Содержание
Про устройство и эксплуатацию автомобиля
Машины с вариатором. Что такое вариатор на машине и как он работает
Бесступечнатые вариаторные КПП обеспечивают плавное переключение скоростей и не имеют фиксированных первой, второй или пятой передач. С принципами езды на автомобилях с CVT водители познакомились относительно недавно. Поэтому следует узнать, как правильно ездить на вариаторе и каких ошибок нельзя допускать при эксплуатации коробки передач.
Режимы вариатора
Сначала разберем основные режимы работы вариаторной коробки автомат.
Движение вперед
На вариаторной трансмиссии движение вперед обозначается символом D. Этот режим считается основным в работе коробки передач, для его активации селектор переводится в положение D. Вариаторная трансмиссия во время езды автоматически изменяет передаточное число, основываясь на оборотах силового агрегата. Управляющий модуль коробки передач будет производить мониторинг работы агрегата и мотора машины для обеспечения максимальной эффективности работы устройств.
Движение задним ходом
Для активации этого режима селектор коробки передач переводится в положение R. Конструктивные особенности трансмиссионного агрегата: в КПП отсутствует задний ход ведомого вала, который передает вращение на колеса автомобиля. Поэтому агрегат оборудуется дополнительными узлами и механизмами, которые включаются в работу при активации режима R. Чтобы не допустить появления неисправностей, рычаг коробки передач допускается переводить в этом положение после того, как машина полностью остановится. В зависимости от типа авто, для переключения селектора в режим R необходимо дополнительно нажать на специальную кнопку. Сделать это можно только после полной остановки транспортного средства.
Вариаторная коробка передач
«Нейтралка»
Нейтральная передача обозначается буквой N. Если включить селектор коробки в этом положении, то двигатель автоматически отключается от КПП. Использование нейтральной скорости допускается при езде в условиях пробок и длительном простое автомобиля. Также режим нейтральной передачи применяется для запуска автомобильного двигателя, но включать нейтраль при кратковременной остановке нельзя.
Парковка
Режим паркинга на вариаторных КПП обозначается буквой P. Когда водитель переводит селектор в это положение, специальный штифт блокирует ведомый вал трансмиссии. Это позволяет предотвратить вероятность самопроизвольной езды машины. Использование режима парковки допускается при полной остановке машины, когда авто ставится на стоянку. В большинстве авто для активации положения паркинга надо нажать на педаль тормоза и поднять ручник. Это своеобразная защита. Чтобы отключить этот режим, надо выполнить аналогичные действия в обратной последовательности.
Ручное управление
Для ручного переключения скоростей используется специальная выемка на корпусе коробки в салоне с символами «+» и «-». Как таковых передач в вариаторной трансмиссии не имеется, поэтому для удобства используется ручной режим. Вариаторная коробка передач самостоятельно изменяет передаточное число, что имитирует работу ступенчатой трансмиссии. Водитель может менять крутящий момент двигателя во время движения, переключая режимы, но по факту это только условное переключение скоростей.
Добиться полного соответствия функционирования вариаторной трансмиссии и механической коробки не получится, поскольку управляющий модуль следит за оборотами силового агрегата. Когда нужно, он самостоятельно меняет передаточное число. Это делается для предотвращения воздействия повышенных нагрузок на агрегат.
Схема изменения положения роликов при увеличении и уменьшении оборотов
Дополнительные режимы
Вариаторные коробки передач в большинстве современных автомобилей имеют дополнительные режимы работы трансмиссии:
- Спортивный режим (S). При его активации обеспечивается большая маневренность транспортного средства и более стремительный пуск, когда водитель жмет на газ. Такое положение актуально использовать при эксплуатации авто в интенсивном режиме работы. Но проблема в том, что вариаторные агрегаты изменяют передаточное число значительно медленнее. Благодаря этому обеспечивается хорошая тяга при повышении количества оборотов ДВС.
- Экономный режим (E). Такое положение — противоположность спортивному режиму. Управляющий модуль после активации настраивает коробку передач таким образом, что силовой агрегат начинает максимально взаимодействовать с КПП. Это обеспечивает минимальное потребление горючего машиной. Разумеется, по сравнению с механикой, вариаторные КПП работают менее экономично.
