Вариатор: плюсы и минусы

1 07 Июля 2015

• Вариатор: плюсы и минусы
• Принцип работы
• Основные преимущества и недостатки
• История появления и внедрения в автомобили
• Отличия от других видов трансмиссий

Вариатор при первом впечатлении с лёгкостью и не кривя душой можно назвать идеальной коробкой переключения передач. Водители автомобилей на вариаторе могут даже кичиться тем, что в их автомобилях стоит бесступенчатая коробка. Сколько-сколько Вы говорите в Вашем автомобиле передач? Шесть? Восемь? А у меня – бесконечность, ведь вариатор не имеет ступеней.

• Принцип работы
• Основные преимущества и недостатки
• История появления и внедрения в автомобили
• Отличия от других видов трансмиссий

Что ещё, казалось бы так, нужно обычному автомобилисту? Вариатор держит мотор в тонусе всегда, когда это необходимо, благодаря поддержанию оптимальных передаточных чисел, что обеспечивает хорошую динамику и превосходную экономичность топлива.

Принцип работы

Для того, чтобы понять устройство вариатора, представим две идентичные трубки, которые находятся на небольшом расстоянии параллельно друг напротив друга. Когда их стянем резинкой и начнём крутить какую-либо из них, то вращение придастся и второй, причём с той же скоростью, что и первой. Но если одну трубку заменить на другую большего диаметра, то скорость их вращения относительно друг друга будет другой: скорость вращения большей трубки будет существенно ниже чем у параллельной меньшего диаметра.

Принцип работы вариаторной коробки идентичен, только цилиндры имеют постоянно изменяющийся диаметр. В состав вариатора входит шкивы конусовидной формы, которые направлены друг к другу вершинами, а между ними зажат ремень специальной клиновидной формы. Конусы, попарно двигаясь друг к другу и обратно, изменяют диаметр рабочей поверхности шкивов. При раздвижении конусов, ремень, что обращён рёбрами к ним, провалится в середину шкива и будет огибать его по радиусу меньшего размера. В случае движения конусов навстречу друг другу, огибание шкива ремнём будет происходить наоборот по большему радиусу.

Управление шкивами происходит под строгим контролем гидравлической системы, которая следит за синхронным сближением конусов одного шкива и расхождением в другом. Один шкив располагается на ведущем валу, который идёт от двигателя, а второй прикреплён к ведомому, который идёт уже к колёсам. Благодаря такому расположению шкивов, передаточное отношение налаживается в широчайшем диапазоне.

Что бы осуществить движение назад в автомобиле с вариатором, в нём находится специальный узел, меняющий направление вращения выходного вала. Таким узлом может служить планетарная передача.

Основные преимущества и недостатки

Вариатор обладает существенными преимуществами, что продвинуло эту бесступенчатую трансмиссию на уровень оснащения автомобилей на ровне с автоматом. Рассмотрим их:

— автомобиль на вариаторе разгоняется очень плавно, ибо эта коробка передач лишена каких-либо скачков и рывков в илу своей конструкции;

— разгон на вариаторе происходит быстрее, так как на переключение скоростей абсолютно не затрачивается время.

— автомобили с вариатором, в отличие от автомобилей с механической коробкой передач, плавно трогаются с места и не глохнут на светофорах или подъёмах;

— наличие всего двух педалей и лёгкость управления;

— даже разгоняясь, вариатор не производит много шума;

— вариатор более экономичен по расходу топлива нежели другие коробки передач. Это обусловлено его возможностью динамического разгона и плавного хода;

— вариатор – самая экологичная трансмиссия, так как не задымляет настолько сильно атмосферу, как его оппоненты МКПП и АКПП.

