Вариатор (вариаторная коробка передач): что это такое, принцип работы. Подробно + видео
У меня много статей про автоматические коробки передач (особенно сильно я люблю обычную АКПП). Однако второй по распространению я считаю вариатор или CVT, достаточно много автомобилей выпускается именно с такой трансмиссией. Когда вы выбираете новую машину (или даже Б/У) перед вами обязательно встанет такой выбор что брать — вариаторную трансмиссию, гидротрансформаторную или роботизированную? Если обычный «автомат» изучен «вдоль и поперек» (если возникают проблемы, то они все известны), с роботом тоже все понятно (пока не стоит в его сторону смотреть). То вот третий тип вроде и надежный, но мало кто знает, что это такое, какой принцип его работы, основные плюсы и минусы. То есть это такая «темная лошадка». Сегодня я постараюсь простым языком раскрыть тему, рассказать чего стоит бояться, а чего нет …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
Проблемы этой автоматической трансмиссии очень схожи с обычной «гидротрасформаторной» не смотря на различность конструкций (мы уже их сравнивали в этой статье). В конце я постараюсь вам рассказать в видео версии как продлить ей срок службы, чтобы она ходила долго и без проблем. Однако для начала определение
Определение
Вариатор — вариаторная коробка передач – CVT (Continuously Variable Transmission – бесступенчатая трансмиссия) – тип автоматической коробки передач, которая плавно передает крутящий момент от двигателя колесам (или другим движителям, например судовым винтам), не имеет передач, но может автоматически менять передаточное соотношение по заданной программе либо в ручном режиме.
Нужно отметить что эта коробка в отличие от своих собратьев АКПП и РОБОТА не имеет переменных передач, то есть нет привычных толчков при смене передаточных чисел, набор скорости здесь четкий и ровный, КПД (если верить характеристикам, не существенно но больше), благодаря своему строению
Принцип работы
Как вы поняли сверху — здесь нет передач, а изменение передаточного числа (повышение или понижение) идет плавно, на «заданные значения». Конечно, здесь есть программная составляющая, которая позволяет создавать «ступени», но они сделаны программно, для ручного управления, например по грязи или снегу (когда нужна максимальная тяга и не важна скорость). А сама коробка бесступенчатая – что позволяет передавать усилия от силового агрегата колесам более точно.
На данный момент существует два основных строения вариатора:
- Это клиномерные. Они применяются на 95% машин оснащенных такой трансмиссией
- Тороидные. Из-за более сложного строения и настроек, сейчас практически не применяются
Так как клиномерный это сейчас самый распространенный тип (он устанавливается на большое количество NISSAN, AUDI, INFINITY и т.д.) начнем именно с него
Итак, здесь передаточное число передается от одного шкива (ведущего — он связан с силовым агрегатом), другому (ведомому – связан с приводами и далее с колесами) по средствам специального ремня.
Изменение числа происходит за счет изменения диаметра шкивов. Они не «литые», а сделаны разборными, а именно из двух половин конической формы (посаженных на вал), которые могут расходиться и сходиться. Как становится понятно — диаметр в точке соприкосновения шкива с ремнем постоянно изменяется в зависимости от нагрузки и скорости.
Простыми словами, происходит все так: – когда автомобиль «трогается», ему нужно максимальное усилие, чтобы сдвинуться с места. Чтобы нагрузка на мотор была минимальна — ведущий вал должен быть самого малого диаметра (конусы разводятся в точке соприкосновения). Ведомый в своем случае должен быть максимального размера (его конусы наоборот сводятся). Таким образом – ведущий должен сделать несколько оборотов, чтобы сдвинуть ведомый всего на один (число максимальное) — это очень сильно снижает усилие на силовой агрегат, и работать ему легче.
После того как скорость вырастает, передаточное число должно изменяется в меньшую сторону – это нужно для того чтобы снизить тяговое усилие, но увеличить обороты на ведомом валу. Происходит все наоборот – конусы ведущего шкива начинают сходиться (диаметр растет), а ведомого – расходиться (убавляется).
При максимальном размере ведущего вала и минимальном ведомого, первый сделает один оборот, а вот второй должен сделать несколько (поэтому его скорость вращения максимальная), но при таком раскладе и нагрузка на мотор значительно больше.
Как вы поняли за счет изменения диаметров двух валов и ременной передачи между ними – достигается нужное передаточное число
Сейчас небольшая анимация, смотрим
Тороидный тип вариатора имеет совершенно другой принцип работы. Здесь усилие передается при помощи специальных роликов которые зажаты между валами, они имеют тороидную форму (отсюда и название) и расположены на одной оси
Чтобы в такой конструкции изменить передаточное число нужно изменить положение роликов. Для максимальной тяги нужно повернуть роликовые зажимы в сторону ведомого вала, в таком положении диаметр контакта ролика и вала будет минимальный, а у ведомого – максимальный.
