Коробка вариатор (CVT) – много плюсов и один недостаток
Вариатор помогает сэкономить топливо и повысить комфорт вождения. Кроме того, он проще и дешевле в производстве, чем обычные автоматические коробки передач. Однако бесступенчатые автоматические коробки передач так и не смогли завоевать рынок. Не каждого устраивает особенность работы вариатора, и — что еще хуже – иногда они ломаются.
CVT – это сокращение от английского Continuously Variable Transmission , что означает бесступенчатая коробка передач. Вариатор — во многих отношениях трансмиссия необычная. Вместо классических зубчатых колес здесь используется стальной ремень или цепь, которая движется между двумя парами конических колес, образующих шкив.
Колеса установлены парой на входных и выходных валах. Каждая коническая пара может сближаться друг с другом или расходиться, благодаря чему бесступенчато меняется радиус шкива, и достигается плавное изменение передаточного отношения. При этом крутящий момент непрерывно передается от двигателя к колесам.
При движении с постоянной скоростью мотор работает на необычно низких оборотах, что и способствует снижению расхода топлива и повышению уровня комфорта. Пользователи автомобилей с CVT подчеркивают исключительную плавность движения – без толчков и рывков при старте. Вариаторы, как правило, меньше и легче классических автоматов. Поэтому они часто применяются в небольших городских автомобилях, особенно японских марок.
Но если все так хорошо, то почему доля автомобилей с CVT так мала? Выделить главную причину довольно сложно. Но многих водителей не устраивает специфическая работа коробок этого типа. Добавляешь газ, и двигатель, громко завывая, выходит на высокие обороты без заметного ускорения. Тихо становится лишь при движении с постоянной скоростью. Автолюбителей, любящих посильней вдавить педаль газа в пол, подобное поведение легкового автомобиля раздражает. Впрочем, так ведут себя, главным образом, бесступенчатые коробки передач из 80-х и 90-х годов.
Примерно 10 лет назад на рынке стали появляться CVT с так называемыми виртуальными передачами. В таком случае каждой из передач назначено определенное взаимное положение конических колес. Выбрать необходимую передачу можно, например, с помощью подрулевых лопаток (весел).
Данное решение используется с 2005 года в автомобилях Audi, оснащенных бесступенчатой трансмиссией Multitronic. В обычном режиме коробка ведет себя, как классический вариатор, т.е. поддерживает высокие обороты при разгоне. А работу «автомата» CVT имитирует только после перехода в спортивный режим.
Конструктивные особенности
Вариаторы, условно, можно разделить на две группы: со стальным ремнем и цепью. В бесступенчатых трансмиссиях присутствует и гидротрансформатор. Он нужен, прежде всего, для старта с места. Примечательно, но Multitronic обходится без него. В этих коробках используется пакет сцеплений и двухмассовый маховик.
Коробка вариатор имеет ряд серьезных ограничений, которые инженеры пока так и не смогли обойти. Например, по конструктивным причинам, ни цепь, ни, тем более, стальной ремень не в состоянии передать высокий крутящий момент. Из-за этого область применения CVT в настоящее время ограничена максимальным крутящим моментом двигателя на уровне 350-400 Нм. Впрочем, этот порог перекрывает показатели многих современных двигателей. Тем не менее, в Audi уже начинают отказываться от использования бесступенчатых коробок « Multitronic ».
В тоже время, другие производители упорно работают над усовершенствованием конструкции вариатора. Так Subaru демонстрирует все новые модели, оснащенные бензиновыми двигателями с турбонаддувом, полным приводом и бесступенчатой коробкой CVT (например, Linear tronic для Levorg).
Долговечность
О проблемах Audi с коробками Multitronic производства Luk слышал, наверное, каждый, кто хоть немного интересуется автомобилями. В CVT старого типа (1999-2006 гг.) постоянно сбоит управляющая электроника, выходит из строя механическая часть и преждевременно изнашивается цепь. Примечательно, что цепь использовали как раз для того, чтобы передать более высокий крутящий момент, но инженеры просчитались с ее прочностью. Со временем Немцы существенно доработали свои коробки, но проблемы все еще встречаются. Не вызывают доверия и другие немецкие вариаторы, например, ZF VT 1-27 T , применявшиеся в Mini R50/R53, и Mercedes 722.7/722.8 для моделей A/ B -класса.
