Все про вариаторы
Конструкция бесступенчатой трансмиссии не является новинкой или порождением современного мира. Более 200 лет назад остро стоял вопрос о замене классической трансмиссии с большим количеством шестерен на нечто новое, позволяющее обойтись без повышающих нагрузку ступеней. Это было очень актуально для паровых двигателей, где любая остановка в работе могла привести к взрыву парового котла. Ричард Тревитик, один из основоположников двигателестроения тех времён, изобрёл механизм, позволяющий использовать шкивы переменных диаметров с целью изменения передаточного отношения прямо в движении.
В классическом варианте вариатор использовался очень долго. Толчок к развитию этот тип коробок передач получил исключительно благодаря развитию автомобильной промышленности. Совершенствование происходило одновременно на базе нескольких концернов, поэтому сложно сказать, кто является автором той или иной конструкции. Сейчас все трансмиссии такого типа являются высокотехнологичными устройствами, позволяющими менять передаточное отношение прямо в движении.
Современное обозначение этого типа коробок передач обозначается аббревиатурой CVT.
Основные преимущества вариаторов
Они имеют ряд существенных плюсов (более подробно можно ознакомится тут), а именно:
- — Машина с вариатором очень покладистая в управлении. Она не делает рывков, скачков, а также полностью списывает ошибки автомобилиста. Механические коробки отходят в прошлое.
- — Время, затрачиваемое на разгон до необходимого водителю значения, существенно сокращается. Это сказывается отсутствие ступеней. Вообще можно считать, что их количество бесконечно.
- — Вариатор не позволит машине откатится на подъёме, он обеспечивает плавный старт даже под уклон. Поэтому его рекомендуют выбирать для женщин с целью облегчения управления. Ведь педали сцепления на автомобилях с CVT нет.
- — Уровень шума, издаваемый этим механизмом, находится на предельно низком уровне. Поэтому в салоне всегда будет тихо.
- — Это лучшее решение для экономии топлива и передачи крутящего момента от двигателя к колёсам практически без потерь.
- — Этот механический узел является одним из самых экологически чистых решений, в отличие от «роботов» или механики. Экологический класс на машины с этим решением автоматически повышается.
Перечислять все разновидности этих механических узлов не имеет смысла по причине их огромного количества. У каждого производителя автомобиля имеется как минимум три аутентичных запатентованных схемы. Допустим как у вариаторов Ниссан, также важно знать важные моменты при эксплуатации данного узла, более подробно описано здесь.
Базовые неполадки и слабые места
Перед покупкой автомобиля с такой опцией, ознакомьтесь с основными неисправностями. Естественно, что самой уязвимой частью является приводной ремень. На него возлагаются самые сложные фрикционные взаимодействия, а также нагрузки на растяжение и кручение, порождаемые усилием зацепления, центробежной силой и гироскопическим моментом. Все остальные части имеют строго регламентированный производителем ресурс, на деле оказывающийся больше заявленного показателя.
Продукт высоких технологий
Своим восхождением вариаторы во многом обязаны современному развитию материалов. Изобретение Ричарда Тревитика опередило время своего появления как минимум на полтора века. Возможности механизма были ограничены только по технологиям производства. В итоге первыми вариаторами массового производства была обычная пара вращающихся конусов, по которым скользил ремень.
Сейчас же сложно подсчитать количество разновидностей и вариаций, широко применяемых во всём мире.
Для упрочнения поверхностей применяются сложные насыщения и цементации, полностью нивелирующие износ в отсутствии абразивных частиц в составе трансмиссионной жидкости.
Где используются эти коробки
Исходя из преимущества, заключающегося в отсутствии ограничения размеров, их используют не только на автомобилях, но и на различной мелкой технике. Это всё, начиная от скутеров и снегоходов, заканчивая бензопилами и прочим инструментом. Основными направлениями развития в этой области являются увеличение КПД, повышение прочности рабочих поверхностей и общей устойчивости к износу.
Посмотрите видео
принцип работы, преимущества и недостатки
Вариатор – это бесступенчатая коробка передач, используемая в скутерах, мопедах, сноубайках и гидроциклах. Она обеспечивает плавную смену скорости вращения ведущего и ведомого дисков. В середине XX века устройства перекочевали в автомобиль, однако активное развитие технологии началось совсем недавно.
Именно поэтому мнения владельцев разнятся: одни его нахваливают, а другие – ругают. Чтобы попасть в первую лигу, нужно узнать все о вариаторе, и мы с этим охотно поможем.
Принцип работы вариатора
Отлично от автоматических коробок передач, в вариаторе не используются зубчатые шестерни. Иными словами, здесь нет ограниченного количества передач. Благодаря продуманной системе шкивов (колес, предающих движение ремню) количество скоростей плавно стремится к бесконечности.
Между ведущим и ведомым валами происходит изменение толщины, при этом дискретных шагов не совершается. Во время небольшого смещения одного из валов назад происходит увеличение радиуса изгиба вокруг конуса задающего ремня. А это значит, что если ведущий ремень сделает, например, 2 оборота, то ведомый вал раскрутится на все 10.
За счет этого свойства автомобиль может разогнаться до значительных скоростей за одно количество оборотов двигателя.
При смещении обоих валов вперед будет обратный эффект: 10 оборотов ведущего вала и 2 оборота ведомого. Это позволит тронуться с места, потянуть за собой груз или забраться в крутую горку.
