Фото коробка передач вариатор что это такое

Содержание

Вариаторная коробка передач: что это такое

Трансмиссия в автомобиле обеспечивает возможность изменения крутящего момента и передачу его на ведущие колеса. И одним из основных ее элементов является коробка передач. Причем данный узел, используемый на авто, бывает нескольких типов – механическая, автоматическая, роботизированная, вариаторная. Что касается последней, то появился такой тип КПП не так уж и давно, но при этом активно завоевывает популярность. Далее мы разберемся, что такое вариаторная коробка передач, как она работает, чем хороша и какие у нее минусы.

Вариатор (также известный как Continuously variable transmission или CVT) — далеко не новый тип трансмиссии на автомобилях. Первая такая коробка появилась в 1959 году, но из-за невозможности в то время решить некоторые технические проблемы, распространения данная КПП на автотранспорте не получила, зато она оказалась неплохим вариантом для мототехники, в частности – скутеров. Вторая попытка использовать вариаторную коробку на авто была в 1984 году. И так постепенно данный тип КПП заинтересовал автопроизводителей и все чаще его стали использовать.

Принцип работы вариаторной коробки передач

Главная особенность этой коробки – плавная бесступенчатая смена передаточного числа. То есть, если в других типах повышение или понижение числа выполняется на заданные значения, так называемые ступени, то в вариаторе их нет. Благодаря этому она способна более точно производить передачу усилия от силовой установки к ведущим колесам.

На автомобилях распространение получило два типа вариаторных КПП – клиноременные и тороидные, при этом первые более распространены.

Работа клиноременного вариатора построена на передаче передаточного числа при помощи специального ремня, установленного между двумя шкивами. Первый шкив является ведущим и связан он с силовой установкой, а второй – ведомый, обеспечивающий дальнейшую передачу усилия на колеса.

Схематичное изображение работы вариаторной коробки передач

Изменение числа производится за счет меняющегося диаметра шкивов. Для этого каждый из шкивов сделан разборным и состоит он из двух половин конической формы, которые посажены на вал. Схождение-расхождение этих половин позволяет менять диаметр в точке контакта шкива с ремнем.

Работает все так: при начале движения должно обеспечиваться максимальное тяговое усилие. Для этого половины ведущего шкива разводятся, а поскольку форма их коническая, то в точке контакта диаметр шкива будет минимально возможным. Половины ведомого же наоборот – сведены, что обеспечивает в месте взаимодействия ремня со шкивом максимальный диаметр. В результате для того, чтобы ведомый шкив сделал один оборот, ведущему необходимо их сделать несколько. Но при этом и нагрузка на двигатель минимальна.

Анимация илюстрирующая принцип работы вариаторной коробки передач

По мере набора скорости передаточное число должно меняться в меньшую сторону, что обеспечивает снижение тягового усилия, но повышает скорость вращения на ведомом валу. Для этого половины ведущего шкива начинают сходиться, что приводит к увеличению диаметра в точке контакта, а ведомого – расходиться.

При максимальном диаметре ведущего шкива и минимальном – ведомого, за один оборот первого, второй сделает их несколько, поэтому скорость вращения – максимальная, но и нагрузка на двигатель больше. Таким образом, за счет изменения диаметров достигается бесступенчатая смена передаточного числа.

В тороидном типе вариатора конструкция несколько иная. У него передача усилия выполняется роликами, зажатыми между валами, имеющими тороидную форму и расположенными на одной оси.

Nissan Motors Extroid CVT — Тороидный тип вариатора

Изменение передаточного числа обеспечивается за счет смены положения роликов. Максимальное тяговое усилие обеспечивается в положении роликов, когда они повернуты в сторону ведомого вала. За счет тороидной формы валов, у ведущего в точке контакта с роликом диаметр будет минимальным, а у ведомого – максимальный.

Для уменьшения передаточного числа и увеличения скорости вращения, ролики поворачиваются в сторону ведущего вала, при этом диаметры в точках контакта изменяются.

Устройство вариаторной коробки передач

Поскольку клиноременные вариаторы более распространены, то дальше и будем рассматривать их конструкцию. Такая коробка передач состоит их нескольких основных составных частей. И первая из них – сцепление, без которого не обойтись, поскольку оно обеспечивает возможность отключения силовой установки от трансмиссии.

Наибольшее распространение на вариаторных коробках получило гидротрансформаторное сцепление, которое также используется и на автоматических и роботизированных коробках. Но некоторые автопроизводители используют и другие типы сцепления — центробежное, электромагнитное или многодисковое «мокрое».

Вариаторная коробка в разрезе.

Основной составляющей КПП является сам вариатор, и главным элементом в нем считается ремень, поскольку именно он обеспечивает передачу. Хотя и ремнем его можно назвать лишь условно. А все потом, что состоит он из металлических лент, соединенных между собой особыми фасонными частями, имеющими форму бабочки и придающих ремню клиновидную форму. Рабочей частью у него являются боковые поверхности, которые контактируют с поверхностями половин шкивов и обеспечивают передачу вращения за счет сил трения.

Читайте также: Чем отличается вариатор от автоматической коробки и что лучше.

Некоторые производители вместо ремня используют цепь, при этом сама коробка с таким элементом привода называется клиноцепной. Особенностью цепи является то, что она состоит из большого количества звеньев, что обеспечивает малый радиус изгиба. Рабочая поверхность у нее – торцевая.

Поскольку все элементы вариатора работают под значительными нагрузками, то изготавливаются они из высокопрочной стали, что позволяет значительно повысить ресурс коробки.

В разных конструкциях вариаторов перемещение половин шкивов по валам обеспечивается за счет усилий, которые создаются пружинами, жидкостью или за счет центробежной силы.

Еще один вариатор в разрезе (реальное фото).

Одной из основных проблем вариатора – отсутствие реверсного вращения ведомого вала. Поэтому, чтобы решить ее и обеспечить автомобилю возможность движения задним ходом, в конструкцию коробки включена планетарная передача, позволяющая менять направление вращения. Но при этом наличие такого механизма значительно усложняет конструкцию коробки, но и без него не обойтись.

Последней составной частью вариатора является механизм управления. На данном типе коробки передач используется электронное управление, которое полностью контролирует работу вариатора, обеспечивает синхронное изменение диаметров на шкивах, включает и отключает сцепление и планетарный редуктор.

Управление же коробкой осуществляется селектором, которым задаются режимы работы, аналогичные автоматической коробке. То есть, водитель задает режим, а электронный механизм управления выполняется его на вариаторе.

Читайте также: Что такое коробка DSG , как она устроена и как работает.

Видео о вариаторной коробке переключения передач


Источник: avtonov.com

Коробка передач CVT — что это такое? Автомобильная коробка передач — вариатор

Просто иметь автомобиль недостаточно, важно еще и разбираться, что в нем и как работает. Естественно, никто не требует от обычного водителя досконального знания принципов действия двигателя внутреннего сгорания, но хотя бы простые вещи понимать нужно, чтобы при необходимости самостоятельно починить машину. К сожалению, поломки бывают. И сейчас речь пойдет об одном важном элементе. Коробка передач CVT — что это такое? Именно на данную тему мы и поговорим далее.

Трансмиссия

Именно с этих основ и стоит начать. В первую очередь вам надо понять, что представляет собой это устройство в целом. А уж потом думать на тему о том, как устроена коробка передач CVT, что это такое и т. д.

Итак, трансмиссия – обязательный элемент автомобиля. Дело в том, что без неё вся работа сложного механизма внутреннего сгорания пойдет насмарку. Функционирование трансмиссии заключается в том, чтобы передавать крутящий момент с двигателя на колёса. Собственно, это и приводит автомобиль в движение. Так что, как видите, важность её довольно сложно переоценить.

Кроме того, есть и другие функции, например, изменение тягового усилия, скорости, а также общего направления движения. Состоит трансмиссия из целой плеяды различных деталей. В данном случае нас интересует лишь коробка передач. Но о ней речь пойдет немного ниже.

Кроме того, вам также необходимо знать, что в автомобилях обычно используется электромеханическая, а иногда и просто механическая трансмиссия. По крайней мере, такова ситуация на сегодняшний день.

Коробка передач – что это такое

Что вам нужно понять, так это то, что подобная система характерна только для машин с ДВС. В других случаях, например, для электромобилей, никаких рычагов не будет. Просто потому, что нет такой необходимости.

Работа коробки передач как таковой заключается в следующем: двигатель, который используется в автомобилях, имеет очень широкий диапазон крутящего момента. Колеса же, в свою очередь, не могут вращаться с той же скоростью. Использование трансмиссии позволяет нивелировать разницу в оборотах. КП же помогает водителю контролировать скорость вращения, разгоняясь и замедляясь в нужный момент.

Из того, что еще нужно сказать: на сегодняшний день применяются механические коробки передач, управляемые вручную, автоматические и вариаторы. Именно на них остановимся подробнее.

Механическая коробка передач

Особо задерживаться на этом не надо, но некоторые вещи все-таки стоит прояснить. Например, принцип работы. Итак, заключается он в сложном механизме валов и шестерней. Именно ими и управляет водитель, сдвигая рычаг передачи, просто подстраивая механизм под нужный ему режим работы. Все комбинации механизма отличаются друг от друга передаточным числом, от чего и будет зависеть та скорость, которую набирает вся машина в целом.

В общем, практически на всех автомобилях, которые можно увидеть в городе, если и установлена механическая, а не автоматическая коробка передач CVT, то только трехходовая. Это означает, что режимов работы будет пять или шесть. То есть четыре, а возможно, и пять скоростей для езды вперед, а также задняя скорость, чтобы изменить направление движения. Именно таким образом и создается 5-ступенчатая коробка передач.

Иногда попадаются экземпляры с четырехходовой коробкой, и это означает наличие шестой, а то и седьмой передачи.

Это можно назвать определенным излишеством для городской машины. Если говорить о более сложных конструкциях, то в легковых транспортных средствах они вообще не используются.

Автоматическая КПП

Технически любая коробка передач, которая способна работать самостоятельно, без участия водителя, то есть достигая нужной скорости, просто меняя комбинации валов, считается автоматической. Но на деле же так обычно называют только планетарные гидромеханические системы. Они наиболее распространены, и речь практически всегда идет о них. Потому рассматривать другие варианты не нужно.

Разве что стоит упомянуть про электропневматические и электромеханические устройства. Дело в том, что работает все на электронике, то есть определенный алгоритм действий «вшит» в саму КП.

Тем не менее водитель не полностью исключен из процесса – это необходимо для обеспечения безопасности. Так, человек за рулем может выбрать режим работы своего автомобиля. Собственно, именно от этого аспекта зависит, как быстро переключаются передачи и каков предел повышения скорости.

Для регулирования таких деталей чаще всего используют обычный рычаг. Правда, его назначение со временем поменялось, но многим водителям так просто привычнее. Однако есть и такие модели машин, где используются кнопки. На современных же авто вообще можно встретить полноценную цифровую клавиатуру, которая, собственно, и управляет системой.

Передача, трансмиссия – это все, конечно, очень важная информация. Но теперь нужно подойти к основной теме разговора. То есть к вариативной коробке передач. Собственно, на этом и будет сконцентрировано все внимание.

CVT, или Continuously Variable Transmission, – именно так расшифровывается данная аббревиатура. Особенность такой коробки передач в том, что она способна плавно изменять диапазон оборотов. Таким образом можно избежать резких рывков, которые характерны для механической, и даже мягких постукиваний – для АКПП.

Преимуществ у подобной системы достаточно много. Но нужно отметить главное из них – возможность использовать крутящие обороты двигателя с максимально возможным коэффициентом полезного действия. Все происходит благодаря слаженной работе элементов двигателя. Кроме того, экономия топлива при использовании подобного устройства довольно высока, да и ездить таким образом – одно удовольствие.