- Сложные условия использования (L). Если водитель включает рычаг КПП в это положение, то коробка обеспечивает наибольшее передаточное число, что способствует увеличению мощности ДВС. Использование этого режима актуально при езде по бездорожью, буксировке прицепа и т. д.
Уход и эксплуатация
Какие правила езды надо учитывать, чтобы правильно эксплуатировать вариаторную КПП, мы расскажем ниже. Для начинающих водителей секреты правильной эксплуатации указываются в сервисной книжке. Рекомендуем ознакомиться с техническим мануалом к машине, чтобы не допустить ошибок при использовании.
Трансмиссионное масло
Всегда следите за объемом смазки, а также за ее состоянием в коробке передач. Следите за уровнем смазки, потому что важно его соответствие норме. Если объем расходного материала будет недостаточным, масло не сможет эффективно смазать трущиеся детали и компоненты коробки передач CVT. В результате это приведет к их быстрому износу и выходу из строя.
Вариаторные трансмиссии чувствительны к использованию некачественного масла. Заливайте в агрегат продукты от проверенных изготовителей, а перед заменой жидкости обязательно прочитайте сервисную книжку по эксплуатации. В ней указаны все советы по выбору стандартов и спецификаций, которым должен соответствовать расходный материал, конечно, если его замена предусмотрена производителем машины. В случае когда эти требования не соблюдаются, в будущем такая эксплуатация приведет к дорогостоящему ремонту.
Если в инструкции не указываются рекомендации по выбору смазки, свяжитесь с дилерским представительством. Менять смазку надо только на специализированных станциях. Конструктивные особенности и характеристики вариаторов таковы, что самостоятельно поменять расходный материал очень сложно.
Резкие нагрузки
Вариаторные трансмиссии не терпят высоких нагрузок. Сильные нагрузки на коробку передач приведет к появлению неисправностей в работе КПП. В случае когда вам надо быстро разогнаться, особенно зимой, рекомендуем сначала прогреть КПП до рабочей температуры. Если прогрелся двигатель, еще не значит, что прогрелось масло в коробке передач. ДВС и КПП используют одну систему охлаждения, но поскольку коробка находится дальше от мотора, для ее нагрева требуется больше времени. Из-за того, что смазочный материал холодный, он не может пройти по всем каналам системы и смазать все трущиеся механизмы. В течение определенного времени, пока КПП не прогреется, эти детали будут функционировать без смазки.
Как начать движение?
Когда машина какое-то время стоит на стоянке, смазочный материал стекает в поддон картера трансмиссии. В холодное время года вязкость расходного вещества становится более высокой, поэтому когда вы запускаете двигатель в мороз, не надо сразу начинать движение. Подождите какое-то время (не менее трех минут), чтобы жидкость прошла по всем каналам. Некоторые производители для более быстрого прогрева смазки рекомендуют включить по очереди все режимы работы коробки передач, задержавшись на каждом из них на несколько секунд. Мы советуем делать так только в том случае, если эти рекомендации указаны в сервисном мануале.
Особенности при маневрировании и прохождении поворотов
При вождении машины с CVT учитывайте, то такие коробки передач чувствительно реагируют на увеличение оборотов силового агрегата. Поначалу водитель повышает их количество нажатием на педаль газа. Затем, в соответствии с выбранным режимом, трансмиссия будет автоматически подбирать обороты для оптимальной работы. Но на подбор потребуется определенное время. Если вы совершаете маневр во время езды, то учитывайте этот фактор в первую очередь. Сначала увеличьте обороты мотора, а затем выполняйте маневр. Это касается и вхождения в поворот: водителю надо жать на газ в момент, когда только начинает поворачиваться руль.
Транспортировка и буксирование
Буксировка на машине с вариаторной коробкой, как и пробуксовка, не допускаются. В противном случае эти действия приведут к быстрому износу трансмиссии или она полностью выйдет из строя. Если производитель авто допускает буксировку, то обязательно уточните этот момент, изучив правила эксплуатации. Но мы не рекомендуем этого делать, поскольку на практике происходят случаи, когда транспортировка других машин приводит к поломке трансмиссии, особенно если речь идет об агрегатах с большим пробегом. Лучше вызвать эвакуатор и заплатить больше, чем потом переплачивать за ремонт. Если неисправен мотор, буксировка допускается только в том случае, когда будут отсоединены полуоси от ведущих колес.
