Что такое бесступенчатый вариатор

>ProVariator.RU

Принцип действия вариатора. Вариатор: устройство и принцип действия

Вариатором называют механизм, обеспечивающий плавную передачу крутящего момента от силовой установки к элементам, приводящим транспортное средство в движение. Часто такое устройство имеет название самой компактной бесступенчатой коробки. Рядовому автовладельцу сложно отличить в управлении вариативную и автоматическую трансмиссии.

Принцип действия вариатора предусматривает эффективную синхронизацию с коленчатым валом, и передача момента происходит беспрерывно, что дает возможность существенно экономить расход топлива. Трансмиссии такого типа могут применяться на автомобилях, мотоциклах, мотороллерах, но КПП испытывает такую нагрузку, не позволяющую ее установку на грузовом автотранспорте. В данной статье будет рассмотрено: вариатор, вариаторная коробка передач, устройство, принцип работы.

Итак, разберем составляющие части. Устройство и принцип работы вариатора — имеет большое количество деталей. Основными агрегатами являются:

Таково общее строение вариативной коробки. Также имеются разные сборки таких трансмиссий, отличающихся типом передачи момента.

конструкторские усовершенствования стали причиной того, что появилось несколько принципов работы этого устройства:

Одни из первых таких трансмиссий часто выходили из строя по вине выработки ремня. Современное автомобилестроение производит ременные передачи по инновационным технологиям, обеспечивающим ресурс работы до 2000000 пройденных километров. Изготавливают ремни путем плетения специальной проволоки, набора и скрепления между собой стальных пластин. При этом такая передача обладает хорошей гибкостью. Именно эти технические решения позволили отнести такую КПП в разряд отдельных типов трансмиссий.

Как это работает?

Водитель управляет трансмиссией рычагом, имеющим комплекс функций аналогичных автоматической коробке передач. Электроника с помощью вычислений делает диаметр шкивов, отвечающий наивысшему КПД. Когда обороты на выходе с мотора возрастают, то конусные диски сближаются и происходит возрастание посадочного диаметра шкива. Параллельно снижается значение передаточного числа. Причем существует система, отвечающая за синхронность движения конусных частей. Их положение и зазоры контролирует датчик-регулятор.

В случае раздвижения конусных деталей, ременная лента огибает шкив по малому кругу и при сужении – по большому диаметру. Многие автолюбители даже не задаются вопросом: что такое вариатор, устройство и принцип действия? Просто называют это устройство коробкой автоматом, но по конструкции они существенно отличаются.

Когда автомобиль разгоняется, это не свидетельствует о параллельном возрастании оборотов двигателя.

Вариатор (сцепление) — принцип действия, устройство

Принцип работы вариаторной коробки передач

Традиционно коробка переключения передач подразумевает под собой переключение передачи с одной на другую. Это осуществляется при выборе водителем или электроникой необходимой пары шестерен, которые создадут нужное передаточное число. На таком принципе основана работа механической и автоматической коробок передач. Но вариаторная коробка передач изменила данную традицию, внеся новые понятия в передаче крутящего момента от двигателя к колесам.

Немного истории

Принцип действия, на котором основана работа вариатора был замечен Леонардо да Винчи еще в 1490 году. Первый патент на это изобретение был получен в конце XIX века, а первые автомобили, имеющие вариатор, увидели свет только в 50-х годах прошлого века, когда инженеры компании DAF установили его на легковые автомобили, выпускаемые серийно. Чуть позже к ним присоединился концерн VOLVO. Но основное распространение коробка вариатор получила совсем недавно — в середине 90-х годов.

Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач, которая плавно передает крутящий момент от двигателя к трансмиссии в заданном числе оборотов коленчатого вала. Основным преимуществом вариатора является его оптимальный выбор соотношения оборотов двигателя и нагрузки на трансмиссию. Такой подход позволяет эффективно использовать мощностные показатели мотора, существенно экономить топливо. Кроме этого, плавное непрерывное изменение передаточного числа вариатора, сопровождающееся полным отсутствием рывков, дает самый высокий уровень комфорта при движении для водителя и пассажиров.

Основным стопором развития вариаторной трансмиссии является довольно высокая сложность передачи большого крутящего момента. Именно поэтому первое распространение коробка вариатор получила на малолитражных автомобилях, имеющих небольшую мощность двигателя. Но, тем не менее сегодня, с ростом технологий и внедрением в конструкцию металлических ремней, производители начали устанавливать вариаторы на автомобили мощностью свыше 200 л. с.

На сегодняшний момент распространение получили только три типа устройства вариаторов, такие, как клиноременный, тороидальный и совсем недавно разработанный клиноцепной механизм, применяемый в вариаторах Multitronic от Audi.

Устройство и принцип работы вариаторной коробки

Коробка вариатор состоит из следующих устройств:

• Механизм, передающий крутящий момент от двигателя на вариатор. Он же заведует разъединением двигателя и коробки — нейтральной передачей;
• Собственно вариаторный механизм;
• Электронная система управления;
• Механизм, обеспечивающий движение задним ходом.

• Гидротрансформатор, являющийся наиболее применяемым устройством;
• Мокрое многодисковое сцепление под электронным управлением;
• Автоматическое центробежное сцепление;
• Электронное электромагнитное сцепление.

Чтобы понять, как работает коробка вариатор, стоит обратить внимание на велосипед, имеющий возможность переключения скоростей. Между двумя звездочками натянута цепь, которая передает крутящий момент. Задние звездочки имеют различный диаметр, и при выборе одной из них создается необходимое усилие для передвижения. Чем больше разница в диаметрах между ведущей и ведомой звездами, тем выше скорость движение. Чем меньше разница — тем больше тяговый момент, необходимый для преодоления сложных участков дороги. Такое же принципиальное действие заложено в вариаторе, только вместо звездочек и механизма, жестко переключающего передачи, используются раздвижные шкивы, состоящие из двух конусов, имеющих возможность перемещаться относительно друг друга по одной оси. Вместо обычной цепи в вариаторе работает клиноременная передача или специальная наборная цепь, состоящая из наборных пластин, соединенных между собой осями.

Клиноременный механизм

Самым распространенным на сегодня является клиноременный механизм. Такое устройство состоит из двух шкивов, соединенных между собой одним, реже двумя клиновидными ремнями. Шкивы состоят из конусов, способных передвигаться относительно друг друга при помощи актуаторов, которые приводятся в действие гидравлическим насосом. Насос, в свою очередь, работает под управлением электроники, центробежной силы или под усилием пружин. Конические диски, перемещаясь относительно друг друга, изменяют диаметр шкива, тем самым меняя передаточное число коробки передач. Угол наклона конусов в 20 градусов обеспечивает наилучшее сцепление ремня со шкивами с наименьшим сопротивлением.

Изначально коробка вариатор имела резиновый клиновидный ремень, передающий тяговое усилие. Такое устройство не позволяло передавать высокий крутящий момент, обладало малой долговечностью и большим радиусом изгиба (более 90 мм), что давало малый разбег регулирования.

Но с изобретением гибкого металлического ремня, эти недостатки были решены. Сейчас большинство автомобилей с вариаторной коробкой имеют ремень на металлической основе. Такое устройство ремня, состоящее из набора большого количества металлических пластин определенной формы, напоминает много бабочек, сидящих на ветке. Связаны они между собой гибким соединением, позволяющим значительно уменьшить радиус изгиба до 30 мм, повысить долговечность и прочность передающего устройства. Благодаря металлической основе удалось начать применять коробки вариаторы на автомобилях, имеющих большую мощность, чем раньше.

Клиноцепной механизм

На вариаторах, установленных на автомобилях Audi, впервые была применена специальная цепная передача, получившая название клиноцепной. Такое цепное устройство состоит из набора металлических пластин, соединенных осями. Передача крутящего момента в такой коробке осуществляется при контакте торцевыми поверхностями цепи с дисками шкивов. В этих местах образуются повышенные нагрузки с высокими температурами. С нагрузками изобретатели справились применением специальной подшипниковой стали, а с высокими температурами — принудительным охлаждением трансмиссионной жидкости, применяемой в вариаторе. Благодаря высокой гибкости цепи, удалось сократить радиус изгиба до 25 мм, расширив диапазон передаточных чисел клиноцепной коробки по сравнению с клиноременной передачей.

