Вариатор – что это такое, принцип работы, плюсы и минусы

Вариаторные (CVT или бесступенчатые) АКПП являются одной из самых современных разновидностей автоматических трансмиссий. В отличие от традиционных трансмиссий, где имеется определённый набор передач, вариаторная АКПП имеет бесконечное число передаточных чисел.

Преимущества CVT

К преимуществам, которые обеспечивает конструкция вариаторной АКПП, следует, прежде всего, отнести удобство их использования. Машина с такой коробкой набирает скорость плавно, без рывков. Кроме того, сам разгон происходит быстрее, так как автомату не требуется тратить время на переключение передач.

Такая конструкция обеспечивает и более плавное начало движения, чем большинство коробок других типов. Более плавная работа вариаторной АКПП обеспечивает меньший расход топлива и меньший объём вредных выхлопов в атмосферу.

Наконец, современные вариаторные АКПП отличаются тем, что при работе не издают много шумов, а переключение их передач происходит вовсе бесшумно.

Износ цепи

Удачных схем автоматических трансмиссий не так много. Проверенный старый автомат, изобретенный еще в первой половине прошлого века, слишком дорог. Инженеры ищут способы сэкономить. Разрабатываются новые типы коробок, способные относительно эффективно отработать в течение 150–200 тысяч км пробега. Получается не всегда. Сопротивляемость первых вариаторов к поломкам была не на высоте. При отклонениях от штатных режимов езды коробка испытывала действие опасных нагрузок, и срок ее службы сокращался.

Главный элемент вариатора — это металлическая ременная цепь, состоящая из тысяч сложных пластин, связанных между собой стальными подвижными креплениями. Она похожа на толстый блестящий ремень и обладает необходимой гибкостью и твердостью. Цепь перекинута через конусы шкивов и участвует в передаче крутящего момента с одного вала на другой.

Износ цепи

С конусами шкивов она контактирует боковыми поверхностями, на которых нанесены диагональные насечки, улучшающие сцепление. Их износ — смертный приговор всей коробке.

Продукты износа попадают в смазку и на рабочие поверхности и способствуют их разрушению. В трансмиссии, конечно, есть два масляных фильтра и магнитная ловушка для металлической пыли, но они не всегда эффективны. Ладная коробка. Тест-драйв Lada X-Ray Cross с вариатором Подробнее

Как устроен вариатор

Внешне автомобиль с вариатором ничем не отличается от автомобиля с обычной автоматической коробки передач. Ведь и у классической коробки передач, и у вариатора рычаги одинаковы, более того, и режимы трансмиссии абсолютно идентичны. А вот принципы работы различны, вариатор не имеет четко установленного количества передач, их множество и они постоянно варьируются. Именно отсюда и происходит само название данного устройства. Благодаря этому при трогании с места и при перестройке механизма с одних оборотов на другие не присутствуют толчки и дерганья машины. В процессе того, как автомобиль разгоняется и замедляется, вариатор плавно меняет передаточное чисто оборотов.

Принцип работы CVT

Как говорилось выше, в вариаторной коробке физически отсутствуют фиксированные передачи, но есть виртуальные, созданные на программном уровне. Они нужны для ручного управления, например, когда нужна максимальная тяга автомобиля и не важна скорость (движение по заснеженному участку дороги).

Читайте также:  Рукопашный бой. Виды и правила. Экипировка и особенности

В основе наиболее распространенного клиноременного CVT (устанавливается на 95% современных автомобилей) могут быть заложены одна или две ременные передачи. Передачу образуют два шкива (ведущий и ведомый), соединенные между собой клиновидным ремнем. Такая конструкция получила соответствующее название – клиноременной вариатор. Еще есть клиноцепная бесступенчатая коробка, в которой вместо ремня задействована стальная цепь. Самый известный вариатор с цепью – Multitronic, разработанный инженерами компании Audi.

Видео

Передаточное число поступает от ведущего шкива, связанного непосредственно с мотором, к ведомому шкиву, который получил связь с приводами и колесами. Каждый шкив состоит из пары конических дисков, которые в процессе работы коробки сдвигаются и раздвигаются. За счет увеличения или уменьшения диаметров шкивов происходит изменение числа. На практике работа вариатора выглядит так:

Принцип работы CVT
  1. В начале движения конусы ведущего шкива разводятся, а конусы ведомого сводятся, а двигатель нагружается по минимуму;
  2. С увеличением скорости происходит обратная ситуация: конусы ведущего вала постепенно сходятся, а ведомого – расходятся. В результате передаточное число меняется в меньшую сторону, что важно для снижения тягового усилия и увеличения оборотов на ведомом валу. Смещение шкивов происходит за счет пружины и центробежной силы, создаваемой гидравлическим приводом.