При наборе скорости нужно уменьшение числа и увеличение вращения, ролики отводятся в другую сторону (ведущего вала), при этом диаметры меняются противоположно.
Думаю это понятно, больше не будет заострять на этом внимание.
Устройство вариатора
Смысл имеет рассказать о работе клиномерной вариаторной коробки передач (потому что собрат сейчас практически не продается).
Коробка устанавливается на двигатель (либо продольно, либо поперечно). Для того чтобы плавно соединить ее с мотором и в нужные моменты отключать (нейтральный режим), предусмотрена система сцепления.
Сейчас многие производители ушли на гидротрансформатор, схожий устанавливается на классическую АКПП. Однако другие производители могут использовать другие типы – центробежные, электромагнитные или многодисковые (мокрые варианты). Использования гидротрасформатора обусловлено высокой производительностью и высокими эксплуатационными характеристиками, в том числе и долговечностью.
Теперь про само устройство вариатора. Описать его достаточно сложно, все же это не простая конструкция, но я постараюсь:
- Валы с изменяемыми конусами. Про это еще раз я рассказывать не буду (принцип рассказал наверху). Хочется отметить, что из-за больших нагрузок поверхности конусов вариатора делаются из высокопрочных сталей
- Ремень или цепь. Предназначены соединить два вала. Ремнем можно назвать с натяжкой, все потому что он состоит из специальных металлических лент соединенных между собой специальными фасонными частями имеющими вид бабочки и придающих специальную похожую на клин форму. Работает он боковыми частями, которыми благодаря силам трения он контактирует с клиньями шкивов. Тем самым передается момент от одного вала на другой. Стоит отметить, что другие производители, например AUDI используют цепной механизм, она имеет большое количество мелких звеньев и обеспечивает малые радиусы изгиба. Работает она уже не боковой поверхностью, а торцевой. И цепь, и ремень рассчитаны на высокие нагрузки, но они не переносят высоких перегревов (могут деформироваться)
- Масло. Да не удивляйтесь, смазка внутри также является важной составляющей и к ней предъявляют высокие требования, обычно здесь идет ATF жидкость, которая заливается в автомат. Нужна она не только для смазки, но и для нагнетания давления в насосе чтобы раздвигать или сдвигать конусы
- Масляный насос. Как раз и нагнетает давление в системе
- Гидроблок. Он руководит подачей масла в нужные каналы, то есть либо в один конус (вал), либо в другой. Кстати пробуксовки и прочие пинки, и толчки могут быть связаны именно с ним.
- Фильтра. Их может быть много, как в самом гидроблоке, так и за его пределами. Они улавливают грязь и мелкие металлические частицы с ремня и конусов, не давая им забивать мелкие каналы
- Радиатор. На вариаторной коробке передач он ОБЯЗАТЕЛЕН! Запомните, эта трансмиссия очень быстро перегревается при пробуксовках и высоких нагрузках, поэтому чтобы охладить масло, нужен внешний радиаторный блок. Некоторые на паркетниках которые любят лазить в грязи и буксовать (например Mitsubishi Outlander) ставят дополнительные радиаторы, чтобы убрать излишний нагрев
- НУ и последнее это блок управления вариатором. Это электронное устройство, которое работает в паре с ЭБУ, получая от него нужные команды. Оно дает приказания электроники и валам принять ту или иную конфигурацию, которая отвечает данной скорости и нагрузке
Это устройство в двух словах, для того чтобы понять общий принцип работы. Стоит отметить, что изначально у вариатора не было реверсного вращения, то есть движения назад. Поэтому в конструкцию внедрили планетарную передачу, которая позволяет это сделать. Однако это намного усложнило конструкцию.
Пару слов — про масло и фильтра
Не могу промолчать и не высказаться про этот пункт подробнее. Масло в CVT также является очень важной составляющей в работе всего устройства в целом, как собственно и масляный фильтр. Многие производители, официальные дилеры могут вас заверять, что оно здесь залито на весь срок службы. ЭТО КРАЙНЕ НЕ ВЕРНО!
Масло и фильтр являются расходными материалами и многие производители говорят что нужно менять их раз в 60 000 км, а в сложных условиях (коими являются наши Российские реалии – морозы, снег, жара, дожди, грязь и пробки в мегаполисах) стоит менять еще чаще, лично я бы советовал через 40 000 км.
ЧТО БУДЕТ ЕСЛИ НЕ СМЕНИТЬ? Масло изнашивается и зачастую пригорает (от большого пробега), образуя внутри отложения, которые могут забивать различные каналы и фильтра. Основной фильтр также может забиваться отложениями, металлической пылью и прочими «продуктами работы». В итоге падает давление от масляного насоса до магистралей гидроблока и собственно самих конусов, которые сводятся на валах. Вариатор начинает буксовать, пинаться, или даже может встать в аварийный режим.
