Конструкцией вариатора предусмотрена плавная передача крутящего момента от двигателя на колеса автомобиля. Что такое вариатор и основное отличие вариаторной коробки от других аналогов – отсутствие передач. Передаточные отношения здесь меняются как в автоматическом, так и в ручном режиме. Вариатор – это упрощенное название автоматической коробки передач вариаторного типа. Еще ее обозначают латинскими литерами CVT, расшифровка — Continuously Variable Transmission, дословный перевод – трансмиссия бесступенчатая.

Как работает вариатор

Автомобили, оборудованные вариаторной трансмиссией, внешне очень похожи на машины с коробкой автомат. Что такое вариатор на автомобиле? По аналогии с другими трансмиссиями, в конструкцию коробки передач CVT тоже входят две педали, селектор переключения режимов. Режимы вариатора имеют те же обозначения:

  1. Р – паркинг.
  2. R – реверс.
  3. N – нормаль.
  4. D – драйв.

На первый взгляд устройство трансмиссий совпадает.


нако, принцип работы вариатора CVT отличается от традиционной АКПП. Здесь полностью отсутствуют фиксированные передачи, нет нумерованных первой, второй и прочих скоростей. Коробка вариатор обладает огромным количеством передач, переход с одного режима на другой осуществляется совершенно незаметно и плавно. В процессе эксплуатации транспортного средства, оснащенного вариатором, водитель не ощущает рывков, толчков и пинаний. Независимо от того, трогается машина, разгоняется или тормозит, вариатор постепенно меняет передаточное отношение без резких движений, рывков.

Разновидности коробок-вариаторов

В зависимости от конструкции механизма и области применения, вариаторы CVT подразделяются на следующие виды:

  1. Клиноременной вариатор.
  2. Цепной.
  3. Тороидальный.

Самый распространенный вариант исполнения – клиноременной вариатор.

вариатор

Немного теории:

чтобы понять принцип действия клиноременной передачи, рекомендуется представить два шкива сложной конструкции, взаимно отдаленные на небольшое расстояние;
каждый шкив вариатора состоит из двух конусообразных дисков, верхушки которых сходятся и расходятся;
оба шкива огибает специальный ремень.


схема передачи движения

Устройство вариаторной коробки передач

В состав каждого шкива входят по два конуса 20°, которые отцентрированы вершинами относительно друг друга. Клиновидный ремень вариатора входит в меж-конусное пространство. Свое название ремень получил, благодаря оригинальной форме сечения в виде буквы V. Такой профиль позволяет увеличить площадь контакта, силу трения между ремнем и шкивами вариатора.

Сближение конусов приводит к увеличению диаметра шкива. Соответственно, при их разведении – он уменьшается (эффект переменного рабочего диаметра шкива). Шкивы переменного диаметра расположены строго попарно. Один из них – ведущий (входной), он является продолжением коленчатого вала силового агрегата. Ведущий шкив вариатора передает вращение на второй (ведомый) шкив, элементы коробки передач, трансмиссию, колеса автомобиля.


Существует термин «радиус основного тона», он характеризует расстояние от ремня до центров клиновидных шкивов. Когда шкивы вариатора разведены и находятся максимально далеко друг от друга, этот параметр минимален. При максимальном сближении конусов ремень перемещается к наружному краю, увеличивая радиус. Отношение радиусов основного тона, ведущего и ведомого шкивов, регулируется специальным устройством бортового компьютера.

Интересно: Если на одном из шкивов вариатора увеличивается радиус охвата, на другом, он синхронно уменьшается. Благодаря данному эффекту, ремень находится постоянно в натянутом состоянии. При взаимном изменении радиусов создается бесконечное множество передаточных отношений – от минимального до максимально высокого. Например, если радиус основного тона на ведущем шкиве очень маленький, на ведущем он приближается к максимуму. При этом скорость вращения выходного вала низкая, что соответствует пониженной передаче автомобиля. Для увеличения скорости машины достаточно сблизить конусы ведущего шкива вариатора.

Изменяя радиусы охвата на ведущем и ведомом шкивах, можно получить бесконечное множество значений передаточного числа вариатора. В коробке передач CVT шкивы, размещенные на ведущем и ведомом валах, оборудованы специальным гидроприводом, при помощи которого конусообразные половинки синхронно сдвигаются/раздвигаются. При этом передаточное число вариатора изменяется в широких диапазонах.


Чтобы обеспечить движение автомобиля в режиме заднего хода, в конструкцию коробки вариатор включен набор шестерен (планетарный механизм). При помощи включения зубчатых зацеплений в заданном порядке, выходной вал вариатора может изменять направление вращения.

Помимо трех основных компонентов, описанных выше, в состав системы электронного управления вариатора также входят различные датчики, микропроцессоры. Бортовой компьютер, встроенный в трансмиссию, управляет положением конусообразных шкивов вариатора, исходя из нагрузок и скорости передвижения транспортного средства.

Устройство клиновидного ремня

Ремень в клиноременном вариаторе CVT отличается сложным устройством. Благодаря использованию новейших материалов, ремни вариаторов очень надежны и эффективны. Вместо цепей и резиновых ремней, огибающих шкивы, в коробках вариатор применяются гибкие металлические ремни клиновидной формы (наборные металлические ленты).

Схема устройства металлического ремня вариатора:

переключение


Основой высокопрочного ремня вариатора служат тонкие полоски упругой стали (количество полос равно 9 – 15 штук), которые скреплены при помощи пластин сложной формы. Эти детали имеют форму трапеции, они плотно нанизаны на стальные ленты. Материал изготовления скрепляющих пластин – углеродистая легированная сталь высокой прочности.

Основные преимущества клиновидных стальных ремней:

  1. Сверхвысокая прочность ремня вариатора.
  2. Отсутствие эффекта проскальзывания.
  3. Повышенная жесткость изделия при передаче усилий на сжатие (толкающий ремень).
  4. Способность передавать максимальный крутящий момент от силового агрегата на ходовую часть.
  5. При работе вариатора ремень не издает много шума.

Общий вид клиновидного ремня CVT:

Вариатор: что это такое и как работает-Топ-3 вариаторных коробок

Образец цепи, установленной в вариаторе авто фирмы АУДИ:


привод

Клиновой ремень вариатора Audi изготовлен в виде широкой цепи, состоящей из отдельных стальных пластин.

Интересно: Для технического обслуживания клиновидной цепи вариатора используется специальный масляный состав. Смазочная жидкость способна изменять свои характеристики под воздействием повышенного давления в местах контакта пластин с поверхностью шкива. В результате чего, цепь вариатора CVT передает заданные усилия без проскальзывания и трения даже в условиях маленькой площади контакта.

Особенности управления коробкой вариатором

Когда автомобиль, оснащенный стандартной коробкой автомат, набирает скорость, приходится раскручивать обороты двигателя перед включением каждой передачи. Автомобиль с вариатором разгоняется при постоянных оборотах силового агрегата. На основании программы управления, выбранной водителем, вариатор самостоятельно изменяет передаточное число трансмиссии.