Сегодня их используют исключительно для легковых машин. Дело в том, что технически они довольно сложны, потому производить их достаточно большими и мощными для тех же тракторов или танков – занятие трудновыполнимое. К тому же основная их цель – облегчить существование простым людям, а они, как известно, ездят в основном на седанах и хетчбэках.

Устройство и работа вариатора

Коробка передач CVT – что это такое? Чтобы понять, нужно сперва разобраться в её устройстве. В целом это достаточно сложный механизм, о чем было упомянуто раньше. Но общую структуру объяснить можно.

Итак, главенствующее место занимает прибор, который обеспечивает одновременно передачу оборотов с двигателя и разъединение его с коробкой. Используется для работы на нейтральном положении. Сам вариатор как таковой применяется для езды на любых скоростях. Отдельным механизмом управляется задний ход – дело в том, что CVT попросту не способна сама обеспечить движение в эту сторону. Потому приходится заимствовать наработки у автоматических коробок передач.

Устройства, которые используются, могут быть разными. Речь сейчас идет о первом в списке, то есть о передаче крутящего момента. Например, самым распространенным является гидротрансформатор. Далее, существует еще центробежное и электромагнитное сцепление, а вдобавок – многодисковое «мокрое».

Варианты вариатора

Такая тавтология вполне уместна. Дело в том, что для создания самого механизма CVT могут использоваться немного отличающиеся друг от друга детали, которые и влияют на работу.

Например, самые дешевые и достаточно распространенные – это клиноременные вариаторы. Здесь используется обыкновенная ременная передача, образованная с помощью двух конических дисков. Движение последних влияет на общий диаметр и управляется с помощью гидравлического механизма.

Ремни из резины давно канули в Лету, в основном из-за своей недолговечности. С рабочим ресурсом всего в пятьдесят тысяч километров и довольно плохой гибкостью, ничего удивительного в этом нет. Их заменили металлизированными ремнями из нескольких полосок стали. Все проблемы прошлых вариантов были решены.

Существует и еще один возможный метод работы – металлическая цепь. Гибкость здесь превосходит всяческие ожидания. Для передачи импульса используют все те же высококлассные и очень прочные стальные конусы. Все это нужно для увеличения срока службы. Так как это достаточно современная разработка, нет ничего удивительного, что именно она вытесняет все аналоги с рынка. КПД тут наибольший, а потери, неизбежные при передаче крутящего момента, сведены к минимуму.

CVT (коробка передач). Минусы

Как и любое другое устройство, это не застраховано от недостатков. Они просто компенсируют ту пользу, что приносить задействование подобного механизма.

Во-первых, пересев на машину с подобной КП вместо обычной, вы будете довольно долго ощущать некий дискомфорт. Дело в том, что обороты могут колебаться в широком диапазоне. Особенно часто это происходит, когда автомобиль ускоряется. Но такой минус компенсируется тем, что сама работа более гладкая. Как уже было сказано раньше, отсутствуют рывки и прочие «радости жизни» на плохих дорогах.

Также можно привести и практический пример одного из известных автомобильных производителей. Например, коробка передач CVT Nissan. Одна из моделей, «Альтима» 2013 года выпуска, оснащена как раз такой системой. Так вот, водители жалуются на довольно ощутимый недостаток чувствительности. Правда, не все это замечают, что стоит отдельно отметить. Также глава компании уточнил, что подобные устройства являются хорошей альтернативой автоматике, да еще и вдобавок с низким потреблением топлива и минимизированным уровнем выбросов.

Стоит учитывать и тот факт, что далеко не каждая CVT в состоянии справиться с буксированием. К тому же общая ненадежность старых моделей сильно подмочила репутацию системы в целом. Но на сегодняшний день такие проблемы в большинстве своем решены. По крайней мере, в плане долговечности.

Приобретение

Еще один интересный вопрос – это цена коробки передач. Дело здесь в том, что вариатор нужно приобретать целиком – сразу вместе с трансмиссией. Иначе никакого толка от такой покупки просто не будет. А вот тут и возникают те самые трудности, ведь цена вопроса очень и очень высока. Трансмиссия – важная деталь автомобиля, и поэтому нельзя экономить на ней.

Только сама покупка может вылиться в сумму более 200 тысяч рублей. Частенько даже намного больше. И это без учета установки, прохождения техосмотра и т. д.

Тем не менее найти подобные детали вполне можно. Для этого есть два основных пути. Первый – это обратиться в сервисный центр или филиал производителя в вашем городе (там могут посоветовать место для покупки деталей для их автомобиля), супермаркет запчастей или же попробовать все делать самостоятельно. То есть покупать с рук. Правда, в последнем случае никто не может гарантировать вам безопасность ваших вложений.

Что касается установки, намного лучше, если производиться она будет специалистами. Не имея достаточного опыта в обращении с подобными механизмами, легко напортачить. А учитывая потраченную сумму, это не совсем разумно.

Ремонт АКПП

Следующий важный пункт плана – это научиться ухаживать за собственной «ласточкой». На самом деле называть вариатор автоматической коробкой не совсем корректно, ведь передач как таковых там попросту нет. Но в целом это не так уж и важно.

Самая уязвимая часть конструкции – ремень. Собственно, чаще всего ремонт АКПП заключается именно в его замене. Проблема тут в том, что популярная сегодня стальная цепь вполне в состоянии повредить даже конусы-держатели, несмотря на их прочность. А вот это уже может привести к очень серьезным последствиям.

Также нужно следить за датчиком скорости. Предустановленный не особенно надежный, часто может сбоить. Например, при разрыве ремня он попросту замирает, хотя и переводит трансмиссию в аварийный режим. Последний, впрочем, далеко не всесилен, и все равно может не уберечь от последствий. Кстати, замена масла в таких коробках производится только на специализированных СТО. А квалифицированных механиков, знающих толк в обслуживании бесступенчатого вариатора, в России очень мало. Поэтому даже такая простая процедура, как замена масла, становится весьма проблемной для автовладельца.

Заключение

Собственно, вот и все, что вам нужно знать о вариаторе. Так что теперь не придется задаваться таким непростым вопросом: «Коробка передач CVT – что это такое?» Отметим, что это устройство капризное. Именно таким словом можно его охарактеризовать. Неустойчивость на неровных дорогах, особенно на неасфальтированных, некоторые проблемы с гарантией и общей надежностью — все это не внушает особого доверия. Поэтому вряд ли оно справится с конкуренцией на российском рынке.

Тем не менее коробка передача CVT (вариатор) вполне пригодна для использования. В чем-то она даже превосходит свои аналоги. Пусть пока эту коробку переключения передач и не довели до абсолютного совершенства, все равно она достойна внимания.

Итак, мы выяснили устройство такой трансмиссии, как бесступенчатый вариатор.

Источник: fb.ru

Что такое коробка вариатор: конструктивные особенности, преимущества и недостатки

Коробка вариатор – это бесступенчатая трансмиссия, которая способна плавно изменять передаточное число. В отличие от ступенчатых КПП (механическая коробка, гидромеханическая АКПП или роботизированная трансмиссия), вариатор не имеет так называемых фиксированных передач.

Под фиксированными передачами (ступенями) следует понимать входящие в зацепление друг с другом шестерни. Далее мы рассмотрим устройство вариатора и принцип работы трансмиссии данного типа, а также какие преимущества и недостатки имеет вариаторная коробка передач.

Читайте в этой статье

Коробка передач вариатор: что это такое и как работает

Итак, вариатор или вариаторная коробка передач обычно сокращенно обозначается как CVT (от англ. Continuously Variable Transmission), что означает трансмиссию, которая постоянно изменяется.

Вариатор по сравнению с аналогами имеет ряд преимуществ. Прежде всего, данный тип КПП дешевле в производстве, чем АКПП. Еще вариатор позволяет наиболее эффективно использовать мощность и крутящий момент ДВС.

Также отсутствие момента переключения передач означает, что разрыва потока мощности не происходит. В результате удается добиться высоких показателей топливной экономичности и разгонной динамики, а также обеспечить максимум комфорта при езде на автомобиле с вариатором СVT.

Первым вариатором данного типа стал Variomatic, который устанавливался на автомобили в самом конце 50-х, позже появилась версия Transmatic, которая попала на конвейер в 1984 году.

Сегодня клиноременный вариатор активно используют различные мировые автопроизводители (например, Toyota Multidrive, Multitronic Audi, Xtronic Nissan и т.д.). Что касается менее распространенного тороидного вариатора, одним из наиболее известных является вариаторная коробка Extroid Nissan.

Общая конструкция вариатора предполагает наличие следующих базовых элементов:

  • Устройство для передачи крутящего момента от ДВС на трансмиссию, а также позволяющее отсоединить КПП от силовой установки (аналогично нейтральной передаче);
  • Вариаторная коробка передач, а также механизм задней передачи.
  • Система управления вариатором (ЭБУ и набор датчиков);

Существует несколько видов так называемого сцепления АКПП:

  • центробежное автоматическое сцепление;
  • электромагнитное сцепление;
  • многодисковое сцепление;
  • гидротрансформатор;

Если говорить непосредственно об устройстве самой коробки CVT, тогда следует начать с клиноременных вариаторов. Такой вариатор имеет одну или две ременные передачи. Ременная передача предполагает пару шкивов, которые соединены между собой при помощи клиновидного ремня.

Шкив, в свою очередь, состоит из двух конических дисков, которые имеют возможность сдвигаться и раздвигаться. Благодаря этому можно менять диаметр шкива.

Чтобы сблизить конусы, может быть использовано гидравлическое давление, конусы также сближаются при помощи центробежной силы или под воздействием усилия пружин. Сами конические диски находятся под углом наклона в 20 градусов, что позволяет ремню перемещаться о поверхности с минимальным сопротивлением.

Далее в устройстве вариаторных коробок начали применять гибкий металлический ремень, изготовленный из нескольких стальных полос. Передача крутящего момента производится посредством трения боковой поверхностью ремня и шкивами.

Стальной ремень вариатора оказался более прочным, гибким, отличается увеличенным сроком службы, КПП создает меньше шума во время работы. Благодаря такому ремню вариаторы стали массовыми.

Также некоторые производители вместо ремня используют металлическую цепь вариатора в устройстве коробки данного типа (клиноцепной вариатор). Цепь позволяет добиться еще большей гибкости и эффективности по сравнению с клиноременными вариаторами. Клиноцепной вариатор имеет самый высокий КПД, так как потери минимальны.

Дело в том, что крутящий момент передается торцевой поверхностью цепи. Другими словами, цепь более «плотно» контактирует с коническими дисками. Чтобы избежать ускоренного износа в местах контакта, конические диски выполнены из прочной стали.

Работает коробка вариатор под управлением электронной системы. Электроника отвечает за синхронное изменение диаметра шкивов вариатора в точном соответствии с режимом работы ДВС. Также система управляет сцеплением и планетарным редуктором задней передачи.

Что касается включения режимов, управление вариатором осуществляется при помощи рычага (селектора), который находится в салоне автомобиля. Сами режимы аналогичны режимам АКПП (P-R-N-D-L, спортрежим, зимний, экономичный и т.д.), так как производители стремятся максимально облегчить и упростить взаимодействие с КПП для водителя.

Появления такой функции на вариаторе не продиктовано какой-либо необходимостью, напрямую связанной с эксплуатацией и улучшением характеристик. Дело в том, что для многих водителей проблемой являются одинаковые обороты двигателя при разгоне, а также отсутствие ощущения смены передачи (ступени). Ручной режим позволяет добиться явного переключения «вверх» или «вниз» по аналогии с механикой или АКПП.

Принцип работы клиноременного вариатора и тороидного CVT

В основе работы клиноцепных и клиноременных вариаторов лежит синхронное изменение диаметров шкивов в зависимости от того, в каком режиме работает двигатель в определенный момент.

Возможность изменить диаметр шкива реализована посредством использования привода. Когда автомобиль с вариатором разгоняется, ведущий шкив вариатора имеет самый малый диаметр, конические диски находятся в полностью разжатом состоянии.