Управляющие устройства

В силу своих конструктивных особенностей, вариаторная передача не дает возможности движения задним ходом. Такая особенность потребовала установки дополнительных механизмов. Обычно для этого используется планетарный редуктор, принцип действия которого подобен автоматической коробке передач.

Все управление вариатором осуществляется при помощи электронных устройств, передающих информацию от множества датчиков. На его работу влияют обороты двигателя, ABS, датчики уровня давления в шинах и прочие. Собирая всю эту информацию, коробка вариатор выбирает необходимое передаточное число, соответствующее минимальному расходу топлива с оптимальным тяговым усилием, нужным для преодоления дорожных условий. Раздвигая, сдвигая конусы обоих шкивов, электронике удается добиться результатов динамики и экономии топлива, приближенных или даже превышающих показатели автомобилей с механической коробкой передач.

Плюсы и минусы вариаторов

Как все остальные механизмы переключения передач, коробка вариатор имеет свои плюсы и минусы. К положительным сторонам устройства стоит отнести следующее:

• Плавность переключения передач, точнее их отсутствие;
• Возможность использования ручного переключения по принципу Типтроника. Такая особенность имеется благодаря полностью электронному управлению коробкой;
• Равномерное распределение нагрузки на двигатель, позволяющее работать ему в оптимальном режиме, что повышает его долговечность;
• Экономичность;
• Возможность быстрого старта;
• Простота механизма, что позволяет удешевить его производство и ремонт.

• Большая зависимость от электроники4
• Невозможность буксировки;
• Высокая стоимость применяемой жидкости. Низкая периодичность ее замены;
• Наличие постоянного троллейбусного звучания при различных стилях езды, в разных скоростных режимах

Несмотря на недостатки, такая коробка передач, как вариатор, имеет свое будущее. При нахождении решения изобретателями для передачи больших усилий, вариатор будет жить и развиваться во всех сегментах автомобилестроения.

Есть ли сцепление на «автомате»? Разбираем техническую составляющую

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Конечно, рядовой обыватель привыкший передвигаться «строго» на механической КПП, автомат не очень то жалует. По его соображениям это реально ненадежный агрегат, вот МКПП это да! НА века. Но у механики есть не очень-то прочный узел, особенно для новичков, это сцепление, которое палится на «раз». Немного вспомним принцип работы механической «коробки»

Механика

Как мы помним там три педали, если идти справа налево – первая это «газ», средняя «тормоз» и самая крайняя это «сцепление». Для того чтобы вам тронуться, вам нужно выжать сцепление включить передачу, затем отпуская эту педаль надавливаем на «газ» и машина едет. При переключении передач, вам также нужно повторять эту процедуру.

Конструкция очень проста – если хотите, то основанная на сухом трении дисков. Если утрировать — под действием своих пружин, ведомый жестко прижат к ведущему диску, за счет чего и двигается автомобиль. Но стоит вам надавить на педаль, то диски разжимаются (отходят друг от друга) и вы можете менять передачи (повышать, понижать, либо нейтральная). Эта конструкция работает уже столетие, и она действительно — прочная, но для новичков это не простой экзамен. Зачастую они просто передерживают педали при переключении – диски трутся и один менее прочный стирается.

После такого истирания – уже не существует прочной связи (прижима), диски начинают буксовать, и поэтому автомобиль теряет динамику в разгоне и просто езде (если диск совсем «убит», то может и не тронуться, просто не переключитесь).

Немного вспомнили, но как же на автомате?

Автомат

Открываем главную тайну – сцепления в классическом понимании, на автомате — конечно же НЕТ! Там нет двух сухих дисков, которые взаимодействуют друг с другом, однако принцип размыкания передач тут все же присутствует. То есть сцепление как бы есть, но оно автоматизированное, совсем другое.

Давайте теперь вспомним, как здесь мы переключаем передачи (ведь здесь всего две педали) – мы просто выжимаем «тормоз», переводим ручку АКПП в положение D (drive), отпускаем педаль и нажимаем на «газ» — все машина поехала. Но каков же принцип.

Знаете, может я многих поклонников механики разочарую, но автомат также не менее «древний», ему вот-вот наступит 100 лет.

Здесь также все банально и просто, основой для работы такой трансмиссии является гидротрансформатор и в отличие от МКПП, здесь сцепление работает за счет жидкости – трансмиссионного масла, то есть как бы – мокрый тип.

Если утрировать принцип работы – представьте два вентилятора, которые работают друг напротив друга, максимально близко. Если один вращается — то он будет передавать поток воздуха другому, и тот в зависимости от оборотов также примет ту или иную скорость вращения, это и есть гидротрансформатор.

Здесь стоят две турбины, одна ведущая – вторая ведомая, они помещены в вязкую жидкость (масло) и закрыты в герметичном корпусе. Когда одна начинает вращаться — она передает вихревую энергию второй, за счет чего и происходит движение. Однако сейчас конструкцию немного усовершенствовали – после того как обороты этих турбин становятся одинаковыми, они входят в жесткое зацепление при помощи специальных муфт, которые призваны снизить потери энергии крутящего момента. Вот он принцип «классического» автомата!

Многие сейчас могут задать вопрос – а почему обязательно масло? Да все просто, воздух для таких оборотов слаб, он не передает столько энергии, вода быстрее закипит, а также будет окислять все металлические части внутри – ресурс упадет. А вот масло не только передает максимальное количество энергии, но и смазывает запчасти внутри, тем самым уберегая их от износа, вот почему так важно его вовремя менять.

Сейчас гидротрансформаторные автоматы стоят на широком круге автомобилей, но стоит отметить, что автоматических трансмиссий сейчас как минимум три – автомат, вариатор, робот. И у робота и вариатора принцип совершенно другой, но про это я напишу как-нибудь в другой раз.

Если подвести итог – классического «сухого» сцепления у автомата НЕТ! Но сцепление там присутствует при помощи турбин, специальных муфт и давления масла.

Сейчас видео версия статьи

НА этом заканчиваю, читайте наш АВТОБЛОГ.

Технология CVT (вариатор)

CVT, Continuously Variable Transmission — общее обозначение бесступенчатых трансмиссий, т.е. трансмиссий, способных плавно изменять коэффициент передачи (отношение скоростей вращения и вращающих моментов двигателя и движителя) во всём рабочем диапазоне скоростей и тяговых усилий. Трансмиссии CVT бывают электрические, гидрообъемные, гидродинамические (гидротрансформатор), вариаторные и комбинированные. Однако в мировом автомобилестроении аббревиатура CVT по исторически-маркетинговым причинам обозначает только вариатор.

Ключевым недостатком всех вариаторов является их фрикционный принцип действия, что прямо ведет к принципиальной невозможности передачи значительного момента, крайне низкому ресурсу под нагрузкой и высокой стоимости ремонта/замены (до трети стоимости всего автомобиля). В силу этого приобретение даже новых автомобилей с CVT категорически не рекомендуется. Кроме, разве что, столетних бабушек — ездить в церковь по воскресеньям.

Ключевой особенностью вариатора является плавное изменение передаточного числа («бесконечное» количество передач). Таким образом, вариатор позволяет при разгоне удерживать двигатель на оборотах максимального крутящего момента и разгонять машину наиболее эффективно. В силу этой особенности вариатор, по оценке компании Nissan, превосходит по эффективности обычные 4-ступенчатые коробки передач примерно на 15-20% и обеспечивает плавный разгон без рывков.

Т.к. все предшествующие автомобильные трансмиссии приучили водителей к изменению оборотов и звука двигателя по мере разгона, вариаторы первого поколения, всегда при разгоне державшие двигатель на одних и тех же высоких оборотах (см. диаграмму выше), сменились вариаторами второго поколения, способными имитировать некоторое заранее фиксированное количество передач (обычно шесть). Таким образом, нудный постоянный воющий звук двигателя при разгоне сменился более привычной картиной ступенчатого нарастания тона. Данный момент является превосходной иллюстрацией сознательного ухудшения эффективности техники в угоду маркетингу и потребительской психологии.

Существует множество разновидностей вариаторов: лобовые, конусные, шаровые, многодисковые, торовые, волновые, дискошариковые, клиноременные, цепные, высокомоментные.

В настоящее время в автомобилестроении применяются три типа вариаторов: клиноременной, цепной и торовый.

