Авто с вариатором: на что обратить внимание

Устройство вариатора и виды CVT

Автоматическая коробка вариатор отличается от аналогов тем, что изменяет передаточное число плавно, в ее конструкции для всех передач (кроме задней) отсутствуют элементы зацепления, то есть ступени.

Что касается типов вариаторов, можно выделить:

• тороидальный;
• клиноременной;

Тороидальный вариатор устанавливается только на авто с полным и задним приводом. Тороидальная вариаторная КПП имеет два диска, где один ведущий, второй ведомый. Между дисками установлены особые ролики.

Во время работы ролики осуществляют вращение по отношению к горизонтальной оси и производят смещение по отношению к вертикальной оси. Это дает возможность перераспределять усилие, касаясь различных участков дисков.

Если просто, в зависимости от степени перемещения роликов по вертикали становится возможным менять передаточное число, числа, а за счет силы трения роликов между дисками передается крутящий момент.

В случае, когда ролики контактируют с ведущим диском около обода, происходит увеличение скорости, крутящий момент меньше. Такой режим похож на высокую передачу (5-6 на МКПП). Если же ролики контактируют с ведомым диском с краю обода, скорость меньше, передается больше крутящего момента, что соответствует пониженной передаче.

При этом тороидальный вариатор CVT надежнее клиноременного, однако в случае поломки его нельзя отремонтировать. Другими словами, вместо ремонта такая КПП обычно подлежит замене.

Клиноременный вариатор более распространен, устанавливается на авто с передним приводом. В его основе лежат конические диски и ремень. Диски идут парами (в устройстве вариатора две таких пары), каждая пара имеет стационарный и подвижный диск. Фактически, они представляют собой шкивы, которые связаны с соответствующим валом.

Принцип работы заключается в том, что первичный вал отдает на ведущий шкив крутящий момент от ДВС через гидротрансформатор. В ГДТ приводное насосное колесо через масло передает момент на турбинное колесо, связанное с первичным валом.

Далее через ремень усилие с ведущего шкива передается на ведомый, который также связан со вторичным валом. Сама передача момента на вторичный вал для того, чтобы машина двигалась вперед, осуществляется при помощи планетарного редуктора с дисковым сцеплением. Чтобы двигаться назад, используется дисковый тормоз, (реверсивный механизм задней передачи).

От промежуточного вала крутящий момент передается на дифференциал, который распределяет усилие на полуоси. Крутящий момент и скорость движения ТС изменяется благодаря изменению диаметров шкивов вариатора. Пока автомобиль разгоняется с места, диаметр ведущего шкива самый маленький (аналогично шестерне 1-й передачи МКПП), диски сжаты.

Далее происходит изменение диаметра за счет движения дисков шкива. Когда диски полностью разжаты, шкив получает самый большой диаметр. Получается, на маленькой скорости движения ТС диаметр ведущего шкива минимален, а ведомого наоборот, то есть максимальный.

Если же авто движется на высокой скорости, ведущий шкив имеет самый большой диаметр, а ведомый наименьший. Регулировка скорости движения становится возможной благодаря согласованным изменениям диаметров шкивов. При этом благодаря большому количеству возможных диаметров, условное количество доступных «скоростей» по аналогии с МКПП или АКПП у вариатора очень большое.

Благодаря этим особенностям достигается хорошая динамика разгона и плавность хода, нет разрыва потока мощности, которое происходит при переключениях передач в ступенчатых КПП. Так как физических ступеней нет, отсутствуют толчки, рывки, провалы. Также вариатор позволяет экономить топливо.

Однако есть и минусы. Как правило, тяжелые условия эксплуатации и нагрузки могут быстро вывести из строя вариатор CVT. Срок его службы меньше, чем у автоматов или роботов. На практике при езде на полной мощности и высоких оборотах детали вариатора разрушаются, также данную КПП обычно не устанавливают в паре с мощными и тяговитыми ДВС.