В основе бесступенчатой коробки передач лежат три компонента:
- Резиновый ремень или цепь высочайшей прочности;
- Ведущий вал и 2 конусообразных шкива;
- Ведомый вал и 2 конусообразных шкива.
Работа устройства обеспечивается работой бортового компьютера. Благодаря электронике, положение шкивов изменяется.
В современном мире микропроцессоры и датчики выступают дополнительным компонентом в этой технологии.
Металлические клиновидные ремни
Для повышения надежности и эффективности вариаторов, происходит разработка новых материалов. Так, на смену цепям и ремням пришли клиновидные ремни. Они выполняются из стали. Количество тонких металлических полос варьируется от 9 до 15.
Высокопрочный состав изделий повышает долговечность конструкции. Такие ремни не скользят, справляются с высоким крутящим моментом и работают значительно тише, нежели их резиновые предшественники.
Принцип работы тороидального вариатора
Современная разработка – тороидальные вариаторы. Внешне устройство отличается от оригинала, но оно надежнее, а результат – тот же.
Так, вместо шкивов и ремней используются специальные диски и ролики:
- Эквивалентно задающему шкиву, один из дисков присоединен к двигателю.
- Второй, подобно ведомому шкиву, соединен с приводным валом.
- Между дисками (вместо ремня) расположены колесики. Они изменяют передаточное число, которое передается с диска на диск.
Принцип работы заключается в том, что колесики вращаются по обеим осям. Вращение происходит вокруг горизонтальной оси, а наклон – вокруг вертикальной.
Преимущества и недостатки вариаторов
У вариаторов существует ряд заметных преимуществ:
- Переключение происходит без рывков, максимально плавно, за счет постоянного и бесступенчатого ускорения.
- Высокая экономия топливных ресурсов достигается путем удержания автомобиля в оптимальном диапазоне мощности на любой скорости.
- Отсутствие вынужденных замедлений (например, при подъеме в горку) доступно благодаря лучшей реакции системы на изменение внешних условий.
- Высокие динамические показатели (сравнительно с АКПП): потери мощностей в вариаторе заметно ниже, чем в автомате.
- Снижение количества выбросов из-за лучшей работы оборотов двигателя.
- Вариаторы легче АКПП, так как конструкция удивительно проста: в ней используется меньшее количество элементов.
Но есть и недостатки:
- Ремни CVT (не цепные) быстро изнашиваются: срок эксплуатации до 60 тыс км.
- Нецелесообразно использовать вариаторы, если автомобиль подвержен постоянным и сильным нагрузкам (например, на внедорожниках).
- Низкий срок службы всей конструкции;
- Часто сервисные центры отказывают в ремонте (из-за пунктов выше), так как заменить вариатор намного проще, но потребителю это обойдется дорого: около 30-40% стоимости автомобиля.
- Между переключениями передач происходит 1-2 секунды, не всех водителей это устраивает.
Оказывается, что АКПП намного надежнее, чем вариаторы. Однако скорость распространения этих устройств, а также заинтересованность автолюбителей в их использовании, заставляет инженеров усиленно искать новые решения, а значит, довольно скоро весь мир перейдет на эту технологию.
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ
как ездить на вариаторе правильно
Автоматическая коробка передач в последнее время получила широкое распространение не только в США, но и по всему миру. При этом отсутствие педали сцепления еще не означает, что все автоматы одинаковые. Автоматические трансмиссии на автомобилях можно условно разделить на три большие группы:
Примечательно то, что не каждый владелец способен отличить вариатор от АКПП или даже РКПП. Однако во время эксплуатации нужно отдельно учитывать, какой именно типа автомата стоит на машине.
Другими словами, нужно знать, как обслуживать и как ездить правильно на вариаторе, автомате или роботе, чтобы коробка работала долго и безотказно. В этой статье отдельно поговорим о вариаторах.
Содержание статьи
Коробка вариатор: как правильно ездить
Итак, вариатор CVT является бесступенчатой автоматической трансмиссией, что сильно отличает данный тип коробок передач от аналогов благодаря уникальной конструкции.
Машина с такой КПП разгоняется легко, ускорение происходит без малейших рывков, которые в той или иной степени можно ощутить на других типах автоматов, включая даже новейшие преселективные РКПП с двумя сцеплениями.
Также среди плюсов стоит выделить топливную экономичность CVT по сравнению с АКПП, лучшее распределение нагрузки на ДВС и на трансмиссию, что позволяет не перегружать силовой агрегат и увеличить его срок службы.Казалось бы, с учетом всех плюсов вариатор можно считать более комфортной заменой для классического автомата, однако это не так. Дело в том, что многие водители отмечают заметно меньший ресурс CVT по сравнению с АКПП, низкую ремонтопригодность вариаторов, высокую стоимость обслуживания и целый ряд ограничений во время эксплуатации. Давайте разбираться.
- На первый взгляд, эксплуатация вариатора не отличается от АКПП. Доступные режимы одинаковые, P – парковка, D – движение вперед, N – нейтральная передача, R – задний ход и т. д.
Также может быть реализована функция ручного управления КПП, которая имитирует понижение и повышение передачи самим водителем (аналогично Типтроник на АКПП). Дополнительно может присутствовать спортрежим, экономичный режим и т.д.