Клиноременной вариатор состоит из двух раздвижных шкивов и натянутого между ними ремня. Ведущий шкив соединен с двигателем, ведомый — с ведущими колесами. Шкивы раздвижные, состоят из двух половинок. Если половинки шкива сближаются, ремень выталкивается наружу, если раздвигаются, ремень проваливается внутрь. Получаются шкивы с переменным рабочим диаметром. Изменение радиусов шкивов производится синхронно — когда один шкив увеличивает радиус, другой его уменьшает. В итоге плавно изменяется передаточное отношение: пока радиус ведущего шкива меньше, чем ведомого, имеем пониженную передачу; если радиусы равны — передача прямая; если же ремень на ведущем шкиве вращается по большему радиусу, чем на ведомом — получаем повышенную передачу.

Торовый (тороидальный) вариатор вместо раздвижных шкивов использует конусовидные диски, а вместо ремня — ролики. Ведущий диск так же соединен с двигателем, ведомый — с трансмиссией. К дискам прижимаются ролики, которые могут вращаться вокруг горизонтальной оси, передавая крутящий момент, и смещаться относительно вертикальной, соприкасаясь с дисками в разных точках. Изменяя положение роликов, можно менять передаточное отношение. Если ролик соприкасается с ведущим диском по малому радиусу, то с ведомым он контактирует по большому — получаем понижающую передачу. При вращении по одинаковым радиусам передача будет прямой, а если ролик прижат к ведущему диску по большему радиусу — повышающей.

Общее устройство вариатора

Вариатор как коробка передач включает в себя следующие элементы:

Для обеспечения трогания с места и отсоединения вариатора от двигателя могут быть использованы:

Последний вариант наиболее популярен, т.к. гидротрансформатор обеспечивает плавность работы механизма при передаче крутящего момента и тем повышает ресурс вариатора.

• осуществление изменения передаточного отношения вариатора в соответствии с режимами работы двигателя;
• управление гидротрансформатором/сцеплением;
• обеспечение работы планетарного редуктора (реверс).

Система управления состоит из блока управления, датчиков, гидросистемы управления шкивами. Получая данные об оборотах двигателя, скорости автомобиля и положении педали акселератора, блок управления определяет оптимальное для данного режима движения передаточное число. По показаниям датчиков скорости вращения первичного и вторичного валов определяется реальное передаточное число. При их несовпадении блок управления выдает команду гидросистеме на изменение диаметра шкивов.

Т.к. прямой передаче вариатора соответствует положение, когда диаметры ведущего и ведомого дисков одинаковы, низшее и высшее передаточные числа вариатора симметричны относительно единицы. Таким образом, чтобы избежать «изобилия» высших передач и «недостатка» низших, вариатор требует увеличенного передаточного числа главной передачи (т.е. подвергается воздействию бОльшего момента, нежели традиционные АКПП).

Единственное объективное преимущество вариатора по сравнению с другими коробками передач заключается в эффективном использовании мощности двигателя и, как следствие, высокой экономичности и плавности разгона.

Устройство вариатора

С каждым годом в автомобильной отрасли происходят существенные изменения: разрабатываются все новые устройства и аппараты для облегчения вождения и улучшения качества поездки. Постепенно все общепринятые приборы заменяются наиболее удачными изобретениями. Не стала исключением и всеми известная коробка передач.

Если вы страстный автолюбитель, то наверняка не раз сталкивались с названием – бесступенчатый вариатор. Эта новинка наших дней была придумана много лет назад. Еще одаренным Леонардо да Винчи в 1490 году. Но воплотить ее в жизнь смогли только в 1950 годах. Первым легковым автомобилем с такой трансмиссией стала 600-я модель от фирмы «DAF». В ней установили вариатор под названием «Variomatic», затем эстафету перехватила компания «Volvo». Сейчас многие автомобильные компании стали поставлять на рынок свои автомобили именно с такой трансмиссией.

Отличие вариатора от других коробок передач

Механическая коробка (МКПП) имеет пять скоростей, автоматическая (АКПП) – восемь, а вариатор обладает неограниченным количеством передач. Но это не главная разница. Для уяснения ситуации, немного опишем принцип действия двигателя, чтобы понять, в чем удобство использования вариатора.

Устройство механической коробки передач

Итак, в привычных ступенчатых коробках передач есть существенный недостаток – они имеют фиксированные передаточные числа, которых на дороге порой недостаточно. Даже при езде по абсолютно ровной поверхности двигатель должен, разгоняясь преодолевать внешнюю нагрузку – силу инерции, а затем, достигая идеального соотношения количества оборотов и передаточного числа, он набирает скорость. А после этого передача становится низкой. Для ее повышения необходимо использовать большее количество ступеней, а в коробках передач их заложено определенное количество. Да еще при переходе на каждую из них происходит рывок. Поэтому возникло решение убрать ступени трансмиссии. В результате получили вариатор. Он представляет собой идеальный вариант, в котором смена скоростей происходит плавно без скачков.

Этот аппарат постепенно изменяет крутящий момент на ведомом и ведущем диске. Он начинает свое движение плавно, в отличие от других коробок передач. Авто, оснащенное им, ведет себя так, как будто на нем стоит мощный электродвигатель. Скорость машины увеличивается плавно, без постороннего шума. Из-за того, что вариатору не требуется переключения передач, авто с ним набирает скорость быстрее, чем с другими КПП.

Клиноцепной вариатор

К тому же автомобиль с вариатором намного проще в управлении. С ним под силу справиться даже начинающему автолюбителю, так как такой вид трансмиссии не реагирует на манеру вождения водителя и не способен заглохнуть. Даже при стремительном разгоне двигатель работает очень тихо, по сравнению с другими коробками. Если полностью притопить педаль газа, то произойдет молниеносное ускорение автомобиля без характерного «рычания».

Как ездить на вариаторе

Некоторым не нравиться, что мотор никак себя не проявляет при смене скорости, но это непривычно тем, кто привык ездить на автоматике или спортивных машинах, где «рёв» добавляет адреналина водителю.

Эта трансмиссия обладает большими возможностями, это подтверждает и тот факт, что до 1994 года на гонках болидов Формулы-1 ее нельзя было использовать.

Ведущие автомобильные производители наладили выпуск моделей вариаторов, создаваемых на своем предприятии, а чтобы выделить их из основной массы каждая фирма дала определенное название изобретению. Бесступенчатая КПП «Lineartronic» была разработана Subaru, «Multimatic» производит Honda, Autotronic — Mercedes-Benz, Multitronic — Audi, а «Multidrive» — Toyota. Некоторые фирмы выпустили по два варианта вариатора:

• «X-Tronic» и «Hyper» от Nissan;
• «Ecotronic» и «Durashift CVT» — творения от Ford

Чтобы автолюбителям сразу было понятно, что на машине стоит вариатор ему присвоили обозначение CVT. В ней зашифровано три слова – постоянно изменяющаяся трансмиссия (Continuously Variable Transmission).

Принцип работы вариатора и его устройство

Бесступенчатая коробка плавно изменяет крутящий момент в заданных промежутках регулирования. Это достигается за счет ее особой конструкции, которая состоит из следующих компонентов:

• вариатора;
• механизма сцепления;
• аппарата для передачи реверса;
• процессора с исполнительным устройством.

В качестве автоматического сцепления выступают разные виды устройств. Без них крутящий момент сразу же передавался бы на колёса, а так указанный узел будет отвечать за плавную передачу движения. Сцепление может быть:

• центробежным – технология «Transmatic»;
• мокрым многодисковым – представители «Multimatic» и «Multitronic»;
• электромагнитным — вариатор «Hyper»;
• гидротрансформаторным.

Последний вид применяется на большинстве авто. Он обеспечивает плавную работу двигателя без рывков и продлевает жизнь вариатору. На высоких оборотах входит в режим полного зацепления, при котором исключается проскальзывание. Но часть его мощности может уходить в нагрев. А бывают случаи, что он перегревается, об этом становиться известно по зажигающейся красной лампочке на приборной доске.

Устройство вариатора

Работа вариатора осуществляется с помощью электронного блока. Он отвечает за следующие функции:

• управление сцеплением;
• изменение передаточного отношения между валами вариатора;
• контролирование работы планетарного редуктора;
• обеспечение действия реверсивного аппарата.

К электронному блоку передается информация от множества датчиков. Поэтому его работа взаимосвязана с показателями оборотов двигателя, давления в шинах, ABS и т. д. Сбор информации фильтруется в аппарате, и он автоматически настраивается на нужное передаточное число.

Но вариаторы не могут самостоятельно производить задний ход авто, поэтому для этих целей предусмотрен планетарный редуктор. Принцип действия, которого схож с работой в автоматической коробке.