В свою очередь, ведомый диск имеет самый большой диаметр, то есть конические диски полностью сжаты. Как только обороты двигателя начинают увеличиваться, диаметр ведущего шкива также становится больше, при этом происходит уменьшение диаметра ведомого шкива.

Так достигается и поддерживается оптимальный режим работы, при этом сохраняется динамика одновременно с экономией топлива. Еще добавим, как уже было сказано выше, кроме клиноременных существуют и тороидные вариаторы. Так вот, по конструкции тороидный вариатор имеет два соосных вала. Эти валы имеют сферическую поверхность.

Между валами с тороидной (сферической) поверхностью находятся специальные ролики. Чтобы изменить передаточное число, в вариаторе данного типа меняется положение роликов. При этом передача крутящего момента осуществляется посредством силы трения, возникающей между поверхностями роликов и валов.

Плюсы и минусы вариатора

Разобравшись с тем, что значит коробка вариатор в машине и как устроен агрегат, можно рассмотреть основные плюсы и минусы автоматической КПП данного типа.

Прежде всего, среди основных плюсов выделяют высокие показатели КПД трансмиссии, а также топливную экономичность и комфорт при езде, так как водитель не ощущает момента переключения передач.

Если же коробку нагружать, срок службы трансмиссии резко сокращается. Также коробка вариатор чувствительна к качеству и уровню масла. Необходимо менять масло в вариаторе каждые 30-40 тыс. км., при этом использовать только оригинальные трансмиссионные жидкости, рекомендуемые самим производителем авто или коробки.

Еще вариаторная КПП боится резких стартов, высоких оборотов ДВС, езды по бездорожью, буксировки прицепа или других авто, длительных пробуксовок в снегу или на льду (особенно если версия коробки с гидротрансформатором).

Напоследок отметим, что с учетом перечисленного выше ряда особенностей вариаторы обычно устанавливаются на легковые авто и кроссоверы. На практике, данная трансмиссия оптимально подходит для моделей, которые эксплуатируются в черте города или используются для езды по трассе без особых нагрузок на ДВС и КПП.

Эксплуатация коробки вариатор CVT: особенности езды на машине с вариатором, обслуживание вариаторной коробки. Полезные советы и рекомендации.

Как устроен вариатор, чем данный тип коробки отличается от механической КПП, АКПП или роботизированной трансмиссии. Преимущества и недостатки вариатора.

Как эксплуатировать автомобиль с коробкой вариатор, особенности. Буксировка машины с вариатором CVT, общие правила, советы и рекомендации.

Чем отличается «классическая» АКПП с гидротрансформатором от роботизированной коробки передач с одним сцеплением и преселективных роботов типа DSG.

Вариатор CVT: принцип работы и типы вариаторов, плюсы и минусы вариаторных КПП. Коробка CVT Х Tronic Renault-Nissan, особенности вариатора данного типа.

Чем отличается коробка вариатор от коробки автомат или коробки робот: основные отличия CVT от АКПП, а также роботизированных трансмиссий типа AMT или DSG.

Источник: krutimotor.ru

Коробка автомат вариатор, фото и видео обзор

Наверное, все пользователи нашего ресурса знают, что такое автоматическая и механическая трансмиссии. Однако, далеко не каждому известно, что представляет собой вариаторная АКПП, каково ее устройство и принцип работы, а также преимущества и недостатки. Мы попробуем разобраться в вопросе: что такое коробка автомат вариатор (АКПП CVT).

Основная информация о АКПП вариатор

Данная АКПП представляет собой передаточное устройство между ДВС и колесами авто. По сути – коробка автомат вариатор CVT, это бесступенчатый агрегат, в котором может быть множество передач. Ключевым отличием этой трансмиссии от других типов АКПП является то, что вариаторы передач, как их еще именуют на зарубежных ресурсах и в технической документации аббревиатурой «CVT», позволяют плавно менять передачи при вращении ведомого и ведущего валов. Коробка передач CVT была изобретена более 50 лет назад, примерно в то же время она стала устанавливаться на первые авто, однако по факту активное внедрение этих агрегатов в автомобилестроение произошло не так давно.

Коробка вариатор CVT, как вы уже поняли отличается от обычной АКПП возможностью начать движение на авто и в целом ездить более плавно. Увеличение скорости осуществляется без провалов и рывков, а из подкапотного пространства можно только слышать еле заметный шум. Автомобиль, оборудованный АКПП CVT, может ускориться гораздо быстрее авто с «автоматом», даже если последняя более мощная, поскольку коробка автомат вариатор не тратит время на переключение передач. К слову, американские аналитики автомобильного рынка уже доказали на практике, что машины с вариаторными АКПП гораздо быстрее набирают мощность.

На фото вы можете ознакомиться с основными элементами визуально

Коробка автомат вариатор и его устройство

Теперь разберем устройство агрегата. Вариаторные коробки передач состоят из следующих элементов:

  • Механизм передачи крутящего момента от двигателя к колесам, который также обеспечивает отсоединение коробки передач от ДВС при включении нейтральной скорости.
  • Сама коробка передач вариатор.
  • Реверсивная передача (задний ход).
  • Устройство управления агрегатом.

Коробка автомат вариатор в зависимости от производителя транспортного средства по устройству может отличаться. Тем более что в настоящее время коробки передач модернизируются постоянно.

Для обеспечения крутящего момента и активации нейтральной скорости в вариаторах может использовать один из механизмов:
Устройство с центральным автоматическим подключением (вариаторы «Трансматик»).
Механизм с электромагнитным подключением и электронным управления (модели «Хайпер»).
Гидротрансформатор (модели КПП автомат «Автотроник», «Хтроник», «Экотроник» и т. д.).

На сегодняшний день сцепление мотора с гидротрансформатором считается одним из наиболее востребованных и распространенных. Это связано с тем, что на практике такие агрегаты доказали высокий ресурс службы – именно практичность гидротрансформаторов позволяет обеспечить наиболее долгий срок эксплуатации агрегата в целом.

Когда КПП CVT только стали появляться, они оборудовались резиновым ремешком. Но такие ремни вариатора были негибкие, соответственно, имели небольшой диапазон регулировки. Да и ресурс их работы составлял не более 50 тыс. км. Но сегодня большинство CVT передач оборудуются металлической цепью. Как показали испытания, использование цепей в КПП CVT действительно оправдано – они более прочны, имеют высокий срок службы и при эксплуатации практически не издают шума.

Принцип работы вариатора

Устройство и принцип работы АКПП CVT не позволяет обеспечить реверсивное движение, то есть задний ход. Чтобы это было возможным, коробки передач оснащаются дополнительными механизмами, в частности планетарными редукторами. Сама же коробка передач CVT управляется рычагом.

Что касается принципа работы вариатора, то он заключается в согласованном изменении диаметров ведущего и ведомого валов. В зависимости от режима работы двигателя, диаметры шкивов могут изменяться с помощью привода. К примеру, когда машина трогается с места, диаметр ведущего вала маленький, а ведомого – большой. При увеличении оборотов двигателя размер ведущего вала начинает увеличиваться, а ведомого – уменьшаться. Таким образом вариатор, уменьшает и передаточное число. В том случае, если автомобиль продолжает разгоняться, КПП CVT будет работать на наиболее оптимальных оборотах, в результате чего достигается необходимая мощность, а также обеспечивается лучшая динамика транспортного средства в целом.

Правила эксплуатации КПП автомат CVT

Этот пункт является особо важным, ведь при несоблюдении правил эксплуатации срок службы агрегата может быть значительно снижен. Итак, что нужно учесть при использовании автомобиля в котором установлена коробка передач вариатор:
Время от времени проверяйте уровень трансмиссионной жидкости в КПП. Коробка автомат вариатор любит хорошее масло, поэтому не забывайте менять его в срок, поскольку эксплуатация коробки передач на некачественном масле только навредит агрегату.

В условиях зимних морозов КПП CVT нельзя сильно нагружать в самом начале езды. Перед тем, как тронуться с места, машину нужно хоть немного прогреть. Поскольку вариаторы – это те же «автоматы», они очень чувствительны к таким нюансам. То же самое касается буксировки транспортного средства, а также его эксплуатации по бездорожью – от этого лучше воздержаться.

При возникновении каких-либо неполадок следует осуществлять диагностику всех разъемов КПП, а проводку желательно прозвонить на предмет обрывов и замыканий.
Следите за функционированием всех датчиков – их состояние мониторит бортовой компьютер, а результаты высвечиваются на приборной панели.

Также мы рекомендуем не заниматься ремонтом вариаторных КПП в домашних условиях. Для этого необходим не только специальный инструментарий и оборудование, но и определенные знания и опыт, которых, как правило, нет у рядового автомобилиста.

АКПП вариатор или бесступенчатая трансмиссия, внутреннее устройство, видео:

Коробка автомат вариатор, преимущества и недостатки

Теперь что касается преимуществ и недостатков. Как и любой другой агрегат, коробка автомат вариатор имеет свои плюсы и минусы.

Итак, достоинства АКПП CVT:

Плавная езда на всех передачах, отсутствие рывков и толчков при увеличении или снижении мощности, чтоб обеспечивается бесступенчатым ускорением.

Коробка автомат вариатор более экономична в результате чего автомобили с АКПП CVT потребляют меньше топлива, чем их «собратья», оборудованные «автоматами».

Маленький вес агрегата по сравнению с обычным «автоматом».

Еще одним плюсом является то, что машина с вариатором не будет сбрасывать скорость даже при езде в гору. Это достигается в результате реакции всех устройств АКПП CVT на изменяющиеся условия езды.

По сравнению с другими типами КПП, вариаторы могут похвастаться тем, что они имеют более высокий уровень безопасности при езде по скользкому дорожному покрытию.

Как показали результаты многочисленных тестов, машины с вариаторами обладают лучшими динамическими свойствами, нежели традиционные «автоматы». Все потому, что при движении практически не происходит потери мощности. При езде на высокой скорости в машине с вариатором вы будете чувствовать себя более уверенно.

В авто с вариаторами работа мотора в целом улучшена, что способствует ограничению выброса в окружающую среду выхлопных газов. Еще один плюс в пользу экологии.

Транспортные средства с АКПП CVT имеют более высокий ресурс работы мотора. При постоянном и качественном обслуживании вы забудете про то, чтобы лазить под капот.

Коробка автомат вариатор, недостатки:

Несмотря на то, что по своей конструкции АКПП CVT не особо сложные, они требуют регулярного и качественного технического обслуживания. Здесь же нужно учесть, что обслуживание АКПП CVT по факту может значительно выйти за рамки простой диагностики. Соответственно, ремонт вариаторных КПП обойдется значительно дороже ремонта других типов коробок передач.

При регулярной езде по сельской местности и бездорожью ресурс работы КПП будет снижаться. И это несмотря на то, что коробка вариатор ставтся на кроссоверы и внедорожники.

Если вы столкнулись с поломкой КПП, а ваш автомобиль еще на гарантии, то это еще не значит, что дилер возьмется за его ремонт. Как показывает практика и отзывы автомобилистов, в большинстве случаев дилер решает произвести замену вариатора, чем заняться его ремонтом. Соответственно, обычно это занимает очень много времени, сил, а иногда и финансовых затрат (если машина не на гарантии).

Недешевая рабочая жидкость. Масло для вариаторной коробки передач качественного производства будет стоить недешево, а вот использование дешевой жидкости, не соответствующей требованиям, и вовсе может «убить» коробку. Поэтому, если вы решили купить коробку вариатор (т.е. авто с АКПП CVT), то будьте готовы к финансовым затратам.

Коробка автомат вариатор не должна использоваться в условиях высоких нагрузок. То есть на машине с вариатором лучше не брать никого на буксир, да и в целом такое КПП лучше не грузить. Имеются в виду прицепы с большими грузами и т.д. Разумеется, если вы съездите «на дачу за картошкой» то ничего страшного с авто не произойдет. На практике ремонт вариаторов часто осуществляется в результате несоблюдения этих требований.