При этом важно понимать, что вариатор среди всех видов АКПП хуже всего «переваривает» крутящий момент и наименее подготовлен к высоким нагрузкам. Простыми словами, резко стартовать на вариаторе крайне нежелательно.На такой КПП разгоняться нужно плавно, постепенно поднимая обороты двигателя. В противном случае поломки не заставят себя долго ждать. На практике не единичны случаи, когда у любителей светофорных гонок на новых авто вариаторы выходили из строя уже к 50-60 тыс. км. пробега.
- Также вариатор нужно в обязательном порядке прогревать в холода. Вариаторы предельно чувствительны к смазке, при этом трансмиссионное масло при понижении температуры хуже распределяется по коробке.
Более того, прогрев вариатора CVT на месте по аналогии с АКПП (включение режимов P-R-N-D с задержкой на несколько секунд) для данного типа трансмиссии не подойдет, так как конструктивно вариатор отличается от гидромеханического автомата.
В случае с CVT нужно прогреть ДВС и включить режим N на несколько сек., что позволит прогреть гидромуфту. Далее нужно начинать движение, сводя нагрузки на коробку к минимуму первые 3-5 км.
Если же температура понизилась до -30 и ниже, от поездок на автомобиле с вариаторной коробкой лучше отказаться. Если ехать нужно, тогда машину потребуется долго греть на холостых, затем допускается езда исключительно в щадящем режиме.
- Также вариатор «боится» пробуксовок и повышенных нагрузок. Это значит, что любой кроссовер с вариаторной коробкой никак нельзя считать внедорожником, специально подготовленным к условиям бездорожья и рассчитанным на эксплуатацию в тяжелых условиях.
Еще нужно помнить, что легковые авто и паркетники с CVT плохо приспособлены к буксировке прицепов, не рассчитаны на перевозку тяжелых грузов и т.п. По этой причине владельцам бесступенчатой коробки передач нужно избегать излишних нагрузок на КПП.
Простыми словами, использовать автомобиль с CVT для буксировки другого авто настоятельно не рекомендуется.
Что касается автоприцепа, важно, чтобы вес не превышал допустимых показателей. Также могут быть и ограничения по скорости и расстоянию в случае использования прицепа.
Если же автомобиль с вариатором застрял в грязи или снегу, лучше отказаться от попыток выехать своим ходом. Переключения селектора между режимами при «раскачивании» авто приведет к быстрому износу шлицевых соединений, ресурс деталей КПП заметно сокращается.
- Кстати, если возникает необходимость отбуксировать неисправную машину с вариатором, оптимально воспользоваться услугами эвакуатора. Если же такой возможности нет, тогда нужно придерживаться правил, указанных в мануале касательно буксировки вариатора.
В ряде случаев машину с вариатором, как и с АКПП, буксируют на небольшие расстояния с заведенным двигателем. Если же ДВС не заводится, тогда следует отказаться от попыток отбуксировать машину без вывешивания ведущих колес.
Обслуживание вариатора
Если говорить об обслуживании, в вариаторе следует постоянно проверять масло, его уровень и состояние.
При этом для бесступенчатой трансмиссии вопрос масла предельно важен, трансмиссионная жидкость меняется чаще, чем в АКПП, заливать нужно только рекомендуемые по свойствам и допускам продукты.
Масло для CVT особое, так как должно обеспечивать смазку взаимодействующих поверхностей, при этом предотвращать проскальзывание. Менять масло в коробке вариатор по мануалу зачастую нужно один раз в 60 тыс. км., однако на практике желательно проводить данную процедуру каждые 30-35 тыс. км пробега, причем замена каждые 30 тыс. считается оптимальной.
Если же говорить о возможных сбоях и диагностике, нужно следить за поведением коробки. Дело в том, что выход из строя отдельных датчиков ЭСУД может привести к тому, что чувствительный к нагрузкам вариатор выходит из строя, причем достаточно быстро.Например, выход из строя датчика скорости приводит к тому, что ЭБУ коробкой переводит коробку в аварийный режим. Езда в таком режиме может привести к повреждениям ремня вариатора, проблемам с конусами вариатора и т.
Становится понятно, что любые отклонения от нормы и сбои в работе вариатора являются поводом для немедленного прекращения эксплуатации авто и доставки автомобиля на СТО для проведения диагностики CVT.
Подведем итоги
Как видно, коробка вариатор способна обеспечить максимальный комфорт при езде, а также является более экономичной в плане расхода топлива по сравнению с классическими АКПП. Однако следует учитывать, что данный тип трансмиссии не рассчитан на высокие нагрузки и тяжелые условия. Параллельно не допускаются перегревы трансмиссии.
Простыми словами, коробка CVT больше подойдет для эксплуатации в черте города по хорошим дорогам, причем таким водителям, которым ближе спокойный и размеренный стиль езды, без резких стартов, пробуксовок, постоянных обгонов и т.
Также коробку вариатор нужно чаще обслуживать, постоянно проверяя уровень и состояние трансмиссионного масла, прогревать КПП в начале движения, избегая повышения нагрузок. При соблюдении указанных условий ресурс вариатора может оказаться аналогичным тому, который определил сам производитель коробки передач, то есть КПП CVT отработает без поломок весь заявленный срок службы.
Читайте также
Аварийный режим АКПП: что нужно знать
Что такое аварийный режим АКПП. Почему коробка автомат переходит в аварийный режим: причины, по которым автомат «встает» в режим аварии, диагностика.
Проблемы и неисправности вариатора
Несмотря на то, что первые серийные автомобили, оснащенные вариаторами, появились еще в 1958 году, особое распространение этот тип автоматической трансмиссии получил в конце 80-ых годов, и основным у японских автопроизводителей.