Водитель при управлении транспортом с CVT проделывает практически те же действия, что и при использовании АКПП. Но они немного упрощаются, он выбирает только режим, а остальное выполняет за него удобное устройство вариатора. Также оно позволяет повторить некоторые манипуляции, возможные в привычных КПП. Например, можно зафиксировать определенное передаточное соотношение. Некоторые водители не чувствуют разгона машины, и потому относят постоянную частоту оборотов коленвала к недостаткам аппарата, но к этому надо привыкнуть и со временем удобство бесступенчатой коробки станет очевидным.

Виды вариаторов

Существуют несколько разновидностей. Они отличаются между собой по своей конструкции.

Клиноременной механизм

Это самый распространенный агрегат. В основном он состоит из одной передачи, реже из двух. Такой вариатор имеет два шкива, которые между собой соединяются клиновидным ремнем. Один шкив ведущий, а второй ведомый. Вначале между ними закладывалась армированная резина, но затем ее заменили стальные пластины. Они способны передавать больший крутящий момент, обладают меньшим радиусом изгиба и долговечны.

Конструкция шкивов состоит из двух конусовидных половин, которые имеют уклон к оси вала. Эти конструкции при движении то отдаляются, то приближаются друг к другу. Ремень не что иное, как металлическая лента, имеющая покрытие. А также встречаются варианты, когда она состоит из тросов, они являются наиболее прочными.

Принцип работы

Принцип действия

При раздвижении шкивов лента уходит внутрь, когда они сближаются — ремень приобретает форму клина. В последнем случае радиус шкива увеличивается, а вместе с ним становиться больше и передаточное число, а в предыдущем варианте все наоборот. В промежутках между этими состояниями ремень становится прямым. Для смещения шкивов используются пружины, а также центробежная сила, создаваемая гидравлическим приводом. Он управляется электроникой, которая способна создать оптимальные условия для бесперебойной работы мотора. Водитель выбирает режим, а она настраивает работу CVT. За счет этого происходит увеличение его ресурса, снижение износа и уменьшение использования топлива.

Вместо ремня в такой конструкции используется цепь. Отсюда и название вида. Звено такого устройства представляет собой несколько пластинок, которые между собой объединяются цилиндрическими осями. Они обеспечивают наименьший радиус изгиба. Цепь изготовлена из высокопрочной стали, так как при работе постоянно находится в контакте с конусовидными дисками и претерпевает сильные нагрузки. Такая работа сопровождается высокими температурами, и чтобы их снизить в вариаторе предусмотрели охлаждение жидкости в принудительном порядке.

За счет использования цепи удалось уменьшить радиус изгиба, он может быть 25 мм, поэтому такой вид вариатора имеет больший диапазон передаточных чисел. Клиноцепной вид отличается от своих аналогов наибольшим КПД, но из-за этого имеет и самую высокую стоимость. Такой вариатор был впервые применен на моделях Audi.

Тороидный вид вариатора

Он не содержит ни цепи, ни ремня. Движение дисков, которые применяются вместо шкивов, происходит при помощи роликов, создающих крутящий момент между ними. Передаточное число меняется при смене положений роликов и изменением их радиусов, которые обкатывают диски. Их поворот осуществляется за счет определенных устройств. Они способны регулировать силу прижатия роликов к дискам. В каждом таком вариаторе автомобильные фирмы применяют свои устройства. Например, компания Ниссан в своем аппарате «X — Tronic» заложила гидравлический механизм, управляемый электроникой. Он перемещает ролики вверх и вниз на самые малые расстояния, а затем из-за сдвига они проворачиваются самостоятельно.

Принцип работы

Такой вид вариатора применяется реже всех, но за ним будущее.

Достоинства и недостатки вариатора

Любое изобретение имеет какие-то недоработки, не стал исключением и CVT. Его слабые стороны пытаются устранить, а пока они существуют, стоит о них знать:

1. Такие коробки передач не устанавливают на мощные авто, хотя уже есть несколько экземпляров именно с ними.
2. Ремонт CVT требует больших материальных затрат, и к тому же его осуществляют не на всех СТО. Очень сложно найти специалиста, который бы хорошо разбирался в устройстве данного типа.
3. Работа вариатора зависит от показаний множества датчиков, и если вдруг выйдет из строя хотя бы один из них, то это может привести к неправильной работе всей системы трансмиссии.
4. Такой аппарат требует заполнения внутренней его части специальной жидкостью, которая отличается высокой стоимостью в сравнении с аналогами, предназначенными для АКПП. А также ее уровень необходимо постоянно контролировать.
5. Трансмиссия испытывает большие нагрузки.
6. С данной коробкой передач существуют определенные ограничения по буксировке автомобилей, а также при использовании прицепов.

Неисправности вариатора

Но машина с вариатором имеет множество существенных преимуществ:

1. Удобство поездки на автомобиле с бесступенчатой КПП.
2. Плавность движения машины – стремительный разгон и торможение не вызывает рывков, как при использовании других коробок передач.
3. Стабильность показателей при достаточно продолжительном движении.
4. За счет оптимальной нагрузки на двигатель и продуманности работы автомата происходит существенная экономия топлива.
5. Уровень вредных веществ, создаваемых отработанными газами ниже, чем в автомобилях с АКПП И МКПП.
6. Безопасность езды на обледенелых дорогах, так как вариатор исключает пробуксовку колес.
7. Электронное управление работой двигателя увеличивает срок его износа, предотвращает от частых ремонтов.
8. Авто с вариатором ездит намного тише, чем с обычными коробками.

Новинки вариаторов

С каждым годом все больше автопредприятий ставят на свои модели CVT. При этом постоянно улучшая их характеристики и внедряя в агрегаты новые технологии. Одним из последних изобретений является общее детище компании Nissan и JATCO — облегченный и уменьшенный вариатор. Он выполнен в виде аппарата клиноременного типа совмещенного с новой коробкой передач. Данный вид отличается своими серьезными характеристиками:

• имеет наибольшее передаточное число. Его диапазон увеличен на двадцать процентов от обычного вариатора, поэтому он способен быстрее набирать скорость и тормозить. Это число 7.3:1. Оно выше, чем на автоматической коробке передач с семью ступенями;
• масса нового изобретения уменьшена на 13%;
• оснащен ASC. Эта система подбирает наилучшее передаточное число во время движения, при разгоне и торможении.

Вариатор фирмы JATCO

Сейчас представители компании «Porsche» подтверждают, что ведут разработки по совершенствованию вариатора. Они улучшают характеристики комфортности поездки, разгона и торможения. Увеличивают КПД и уменьшают расход топлива. Хотят сделать такой вариант бесступенчатой трансмиссии, при котором вариатор станет схож с 8-ми ступенчатой АКПП.

Стремление усовершенствовать вариатор и проводимые новые разработки его видов еще раз доказывают, что за ним будущее. Возможно, скоро он полностью заменит привычные механизированные, роботизированные и автоматизированные коробки передач. В особенности делается упор на его гибридные виды, при которых мотор будет работать в оптимальном режиме, а получаемая энергия будет сохраняться в накопителе, а затем расходоваться на движение авто.

Вариатор: бесступенчатая коробка передач без предрассудков

С момента выпуска автомобиля DAF 600 с вариаторной трансмиссией прошло более 30 лет, но идея продолжает развиваться, стремясь обрести техническую изящность. За последнее десятилетие подобный метод переключения передач из экзотики перешел в разряд вполне обычных «автоматов», претерпев в процессе ряд серьезных конструктивных изменений. В серийном производстве присутствует несколько типов вариаторных трансмиссий и этот материал поможет сделать правильный выбор, а также избежать в будущем проблем в их эксплуатации.

Конструкция бесступенчатой коробки переключения передач для автомобиля

Теоретически суть такого агрегата проста – передаточное число меняется плавно, без ступеней. При этом для любого режима движения обороты двигателя находятся в оптимальной зоне, что благоприятствует топливной экономичности. Из всего многообразия на автомобилях применяются только два типа КПП CVT:

1. Тороидальные (Toroidal CVT).
2. Клиноременные (Belt CVT).

Традиционно бесступенчатые передачи вариаторы представляют собой два параллельных шкива. Крутящий момент передается через ремень, надетый на конические диски. В процессе работы боковины шкивов сдвигаются, тем самым меняя передаточное число. Современные конструкции этих узлов значительно усложнились и имеют составную конфигурацию, ремень зажимается с боков – с одной стороны шкивной пружиной, которая обеспечивает натяжение, а с другой – шкив имел возможность регулироваться.