Нельзя использовать машину с вариатором в качестве тянущего автомобиля. Допускается взять на буксир только один прицеп, вес которого не превышает допустимые нормы. Более точная информация касательно грузоподъемности и расстояния, на которое можно буксировать прицеп, указывается в сервисной книжке к машине.
Бездорожье
Вариаторные коробки передач в целом не приспособлены для регулярной эксплуатации в условиях бездорожья. Даже если вы владелец кроссовера или внедорожника, надо учитывать этот факт. Такие машины считаются паркетниками. Вы можете легко повредить трансмиссию, попав на выступ или ухаб. Если произойдет механическое повреждение агрегата, последствия могут быть серьезными: начиная от утечки смазки и заканчивая поломкой составляющих элементов. В обоих случаях автовладельцу предстоит непростой и дорогостоящий ремонт. Управлять машиной с CVT при езде по бездорожью надо аккуратно.
Не допускается и пробуксовка, поскольку она приводит к быстрому износу КПП. Если вы застряли в грязи или в сугробе, то не надо попытаться покинуть препятствие самостоятельно. Если вы будете часто переключаться между режимами D и R, это приведет к быстрому износу шлицевых соединений. Из строя могут выйти шестеренки.
Принцип работы вариаторной трансмиссии показан на ролике, опубликованном Сергеем Ивановым.
Функционирование датчиков
Работа датчиков определяет правильность функционирования вариаторной КПП в целом. Чтобы машина могла работать экономно, все контроллеры должны быть исправны. К неполадкам в работе вариаторной трансмиссии может привести поломка датчика скорости. Если этот элемент ломается, управляющий модуль переводит КПП в аварийное положение, что приводит к экстренному торможению двигателя. Такая проблема приведет к деформации ремешка КПП, иногда этот элемент разрывается, что часто происходит при езде на повышенной передаче. Надо следить за рабочим состоянием контроллера уровня масла в коробке передач, датчика давления и других деталей.
Плюсы и минусы CVT
Достоинства вариаторных коробок передач:
- Такие трансмиссии обычно работают без рывков и толчков. Они позволяют быстрее разогнать автомобиль благодаря упрощенному управлению.
- Машина с вариатором вряд ли заглохнет на светофоре или в пробке, поскольку такие авто плавно трогаются с места.
- Экономичность топлива по сравнению с классическими коробками-автомат.
- Вариаторные коробки передач сравнительно экологичные агрегаты. Такие системы не выпускают в окружающую среду столько ядовитых веществ, сколько традиционные АКПП и МКПП.
- Чувствительность коробки передач к неправильной эксплуатации. При езде на высоких оборотах возможен выход из строя составных элементов коробки.
- Необходимость периодической обработки клиновидного ремня специальным средством. Найти такую жидкость в мегаполисе не проблема, а вот в небольших городах и поселках поиск может вызвать сложности.
Также среди плюсов стоит выделить топливную экономичность CVT по сравнению с АКПП, лучшее распределение нагрузки на 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 , 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» 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 (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.
Как устроен вариатор, чем данный тип коробки отличается от механической КПП, АКПП или роботизированной трансмиссии. Преимущества и недостатки вариатора.
Автомобиль с коробкой-вариатором в управлении будет иметь особенности, обусловленные конструкцией его трансмиссии. Например, на такой машине нельзя резко «сорваться» с места, но в остальном, вариатор – удобнее даже классической АКП.
Коробка-вариатор не работает с очень мощными двигателями. До 200 лошадей – пожалуй, это предел. Не случайно Toyota устанавливает вариатор на автомобили компактного класса (в частности, Corolla ). Ну, а владельцы о вариаторе – отзываются вполне положительно.
Можно полностью отпустить педаль газа, или довести обороты до 800-900 об/мин. Автомобиль не сдвинется с места. Если затем нажать педаль посильнее, двигатель станет раскручиваться, и через секунду машина начнет движение. Разгон с вариатором, при этом, отличается постоянным значением ускорения, что недостижимо с другими вариантами трансмиссии.
Режим старта машины с вариатором можно сравнить с выстрелом из катапульты. Сначала мы затягиваем пружину, затем, отпускаем – и автомобиль начинает движение.