Но не всё так сладко, как может показаться. И вариатор может предоставить хлопоты водителям:

— машина на бесступенчатой трансмиссии не способна долгое время передвигаться на высоких оборотах;

— вариатор очень требователен к замене масла, поэтому за этим следует тщательно приглядывать и менять его каждые 20-30 тысяч километров, как минимум;

— вариатор также требует заливать в него определённую жидкость для корректной работы ремня коробки. А найти её достаточно непросто и стоит она недёшево;

— грубая и небрежная эксплуатация вариатора ведёт к его быстрой поломке. Нельзя его насиловать так, как, допустим, механическую коробку передач;

— ремонт вариатора достаточно дорогостоящий и сложный;

— выход из строя хотя-бы одного малейшего датчика может пагубно отразиться на работе всего вариатора.

Основные неисправности

Вариатор подвержен поломкам, в большей или меньшей степени как и другие типы трансмиссий. Причин для появления их может быть множество: это и халатность по отношению к своей машине во время движения, и просрочке замены масла, и несвоевременное проведение технического обслуживания. Так как вариатор нынче, хоть и уже достаточно встречающееся явление, но это новинка автомобильного мира и это касается также и Украины. Поэтому продиагностировать и устранить неисправность способны далеко не все автосервисы. Наилучшим вариантом будет определение признаков неисправностей на максимально ранних стадиях, ибо в противном случае дорогостоящего ремонта коробки Вам не избежать.

Возглавляющей в списке неисправностей бесступенчатой коробки передач является поломка связанная с повреждением ремня вариатора. Первопричиной для этого может служить экстренное торможение на большой скорости. В таком случае ремень переходит в аварийное положение, в следствии чего появляется на нём множество зазубрин. Систематическое повторение подобных или иных «стрессовых ситуаций» может в конце концов привести к разрыву ремня.

Сбои работы узловой электроники так же влекут за собой всякого рода проблемы с вариатором. Неполадки электроники возникают в следствии нарушения контактов в клеммах. Также к этому пункту можно отнести и повреждение жгута электропроводки. Если Вы заметили в положении нейтрали своеобразные раскачивания, то не затягивайте с этим. Ведь это может служить причиной возникновения проблем с электроникой вариатора.

Причиной неисправностей в работе ЭБУ вариатора, муфты переднего хода или гидротрансформатора могут являться проблемы при трогании машины с места или возникшие сложности при переключении передач до самого конца. Если при переключении селектора прослушиваются удары, то это свидетельствует о перебоях с давлением в вариаторной магистрали.

Также о неисправности работы вариатора свидетельствует и появление в салоне автомобиля запаха горелого масла. Если Вы ощутили этот запах, то проверьте уровень масла и его состояние. Если же кроме этого присутствует и появление дыма, а масло стало более тёмным, то это свидетельствует об определённых проблемах с вариатором.

История появления и внедрения в автомобили

Первейшим серийным автомобилем, оборудованным вариатором, можно считать по праву DAF 600. Автомобиль, который сошёл в первый раз с конвейера ещё в далёком 1958 году. Эта машина была достаточно не плохим вариантом для передвижения, но завоевать сердца автолюбителей так и не смогла и была снята с производства.

Далее целых 13 лет не выпускались автомобили с вариаторной коробкой передач. И о чудо! В 1972 году свет Volvo 343! Достойный автомобиль и очень прекрасный для своего времени с богатейшим оснащением.

Но главным его недостатком оказался именно вариатор. Вся проблема заключалась в бракованных клиновидных ремнях коробки с ограниченным ресурсом. Но выпуск модели компания сворачивать не собиралась и поэтому на конструкторов была возложена задача поиска альтернативы клиновидному ремню.

И в Volvo решение всё же было найдено братьями Ван Дорн. Они предложили идею использования ремня, состоящего из наборных пластин, которые бы толкали муфту вместо того, чтобы крутить её. Подобного решения не поддержала компания Audi. Её инженеры предложили попросту заменить ремень на цепь. Эти наработки были использованы уже в автомобиле AUDI A6.

А теперь хотим предложить Вам краткую хронологию инновационного развития вариатора: 1490 год – гений эпохи возрождения Леонардо да Винчи опубликовал свои наработки бесступенчатой трансмиссии. Конечно в то время автомобилей не было и в помине, но всё же.