Общее устройство вариаторной коробки переключения скоростей включает следующие узлы:

• система управления;
• механизм передачи и прерывания крутящего момента;
• механизм заднего хода;
• вариаторная передача.

У каждого автомобилестроителя бесступенчатая коробка передач комплектуется различными механизмами переноса момента силы. К таким устройствам относятся:

• Transmatic – автоматическое центробежное сцепление.
• Hyper – электромагнитная муфта с электронным управлением.
• Multitronic, Multimatic – многодисковое сцепление с электронным управлением.
• Autotronic, Ecotronic, Extroid, Xtronic – гидротрансформатор.

Последний вариант наиболее популярен благодаря плавности переключения и долговечности агрегата.

Что такое бесступенчатые автомобильные передачи и вариаторы тороидального типа?

Тороидальные трансмиссии меньше распространены, чем клиноременные. Такие устройства устанавливаются на задне- и полноприводных автомобилях с продольным расположением мотора. Система состоит из ведущего и ведомого дисков, между которым расположены ролики.

В ходе работы ролики вращаются относительно горизонтальной оси и одновременно перемещаются по вертикальной оси. Таким образом, ролики способны перенаправлять работу, соприкасаясь с различными областями дисков. Перемещаясь по вертикальной оси дисков, ролики изменяют передаточное число, а сила трения между ними обеспечивает передачу крутящего момента. То есть, система действует следующим образом:

• Высшая передача – когда ролики находятся в контакте с ведущим диском по краям обода, происходит уменьшение крутящего момента и увеличение скорости.
• Низшая передача – когда ролики контактируют с краями обода с ведомым диском, происходит увеличение крутящего момента и снижение скорости.

По надежности бесступенчатые тороидальные передачи превосходят клиноременные вариаторы в несколько раз. Зато, если уж ломаются, то ремонту они не подлежат. На сервисных центрах чаще всего рекомендуют полную замену агрегата, поскольку запчасти для его восстановления найти весьма затруднительно.

Что такое клиноременные вариаторные трансмиссии?

Этот тип трансмиссии устанавливается чаще всего на переднеприводные авто. В основе конструкции лежит система, состоящая из двух пар конических дисков и металлического ремня. Последний изготовлен из нескольких пакетов стальных лент, которые скреплены металлическими пластинами сложной формы.

Каждая пара дисков состоит из неподвижного и движущегося элементов, которые, по сути, являются шкивами. Схема функционирования устройства выглядит следующим образом:

• Крутящий момент передается от первичного вала к ведущему шкиву посредством гидротрансформатора.
• В гидротрансформаторе момент силы передается после подачи масла приводным насосным колесом на турбинный диск, связанный с первичным валом.
• Усилие с ведущего шкива на ведомый передается через ремень, и соответственно на вторичный вал.
• Для движения автомобиля вперед передача момента на вторичный вал реализуется за счет планетарного редуктора с дисковым сцеплением.
• Движением задним ходом осуществляется при помощи реверсивного механизма (активизации дискового тормоза).
• Через промежуточный вал крутящий момент передается дифференциалу, который далее распределяет приводные усилия на полуоси.

Скорость передвижения авто осуществляется благодаря изменению диаметров шкивов. На минимальной скорости диаметр ведущего шкива бесступенчатой коробки переключения передач минимален. Диаметр изменяется за счет движения дисков. Например, когда диски сжаты, то диаметр шкива достигает наименьших размеров, при разжимании дисков диаметр увеличивается.

Корректировка скоростного режима обеспечивается за счет согласованных изменений диаметров двух шкивов. В таких условиях количество передач практически неограниченно.

Клиноцепной вариатор

На вариаторных трансмиссиях Multitronic и Lineartronic применяется цепь полностью из металла. Она состоит из пластин, которые соединяются осями по типу велосипедных, что обеспечивает хорошую гибкость.

В отличие от клиноременной конструкции передача крутящего момента осуществляется торцевой частью цепи при контакте с коническими дисками. При этом возникают серьезные напряжения, что заставило производителей делать диски из высокопрочной стали. Клиноцепная система имеет минимальные потери при передаче момента, и, следовательно, высший КПД.

К сожалению, ресурс металлической цепи невелик – около 100 000 км пробега. Однако компенсацией может послужить тот факт, что ее цена довольно доступна, а замена не представляет особой сложности.

Достоинства и недостатки вариаторных трансмиссий

Неоспоримым преимуществом узла является топливная экономичность и отсутствие рывков при переборе скоростей. Кроме этого, к плюсам бесступенчатых переключателей передач вариаторов эксперты относят следующие качества:

• отличная динамика;
• экономия топлива;
• простота управления автомобилем при наличии CVT;
• увеличение ресурса мотора;
• отсутствие излишнего шума.

Важно! Владельцам автомобилей с CVT нужно учесть, что резкие ускорения в вашем случае противопоказаны – это может привести к незапланированному ремонту или вообще к замене агрегата.

Отрицательные стороны вариаторных трансмиссий:

• быстрый выход из строя при длительных поездках на повышенных оборотах;
• сложная система управления;
• дорогостоящие обслуживание и ремонт.

Технологии будущего

В нынешних моделях авто стоят вариаторы, которые работают за счет трения цепи, роликов или ремня. Но уже сейчас инженеры ведущих производителей разрабатывают технологии, позволяющие отказаться от такого способа передачи крутящего момента. В их основе лежит принцип зубчатого зацепления, что позволить повысить КПД и эксплуатационные сроки агрегата.

Особая конструкция профиля зубьев уменьшает давление в плоскости зацепления и при этом обеспечивает плавную смену передаточных отношений. Уже прошли испытания коробки CVT с цепью и дополнительным натяжным роликом, у которой нет проблем с уровнем КПД в крайнем положении валов, но этого еще недостаточно. В целом у такой идеи есть простор для дальнейших изысканий.

Что имеем в итоге?

Автомашина с бесступенчатой коробкой переключения передач менее требовательна к водительским навыкам владельца. Устройство не позволит начинающему автолюбителю включить не ту скорость или заглохнуть где-то у светофора. Также гарантируется плавность старта независимо от срока нахождения за рулем.

В среде противников CVT часто указывают на постоянный гул на всех режимах независимо от скорости и оборотов ДВС. Любителям скоростной езды не нравится излишнее спокойствие мотора, они хотят услышать мощное «рычание» и почувствовать резкий старт. В таких случаях им можно порекомендовать авто с механикой.

Приверженцы спокойной манеры езды быстро привыкают к машине с вариатором, хотя и они поначалу чувствуют себя несколько неуютно – ведь автомобиль по старту и набору скорости напоминает электромобиль. Другой вопрос – это необходимость своевременного и качественного обслуживания бесступенчатых трансмиссий, но это того стоит. По поводу дорогостоящего ремонта можно сказать только одно – технологии не стоят на месте, и уже в ближайшем будущем стоит рассчитывать на появление новых более надежных агрегатов.

Клиноременной вариатор

Передачи такого типа применяются в основном на снегоходах, мотоциклах, легковых автомобилях, причем доля автомобилей с клиноременным вариатором в мировом выпуске составляла по некоторым данным около 2% в 2003 г. Схема клиноременного вариатора, не имеющего внешней САУ, приведена на рис. б. На ведущем валу 10 установлен ведущий шкив 11, половина которого может перемещаться вдоль вала. Такой же шкив 16 установлен на ведомом валу 17. Крутящий момент между шкивами передается ремнем 15.

Рис. Схемы фрикционных бесступенчатых передач:
а — торового вариатора; б — клиноременного вариатора с внутренней САУ; 1 — вал вариатора: 2, 14, 18 — пружины; 3, 17 — ведомые валы; 4, 6 — ведущие диски; 5 — ведомый диск; 7 — нагружающее устройство; 8, 10 — ведущие валы; 9 — ролики; 11 — ведущий шкив; 12 — грузы центробежного регулятора; 13 — полость с разрежением; 15 — ремень; 16 — ведомый шкив

При разгоне автомобиля на ведущий шкив действуют силы от грузов 12 центробежного регулятора и от разрежения в полости 13, соединенной с впускным коллектором двигателя. Сумма этих сил, преодолевая силу пружин 14 и 18, сдвигает половины ведущего шкива и раздвигает половины ведомого шкива. Так происходит бесступенчатое изменение передаточного числа, причем обычно так же, как и у горового вариатора, симметрично относительно единицы.