При подъемах на возвышенность, преодолениях преград или торможениях водитель нажимает на педаль газа, а вариатор автоматически снижает передачу. В это время диски шкивов синхронно передвигаются (сходятся/расходятся), занимают заданное положение, чтобы обеспечить требуемую величину момента кручения выходного вала вариатора.

При помощи электроники, коробка вариатор CVT может резко переключаться, например, перескакивая с виртуальной шестой на восьмую передачу. Или, по желанию водителя, можно постепенно переходить на следующий режим с имитацией последовательного переключения.

Где применяются вариаторы CVT

Благодаря простоте конструкции и комфортности управления, коробки передач вариаторного типа устанавливаются на автомобилях известных производителей: AUDI, INFINITY, NISSAN и др.

Вариаторы также нашли широкое применение в следующих механизмах и технических устройствах:

  1. Сверлильные станки.
  2. Тракторы и прочие сельхоз машины.
  3. Мотороллеры.
  4. Снегоходы.

Коробка вариатор, плюсы и минусы

При сравнении КПП вариаторного типа с классической коробкой автомат, выясняется, что АКПП состоит из многочисленных шестерен, валов, синхронизаторов, муфт, тормозов, гидравлической системы, плиты с масляными каналами и пр. Вариатор отличается простотой конструкции. В его состав входят только три основных компонента: ведущий и ведомый шкивы, а также приводной ремень.

Коробки вариаторы набирают популярность среди автопроизводителей и владельцев автомобилей, благодаря большому количеству достоинств:


  1. Возможность набирать и снижать скорость без переключения режимов.
  2. Плавность передвижения автомобиля при изменении скоростей вариатора.
  3. Стабильность показателей мощности, вне зависимости от скорости машины.
  4. Существенная экономия топлива.
  5. Чуткая реакция электронной системы вариатора на изменения характера дороги (движение по скользкой дороге, на подъем, под уклон).
  6. Отсутствие вынужденного замедления (авто не снижает скорость даже при преодолении подъемов).
  7. Минимальные потери мощности вариатора, в сравнении с АКПП.
  8. Отличная динамика разгона.
  9. Стабильность оборотов двигателя.
  10. Меньшие выбросы вредных веществ.
  11. Простота устройства, минимальное количество рабочих элементов.

Благодаря сравнительно небольшому количеству составляющих, вариатор имеет намного меньший вес, чем аналогичная коробка автомат.

Вариаторы обладают простой конструкцией, но это не исключает необходимости регулярного технического обслуживания. Больше всего хлопот и неприятностей доставляет ремень вариатора CVT. Кроме компьютерной диагностики, здесь требуется производить замену клиновидных или цепных ремней после каждого пробега, равного 50 – 60 000 км. Бывают случаи, когда ремень вариатора нужно менять намного раньше. Все зависит от марки машины, модели вариатора, условий эксплуатации автомобиля.

Наряду с очевидными преимуществами, коробка вариатор обладает определенными недостатками:


  • Вариатор плохо переносит усиленные нагрузки.
  • Его редко устанавливают на внедорожники, которые эксплуатируются на тяжелых трассах.
  • Сравнительно небольшой срок эксплуатации.
  • Трудно найти квалифицированного специалиста по ремонту и восстановлению работоспособности вариаторов.
  • В мастерских автосервиса часто предлагают полностью заменить поломанный вариатор на новый дорогостоящий механизм. Стоимость нового вариатора составляет более 30% от общей цены на автомобиль.

Внимание: Многие водители отмечают в поведении вариатора некоторую медлительность при переключении передач – эффект задумчивости. Не всех автовладельцев удовлетворяет задержка в одну-две секунды.

Устройство тороидального вариатора

В отличие клиноременной конструкции, вариатор тороидального типа состоит из двух дисков, выполненных в виде вогнутых криволинейных поверхностей. Вращение от ведущего элемента на ведомый передается при помощи специального ролика скользящего действия. При его наклоне и перемещении к наружному диаметру ведомого диска происходит увеличение передаточного числа. Соответственно, при наклоне ролика в противоположную сторону и смещении к центру диска, передаточное отношение вариатора снижается.

Схема устройства и принципа действия тороидального вариатора:


схема

Основные требования к тороидальным вариаторам: высокий коэффициент полезного действия, длительный срок эксплуатации. Чтобы обеспечить выполнение поставленных задач, при изготовлении элементов вариатора используются дорогостоящие материалы, современные технологии.

Тороидальные вариаторы отличаются относительной простотой, однако, такие вариаторы редко применяются в современном автопроизводстве. Это объясняется следующими факторами:

  • повышенная требовательность к точности изготовления рабочих элементов;
  • прочности поверхностного слоя сопрягаемых дисков и роликов;
  • использование дорогих технологий при изготовлении узлов и деталей;
  • сложность настроек;
  • высокая стоимость специальных смазочных материалов.

Как работает тороидальный вариатор

Глядя на схему тороидального устройства, может показаться, что оно не относится к механизмам вариаторного типа. Здесь отсутствует ременная передача, шкивы не перемещаются относительно друг друга (не сходятся и не расходятся), валы стоят неподвижно. Но, если проанализировать принцип действия данного механизма, получается, что он очень похож на классический вариатор:

  1. Ведущий диск вариатора прочно сидит на выходном валу двигателя внутреннего сгорания.
  2. Ведомый – передает вращение на приводной вал главной передачи.
  3. Ролики передают момент вращения от силового агрегата на ведомый диск.
  4. Передаточное число изменяется, в зависимости от угла наклона роликов и места контакта с дисками.

Благодаря двум степеням свободы, ролики вариатора могут крутиться вокруг своей оси, а также совершать наклоны в вертикальном направлении. В результате происходит их контакт с дисками на различных уровнях.

motoran.ru

Основные моменты

Вариатор в простом понимании слова – плавный, бесступенчатый переключатель скоростей. Вариаторную коробку переключения передач (ВКПП) очень часто путают с автоматической (АКПП).

Главное их отличие – в наличии или отсутствии ступеней. Но АКПП, все-таки, переключает ступенями, но автоматически. Тогда как ВКПП – ступеней не имеет.

Считается, что перед АКПП и всеми остальными видами КПП вариатор выступает явным лидером по эффективности использования мощности двигателя, и, соответственно, по высокой экономичности топлива.

Вариаторное устройство (ВУ), передавая крутящий момент, способно плавно изменять передаточное отношение в ручном и в автоматическом режиме (по задаваемой программе).

Применяется не только в автомобилях, но и в мото-, квадротехнике, снегоходах, станках, а также производственных конвейерах.

Необходимые термины

При обзоре вариаторов, их назначении и правил эксплуатации используют следующие определения:

Вариатором называют устройство Способное плавно изменить передаточное число. Как правило, это 3-6, а иногда 10-12
Передаточное число применительно к КПП Означает отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубьев ведущей шестерни
Педаль акселератора Педаль ускорения, увеличивающая объем горючей смеси, которая поступает в мотор

Главное назначение

Способность вариатора изменять передаточное число безо всяких ступеней – его основное преимущество перед КПП остальных типов.