Все больше автопроизводителей выбирают вариатор или CVT (Continuously Variable Transmission) в качестве автоматических трансмиссий для своих автомобилей. Лидерами по производству вариаторов в мире являются несколько компаний: Aisin и JATCO, обе фирмы японские, первая принадлежит Toyota Motor Corporation, вторая Nissan Motor Co., Ltd. Но не нужно думать, что только японцы знают толк в вариаторах. Так же CVT производят Audi, Mercedes-Benz, Ford…
Об устройстве вариаторе читайте здесьКак и в любой другой коробке передач, принцип вариатора стоит на изменении передаточного числа крутящего момента от двигателя и перенаправлять его на колеса, но конструктивно представляет собой совсем другой агрегат. У трансмиссии CVT нет какого-то определенного количества передач, и за это ее нередко называют еще «бесступенчатой» автоматической трансмиссией.
Не смотря на ряд преимуществ вариатора, владельцы первых серийных автомобилей, оснащенных такими коробками были недовольны. Помимо некоторых механических проблем, они столкнулись и с рядом эксплуатационных ограничений, таких как невозможность долгое время буксировать прицеп, вариаторы не любят быстрые ускорения и длительные пробуксовки, и автомобили с данным типом трансмиссии очень ограничены по подъему мощности двигателя.
Все это может вызвать преждевременные проблемы с агрегатом.
Теперь остановимся подробней на том, с чем может столкнуться владелец автомобиля с вариатором.
1. Первое, на что начали жаловаться владельцы Ниссанов и Субару с пробегом – это износ подшипников конусных валов. Все это сопровождается гулом, и может произойти как при 50 000 км, так и при 100 000 км. Хоть агрегат и ремонтопригоден, но лучше надеяться на заводскую гарантию, так как замена всех четырех подшипников обойдется очень дорого.
С ремонтом лучше не затягивать, так как при разрушении подшипника произойдет разрушение и самого конусного вала. Так же при образовании люфта на валу, страдают и металлические пластины ремня.
Не допустить этой проблемы можно путем замены масла в CVT раз в интервал 50 000 км. Стоимость работ по замене масла тоже не дешева, да и сама трансмиссионная жидкость стоит дороже, чем ATF для классической АКПП.
2. При замене масла в вариаторе стоит строго придерживаться указаний производителя и не экономить на оригинальном масле.
Так как CVT сложный механизм, то он очень требователен к соблюдению допусков и стандартов. В противном случае, экономия пары тысяч рублем может ускорить износ и повлечет за собой еще больше траты.
3. Так как любая трансмиссия не любит высокие температуры, на вариаторы очень часто ставят теплообменники.
теплообменник вариатора. Фото — drive2.ru Svyazist91Это устройство, представляющие собой радиатор, в который входит трансмиссионное масло из CVT, а по другому каналу в теплообменник входит антифриз из системы охлаждения ДВС. Первой причиной того, что масло в вашем вариаторе поднялось выше нормы скорее всего забитый теплообменник. Его следует промывать каждые два – три года. Так же перегрев может быть вызван тем, что трансмиссионная жидкость набрала в себя много шлама и отложений и требует замены. Перегрев масла в коробке до критической температуры приведет к тому, что вариатор встанет в аварийный режим и все нормализуется только после того, как агрегат остынет.
Сигнал о перегреве вариатора Mitsubishi Outlander4.
Как и классическая АКПП, вариатор может что называется «пинаться».Причина очень часто кроется в редукционном клапане масленого насоса. По причине его не стабильной работы или не работы, давление масла может постоянно «скакать» или не подниматься вовсе.
Решить эту проблему можно только заменой клапана, или всего насоса. Помимо этого, возможно будет требоваться шлифовка валов, а ремень скорее всего потребует замены.
Чем раньше Вы обратитесь к специалисту за ремонтом, тем дешевле этот самый ремонт Вам обойдется, так как эксплуатация автомобиля с неисправным вариатором просто усугубит ситуацию.
Как и у любого сложного механизма, в эксплуатации вариатора существует ряд условий, которые требуется соблюсти для беспроблемной его работы. Очень часто поломки связаны с неправильной эксплуатацией или несвоевременным обслуживанием, но тем не менее проблемы существуют, и производители от года к году стараются их исправить. Что-то получается, что то еще нет, но тенденция смены классических АКПП на CVT прослеживается уже давно, и думаю что уже вполне обозримом будущем, все больше и больше автомобилей будут оснащается вариатором.
Автор — Андрей Червяков
Читайте также о проблемах коробки автомат
Не как все. Почему вариатор называют самой «неприятной» трансмиссией? | Обслуживание | Авто
Бесступенчатые коробки были придуманы в Германии, хотя распространение получили в Японии. Многие автомобили из страны восходящего солнца пользуются этими трансмиссиями, которые в процессе эксплуатации доказали свою эффективность. Такие же коробки ставятся на одноплатформенные модели, продающиеся в Европе под разными брендами, в том числе на Nissan Qashqai, Tеana и X-Trail, Mitsubishi Lancer, Galant, ASX и Outlander, Renault Koleos, Citroen C-Crosser, Peugeot 4007 и т. д. Вариаторы дешевы в производстве и экономичны. Однако у них есть несколько важных недостатков, которые сильно сказываются на продажах. Что же это за несовершенства и можно ли их поправить?