Введение центробежного регулятора, создающего значительное усилие, сдвигающее ведущий шкив и тем самым уменьшающее передаточное число с увеличением скорости вращения ведущего шкива, превращает несаморегулируемый клиноременный вариатор в саморегулируемую (например, ГДТ) передачу. Такое решение (без внешней САУ) позволяет создать относительно простую бесступенчатую передачу, подучившую широкое применение на снегоходах (в том числе «Буран» Рыбинского завода) и мотоциклах, а также на легковых автомобилях особо малого класса фирмы «ДАФ», Голландия, а затем и «Вольво» (модель 343), Швеция.

Часто на снегоходах и мотоциклах такой клинорсмснный вариатор используется без сцепления, а функции сцепления при трогании с места выполняет ремень. На режиме холостого хода двигателя ремень свободно лежит на подшипнике ведущего вала. При увеличении угловой скорости вала двигателя ремень, сжимаемый ведущим шкивом, передает тяговую силу на ведомый шкив, а значит и на ведущие колеса или гусеницу. Конечно, пробуксовывание боковых поверхностей ремня относительно вращающихся дисков ведущего шкива приводит к значительным износам и сокращению срока службы ремня.

Кроме этого недостатка, не имеющегося у легковых автомобилей, использующих сцепление или ГДТ, клиноременному вариатору без внешней САУ присуще значительное недоиспользование поля передаточных чисел. В частности, без внешней САУ невозможен быстрый выход на режим максимальной мощности при максимальном передаточном числе, что приводит к более медленному разгону. В снегоходах и мотоциклах этот недостаток частично устраняется использованием специальной конструкции центробежного регулятора, обеспечивающей получение обратной прозрачности. При этом на ведущий шкив некоторое время передается крутящий момент, намного больший, чем максимальный момент двигателя.

У многих современных вариаторов оба шкива имеют гидроцилиндры и сдвигаются-раздвигаются давлением жидкости, изменяемым внешней САУ с электронным блоком.

При этом поле передаточных чисел используется в значительно более широких пределах. Так, при полной подаче топлива разгон вначале происходит при наибольшем передаточном числе клиноременного вариатора, но при приближении к максимальной частоте вращения двигателя САУ обеспечивает плавное уменьшение передаточною числа. На максимальную частоту вращения коленчатого вала двигатель выходит не при 29 км/ч, а при 80 км/ч. Это приводит к существенному снижению шумности двигателя в процессе разгона автомобиля при сохранении высокой тяговой силы, поскольку с уменьшением передаточного числа клиноременного вариатора уменьшается коэффициент учета вращающихся масс. В соответствии с современными представлениями используется также зона повышающих передач, обеспечивающих улучшение топливной экономичности автомобиля.

Рис. Трансмиссия с клиноременным вариатором фирмы «Ниссан» (а) и металлический ремень VDT (б):
1 — гидроцилиндр перемещения ведущего шкива; 2— фрикцион переднего хода; 3 — фрикцион заднего хода; 4 — гидротрансформатор; 5 — насос САУ; 6 — гидроцилиндр перемещения ведомого шкива; 7 — двухступенчатая главная передача; 8 — дифференциал; 9 — металлические звенья; 10 — стальные многослойные ленты; 11 — поверхность контакта с конусной поверхностью шкива

На рисунке а представлена коробка передач с клиноременным вариатором фирмы «Ниссан». В этой конструкции, как и в ГМП типа ГСК, при трогании с места и движении передним ходом сначала включается фрикцион переднего хода 2, а затем при увеличении подачи топлива происходит троганис с места, причем работа буксования происходит в ГДТ. У ведущего и ведомого шкивов установлены гидроцилиндры 1 и 6 для сдвигания-раздвигания шкивов.

Наружные диаметры гидроцилиндров увеличены до наружных диаметров шкивов, что позволяет применять сравнительно невысокие давления для перемещения шкивов. Применение внешней САУ с электронным блоком (не показаны на рис. а) позволяет значительно более полно, чем в конструкциях без внешней САУ, использовать иоле передаточных чисел.

Конструкции вариаторов с раздвигаемыми шкивами продолжают совершенствоваться, в частности, в направлении увеличения диапазона передаточных чисел. Так, например, фирма «Лук» наладила выпуск вариатора «Мультитрон и к» с гибким элементом в виде многорядной цепи фирмы «ПИВ» вместо ремня. Этот вариатор имеет КПД 88…93%, диапазон передаточных чисел — 6,0…6,2.

Ранее применялись резинокордовые ремни. Они имели трапецеидальное сечение и выполнялись зубчатыми для большей гибкости при высокой поперечной жесткости. Они работали на растяжение, передавая и силу предварительного натяжения и силу тяги, но имели низкие износостойкость и прочность. Обычно в современных автомобильных клиноременных вариаторах применяют металлический ремень фирмы «Ван Дорн Трансмишен» (VDT). Ремень состоит (рис. б) из двух многослойных металлических лент 10, на которые вплотную друг к другу установлены металлические звенья 9 особой формы. Ленты работают на растяжение, воспринимая силу предварительного натяжения, а звенья работают на сжатие, передавая силу тяги. КПД такого вариатора составляет 85…90%, диапазон передаточных чисел — 5,0…5,8.

Vicin01 ›
Блог ›
Ресурс коробки автомата, вариатора, робота. Какой он? А также о заговоре производителей

Доброго времени суток!
Хотелось бы поделиться ещё одной любопытной статьей, найденной на просторах интернета. Думаю она вам будет любопытна, ну а если нет, то не обессудьте

Поймал себя на мысли, как быстро привыкаешь к «хорошему», еще года 4 назад я бы всем и вся доказывал — что механика намного лучше АКПП (доля правды здесь есть). Но жизнь так сложилась, что моя жена сдала на права, и мне пришлось купить машину с автоматической трансмиссией (да и самому хотелось попробовать). И знаете — понравилось, хотя сегодня не об этом. Встречаю многих «ярых» знакомых, которые признают только МКПП, и очень часто выслушиваю от них эпитеты: – «да ты что, автомат же ненадежен и очень быстро ломается, а вот (ручка), это да надежность!» «Задолбался» выслушивать такие высказывания и сегодня я хочу поговорить про ресурс автоматической трансмиссии, а также попутно развеять много мифов! Ну и про заговор производителей поговорим, куда же без этого …

Что и говорить механика, это достаточно надежный узел – там ломаться, по сути нечему, ресурс просто зашкаливает. Однако новички умудряются убивать эту трансмиссию легко и быстро! Но справедливости ради выходит из строя не сама коробка передач (хотя и такое бывает), а дополнительное оборудование, понимаете, о чем я? Конечно же — о сцеплении, корзине, выжимном подшипнике и вилке. Именно здесь и есть «ахиллесова пята» механики, именно эти элементы могут выйти из строя уже через 30 – 40000 километров (сейчас про новоиспеченных водителей). Вот вам и ресурс — а владельцу, по сути «по фигу», что это не коробка – но ведь связано с трансмиссией! Так что тут есть над чем подумать …

Автоматы в одну кучу

Еще меня немного раздражает такой факт – не разобравшись в строении, «гаражные эксперты» начинают валить все автоматы в одну кучу и ставить на них клеймо – «ненадежны»!

Ребята это в корне не правильно — ведь сейчас существует, как минимум три основных вида автоматических трансмиссий — это вариатор, автомат и робот. У каждого типа есть свои сильные и слабые стороны, ресурс может различаться «глобально» – в разы или даже десятки раз.

НУ, НЕЛЬЗЯ ВАЛИТЬ ВСЕ ЯЙЦА В ОДНУ КОРЗИНУ – АВТОМАТЫ РАЗЛИЧНЫ, ВЫ ДОЛЖНЫ ЭТО ПОНИМАТЬ!

Если честно то у моего друга есть старая Тойота праворульная, еще 90 – х годов, на ней старая автоматическая трансмиссия на 4 передачи, пробег около 400 000 километров, но АКПП ни разу не ремонтировали, однако каждые 50 000 делается полное ТО, со сменой масла, фильтров — иногда промывается радиатор охлаждения. И знаете, она прекрасно работает, нет ни толчков, ни других нарушений в работе. Однако не все автоматические трансмиссии «одинаково полезны»! И зачастую вы можете попасть просто на огромные деньги уже через 50 000 пробега! Но как? Читаем дальше

Роботы или нужно быть осторожным

Самый низкий ресурс из всех автоматов – если честно, то не советую покупать! Что такое робот — по сути это механическая коробка передач, с установленным на ней сервоприводом (или электронным приводом), именно он заменяет «педаль сцепления» и берет все функции по переключению на себя.