Поскольку сам вариатор (то есть, программа контроллера) будет определять, когда прекратить повышать обороты, от водителя здесь зависит не много. «Старые» вариаторы, например, всегда доводили обороты до максимума, что нельзя считать оптимальным. С 2007 года, ситуация изменилась.
При слабом нажатии на «газ», обороты возрастут не намного, но пропорционально изменится и скорость. При более резком нажатии, двигатель перейдет на обороты, где достигается оптимальный крутящий момент (это – всегда меньше максимальной частоты вращения). Именно в таком режиме лучше всего разгоняться «на вариаторе». Ускорение – максимально, топливо – расходуется экономно.
Для тех, кто не привык к вариатору
Можно сделать следующий вывод: частота оборотов двигателя в автомобиле с вариатором – пропорциональна скорости утопления педали «газа». Если водитель еще не привык к такому режиму движения, можно включить эмуляцию «классической» КПП.
После перехода в режим эмуляции, заметим следующее: панель приборов отображает номер передачи, а педалью газа можно контролировать обороты. Но, опять же, стрелка тахометра никогда не сможет попасть в «красный участок» циферблата (вариатор сам сменит передачу при достижении некоторого предела оборотов мотора).
Вариативная или бесступенчатая автоматическая коробка передач, еще недавно считавшаяся диковинкой, все чаще предлагается в современных модификациях моделей. Так, установка вариатора часто присутствует в новых автомобилях Ауди, Ниссан, Тойота, Хонда, Митсубиси и других ведущих автомобильных марок мира. Давайте рассмотрим, чем же хорош вариатор, каков принцип работы данного вида АКПП и каковы плюсы и минусы в сравнении с классическим автоматом.
Даже не будучи владельцем авто с вариативной коробкой, многие просматривая автомобильные издания или таблицы, в которых собраны технические характеристики, наверняка встречали слово вариатор. К автоматическим коробкам переключения передач все уже привыкли, а к механическим тем более. Вариатор же оказывается на слуху у большинства обывателей реже. Хотя он не является какой-то новой разработкой современных автокомпаний, а изобретен был еще несколько веков назад.
Самый первый вариатор придумал не кто иной, как Леонардо да Винчи в 1490 году, а патент на данный агрегат был выдан во второй половине ХIХ века. Стоит заметить, что способный ездить автомобиль с такой трансмиссией впервые появился только через пятьсот лет после ее изобретения – в 50-х годах ХХ века. Вариатор устанавливали на легковые машины марки DAF (тогда этот производитель еще занимался выпуском легковушек наряду с грузовиками). Впоследствии чем-то подобным оснащали и некоторые модели автомобилей Volvo, но широкого распространения такой вид АКПП не получил, в отличие от настоящего времени.
Устройство вариатора
Вариатор, или по-английски continuously variable transmission (CVT), внешне представляет собой ту же автоматическую коробку передач. С виду невозможно определить, что в машине установлен именно он, ведь рычаг его ничем не отличается от рычага обычной классической АКПП, даже режимы трансмиссии те же: P, R, N, D. Однако принцип работы вариатора совершенно другой, в нем нет привычного, фиксированного количества передач, таких как 1-я, 2-я и так далее. Передач в вариаторе огромное множество, они постоянно варьируются, отсюда и название самого устройства. Именно поэтому нет никаких толчков ни при трогании автомобиля с места, ни при переходах с одних оборотов на другие. Вариатор в процессе езды машины, по мере ее разгона и замедления, плавно и аккуратно меняет передаточное число.
Принцип работы вариатора
Среди вариаторов есть много типов, в зависимости от устройства. Это и цепные, клиноременные и тороидальные, но встречаются и другие виды привода. Самый распространенный среди них тип вариатора — клиноременный со шкивами переменного диаметра, о котором и пойдет речь далее.
Чтобы было немного понятнее, как устроен такой вариатор, можно представить себе две одинаковые трубки, расположенные параллельно и недалеко друг от друга. Если стянуть их резинкой и начать крутить одну из них, то сразу будет раскручиваться и другая, причем скорость их будет одинаковая. Однако если трубки будут разного диаметра, то соотношение скоростей будет совсем другое – более широкая трубка будет крутиться медленнее.
Принцип работы вариатора такой же, только диаметр таких вот цилиндров у него постоянно изменяется. Он состоит из двух шкивов, каждый из которых представляет собой пару конусов, расположенных вершинами друг к другу. Между этими шкивами зажат специальный клиновый ремень.
