена: ремень работал на износ и рвался еще до конца гарантии.

Позднее проблему пытались решить, но отголоски ее остались.

Вариатор: что такое вариаторная коробка cvt

Из-за того, что этот вариатор агрегатируется с мощными двигателями, он сильно нагружен. Следовательно, все рекомендации по обслуживанию нужно выполнять еще строже. Замена трансмиссионной жидкости раз в 30-40 тыс. км, щадящая эксплуатация — и этот вариатор способен прожить до 200 тыс. км.

К типичным проблемам относят, как мы уже говорили, преждевременное вытягивание приводного ремня. Ремень проскальзывает, передача не включается. Модернизация 2005 года улучшила ситуацию, и вариаторы, выпущенные после этой даты, не беспокоят уже этой проблемой владельцев.

Степ-мотор коробки не отличается надежностью. Схема обычно такая: грязный радиатор, перегретое масло, отказ от переключений. Средство тут одно — уход и еще раз уход.

Часто заклинивает редукционный клапан масляного насоса. Из-за падения давления механические части изнашиваются быстрее, стружка забивает соленоиды и каналы кидроблока, далее — аварийный режим. Собственно, из-за перехода коробки в аварийный режим после перегрева их чаще всего и ругают на форумах владельца.

Вариатор Jatco JF015E (X-tronic CVT-8 RE0F10D)

Вариатор Jatco JF015E выпускается с 2010 года и монтируется на маломощные модели альянса Рено-Ниссан, с объемом двигателя менее 1,8 л.

Среди Renault его устанавливают на Fluence (с 2013 г.) и Kaptur (с 2016).

Конструкция коробки необычна. Это, по сути, гибрид классического клиноременного вариатора и двухступенчатого гидромеханического «автомата».

Так, добавление второй передачи для движения со скоростью 100 км/ч и выше позволило сократить риски обрыва ремня.

Кроме того, шкивы вариатора теперь вращаются в одну сторону, а задний ход включается все вариаторной части. Водитель имеет возможность вручную «переключать» виртуальные передачи.

Вариатор: что такое вариаторная коробка cvt

Ресурс коробки специалисты оценивают в 150-200 тыс. км. Это при щадящей эксплуатации, с учетом замены масла каждые 30 тысяч. Кроме того, такой ресурс характерен для моделей, выпущенных после 2014 года: до этого времени коробка страдала от «детских» болезней.

Основные из них касались версии программного обеспечения, из-за которой износ узла происходил по ускоренной программе. Насос лепесткового типа спустя год заменили на новый. Гидроблок и подшипники тоже с течением времени конструктивно дорабатывались и заменялись.

Основные неисправности Jatco JF015E связаны с быстрым износом подшипников. Если не отреагировать на гул внутри корпуса, менять придется все четыре, а то и сам вариатор. Другая распространенная беда — выход из строя соленоидов гидроблока и редукционного клапана масляного насоса, из-за плавающей в масле металлической стружки. Признаком проблемы служит гул и вибрация коробки.

Есть и особая фирменная проблема — поломка солнечной шестерни планетарной передачи. Сварка двух частей этой детали не выдерживает нагрузки, в результате — отказ ехать вперед, водителю остается только задняя передача.

Если сравнивать Jatco JF015E с предшественницей Jatco JF011E, то вторая представляется более надежной.

Не пропустите:

  • Три самых надежных мотора Рено, читать здесь
  • 3 самых неудачных двигателя Рено, читать здесь.

Что выбрать: вариатор или автомат

Автоматическая коробка передач может быть представлена роботизированной КПП, классическим автоматом и вариатором.

Приобретая машину, автолюбитель задумывается, какой коробке передач отдать предпочтение; что лучше: вариатор или автоматическая коробка передач.

Выбирая между вариатором и автоматом, необходимо знать, чем они отличаются, учитывать их плюсы и минусы, а также понимать, какое из устройств надежнее.

Вариаторная коробка передач

Как и любая другая коробка передач, вариатор – это устройство, преобразующее крутящий момент, поступающий от двигателя к колесам.

Передача момента осуществляется бесступенчато, в определенном диапазоне регулирования.

Довольно часто вариатор обозначают аббревиатурой «CVT» (Continuously Variable Transmission), что в переводе с английского означает «трансмиссия с непрерывно изменяющимся крутящим моментом».

Типы CVT

В зависимости от устройства выделяют следующие основные типы вариаторов:

  • цепные;
  • клиноременные;
  • тороидальные.

Вариатор: что такое вариаторная коробка cvt

Клиноременный вариатор

Наибольшее распространение получил клиноременный вариатор CVT.

Клиноременный вариатор CVT состоит из клиновидного ремня, расположенного между двумя раздвижными шкивами.

В процессе движения автомобиля шкивы то сжимаются, то разжимаются, обеспечивая изменение передаточного числа.

Главная цель вариаторной коробки – обеспечение плавного бесступенчатого изменения крутящего момента. Это актуально для легковых автомобилей, мотороллеров, снегоходов и прочей техники.

В цепном вариаторе CVT мощность передается скошенными торцами осей звеньев цепи, а тянущее усилие передает цепь. В тороидных вариаторах вместо шкивов используются конусовидные диски, вместо ремня – ролики. Они способны передавать больший крутящий момент. Для изготовления деталей для данного типа CVT требуется высокопрочная сталь, что в итоге влияет на его стоимость.

Преимущества и недостатки CVT

Вариатор: что такое вариаторная коробка cvt

Цепной вариатор

Главным преимуществом вариаторной коробки передач является возможность обеспечить непрерывное изменение крутящего момента. Это позволяет достичь лучших показателей расхода топлива и динамики автомобиля.

К недостаткам вариатора относятся:

  1. Невозможность его установки в автомобилях с мощным двигателем.
  2. Максимальные нагрузки, буксировка или систематическая езда на высоких оборотах приведут к быстрому износу ремня вариатора, а соответственно и к поломке CVT.

Назначение и принцип работы основных датчиков АКПП

Вариатор: что такое вариаторная коробка cvt

Гидромеханическая АКПП

Управление АКПП осуществляется селектором переключения, расположенным на центральном тоннеле или на рулевой колонке (в американских автомобилях). Перемещение селектора в определенное положение позволяет выбрать нужный режим движения. Дополнительно возможно выбрать особые режимы работы АКПП: зимний, спортивный, экономичный. Разница в расходе топлива при обычном, спортивном и экономичном режимах очевидна.