1886 год – подача первого патента на тороидальную CVT.

1935 год — Dodge патентует тороидальный вариатор в США.

1939 год – свет увидела коробка автомат, в основе которой лежит планетарная система передач.

1958 год — Daf выпускает первый серийный автомобиль, оснащённый вариаторной коробкой передач.

1972 год — Volvo 343 достаточно удачное серийное производство автомобилей с вариатором.

1989 год — Subaru Justy GL – первое полноценное производство автомобилей на вариаторе в Америке.

2002 – дебют Saturn на коробке вариатор.

2002 – Ваз 2112 оснастили вариатором на замену механике.

2014 – рынок автомобилей на CVT приближается в количественном соотношении к автомобилям на автомате.

Отличия от других видов трансмиссий

Механическая коробка

Начнём с самой популярной трансмиссии, то есть механической. Возраст этого ветерана насчитывает уже более века. Но за этот период она изменялась множество раз, дойдя до сегодняшнего времени в лучшем её проявлении.

Коробка вместе с двигателем расположены под капотом автомобиля, а между ними находится узел сцепления. При выжимании водителем педали сцепления, происходит механическое разъединение двигателя и коробки передач, в этот момент и выбирается необходимая для включения передача. Рекомендовано производить «разъединение» МКПП и мотора также во время торможения и при парковании.

Расположение двигателя в автомобилях с задним приводом – продольное. МКПП в таком случае состоит из трёх валов: ведущего, промежуточного и ведомого. Автомобили с передним приводом оснащаются поперечным расположением двигателя, а коробка в свою очередь имеет только два вала: входящий и выходящий. Это и приводит к различной работе трансмиссии, но это не влияет на функции, они остаются неизменными.

Коробка автомат

Переключение передач в классическом автомате контролируется гидроблоком, которым в современных автомобилях управляет электроника. Поэтому при помощи АКПП можно использовать различные режимы езды: экономичный, обычный и спортивный. В более «навороченных» автоматических коробках бывает ещё полно всевозможных режимов, которые так и остаются не познанными автомобилистами

Классические автоматы отличаются хорошей надёжностью настолько, что выдерживают пробег в 400 тысяч километров без особых вмешательств в конструкцию коробки. Главное аккуратно эксплуатировать коробку и не «жечь» её на резких стартах со светофоров, а также вовремя заливать в агрегат качественное масло.

Многие современные АКПП позволяют переключать передачи в ручном режиме.

Роботизированная коробка передач («робот»)

Коробка «робот» — это механическая коробка, в которой передачи переключаются электроникой. Как и в случае с автоматом, в автомобиле с роботом присутствуют две педали, но присутствует сцепление, но в отличии от АКПП, гидротрансформатора здесь нет.

Робот характерен наличием существенных толчков при переключениях передач, особенно на малых скоростях, в отличие от АКПП и тем более вариатора, который плавнее чем все остальные коробки.

Достаточно недавно в продажу стали поступать автомобили, оснащённые роботизированной коробкой с двумя сцеплениями. Одно из сцеплений отвечает за переключение чётных передач, второе – нечётных. В данном случае передачи переключаются за доли секунды, что разительно отличает эту коробку от обычного робота, в котором задержки могут достигать и трёх секунд. Данный тип трансмиссии впитал в себя экономичность и динамичность работы механики и удобство автомата.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Что надежнее: вариатор или автоматическая коробка передач

Сегодня автоматическая коробка передач может быть не только классическим гидромеханическим автоматом АКПП, но и роботизированной РКПП и вариатором CVT. Каждая из указанных трансмиссий имеет как преимущества, так и недостатки. Если отбросить появившиеся не так давно «роботы», многие автолюбители при выборе коробки — автомат часто задаются вопросом, вариатор или автомат, что надежнее, а также какую АКПП выбрать.