Гораздо меньше хлопот доставляют японские конструкции. Хотя, вариатор Jatco, используемый в различных моделях Nissan (например, Qashqai J11), тоже относится к группе риска. Общая проблема коробок CVT – это ограниченная доступность запасных частей и нежелание некоторых механиков связываться с вариаторами. Бесспорный лидер по части надежности – вариаторы Toyota (Lexus).
Бесступенчатая автоматическая коробка, несмотря на сравнительно простую конструкцию, довольно сложная и дорогая в эксплуатации. В дополнение к неисправностям электроники и ремней/цепей встречается и преждевременный износ маховика. Стоит отметить, что двухмассовый маховик используется лишь в некоторых автомобилях с CVT (Ауди).
Заключение
Самое главное, не забывать о регулярной замене масла. К сожалению, не все производители ее рекомендуют. Если в сервисе Вам скажут, что менять масло в вариаторе не надо, то просто поищите другую мастерскую.
CVT — автомобильные вариаторные коробки передач 26.07.2016
Первые вариаторы были недолговечными и недостаточно надежными. И самой ненадежной и недолговечной деталью в клиноременных коробках был резиновый ремень. Однако уже в 80-х годах с появлением новых материалов и технологий о вариаторах вспомнили, и они стали быстро совершенствоваться, так как использование вариаторов обещало большие преимущества. Это и экономия топлива, и увеличение крутящего момента на колесах, и отсутствие всяческих толчков при движении автомобиля и т. п. И все за счет оптимального и плавно изменяемого передаточного отношения. Что представляет собой вариатор в общих чертах? В коробке передач есть входной и выходной валы. На каждом валу конусами друг к другу крепятся по два конических диска, образующие шкив с переменным диаметром. Оба вала связаны между собой клиновым ремнем, который зажат между коническими поверхностями каждого диска. Чем ближе прижаты друг к другу конические диски (конусы ) на одном из валов, тем больше диаметр, по которому ремень обегает шкив, образуемый этими дисками. На другом валу в это время диски синхронно с первыми чуть раздвигаются, и диаметр обегания их ремнем уменьшается. Осталось только поставить механизм, который синхронно сдвигал-раздвигал бы конусы, и все — коробка передач готова. Механизм, управляющий дисками, может быть простым центробежным регулятором, который в зависимости от оборотов валов сдвигает или раздвигает конические диски, плавно измен яя передаточное отношение. Этот способ используется и сейчас на мокиках, снегоходах и на другой не очень мошной технике. У автомобилей управлением дисками занимается либо гидравлика по командам блока управления, либо электроника (электромотор , батарея соленоидов) по командам того же блока управления. Основная деталь обычного вариатора у автомобиля тип Belt CVT — это стальной ремень. Он представляет собой стальную ленту с зафиксированными на ней стальными сегментами. Все детали изготовлены из очень прочной специальной стали, и форма сегментов такова, что когда их зажимает между конусами, они слегка перекашиваются и «заклиниваются ». Именно поэтому у исправной коробки ремень и конусы практически не изнашиваются. И именно поэтому, сняв ремень, его нельзя переворачивать, т. е. менять направление его вращения. Но это только в том случае, если жидкость в коробке будет хорошего качества, а сама коробка исправна.
Следует упомянуть, что существуют также автомобили с «воздушным » ремнем. Здесь ремень и конусы работают в воздухе, без какой-либо смазки. Основой ремня в этом случае служат кевларовые ленты, а сами сегменты покрыты специальным пластиком на основе углеводорода. Также широко используются тефлоновые покрытия, пластиковые детали, которым не требуется смазка. Такой тип вариатора легко можно определить по воздуховоду, который идет от корпуса коробки под капот или в левое крыло, но главное — в таких автомобилях нет щупа для измерения уровня жидкости в коробке передач. Для предотвращения перегрева есть вентилятор, который закачивает в коробку передач воздух, и вот тут начинаются проблемы. То, что нет смазочной жидкости, это хорошо, поскольку она недешева, да и коробка получается легче, но вот пыльный воздух… В таких вариаторах есть капроновая сеточка воздушного фильтра, но она, как правило, через полгода забивается и рвется, после чего внутрь коробки попадает мусор. Соотечественники, которым посчастливилось стать обладателями автомобилей с подобными коробками, берут женские колготки, режут их и устраивают в воздуховоде самодельный дополнительный фильтр. Говорят, помогает. В противном случае внутрь коробки попадает пыль, которая внедряется в пластмассовые шестерни привода управляющего мотора (того , что сдвигает и раздвигает конусные диски). Далее поломка коробки передач — только вопрос времени. Купить новые шестерни взамен изношенных нельзя. Изготовить новые? Пожалуй, если у вас под рукой есть оборудование, которое позволяет изготовить, например, ходовой винт с шагом 13,5 мм. Исходя из всего вышесказанного, мы можем утверждать, что в сельской местности, машины с «воздушными » ремнями будут жить весьма недолго. Речь идет о маленьких машинах фирм Daihatsu, Daewoo, Suzuki и др. с объемом двигателя менее 1,5 литра.