Забудьте о буксировке на АКПП CVT. Не других автомобилей, а именно вашего авто. Если вы поломались на дороге, то единственным выходом будет вызов эвакуатора. Вариаторные КПП не предназначены для буксировки.

Очень часто автовладельцы с вариаторными КПП сталкиваются с проблемой перегрева коробки передач. В таких случаях выход один – заглушить авто и подождать, пока коробка автомат вариатор не остынет.

Источник: cartore.ru

Коробка передач вариатор — что это такое

Среди разнообразия коробок переключения передач, особой популярностью пользуются вариаторы. Встает закономерный вопрос: коробка передач вариатор — что это такое?

Сегодня все больше автомобилей комплектуются вариаторной коробкой передач, и в этой статье мы подробно рассмотрим данный тип трансмиссии.

Выбирая коробку передач, многие автолюбители задаются вопросами, какой принцип работы у той или иной коробки переключения передач.

Тип «механика» известен уже давно, автомат также воспринимают как должное.

Оснащение новых моделей автомобилей сравнительно новым видом трансмиссии — вариатором, стало для автолюбителей непознанным явлением. Есть ли схожесть вариатора с автоматической КПП? Как вариатор устроен?

Коробка вариатор — что это такое

То, что КПП автомобилей непрерывно усовершенствуются, можно заметить по постоянно обновляющихся версиях дорогостоящих авто, многие из которых оснащены вариатором.

Коробка вариатор — что это такое? Вариатор (вариаторная коробка переключения передач, CVT) — такой вид трансмиссии, которая представлена бесступенчатым механизмом.

Переключение передач вручную при этом не требуется. Также этот механизм обеспечивает плавное изменение передаточного числа.

Вариаторная коробка не имеет ограничений в количестве передач, и не имеет зубчатых шестерен, как автоматическая.

Это обеспечивает незаметное переключение передач без толчков при ускорении.

Принцип работы вариаторной коробки передач

Суть работы вариатора такова: имеются два конусных шкива (ведущий и ведомый), они находятся друг напротив друга и соединяются между собой металлическом ремнем или цепью.

Шкивы имеют не цельную конструкцию. Они состоят из движимых частей.

В момент, когда ведущий шкив раздвинут по максимуму, ремень ходит по наименьшему диаметру (т.е. низкая передача, соответствующая первой передаче).

Когда шкив сдвинут, то ремень может ходить по большему диаметру, чем обеспечивается высокая передача (равносильна пятой или более высокой передаче).

Таким образом, при изменении толщины ведущего и ведомого валов, не возникает ощущение переключения передачи из-за непрерывной смены крутящего момента.

Различают несколько типов вариаторов:

  • клиноременный (используется перемещаемый ремень для достижения нужной передачи);
  • клиноцепной (крутящий момент передается торцом цепи при ее точечном соприкосновении с коническими дисками);
  • тороидный (крутящий момент передается трением рабочих поверхностей роликов и колес).

Коробка передач вариатор устроена так:

  1. Механизм, обеспечивающий моментальную передачу крутящего момента, а также разъединения двигателя с трансмиссией («нейтралка»).

Есть варианты использования таких механизмов для коробок передач:

  • автоматическое сцепление центробежное;
  • сцепление электромагнитное (электронное управление);
  • многодисковое сцепление мокрое (электронное управление);
  • гидротрансформатор.

Большинство производителей используют последний тип механизма для своих вариаторных коробок передач.

  1. Вариатор.
  2. Механизм, который позволяет двигаться автомобилю назад (задний ход).
  3. Внешняя система управления.

Это общее строение вариаторной коробки передач характерно для всех производителей, отличия могут быть лишь в дизайне и названиях.

К примеру, бренд Mercedes-Benz производит для своего модельного ряда КПП Autotronic, а Toyota – Multidrive.

Коробка вариатор и автомат: в чем разница

Такие коробки переключения передач, как вариатор и автомат, нашли своих поклонников.

Есть среди них те, что очень довольны своим выбором и те, что ожидали большего результата.

Вариатор

К положительным качествам коробки относится то, что при ее работе мощность двигателя эффективно используется за счет согласования нагрузки на авто с оборотами коленвала, другими словами — двигатель не перегружается из-за своевременной реакции компьютера. Так достигается экономичность потребления топлива.

Главным недостатком выделяют сложность в сервисном обслуживании (из-за сложности конструкции многие автосервисы не берутся за ремонт таких коробок) и использование лишь на легковых автомобилях в силу их ограниченной мощности. После каждых 120-150 тыс. км требуется замена металлического ремня на шкивах.

Автомат

Автоматика (Automatic Transmission) также самостоятельно может переключать передачи в зависимости от нагрузки на двигатель.

Так как все происходит «на автомате», то водитель имеет возможность не обращать внимания на передачи и наслаждаться ездой. Обычно имеет около восьми передач.

Недостатком является также сложность в сервисе. В случае выхода из строя такой коробки, ремонтные работы займут достаточно длительное время и будут дорогостоящими.

Еще один минус автоматики — низкий КПД, из-за чего возрастает количество расходуемого топлива.

Итак, коробка вариатор и автомат: в чем разница? Можно выделить некоторые пункты, которые обозначают данные различия:

  • КПД и количество расходуемого топлива;
  • динамика разгона.

К особенностям обслуживания еще можно добавить и то, что вариатор требует своего особого масла (специальной жидкости), которое не является универсальным, а выбирается в зависимости от используемого механизма внутри коробки.

Хотя из плюсов отмечают его нечастую замену, в автоматической коробке масло меняют чаще.

Что лучше: вариатор или автоматическая коробка передач

Выбирая оптимальный вариант КПП, обращают внимание как на комфорт при использовании, так и на ее обслуживание.

Вариатор имеет плавный разгон без каких либо провалов, то, что автомобиль набирает скорость, можно услышать лишь по слегка нарастающему звуку двигателя.

Ведь вариатор набирает обороты гораздо быстрее и не создает неприятных «рваных» ощущений. Также такая коробка передач не подведет тех пользователей авто, что имеют малый опыт вождения.

Но, рассмотрев выше минусы такой коробки, к ним можно добавить еще и то, что трансмиссия слишком зависима от состояния многих систем автомобиля – датчик коленвала, скорости, давления, ABS.

При выходе из строя хотя бы одной системы, вариаторная КПП может работать некорректно и доставить автовладельцу массу проблем.

Более привычной и надежной КПП владельцы автомобилей считают автомат, прощая такой коробке некоторый дискомфорт по сравнению с вариатором.

Автомат используется гораздо чаще, и им, зачастую, оснащают более габаритные автомобили, чем легковые.

Также автоматическая коробка передач может использоваться для буксировки других авто, вариатору такой вариант не подходит.

Для ценителей резкой и агрессивной езды автомат подойдет больше, чем вариатор, так как есть возможность пробуксовки и быстрого старта (из-за изменения количества оборотов).

Делая выводы о том, что лучше – вариатор или автоматическая коробка передач, следует учитывать личные предпочтения и предыдущий опыт вождения.

К примеру, автовладелец, который приобрел авто с автоматом, но до этого использовал механику, будет вполне им доволен.

Однако, после использования вариатора, автомат может запросто не прийтись по вкусу водителю.

Источник: avtohomenew.ru

Ответы на все вопросы о вариаторной КПП

Вариаторная коробка передач – это специальная механическая конструкция , предназначенная для передачи усилия двигателя бесступенчатым способом к колесам. В определенном значении ее можно назвать АКПП работающим по абсолютно иной схеме.

Что это такое?

Многие автолюбители, приобретая новый авто, просто не знают, что такое вариатор на машине и вообще, где он находится. Поясняем — вариатор это КПП, которая отличается отсутствием ступеней. Подобный принцип действия вариатора дает возможность ему использовать мощность двигателя предельно действенно. Равным образом увеличивается динамика авто и уменьшается расход горючего, а также продлевается срок его службы.

Какой принцип ее работы?

Принцип работы вариатора был изобретен Леонардо да Винчи еще в пятнадцатом столетии. Первый автомобиль с такой КПП был выпущен в пятидесятые года двадцатого столетия. Устанавливалась она тогда на автомобили очень редко и срок её службы был небольшой. Широко начала применяться только в наши дни, когда инженеры довели ее устройство практически до совершенства.

Конструктив

Вариаторная КПП состоит из следующих узлов и механизмов:

  • вариаторная передача;
  • узел, задачей которого является разъединения двигателя с вариатором, для нейтральной передачи;
  • система управления;
  • механизм заднего хода.

Схема вариатороной КПП автомобиля: привод насоса, гидротрансформатор, дифференциал, ремень, ведомый диск, вторичный вал, передача заднего хода, ведущий диск и первичный вал.

Теперь расскажем подробней об устройстве вариатора. Коробка вариатор установленная на машине может быть, клиноременного или тороидного типа.

Бесступенчатый клиноременный вариатор

Клиноременный, как видим на фото, располагает парой шкивов, находящимися на двух осях. Соединяются они с помощью специального клиновидного ремня. На них находятся конусные диски, повернутые друг к другу собственными вершинами.

Схема клиноременной вариаторной коробки

Если будет изменено расстояние меж дисками, то соответственно и диаметр шкива будет меняться. В случае полного соединения дисков, он максимален, в обратном случае он будет минимален. Вот и получается, что в случае равномерного изменения расстояния меж дисками ремень станет передавать на ведомый шкив различное передаточное число.

Схема и принцип работы тороида

В случае с тороидным КПП цепь или ремень полностью отсутствуют. В нем находится 2 вала, как показано на фото, которые расположены на двух параллельных осях и располагают круглой поверхностью. Между валами зажаты специальные ролики, которые и осуществляют передачу вращающего момента. Передаточное число меняется благодаря одновременной смене положений этих роликов. Сразу заметим, что коробка такого типа применяется намного реже, нежели клиноременная. В первую очередь, это связано с намного более сложным процессом её производства.

Срок службы

Как правило, практически для всех коробок с вариатором ресурс установленный производителем, не больше 200 000 километров пробега, но с каждой новой моделью он увеличивается. Привести в негодность вариаторную коробку, как и двигатель, можно и намного раньше, например, пробуксовывая в грязи, постоянно переключать селектор из положения D в положение R и обратно. Сначала могут в устройстве не выдержать подобного ленты, которые начинают вытягиваться, а зазоры меж пластинами существенно увеличиваются. Поскольку усилие сжатия конусов достаточно большое, то и неестественно повернутую пластину они смогут выдавить очень легко. В результате ремень начинает разрушаться засоряя при этом гидроблок.

Основные рекомендации для нормальной работы коробки

  • Постоянно следите за уровнем масла в КПП и вовремя меняйте его. Этим вы продлите срок её службы.
  • В зимнее время старайтесь сильно не перегружать трансмиссию в начале движения, а также в случае буксировки и плохой дороги. Этим вы можете существенно снизить срок её службы.
  • Постоянно проводите проверку разъемов и проводки на обрывы, наблюдайте за функционированием всех приборов.
  • Если во время движения происходят какие-то неполадки, значит нужно сразу остановить автомобиль и осмотреть все основные узлы автомобиля: мотор, свечи, систему питания. Незамедлительно необходимо провести диагностику всех устройств для определения неисправностей. Не стоит заниматься ремонтом КПП самому. Такое недопустимо, для этого обратитесь к профессионалам.

Видео «Работа вариаторной трансмиссии»

Видео, в котором наглядно продемонстрировано как работает вариатор автомобиля.

Из нашей статьи вы узнали как устроен вариатор на автомобиле. У вас, наверное, остались вопросы и вы их можете задать внизу в комментариях.