Каждая пара конусов, двигаясь в направлении друг к другу и обратно, изменяет рабочий диаметр шкивов. Когда конусы будут раздвигаться, ремень, обращенный к ним ребрами, будет проваливаться в середину шкива и огибать его по меньшему радиусу. При движении конусов друг к другу радиус получится, наоборот, больший.
Управляет шкивами обычно гидравлическая система, которая строго синхронизирует сближение конусов одного шкива и расхождение конусов другого. Один из шкивов расположен на ведущем валу, идущем от двигателя, а второй – на ведомом, идущем к колесам. Благодаря этому возможно наладить изменение передаточного отношения в очень широком диапазоне.
Для обеспечения возможности совершения автомобилем заднего хода в коробке-вариаторе предусмотрен специальный узел, который меняет направление вращения выходного вала. Этим узлом может являться, например, планетарная передача.
Ремень вариатора
Особого внимания требует вопрос о том, какой же ремень используется в вариаторе. Потому что обычный текстильный прорезиненный ремень, используемый для привода генератора или кондиционера и прочем подобном оборудовании, здесь не подойдет, так как его ресурс будет очень маленьким — он скоро износится. Клиноременные вариаторы имеют ремни с весьма сложным строением.
В качестве ремня может быть использована лента из стали со специальным покрытием либо совокупность стальных лент (тросов) со сложным сечением, с нанизанным на них множеством тонких стальных пластинок в форме трапеции. Края этих пластинок соприкасаются со шкивами. Стоит отметить, что именно такое устройство позволяет ремню иметь толкающие свойства, способность передавать мощность не только той своей частью, которая бежит к ведущему валу, но и обратной. В этой ситуации обычный ремень просто бы сложился, попытавшись передать сжимающее усилие, а стальной, наоборот, становится более жестким.
Также выступать в роли ремня вариатора может и широкая стальная цепь из пластин, своими краями контактирующая с конусами шкивов. Такой ремень, в частности, используется в вариаторах, устанавливаемых на автомобили Audi.
Смазка цепи осуществляется особой жидкостью, которая способна изменять свое фазовое состояние при сильном давлении на нее в месте, где она соприкасается со шкивом. Поэтому цепь способна передавать довольно большое усилие, почти не проскальзывая, хоть площадь контакта совсем небольшая.
Чем хорош вариатор
В зависимости от того, какая программа выбрана, вариатор будет самостоятельно менять при разгоне передаточное число. При езде на автомобиле с обычной коробкой осуществляется постепенное переключение передач и увеличение оборотов двигателя. А автомобиль с вариатором набирает скорость на неизменных оборотах, соответствующих максимальной величине крутящего момента. Изменяется при этом передаточное отношение.
Тем, кто пересядет с машины, работающей с привычной коробкой передач, на авто с вариатором, будет наверняка некомфортно набирать разгон. Ведь, после нажатия водителем педели газа двигатель выходит сразу на высокие обороты, и в течение всего набора скорости продолжает оставаться на них, при этом двигатель работает на высоких оборотах, издавая довольно ощутимый рев. Зато темп разгона у таких автомобилей выше, чем у машин с традиционной АКПП, и это можно отнести в плюсы вариатора.
Иногда настройки вариатора делают такими, что разгон с его помощью по ощущениям напоминает разгон с ростом оборотов двигателя. Конечно, когда автомобиль двигается в гору или замедляется, вариатор не останется на высокой передаче, даже если нажимать педаль газа. Его шкивы просто передвинутся назад для повышения выходного крутящего момента.
На некоторых машинах существует возможность устанавливать режим с определенным количеством так называемых «виртуальных» передач, между которыми вариатор будет переключаться подобно классической АКПП. В таком случае можно переключать эти установленные передачи даже самостоятельно, как на коробке-автомат с наличием ручного последовательного режима.
Минусы вариатора
Несмотря на такое большое количество достоинств, вариатор не лишен и недостатков. Одна из проблем – неспособность работать с более современными мощными двигателями, поэтому вариаторы и начали распространяться преимущественно в автомобилях компактного и среднего класса.