Существуют еще так называемые тороидальные коробки — Toroidal CVT. В них передача момента осуществляется стальными «грибками ». В силу небольшого диапазона изменения передаточного отношения, в этих коробках используются две пары «грибков ». Хитроумного ремня и к онусных дисков здесь нет, и устанавливаются такие КП на более мощные машины (от 2 литров). В частности, фирма Nissan выпускает Cedric, а фирма Toyota Crown с вариаторами данного типа. Итак, основное достоинство вариаторных коробок передач — это их способность плавно и без пропусков передавать и изменять крутящий момент в оптимальном диапазоне оборотов двигателя. А скорости, вернее передачи, у этих коробок будут только виртуальными, и сделать их можно сколько угодно. Другими словами, если обычная автоматическая коробка передач, при разгоне автомобиля, вынуждает двигатель работать на разных оборотах, то у вариаторной коробки этого нет. Поэтому машина с вариатором разгоняется гораздо быстрее и ездить на ней более приятно: нет толчков при переключении и расход топлива у машины с такой коробкой значительно меньше. Недостатком вариаторных коробок в первую очередь можно назвать их дороговизну. В обычных автоматических коробках почти все детали легкие и изготовлены методом штамповки, т.е. дешевые. У вариаторных коробок детали, как правило, очень тяжелые, изготовлены с использованием дорогих современных технологий и очень дорогих материалов. За удовольствие надо платить! Еще одной неприятной особенностью вариаторных коробок является необходимость калибровать так называемую стартовую муфту каждый раз, когда снимается аккумулятор или какой-нибудь разъем с блока управления или коробки передач. Правда, у машин после 2000 года выпуска процесс калибровки муфты, как правило, автоматизирован и обязательного посещении автосервиса уже не требуется. Но все равно, пока этот процесс завершится, автомобиль будет капризничать. У каждого типа автомобилей процесс калибровки содержит свои требования, но знать об этом в деталях обычному автолюбителю не обязательно. Менять жидкость в вариаторной коробке передач следует через 20000 км, но этот срок, возможно, придется скорректировать после посещения специализированной мастерской (или внимательного прочтения руководства по эксплуатации).
Коробка вариатор (CVT) — что это такое?
Как и любая коробка передач, вариатор или CVT необходим для передачи крутящего момента от двигателя автомобиля к колёсам. Отличие вариаторной КПП от остальных в том, что CVT это бесступенчатая трансмиссия, в которой нет большого количества барабанов с фрикционами и сложных планетарных механизмов.
Не хотите читать? Посмотрите видео об устройстве и принципе работы трансмиссии CVT. Посмотреть видео.
Как устроен вариатор?
Чтобы не отставать от других типов трансмиссий, быть конкурентоспособными и соответствовать требованиям рынка, современные вариаторы оснащены большим количеством электронных элементов, благодаря которым достигается наиболее точное управление, комфорт от езды и экономия топлива.
Конечно же, это не все, ведь на одной электронике далеко не уедешь ��
Коробка CVT состоит
из 3-х основных элементов
- Ведущий шкив.
- Ведомый шкив.
- Металлический ремень скрепления трапециевидной формы.
Устройство вариатора
Как видно на фото, шкивы расположены друг напротив друга соосно и соединены между собой ремнем. Конусы вариатора имеют сдвигаемые части — «блины».
Как работает вариатор?
Когда входящий шкив раздвигается, ремень совершает движение по пути малого диаметра, опираясь гранями по его поверхности. На практике это соответствует 5-6 передаче. А вот если ситуация противоположная, и конус сдвинут, то используется 1 передача.