Происходит это благодаря увеличению или уменьшению диаметров дисков – ведущего и ведомого.

Полностью выжатая педаль акселератора на протяжении разгона обеспечивает выход мотора на высокие обороты.

Машина с ВКПП может разогнаться быстрее — время, предусмотренное для переключения передач, экономится. ВК сглаживает то, что называется переключением, но не переключает, а переводит, разгоняется машина или тормозит.

Водитель и его пассажиры ничего не ощущают – в этом предназначение автомобильного вариатора.

Правовое регулирование

Транспортные средства и самоходные машины, оснащенные вариаторами, на законодательном уровне в отдельную категорию не объединены.

Однако правила допуска к их управлению регулируются законом:

К управлению автомобилем с ВКПП допускаются лица, прошедшие обучение Сдавшие экзамены и получившие водительское удостоверение категории «В». Это предусмотрено Постановлением Правительства РФ № 1097 (документ выдается Госавтоинспекцией)
К управлению самоходными машинами с ВКПП Ккоторым относятся снегоходы, квадроциклы и снегоуборочные машины, допускаются лица, прошедшие обучение, сдавшие экзамены и получившие удостоверения тракториста-машиниста категории АI, AII. Это предусмотрено приказом Минсельхозпрода РФ № 807 (документ выдается Гостехнадзором)
Наказание за нарушение правил дорожного движения и эксплуатации транспортных средств Определяется ст.264 УК РФ

Что значит коробка-вариатор в машине

Автомобиль, оборудованный вариатором, весьма трудно отличить от автомобиля с АКПП — педалей две, на рычаге КПП четыре режима.

Но фиксации на определенную передачу у машины с ВКПП нет.  Следовательно, нет и ощущения рывков в начале движения, при разгоне и торможении.

При движении в гору умный вариатор сам немедленно увеличит крутящий момент, чтобы машина двигалась вверх уверенно.

Режимы задает электроника, но это не скорости в обычном их понимании. Скорее, в виртуальном.

Но некоторые вариаторы позволяют переключать скорости и вручную, как на машинах с ручным режимом АКПП. Машинам вариаторы обеспечивают выгодный режим работы двигателя.

Хорошую динамику показывают они и в потоке интенсивного городского движения в городе, и экономный топливорасход во время спокойной езды.

А поблагодарить вариатор следует за огромное, практически бесконечное число виртуальных передач.

Его конструкция

Современные машины оборудуются вариаторами нескольких типов. Самыми распространенными являются клиноременные, имеющие шкивы переменных диаметров.

 

Чтобы представить конструкцию такого вариатора обычно демонстрируют наглядный и весьма простой пример.

Стянув два карандаша резинкой, начинают крутить один из них, и тогда оба крутятся с одинаковой скоростью.

Но если один из карандашей будет толще, то пока он сделает один оборот, второй, что тоньше, прокрутится два раза или больше.

Точно также устроен и вариатор. Правда, роль карандашей в них играют конусообразные шкивы.

В роли резинок выступают клинообразные ремни. Есть, правда, еще два вида вариаторов, у которых между шкивами цепи или диски.

Стоит ли покупать машину с вариатором

Современные машины с ВКПП отличает, кроме динамики и экономичности, еще и надежность. Но при приобретении подержанных авто все показатели могут оказаться смазанными.

Дело в ресурсе. Новый вариатор обойдется в сумму, составляющую 30% стоимости самого автомобиля. Замена одного только ремня в 60 тыс. руб., не меньше.

Масло для CVT – это вообще уникальная субстанция, предназначение которой смазывать, и, в то же время, не давать скользить.

А ведь это взаимоисключающие требования. Но без этого масла ремни или цепи начнут проскальзывать, на шкивах образуются задиры, их придется менять.

Потому важно контролировать его уровень. Иногда после замены масла в вариаторе авто дергается, а это может сразу отпугнуть потенциальных автовладельцев.

Важную роль для ВКПП играет датчик скорости. Если он отказывает, ремень скидывается блоком управления (БУ) в аварийное положение.

Происходит торможение двигателем, при котором ремень деформируется или разрушается, если скорость достаточно высока.

Автомобиль с вариатором любит плавные разгоны и торможения. Тогда ремни работают в оптимальном, а шкивы в щадящем режимах.

При покупке подержанной машины проверяют их работу без разбора коробки — плавно тронувшись, и проехав на небольшой скорости примерно километр. Никаких рывков быть не должно.

Сервисное обслуживание машин, оборудованных вариатором, даже в крупных городах оставляет желать лучшего.

А в провинции вообще сложно найти специалистов, которые возьмутся за ремонт ВКПП, тем более что детали на большинство вариаторов никто не поставляет.  Да и сами производители чаще всего рекомендуют замену, а не ремонт.

Плюсы

Машины, оборудованные вариатором, отличает экономичность, низкая токсичность выхлопных газов и улучшенная динамика разгона.

А плавное бесступенчатое изменение передаточных чисел обеспечивает таким автомобилям плавность хода. Нет переключений, значит, нет рывков, что на срок службы трансмиссионных узлов влияет положительно.

Кроме того, вариаторы имеют по сравнению с АКПП простую конструкцию, небольшой вес и являются надежными.

Водитель машины с вариатором от ручного переключения передач избавлен. Словом, почти каждый плюс вариатора – это плюс транспортному средству, которым он оснащен.

Так, вне зависимости от скорости, ВКПП удерживает авто в оптимальном мощностном диапазоне, что позволяет повысить экономию топлива.

Улучшение работы силового агрегата приводит к снижению количества выбросов в атмосферу. Оптимизируется не только работа двигателя, но и другие элементы привода.

У вариатора отличная реакция. Даже если дорожные условия изменяются, машина движения не замедляет.

Мощность при этом вариатор теряет меньшую, чем обычная АКПП, а машина стремительно разгоняется. Мотор управляется электроникой, поэтому его рабочий режим характеризуется, как щадящий.

Для владельца это означает снижение вероятности ремонта вариатора и стоимости его обслуживания.

А издаваемый машиной с вариатором уровень шума по уровню намного слабее того, что издают обычные автомобили.

Минусы

По устойчивому мнению обладателей авто с ВКПП, главным фактором, влияющим на работу вариаторов, является трение.

Устройство ведь работает за счет трения (т. е., фрикционно), из-за чего крутящий момент передает ограниченный.

А при его превышении начинается проскальзывание, а затем интенсивный износ рабочих поверхностей.

Это значит, что вариаторам не желательно работать с двигателями, имеющими высокую мощность. Вариаторным коробкам не нравятся долгие и максимальные нагрузки.

Они изнашиваются при использовании авто в режиме резких рывков и торможений. Поэтому на внедорожники ВКПП устанавливается редко.

На правильность работы ВКПП влияют всевозможные датчики — давления, скорости, ABS, положения коленвала.

Если выйдет из строя один из них – трансмиссия из друга может превратиться во врага, постоянного требующего ремонта.