Источник: avtozam.com

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

  • Определение
  • Принцип работы
  • Устройство вариатора
  • Пару слов — про масло и фильтра
  • Плюсы и минусы
  • ВИДЕО ВЕРСИЯ
  • ГОЛОСОВАНИЕ

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

Источник: avto-blogger.ru

Что стоит выбрать — «автомат» или вариатор

Чему отдать предпочтение — вариатору или «автомату»

Как всем известно, механическая коробка передач рассчитана на четыре или пять переключений скоростей, «автомат» — на 8, а вариатор, в свою очередь, работает, используя любое количество скоростей. «Механика» — это давно пройденный этап, так что же всё-таки выбрать, вариатор или «автомат»? Опираясь на знания и квалификацию специалистов, стоит обсудить то, что такое вариатор и в чём его превосходство над остальными аналогами коробок передач. Он имеет механизм, отвечающий за соединение двигателя с колёсами, также у него может быть иной привод в виде винта и гусеницы. Проще всего будет представить себе вариатор в виде бесступенчатой автоматической коробки передач. Одно из отличий АКПП от вариатора — это то, что второй имеет меньший вес, простую конструкцию и считается более надёжным, нежели АКПП. А сходство в том, что не нужно переключать скорости вручную, как в случае с МКПП.

Чтобы разобраться в вопросе: что лучше, вариатор или «автомат» — крайне необходимо выделить положительные и негативные стороны обоих коробок передач.

Плюсы автоматической коробки передач

  1. Весьма лёгкое управление автомобилем. Вам не приходится задумываться о том, где находится какая скорость и когда её переключать.
  2. Практически невозможно спалить сцепление, как часто бывает на «механике».
  3. Переключение скоростей, которое благоприятно влияет на двигатель, щадя его, вследствие чего уменьшается его износ.
  4. Многоступенчатый агрегат имеет свойство расходовать меньше топлива, нежели механическая коробка.

Минусы автоматической коробки передач

  1. Не имеет той динамики, которую имеет вариаторная или же механическая трансмиссия.
  2. Четыре ступени передач расходуют гораздо больше топлива, чем автоматические или механические трансмиссии.
  3. При поломке починка вам влетит в копеечку.
  4. Приходится часто менять масло.
  5. При сильных заморозках масло имеет свойство густеть.

Как устроена автоматическая коробка передач

Классическая АКПП содержит в себе два основных компонента. Первым компонентом является гидротрансформатор, заменяющий маховик. А роль второго компонента выполняет планетарная коробка передач. Сама же механическая начинка АКПП с годами изменилась, но незначительно, возросло количество передач с 4 до 8. А что касается системы управления, так она значительно изменилась. Когда на первых автомобилях с коробкой передач «автомат» приходилось двигать небольшой переключатель вверх и вниз, то спустя незначительное время трансмиссии стали сами выполнять эту работу вместо водителя. Следующим шагом в эволюции системы управления АКПП стало то, что для быстрой езды можно выбрать режим «спорт», а для спокойной — «комфорт».

Итак, вариатор является одним из видов АКПП, только, в отличие от своего аналога, не имеет скоростей, также стоит заметить, что автомобиль с ним начинает своё движение плавней оппонента и разгоняется гораздо быстрее. Приступим к положительным и отрицательным качествам вариатора, чтобы разобраться в том, что надёжнее — вариатор или «автомат».

Плюсы вариатора

  1. Очень быстрый разгон в отличие от остальных коробок передач.
  2. Незначительный расход топлива.
  3. Не рвёт двигатель — увеличенный ресурс.
  4. Простое управление автомобилем, особенно для новичков.

Минусы вариатора

  1. Сложный и дорогостоящий ремонт. В случае чего будет трудно найти мастерскую, в которой возьмутся за починку вариатора.
  2. Каждые 100 тыс. км необходимо заменять ремень между шкивами, что тоже трудно и недёшево.
  3. При поломке сложной электроники снова платить из своего кошелька большие суммы за ремонт.
  4. Масло требуется специальное, его очень трудно найти и стоит оно, как ни странно, всё так же дорого.

Как устроена бесступенчатая трансмиссия

Первая бесступенчатая трансмиссия была разработана голландскими инженерами, последняя же была усовершенствована до того, что принцип её работы элементарен. Так как передачи переключаются самостоятельно плавно, это отличает его от других коробок. А сроки службы узлов увеличены благодаря тому, что отсутствуют рывки во время переключений трансмиссии.

Хочется выделить одно отличие вариатора от «автомата»: принцип его работы, если сравнивать с АКПП, можно назвать самым совершенным типом трансмиссии. Это объясняется и подтверждается некоторыми фактами: ускоренная, но плавная езда, сравнительно небольшой расход топлива, быстрый разгон.

В интересующем многих вопросе об отличиях вариатора от «автомата» необходимо знать, что вариатор, в отличие от АКПП, начинает двигаться ровнее. Когда едешь с вариатором, то можно ощутить себя гонщиком, который любит мощные двигатели. При наборе скорости нет никаких рывков или провалов, водитель от езды получает только удовольствие, наслаждаясь слышимым звуком нарастания скорости. Благодаря тому, что, используя вариатор, не нужно тратить своё драгоценное время на переключение передач, соответственно, скорость автомобиль набирает стремительнее своих собратьев с «механикой» и «автоматом». Специалистами доказано, что если устроить спор, кто же всё-таки быстрее набирает скорость, вариатор или «автомат», то выиграет, конечно, первый.

Кому можно порекомендовать приобрести вариатор, а кому нет

Если вы любитель экстремального вида езды, любите обгонять на дорогах, рисковать, красиво входить в поворот или просто постоянно куда-то торопитесь, то вариатор для вас не самый лучший вариант. Автомобиль лучше беречь, поэтому для тех, кто предпочитает спортивный стиль езды, лучше пользоваться «автоматом» или «механикой». А если же вы любите плавную езду, щадящую автомобиль, экономию топлива, а также комфорт в управлении, то, покупая вариатор, вы непременно останетесь довольны.

Сделайте правильный выбор

Как самостоятельно определить различия между вариатором и «автоматом»

После того как вы уже ознакомились с вышеперечисленными плюсами и минусами АКПП и вариатора, остаётся только научиться отличать их визуально. Итак, приступим к рассмотрению вопроса: как отличить вариатор от «автомата».

  • Нужно внимательно рассмотреть все обозначения как на самом автомобиле, так и на его двигателе. Кроме того, в сопроводительных документах также должно обозначаться: АКПП это или вариатор. Первый обычно пишут буквами A и AT, второй — CVT.
  • Следующим шагом будет сбор информации об автомобиле. Это нужно для того, чтобы знать, какой тип трансмиссии мог быть установлен на ту или иную марку автомобиля.
  • Прокатитесь на выбранной вами машине, чтобы прочувствовать переключение передач. Если это «автомат», вы сразу почувствуете толчки, после которых резко изменяется количество оборотов, также вы можете это ощутить на слух.
  • Так как современный вариатор при езде практически не отличается от «автомата», различия можно проверить на большой скорости. С использованием вариатора, после резкого нажатия на педаль газа автомобиль как бы «зависает» и разгоняется без всяких толчков.
  • Во время пробной поездки поднимитесь в горку, остановитесь посередине подъёма и отпустите педаль тормоза. «Автомат» не покатится обратно, а вариатор начнёт движение в обратную сторону. Но нужно учесть одно: если в машине есть функция «остановка при откате», в этом случае и вариатор не покатится обратно.
  • Стоит заметить, что лучше не пробовать отличить вариатор от «автомата» по обозначениям режима их работы, так как они могут быть одинаковыми.
  • Если после всего вышесказанного у вас ещё остались сомнения по поводу типа трансмиссии, то выяснить этот вопрос можно с сотрудниками обслуживающей вас компании.

Итоговое заключение

После всей проанализированной информации логичным будет сделать вывод, что всё-таки лучше, вариатор или «автомат». Если говорить о технических способностях, то вариатор обгоняет коробку-автомат. Доказать это может маленький расход топлива, плавность переключения передач, отсутствие рывков, и при этом здесь отличная динамика разгона. Но давайте смотреть правде в глаза, как бы вариатор ни был хорош, его ремонт будет стоить огромных денег и не факт, что любой автосервис возьмётся его чинить, так как специалистов можно буквально пересчитать на пальцах.

В этой ситуации выигрывает «автомат», специалисты по ремонту коробки-автомата есть в каждом автосервисе, сам ремонт будет стоить гораздо дешевле и пройдёт быстрее. Скажем так: если вы покупаете машину, находящуюся на гарантии, можете спокойно брать вариатор вместо «автомата», в случае чего гарантия всё исправит и покроет растраты. Но в случае если машина покупается после окончания гарантийного срока, тут лучше остановиться на «автомате», так как его починка не займёт много времени и не потребует больших расходов.

Источник: 365cars.ru

Вариатор: что это, как работает и чем хорош вариатор?

  • Легковые автомобили
  • Легковые такси
  • Маршрутные автобусы
  • Автобусы Автобусы > 16 мест
  • Грузовые авто Грузовые авто > 16 тонн
  • Тракторы и стоит. техника
  • Мотоциклы
  • Троллейбусы
  • Трамваи
  • Сначала выберите марку

2 клика и вы узнаете самый выгодный тариф!

Вариатор сегодня заслужил довольно много симпатий. и вместе с ними разочарований владельцев, которых, впрочем, не так много. Но факт остаётся неизменным: несмотря на то, что вариатор был придуман очень давно, на сегодняшний день эта система является ещё достаточно «сырой» и не до конца доработанной даже самыми ведущими автопроизводителями.

В этой статье мы рассмотрим, что такое вариатор, как работает вариатор в типичном среднеразмерном автомобиле, чем он лучше АКПП и механической коробки — всё это мы узнаем, ответив на несколько вопросов на нашем пути:

  • Чем вариатор лучше по сравнению со старой-доброй планетарной автоматической коробкой передач?
  • Из каких частей состоит вариатор и как эти части работают?
  • Какие недостатки имеет CVT по сравнению с обычными АКПП?
  • Какое впечатление производит вариатор на водителя при управлении машины с ним?
  • Какие марки и модели включают CVT?
  • Есть ли другие варианты использования CVT, кроме автомобилей?

Во-первых, давайте рассмотрим, чем отличается вариатор от автомата и сравним его с традиционной автоматической коробкой передач.

Так выглядит вариатор «вживую»
Хронология инноваций в вариаторе
  • 1490 — да Винчи показал общественности свои эскизы бесступенчатой ​​трансмиссии (к автомобилям она, разумеется, не имела в то время никакого отношения).
  • 1886 — подан первый патент на тороидальную CVT.
  • 1935 — Dodge получает патент США на тороидальный вариатор.
  • 1939 — впервые введена полностью автоматическая коробка передач на основе планетарной системы передач.
  • 1958 — Daf (Нидерланды) также начинает оснащать свои автомобили вариатором.
  • 1989 — Subaru Justy GL — первое американское производство автомобилей на вариаторах.
  • 2002 — Saturn дебютирует с коробкой-вариатором.
  • 2002 — Российские Лады (2112) получили возможность оснащаться вариатором вместо механической КПП.
  • 2014 — Всё большее число новых автомобилей иностранных марок оснащаются вариаторами, и доля рынка автомобилей на CVT приближается к доле таковых на автомате.
Основы работы АКПП для понимания работы вариатора

Если Вы читали о структуре и функции автоматов, то Вы знаете, что работа такой трансмиссии являет собой изменение отношения передач между двигателем и колёсами автомобиля в автоматическом режиме. Другими словами, совсем без коробки передач автомобили будут иметь только одну передачу — оборудование, которое позволило бы автомобилю поехать на нужной скорости, и скорость эта зависела бы только от оборотов двигателя. Представьте себя на минуту за рулём автомобиля, который оборудован только первой передачей или машины только с третьей передачей. Первый автомобиль будет достаточно быстро ускоряться с места и сможет подняться на крутой холм, но его максимальная скорость будет ограничена до нескольких десятков километров в час. Второй автомобиль, с другой стороны, сможет ехать во многих случаях и более 100 км/ч по шоссе, но практически не сможет стартовать с места, особенно, в крутые холмы.

Таким образом, трансмиссия использует ряд передач — от низкого к высокой, чтобы сделать более эффективным использование крутящего момента двигателя на фоне изменения дорожных и скоростных условий машины. А шестерни в коробке передач могут заменяться вручную или автоматически.