Принцип работы вариатора — плавная передача момента посредством изменения передаточного отношения конусов связанных тянущим ремнем или толкающей цепью.
Еще одна особенность работы трансмиссии в том, что передача крутящего момента двигателя на колеса происходит с помощью кинетической силы механизмов, а не с помощью давления масла.
Ресурс вариатора
Дело в том, что использование ременного трапециевидного захвата двух шкивов подразумевает его регулярную сервисную замену. Если вовремя менять масло и проводить адаптацию вариатора, то ресурс ремня составит порядком 120-160 тысяч километров.
По истечению ресурса ремня, дальнейшая эксплуатация автомобиля чревата деформацией и разрывом этого компонента, что может привести к аварийным последствиям и дорогостоящему ремонту. Не затягивайте с диагностикой КПП!
Запишитесь на диагностику CVT: +375 /29/ 687-14-15
+ Преимущества (плюсы) вариатора
- Автомобиль быстрее разгоняется (в сравнении с другими «коробками»).
- Высокие показатели КПД (на 5-10% выше чем у остальных).
- Уменьшение расхода топлива в автомобиле (в сравнении с МКПП и АКПП).
- Мягкое и плавное переключение скоростей.
— Недостатки (минусы) вариатора
- Дорогой ремонт (как механической, так и электрической части).
Несмотря на несложное устройство механизма, в ремонте вариатора есть много «подводных камней» и особенностей, поэтому обслуживать этот тип АКПП должен компетентный и опытный специалист. - Невысокий ресурс работы ремня.
- Использование дорогостоящего масла определенного типа для обслуживания CVT. Достойные варианты приходиться тщательно выбирать среди большого количества производителей, т.к. не все они хороши.
* Из-за специфики своей конструкции производители сами выпускают специальное масло (а точнее — жидкость), строго необходимое для обслуживания вариаторной коробки передач.
Коробка передач CVT — что это такое
Вариатор или CVT – это бесступенчатая коробка передач, конструкция которой имеет значительные отличия от трансмиссий других видов коробок передач. Давайте заглянем в недра CVT и узнаем, что это такое.
Бесступенчатые автоматические коробки передач окутаны мифами и страшилками. Кто-то ездит на них без проблем, а у других владельцев они серьезно и дорого ломаются. Являются ли проблемы CVT результатом влияния человеческого фактора или выход из строя при сравнительно небольших пробегах предопределен конструкцией? Плюсы и минусы вариатора — это один из самых главных вопросов, которые мы рассмотрим. Но сперва поговорим о его конструкции, непохожей на устройство механической и автоматической трансмиссии.
Устройство и принцип работы вариатора
Вариатор или CVT (Continuously Variable Transmission, то есть, «постоянно изменяющаяся передача») делает езду плавной, при этом вносит в процесс достаточно необычные и слегка непривычные моменты, к которым придется адаптироваться водителю, ездившему на машине с обычной автоматической коробкой передач. Дело в том, что традиционные агрегаты в лице механических и автоматических коробок передач, включая роботизированные, имеют фиксированные передачи. У вариатора все иначе — передач как таковых он не имеет, а передача крутящего момента в нем реализована благодаря трению в зоне контакта ременной передачи.
Основу конструкции составляют два вала со шкивами, соединенными между собой ременной передачей. Ведущий шкив соединен с коленчатым валом двигателя, а ведомый связан с элементами трансмиссии и от него происходит передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса. При изменении оборотов двигателя диаметр шкивов увеличивается или уменьшается, что соответственно, меняет и передаточное отношение. Как правило, передача крутящего момента осуществляется клиновым ремнем (стальным ремнем, который в сечении имеет форму трапеции) или цепью. Вариаторы, как и автоматические гидромеханические коробки передач оснащены гидротрансформаторами, которые пусть и не повсеместно, но пришли на смену фрикционному сцеплению, сделав старт более плавным и без рывков.
Процесс управления контролируется электроникой. Для подбора оптимального режима работы бесступенчатой коробки передач она учитывает такие параметры как скорость движения автомобиля, обороты двигателя, положение педали газа и положение дроссельной заслонки.
Плюсы вариатора
Сильные стороны бесступенчатых коробок передач обусловлены его конструктивными особенностями. CVT обеспечивает сравнительно высокий уровень ездового комфорта, плавный разгон без задержек и переключений, а также относительно хорошую топливную экономичность.