Классическая АКПП состоит из планетарной коробки передач, системы управления и гидротрансформатора. Автомат может применяться в легковых и грузовых автомобилях, а также автобусах.

Гидротрансформатор состоит из насосного и турбинного колес с расположенным между ними реактором. Насосное колесо связано с коленвалом двигателя, турбинное — с валом КПП. Реактор в зависимости от режима работы свободно вращается или блокируется при помощи обгонной муфты.

Передача крутящего момента от двигателя к КПП происходит потоком жидкости (масла), выбрасываемым лопатками насосного колеса на лопасти турбинного. Зазоры между насосным колесом и турбиной минимальны, а их лопасти имеют специфическую форму, формирующую непрерывный круг циркуляции масла.

Таким образом, между двигателем и трансмиссией отсутствует жесткая связь, что способствует плавности передачи тягового усилия.

Гидротрансформатор преобразует скорость вращения и передаваемый крутящий момент в ограниченном диапазоне, поэтому к нему присоединяют многоступенчатую планетарную коробку передач. Она же обеспечивает движение задним ходом.

Переключение передач происходит под давлением масла с помощью фрикционных муфт. Давление между фрикционами в соответствии с алгоритмом работы коробки распределяется при помощи системы электромагнитных клапанов (соленоидов) под контролем блока управления.

Минусами автоматической коробки являются ее высокая стоимость, а также повышенный расход топлива.

Сравнительная характеристика двух видов коробок передач

Какое устройство лучше: вариатор или автомат? Проведем сравнительную характеристику, позволяющую выявить отличия и определить, какая из коробок лучше и надежнее.

Разница между вариатором и автоматом с экономической точки зрения

Какая коробка лучше с точки зрения стоимости эксплуатации: вариатор или автомат? Сравним некоторые показатели.

  1. Трансмиссионная жидкость. Замена масла в CVT происходит чаще, и стоит оно дороже.
  2. Расход топлива. Топливо в машине, оснащенной вариатором, расходуется экономичнее.
  3. Ремонт. Техническое обслуживание и ремонт вариатора обходятся гораздо дороже эксплуатации автомата. CVT является достаточно сложным и «чувствительным» механизмом.

Устройство и принцип работы механической коробки передач

Хотя обслуживать CVT стоит дороже, сама же коробка дешевле автомата. А при правильном использовании коробки она сможет прослужить долго и без ремонта.

Какое устройство лучше с точки зрения надежности

С целью определения степени надежности устройств зададим ряд тяжелых условий:

  • возможность буксировки;
  • бездорожье;
  • высокие скорости;
  • спортивная езда.

Вариатору не справиться с тяжелыми условиями. Его ремень не выдержит нагрузок. Здесь лучше справится автомат. Стихия CVT – плавное движение без резких ускорений.

Как определить, какое устройство установлено в автомобиле

  1. Необходимо изучить техническую документацию машины. Обозначение вариатора– CVT, автомата – АТ.
  2. Пройдите тест-драйв. Если установлен вариатор, то вы не почувствуете переключений передач.

Автомат можно «слушать», следить за его работой по тахометру. CVT работает в одной тональности, размеренно.

Подведем итог

Сегодня АКПП встречается гораздо чаще, чем CVT. Но у последнего есть большой потенциал. АКПП надежнее применять в автомобилях с высокими мощностями и способных к буксировке прицепов. С точки зрения экономии предпочтительнее выглядит вариатор.

Вариатор или автомат? Выбор за вами. И он будет зависеть от характеристик устройств, являющихся для вас приоритетными. Любите плавную городскую езду на небольшом легковом автомобиле? Ваш выбор – CVT. Если же вы предпочитаете спортивную езду или часто пользуетесь прицепом – тогда вам лучше подойдет автомат.

(37

Коробка передач вариатор — что это такое

Среди разнообразия коробок переключения передач, особой популярностью пользуются вариаторы. Встает закономерный вопрос: коробка передач вариатор — что это такое?

  • Сегодня все больше автомобилей комплектуются вариаторной коробкой передач, и в этой статье мы подробно рассмотрим данный тип трансмиссии.
  • Выбирая коробку передач, многие автолюбители задаются вопросами, какой принцип работы у той или иной коробки переключения передач.
  • Тип «механика» известен уже давно, автомат также воспринимают как должное.

Оснащение новых моделей автомобилей сравнительно новым видом трансмиссии — вариатором, стало для автолюбителей непознанным явлением. Есть ли схожесть вариатора с автоматической КПП? Как вариатор устроен?

Коробка вариатор — что это такое

То, что КПП автомобилей непрерывно усовершенствуются, можно заметить по постоянно обновляющихся версиях дорогостоящих авто, многие из которых оснащены вариатором.

Коробка вариатор — что это такое? Вариатор (вариаторная коробка переключения передач, CVT) — такой вид трансмиссии, которая представлена бесступенчатым механизмом.

Вариатор: что такое вариаторная коробка cvt

Переключение передач вручную при этом не требуется. Также этот механизм обеспечивает плавное изменение передаточного числа.

Вариаторная коробка не имеет ограничений в количестве передач, и не имеет зубчатых шестерен, как автоматическая.

Это обеспечивает незаметное переключение передач без толчков при ускорении.

Принцип работы вариаторной коробки передач

Суть работы вариатора такова: имеются два конусных шкива (ведущий и ведомый), они находятся друг напротив друга и соединяются между собой металлическом ремнем или цепью.

Шкивы имеют не цельную конструкцию. Они состоят из движимых частей.

В момент, когда ведущий шкив раздвинут по максимуму, ремень ходит по наименьшему диаметру (т.е. низкая передача, соответствующая первой передаче).