В традиционной автоматической коробке передач шестерни — это буквально шестерни — взаимосвязанные, зубчатые колёса, которые помогают передавать и изменять вращательное движение и крутящий момент от двигателя к колёсам машины. Сочетание планетарных передач создаёт более различные передаточные числа, и передача может производить, как правило, до чётырех передач переднего хода в старых коробках и до 8 передач в новых коробках, а также одну передачу заднего хода. Когда циклы переключения передач сменяют друг друга, водитель может почувствовать толчки каждый раз, особенно, при быстром ускорении.

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.

Чем хорош вариатор? Все его плюсы и минусы

Вариаторы становятся все более популярными в автомобилях, и не зря. Они могут похвастаться целым рядом преимуществ, которые делают их привлекательными как для водителей, так и для экологов. В таблице ниже приведены некоторые из ключевых особенностей и плюсов вариаторов.

Источник: howcarworks.ru

Вариатор (обиходное название – вариаторная коробка передач) является бесступенчатой коробкой передач, т.е. обеспечивает в заданном диапазоне плавное изменение передаточного числа. Вариаторная коробка передач имеет общепризнанное название (аббревиатуру) CVT – Continuously Variable Transmission (в переводе – постоянно изменяющаяся трансмиссия).

Основное преимущество вариатора по сравнению с другими коробками передач заключается в эффективном использовании мощности двигателя за счет оптимального согласования нагрузки на автомобиль с оборотами коленчатого вала, тем самым достигается высокая топливная экономичность. непрерывное изменение крутящего момента, отсутствие рывков обеспечивают высокий уровень комфорта при передвижении на автомобиле с вариатором.

Ввиду ограничений по мощности вариаторы на сегодняшний день применяются только на легковых автомобилях, правда диапазон их использования вследствие технического прогресса постоянно расширяется. Другой минус вариаторной коробки передач заключается в достаточно высокой технической и технологической сложности конструкции.

Из всего многообразия различных видов вариаторов на автомобилях нашли применение только два — клиноременный и тороидный вариаторы. Наибольшее распространение получил клиноременный вариатор. Первый клиноременный вариатор Variomatic был установлен на легковой автомобиль DAF в 1959 году. Его приемник вариатор Transmatic с 1984 года устанавливался на автомобили Fiat и Ford. В настоящее время клиноременный вариатор используется многими автопроизводителями. Ряд конструкций вариаторов имеют собственные названия:

  • Autotronic от Mercedes-Benz;
  • Ecotronic, Durashift CVT от Ford;
  • Lineartronic от Subaru;
  • Multidrive от Toyota;
  • Multimatic от Honda;
  • Multitronic от Audi;
  • Xtronic, Hyper от Nissan.

Вариаторы CVT также устанавливаются на некоторые модели автомобилей Chrysler (Dodge, Jeep), Fiat, Mini, Mitsubishi, Opel, Peugeot и др. Самым известным тороидным вариатором является вариатор Extroid, устанавливаемый на автомобили фирмы Nissan.

Устройство и работа вариатора

Вариаторная коробка передач имеет следующее общее устройство:

  • механизм, обеспечивающий передачу крутящего момента и разъединение коробки передач от двигателя (нейтральное положение коробки передач);
  • собственно вариатор (вариаторная передача);
  • механизм, обеспечивающий движение задним ходом;
  • система управления.

Для передачи крутящего момента и разъединения вариатора от двигателя использоваться следующие механизмы:

  • центробежное автоматическое сцепление (вариатор Transmatic);
  • электромагнитное сцепление с электронным управлением (вариатор Hyper );
  • многодисковое мокрое сцепление с электронным управлением (вариаторы Multitronic, Multimatic);
  • гидротрансформатор (вариаторы Autotronic, Ecotronic, Extroid, Lineartronic, Multidrive, Xtronic).

Самое популярное соединение двигателя и вариатора с помощью гидротрансформатора, который обеспечивает высокую плавность передачи крутящего момента и, соответственно, долговечность коробки передач.

Клиноременный вариатор состоит из одной, реже двух ременных передач. Передача включает два шкива, соединенные клиновидным ремнем. Шкив образуют два конических диска, которые могут сдвигаться или раздвигаться, обеспечивая тем самым изменение диаметра шкива. Для сближения конусов используется гидравлическое давление, центробежная сила, усилие пружин. Конические диски имеют угол наклона 20°, при котором обеспечивается перемещение ремня по поверхности шкива с наименьшим сопротивлением.

Первые клиноременные вариаторы имели резиновый ремень, который отличала низкая долговечность (50000км), недостаточная гибкость (минимальный радиус изгиба 90мм) и связанный с ней узкий диапазон регулирования. Большинство современных вариаторных коробок передач используют гибкий металлический ремень, который изготавливают из нескольких (10-12) полос стали и связанных с ней фасонных частей в виде бабочки. Передача вращения осуществляется за счет сил трения между шкивами и боковой поверхностью ремня. Ремни данной конструкции имеют высокую прочность, долговечность, гибкость (минимальный радиус изгиба 30мм), низкий уровень шума. Именно металлический клиновидный ремень открыл дорогу для широкого применения вариаторов на автомобилях. Ремень изготавливается из металлических пластин конической формы.

На вариаторах Multitronic, Lineartronic вместо ремня применена металлическая цепь. Такие коробки передач имеют название клиноцепной вариатор. Металлическая цепь состоит из пластин соединенных осями. Такая конструкция цепи обеспечивает лучшую гибкость (радиус изгиба 25мм). В отличие от клиноременного вариатора крутящий момент передается торцевой поверхностью цепи при ее точечном контакте с коническими дисками. В местах контакта возникают высокие напряжения, которые компенсируются за счет изготовления конических дисков из высокопрочной (подшипниковой) стали. Клиноцепной вариатор имеет наименьшие потери при передаче крутящего момента и наивысший коэффициент полезного действия.

В силу особенностей конструкции вариаторная передача не может обеспечить реверсивного движения. Для осуществления движения задним ходом в коробке передач применяются дополнительные механизмы. В качестве такого механизма обычно используется планетарный редуктор, устройство и принцип работы которого подобен автоматической коробке передач.

В вариаторной коробке передач применяется, как правило, электронная система управления, которая осуществляет синхронное изменение диаметра шкивов вариатора в соответствии с режимами работы двигателя, управление сцеплением и обеспечивает работу планетарного редуктора.

Непосредственное управление вариатором производится с помощью рычага селектора. Режимы управления аналогичны режимам автоматической коробки передач. В вариаторной коробке передач может быть реализована функция выбора фиксированных передаточных отношений (аналогичная функции Tiptronic). Данная функция решает в основном психологическую проблему, связанную с использованием вариатора на автомобиле, а именно — негативное восприятие водителем постоянной частоты вращения двигателя при разгоне. В ряде конструкций вариаторов функция имеет свое название: Sportronic у Mitsubishi, Autostick у Chrysler.

Принцип работы клиноременного вариатора заключается в согласованном изменении диаметров шкивов в зависимости от режимов работы двигателя. Диаметр шкива изменяется с помощью специального привода. В начале движения автомобиля ведущий шкив вариатора имеет наименьший диаметр (конические диски максимально разжаты). Ведомый диск при этом имеет максимальный диаметр (конические диски максимально сжаты). При увеличении числа оборотов двигателя диаметр ведущего шкива увеличивается, а ведомого – уменьшается, соответственно и уменьшается передаточное число. При дальнейшем разгоне вариатор поддерживает оптимальные обороты двигателя, при которых реализуется максимальная мощность и обеспечивается наилучшая динамика автомобиля.

Особенности конструкции тороидного вариатора

Тороидный вариатор включает два соосных вала со сферической (тороидной) поверхностью, между которыми зажаты ролики. Изменение передаточного числа в тороидном вариаторе производится за счет изменения положения роликов, а передача крутящего момента за счет сил трения между рабочими поверхностями колес и роликов.

Источник: systemsauto.ru

Коробка передач cvt — что это такое? автомобильная коробка передач — вариатор

Просто иметь автомобиль недостаточно, важно еще и разбираться, что в нем и как работает. Естественно, никто не требует от обычного водителя досконального знания принципов действия двигателя внутреннего сгорания, но хотя бы простые вещи понимать нужно, чтобы при необходимости самостоятельно починить машину. К сожалению, поломки бывают. И сейчас речь пойдет об одном важном элементе. Коробка передач CVT — что это такое? Именно на данную тему мы и поговорим далее.

Трансмиссия

Именно с этих основ и стоит начать. В первую очередь вам надо понять, что представляет собой это устройство в целом. А уж потом думать на тему о том, как устроена коробка передач CVT, что это такое и т. д.

Итак, трансмиссия — обязательный элемент автомобиля. Дело в том, что без неё вся работа сложного механизма внутреннего сгорания пойдет насмарку. Функционирование трансмиссии заключается в том, чтобы передавать крутящий момент с двигателя на колёса. Собственно, это и приводит автомобиль в движение. Так что, как видите, важность её довольно сложно переоценить.

Кроме того, есть и другие функции, например, изменение тягового усилия, скорости, а также общего направления движения. Состоит трансмиссия из целой плеяды различных деталей. В данном случае нас интересует лишь коробка передач. Но о ней речь пойдет немного ниже.

Кроме того, вам также необходимо знать, что в автомобилях обычно используется электромеханическая, а иногда и просто механическая трансмиссия. По крайней мере, такова ситуация на сегодняшний день.

Коробка передач — что это такое

Что вам нужно понять, так это то, что подобная система характерна только для машин с ДВС. В других случаях, например, для электромобилей, никаких рычагов не будет. Просто потому, что нет такой необходимости.

Работа коробки передач как таковой заключается в следующем: двигатель, который используется в автомобилях, имеет очень широкий диапазон крутящего момента. Колеса же, в свою очередь, не могут вращаться с той же скоростью. Использование трансмиссии позволяет нивелировать разницу в оборотах. КП же помогает водителю контролировать скорость вращения, разгоняясь и замедляясь в нужный момент.

Из того, что еще нужно сказать: на сегодняшний день применяются механические коробки передач, управляемые вручную, автоматические и вариаторы. Именно на них остановимся подробнее.

Механическая коробка передач

Особо задерживаться на этом не надо, но некоторые вещи все-таки стоит прояснить. Например, принцип работы. Итак, заключается он в сложном механизме валов и шестерней. Именно ими и управляет водитель, сдвигая рычаг передачи, просто подстраивая механизм под нужный ему режим работы. Все комбинации механизма отличаются друг от друга передаточным числом, от чего и будет зависеть та скорость, которую набирает вся машина в целом.

В общем, практически на всех автомобилях, которые можно увидеть в городе, если и установлена механическая, а не автоматическая коробка передач CVT, то только трехходовая. Это означает, что режимов работы будет пять или шесть. То есть четыре, а возможно, и пять скоростей для езды вперед, а также задняя скорость, чтобы изменить направление движения. Именно таким образом и создается 5-ступенчатая коробка передач.

Иногда попадаются экземпляры с четырехходовой коробкой, и это означает наличие шестой, а то и седьмой передачи.

Это можно назвать определенным излишеством для городской машины. Если говорить о более сложных конструкциях, то в легковых транспортных средствах они вообще не используются.

Автоматическая КПП

Технически любая коробка передач, которая способна работать самостоятельно, без участия водителя, то есть достигая нужной скорости, просто меняя комбинации валов, считается автоматической. Но на деле же так обычно называют только планетарные гидромеханические системы. Они наиболее распространены, и речь практически всегда идет о них. Потому рассматривать другие варианты не нужно.

Разве что стоит упомянуть про электропневматические и электромеханические устройства. Дело в том, что работает все на электронике, то есть определенный алгоритм действий «вшит» в саму КП.