В вариатор заливается специальная жидкость, которая требует контроля уровня и замены, но подобрать жидкость, например, по аналогии с АКПП нельзя – это не просто трансмиссионное масло, а жидкость, предназначенная для вариаторов, и, кстати, дорогая.

Относительная простота вариаторов не отменяет регулярного обслуживания, подразумевающего не просто диагностику.

В ряде сервисных центров официальные дилеры сразу предлагают замену вариаторов, поскольку это намного легче ремонта коробки.

Если владельцу дорога машина, то ему придется раскошелиться: замена ВКПП обойдется в треть стоимости всего автомобиля.

И, наконец, скорей каприз, чем недостаток – вариатору для переключения передач требует пару секунд, что некоторых обладателей машин с ВКПП не очень устраивает.

Однако АКПП тоже в этом смысле является тугодумом, а конструкция у нее намного сложнее.

Руководство по вождению авто

У машин с ВКПП и АКПП отсутствуют педали сцепления, т. е. педали всего две – «газ» и «тормоз». Не только этим похожи эти две КПП.

Видимо поэтому многие автовладельцы упорно относят вариатор к одному из типов автоматических коробок.

С классическим автоматом вариатор объединяют схожие режимы работы:

«P» Используемый для длительных стоянок машины, блокирующий все элементы управления. С этого режима двигатели запускают
«D» Движения вперед с плавным переводом передач (автоматически)
«L» Режим работы двигателя на высоких оборотах, обеспечивающий эффективное торможение двигателем. Используется для езды по бездорожью, на крутых спусках-подъемах и для буксировки тяжелых прицепов
«N» Применяется для остановки машины на поверхности, имеющей уклон. С помощью педали тормоза машину останавливают, переводят рычаг в положение «N», затягивают ручник, отпускают и тут же выжимают тормозную педаль. Только потом рычаг переводится в «P» положение

Последовательность объясняется блокировкой вала КПП, а не колеса при парковке. Блокирует небольшой штырек. При неосторожной парковке на скорости он может сломаться.

У многих вариаторов производители предусматривают экономичный («E») и спортивный («S») режимы. Последний максимально использует мощность двигателя.

Это режим лихачей, двигающихся с резкими стартами, ускорениями и рывками. Экономичный, напротив, для уравновешенных водителей, предпочитающих спокойную езду, минимальный расход топлива.

Почему их лучше обходить стороной

Есть в среде автолюбителей отдельные скептики, которые считают, что лучше любая КПП, чем вариатор! Чем это вызвано?

Вероятно, тем, что пока ремонтопригодность вариаторов, действительно, на низком уровне, а стоимость его замены слишком велика.

Чтобы уберечь это чудо техники, следует избегать высоких нагрузок в зимние холода и в любое другое время года стараться не нагружать вариатор на старте.

Он не приспособлен для гонок. А зимой все элементы должны основательно прогреваться, в том числе и жидкости.

Нужно осматривать датчики, регулярно проверять их работоспособность. В случае поломки вариатора чинить его самостоятельно не желательно. Это может только усугубить ситуацию в материальном плане.

Рекомендаций для умелого и адекватного использования вариатора, для продления его жизни не так уж и много.

Поэтому водители, которые ими не пользовались, могли довести вариатор до плачевного состояния, требующего ремонта или замены.  Понятно, что после этого они предпочтут любую другую КПП, но не вариатор.

Часто задаваемые вопросы

Более всего при выборе машины водителей интересует динамика разгона. Обычно сравнивают вариатор и АКПП.

Так вот, ВКПП разгоняется ровно, без провалов, подобно мощному электродвигателю.  Разгон сопровождается тихим гулом с нарастанием.

Вариатор не тратит время на переключение передач и потому позволяет автомобилю разгоняться очень стремительно, что делает его безусловным лидером набора оборотов по сравнению с остальными типами КПП, в том числе, с коробкой-автомат.

Стоит ли новичку выбирать машину с вариатором? Таким вопросом часто задаются начинающие автолюбители, которым кажется, что управлять такой навороченной техникой будет сложно.

Надо сказать, что именно благодаря вариаторам автомобили не глохнут на светофорах, не скатываются с горы назад, а ведь именно такие ошибки по неопытности совершают новички.

Вариатор, можно сказать, настоящий «друг» новичка, поскольку он лоялен к ошибкам (но не злоупотреблениям).

Трогается он всегда плавно, независимо от опыта водителя, его навыков управления транспортным средством.

И перепутать педали на машине с вариатором маловероятно. Так что новичок может, смело предпочесть автомобиль с вариатором любому другому.

Сколько нужно прогревать автомобиль

С приходом осенних холодов каждый автомобилист задумывается о предстоящих трудностях эксплуатации своего транспортного средства.

Ведь низкие температуры на подавляющем большинстве российских территорий предъявляют более высокие требования к их автомобилям. Не исключением являются авто с ВУ.

Пока ВК не прогреется, могут появиться ощущения толчков при движении в режиме «D» при –15 градусах, а при –35 машину с вариатором нужно просто оставить в покое.

Исключением являются автомобили, хранящиеся в гараже или оборудованные системами автозапуска. Прогревать вариатор, как и все остальные КПП, нужно. Но каким способом?

Прогрев на месте стоянки машины предполагает наличие дополнительного времени. Нужно просто выйти на работу пораньше, завести машину и ждать, пока она прогреется.

Двигаться на ней можно только после того, как прогреется двигатель, а вместе с ним и вариатор. Но вариатор в этом случае бездействует, и потому может прогреваться, лишь принимая тепло от функционирующего мотора.

Окончательный его прогрев произойдет уже в движении авто. Смысл его – движение без насилия.

То есть, без разгонов, торможений, с плавным нажатием педали газа и небольшой скоростью, не разгоняя мотор до высоких оборотов.

Оптимальным считается комплексный прогрев вариатора сначала на месте стоянки авто, а затем во время движения.

Для холодов такой метод настоятельно рекомендуется, а длительность прогрева зависит от температуры «за бортом».

На какие модели японских машин он ставился

Пытаясь угодить вкусам потребителя, производители ориентируются на выпуск машин с определенным типом трансмиссии.

Кто-то делает ставку на коробку-автомат, кто-то на механику. И только Япония остается верной себе, и по-прежнему делает ставки на вариаторы CVT.

Видео: вариатор или бесступенчатая трансмиссия

Японские компании начали устанавливать вариаторы в конце 80-х. В основном это были кей-кары (легковушки, фургоны и пикапы).

Можно сказать, зачинателем в этом смысле были Honda, на втором месте Nissan Primera. В конце 90-х вариатором Extroid начали оснащать Nissan Cedric/Gloria.

Mazda представила кроссовер Nextourer с вариатором Jatco. Но до конвейера ни у тех, ни у других дело так и не дошло.

Nissan, с которым сотрудничают японские производители, оснащает свои машины вариаторами трех модификаций.  