  1. Когда шкив сдвинут, то ремень может ходить по большему диаметру, чем обеспечивается высокая передача (равносильна пятой или более высокой передаче).
  2. Таким образом, при изменении толщины ведущего и ведомого валов, не возникает ощущение переключения передачи из-за непрерывной смены крутящего момента.
  3. Различают несколько типов вариаторов:
  • клиноременный (используется перемещаемый ремень для достижения нужной передачи);
  • клиноцепной (крутящий момент передается торцом цепи при ее точечном соприкосновении с коническими дисками);
  • тороидный (крутящий момент передается трением рабочих поверхностей роликов и колес).

Коробка передач вариатор устроена так:

  1. Механизм, обеспечивающий моментальную передачу крутящего момента, а также разъединения двигателя с трансмиссией («нейтралка»).

Есть варианты использования таких механизмов для коробок передач:

  • автоматическое сцепление центробежное;
  • сцепление электромагнитное (электронное управление);
  • многодисковое сцепление мокрое (электронное управление);
  • гидротрансформатор.

Большинство производителей используют последний тип механизма для своих вариаторных коробок передач.

  1. Вариатор.
  2. Механизм, который позволяет двигаться автомобилю назад (задний ход).
  3. Внешняя система управления.

Это общее строение вариаторной коробки передач характерно для всех производителей, отличия могут быть лишь в дизайне и названиях.

К примеру, бренд Mercedes-Benz производит для своего модельного ряда КПП Autotronic, а Toyota – Multidrive.

Коробка вариатор и автомат: в чем разница

  • Такие коробки переключения передач, как вариатор и автомат, нашли своих поклонников.
  • Есть среди них те, что очень довольны своим выбором и те, что ожидали большего результата.
  • Вариатор

К положительным качествам коробки относится то, что при ее работе мощность двигателя эффективно используется за счет согласования нагрузки на авто с оборотами коленвала, другими словами — двигатель не перегружается из-за своевременной реакции компьютера. Так достигается экономичность потребления топлива.

Главным недостатком выделяют сложность в сервисном обслуживании (из-за сложности конструкции многие автосервисы не берутся за ремонт таких коробок) и использование лишь на легковых автомобилях в силу их ограниченной мощности. После каждых 120-150 тыс. км требуется замена металлического ремня на шкивах.

Вариатор: что такое вариаторная коробка cvt

Автомат

Автоматика (Automatic Transmission) также самостоятельно может переключать передачи в зависимости от нагрузки на двигатель.

Так как все происходит «на автомате», то водитель имеет возможность не обращать внимания на передачи и наслаждаться ездой. Обычно имеет около восьми передач.

Недостатком является также сложность в сервисе. В случае выхода из строя такой коробки, ремонтные работы займут достаточно длительное время и будут дорогостоящими.

Еще один минус автоматики — низкий КПД, из-за чего возрастает количество расходуемого топлива.

Итак, коробка вариатор и автомат: в чем разница? Можно выделить некоторые пункты, которые обозначают данные различия:

  • КПД и количество расходуемого топлива;
  • динамика разгона.

К особенностям обслуживания еще можно добавить и то, что вариатор требует своего особого масла (специальной жидкости), которое не является универсальным, а выбирается в зависимости от используемого механизма внутри коробки.

Хотя из плюсов отмечают его нечастую замену, в автоматической коробке масло меняют чаще.

Что лучше: вариатор или автоматическая коробка передач

Выбирая оптимальный вариант КПП, обращают внимание как на комфорт при использовании, так и на ее обслуживание.

Вариатор имеет плавный разгон без каких либо провалов, то, что автомобиль набирает скорость, можно услышать лишь по слегка нарастающему звуку двигателя.

Ведь вариатор набирает обороты гораздо быстрее и не создает неприятных «рваных» ощущений. Также такая коробка передач не подведет тех пользователей авто, что имеют малый опыт вождения.

  1. Но, рассмотрев выше минусы такой коробки, к ним можно добавить еще и то, что трансмиссия слишком зависима от состояния многих систем автомобиля – датчик коленвала, скорости, давления, ABS.
  2. При выходе из строя хотя бы одной системы, вариаторная КПП может работать некорректно и доставить автовладельцу массу проблем.
  3. Более привычной и надежной КПП владельцы автомобилей считают автомат, прощая такой коробке некоторый дискомфорт по сравнению с вариатором.
  4. Автомат используется гораздо чаще, и им, зачастую, оснащают более габаритные автомобили, чем легковые.
  • Также автоматическая коробка передач может использоваться для буксировки других авто, вариатору такой вариант не подходит.
  • Для ценителей резкой и агрессивной езды автомат подойдет больше, чем вариатор, так как есть возможность пробуксовки и быстрого старта (из-за изменения количества оборотов).
  • Делая выводы о том, что лучше – вариатор или автоматическая коробка передач, следует учитывать личные предпочтения и предыдущий опыт вождения.
  • К примеру, автовладелец, который приобрел авто с автоматом, но до этого использовал механику, будет вполне им доволен.
  • Однако, после использования вариатора, автомат может запросто не прийтись по вкусу водителю.

Отзывы о вариаторе CVT

В этой статье я собрал отзывы о коробке передач — вариатор. Положительные и естественно отрицательные мнения владельцев о данной трансмиссии. Надеюсь, что мнения автолюбителей которые ездили на CVT за рулем помогут вам определиться с будущей покупкой или раскроют некоторые тайны эксплуатации вариатора.