Еще в коробке вариатор нужно чаще менять масло по сравнению с гидромеханическими АКПП, жидкость можно заливать только оригинальную, само масло для вариатора дорогостоящее. Ремонт вариатора также является трудоемким и сложным процессом, замена деталей требует значительных затрат. Часто вместо ремонта практикуется полная замена вариатора на новый или контрактный аналог.

Виды вариаторов

Есть несколько видов вариаторных коробок:

• клинноременная,
• тороидная,
• цепная.

Рассмотрим устройство первых двух, являющихся наиболее популярными.

Клинноременный вариатор

Это наиболее распространенный тип вариаторных коробок. Клинноременный вариатор состоит из двух шкивов (ведущего и ведомого), соединенных между собой клиновидным ремнем из металла.

Каждый из шкивов состоит из двух дисков конусовидной формы, обращенных друг к другу острыми концами. Эти конусы могут двигаться навстречу друг другу и обратно. Во время движения конусов относительно друг друга плавно меняется диаметр шкива, что приводит к к увеличению или уменьшению силы трения при перемещении ремня и изменению радиуса огибания ремнем шкивов и тем самым — к плавному изменению передаточного числа.

Диаметр шкивов синхронно регулируется электронным модулем управления в зависимости от работы силового агрегата.

Ремень в клиноременной коробке вращается только в одну сторону, что обеспечивает движение автомобиля только вперед. Для езды задним ходом предусмотрено редукторное устройство, которое отвечает за изменение направления вращения выходного вала.

Ремень в клиноременном вариаторе имеет непростое строение и представляет собой наборную металлическую ленту, состоящую из стальных лент меньшего размера и имеющих сложное сечение. На этих лентах в большом количестве располагаются тончайшие поперечные металлические пластинки трапециевидной формы, которые своими краями обращены к шкиву. Такое строение позволяет сохранять жесткость ремня в любой момент времени и на всем протяжении его длины.

Для смазки ремня используется специальная жидкость, которая изменяет свое фазовое состояние под действием возрастающего давления в месте соприкосновения со шкивом. Это позволяет стальному ремню сохранять сцепление со шкивом без проскальзываний, несмотря на крайне малую площадь контакта.

Тороидный вариатор

Состоит из двух дисков клиновидной формы, направленных друг к дугу узкими концами. Диск, идущий от двигателя, является ведущим, диск, направленный к кардану — ведомым. Между этими дисками располагаются ролики, которые вращаются вокруг своих осей и двигаются от одного диска к другому.

Крутящий момент передается за счет силы трения, которая возникает между поверхностями дисков и роликов. Положение роликов определяет передаточное число в вариаторе. Сейчас тороидные коробки практически не применяются при сборке автомобилей из-за своей сложной технологии и низкой надежности, уступив более практичным клинноременным коробкам.

Как отличить вариатор от автомата визуально

На одну и туже модель могли ставить все виды коробок передач, как механику, так и автомат и вариатор.

Поэтому отличить коробку по модели автомобиля сложно. Начинать нужно с документов на автомобиль и осмотре разных шильдиков и табличек:

• Если встречаются буквы CVT – означает что перед вами автомобиль с вариаторной коробкой передач.
• Символы AT или A – указывают на обычную автоматическую коробку.

Осмотрите селектор переключения передач. На автомате присутствуют обозначения P-R-N-D-2-L.

Сядьте за руль и прокатитесь. Автомат будет переключаться с небольшими рывками и при каждом переключении обороты двигателя будут слегка падать. Если смотреть на тахометр и ехать, то будет видно, как стрелка набирает обороты, а потом бац и слегка вернулась назад. На вариаторе будет происходить плавный рост оборотов, без падения.

Остановитесь на небольшом склоне, отпустите тормоз. Автомобиль на автомате начнет движение сразу же, без нажатия на педаль газа. Автомобиль на вариаторной коробке откатится назад и начнет движение только после нажатия на педаль газа.