Тем не менее водитель не полностью исключен из процесса — это необходимо для обеспечения безопасности. Так, человек за рулем может выбрать режим работы своего автомобиля. Собственно, именно от этого аспекта зависит, как быстро переключаются передачи и каков предел повышения скорости.

Для регулирования таких деталей чаще всего используют обычный рычаг. Правда, его назначение со временем поменялось, но многим водителям так просто привычнее. Однако есть и такие модели машин, где используются кнопки. На современных же авто вообще можно встретить полноценную цифровую клавиатуру, которая, собственно, и управляет системой.

Передача, трансмиссия — это все, конечно, очень важная информация. Но теперь нужно подойти к основной теме разговора. То есть к вариативной коробке передач. Собственно, на этом и будет сконцентрировано все внимание.

CVT, или Continuously Variable Transmission, — именно так расшифровывается данная аббревиатура. Особенность такой коробки передач в том, что она способна плавно изменять диапазон оборотов. Таким образом можно избежать резких рывков, которые характерны для механической, и даже мягких постукиваний — для АКПП.

Преимуществ у подобной системы достаточно много. Но нужно отметить главное из них — возможность использовать крутящие обороты двигателя с максимально возможным коэффициентом полезного действия. Все происходит благодаря слаженной работе элементов двигателя. Кроме того, экономия топлива при использовании подобного устройства довольно высока, да и ездить таким образом — одно удовольствие.

Сегодня их используют исключительно для легковых машин. Дело в том, что технически они довольно сложны, потому производить их достаточно большими и мощными для тех же тракторов или танков — занятие трудновыполнимое. К тому же основная их цель — облегчить существование простым людям, а они, как известно, ездят в основном на седанах и хетчбэках.

Устройство и работа вариатора

Коробка передач CVT — что это такое? Чтобы понять, нужно сперва разобраться в её устройстве. В целом это достаточно сложный механизм, о чем было упомянуто раньше. Но общую структуру объяснить можно.

Итак, главенствующее место занимает прибор, который обеспечивает одновременно передачу оборотов с двигателя и разъединение его с коробкой. Используется для работы на нейтральном положении. Сам вариатор как таковой применяется для езды на любых скоростях. Отдельным механизмом управляется задний ход — дело в том, что CVT попросту не способна сама обеспечить движение в эту сторону. Потому приходится заимствовать наработки у автоматических коробок передач.

Устройства, которые используются, могут быть разными. Речь сейчас идет о первом в списке, то есть о передаче крутящего момента. Например, самым распространенным является гидротрансформатор. Далее, существует еще центробежное и электромагнитное сцепление, а вдобавок — многодисковое «мокрое».

Варианты вариатора

Такая тавтология вполне уместна. Дело в том, что для создания самого механизма CVT могут использоваться немного отличающиеся друг от друга детали, которые и влияют на работу.

Например, самые дешевые и достаточно распространенные — это клиноременные вариаторы. Здесь используется обыкновенная ременная передача, образованная с помощью двух конических дисков. Движение последних влияет на общий диаметр и управляется с помощью гидравлического механизма.

Ремни из резины давно канули в Лету, в основном из-за своей недолговечности. С рабочим ресурсом всего в пятьдесят тысяч километров и довольно плохой гибкостью, ничего удивительного в этом нет. Их заменили металлизированными ремнями из нескольких полосок стали. Все проблемы прошлых вариантов были решены.

Существует и еще один возможный метод работы — металлическая цепь. Гибкость здесь превосходит всяческие ожидания. Для передачи импульса используют все те же высококлассные и очень прочные стальные конусы. Все это нужно для увеличения срока службы. Так как это достаточно современная разработка, нет ничего удивительного, что именно она вытесняет все аналоги с рынка. КПД тут наибольший, а потери, неизбежные при передаче крутящего момента, сведены к минимуму.

CVT (коробка передач). Минусы

Как и любое другое устройство, это не застраховано от недостатков. Они просто компенсируют ту пользу, что приносить задействование подобного механизма.

Во-первых, пересев на машину с подобной КП вместо обычной, вы будете довольно долго ощущать некий дискомфорт. Дело в том, что обороты могут колебаться в широком диапазоне. Особенно часто это происходит, когда автомобиль ускоряется. Но такой минус компенсируется тем, что сама работа более гладкая. Как уже было сказано раньше, отсутствуют рывки и прочие «радости жизни» на плохих дорогах.

Также можно привести и практический пример одного из известных автомобильных производителей. Например, коробка передач CVT Nissan. Одна из моделей, «Альтима» 2013 года выпуска, оснащена как раз такой системой. Так вот, водители жалуются на довольно ощутимый недостаток чувствительности. Правда, не все это замечают, что стоит отдельно отметить. Также глава компании уточнил, что подобные устройства являются хорошей альтернативой автоматике, да еще и вдобавок с низким потреблением топлива и минимизированным уровнем выбросов.

Стоит учитывать и тот факт, что далеко не каждая CVT в состоянии справиться с буксированием. К тому же общая ненадежность старых моделей сильно подмочила репутацию системы в целом. Но на сегодняшний день такие проблемы в большинстве своем решены. По крайней мере, в плане долговечности.

Приобретение

Еще один интересный вопрос — это цена коробки передач. Дело здесь в том, что вариатор нужно приобретать целиком — сразу вместе с трансмиссией. Иначе никакого толка от такой покупки просто не будет. А вот тут и возникают те самые трудности, ведь цена вопроса очень и очень высока. Трансмиссия — важная деталь автомобиля, и поэтому нельзя экономить на ней.

Только сама покупка может вылиться в сумму более 200 тысяч рублей. Частенько даже намного больше. И это без учета установки, прохождения техосмотра и т. д.

Тем не менее найти подобные детали вполне можно. Для этого есть два основных пути. Первый — это обратиться в сервисный центр или филиал производителя в вашем городе (там могут посоветовать место для покупки деталей для их автомобиля), супермаркет запчастей или же попробовать все делать самостоятельно. То есть покупать с рук. Правда, в последнем случае никто не может гарантировать вам безопасность ваших вложений.

Что касается установки, намного лучше, если производиться она будет специалистами. Не имея достаточного опыта в обращении с подобными механизмами, легко напортачить. А учитывая потраченную сумму, это не совсем разумно.

Ремонт АКПП

Следующий важный пункт плана — это научиться ухаживать за собственной «ласточкой». На самом деле называть вариатор автоматической коробкой не совсем корректно, ведь передач как таковых там попросту нет. Но в целом это не так уж и важно.

Самая уязвимая часть конструкции — ремень. Собственно, чаще всего ремонт АКПП заключается именно в его замене. Проблема тут в том, что популярная сегодня стальная цепь вполне в состоянии повредить даже конусы-держатели, несмотря на их прочность. А вот это уже может привести к очень серьезным последствиям.

Также нужно следить за датчиком скорости. Предустановленный не особенно надежный, часто может сбоить. Например, при разрыве ремня он попросту замирает, хотя и переводит трансмиссию в аварийный режим. Последний, впрочем, далеко не всесилен, и все равно может не уберечь от последствий. Кстати, замена масла в таких коробках производится только на специализированных СТО. А квалифицированных механиков, знающих толк в обслуживании бесступенчатого вариатора, в России очень мало. Поэтому даже такая простая процедура, как замена масла, становится весьма проблемной для автовладельца.

Заключение

Собственно, вот и все, что вам нужно знать о вариаторе. Так что теперь не придется задаваться таким непростым вопросом: «Коробка передач CVT — что это такое?» Отметим, что это устройство капризное. Именно таким словом можно его охарактеризовать. Неустойчивость на неровных дорогах, особенно на неасфальтированных, некоторые проблемы с гарантией и общей надежностью — все это не внушает особого доверия. Поэтому вряд ли оно справится с конкуренцией на российском рынке.

Тем не менее коробка передача CVT (вариатор) вполне пригодна для использования. В чем-то она даже превосходит свои аналоги. Пусть пока эту коробку переключения передач и не довели до абсолютного совершенства, все равно она достойна внимания.

Итак, мы выяснили устройство такой трансмиссии, как бесступенчатый вариатор.

Источник: kakrufb.ru

Почему Хонда и Ниссан предпочитают вариатор-коробку передач?

Здравствуйте, дорогие читатели! Вариатор коробка передач что это такое? Почему Хонда предпочитает такую коробку передач? Почему крутящий момент в вриаторе меняется плавно, без ступеней?

На все эти вопросы сейчас мы найдем ответы. Рассмотрим из чего же состоит эта коробка передач, и разберем принцип работы. Так же узнаем, почему стоит внимательно подходить к выбору такой коробки передач.

Коротко о истории создания бесступенчатой коробки передач

Вариаторные коробки передач иногда называют бесступенчатыми или по английской аббревиатуре CVT.

Изобретение вариаторной передачи датировано 1886 годом, когда и был выдан патент на этот механизм. Но активно стали ее применять только более полвека спустя, в 50-ых годах, для привода вспомогательных двигателей электрогенераторов в авиационной промышленности.

Затем вариаторные коробки передач начали устанавливать на скутеры, так как позволяли упростить управление коробкой передач. На автомобили же бесступенчатые трансмиссии пришли вместе с моделью 600 от голландской компании DAF.

Именно эта машина, с еще резиновым ременным приводом считается родоначальником бесступенчатых трансмиссий в автомобильной промышленности.

В конце 80-ых, марки Ford и Fiat так же налаживают производство вариаторных коробок передач но уже с металлическим ремнем, а после них и все остальные мировые бренды подтягиваются к этому тренду.

Целый ряд автопроизводителей выпускает вариаторные коробки и конечно присваивает им свои названия:

  • Multimatic — Honda;
  • Lineartronic — Subaru;
  • Hyper, Xtronic – Nissan;
  • Autotronic – Mercedes;
  • Multidrive -Toyota;
  • Durashift CVT, Ecotronic — Ford;
  • Multitronic – Audi.

Вариатор коробка передач что это такое? Принцип работы CVT

Для начала нужно разобраться, вариатор коробка передач что это такое, что же входит в бесступенчатый механизм коробки и как эти составные части между собой взаимодействуют.

Для лучшего восприятия условно поделим вариаторную коробку передач на две части. Основные узлы и вспомогательные.

К основным следует отнести:

Принцип работы вариатора понять не сложно. На двух валах надето по два конусообразных шкива, которые могут перемещаться (сдвигаться и раздвигаться) а между ними натянут и зажат с двух сторон металлический ремень клинообразной формы.

Вот как раз ремень и передает усилие от ведущего вала, связанного с двигателем, к ведомому, который идет уже на колеса.

Передаточное число меняется в зависимости от того на сколько эти шкивы сближены, поскольку меняется число оборотов одной пары шкивов по отношению ко второй.

Шкивы двигаются в большинстве случаев гидроприводом управляемым электроникой. В итоге, мы имеем плавное изменение передаточного числа без рывков и фиксированных значений.

Вместо ремня может выступать металлическая цепь клинообразной формы, в основном это автомобили AUDI.

Такое решение позволяет передавать большую мощность, но все равно оно ограничено, где-то на отметке в 300 л.с. Поскольку повышение мощности далее негативно сказывается на ресурсе агрегата.

Еще одним из видов вариаторов будет тороидный, где связующим звеном между шкивами служит металлический вал (вариаторы Nissan). Как видим каждый из производителей старается, как то улучшить систему передачи мощности, но единого стандарта пока не изобретено.

Вспомогательные механизмы бывают следующие:

Сцепление в вариаторной коробке передач нужно чтобы соединять двигатель и коробку передач при начале движения и работе двигателя в режиме «нейтраль». На большинстве бесступенчатых вариаторах устанавливается гидротрансформатор, реже многодисковое сцепление.

Планетарная передача в бесступенчатой трансмиссии необходимо для реализации заднего хода, так как шкивы могут вращаться только в одну сторону. Так же могут присутствовать другие узлы и агрегаты, не влияющие коренным образом на работу механизма.