Как видим, принцип работы вариатора предельно прост, но крайне эффективен.

Шаговый мотор CVT Jatco

Бесступенчатые вариаторы японской фирмы Jatco (дочерняя компания Nissan) признаны во всем мире как достаточно надежные, эффективные, неприхотливые и производительные агрегаты. Они устанавливаются как на популярные модели Nissan, так и хитовые модели Jeep, Citroën, Renault, Suzuki, Peugeot, Mitsubishi и других автопроизводителей. Несмотря на отсутствие четко выделенных ступеней передач, характерных для обычной коробки-автомат, вариаторная трансмиссия все-же обладает неограниченным количеством условных скоростей в широком диапазоне передаточных чисел. Что же выполняет изменение передаточного числа в вариаторе?

Плюсы и минусы, вариаторной трансмиссии (CVT) — Сообщество «Полезные Советы DRIVE2» на DRIVE2

P.S. Для «обсуждателей» — тема взята с просторов интернета. Сами решайте, правильно это или нет. Всем хороших выходных!

____________________________________________________________

Вы хотите узнать об автоматической вариаторной коробке передач? В этой статье, представлена некоторая информация о плюсах и минусах CVT (Continuously Variable Transmission).

Автомобильная трансмиссия — это в основном сборка шестерней и валов, которые передают мощность от двигателя автомобиля, к колесному приводу.

Автоматическая трансмиссия

Система трансмиссии автомобиля, облегчает преобразование энергии двигателя и крутящего момента, в скорость и движение, что позволяет управлять автомобилем с переменной скоростью.

Трансмиссии бывают механическими или автоматическими, и в случае с механической коробкой передач, водитель должен переключаться с передачи на передачу, при помощи сцепления и рычага ручного переключения. Другая, автоматически переключает передачи, в зависимости от скорости автомобиля.

Вариатор

Бесступенчатая коробка передач (CVT) или вариатор — это тип передачи, который обеспечивает большое количество передаточных чисел в автомобилях. Вариаторы ранее использовались в промышленности (станки, бензопилы, снегоходы и т.д.), но автомобильные производители, такие как Nissan, Audi, Ford и Honda, уже некоторое время используют технологию CVT в своих автомобилях.

Читайте также:  Все о скорости лыжника: средние и максимальные числа, рекорды

Благодаря своей способности обеспечивать неограниченное передаточное отношение автомобили с вариаторами, имеют некоторые преимущества перед обычными трансмиссиями. Если вы планируете приобрести автомобиль, оснащенный CVT, то вам было бы неплохо узнать больше о механизме CVT, а также о его слабых и сильных сторонах.

Как работает CVT

CVT использует систему шкивов и ремней, чтобы изменить скорость и крутящий момент на транспортном средстве, относительно скорости и крутящего момента двигателя.

Тем вариатор и отличается, от автоматической коробки передач, которая имеет установленное количество передаточных чисел.

Для выполнения своей функции CVT использует такие компоненты, как резиновый или металлический ремень высокой плотности, ведущий шкив, приводимый в действие гидравлическим цилиндром, механический приводной шкив, датчики и микропроцессоры.

Плюсы и минусы, вариаторной трансмиссии (CVT) — Сообщество «Полезные Советы DRIVE2» на DRIVE2

Вариатор имеет возможность непрерывно изменять скорость, используя бесконечное количество число передаточных отношений, между максимальными и минимальными значениями. Чтобы обеспечить различные передаточные числа, вариатор меняет рабочие диаметры двух главных шкивов, в коробке передач.

Шкив, на который передаётся энергия с двигателя, называется входным шкивом, а тот который, соединен с ведущими колесами, называется выходным шкивом. Одна сторона шкива зафиксирована, а другая сторона подвижна.

Этому движению способствует гидравлический цилиндр, который может менять пространство между двумя сторонами шкива. Когда половинки шкива приближаются друг к другу, ремень который проходит между ними, поднимается вверх по шкиву, тем самым увеличивая диаметр шкива.

Это принцип того, как вы получаете неограниченные передаточные числа, в отличие от традиционной трансмиссии, где соотношение изменяется поэтапно с помощью переключения передач.