Инструкция по замене

При проведении работ по замене масла в вариаторе Honda Fit вы должны соблюдать осторожность и следить за тем, чтобы в коробку или на щуп не попала грязь или песчинки. В противном случае, они проникнут в систему и будут воздействовать на трущиеся детали, подобно наждачке, выводя их постепенно из строя

Действовать нужно по следующей инструкции:

Действовать нужно по следующей инструкции:

1. Перед работой прогрейте мотор до включения вентилятора охлаждения, а затем загоните машину на подъемник, эстакаду или яму. Можно также просто поднять авто при помощи домкрата. Залезьте под днище и открутите защиту двигателя.
2. Под капотом найдите щуп измерения уровня масла в вариаторе и вытащите его из горловины, потянув за желтое кольцо.
3. Снова вернитесь под машину, найдите сливную пробку в нижней части картера коробки передач, и подставьте под нее емкость, в которую сольется старая смазка.
4. При помощи четырехгранного ключа выкрутите пробку из картера вариатора.
5. Дождитесь полного стекания смазочной жидкости. Процесс обычно занимает от 20 до 30 минут. Наберитесь терпения, чтобы все масло слилось из системы.
6. У сливной пробки вариатора имеется особый магнит, который притягивает мелкие металлические частички, попадающие в картер. Следовательно, пробку нужно тщательно очистить от всего этого мусора.
7. Чистой ветошью вытрите несколько раз пробку, избавившись от стружки. Не жалея, выбросьте старое резиновое кольцо-уплотнение для пробки (оно является одноразовым). Установите на его место новое, купленное вместе с маслом в магазине.
8. Удостоверьтесь в том, что все масло из системы стекло, а затем закрутите пробку и установите на место защиту картера.
9. Подготовьте новую смазочную жидкость, которую лучше перелить из канистры в более удобную тару или использовать воронку.
10. Можете сравнить старое масло с новым – вы обязательно заметите разницу.
11. Вставьте в заливную горловину шланг, присоединив к нему воронку, если она у вас есть.
12. Залейте новое масло в объеме около 3 литров, а затем проконтролируйте уровень при помощи щупа.

Процесс замены масла в вариаторе Хонда Фит завершен, и вы можете заводить автомобиль и выезжать на дорогу.

Что лучше: вариатор или автомат?

При выборе автомобиля оцениваются его технические и эксплуатационные характеристики. Наиболее близкими по своим возможностям являются вариаторы и автоматические коробки переключения передач.

Автомат и вариатор в чем разница

Сравнивая эти типы трансмиссий, специалисты обращают внимание на целый ряд особенностей каждого из названных механизмов. Выбирая между коробкой автоматом или вариатором, учитываются их плюсы и минусы

Выбирая между коробкой автоматом или вариатором, учитываются их плюсы и минусы.

АКПП – более распространенный вид трансмиссии с отлаженным сервисом и достаточно высокими параметрами.

Видео — сравнение разных видов трансмиссий:

Вариатор обеспечивает максимально благоприятные условия для работы двигателя и  отличную динамику при разгоне. Не происходит переключения передач и разрыва потока мощности.

Общее потребление топлива при этом на 10 -15 % ниже, нежели у автомобиля равного по мощности с автоматической коробкой. В условиях постоянного роста цен на топливо, это обстоятельство становится достаточно весомым аргументом в пользу CVT.

Платой за это является высокая сложность агрегата и, как следствие, большие затраты на его техническое обслуживания. В нашей стране сервис для такого рода трансмиссий практически отсутствует, а цены на запасные части довольно высокие.

Отдельный разговор об эксплуатационных жидкостях, в агрегат заправляется от 8 до 10 литров специального и довольно дорогостоящего масла.

Выбирая между автомобилем с вариатором или автоматом, следует учитывать достоинства и особенности той и другой трансмиссии.

CVT имеет лучшие технические характеристики, нежели АКПП, а с другой стороны, регламентное обслуживание и ремонт его обходятся достаточно дорого. Вариатор имеет значительный потенциал для дальнейшего развития с учетом внедрения новых перспективных технологий.

Видео о различных видах трансмиссий (МКПП, АКПП, робот, вариатор), их плюсах и минусах:

Принцип работы и конструкции вариатора

Проще всего принцип работы вариатора можно рассмотреть на примере самого распространенного типа устройства: клиноремённого.