Отрицательные

  • Каждый второй автор отзыва жалуется на то, что езда с вариатором крайне неудобна на скользкой дороге. Якобы колеса постоянно проскальзывают, срываясь в юз, плавно тронуться практически невозможно. Правда ли это? Сам все еще не могу привыкнуть к нему.
  • Ездил зимой на вариаторе, машинка Цивик. Проблем не было, но к вариатору надо привыкнуть. У меня было субъективное впечатление, что как только отпустишь газ, то машина останавливается гораздо быстрее чем на автомате (скорее всего так, торможение двиглом происходит). Вот это мне было необычно, я люблю до светофора докатываться. А из плюсов — на двигле 1.5 динамика чумовая (не по сравнению с Супрой, а по сравнению с обычными машинами с 1.5) и расход топлива небольшой.
  • Бесступенчатая трансмиссия — начнем с самого начала в принципе не едет, только для медленной езды
  • Новый варик стоит 150 тыщ, а брать Б/У та еще рулетка, и стоит он 20-25
  • Зачем нужна коробка с которой нужно сдувать пылинки? Вариатор зло.
  • Взял ниссан е…ь с ним сам! Больше всего проблем с вариатором у данной марки
  • В автомобилях с такими коробками передач есть одна особенность — в режиме «Drive» (D) при долгой езде без резких ускорений или торможения, авто все время идет на передаточном отношении CVT. Так вот, эта особенность может привести к следующему: если вам захочется резко разогнаться и вы нажмете педаль в пол, на некоторое время возникнет «затуп» (где-то на одну секунду). Это электроника поднимает обороты мотора до необходимых для разгона.
  • У меня сломалась коробка-вариатор на мерседесе B-180 cdi. Ремонтирую с мая на Варшавском автотехцентре. Уже поменяла гидроблок, блок управления коробкой, а толку нет! Сейчас предлагают поставить дополнительный радиатор. Потратила уже кучу денег – а результата нет. Машина едет в аварийном режиме при 20км/ч при оборотах тахометра 2000.
  • Когда слышал людей сеящих панику по поводу ненадежности вариатора, не принимал их всерьез, т.к. считал все это предрассудками и суевериями… Ну сами по судите, речь ведь идет о ТОЙОТЕ, а не автоВАЗе…. да и о какой поломке может идти речь на машине 5 лет? с пробегом в 70 тысяч. … .. Но как это не прескорбно, вариатор сломался и сломался именно у меня…. Не смотря на аккуратный уход за автомобилем, замену жидкости в вариаторе сделанную по всем канонам и правилам описанным на форуме, спокойную и ровную езду это все таки произошло…… Сам до сих пор не верю… Несколько дней назад заметил, что при включении передачи D, после небольшой паузы появился какой то «дрыг»…. сразу насторожило, но знакомые сказали это нормально, а я мол не замечал это раньше…… Не смотря на этот дрыг машина ездила и ездила довольно не плохо…. Но через 3-4 дня, сегодняшним утром я включил заднюю передачу и не сдвинулся ни с места.. машина словно на нейтралке рычала и стояла наа месте…. никакие манипуляции не помогли, более того дерганья машины усилились и появился какой то хруст….В итоге поднял темы по этому вопросу, нашел лишь одного человека в Омске с такой проблемой, решение которой ему встало в 50т.р. и полностью отбило желания связываться с ЦВТ, и стоит заметить не напрасно….

Положительные

  • Вариатор — очень простая и надежная вещь, если его правильно эксплуатировать и следить за ним. Поэтому мое мнение — вариатор рулит. Сам пользуюсь. Но если машину берешь не новую — большая вероятность, что прошлый хозяин мануал не читал — масло не менял, давил все время тапку в пол (отчего вариатор греется) — значит, проблем в будущем не избежать. Помню, года 4 назад на драйве был индивид, который купил камри с салона и за 40 тысяч км. (или 60, не помню точно) пробега ничего авто не делал, даже масло не менял. Естественно, на этом пробеге двигатель приказал долго жить. После этого этот индивид тут на весь драйв ругался, какие хреновые у тойот двигатели.
  • Плюсы — более быстрый и уверенный разгон по сравнению с автоматами и механикой ( если на механике не мастер спорта по автогонкам). Экономичность.( Фит-5,5 л, Интегра-7 л, обе по трассе). Минусы — более дорогая жижа в вариатор, более сложный и дорогой ремонт при поломке ( если вдруг не повезет :-)).
  • Отъездил прошлую зиму на вариаторе (Хонда-Лого). С буксом трогается только если стараешься со светофора пораньше других уйти и газу даешь многовато. Вообще машинка к нажатию на газ очень чувствительна. Не знаю, не пробовал точно таких же на простом автомате, так что из-за вариатора ли это или просто так настроено у этой модели… Из-за чувствительности даже первое время сомневался — не подубитый ли у меня вариатор. Так как при троганье, если сразу на газ давануть, то получается легкий рывок. Приспособился нажимать плавнее и все встало на свои места. Зато теперь на отцовской короне когда случается ездить приходится педали давить от души:-)
  • Пока ездит — кайф, как сломался — геморой, хоть и особо сложного в нём нет — по устройству проще классической АКПП, но стоимость з.ч кусаеться, а ниссановские варики ещё сильно грешат электроникой — то датчик какой навернёться то степ мотор! Хотя очень часто винят варик а проблемы с двигателем — особенно когда дёрганья!
  • Вкусил по полной, потому что купил старую машину с вариатором, починил и сдуру не продал, пока ездила…. P.s. Всё «хлопотное обслуживание» заключается в замене масла и фильтра раз в 40-50тыс. пробега. Чем отличается от классической АКПП? Моя машина до начала проблем прошла 158тыс. ….мало или много для микролитражки? Решает каждый сам.
  • Сильной стороной CVT вообще является то, что это единственная бесступенчатая трансмиссия для автомобиля. Отсуствие жестких ступеней (передач) позволяет вариатору очень эффективно использовать возможности двигателя. Машины с вариаторами часто обходят аналогичные с механикой и по времени разгона до 100, и по расходу топлива. Последнее может показаться странным, так как КПД вариатора ниже, чем у механики. Но объясняется это именно использованием оптимальных режимов работы двигателя. На вариаторе нет толчков при переключекнии, так как нет самого переключения. У вариатора поэтому не прерывается поток мощности на ведущие колеса — особенно важно в скользких поворотах на переднем приводе. Вариатор по конструкции проще гидромеханического автомата. Это всё плюсы.
  • Основная особенность в том, что на нем действительно надо УМЕТЬ! ездить, а именно не топтать педаль по поводу и без повода, а линейно работать ей, например при старте многие, стоя на месте топчут педаль и потом говорят, что варик мертвый, ясен пень, что при пиковых нагрузках он не даст себя сжечь, всего то надо тронуться, набрать 10км/ч,а потом хоть в пол! Кроме того многих обескураживает плавность и им кажется, что если не рывков, значит нет и ускорений. Поездив на варике несколько лет я показал чудеса экономичности на СХ-7, взяв на тест драйв. Менеджер Юля очень сильно удивилась 15,1л/100км по городу на АИ-92, до этого у них менее 18 ну ни как, а ехал говорит так же, однако там сработал другой принцип «моментной езды», хотя управление акселератором было 1 в 1 как на варике.Основной конек варика всё-таки не его надежность, а комфорт, с которым он везёт.
  • Взял новую тииду на вариаторе. безумно доволен. расход 5,6 по трассе, иногда снижается до трех с половиной. после автомата, необычно, что появилось торможение двигателем и не слышно движка