На сегодня ниссановский список машин с вариаторами, пожалуй, самый длинный.  Недавно Nissan установил вариатор на 3,5-литровый мотор VQ35DE. Subaru использует цепной вариатор, но не CVT, а Lineartronic.

Можно ли буксировать другую машину

Буксировку с участием машин с ВК затевать не стоит. Вариатор не любит всяческих перегрузок. Но ведь многие легковушки с вариатором таскают за собой тяжелые прицепы.

Почему бы вместо прицепа не дотащить на буксире сломанного товарища? Производители вариаторов несколько противоречивы.

Одни позволяют буксировку в положении «N» с работающим двигателем, другие, наоборот, с заглушенным мотором. Отдельные производители и вовсе запрещают буксировку в любом виде.

Зависит это от типа вариатора. Как узнать какой вариатор стоит и есть ли возможность буксировки авто – все это указывается в мануале.

В случаях, допускаемых производителем, важно придерживаться общепринятых правил буксировки.

Как буксировать машину с вариатором, чтобы не навредить? На этот вопрос бережливых автолюбителей можно дать однозначный ответ – с помощью эвакуатора.

Несмотря на все вышеназванные преимущества и недостатки вариаторов, следует напомнить, что система эта все еще несколько сыровата, но уже по многим позициям не уступает своим собратьям.

Специалисты при этом считают, что будущее – за вариаторами. ВКПП по их мнению скоро заменит механическую, автоматизированную и роботизированную коробки.

jurist-protect.ru

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.

в разрезе

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.

Ремень и валы

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

Схема работы вариатора

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.

Схема тороидного типа

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.

Гидротрансформатор

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)

Цепь вариатора

  • 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

Масляный насос

  • 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.

Гидроблок

  • 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

Фильтр

  • 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

Радиатор

  • 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

Блок управления

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.

ATF жидкость совершенна

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.


avto-blogger.ru

Принцип работы

В отличие от ступенчатой трансмиссии, ограниченной конечным набором шестерней, бесступенчатая более гибко «обрабатывает» крутящий момент. За счёт того, что у коробки передач нет провалов во время смены передаточного числа, достигается отличная плавность хода и чувствительность трансмиссии. На сегодняшний день используемый в машине вариатор, такой, что передаёт на ведущие колёса крутящий момент через ремень клиновидной формы, едва ли, вообще, не является стандартом индустрии по этому показателю. В чём же суть работы коробки передач вариатор: что такое крутящий момент для ведущей оси, определяется ли передаточное число? Так вот, вариатор лишён конструктивно наборов шестерней. Вместо этого в самой распространённой вариации вариатора, простите за невольный каламбур, используются два конусообразных шкива. По мере увеличения числа оборотов трапециевидный ремень перемещается по ним, изменяя угол вращения. При нормальных оборотах двигателя угол одинаковый и момент передаётся без изменений. По мере роста оборотов двигателя ремень со стороны ведущего шкива перемещается к вершине конуса, а ведомого, соответственно, к основанию. Если же говорить о тороидном вариаторе, то в нём используются диски и ролики. Для изменения передаточного числа изменяется радиус роликов, соответственно диски вращаются с переменной скоростью, что и обеспечивает работу коробки передач.

Тороидная вариаторная коробка

Слабым местом вариатора в принципе является то, что он не приспособлен к работе с мощными двигателями. Поэтому коробка передач вариатор — это что-то исключительно для легковых машин, так сказать, гражданских автомобилей; он не используется на грузовиках и спорткарах с большим объёмом двигателя.

Обслуживание и ремонт

Ахиллесовой пятой вариатора являются: для клиноременного — ремень, для тороидного, соответственно, точка контакта диска с роликом. Для того чтобы нивелировать силу воздействия, которая может достигать в пиковые моменты десятка тонн, используются высокопрочные и инновационные материалы. Некоторые производители, например Honda, ремень вариатора делает из металлических пластин, многие используют выдерживающие такие нагрузки сплавы. В любом случае технологии позволили довести надёжность и ресурс работы вариатора до показателей классического автомата. Поэтому ремонт вариатора обычно сводится к его банальному техническому обслуживанию.

Ремень вариаторной коробки

С другой стороны, неправильное использование вариатора вполне может привести к его выходу из строя. Пробуксовки на рыхлой поверхности, проблемы с управляющим блоком на скорости, даже банальный удар колёсами о бордюр при парковке может вывести из строя ремень, а если это произойдёт в неудачный для вас момент, то он может «прихватить» с собой шкивы, нарушить давление масла в системе и спровоцировать на дорогой ремонт. Замена масла в вариаторе требуется через каждые 100000 км (или 60000 — зависит от производителя и его требований). Фильтр можно не менять до самого ремонта, так как он рассчитан на «пожизненную» работу. Но диагностику лучше проводить каждый раз, потому что даже незначительное повреждение может в итоге аукнуться весьма серьёзными последствиями для автовладельца.

Поэтому своевременная замена масла в радиаторе вкупе с его диагностикой и правильным использованием позволит продлить срок его службы во много раз. Внимательно следите за симптомами и при малейшем изменении в работе КПП езжайте в сервис, чтобы исключить серьёзные поломки. При этом помните, что буксировка, в случае авто с вариатором, может быть очень плохой идеей, так как при малейших признаках неисправности одной из деталей управляющий блок переводит ремень и шкивы в аварийное положение, искусственно ограничивая обороты двигателя и скорость. Если вы сэкономите на эвакуаторе, то такое аварийное положение деталей приведёт к повышенному износу шкивов, на которых армированный ремень оставит царапины и сколы.

Вместо послесловия

Вариатор на сегодня не является лидером в отрасли. И механика, и автомат далеко впереди него. Даже робот за счёт массовой экспансии, пожалуй, уже обскакал вариатор. Но это совсем не значит, что он технологически не столь совершенен. Просто у вождения машины на вариаторе есть своя специфика и не каждый водитель готов с этим мириться. При своевременном обслуживании, замене масла в вариаторе и регулярной диагностике коробка передач будет работать долго и безотказно.

carextra.ru

Что такое «автомат» на автомобиле

Автоматическую коробку переключения передач (АКПП) придумали, чтобы облегчить жизнь водителю. В его распоряжении две педали – «газ» и «тормоз», а также рукоятка селектора, переключая которую, владелец авто выбирает режим работы АКПП. Автомат самостоятельно переключает передачи и обеспечивает движение.

Конструкция АКПП

АКПП в обычном исполнении — это гидротрансформатор. Его изобрели в начале прошлого столетия. Современный классический автомат состоит из

  • Гидромуфты. Это агрегат, использующий специальную жидкость для АКПП и отвечающий за передачу и преобразование крутящего момента от силового агрегата к редуктору. Конструктивно размещён на маховике двигателя.
  • Механизма гидравлического управления. Он отвечает за корректную работу планетарного редуктора.
  • Планетарный редуктор (планетарная коробка переключения) – основной агрегат автоматической коробки, отвечающий за переключение передачи и скорость движения транспортного средства.