На валу, который соединён с валом двигателя находится ведущий шкив, выполненный из двух половинок. Половинки могут передвигаться по валу (оси своего вращения). Аналогичный (состоящий из двух половинок) шкив расположен на другом валу, соединённом с приводами колес автомобиля. Этот шкив называют ведомым. Между собой ведущий и ведомый диски соединены ремнём, клиновидным в сечении.

На низких оборотах двигателя половинки ведущего шкива раздвинуты и ремень «провален» к оси вращения, а на ведомом шкиве наоборот: ремень «выдавлен» максимально далеко от оси вращения.

Таким образом, за счёт трения в месте контакта ремня с поверхностями половинок шкивов образуется ремённая передача, схематично изображённая на следующем рисунке.

То есть ведущий вал как бы аналогичен шестерёнке малого диаметра, а ведомый – большого. Соответственно, на малых оборотах угловая скорость ведущего шкива существенно выше, чем ведомого, к которому передаётся максимальное тяговое усилие (и минимальная угловая скорость).

Сдвигает половинки ведущего шкива торцевое усилие, формируемое в зависимости от конструкции вариатора инерционными силами (от роликов внутри одной половинки шкива, перемещающихся за счёт центробежных сил – простейший случай) или гидравликой, получающей команды от электронного блока управления (современные системы).

Помимо центробежных, системы передачи крутящего момента с электронным управлением могут быть электромагнитными или многодисковыми, но наибольшее распространение благодаря доведенности конструкции получили гидротрансформаторы.

На высоких оборотах картина обратная: «шестеренка» ведущего шкива становится большого диаметра (ремень выдавливается к периферии шкива) а у ведомого половинки раздвигаются и ремень «проваливается» к центру («шестерёнка» малого диаметра). Трение, необходимое для изменения расстояния между половинками ведомого шкива и натяжение ремня обеспечивает пружина.

По принципу действия помимо клиноременных существуют ещё торовые вариаторы.

В них роль составных шкивов выполняют конусообразные диски, а роль ремня – ролики грибовидной формы, имеющие возможность не только вращаться вокруг своей оси, но и перемещаться относительно оси вращения дисков. При различных положениях роликов они по различного диаметра окружностям соприкасаются с дисками, и за счёт этого меняется передаточное отношение между дисками. На практике торовые вариаторы встречаются существенно реже клиноременных.

Казалось бы, если всё так просто и принцип работы устройства хорошо известен, почему на автомобилях вариаторы стали применяться сравнительно недавно?

Дело в том, что материал ремня, используемый в вариаторах скутеров и снегоходов, не рассчитан на уровень нагрузок, которые возникают в автомобилях. И только современные технологии позволили разработать привод вариатора, выдерживающий высокие нагрузки.

Ремень современного автомобильного вариатора металлический, состоящий из двух металлических лент и вставленных в них набора упругих металлических звеньев.

От ведущего шкива наиболее зажатое в нем звено передаёт толкающее усилие к следующему звену и далее по цепочке. Получается, что такой наборный ремень не тянет, а толкает ведомый шкив и это позволяет передавать на него бо́льшие усилия, чем в обычной клиноремённой передаче. Именно такой тип привода получил максимальное распространение в современных вариаторах.

В некоторых марках автомобилей (прежде всего Audi) встречается привод в виде многозвенной цепи вместо ремня.

Такую передачу ещё называют клиноцепной. В отличие от металлического наборного ремня пятно контакта торцевых участков такой цепи с конусной поверхностью шкивов существенно меньше, и это обстоятельство предъявляет повышенные требования к материалу и сочленениям цепи. У цепной передачи самый высокий КПД передачи усилия от ведущего шкива к ведомому, неплохие показатели долговечности, достаточно простая замена в случае необходимости. Но при этом цепь – достаточно дорогой привод.