Неприятная «песня»
При общении с вариатором водителям не нравится его звук при работе, причем даже на новых коробках. Этот звук издает металлический цепной ремень, а также вращающиеся конусы шкивов.
Дело в том, что, в отличие от обычной гидромеханической трансмиссии, передаточное отношение в вариаторе реализуется за счет движения не зубчатых колес, а ремня, который работает за счет силы натяжения и трения. Под нагрузкой на высоких оборотах и создается уникальное акустическое сопровождение, которое присутствует всегда и проходит через любую шумоизоляцию, так же как высокочастотное завывание электрической двери распространяется через бетонные стены и этажи.
Для человеческого слуха эти высокочастотные волны не всегда приятны. Они могут меняться в процессе движения автомобиля. На непрогретой коробке слышится гулкое жужжание, затем в процессе повышения температуры идет нарастание частоты и появляется вой, а с ростом оборотов мотора слышится свист.
С годами звук изменяется. К нему добавляется гул изношенных подшипников и повизгивание изношенного ремня, который под нагрузкой проскальзывает на шкивах.
Автопризводители знают об этой проблеме, однако полностью избавить трансмиссию от свойственных ей недостатков невозможно ввиду физических принципов ее работы.
Обычные механические коробки или гидроавтоматы звучат совсем по-другому, потому как крутящий момент передается в них за счет вращения зубчатых колес.
Плавный разгон
Второй немаловажный недостаток заключается в отсутствии фиксированных ступеней. Водители, пересевшие с автомобилей с механической коробкой, а также ездившие на машинах с автоматами, не всегда могли понять и принять алгоритм работы вариатора. На небольшом газу трансмиссия обеспечивает приемлемый крутящий момент не за счет открытия дросселя и увеличения тяги, а за счет перемещения шкивов. Тем самым мотор экономит топливо и снижает выбросы вредных веществ в атмосферу. Если посмотреть на спидометр и тахометр, то можно увидеть, как растет скорость при медленном падении стрелки тахометра от 3500 об. к 1500 об.
Бесступенчатое нарастание ускорения вызывает подсознательное недоверие и сомнения в надежности трансмиссии. Понимая водителей, автопроизводители стараются придать вариатору черты обычной автоматической коробки. Они прописывают в памяти программные режимы работы, заставляя шкивы подолгу находиться в фиксированных положениях, имитируя 8 ступеней. Это так называемый спортивный и ручной режимы работы, которые повторяют набор передач гидромеханического автомата. Однако в обычном комфортном передвижении вариаторы продолжают жить своей особой жизнью.
Зимнее прогревание
Вариатор очень хорош для стран с теплым климатом, благодаря чему заметно экономичнее автомата. Однако в России с ее полугодовыми зимами он требует особого отношения. К примеру, в морозы вариатор нельзя эксплуатировать без полного прогрева. При холодной смазывающей жидкости ремень пробивает защитную пленку и царапает поверхность конуса, вызывая образование задиров. Такие места становятся концентраторами напряжений, и при росте нагрузки выработка увеличивается. Поэтому в непрогретом состоянии трансмиссия фактические переходит в аварийный режим, устанавливает шкивы напрямую и ездит так до достижения рабочей температуры.
Потребление топлива растет, а экономичность вариатора зимой резко падает.
Неаккуратность с акселератором
Если эксплуатировать вариатор правильно, то он прослужит почти столько же, сколько и гидромеханический автомат. Ресурс коробки приближается к 150-180 тыс км. Однако правильно ездят на вариаторе далеко не все. Достаточно несколько раз неудачно побуксовать в грязи или в снегу, чтобы вызвать поверхностные повреждения шкивов. Задиры приводят к выкрашиванию металла и образования микростружки, которая загрязняет масло.
Инородные частицы попадают в редукционный клапан регулировки давления масла и вызывают его подвисание, отчего давление рабочей жидкости становится нестабильным. В итоге циркуляция масла нарушается, ремень еще больше трет поверхность, выработка усиливается.
Часто такие процессы в коробке у неаккуратных водителей возникают после пробега 60 000 км. Поэтому эксплуатировать вариатор необходимо бережно, не залезать на машине в грязь и стараться не нагружать транспортное средство резкими разгонами и торможениями.
Однако российские автомобилисты не все любят спокойный ритм езды.
Общие сведения о вариаторах — Принцип работы автомобильного вариатора
Совсем недавно, считаясь новинкой в мире автомобилестроения, автоматическая коробка вариатор или бесступенчатая автоматическая коробка передач, теперь устанавливается во всех мировых брендахсовременных моделей автомобилей, таких как Audi, Toyota, Nissan, Mitsubishi, Nonda и другие. Несомненно, для того, чтобы быть уверенным в коректной работе механизма любимого автомобиля, нужно своевременно проходить диагностику CVT http://atfservice.ru/uslugi/remont-i-zamena-variatora/. В этой статье мы рассмотрим особенности данного вида автоматической коробки переключения передач, его достоинства и недостатки по сравнению с привычным всем «Автоматом». Итак, бороздя просторы интернета в поисках нового автомобиля или же просмотра автомобильных журналов и статей многие натыкались на характеристики автомобилей и встречали слово «вариатор». Все давно привыкли как к механической коробке передач, так и автоматической, а вот вариатор, как оказалось, гораздо реже оказывается на слуху.