Вариатор

Преимущества CVT

Как упоминалось ранее, CVT обеспечивают неограниченное передаточное число и улучшенную производительность. Бесконечные передаточные соотношения, помогают поддерживать устойчивую крейсерскую скорость.

Благодаря своей способности постоянно менять коэффициенты, CVT помогает поддерживать оптимальный диапазон мощности двигателя, тем самым уменьшая расход топлива.

Вариаторная коробка передач, также обеспечивает более быстрое ускорение, чем обычная автоматическая.

Недостатки CVT

Один из главных недостатков заключается в том, что вариатор не может обеспечить ощущение вождения, которое обеспечивает обычная автоматическая коробка передач или механика. Также, автомобили оснащенные CVT, создают неприятные звуки, особенно когда вы ускоряетесь. Этот шум можно сравнить с шумом скольжения.

Если вы управляете автомобилем, оснащенным вариатором, вам может потребоваться некоторое время, чтобы освоиться с управлением и динамикой. Другая небольшая проблема связанная с CVT, заключается в том, что смазывающий состав, нужно чаще менять, и это обходится немного дороже.

Итак, если вы планируете приобрести автомобиль, оборудованный CVT, убедитесь, что вариатор вам подходит, и пройдите тщательный тест-драйв.

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), 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).

Плюсы и минусы вариатора

Преимущества вариаторов состоят в следующем:

  • комфорт от поездки на авто — CVT работает идеально плавно, без малейших рывков;
  • постоянная работа двигателя в оптимальном режиме позволяет существенно экономить топливо;
  • машины с вариатором выбрасывают меньше вредных веществ, чем авто с МКПП и АКПП;
  • использование вариатора позволяет исключить пробуксовку колес во время езды по обледенелой дороге;
  • электронное управление режимами нагрузки на двигатель увеличивает его моторесурс;
  • вариатор работает тише, чем коробка передач;
  • бесступенчатая коробка передач стоит дешевле, чем автоматическая.

Вариатор уступает АКПП при буксировке тяжелых прицепов, движении по бездорожью и спортивной езде. Поэтому мощные машины, внедорожники и авто, рассчитанные для буксировки, оснащаются АКПП. Техническое обслуживание и ремонт CVT обходится дороже. Это связано с необходимостью более частой замены трансмиссионной жидкости, которая стоит дороже трансмиссионного масла для АКПП. Вариатор значительно более сложный и «нежный» механизм, чем АКПП. Поэтому он быстрее выходит из строя. Высокая трудоемкость и сложность ремонта CVT вынуждает тратить больше денег на обслуживание агрегата. Поэтому необходимо внимательно отнестись к обслуживанию бесступенчатой коробки и не подвергать ее чрезмерным нагрузкам. В таком режиме она способна долго прослужить без дорогостоящего ремонта.

Вернуться на главную

Плюсы и минусы бесступенчатой трансмиссии

В процессе эксплуатации автомобиля с вариатором водитель может обнаружить нижепредставленные плюсы:

  • отсутствие рывков при разгоне, которые присутствуют в работе АКПП;
  • не требуется выжимать сцепление, что является обязательным при вождении авто с механикой;
  • низкий риск пробуксовки;
  • высокая экономия топлива;
  • более высокий КПД на фоне АКПП;
  • низкий вес по сравнению с автоматом;
  • увеличение ресурса силового агрегата;
  • высокий комфорт движения;
  • низкий уровень шума.

Несмотря на все преимущества бесступенчатая трансмиссия имеет нижепредставленные минусы:

  • ремень относительно быстро изнашивается, а его замена имеет высокую стоимость;
  • сильная чувствительность к перегрузкам;
  • низкий срок службы, если нарушен интервал замены смазки;
  • сложный и дорогостоящий ремонт, из-за чего мастера на автосервисах часто предлагают установку контрактного или нового вариатора, цена которого доходит до 30-40% стоимости машины;
  • диагностика часто требует разборки узла, что обходится дорого;
  • отзывы автовладельцев говорят о том, что вождение машины с вариатором скучное и занудное из-за монотонного гула мотора;
  • все типы бесступенчатой трансмиссии неспособны справиться с большим крутящим моментом, поэтому они не встречаются на спортивных и по настоящему вседорожных автомобилях;
  • отсутствие специалистов, для которых не проблема диагностика, регулировка и ремонт вариатора;
  • если бесступенчатая трансмиссия продолжительно ходит без замены фильтров, то ее ресурс критически уменьшается.