Что такое вариатор

Вторая по популярности КПП — вариаторная коробка передач. Современное название вариатора — CVT (Continuously Variable Transmission), с английского языка переводится как «трансмиссия с непрерывно изменяющимся крутящим моментом». Придумал принцип бесступенчатой передачи крутящего момента Леонардо да Винчи. Первый простенький вариатор использовали на мельницах, позже использовали в конструкциях станков для обработки металла, дерева.

На автомобили CVT начали устанавливать в середине прошлого века. Додумался до этого Хуберт ван Доорн — инженер родом из Голландии. Первая автомобильная бесступенчатая КПП имела название Variomatic и устанавливалась на авто марки DAF в 50-х годах XIX столетия.

Конструкция механизма

Конструктивно бесступенчатая коробка переключения — это два конуса, которые перемещаются друг относительно друга и направлены навстречу. Они соединены ремнём или цепью. При движении конусов меняется передаточное число. Современные вариаторы сложнее, но принцип действия именно такой.

Что лучше: «автомат» или «вариатор»

Из-за разных конструктивных особенностей поведение автомобиля с автоматом и вариатором отличаются. У авто с CVT нет «провала» по тяге во время разгона. Скорость и мощность нарастает или падает постепенно.

Автомат же на переключение ступеней тратит некоторое время, поэтому есть периоды, когда крутящий момент не передаётся на колёса, поэтому при разгоне авто с автоматической трансмиссией «дёргается». Инженеры постоянно стараются уменьшить время переключения между ступенями. В современных автоматах заметить пропадание тяги практически невозможно. Дёргание проявляется только при агрессивной, скоростной езде.

Немного про экономию и надёжность

Что из них выгоднее и надёжнее? Сравним некоторые основные показатели:

  1. Расход топлива: авто с «автоматом» прожорливей на 10–15%.
  2. Конструкция CVT легче и занимает меньше места в кузове автомобиля. Из-за этого салон такого автомобиля может быть более вместительный и комфортный.
  3. Трансмиссионная жидкость: вариатор требует более частой замены масла, да и стоимость жидкости для CVT выше.
  4. Ремонт: автоматическая коробка в эксплуатации и ремонте дешевле. Конструктивно вариатор намного сложнее, поэтому его ремонт может существенно ударить по карману автовладельца.
  5. Надёжность: вариатор не выдерживает большую нагрузку, он более «нежный». Его ременная передача быстро выйдет из строя при буксировке, движении по бездорожью, спортивной езде. «Автомат» более надёжен при эксплуатации в тяжёлых условиях.

Как выбрать на популярных моделях авто

Несмотря на очевидные преимущества и минусы обоих вариантов, выбирать подходящий необходимо с учётом марки. У каждого авто есть свои болячки и слабые места, поэтому наиболее популярные вопросы выбора я осветил ниже.

Вариатор на Ниссан Кашкай

С 2014 года на эту модель устанавливаются вариаторы от японского производителя Jatco (Джатко). Заявленный гарантийный срок 120 тыс. км. По отзывам владельцев, реальный срок службы от 130 до 200 тыс. км.

Вариатор на Ниссан Кашкай не способен выдержать большие нагрузки. Поэтому на таком авто не следует буксировать, тягать прицеп и тем более ездить по бездорожью. Срок службы вариатора сокращается в 1,5–2 раза. Это обычный городской автомобиль, а не внедорожник.

При эксплуатации Ниссан Кашкай с вариатором не следует забывать про замену трансмиссионной жидкости и фильтрующего элемента внутри каждые 60–70 тыс. км, а наружный картридж следует менять каждые 30–40 тыс.

Наиболее частая поломка ниссановской вариаторной трансмиссии — выход из строя микропереключателя – «концевика» на рукоятке, как результат, невозможно переключиться из положения «Паркинг». Ремонт недорогой, замена проводится быстро.

Вариатор в Subaru XV

Автомобиль Subaru XV доступен в комплектации с вариатором и механикой. Бесступенчатая коробка переключения имеет название Subaru Lineartronic CVT. Инженеры японского концерна давно отказались от установки «автомата» на эту модель из-за дороговизны и громоздкости.

Вариатор Lineartronic позволяет эффективно использовать тяговые возможности силового агрегата, экономить топливо. Он обеспечивает плавность хода и высокий комфорт при езде. Lineartronic отличается высокой чувствительность, весело откликается на изменения положения педали акселератора и обороты двигателя. Ещё одно преимущество — это компактность: в результате в салоне появилось больше места.

Вариатор в Subaru XV — надёжный агрегат, и трудно найти отрицательные отзывы владельцев про его работу. Одна из проблем, на которую следует обратить внимание — это нестабильная работа двигателя при резком торможении. Если автомобиль глохнет при резком нажатии на педаль тормоза, то необходимо как можно быстрее провести замену трансмиссионной жидкости в вариаторе.

При несвоевремнных действиях ремонт коробки обойдётся намного дороже!

По словам производителя, при эксплуатации автомобиля в тяжёлых условиях замену масла в КПП следует проводить каждые 30–40 тыс. км. Условия на наших дорогах можно смело отнести к трудным, поэтому для продления срока службы вариатора и авто в целом следуйте рекомендациям производителя.

Renault Captur: автомат или вариатор, что лучше?

Французский производитель автомобилей для своих поклонников предлагает комплектации с механикой, автоматом и вариатором. АКПП идёт на 2-литровые, вариаторы установлены на Renault Captur 1,6 литра. Полный привод идёт только с механикой или автоматом.

Вариатор выпускает Jatco, для Рено была проведена унификация. Инженеры внедрили персональные настройки в алгоритм работы бесступенчатой коробки.

Автоматическая коробка устанавливается предпоследнего поколения, новая версия агрегата просто не влезет в кузов, да и стоимость АКПП нового поколения высокая. Производитель хочет, чтобы их автомобиль был более доступным в плане цены, поэтому не спешить устанавливать новый автомат.

Если делать выбор: автомат или вариатор, то главными критериями могут служить стоимость обслуживания, экономичность и условия эксплуатации. Для спокойной городской езды подойдёт вариатор, для любителей спортивной езды и бездорожья лучшим решением будет механика или автомат.

Как выбрать коробку передач на Тойота Рав 4

Любители Toyota RAV4, проживающие в мегаполисе, предпочитают автоматические коробки передач. Они надёжнее и дешевле в ремонте, но обладают несколькими недостатками: расход топлива выше на 10–15%, комплектации с АКПП дороже, авто с неё менее динамичные.

Вариатор в Тойота Рав 4 поддерживает оптимальные обороты двигателя, что экономит топливо и позволяет получить стабильную динамику при разгоне. Движение автомобиля плавное и комфортное. Ресурс исправной работы бесступенчатой коробки, как заявляет производитель, до 100 тыс. км. Автомат же прослужит без проблем до 150 тыс. км.

Выбирая между вариатором и автоматом, следует определиться, что главнее для владельца: экономичность или надёжность. Второй по значимости критерий — это стиль езды. Для спокойного передвижения по городу более подходит вариатор.