Однако нельзя не отметить, что создаются и такие вариаторы, которые способны на большее. Например, клиноременный вариатор с цепью Multitronic успешно работает на Audi A4 2.0 TFSI, мощность двигателя которого составляет 200 лс. А внедорожник Nissan Murano с двигателем V6 на 3,5 литра, развивающим 234 лс, оснащается клиноременным вариатором X-Tronic. Это чуть ли не самая крупная и тяжеловесная модель, на которую устанавливается вариатор. И при современном развитии технологий это, скорее всего, еще не предел.
Еще одним недостатком вариаторов является их дорогостоящее обслуживание и ремонт, а также потребность в специальной трансмиссионной жидкости, которая тоже обходится недешево. Для работающего на ремне вариатора замена ремня требуется каждые 100-150 тысяч км пробега. Замена масла на вариаторе может производиться чуть реже, чем в коробках-автомат (раз в 40-50 тысяч км), но и стоит оно гораздо дороже.
Несмотря на указанные минусы, вариаторы все-таки приобретают все большую популярность, причем стоимость их ниже, чем хороших автоматических коробок.
Благодаря тому, что в вариаторе число передач не ограничено, двигатель получает возможность работать на самых благоприятных для него режимах, будь то необходимость сильного и резкого разгона или неспешность при спокойном движении. Поэтому модели, оснащенные бесступенчатыми автоматическими коробками передач, считаются высокоэкономичными и в то же время обладающими высокой динамикой.
Стоит также отметить, что в последние годы идет тенденция к увеличению количества передач в коробках-автомат. Новейшие модели автоматических трансмиссий для легковых автомобилей насчитывают уже 8 и даже 9 ступеней. Такие меры принимаются как раз для достижения максимально возможной топливной выгоды и динамики разгона. Не исключено, что в ближайшем будущем начнут появляться АКПП с десятью, а то и с двенадцатью ступенями. Но все же вариаторы уже давно занимают то место в автомобильном мире, куда обычным автоматическим коробкам передач с их планетарными передачами-переключателями не добраться никогда. Потому что количество передач, имеющихся у вариатора, сосчитать просто невозможно.
У меня много статей про автоматические коробки передач (особенно сильно я люблю обычную АКПП). Однако второй по распространению я считаю вариатор или CVT, достаточно много автомобилей выпускается именно с такой трансмиссией. Когда вы выбираете новую машину (или даже Б/У) перед вами обязательно встанет такой выбор что брать — вариаторную трансмиссию, гидротрансформаторную или роботизированную? Если обычный «автомат» изучен «вдоль и поперек» (если возникают проблемы, то они все известны), с роботом тоже все понятно (пока не стоит в его сторону смотреть). То вот третий тип вроде и надежный, но мало кто знает, что это такое, какой принцип его работы, основные плюсы и минусы. То есть это такая «темная лошадка». Сегодня я постараюсь простым языком раскрыть тему, рассказать чего стоит бояться, а чего нет …
Проблемы этой автоматической трансмиссии очень схожи с обычной «гидротрасформаторной» не смотря на различность конструкций (мы уже их ). В конце я постараюсь вам рассказать в видео версии как продлить ей срок службы, чтобы она ходила долго и без проблем. Однако для начала определение
Определение
Вариатор — вариаторная коробка передач – CVT (Continuously Variable Transmission – бесступенчатая трансмиссия) – тип автоматической коробки передач, которая плавно передает крутящий момент от двигателя колесам (или другим движителям, например судовым винтам), не имеет передач, но может автоматически менять передаточное соотношение по заданной программе либо в ручном режиме.
Нужно отметить что эта коробка в отличие от своих собратьев АКПП и РОБОТА не имеет переменных передач, то есть нет привычных толчков при смене передаточных чисел, набор скорости здесь четкий и ровный, КПД (если верить характеристикам, не существенно но больше), благодаря своему строению
Принцип работы
Как вы поняли сверху — здесь нет передач, а изменение передаточного числа (повышение или понижение) идет плавно, на «заданные значения». Конечно, здесь есть программная составляющая, которая позволяет создавать «ступени», но они сделаны программно, для ручного управления, например по грязи или снегу (когда нужна максимальная тяга и не важна скорость). А сама коробка бесступенчатая – что позволяет передавать усилия от силового агрегата колесам более точно.