Прежде всего, быстро дать однозначный ответ, АКПП или вариатор, что надежнее и лучше, затруднительно. Важно понимать, срок службы любого агрегата (как АКПП, так и CVT) сильно зависит от качества обслуживания, а также условий эксплуатации. Однако, учитывая особенности данных видов автоматов, а также статистику поломок, можно сделать определенные выводы.

Коробка автомат или вариатор: что надежнее

Итак, вариаторная коробка передач, вариатор или просто CVT появилась на автомобилях несколько позже, чем традиционная гидромеханическая АКПП. Основной особенностью вариатора стала принципиально другая конструкция самой коробки. При этом в производстве такая КПП проще и дешевле, в результате чего конечная стоимость автомобиля с вариаторной коробкой ниже.

Двигатель в паре с вариатором работает на оптимальных оборотах, тяга постоянная, что улучшает динамику, повышает топливную экономичность, снижает шумы и вибрации.

• Что касается видов и типов CVT, существует клиноременной вариатор, цепной и тороидальный (иногда называется тороидный, торовый). При этом самым распространенным остается клиноременный вариатор.

Клиноременной вариатор в основе имеет клиновидный ремень, который «натянут» между двух шкивов. Сами шкивы раздвижные, то есть имеют возможность менять свой диаметр. На современном вариаторе управляет сдвижением и раздвижением шкивов электроника.

Когда автомобиль движется, шкивы постоянно меняют диаметр, что позволяет гибко и постоянно изменять передаточное отношение (передаточное число). Так происходит плавное и бесступенчатое изменение крутящего момента.

Цепной вариатор CVT вместо ремня имеет цепь, а усилие передается через скошенные торцы осей звеньев цепи. Тороидный отличается от двух предыдущих тем, что вместо шкивов имеются конусные диски, а функцию ремня выполняют ролики.

Такая конструкция надежнее и прочнее, однако сложность производства и дорогостоящие материалы заметно увеличивают стоимость производства агрегатов данного типа. Еще добавим, что функцию сцепления на вариаторе выполняет отдельное устройство под названием гидротрансформатор.

Недостатки вариатора

Изначально планировалось, что именно вариатор вытеснит АКПП с рынка, являясь более производительной и дешевой заменой, а также благодаря высокому комфорту при езде на такой КПП. Однако этого не произошло.

• Прежде всего, такую коробку нельзя устанавливать в паре с мощными моторами. Также вариатор нельзя нагружать буксировкой прицепа, резкими стартами с места, ездой на высоких оборотах. Причина- с учетом особенностей конструкции CVT не выдерживает больших нагрузок и быстро выходит из строя.
• Вторым недостатком является сложность и дороговизна ремонта вариатора, а также зависимость работоспособности CVT от многочисленных электронных датчиков. На практике, даже если один датчик выходит из строя, коробка может перейти в аварийный режим, начать работать со сбоями и т.д.
• Более частое и дорогостоящее обслуживание вариатора. Масло для вариатора достаточно дорогое по цене, замена масла в вариаторе CVT требуется каждые 30-40 тыс. км. пробега. Также к 100-120 тыс. км. необходимо менять ремень или цепь вариатора, так как данный элемент имеет строго ограниченный срок службы, а его растяжение или обрыв может полностью вывести агрегат из строя.

Коробка автомат АКПП: плюсы и минусы

Гидромеханическая АКПП была изобретена немногим позже, чем сам автомобиль и является первым типом автоматических коробок, которые устанавливались на автомобили. По этой причине подобные автоматы называют «классическими».

Переключение передач в такой коробке осуществляется за счет давления масла, которое сжимает пакеты фрикционов. Давление между фрикционами распределяется посредство использования системы электромагнитных клапанов (соленоидов), установленных в гидроблоке АКПП. Управляет работой клапанов-соленоидов ЭБУ коробкой.