История вариатора
Вариативная коробка переключения передач была изобретена всеми известным Леонардо да Винчи в 1490 году, а во второй половине 19-го века был выдан патент, а первый автомобиль, снабженный данным агрегатом появился аж через пять веков после его изобретения в 50-х годах 20-го века. Производитель легковых машин марка DAF впервые установили вариатор. Со временем и Volvoпредпринимали попытки установки чего-то похожего на свои автомобили, но, в отличии он нынешнего времени, большого распространения такой вид АКПП не получил.
Общие сведения о вариаторах
Continuously variable transmission или сокращенно CVT, он же вариатор конструктивно похож на автоматическую коробку передач. Внешне невозможно определить, какой именно тип коробки переключения передач установлен на автомобиле, потому что рычаг вариатора ничем не отличается от АКПП и имеет те же режимы работы: P, R, N, D и S. Но, не смотря на все сходства, принцип работы совершенно разный, в нем нет привычных пяти или шести скоростей, он оснащен, грубо говоря, бесконечным числом передач и они постоянно между собой варьируются, поэтому коробка так и называется. Такая технология полностью исключает всякого рода толчки при трогании с места, при повышении оборотов и прочие. В движении автомобиль, разгоняясь и снижая скорость, изменяет передаточное число.
Принцип работы вариатора
Существуют различные типы устройства вариатора, например, клиноременные, тороидальные и цепные, существуют и другие типы вариаторов. Клиноременный вариатор, обладающий шкивами переменного диаметра, является самым популярным.
Для простоты понимания, вариатор представляет собой пару однотипных трубок, которые расположены параллельно на небольшом расстоянии друг от друга. Если их стянуть резинкой и начать крутить одну, то и другая будет крутиться с одинаковой скоростью. А если, к примеру, трубки будут разного размера, то трубка с меньшим размером будет крутиться быстрее, чем с большим.
Вариатор работает по такому же принципу, только размер цилиндров в процессе работы постоянно меняется. Два шкива, представляющие собой каждый по два конуса, расположены друг к другу вершинами и между ними зажат специальный клиновый ремень. Конусы изменяют диаметры шкивов, двигаясь навстречу друг другу и обратно. Когда конусы двигаются друг к другу ремень огибает середину шкива по большому радиусу. А когда конусы раздвигаются, то наоборот, радиус получается маленький. Шкивы располагаются на ведущем и ведомом валах автомобиля, это позволяет изменять передаточное соотношения в очень широком диапазоне. Движение шкивов задает специальный гидравлический привод, который в современных автомобилях управляется с помощью электроники. Водитель выбирает режим работы — а электроника, в свою очередь, регулирует работу самого вариатора. Заданий ход автомобиля вариатор обеспечивает за счет планетарной передачи или другого специального узла, с помощью которого меняется вращение выходного вала.
Тороидальная модель вариатора состоит из роликов и соосных дисков, которые передают друг другу крутящий момент. Изменяя положение роликов, можно добиться изменения передаточного отношения.
Какой ремень используется в вариаторе
В клиноременные вариаторы не устанавливаются обычные прорезиненные ремни, так как он очень быстро изнашивается. Ремень такого вариатора обладает очень сложным строением. Например, ремнем может служить стальная лента или их несколько стальных лент, имеющих сложное сечение и специальное покрытие. На них насаживаются огромное количество стальных пластинок в форме трапеции. С помощью такой конструкции ремень способен передавать мощность как передней частью, примыкающей к ведущему валу, так и обратной.
На автомобилях ауди, к примеру, устанавливается вариатор с ремнем в виде широкой стальной цепи с пластинами, который соприкасается с конусами.
Цепь, контактируя со шкивом, имеет сильное давление, и передает довольно большое усилие, почти не проскальзывая, это обеспечивается специальной смазной жидкостью.
Достоинства вариатора
При увеличении скорости движения автомобиля, вариатор сам изменяет передаточное число, в соответствии с выбранной программой. Автомобиль, оснащенный вариатором, не изменяет обороты при наборе скорости. Двигатель автомобиля работает довольно шумно, издавая характерный рев, потому что после нажатия на педаль газа двигатель работает на высоких оборотах и сохраняет их в течении всего разгона, поэтому водителям, которые пересядут с машин, которые оснащены обычной АКПП, будет непривычно разгоняться. Зато динамика разгона значительно выше, что является неоспоримым плюсом. Так же в конструкцию вариаторов иногда предусматривают режим ручного переключения передач, как на стандартной АКПП с ручным последовательным режимом.
Тенденция увеличения количества передач в коробках-автомат обусловлена как раз возможной топливной выгодой и динамикой разгона, чем как раз славится герой этой статьи.
Недостатки вариатора
Как и другие коробки переключения передач, вариатор имеет ряд недостатков, а именно:
1) Вариаторы несовместимы со многими современными мощными двигателями, поэтому, в большинстве случаев, они устанавливаются на машины эконом и среднего класса. Однако есть и исключения, например, внедорожник Nissan Murano оснащен двигателем мощностью 234 лошадиные силы с клиноременным вариатором X-tronic. Он считается самой крупной и тяжеловесной моделью, на которую устанавливается вариатор.
2) Одним из основных недостатков вариатора является их дорогостоящий ремонт и обслуживание. Плюс ко всему он нуждается в специальной трансмиссионной жидкости, стоимость которой тоже далеко не низкая. Замена ремня производится каждые 100-150 тысяч километров пробега, а замена масла раз в 40-50 тысяч километров, что значительно больше, чем у традиционной АКПП, но и цена остается значительно выше.