На данный момент существует два основных строения вариатора:
- Это клиномерные. Они применяются на 95% машин оснащенных такой трансмиссией
- Тороидные. Из-за более сложного строения и настроек, сейчас практически не применяются
Так как клиномерный это сейчас самый распространенный тип (он устанавливается на большое количество NISSAN, AUDI, INFINITY и т.д.) начнем именно с него
Итак, здесь передаточное число передается от одного шкива (ведущего — он связан с силовым агрегатом), другому (ведомому – связан с приводами и далее с колесами) по средствам специального ремня.
Изменение числа происходит за счет изменения диаметра шкивов. Они не «литые», а сделаны разборными, а именно из двух половин конической формы (посаженных на вал), которые могут расходиться и сходиться. Как становится понятно — диаметр в точке соприкосновения шкива с ремнем постоянно изменяется в зависимости от нагрузки и скорости.
Простыми словами, происходит все так: – когда автомобиль «трогается», ему нужно максимальное усилие, чтобы сдвинуться с места. Чтобы нагрузка на мотор была минимальна — ведущий вал должен быть самого малого диаметра (конусы разводятся в точке соприкосновения). Ведомый в своем случае должен быть максимального размера (его конусы наоборот сводятся). Таким образом – ведущий должен сделать несколько оборотов, чтобы сдвинуть ведомый всего на один (число максимальное) — это очень сильно снижает усилие на силовой агрегат, и работать ему легче.
После того как скорость вырастает, передаточное число должно изменяется в меньшую сторону – это нужно для того чтобы снизить тяговое усилие, но увеличить обороты на ведомом валу. Происходит все наоборот – конусы ведущего шкива начинают сходиться (диаметр растет), а ведомого – расходиться (убавляется).
При максимальном размере ведущего вала и минимальном ведомого, первый сделает один оборот, а вот второй должен сделать несколько (поэтому его скорость вращения максимальная), но при таком раскладе и нагрузка на мотор значительно больше.
Как вы поняли за счет изменения диаметров двух валов и ременной передачи между ними – достигается нужное передаточное число
Сейчас небольшая анимация, смотрим
Тороидный тип вариатора имеет совершенно другой принцип работы. Здесь усилие передается при помощи специальных роликов которые зажаты между валами, они имеют тороидную форму (отсюда и название) и расположены на одной оси
Чтобы в такой конструкции изменить передаточное число нужно изменить положение роликов. Для максимальной тяги нужно повернуть роликовые зажимы в сторону ведомого вала, в таком положении диаметр контакта ролика и вала будет минимальный, а у ведомого – максимальный.
При наборе скорости нужно уменьшение числа и увеличение вращения, ролики отводятся в другую сторону (ведущего вала), при этом диаметры меняются противоположно.
Думаю это понятно, больше не будет заострять на этом внимание.
Устройство вариатора
Смысл имеет рассказать о работе клиномерной вариаторной коробки передач (потому что собрат сейчас практически не продается).
Коробка устанавливается на двигатель (либо продольно, либо поперечно). Для того чтобы плавно соединить ее с мотором и в нужные моменты отключать (нейтральный режим), предусмотрена система сцепления.
Сейчас многие производители ушли на гидротрансформатор, схожий устанавливается на классическую АКПП. Однако другие производители могут использовать другие типы – центробежные, электромагнитные или многодисковые (мокрые варианты). Использования гидротрасформатора обусловлено высокой производительностью и высокими эксплуатационными характеристиками, в том числе и долговечностью.
Теперь про само устройство вариатора. Описать его достаточно сложно, все же это не простая конструкция, но я постараюсь:
- Валы с изменяемыми конусами. Про это еще раз я рассказывать не буду (принцип рассказал наверху). Хочется отметить, что из-за больших нагрузок поверхности конусов вариатора делаются из высокопрочных сталей
- Ремень или цепь. Предназначены соединить два вала. Ремнем можно назвать с натяжкой, все потому что он состоит из специальных металлических лент соединенных между собой специальными фасонными частями имеющими вид бабочки и придающих специальную похожую на клин форму. Работает он боковыми частями, которыми благодаря силам трения он контактирует с клиньями шкивов. Тем самым передается момент от одного вала на другой. Стоит отметить, что другие производители, например AUDI используют цепной механизм, она имеет большое количество мелких звеньев и обеспечивает малые радиусы изгиба. Работает она уже не боковой поверхностью, а торцевой. И цепь, и ремень рассчитаны на высокие нагрузки, но они не переносят высоких перегревов (могут деформироваться)
- Масло. Да не удивляйтесь, смазка внутри также является важной составляющей и к ней предъявляют высокие требования, обычно здесь идет , которая заливается в автомат. Нужна она не только для смазки, но и для нагнетания давления в насосе чтобы раздвигать или сдвигать конусы
- Масляный насос. Как раз и нагнетает давление в системе
- Гидроблок. Он руководит подачей масла в нужные каналы, то есть либо в один конус (вал), либо в другой. Кстати пробуксовки и прочие пинки, и толчки могут быть связаны именно с ним.