Основным недостатком «классических» автоматов является их высокая стоимость и сложность производства. Также можно отметить, что данный агрегат ступенчатый, то есть по комфорту АКПП немного уступает вариатору. Также гидромеханический автомат медленнее переключает передачи, КПД такой трансмиссии ниже, что и приводит к повышению расхода топлива.

АКПП или вариатор: что надежнее

С учетом приведенной выше информации возникает вопрос, что лучше, вариатор или автомат, а также какая КПП надежнее. Сразу отметим, что на начальном этапе, когда вариатор CVT только появился на рынке, в плане надежности такая коробка сильно уступала АКПП в плане надежности. Дело в том, что в то время «классический» автомат был представлен 4-х и 5-и ступенчатыми АКПП, которые отличались относительной простотой и надежностью конструкции.

Ресурс таких агрегатов (при условии правильного обслуживания и соблюдения правил эксплуатации) составлял около 250 тыс. км. и более. Что касается вариатора, такая коробка «ходила» не более 150 тыс. км. Обратите внимание, не всегда причиной такого небольшого срока службы являлся именно сам вариатор. Дело в том, что владельцы эксплуатировали машину с вариатором точно так же, как и авто с АКПП, то есть отдельно не учитывались особенности и не соблюдались правила эксплуатации и обслуживания CVT.

Такая ситуация в большей мере повлияла на то, что вариаторы традиционно считаются менее надежными, чем АКПП. Отчасти это действительно так, однако сегодня ситуация сильно изменилась. С одной стороны, сами вариаторы стали более надежными (например, агрегаты типа X-Tronic), а с другой легендарная АКПП в плане ресурса и надежности сильно сдала позиции.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как ездить на вариаторе. Из этой статьи вы узнаете, как правильно ездить на CVT, а также что нужно знать и учитывать при эксплуатации авто с коробкой вариатор.

Основной причиной стало то, что производители «классических» автоматов увеличили количество передач (до 6-и, 7-и и даже 8-и). В результате конструкция сильно усложнилась. Еще активно стала задействована блокировка гидротрансформатора для повышения КПД.

Также коробки стали официально не обслуживаемыми. Даже при желании обслужить автомат, труднее стало слить масло из АКПП, автовладельцы потеряли возможность простого и легкого доступа к фильтрам АКПП для их замены и т.д. Все это никак не добавляет АКПП надежности.

Если же говорить о вторичном рынке б/у авто, в этом случае оптимально отдавать предпочтение АКПП. Даже с учетом того, что машина с вариатором изначально дешевле, чем с автоматом, вероятность необходимости износа и ремонта СVT исключать нельзя.

Так вот, если АКПП можно относительно просто и сравнительно недорого отремонтировать, в случае с вариатором могут возникнуть определенные сложности. Хотя опытных специалистов по ремонту вариаторов стало больше, стоимость ремонта СVT все равно может быть очень высокой.

Подведем итоги

Как показывает практика, АКПП продолжает оставаться самым распространенным и востребованным типом автомата на фоне вариаторов CVT и «роботов». Классический автомат вполне комфортный, хорошо подходит для автомобилей с мощными моторами, позволяет активно эксплуатировать машину, масло в автомате меняется реже, чем в вариаторе, гидротрансформатор доставляет меньше проблем, чем сцепление на коробке-робот.

Напоследок отметим, что в случае с подержанными авто, перед покупкой машины с вариатором очень важно знать историю эксплуатации и обслуживания, а также провести углубленную диагностику.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как отличить вариатор от автомата визуально. Из этой статьи вы узнаете об основных признаках, по которым можно быстро определить, что стоит на машине, автомат или вариатор.

Дело в том, что риски купить авто с проблемной коробкой вариатор достаточно высоки. Если же нужен надежный б/у автомобиль с автоматом, лучше сразу рассматривать только варианты с «классической» АКПП. При этом также следует тщательно проверять все агрегаты и узлы перед покупкой.

Источник http://auto.today/bok/1389-variator-plyusy-i-minusy.html
Источник Источник http://krutimotor.ru/variator-ili-avtomat-chto-nadezhnee/