Итог
Автомобильная коробка вариатор, несмотря на все минусы, приобретает всё большую и большую популярность в автомобильном мире благодаря высокой динамике автомобиля, безопасности и комфорту, как при необходимости резкого разгона, так и размеренной, неспешной езде. Машины с вариатором выходят высокоэкономичными и дешевле, чем с обычной автоматической коробкой переключения передач. Количество передач в коробке вариатор сосчитать невозможно, а значит стандартным АКПП никогда не добраться до вариатора даже при наличии в современных двигателях 8 и даже 9 ступеней скорости.
аргументы за и против — Ozon Клуб
Что такое коробка передач
При движении машины работают законы механики и физики, вступают во взаимодействие внешние и внутренние силы. Сила трения, которую оказывает дорожное покрытие на ведущие колеса, сопротивляется силе тяги, приводящей автомобиль в движение. Таким образом, чем выше величина крутящего момента, переданного на ведущие колеса, тем больше сила тяги – при условии хорошего сцепления колес с дорожным покрытием автомобиль движется увереннее. Эту функцию как раз и выполняют коробки, предназначенные для переключения передач. Они изменяют величину крутящего момента в зависимости от условий на автомобильной дороге.
Немного истории
Изобрел коробку передач Карл Бенц, известный в мировом автомобилестроении инженер, который создал автомобиль в 1886 году. Первое транспортное средство не было надежным, не отличалось ровным и мягким ходом. Его малая мощность и сложное управление делали утомительными продолжительные поездки, особенно по восходящим вверх дорогам. В процессе эволюции автомобиль был оснащен механизмом, по конструкции напоминающим современную бесступенчатую коробку передач, которая увеличивала скорость движения и делала управление лучше.
Современные виды коробок
Сегодня автопроизводители используют разные виды КПП. Существует четыре основных типа: механическая, автоматическая, бесступенчатая, роботизированная. Они отличаются конструкцией, принципом работы и переключения передач.
К числу первых коробок относятся механические версии. АКПП и вариатор появились гораздо позже. Современные автомобили оснащаются простым в использовании усовершенствованным механизмом, позволяющим уверенно контролировать автомобиль в динамике. Преимущественно это механические коробки передач с пятью скоростями и задним ходом. Каждой скорости соответствует индивидуальное положение рычага, который перемещается рукой.
Принципиальное устройство коробки представлено шестеренками разного размера, установленными на валах, приводимых в действие двигателем или передающих крутящий момент колесам. Они соприкасаются зубьями и меняют месторасположение после переключения передачи. Для этого нужно полностью хорошо выжимать педаль сцепления, чтобы перед смещением шестеренок отсоединить двигатель от коробки передач, и плавно отпускать ее после выполнения операции. Механическая конструкция предполагает почти непрерывное изменение положения рычага правой рукой водителя. Здесь требуются навыки владения переключением передач.
В 1940 году на автомобиль была установлена первая автоматическая КПП, которая лет через 20 получит продолжение, свою модифицированную версию – вариатор. Эта конструкция более предпочтительная для городского вождения, не требующего от транспортного средства большой скорости и выносливости. На многих машинах используют автомат. Отсутствие необходимости постоянно управлять коробкой вручную значительно облегчает вождение автомобиля. Вместо частых перемещений рычага передач по разным траекториям в разъеме нужно установить его в положение «Драйв» для начала движения, или «Задняя», чтобы включить задний ход. Есть режимы «Паркинг» и «Нейтрал». Контроль над функционированием таких коробок выполняют специальные микрочипы, связанные с бортовым компьютером.
Простота пользования автоматической коробкой компенсируется сложностью ее конструкции. Здесь работают планетарные передачи и гидравлическая система управления. Сцепление заменяет гидротрансформатор, который под давлением масла передает крутящий момент и через другие детали выполняет плавное переключение передач. Он же является причиной увеличенного расхода топлива по сравнению с механикой.
Существуют упрощенные версии автоматов – бесступенчатых коробок, обеспечивающих плавную смену передач в доступном диапазоне. Они передают на колеса усилие от мотора бесступенчато, реагируя на условия движения. Этот вид механизма называется вариатор и имеет обозначение CVT. Разные производители могут обозначать вариаторы как Ecotronic, Autotronic, Lineartronic.
В классическом исполнении вариатор состоит из пары раздвижных шкивов (ведущего, соединенного с двигателем, и ведомого, передающего преобразованный момент колесам), скрепленных клиновидным ремнем. Передача запускает оба шкива, каждый из которых образован парой конических дисков, способных сближаться и отдаляться друг от друга, изменяя диаметр шкива. В зависимости от режима работы двигателя меняется диаметр шкивов вариатора. Подобную согласовательную работу в вариаторных автоматах выполняет электронная система, которая при увеличении оборотов меняет диаметры ведущего и ведомого шкивов по отношению друг к другу. За реверсивное движение ведомого вала вариатора во время заднего хода отвечает планетарный механизм.
Что выбрать: вариатор или классическую АКПП?
Если преимущественным требованием к управлению автомобилем является удобство, то автомат – правильный выбор. В этом случае также предстоит выбрать, что предпочесть: вариатор или классический автоматический аналог. Рассмотрим отдельно плюсы и минусы этих двух типов коробок.