Полезное видео про типы КПП

или

Подводя итоги

Автоматические коробки, в том числе и вариаторы, намного упрощают жизнь автолюбителя. Управление транспортным средством не вызывает особых затруднений. Автомат и вариатор помогают держать авто под контролем в любых условиях. У каждого варианта есть свои плюсы и минусы.

Сравнительная таблица

Итак, если вы планируете ездить только по городским дорогам, не таскать за автомобилем прицеп, то оптимальным для вас будет автомобиль с вариатором. При правильной эксплуатации, замене жидкости в коробке и фильтра вовремя,= он прослужит долго. Для любителей спортивной езды более подходящие варианты: автомат или механика.

Оставляйте свои впечатления от управления автомобилями с разными типами коробок переключения передач. Это будет полезно другим читателям и поможет им определиться с выбором типа КПП.

carnovato.ru

Как работает вариатор?

Если совсем не разбираться в работе вариатора, то может показаться, что внутри автомобиля сидят человечки и обеспечивают плавную езду машины — примерно как на рисунке

В отличие от традиционных автоматических коробок передач, бесступенчатая ​​коробка передач (что и есть вариатор) не имеет определённого количества передач как такового, что означает, что она не имеет зубчатых шестерён. Наиболее распространённый тип вариатора работает на гениальной системе шкивов, что позволяет наличествовать бесконечным числом передач за счёт изменений толщины между двумя валами: ведущим и ведомым — без каких-либо дискретных шагов. А теперь поподробнее о самом главном: как же работает вариатор — каков общий принцип работы CVT?

В основе работы вариатора лежит принцип рычагов. Давайте постараемся визуализировать работу вариатора (а затем взглянем на картинку ниже). Представьте себе 2 вала, находящиеся рядом друг с другом, на разных концах которых прикреплены по конусообразному наконечнику. Эти валы расположены так, что конусы расположены на одном уровне рядом друг с другом (и каждый из конусов направлен в противоположные стороны). Теперь соединим эти два вала с конусами ремнём или цепью и придумаем такую конструкцию, чтобы мы могли перемещать валы вдоль их оси (перпендикулярно этому ремню), но этот ремень или цепь оставались на одном уровне. Таким образом, мы получим самый настоящий вариатор: представим, что один из этих валов ведущий (приводится в движение двигателем), а другой — ведомый (он раскручивается первым валом). Теперь, так как наконечники у нас конусообразные, мы, смещая один из валов (например, ведомый) немного назад, уменьшим изгиб ремня вокруг него, а сместив ведущий ремень также назад, мы, наоборот, увеличим радиус изгиба уже вокруг конуса ведущего ремня. Таким образом, мы получим такую ситуацию, когда ведущему валу надо сделать всего, к примеру, 2 оборота, чтобы раскрутить ведомый вал на 10 оборотов — получается, что при одном количестве оборотов двигателя, автомобиль будет ехать очень быстро. Если мы сместим теперь оба вала, наоборот, вперёд, то мы аналогично достигнем того, что ведущий вал сделает 10 оборотов, а ведомый — всего 2, что позволит нам забраться в крутую горку, тронуться с места или тянуть за собой тяжёлый груз.

Ниже на картинке визуально представлено то, что описано абзацем выше, за исключением лишь того, что конусы в реальном вариаторе не простые, а имеют по два шкива (на каждом валу по два шкива, которые обращены друг к другу и между которыми проходит ремень):

Видите, как меняется окружность двух концов ремня по мере того, как сужаются и расширяются конусы — именно за счёт этого меняется передаточное число между двигателем и колёсами автомобиля!

Если сравнить вариатор с автоматом — точнее, с планетарной системой автоматической коробки передач, то в последней Вы увидите сложный мир передач, тормозов, муфт, масляных каналов и регулирующих устройств. Для сравнения, вариатор по своему принципу работы является истинным идеалом простоты. Большинство современных вариаторов имеют только три основных компонента:

  • Цепь высокой мощности или резиновый ремень особо состава также высочайшей прочности
  • 2 конусообразных шкива, обращённых друг к другу, на ведущем валу
  • 2 конусообразных шкива, обращённых друг к другу, на ведомом валу

Ну и, конечно же, работу вариатора очень сложно себе представить без отточенной работы бортового компьютера, который обеспечивает изменение положения шкивов в зависимости от нагрузки и скорости автомобиля. Таким образом, вариатор состоит из различных микропроцессоров и датчиков, но три компонента, описанные выше, являются ключевыми элементами, которые составляют «сердце» технологии работы вариатора.

Каждый шкив состоит из двух 20-градусных конусов, обращённых друг к другу. Ремень или цепь входит в паз между двумя конусами. В случае с вариатором клиновидные (в виде трапеции, если смотреть в разрез) ремни являются предпочтительными, если ремень выполнен из резины. Клиновые ремни, собственно, и получили своё название от того, что ремни имеют V-образное сечение, что увеличивает площадь соприкосновения и, соответственно, трение при сцеплении ремня со шкивами.

Когда два конуса шкива находятся далеко друг от друга, ремень движется глубже в образовавшейся канавке, и радиус петли ремня вокруг шкива уменьшается. Когда шкивы сближаются (когда диаметр уменьшается), ремень поднимается в канавке, и радиус петли ремня вокруг шкива, соответственно, становится больше. В вариаторах могут использоваться гидравлическое давление, центробежная сила или натяжение пружины, чтобы создать силу, необходимую для сближения половинок-шкивов.

Шкивы с переменным диаметром должны всегда располагаться парами. Один из шкивов, известный как ведущий шкив, соединён с коленчатым валом двигателя. Ведущий шкив также называют «входным«, потому что в этом случае энергия от двигателя «входит» в коробку передач. Второй шкив называют ведомым шкивом, потому первый шкив поворачивает его.

Расстояние ремня от центра шкивов, где проходит этот ремень, известно как «радиус основного тона«. Когда шкивы далеко друг от друга, радиус основного тона уменьшается. Когда шкивы близко друг к другу, ремень поднимается, и радиус увеличивается. Отношение радиуса основного тона на ведущем шкиве к радиусу на ведомом определяет сложный механизм, управляемый компьютером. Когда один шкив увеличивает свой радиус, другой, напротив, уменьшает свой радиус, и происходит это синхронно, что позволяет удержать ремень натянутым. Поскольку эти два шкива изменяют свои радиусы относительно друг друга, они создают бесконечное число передаточных чисел — от самого низкого к максимально высокому и всему, что находится между ними. Например, когда радиус основного тона мал у ведущего шкива и большой у ведомого шкива, то скорость вращения ведомого шкива уменьшается, что приводит к более низкой передаче. А когда наоборот, то достигается более высокая передача, имеющая свой максимум. Таким образом, в теории, вариатор имеет бесконечное число «передач».

Простота и бесступенчатая природа CVTs делают его идеальным вариантом коробки и чётко даёт ответ на вопрос что лучше: вариатор или автомат. Между тем, вариаторы используются не только в автомобилях, но и для различных машин и устройств. Так, CVT использовались в течение многих лет в электроинструментах и, в частности, сверлильных станках. Они также используются в различных других транспортных средствах, в том числе тракторах, снегоходах и мотороллерах.