- Фильтра. Их может быть много, как в самом гидроблоке, так и за его пределами. Они улавливают грязь и мелкие металлические частицы с ремня и конусов, не давая им забивать мелкие каналы
- Радиатор. На вариаторной коробке передач он ОБЯЗАТЕЛЕН! Запомните, эта трансмиссия очень быстро перегревается при пробуксовках и высоких нагрузках, поэтому чтобы охладить масло, нужен внешний радиаторный блок. Некоторые на паркетниках которые любят лазить в грязи и буксовать (например Mitsubishi Outlander) ставят дополнительные радиаторы, чтобы убрать излишний нагрев
- НУ и последнее это блок управления вариатором. Это электронное устройство, которое работает в паре с ЭБУ, получая от него нужные команды. Оно дает приказания электроники и валам принять ту или иную конфигурацию, которая отвечает данной скорости и нагрузке
Это устройство в двух словах, для того чтобы понять общий принцип работы. Стоит отметить, что изначально у вариатора не было реверсного вращения, то есть движения назад. Поэтому в конструкцию внедрили планетарную передачу, которая позволяет это сделать. Однако это намного усложнило конструкцию.
Пару слов — про масло и фильтра
Не могу промолчать и не высказаться про этот пункт подробнее. Масло в CVT также является очень важной составляющей в работе всего устройства в целом, как собственно и масляный фильтр. Многие производители, официальные дилеры могут вас заверять, что оно здесь залито на весь срок службы. ЭТО КРАЙНЕ НЕ ВЕРНО!
Масло и фильтр являются расходными материалами и многие производители говорят что нужно менять их раз в 60 000 км, а в сложных условиях (коими являются наши Российские реалии – морозы, снег, жара, дожди, грязь и пробки в мегаполисах) стоит менять еще чаще, лично я бы советовал через 40 000 км.
ЧТО БУДЕТ ЕСЛИ НЕ СМЕНИТЬ? Масло изнашивается и зачастую пригорает (от большого пробега), образуя внутри отложения, которые могут забивать различные каналы и фильтра. Основной фильтр также может забиваться отложениями, металлической пылью и прочими «продуктами работы». В итоге падает давление от масляного насоса до магистралей гидроблока и собственно самих конусов, которые сводятся на валах. Вариатор начинает буксовать, пинаться, или даже может встать в аварийный режим.
ПОЭТОМУ замена масла, фильтра и при необходимости чистка гидроблока ПРОСТО НЕОБХОДИМЫ для нормальной работы вариаторной трансмиссии
Если будете проводить интервал замены раз в 40 – 50 000 км, не перегревать «коробку» проходить может очень долго.
Плюсы и минусы
Сделал небольшую табличку, которая может вам пригодится, в ней мы разберем основные плюсы и минусы
Плавный и динамичный разгон лучше чем у оппонентов (АКПП и РКПП)
Сложный и дорогой ремонт, делают в основном официальные сервисы
Меньший расход топлива по сравнению с другими автоматическими трансмиссиями
Нужна замена ремня или цепи, через определенный пробег
Нет толчков при переключении передач. Плавность хода на высоком уровне
Сложная система управления, электроника
КПД выше чем у оппонентов, если сравнить с АКПП (примерно на 5%)
Высокие требования к качеству масла и его уровню
Легкое управление, присущее всем автоматизированным коробкам
Сейчас смотрите видео версию очень полезно
НА этом все, думаю информация была вам полезна, читайте наш АВТОБЛОГ, смотрите канал на YOUTUBE. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР
Источник http://neftyanic.ru/mashiny-s-variatorom-chto-takoe-variator-na-mashine-i-kak-on-rabotaet/