От себя добавлю, в вариатор либо влюбляются либо нет. Если вы не ездили на данной трансмиссии — обязательно прокатитесь и заказывайте тест-драйв. Сделайте правильный выбор — Купите авто с CVT и начинайте писать свои отзывы )))

Четкое видео про вариатор, смотреть до конца

Как ездить, чтобы не убить вариатор

По сей день вариатор или CVT (continuously variable transmission – трансмиссия, плавно меняющая передаточное отношение) остается «коробочной» загадкой. Одни ездят и в ус не дуют, другие же… ездят и напрягаются или не ездят, но тоже напрягаются. Некоторые со скепсисом смотрят на бесступенчатость и своеобразие управления ускорением, когда мотор подвисает на высоких оборотах, а также на ряд других еще менее приятных моментов, о которых мы поговорим ниже.

Разумеется, в случае с CVT необходимо соблюдать определенные правила эксплуатации, дабы «непонятная штуковина» прожила долго и счастливо, но какие именно? От чего вариатор испускает дух и не слишком ли широк круг ограничений при эксплуатации, которым приходится платить за бесступенчатый комфорт?

Конструкция вариатора очень простая. В ее основе – два раздвижных шкива. Один соединен с двигателем, а второй с ведущими колесами. Между ними размещен металлический ремень (такой вариатор называется клиноременным), либо цепь (клиноцепной вариатор).

Каждый шкив имеет V-образную форму, а его половинки могут плавно расходиться в стороны или сходиться. Соответственно, при «разбеге» цепь или ремень переходят на меньший радиус, а при схождении — на больший радиус шкива.

Роль сцепления выполняет гидротрансформатор, либо пакет дисков, работающих в масляной ванне.

Некоторые вариаторы сегодня обучены имитировать работу обычного автомата – программа управления заставляет шкивы сходиться и расходиться не плавно, а ступенчато. Агрегат «переключается» между «ступенями» и водитель не испытывает когнитивного диссонанса.

Особенно неплохо это удается коробкам передач Lineartronic на автомобилях Subaru.

Кстати, в Lineartronic применяется цепь компании LuK, которая в девяностые годы участвовала в разработке фольксвагеновского вариатора Multitronic для машин с продольной компоновкой силового агрегата.

Опыт адекватных — читай, объективных, а не фанатичных «ослепленных» — владельцев свидетельствует о том, что коробка коробке рознь.

Одни вариаторы показывают себя относительно живучими даже при нештатных условиях (уточняем, нештатных, а не экстремальных), а другие – наоборот, капризными и нежными. Но общая тенденция имеется.

Риск выхода вариаторов из строя становится выше при негуманной эксплуатации и по достижении определенного пробега.

Несколько лет назад члены клуба любителей одной модели с CVT, в страхе попасть на ремонт после истечения гарантийного срока, самолично, до достижения заветного километража выводили строя агрегат.

Делалось это следующим образом: каждое утро автомобиль утыкали передними колесами в достаточно высокий бордюр, который не так-то просто преодолеть и немного нагружали коробку оборотами. Регулярные «тренировки» приканчивали вариатор в гарантийный период, после чего производитель занимался заменой коробки передач бесплатно.

Называть клуб мы не станем, но, предвосхищая читательский скепсис, отметим, что это не байки, не сказки и не выдумки — информация получена от одного из участников сообщества.

Если вам страсть как хочется выяснить, владельцы какой машины избрали столь изысканную тактику, то дадим подсказку — речь идет о кроссовере.

Мнение, что бесступенчатая трансмиссия на машине хоть сколько-нибудь внедорожного толка накладывает ограничения и урезает оффроудный потенциал, появилось в общем-то не на пустом месте: CVT не приветствует повышенные нагрузки и жесткую эксплуатацию.

Конечно, подобное можно сказать про очень многие узлы и агрегаты автомобиля, но все-таки в случае с вариаторами это действительно критично.

Рискнем предположить, что в подобных условиях эксплуатации агрегат протянет даже меньше, чем «механика» или гидромеханическая автоматическая коробка передач – просто в силу того, что его устройство основано не на более выносливой шестеренчатой передаче, а на передаче тяги посредством постоянного трения плоскостей шкивов и ремня, либо цепи. Темп износа находится в прямой зависимости от нагрузок. На бездорожье они немалые, а срок жизни не самого ресурсного агрегата будет таять как снег весной. Надеемся, что с этим согласятся даже те автовладельцы, которые «проехали на вариаторе сотни тысяч километров и ничего не сломалось».

А что, собственно говоря может, если не «убить» CVT на пересеченной местности, то основательно подпортить его здоровье? Например, пробуксовка или подъем в крутую горку, что вызывает нагрев шкивов и ремня.

Внезапное появление «зацепа» после попыток выбраться из снежной, грязевой или песчаной ловушки тоже способно сыграть злую шутку — из-за резкого рывка ремень или цепь могут проскакивать, образуя задиры на поверхности шкивов, о которые автомобиль на разгоне будет спотыкаться.

Опасны и нагрузки, возникающие при ударе колесами о препятствие или потеря «мозгами» сигнала от скончавшегося датчика скорости. При этом коробка перейдет в аварийный режим – шкивы резко примут промежуточное положение, что станет «шоком» для ремня.

Подорвать здоровье вариатора могут и резкие старты с места.

Для агрегата болезненна продолжительная езда на высокой скорости, вызывающая перегрев, равно как и долгое движение черепашьим шагом внатяг — при буксировке прицепа или преодолевая участок пересеченной местности.

Про нагрузки «на холодную», из-за которых можно повредить внутренние части трансмиссии, и думать забудьте – температура жидкости должна быть близка к рабочей, иначе при «низких стартах» ремень или цепь будут пробуксовывать, повреждая шкивы.

Вариатор чувствителен к температурным режимам, которые негативно отражаются на состоянии его деталей.