ПОЭТОМУ замена масла, фильтра и при необходимости чистка гидроблока ПРОСТО НЕОБХОДИМЫ для нормальной работы вариаторной трансмиссии
Если будете проводить интервал замены раз в 40 – 50 000 км, не перегревать «коробку» проходить может очень долго.
Плюсы и минусы
Сделал небольшую табличку, которая может вам пригодится, в ней мы разберем основные плюсы и минусы
ПЛЮСЫ
МИНУСЫ
Плавный и динамичный разгон лучше чем у оппонентов (АКПП и РКПП)
Сложный и дорогой ремонт, делают в основном официальные сервисы
Меньший расход топлива по сравнению с другими автоматическими трансмиссиями
Нужна замена ремня или цепи, через определенный пробег
Нет толчков при переключении передач. Плавность хода на высоком уровне
Сложная система управления, электроника
КПД выше чем у оппонентов, если сравнить с АКПП (примерно на 5%)
Высокие требования к качеству масла и его уровню
Легкое управление, присущее всем автоматизированным коробкам
Не рекомендуется ставить на очень мощные машины
Сейчас смотрите видео версию очень полезно
А теперь голосование – купите ли вы вариатор или нет?
НА этом все, думаю информация была вам полезна, читайте наш АВТОБЛОГ, смотрите канал на YOUTUBE. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР
(43 голосов, средний: 4,58 из 5)
Похожие новости
Добавить комментарий Отменить ответ
Комментарии
Здравствуйте. Статья очень интересная информация полезная, исчерпывающая. Я езжу на Тойоте Версо вариатора. Пробег 160000км. Замена масла вместе с фильтрами( кстати завод изготовитель с 2010 года не ставит фильтр маслоохлодителя он находится в гидроблоке). Мне очень нравится вариатр, нариканий нет.
Сменил масло в вариаторе и заметил что старое масло сильно воняет горелои сцепление. Что это может быть и на сколько это серьёзно? За ранее спасибо.
Добрый вечер надо говорить стоит ли ваше вариатор обслуживать на не большом объемах так как он стоит не дорого 20 000 руб так как само масло ориегинал стоит 5000 руб за 4 литра например я живу в городе находка у меня хонда фит 2010 г 1,300л я не заморачиваюсь не в чём на прогревать особо нет времени заменой масло и и.т.д Как то случилось так в один прекрасный день лопнула трубка охлаждения акпп в самом радиаторе и пошла имульсия в систему Радиаторе,блоке двс,печке,сотвецтвенно и вариаторе и так до тянул да сто гиперавто там создали консилиум и итоги сказали замена двс радиатор и вариатора итого цена 80000 руб Ну конечно я отказаться и решил Всё сделать сам заменил радиатор двс и заменил все масла а в радиатор залил воды и добаовлял фери и пириодический менял таким образом промывал систему охлаждения и все работает без каких либо нарикканий и уже езжу третий год
Всё очень понятно и доходчиво.
Здравствуйте уважаемый блогер.У брата машина Ниссан Куб вариатор когда едим машину как будто с 4 передачи переключили на 1вую на несколько секунд,потом как положено едить до следующейго повторение.Вы можете сказать в чем причина и что делать?
Два года назад остался без машины, срочно искал что нибудь. Подвернулся ниссан примера 11, взял потому что за мой бюджет смотрелись только волги и девятки. Особо не вникал главное состояние сносное, мотор работает ровно масло не ест коробка не пинает,плюс ещенков и с «типтроником». По ходовой требовалось вложиться 15тр. Вобщем-то меня все устроило. Не знаю намеренно или нет продавец умолчал что в машине стоит вариатор. Но через пару дней мне это донеслось на сервисе где я обслуживал подвеску. Я сначала было смутился, начал изучать вопрос в интернете,на форумах и ты. Вобщем осознав что такое вариатор и поняв что он предназначен для спокойной и размеренно езды я обрёл покой, конечно же заменив фильтры масло и сделав диагностику и ревизию. С тех пор ездию и балдею. Не знаю менялся ли вариатор конкретно в этой машине но пробег на одометре близок к 400 т км. Вот после ролика вашего думаю промыть радиатор, для порядка.
купил Пежо 4007 на варике. согласен со всеми проблемами эксплуатации. Потому что: комфорт при вождении, разгон, и т. д. В общем — все красиво. Может, имеет значение то, что сам переберу по мех. части, если надо будет. и не нужно убеждать что это суперсложно тому, кто не видел турбокомпрессор выского давления ))))))). В целом: Народ, если Вы не дрифтеры и не любители месить грязь в экстремальном режиме, то все норм — нормальная, экономичная и приятная при вождении трансмиссия. В обратномслучае надо очень много денежков )))))))
Источник https://avto-blogger.ru/trans/variator-chto-eto-takoe-video.html