Это то и есть первое «слабое звено» роботизированных коробок, эти приводы, ориентируются на много датчиков — обороты двигателя, температура, скорости и т.д. – принимают решения переключиться или оставаться на этой передаче. Эти алгоритмы не отлажены, работают откровенно плохо практически у всех производителей, также надежность серво или электрических приводов оставляет желать лучшего — а поэтому роботы далеки от идеала!

Еще одно слабое звено, которое напрямую влияет на ресурс, это «хитрые» диски сцепления, иногда он один, иногда их два, как например у DSG от Volkswagen. Надежность этих дисков также невелика, наверное вы «краем уха» слышали скандалы связанные с этими коробками у Фольксвагена.

Так что мой вам совет – если берете новый автомобиль, робот еще можно рассмотреть, но вот БУ, а особенно DSG, я вам однозначно не советую!

Средний ресурс робота колеблется от 40 до 60000 километров, почему так мало? ДА потому что однозначно вылезут проблемы, либо с приводами, либо с дисками сцеплений, с программным обеспечением, да мало ли с чем.

Так что берите лучше другие трансмиссии, про них ниже.

Вариатор, а почему бы нет?

Наступило время монстров, вариатор достаточно популярен на Российском рынке, хотя и не догоняет своего оппонента «гидротрасформаторный автомат». Надежность этого агрегата напрямую зависит от манеры езды, а также от правильного обслуживания.

Самое узкое место – это ремень вариатора, именно он со временем нуждается в замене. Если его не сменить, есть большая вероятность, что он разлетится прямо внутри корпуса и «убьет» все узлы и агрегаты. Поэтому обязательная замена в 100 – 120 000 км.

Также замена масла и желательная замена фильтра каждые 60000 км (можно и чаще дольше будет ходить).

Почему вариатор так требователен к смазке, все дело в том — что ремень ходит между двух валов, которые меняют свои диаметры (от скорости и оборотов). Если масло не менять оно начинает накапливать стружку грязь и т.д., которые оседают на ремне, по сути действуют как абразив на валы. Отсюда большой износ и валов и ремня, что может косвенно привести к их разрушению или большому износу

По этим же соображениям не стоит «рвать» с места на вариаторе, буксировать другие авто, ведь все это большой износ ремня и валов!

Однако если выполнять все требования производителя, то ходить могут достаточно долго, если не считать замену ремня в 120000 (ремонтом), тогда ресурс вырастает до 200 – 250000 километров, может быть и больше.

Но опять же стоит отметить, любые жесткие действия, старты с места с «буксом», буксирование других машин на тросе (или домов), «буксование» в сугробах, могут значительно снизить ресурс, так что это также не однозначная трансмиссия.

Гидротрансформаторный автомат или вот она надежность

ДА простят меня поклонники вариаторов, но ресурс обычного автомата намного выше, чем у двух соперников. Хотя сейчас производители стараются всячески его снизить! Но про это чуть позже.

Строение древнее, появилось наряду с механикой (ну может чуть позже, не суть). Здесь крутящий момент передается от двигателя к трансмиссии, а после на колеса через гидротрансформатор.

У него нет сервопривода, нет дисков сцепления – конструкция реально надежная.

Однако обычный автомат, также требователен к качеству масла (не так как вариатор, но все же), если долго не менять летит сам гидротрансформатор, а также фрикционы (внутренние шестерни в строении). Замена должна быть примерно каждые 60 – 70000 километров, причем ОБЯЗАТЕЛЬНО! Желательно менять фильтра автомата и промывать радиатор охлаждения.

Если не быть голословным, автоматические коробки ходят очень – очень долго, даже сложно сказать сколько, на форумах японских производителей заявляется — что не менее 500 000 километров, просто вдумайтесь! А так я думаю что 250 – 300000 км без ремонта это 100%.

Но не спешите хлопать в ладоши, это далеко не у всех автоматов так! Зачастую многие владельцы, пренебрегают условиями эксплуатации, не меняют масла, фильтра, не промывают радиатор охлаждения. Поэтому некоторые АКПП могут и не до жить до 100000! Тут все напрямую зависит от вас, как вы будете ухаживать за этим узлом, какую ATF жидкость будете лить и т.д.

Но в тройке претендентов обычный гидротрансформатор, имеет самый большой ресурс из всех. Второе место вариатор, третье – робот.

Про заговор производителей

По сути его как бы нет! Однако сейчас все чаще и чаще можно встретить так называемые необслуживаемые автоматы, якобы масло у них залито на весь срок службы, типа – ресурс огромен. И причем все больше и больше производителей начинают использовать такие АКПП на своих автомобилях!

С одной стороны это как бы хорошо – вы «не паритесь», не заглядываете в автоматические трансмиссии, и просто эксплуатируете машину.

С другой стороны это приводит к плачевным результатам – хочу отметить, что необслуживаемых автоматов НЕТ! Это просто маркетинговый ход! И вот такой незнающий человек катается до тех пор, пока машина не встает у него «колом» затем выясняется, что трансмиссия «сдохла»! А стоит она, просто запредельных денег – думаю 200 – 300 тысяч рублей это 100%! Вот тут то и производитель и «потирает» руки, а вы остаетесь у разбитого «корыта». Нет, конечно можно отремонтировать эту трансмиссию все же она не одноразовая, но блин, стоить это тоже будет не мало!

Знаете раньше для того чтобы сменить масло (ATF жидкость) в автомате + фильтр. Достаточно было снять поддон АКПП, слить масло и поменять масляный фильтр! А вот сейчас это практически невозможно, нет конечно есть заливная горловина сверху, а вот крышки поддона нет, вы не можете слить масло, не можете поменять фильтр! Только снимать и разбирать, что кстати тоже не дешево!

Получается «полубред», чтобы обслужить коробку по-человечески, вам нужно ее снять, разобрать – и после этого только заменить масло и фильтра! Ну блин как это называется? А называется просто – «хотим, чтобы ваши коробки ломались, и вы приезжали к нам их ремонтировать, за огромные деньги!»

НУ не устраивает производителей, что трансмиссии ходят по 400 – 500 000 километров (при должно обслуживании)! Хочется чтобы максимум 100 – 150000 в идеале — кончилась гарантия и сразу сломался.

Конечно это мои размышления, но все идет к этому, ресурс сознательно уменьшают. Так что будьте бдительны.

Сейчас полезное видео, смотрим.

РЕСУРС ВАРИАТОРНЫХ КОРОБОК АВТОМОБИЛЕЙ ВЧЕРА И СЕГОДНЯ на примере NISSAN.

Очень жаркие обсуждения идут на всех клубных форумах о достоинствах и недостатках вариаторных CVT трансмиссий. В основном их ругают, называют слабыми, ненадежными и т.д.
Всё это неправда. На самом деле это отличная конструкция сегодняшнего дня, и если нет технологического дефекта (профиль зуба на шестерне дифференциала), из-за которого через 6-10 тысяч км начиналось ”рыкание” на NISSAN XTRAIL T31 первых годов выпуска, конструктивного дефекта в них нет. Почему они выходят из строя раньше времени – неправильная эксплуатация. Владелец авто не желает учиться правильной эксплуатации, а машина-то новая, новая конструктивно. Когда появился NISSAN XTRAIL T31 в 2008 году – кто там читал руководство владельца на русском языке ? Да никто – никому оно не было нужно. А что там читать – я новую завтра куплю еще одну. Но пришел кризис, и уже не только новой не купить – старую бы как содержать. Тут начинается прочесывание Интернета в поисках волшебства ( коробка буксует, покупать новую – нет денег). И что же волшебство показывает – а всё тоже, ремонт на продажу и сброс авто в другие руки как можно быстрее. Выясняется, что гарантий на ремонт никто не дает, а если и дают, то с такими ограничениями по вождению – жестче чем дилеры. Да и коробки эти после ремонта ходят пол года – до первой жары летом.