Перед летней жарой крайне желательно проверить радиатор охлаждения — не зарос ли он «войлоком»? Очень важно состояние масла, которое вообще очень желательно менять почаще – каждые 30-40 тыс. км.

То есть, как в гидромеханическом «автомате» при городской эксплуатации и правильном подходе владельца.

А если ваш «вариаторный» автомобиль вдруг встанет по какой-то причине, пусть не связанной с поломкой трансмиссии, помните — транспортировка в сервис при заглушенном моторе возможна либо при полной загрузке на эвакуатор, либо при частичной, но только если ведущие колеса загружены на платформу. Никаких «шнурков» и «галстуков»! Ну а если вы решили сдвинуть с места носителя CVT, забыв завести двигатель, то мы искренне вам сочувствуем. Ну кто же догадается, что ведомый вал продолжит вращаться от колес, а цепь или ремень будут точить неподвижный ведущий вал от двигателя?…

Покупая «бесступенчатую» машину, помните – вариатор создан для комфортной и адекватной езды без крайностей. Тогда коробка, вероятно, сможет пройти порядка 200 тыс.

км – принято считать, что именно такой ресурс в среднем имеют CVT.

Да, вы можете возразить, мол, на «горячей» Subaru WRX тоже ставится бесступенчатая коробка передач, но согласитесь, что вариатор на спорткаре это скорее исключение, чем правило.

И напоследок. Масло не должно быть темным, горелым (запах – признак нещадной эксплуатации) и с посторонними примесями, указывающими на износ агрегата, а его уровень должен соответствовать меткам на щупе. В движении вариатор не должен выть и издавать посторонние звуки, равно как и дергать при старте и во время движения. А как у вас?

Как работает вариатор

История вариатора насчитывает уже более ста лет. Запатентована эта разработка была в 19-м веке. Но прижилась в автомобилях не сразу, лишь спустя полвека появились первые машины, на которых был установлен вариаторный механизм. Первыми автомобилями с коробкой передач такого типа стали голландские DAF. Но пик использования пришелся на 80-е и 90-е годы прошлого века. Причем не только в автомобилях применялся вариатор, но и в скутерах. Вариатор – это разновидность АКПП, даже выбор режима ничем не отличается от автомата, построенного по классической схеме. Постараемся рассмотреть более детально, что такое вариатор и как он работает.

Основные узлы вариатора

первый автомобиль с вариатором

DAF 600 был первым в мире автомобилем, на который серийно устанавливали клино-ременной вариатор

Типов вариаторных механизмов сегодня существует очень много. Но принцип работы одинаков – плавно изменяется передаточное число между коленчатым валом двигателя и приводами колес. В автомобильной индустрии широкое распространение получили два типа передач:

  1. Ремнем клинообразной формы.
  2. Тороидальный тип передачи.

Вариаторы с клинообразным ремнем

Основа конструкции – это два шкива в форме конуса. Между ними натянут один или два ремня, имеет он форму клина – как на приводе генераторов некоторых автомобилей (например, отечественной классики). Изготавливаются ремни из высококачественной резины, металлических цепей или набора пластин. В зависимости от того, какой материал использован при изготовлении, можно судить о надежности и ресурсе коробки, принцип работы же остается неизменным.

Конструкция выполнена таким образом, что шкивы могут сдвигаться или раздвигаться. За счет этого изменяются их диаметры. Так как ремень соприкасается со шкивами боковой стороной, увеличивается ресурс механизма – даже резиновые образцы способны прослужить не менее полусотни тысяч километров. Более совершенные конструкции с применением металла выдерживают и больший срок.

Схема работы клиноременного вариатора

Принцип работы вариатора заключается в том, что шкивы изменяют положение относительно друг друга – сближаются или отдаляются. На маленьких оборотах коленчатого вала диски на ведущем валу разжимаются, а ведомые сжимаются. Вследствие этого первые обладают диаметром меньшим, нежели вторые. Когда частота вращения коленвала увеличивается, происходит постепенное разжимание ведомых дисков и сжатие ведущих. В таком случае передаточное число становится меньшим.

Система управления вариаторной коробкой передач электронная, на основе микропроцессоров. Она следит за тем, чтобы диаметры обоих шкивов изменялись равномерно, в зависимости от нагрузки на двигатель автомобиля. Также система управления контролирует работу сцепления и планетарного механизма. Стоит отдельно упомянуть и про редуктор планетарного типа, который необходим при движении задним ходом. Если бы не он, то АКПП вариаторного типа не смогла бы выполнить реверс, то есть на автомобиле невозможно было бы двигаться задним ходом.

Электронная система управления коробкой передач позволяет на крейсерской скорости держать именно те обороты двигателя, которые обеспечат минимальный расход топлива, а также хорошую динамику движения. За многие годы было проведено немало экспериментов, которые выявили одну особенность – внутренние стенки шкивов должны иметь угол наклона, равный 20 градусам. Это оптимальное значение, поэтому производители делают шкивы именно такой формы.

что такое вариатор

Клиноременной вариатор с цепью из металлических пластин

Коробка передач вариаторного типа работает за счет того, что шкивы сдвигаются и раздвигаются. Это обеспечивается гидроприводом, пружинами или центробежными силами. Передача крутящего момента с помощью резинового ремня, конечно же, проста и дешева, но плохо показала себя, так как ресурс в 50 000 километров – это крайне мало. Намного эффективнее показывают себя коробки, в конструкции которых используют цепи из металлических пластин. У них большой ресурс, а вероятность обрыва крайне мала. Но самое главное – намного меньше посторонних шумов.

Передача момента с помощью цепи надежна и обладает высоким КПД. А это значит, что потерь практически не будет, весь крутящий момент уйдет от двигателя к приводам колес. Управление таким вариатором происходит при помощи рычага выбора режимов, расположенного в салоне автомобиля. В зависимости от марки автомобиля, клиноременные вариаторы могут отличаться конструкцией.

Вариаторы тороидальноного типа

вариаторная коробка передач

Такой тип вариатора получил меньшее распространение, нежели клиноременной. Основа – это пара сферических соосных валов, в которых зажимаются ролики. Сферические валы вращаются в разные стороны. Изменение передаточного числа зависит от положения роликов относительно поверхности вала. Ролики передают движение валам при помощи силы трения и только. У такой коробки передач один большой недостаток – износ в тех местах, в которых ролик соприкасается с поверхностью вала.