Пример использования вариатора в велосипедах
Как устроен клиновидный ремень?

Внедрение новых материалов делает вариаторы еще более надежными и эффективными. Одним из наиболее важных достижений была разработка и создание металлических «клиновидных» ремней для подключения шкивов в качестве замены резиновым ремням и цепям. Эти гибкие ремни состоят из нескольких (обычно от 9 до 15) тонких полос из стали, которые все вместе составляют высокопрочный состав.

Устройство клиновидного ремня

Плюсы клиновидных ремней заключаются в том, что они не скользят и очень прочны, что позволяет вариаторам работать с большими значениями крутящего момента двигателя. Они также тише, чем резиновые ремни.

Цепь и клиновидный ремень вариатора

Как работает тороидальный вариатор?

Хотя система тороидального вариатора кажется значительно более другой, все компоненты аналогичны системе вариатора со шкивами и ремнём и приводят к тем же результатам — бесступенчатой работе коробки передач. И вот как это работает:

  1. Один диск подключается к двигателю. Это эквивалентно ведущему шкиву.
  2. Другой диск соединяется с приводным валом. Это эквивалентно ведомому шкиву.
  3. Колёсики, расположенные между дисками, действуют как ремень, изменяя передаточное число, передаваемое с одного диска на другой.

Колёсики могут вращаться по двум осям. Они вращаются вокруг горизонтальной оси и наклоняются вокруг вертикальной оси, что позволяет им касаться дисков в различных областях.

howcarworks.ru

Коробка вариатор: как правильно ездить

Как ездить на вариаторе

Итак, вариатор CVT является бесступенчатой автоматической трансмиссией, что сильно отличает данный тип коробок передач от аналогов благодаря уникальной конструкции. Переключение передач на авто с вариатором происходит плавно, без толчков, задержек, пробуксовок и т.д.

Машина с такой КПП разгоняется легко, ускорение происходит без малейших рывков, которые в той или иной степени можно ощутить на других типах автоматов, включая даже новейшие преселективные РКПП с двумя сцеплениями. 

Казалось бы, с учетом всех плюсов вариатор можно считать более комфортной заменой для классического автомата, однако это не так. Дело в том, что многие водители отмечают заметно меньший ресурс CVT по сравнению с АКПП, низкую ремонтопригодность вариаторов, высокую стоимость обслуживания и целый ряд ограничений во время эксплуатации. Давайте разбираться.

  • На первый взгляд, эксплуатация вариатора не отличается от АКПП. Доступные режимы одинаковые, P – парковка, D – движение вперед,  N – нейтральная передача, R – задний ход и т.д.

Также может быть реализована функция ручного управления КПП, которая имитирует понижение и повышение передачи самим водителем (аналогично Типтроник на АКПП).  Дополнительно может присутствовать спортрежим, экономичный режим и т.д.

На такой КПП разгоняться нужно плавно, постепенно поднимая обороты двигателя. В противном случае поломки не заставят себя долго ждать. На практике не единичны случаи, когда у любителей светофорных гонок на новых авто вариаторы выходили из строя уже к 50-60 тыс. км. пробега.  

  • Также вариатор нужно в обязательном порядке прогревать в холода. Вариаторы предельно чувствительны к смазке, при этом трансмиссионное масло при понижении температуры хуже распределяется по коробке.

Более того, прогрев вариатора CVT на месте по аналогии с АКПП (включение режимов P-R-N-D с задержкой на несколько секунд) для данного типа трансмиссии не подойдет, так как конструктивно вариатор отличается от гидромеханического автомата.

В случае с CVT  нужно прогреть ДВС и включить режим N на несколько сек., что позволит прогреть гидромуфту. Далее нужно начинать движение, сводя нагрузки на коробку к минимуму первые 3-5 км.

  • Также вариатор «боится» пробуксовок и повышенных нагрузок. Это значит, что любой кроссовер с вариаторной коробкой никак нельзя считать внедорожником, специально подготовленным к условиям бездорожья и рассчитанным на эксплуатацию в тяжелых условиях.

Еще нужно помнить, что легковые авто и паркетники с CVT плохо приспособлены к буксировке прицепов, не рассчитаны на перевозку тяжелых грузов и т.п. По этой причине владельцам бесступенчатой коробки передач нужно избегать излишних нагрузок на КПП.

Простыми словами, использовать автомобиль с CVT для буксировки другого авто настоятельно не рекомендуется. Что касается автоприцепа, важно, чтобы вес не превышал допустимых показателей. Также могут быть и ограничения по скорости и расстоянию в случае использования прицепа.

  • Кстати, если возникает необходимость отбуксировать неисправную машину с вариатором, оптимально воспользоваться услугами эвакуатора. Если же такой возможности нет, тогда нужно придерживаться правил, указанных в мануале касательно буксировки вариатора.

В ряде случаев машину с вариатором, как и с АКПП, буксируют на небольшие расстояния с заведенным двигателем. Если же ДВС не заводится, тогда следует отказаться от попыток отбуксировать машину без вывешивания ведущих колес.

Обслуживание вариатора

Обслуживание вариатора CVT

Если говорить об обслуживании, в вариаторе следует постоянно проверять масло, его уровень и состояние. При этом для бесступенчатой трансмиссии  вопрос масла предельно важен, трансмиссионная жидкость меняется чаще, чем в АКПП, заливать нужно только рекомендуемые по свойствам и допускам продукты. 

Масло для CVT особое, так как должно обеспечивать смазку взаимодействующих поверхностей, при этом предотвращать проскальзывание. Менять масло в коробке вариатор  по мануалу зачастую нужно один раз в 60 тыс. км., однако на практике желательно проводить данную процедуру каждые 30-35 тыс. км пробега, причем замена каждые 30 тыс. считается оптимальной.

Например, выход из строя датчика скорости приводит к тому, что ЭБУ коробкой переводит коробку в аварийный режим. Езда в таком режиме может привести к повреждениям ремня вариатора, проблемам с конусами вариатора и т.д.

Становится понятно, что любые отклонения от нормы и сбои в работе вариатора являются поводом для немедленного прекращения эксплуатации авто и доставки автомобиля на СТО для проведения диагностики CVT.

Подведем итоги

Как видно, коробка вариатор способна обеспечить максимальный комфорт при езде, а также является более экономичной в плане расхода топлива по сравнению с  классическими АКПП. Однако следует учитывать, что данный тип трансмиссии не рассчитан на высокие нагрузки и тяжелые условия. Параллельно не допускаются перегревы трансмиссии.

Также коробку вариатор нужно чаще обслуживать, постоянно проверяя уровень и состояние трансмиссионного масла, прогревать КПП в начале движения, избегая повышения нагрузок. При соблюдении указанных условий ресурс вариатора может оказаться аналогичным тому, который определил сам производитель коробки передач, то есть КПП CVT отработает без поломок весь заявленный срок службы.

krutimotor.ru


Categories: Авто

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.