Хотя, если честно говорить, есть один элемент, который при пробуксовке в жаркий день и долгом стоянии в пробке просто незаменим. Это радиатор охлаждения, так как крутящий момент передается с помощью трения то и масло в такой коробке довольно ощутимо нагревается. Кстати не все автомобили оснащены системой охлаждения вариатора.

Особенности эксплуатации вариатора

Управление бесступенчатой трансмиссией реализуется, как и в классических гидротрансформаторных коробках передач, по системе PRND. Так проще людям пересесть на данный вид трансмиссии, не надо привыкать к новому управлению. А буквы означают соответственно:

  • P – парковочный режим;
  • R – это движение задним ходом;
  • N – положение «нейтраль»;
  • D – основное положение работы коробки передач со сменой передаточного числа.

CVT во многих описаниях называют автоматической коробкой передач и от того происходит путаница, так как автоматическая коробка передач на планетарных редукторах имеет совсем другой принцип работы, и ресурсы у них совсем разные.

Вариаторная коробка передач живет долго, но зависит от правильных условий эксплуатации.

Вариаторная коробка передач не любит пробуксовок, движения по глубокому снегу. А таскание прицепов вообще противопоказано, так как во всех перечисленных случаях идет повышенная нагрузка на трансмиссию. Это все снижает ресурс ремня и шкивов иногда в два, а то и более раз.

Ремонт же такой коробки передач может влететь в копеечку. Кстати, некоторых водителей так же раздражает гул двигателя при наборе скорости, так как при интенсивном разгоне двигатель набирает максимальные обороты, а затем коробка плавно поднимает скорость.

Ну не будем о грустном, обсудим лучше позитивные моменты. Главным можно считать экономичность, так как она приближается к лучшим показателям механических трансмиссий.

Кроме того не стоит забывать что водитель, знающий что такое вариаторная коробка передач не должен постоянно дергать ручку переключателя скоростей. Ну а для тех кто иногда хочет почувствовать полную власть над автомобилем многие производителя начали оснащать свои коробки рычагами выбора виртуальных передач.

Реализовано это с помощью электроники, которая задерживает в определенном положении шкивы и не дает двигаться дальше без участия водителя. Правда при достижении максимальных оборотов автоматика опять вступает в силу.

Так что это неоднозначная коробка, которая больше всего подходит для размеренного и спокойного движение.

Если вам было не слишком скучно, и интересно, то делитесь с друзьям в социальных сетях.

Источник: auto-ru.ru

Что такое вариатор и вариаторная коробка передач? Как они действуют?

Мой автомобиль оборудован вариатором, что несомненно делает езду на нем очень комфортным. Что же такое вариатор? Этимология слова проста вариация — изменение, соответственно вариатор прибор для изменения чего либо в широком диапазоне (в случае автомобиля скорости вращения). На рисунке изображен вариатор автомобиля хонда, я специально выбрал эту картинку, потому что она мне напомнила вариатор зерноуборочного комбайна СК-5М «Нива». Схема проста два конических шкива между ними резиновый ремень, меняя расстояние между тарелками одного шкива получаем шкив переменного диаметра, чтобы ремень не порвался необходимо пропорционально уменьшать диаметр второго шкива разводя тарелки.

На комбайне сжатие выполнялось за счет гидравлического цилиндра, а разжимание за счет пружины. В «хондовской» модели ремень выполнен из набора металлических пластинок, что хорошо видно на рисунке, а в остальном принцип действия аналогичен комбайновскому.

Вариаторы хороши тем, что позволяют обеспечивать плавное изменение тяги в зависимости от рельефа местности. Таким образом от двигателя отбирается именно столько мощности, сколько нужно для движения с необходимой скоростью.

Минусы вариатора — не ремонтопригодность. Плюсы — плавность хода и большой ресурс.

Источник: www.bolshoyvopros.ru

Как устроен и работает бесступенчатый вариатор

В последние годы все больше автомобилей комплектуется вариаторными КПП. Эти агрегаты являются более дешевой альтернативой традиционных коробок передач гидромеханического типа (автоматических).

Что такое вариатор

Может показаться удивительным, но история появления вариаторов насчитывает уже порядка 150 лет. Они были популярны в механизмах приводов швейных машин и использовались в промышленном оборудовании еще в ХIX веке. В дальнейшем вариаторы стали устанавливаться на мототехнику, а вот, что касается автомобильного транспорта, то здесь вариаторные коробки передач долгое время не приживались ввиду их невысокого ресурса, а также сложности управления при передаче значительного крутящего момента. Во второй половине ХХ века внедрением вариатора определенное время занимались специалисты компаний DAF и Volvo, однако решить проблему малого ресурса долгое время не удавалось. И только лишь после того, как усовершенствованием данного типа КПП вплотную занялись инженеры нескольких японских автопроизводителей, вариатор стал набирать популярность и массово устанавливаться на серийных автомобилях.

С технической точки зрения вариаторная коробка передач представляет собой трансмиссию бесступенчатого типа. Другое ее название – CVT (от англ. Continuously Variable Transmission). Благодаря особой конструкции и использованию внешнего управления переключение передач в вариаторе осуществляется плавно, с бесступенчатым изменением передаточного числа. Выбор оптимального передаточного соотношения происходит автоматически, посредством сопоставления внешней нагрузки с оборотами силового агрегата. Принцип функционирования вариатора позволяет задействовать мощность мотора машины с максимальной эффективностью.

Основные виды вариаторов и принцип их работы

Сегодня каждый автопроизводитель располагает собственными наработками в области инженерии трансмиссий, в том числе, вариаторов. Тем не менее, все существующие на сегодняшний день коробки передач CVT принято разделять на два типа: клиноременный и тороидальный.

Клиноременный вариатор состоит из двух шкивов и ремня с трапецеидальным сечением. Каждый из шкивов представляет собой два конических диска, благодаря которым появляется возможность менять диаметр и передаточное число исходя из скорости вращения мотора. Ряд производителей нередко вместо традиционного ремня применяют цепь, а некоторые компании изготавливают ремень из особых металлических пластин. Впрочем, на принцип работы вариатора с точки зрения способа передачи тяги эти особенности влияния не оказывают.

За работу дисков каждого шкива отвечает электронная система, состоящая из датчиков с сервоприводами и центрального блока управления. Общий принцип работы системы следующий. Обладая клиновидной формой, ремень вступает в контакт с каждым из шкивов только лишь боковыми поверхностями. Изнашиваясь со временем, ремень словно «впивается» в шкив, сохраняя тем самым необходимый уровень сцепления. Вращение коленчатого вала передается ведущему шкиву. Его конструкция такова, что в случае увеличения оборотов двигателя «щеки» дисков постепенно сжимаются, тем самым выталкивая ремень от центра к ободу. Одновременно с этим, «щеки» дисков ведомого шкива разжимаются, что утапливает ремень к центру. Таким образом, происходит изменение радиусов вращения, а, значит, и передаточных отношений в бесступенчатом режиме. По сути, при такой схеме можно получить сколь угодно много передаточных чисел, а не только какие-то фиксированные значения. С ростом оборотов мотора происходит постепенное сжимание ведущего шкива с одновременным разжиманием ведомого, что гарантирует сохранение натяжения ремня. Если водитель сбрасывает обороты мотора, отпуская педаль «газа», внутри вариатора происходит противоположный процесс.

Несколько иной принцип работы у коробки-вариатора тороидального типа. Она располагает парой колес со сферической рабочей поверхностью. Между этими колесами зажимается ролик. Как и шкивы ременного вариатора, колеса тороидального CVT разделяют на ведущее и ведомое. Передаточное число меняется в данном случае посредством силы трения, которая возникает между поверхностями колес и ролика.

Когда ролик меняет свое положение относительно поперечной плоскости, происходит изменение передаточного числа в ту или иную сторону. При горизонтальном положении ролика ведомое колесо будет вращаться со скоростью, равной скорости вращения ведущего колеса. Но стоит ролику повернуться, происходит немедленное изменение скорости вращения ведомого колеса относительно ведущего. Поскольку в пятне контакта ролика и поверхности колеса возникает довольно серьезное усилие, разработчики вариатора предусмотрели использование специальных устройств, способствующих преодолению притяжения ролика к поверхности колеса. К примеру, тороидальная система Extroid, применяемая на многих моделях автомобилей Nissan, оснащается специальным устройством, работающим под управлением электроники. Благодаря такому устройству прецизионный гидромеханизм меняет расположение узла с роликами на микроскопическую величину в вертикальной плоскости. Сдвиг, производимый относительно оси колес, провоцирует самостоятельный поворот ролика.

Плюсы и минусы коробки-вариатора

Ввиду нескольких очевидных преимуществ вариатора многие специалисты считают этот тип коробок передач более перспективным и удобным по сравнению с традиционными агрегатами гидромеханического типа. Однако окончательный ответ на вопрос, что лучше: вариатор или автомат, дать вряд ли получится. Это сравнение будет уместно только в случае сопоставления конкретных моделей трансмиссий определенных производителей. Тем не менее, какие-то общие моменты выделить можно.

Преимущества вариаторной коробки передач (CVT):

  • автомобиль, оборудованный коробкой-вариатором гораздо плавнее в движении. Даже неопытный водитель будет чувствовать себя за рулем более уверенно, поскольку вариатор исключает рывки и дергания автомобиля. При разгоне машины, оборудованной данным типом трансмиссии, звук ее мотора напоминает ускорение электромобиля или работу электростеклоподъемников, а рост скорости сопровождается лишь небольшим повышением шума;
  • благодаря конструктивныи особенностям вариатора оснащенный им автомобиль будет ощутимо резвее машины с аналогичным по мощности двигателем, но оборудованной традиционной коробкой-автоматом. Дело в том, что ступенчатый алгоритм переключения передач, даже в автоматическом режиме, потребует больше времени для смены передач;
  • машина с вариатором не сможет скатиться под уклон и не заглохнет неожиданно на перекрестке. В любом случае автомобиль с вариатором начнет движение в соответствующем направлении;
  • плавное увеличение скорости и постепенное торможение положительно сказываются на показателе топливной экономичности и экологичности силового агрегата;
  • электронная система, управляющая работой вариатора, обеспечивает щадящий режим работы двигателя, что в свою очередь благоприятно значительно уменьшает интенсивность износа основных деталей мотора.

Однако, невзирая на неоспоримые преимущества, в ближайшее время вариаторные коробки передач вряд ли смогут полностью вытеснить гидромеханические «автоматы» ввиду наличия следующих недостатков:

  • несмотря на надежность конструкции современных вариаторов, эти коробки по-прежнему не могут устанавливаться на машинах, оснащаемых моторами с максимальной мощностью более 200 лошадиных сил. Таким образом, большинству современных внедорожников и больших седанов данный вид трансмиссии «противопоказан». Это объясняется наличием у вариатора «слабых мест», каковыми являются ремень в клиноременном агрегате и ролик с колесами в тороидальных механизмах;
  • трансмиссионная жидкость, заливаемая в коробку-вариатор, гораздо дороже аналогичного продукта, используемого для автоматических коробок передач. Кроме того, жидкость, предназначенную для определенной модели автомобиля, нельзя заменить аналогом;
  • применение большого количества датчиков делает автомобиль чувствительным к внезапным перебоям в бортовой электронике. Исчезновение контакта или выход из строя какого-либо элемента нередко заканчиваются аварийной остановкой машины;
  • неразвитость сети сервисного обслуживания коробок-вариаторов обусловила высокую стоимость их ремонта. Отсутствие квалифицированных кадров, а также дороговизна и редкость запчастей являются явным сдерживающим фактором.

Взвешивая все плюсы и минусы вариатора, стоит отметить, что данный тип трансмиссии является на сегодня самым передовым. Сравнительная простота конструкции, плавность хода автомобиля и лучшая динамика разгона при невысоком топливном расходе делают коробку передач CVT очень перспективным агрегатом. В то же время ряд конструктивных особенностей вкупе с ограниченным сроком службы отдельных узлов не позволяют вариатору стать безоговорочным лидером.

Источник: avtonam.ru