Стоит заметить, что усилие, с которым ролики прижимаются к поверхности сферы, может достигать десяти тонн. Отсюда следует, что материалы должны использоваться самые лучшие, а управление системой должно осуществляться надежным и безотказным устройством. В качестве примера можно привести вариаторы Extroid, которые до сих пор устанавливаются на автомобили производителя Nissan. В нем имеется гидропривод, управление которым происходит при помощи блока управления. Он способен перемещать ролики относительно сферы вплоть до микрон.

как работает вариатор

Принцип работы тороидального вариатора

Плюсы и минусы вариаторной АКПП

Основные преимущества, конечно же, поражают:

  • плавность разгона;
  • простая конструкция; в сравнении с классической АКПП;
  • дешевизна (ремонт и обслуживание не ударят по кошельку);
  • увеличение ресурса двигателя за счет того, что его работа происходит в нормальном режиме;
  • малый уровень шумов;
  • экологичность.

Но без минусов не обойтись, главный – повышенные нагрузки вариаторная коробка передач не может выдерживать. Вариаторы чаще можно встретить на маломощных мопедах, а вот на автомобилях с несколькими сотнями лошадок под капотом стараются не устанавливать. Хотя некоторые модели Ауди оснащаются АКПП вариаторного типа, но с применением новейших разработок, которые позволяют работать мощным двигателям с такой коробкой. Так что чаще можно встретить АКПП вариаторного типа на бюджетных автомобилях, мощность двигателя которых невелика. И если вы являетесь владельцем такой машины, то должны знать, что тянуть прицеп можно, если его общая масса небольшая. В случае прегруза можно повредить коробку передач.

В мототехнике используют ремни из высокопрочной резины с армированием, но в автомобильной индустрии их использовать бесполезно, надежнее оказываются металлические цепи. И если у вас вариатор, то “порысачить” с ним не получится. Такие автомобили для тех, кто предпочитает спокойную езду с плавными разгонами. Да, есть режим «Спорт», но при частом и долгом его использовании элементы коробки быстро изнашиваются.

Недостаткам можно отнести и то, что буксировка автомобилей с АКПП вариаторного типа возможна на 50-100 километров. Так что, если возникла необходимость в буксировке, дешевле окажется снять приводы, чтобы безболезненно доставить машину в нужное место. Но можно и методом частичной погрузки, если имеется такая возможность. Что касается поездок по бездорожью, то лучше отказаться от них, потому как это приведет к быстрому износу АКПП.

Замена ремня в вариаторной КПП производится каждые 150 тыс. км, а смена трансмиссионного масла необходима раз в 50 тыс. км. От этого зависит то, как работает вариатор и его эффективность. И если на мототехнике ремень – это расходный материал, который меняется быстро и минимальным набором инструментов, то в автомобиле такое занятие может быть осложнено тем, что не каждая СТО имеет квалифицированного специалиста, способного проделать всю работу качественно.

Но многое зависит от электронной системы управления, необходимо внимательно следить за ее работой. Если возникнут какие-либо ошибки, следует их сразу же устранять. Но в целом же поездка на автомобиле с вариаторной коробкой обходится намного дешевле, нежели на автомобиле с классической АКПП. И на это влияет то, что топлива расходуется намного меньше, ремонт дешевле, узлы в конструкции дешевые и простые.

Вариатор в машине — что это такое, принцип работы, плюсы и минусы

Что такое вариатор на автомобиле: плюсы и минусы, принцип работы

При таких достоинствах может возникнуть непонимание — а где это чудо было раньше. Кто заставил многие поколения автомобилистов вручную передвигать муфты с синхронизаторами и без них на протяжении столетия? Проблема именно в простоте. Полёты в космос для детей тоже кажутся предельно понятными, разогнаться и улететь. Но пришлось ожидать развития важных и сложных технологий, материалов, а также набить немало шишек на испытаниях. Это сейчас, когда всё уже получилось, многим известно, что такое вариатор в машине, а ремень на скутере могут поменять даже школьники, купив его на сэкономленные карманные деньги. К сожалению, на автомобилях до сих пор это не так.

Принцип действия и состав

Принципиально вариатор образован двумя шкивами переменного диаметра. Поскольку передаточное число равно отношению действующих радиусов, по которым движется клиновой ремень, то его можно менять в широких пределах, сделав шкивы раздвигающимися и синхронно переставляя ремень на нужную траекторию. Это и определяет принцип работы вариатора и объём оборудования, относящегося к современному блоку автоматической бесступенчатой трансмиссии:

  • ведущий и ведомый конические шкивы;
  • ремень, набранный из металлических пластин с тонкими стальными лентами, иногда используется примерно такая же по форме цепь;
  • гидротрансформатор на входе, состоящий из двух турбинных колёс и реактора, полностью аналогичен таковому в гидромеханической коробке;
  • масляный насос, создающий управляющее давление рабочей жидкости;
  • гидроблок, содержащий электрогидравлические клапаны, масляные магистрали и датчики давления, преобразующий электрические команды в перемещение исполнительных механизмов;
  • фрикционные мокрые сцепления рабочего хода и реверса;
  • дополнительные редукторы или главные передачи с дифференциалами;
  • шаговый двигатель, он же степ-мотор, непосредственно занимающийся синхронным перемещением половинок шкивов;
  • масляные фильтры тонкой и грубой очистки.

Иногда применяются дополнительные устройства, поскольку конструкции отличаются разнообразием, что связано как с компоновкой и инженерным подходом, так и с дальнейшим развитием бесступенчатого направления. Так, например, имеются коробки в гибридном исполнении, где кроме пары шкивов наличествует дополнительная двухступенчатая планетарная передача, заимствованная из классической АКПП. Такое решение заметно облегчает жизнь ремня и шкивов, не заставляя их работать с большим потоком мощности в крайних положениях, что может резко сократить ресурс. Добавочный редуктор автоматически переключает передачу по достижении определённой пороговой скорости, действуя как демультипликатор.