Чистый автомат
Автоматические трансмиссии имеют свои плюсы и недостатки. Среди последних можно выделить пониженный КПД и слабую разгонную динамику (по сравнению с механической системой). Автомобиль с автоматом невозможно завести буксирным тросом или другими «ручными» способами. Он запускается только с помощью стартера – плохо, если в это время разрядится или выйдет из строя аккумулятор.
По сравнению с вариатором АКПП позволяет лучше сконцентрировать внимание на вождении. В нормальных условиях автомат обеспечивает комфортную езду, упрощенный старт, плавный разгон и эффективное торможение с щадящей эксплуатацией ходовой части и двигателя. Высокий уровень безопасности обеспечивается благодаря тому, что нажатие режимов на рычаге коробок не приводит к самопроизвольному троганию с места без нажатия педали тормоза. Доступны режимы вождения с экономным расходом топлива.
Автоматы и современные вариаторы работают в нескольких режимах, которые выбираются посредством перемещения рычага АКПП в установленные положения. Каждая позиция имеет свое определение. Набор этих положений отличается в разных марках автомобилей.
Среди стандартных режимов:
«D» (драйв) – положение позволяет двигаться вперед с любой скоростью. Двигатель соединен с трансмиссией.
«R» (реверс) – положение свидетельствует о том, что включен задний ход. Двигатель соединен с трансмиссией.
«P» (паркинг) – положение свидетельствует о том, что КПП в нейтральной позиции. Двигатель не контактирует с трансмиссией. В этом состоянии автомобиль удерживается в надежном устойчивом положении. Используется, как правило, для длительной остановки.
Режим N (нейтраль) позволяет выполнять буксировку на небольшие расстояния. Двигатель отсоединен от трансмиссии, автомобиль не заторможен.
Нестандартные режимы (также есть в вариаторах) могут выбираться перемещением рычага или нажатием соответствующих кнопок. Могут быть активированы только при движении вперед.
Экономичный режим позволяет расходовать топливо экономно. Используется при спокойном движении в нормальных условиях.
Спортивный режим позволяет лучше использовать доступную мощность двигателя. Используется для динамичного, агрессивного вождения. Несмотря на то, что агрессивный стиль вождения не рекомендуется на авто с вариаторами, этот режим также в них предусмотрен. Он предназначен для имитации разгона одновременно с наращиванием оборотов двигателя – исключительно для комфорта водителя.
Зимний режим позволяет трогаться с места со второй передачи, обеспечивает экономный расход топлива и упрощает управление транспортным средством на заснеженном дорожном покрытии.
Режим «овердрайв» обеспечивает резкую смену скорости и нагрузки на двигатель. Используется для скоростных магистралей.
На автоматах есть режимы, позволяющие на низкой скорости передвигаться в сложных условиях: по бездорожью, в горах и т. д. Выделяют следующие:
«3» – для передвижения автомобиля только на первых трех передачах. Используется для вождения в городском потоке.
«2» – перемещение авто возможно только на первых двух. Используется при медленном движении со скоростью не более 50 км/ч.
«1» или «L» (англ.«Low» или принудительно-понижающая), на отдельных моделях может присутствовать указатель «Тх» — Тихий Ход. Для движения автомобиля только на первой передаче со скоростью не более 30 км/ч. Используется на труднопроходимых и опасных участках дороги, особенно, если транспортное средство застряло в снегу или грязи.
Преимущества автоматов:
- передача может быть изменена при движении независимо от мощности двигателя
- благодаря гидротрансформатору исключается нагрузка на КПП в результате некорректного обращения с рычагом
- экономия на масле, которое необходимо для работы вариатора.
Недостатки автоматов:
- больший расход топлива по сравнению с механикой и вариатором
- при старте и переключении возможны рывки, толчки.
Если эти минусы легкового автомобиля с автоматической коробки передач для вас принципиальны, лучше отдать предпочтение его модификации – вариатору.
Вариатор
Впервые вариатор установили в автомобиле DAF и Ford. Новый вид коробок активно совершенствовался в 50-60 гг. прошлого столетия. Современные вариаторы бывают цепные, тороидальные и клиноременные. Последний вариант наиболее часто используется автомобильными концернами – такой вариатор встречается чаще всего.
У вариатора нет переключения скоростей, что не мешает автомобилю демонстрировать отличную динамику и плавно разгоняться за счет непрерывного изменения передаточного числа в зависимости от текущей скорости движения транспортного средства. У таких автоматических модифицированных коробок максимальный КПД.
Основные достоинства вариатора:
- вариатор обеспечивает непрерывное изменение крутящего момента, что улучшает динамику транспортного средства
- вариатор дает быстрый старт
- лучшие показатели расхода топлива.
Минусы вариатора:
- вариатор не совместим с автомобилями с мощным мотором
- вариатор быстро изнашивается при эксплуатации транспортного средства на высоких оборотах, с максимальными нагрузками, с постоянной буксировкой
- сложный ремонт вариатора, требующий вмешательства опытных специалистов
- для вариаторов необходима трансмиссионная жидкость, стоимость которой выше обычного масла.
Вывод: вариатор или автомат
Выбирая между двумя автоматическими коробками, следует отдать предпочтение вариатору в случае, если важен высокий КПД, более низкий расход топлива, плавность хода и быстрый разгон. Но вариаторы не подходят для агрессивного стиля вождения.
Отказаться от вариатора и сделать выбор в пользу автомата стоит, если важен ресурс механизма. Классические АКПП надежнее, чем вариатор (хотя уступают в этом качестве механическим коробкам), подходят для сложных условий эксплуатации.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||