Приведу несколько примеров – XTRAIL T31, владелец широкой души человек, вытягивал в деревне из грязи и снега Жигули и Москвичи, таскал их на буксире, тягал даже УАЗ – но не вытянул. И что стало с его коробкой при пробеге 63 тысячи км? Правильно, она развалилась. А машина новая с салона. Ну тут сам виноват, нельзя так перегружать трансмиссию, у нее же нет пониженной передачи, вся нагрузка на CVT – она не жилец.

Другой случай NISSAN TEANA J32 – заменил масло на 40 ткм, но не сбросил счетчик старения в блоке управления – через 20 ткм CVT стала валиться в аварийный режим. А кто знал, что при замене масла надо сканером обнулять этот параметр? Там где меняли – точно не знали, но предложили поменять теперь фильтра, особенно по их мнению важен этот – тонкой очистки, который стоит в системе смазки и охлаждения.

Фото 1

Очень сильно некоторым верится, что сразу наступит счастье и CVT “поедет”. Ага – сейчас поедет, в поддоне тоже есть показатель: фото 2

Эти два “ежика” на магнитах говорят владельцу – что он уже приехал…Так что же делать? Менять масло и фильтра, или не менять? Это вопрос риторический, а ответ такой: «ездить по-человечески, иными словами – соблюдать руководство». Это значит, что на современных машинах надо перестать гонять, топить их в грязи, буксовать в сугробах, таскать стройматериалы тоннами на дачу, цепляя прицеп к несчастному QASHKAI – ну не рассчитаны они на это.

Вот владелец NISSAN QASHKAI с пробегом 32 ткм за три года заехал к дилеру NISSAN за две недели до окончания гарантии – сделать все. Иными словами – провести полное ТО, какое возможно. Дилеры постарались и провели какое-то ТО с заменой масел , расходников. Через две недели у владельца останавливается машина, из под капота ведро масла вытекает – приехали. Смотрим – меняли масло со снятием шлангов охлаждения во внешний кулер и не поставили хомуты. Так и оставили на трубках кулера.

С нижнего штуцера шланг стянуло временем и масло под давлением мгновенно вылилось под капот, залив пол моторного отсека, фото 3

А вот и сам хомутик со стопорной скобой для удобства установки, фото 4

Что происходит в данном случае: падает давление – задирает шкивы , CVT приходит преждевременный конец. Анализ параметров адаптаций со сканера показал, что при замене, счетчик старения масла в CVT не был обнулен. Иными словами – зачем тогда было менять масло ?

Машина проездила бы свой ресурс если бы его вообще не меняли – целее все осталось, фото 5

Все эти случаи говорят об одном: причина поломок машины – человеческий фактор, а именно, владелец и автосервис. Эти два воздействия губят любой автомобиль, независимо от его прочности и новизны. Лучше вообще ничего не делать в машине, просто аккуратно ездить и поверьте, машина пройдет намного больше по пробегу.
Можно согласиться с одним – да , ресурс узлов стал меньше. Это связано с конкуренцией и желанием многих менять машины каждый год, что подталкивает изготовителей удешевлять машины за счет ресурса. Но уменьшение ресурса связано не только с экономией . Это обусловлено ростом образования водителей, культуры эксплуатации и ремонта.

Вот например поршень пакета фрикционов задней передачи NISSAN SERENA до 2000 года и с 2001 года, фото 6

Один из них полностью металлический (силумин белый) с резиновыми манжетами, а второй просто обрезиненный. Никаких проблем с эксплуатацией этих машин нет ( при правильной эксплуатации ) . А что она подразумевает ? А то, что перед включением – выключением задней передачи машина должна быть полностью остановлена. Практически это выглядит так – едем вперед на D , полная остановка, селектор в N – задержка , переводим в R – дожидаемся загрузки трансмиссии ( толчка включения передачи ), только после этого снимаем ногу с тормоза и катимся. Что происходит в реальной жизни наших водителей – едет на D, не останавливаясь, минуя N – сразу в R. Не дожидаясь гидравлического включения – едет. Вот разворот в три приема осуществляют почти все ( мастера вождения – что сказать ) И что же происходит после такой эксплуатации: на силуминовом прочном поршне ( светлый ) ничего кроме удара и износа фрикционов, а вот на обрезиненном просто рвется часть поршня.

Линейное давление за 20 кг.см2 на скорости подается в канал поршня задних передач и разрывает его, потому, что он не такой прочный, как предыдущий, фото 7

После чего сразу горят фрикционы и машины полностью пропадает задний ход.

Почему конструкторы в Японии поменяли прочные поршня на «типа слабые»?, фото 8

Да потому, что водители у них воспитаны, соблюдают правила управления автоматической трансмиссией и нет необходимости утяжелять машину лишним металлом ( который Япония закупает, как и все остальное ). Культура эксплуатации позволяет делать машины с меньшим запасом прочности, так как они ( машины ), уже рассчитаны на хорошие дороги, бензин и грамотную эксплуатацию. Но нашим-то это не понять: они спешат и сами ломают свои –же машины. Что ж теперь, просить у NISSAN для России делать всё из чугуна что ли ?? Ну давайте сделаем всё из чугуна только нам, читать не будем вообще ничего – а что там на тракторе читать ?

А теперь немного о чугуне.

Есть такая машина TOYOTA CROWN в 151 кузове – 1996 год. Это машина сделана была на века ( делали же раньше! ), и казалось бы, ей ездить и ездить, так как запас прочности у нее огромный. Стоит там самый простой мотор тех лет — 1G-FE, который с механическим распределителем ( трамблером ), ВВ проводами и без BEAMS . Ну куда проще. В этой машине много ЧУГУНА ! Но и это не спасло её от участи быть угробленной своим владельцем или сервисом. Приезжает и еле заезжает в бокс, где небольшой подъем. Видно, что мотор потерял все лошадиные силы, хоть сзади заталкивай. Смотрим – разряжение под 40 Кпа, рядную шестерку разболтать невозможно , но ее всю трясет. Владелец не хочет делать диагностику, мотивируя , что он бы в N сервисах и ошибок нет. Да какие ошибки в 96 году ? Только флэш- лампой на панели. Объясняем, что диагностику делать надо, так как флэши на этом году будут, если метнуть в мотор очень метко боевой топор племени Апачи, и то, если повезет , в нужный датчик попасть. Стробоскоп показывает, что трамблер стоит не на месте ( а он уже до упора – и зажигание позднее ). Снимаем трамблер при ВМТ мотора по шкиву, ставим по внутренним метками самого трамблера. Мотору это помогает немного. Говорим – надо разбирать крышки , проблема в метках ГРМ, начиная от колена и заканчивая – возможно, распредвалов между собой. Клиент забирает машину. Через неделю привозит обратно. Он (сам или в сервисе – неизвестно ) переставили ремень – была ошибка на зуб по распреду – машина не едет . Спрашиваю:

— Шкив колена снимали, метку на шестерне смотрели?

— Нет…

— Крышку клапанов поднимали, метки на шестернях распредвалов смотрели ?

— Нет…

— А что вы делали ?

— Верхнюю крышку пластиковую вытянули и на распредвале ремень перекинули на зуб.

И результат? – ну нет результата. Еще в моторе стук внизу впереди – непонятно. Раз оставил, значит, наши механики снимают шкив, а там и привет коленвалу. Это то, что осталось от шпонки.

А на следующем фото – то что осталось от шестерни ГРМ, фото 9

Можно не говорить, что ролики ГРМ гремели как дизель. Потому что их явно никто не менял при предыдущей замене ремня ГРМ, а возможно они просто поддельные, потому что оригинальные так греметь не будут даже при пробеге 150 ткм. Но это уже не так важно. А причина тривиальна – не затянули нужным моментом болт крепления маховика.
Эта операция (замена ремня ГРМ), делается раз в 100 ткм, и больше в мотор можно вообще не лезть, кроме замены масла, если все сделано по руководству. Замена шестерни, шпонки, роликов , ГРМ привела мотор в полное соответствие своей марке TOYOTA 1G-FE, а CROWN – в машину, способную нормально передвигаться. И возникает вопрос: » а что нельзя было нормально сразу все сделать?».

Фото 10

Если даже такую прочную машину неумелым ремонтом приводят в утильное состояние, то здесь уже не важно, из чугуна она сделана или из пластмассы – сломают все. Отсюда вывод – если вы не уверены в целесообразности какого-то ремонта, лучше вообще его не производить – машина будет целее. А уж если решили что-то ремонтировать – строго по руководству, иначе любая машина превращается в хлам, который уже не ремонтировать надо – а восстанавливать.

Гаджиев Арид Омарович