Важным элементом CVT является его рабочая жидкость — специальное вариаторное масло. Над обеспечением его свойств много потрудились, заменить его ничем нельзя, это надо знать при самостоятельном обслуживании. И чем оно качественнее — тем лучше, ресурс пока остаётся одним из самых слабых мест данной трансмиссии. Жидкость на уровне компромиссов сочетает многие с виду несовместимые свойства, основные из которых заключены в необходимости обеспечить смазку передающих большую мощность пар трения ремня о шкивы при одновременном исключении проскальзывания. Любое трение выделяет тепло, масло разогреется, потеряет свойства, и весь узел будет непоправимо разрушен. Частично проблему решает масляный радиатор, но перегрев остаётся основной страшилкой к применению вариаторов в тяжёлых условиях.

Схема вариаторной коробки передач

Обслуживание и уход

Именно замена масла станет главным фактором продления межремонтного пробега. Можно смело рекомендовать его замену каждые 30 тысяч километров , так оно постоянно будет находиться в тонусе, хорошо промывать каналы и механизмы, беречь поверхности трения и подшипники. Как только масло утратит какие-то качества или загрязнится, начнётся лавинообразный процесс гибели сбалансированного организма клиноременной передачи. А ремонт пока ещё очень дорог. Ремень, шкивы и элементы гидроблока своим ценником способны надолго отбить желание покупать машины с CVT, и никакие достоинства никого не убедят.

К обслуживанию можно отнести и стиль езды на вариаторной трансмиссии. Она очень не любит крайностей. Да, низкие старты в духе двухпедального лонча, буксировка и перемешивание густой грязи не для этого механизма. Можно не сомневаться, что он так умеет, но, скорее всего, недолго. И если уже зажглась лампочка перегрева — значит, масло надо менять и больше так не поступать.

Достоинства и недостатки вариатора

Все преимущества группируются вокруг бесступенчатого характера выбора передачи, как главного принципа работы вариатора:

  • полная незаметность переключений без принятия специальных мер, заметить смену чисел можно только по положению стрелки тахометра, отсюда комфорт и отсутствие разрушающих рывков в трансмиссии;
  • возможность всегда выбрать самый оптимальный режим мотора для данной скорости и степени нажатия акселератора, не затуманенный дискретным характером всех прочих коробок;
  • прогнозируемость работы, быстрые реакции на управление тягой, возможность реализации широкого набора стилей вождения, хорошая адаптация под водителя;
  • минимальные потери на трение в трансмиссии, отсюда дополнительная экономия топлива;
  • сберегающий режим для двигателя, который всегда находится в нужном диапазоне оборотов;
  • ровная тяга в условиях пониженного сцепления с дорогой, отсутствие провокаций на срыв в скольжение, малая потеря скорости при мобилизации повышенного крутящего момента;
  • лёгкость выполнения экологических норм за счёт простоты выбора режимов мотора;
  • широкий диапазон передаточных чисел, особенно в гибридном исполнении;
  • максимальное использование мощности при динамичном разгоне;
  • компактность и малая масса всей конструкции.

Без недостатков не бывает, а их у CVT немало, и они также определены тем, как работает вариатор, и какие сложности возникают у его конструкторов:

  • проблемы с передачей большой мощности, несмотря на проникновение бесступенчатых передач даже в премиальные сегменты, до грузовиков такие трансмиссии ещё не добрались и вряд ли доберутся;
  • некоторая психологическая монотонность разгона на максимуме, когда мотор выходит сразу на номинальные обороты, на которых и зависает, приходится даже делать искусственное разбиение на виртуальные передачи, имитируя дискретное переключение;
  • недостаточная долговечность ремня и шкивов, с чем производители пытаются бороться с переменным успехом;
  • высокая цена вариаторного масла, этот недостаток постепенно нивелируется, да и остальные масла недёшевы;
  • склонность к перегреву в предельных режимах;
  • проблемы с буксировкой прицепов и движением при повышенном сопротивлении со стороны дороги, подъёмы и глубокая грязь;
  • высокая цена деталей при ремонте.

Можно сказать, что новая машина с CVT порадует водителя однозначно, но по мере выработки ресурса сомнения усиливаются, начинаются более реальные размышления на тему вариатор, плюсы и минусы. Что усугубляется пока ещё низкой популярностью вариаторных комплектаций на вторичном рынке.

Неисправности и ремонт

Починить вариатор «на коленке» вряд ли получится. Потребуются хорошие знания матчасти, набор инструмента и приспособлений, немалый опыт и владение вопросами приобретения запчастей и ремкомплектов. Хотя наиболее распространённые модели уже достаточно изучены. Как и причины выхода трансмиссии из строя:

  • утратившее свои качества масло при несвоевременной замене нарушает работу гидроблока, ремень проскальзывает, разрушает поверхность шкивов, и начинаются рывки при работе;
  • иногда срезаются механические детали из-за стремления производителей к компактности;
  • не отличаются долгим сроком службы подшипники, особенно при работе с грязным маслом;
  • отказывает маслонасос, особенно его регулирующий клапан;
  • очень быстро выходят из строя механизмы после ремонта, если были использованы рыночные запчасти низкого качества, в случае вариатора эти трюки не проходят и заканчиваются однозначно плохо;
  • при ремонте не были заменены шкивы или была некачественно выполнена их шлифовка, которая и так не всегда помогает.

Сервис вариаторов вообще больная тема. Мало кто способен грамотно выполнить все дефектовки и процедуры. И если механика многое простит, то бесступенчатый автомат нуждается в комплексном подходе, а это достаточно дорого по запчастям, даже если к высокой цене за работу автомобилистов уже приучили классические АКПП.

После обзора вариаторной техники становится понятней, что такое вариатор на автомобиле. Возможно, это отметёт многие опасения, ведь в целом преимущества CVT всё равно перевешивают его немногие ещё не изжитые минусы. И неуклонное повышение числа машин с этим типом трансмиссии тому подтверждение.

Источник http://avtorazborka77.ru/transmissiya/variator-chto-takoe-variatornaya-korobka-cvt.html

Источник http://ktonaavto.ru/remont-i-obsluzhivanie/transmissiya/kak-rabotaet-variator.html

Источник http://autobibikka.ru/variator/

Похожие записи

Оставить комментарий