К особенностям конструкции вариатора ещё следует отнести необходимость встраивания в устройство механизма заднего хода – прямой реверс шкивов вариатора невозможен. Практически это решается так же, как и в автоматических коробках передач: в конструкции предусмотрен планетарный редуктор.

Первое место – прошивка

Знаете, я никогда не придавал этому значение

Однако СОВРЕМЕННЫЙ вариатор, важно обновлять, причем делать это нужно правильно

В общем, в чем «сыр — бор» был у меня у друга старый НИССАН КАШКАЙ, которому было около 8 – 10 лет сейчас не помню. Катался он на вариаторе 120 000 км и его не постигло никаких поломок, все нравилось, так и продал.

Далее у него были другие авто, а для жены он купил НИССАН ДЖУК на CVT (по старой памяти о марке).

Так вот с этой машиной было куча проблем. Постоянно появлялись ошибки вариатора, причем он переходил в аварийный режим и все (началось все это примерно в 30 000 км) и продолжалось с «периодичностью», на моей памяти было так раза 2 – 3 точно.

Машину тянули к дилеру, там подключали оборудование к мозгу, что-то «колдовали», отдавали авто. Машина ездила какой-то срок и опять такая же ошибка.

«Так в чем же причина» — спросите вы? Отвечаю (в конце все же победили эту проблему) – дело было в прошивке, она неправильно регулировала давление масла, благодаря чему «конусы-валы» сжимались недостаточно. Ремень мог проскальзывать, в итоге электроника все это видела и выходила ошибка.

С третьей или четвертой прошивкой все это дело подправили, больше аварийных ситуаций не появлялось. НО как сказал мастер, лучше гарантийный срок ездить на СТО, если появляются такие новые прошивки, их они обязаны загружать, а вы про это можете даже и не знать.

Сейчас видео версия статьи, смотрим.

НА этом заканчиваю свои материалы, думаю, вам было полезно. Читайте мой блог, подписывайтесь на канал в YOUTUBE, будет еще много интересных видео. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР

Устройство клиноременной коробки CVT

Поскольку тороидальный вариант достаточно дорог в производстве и применяется только на премиумных автомобилях, имеет смысл рассказать об устройстве только клиноременного типа.

Как и робот, вариатор устанавливается либо продольно, либо поперечно. Основные его компоненты:

• Система сцепления. Простейшее устройство, предназначенное для соединения двигателя с трансмиссией и, при необходимости, ее отключения (так называемая «нейтралка»). Гидротрансформатор, использующийся также и в обычной АКПП. Валы с изменяющимися конусами. Ремень или цепь для их соединения. Кстати, оба компонента изготавливаются только из прочных металлов, поскольку на них приходится большая нагрузка. Масло, применяющееся для снижения трения между валами, а также для нагнетания давления. Насос, создающий то самое давление. Оно необходимо для правильной работы конусных частей. Иногда он может отсутствовать (в таких случаях за изменение диаметра шкивов отвечает либо гидравлика, либо пружина). Гидроблок, выполняющий функцию подачи масла по различным каналам к обоим шкивам. Кстати, если при работе вариатора возникают различные толчки или пробуксовки, чаще всего это свидетельствует о поломке гидроблока. Система фильтров, не позволяющая масляным каналам забиваться отложениями и металлическим мусором. Радиаторы, отводящие тепло от коробки передач. К сожалению, без них такая трансмиссия довольно быстро перегревается, особенно во время пробуксовки или езды по бездорожью. Электронная система управления, получающая команды от ЭБУ и изменяющая диаметр каждого из валов в зависимости от скорости и нагрузки. Устройство, отвечающее за включение реверсного хода.

Вариатор (CVT): устройство, обслуживание и эксплуатация

Итак, автомобили, оборудованные коробками передач вариаторного типа, составили серьезную конкуренцию АКПП по ряду причин. Вариатор (CVT) — бесступенчатая трансмиссия, которая допускает бесконечное  количество передаточных отношений, что делает переключение передач практически незаметным для водителя.

Основные отличительные  характеристики вариатора  CVT от других автоматических коробок передач:

• вариатор — бесступенчатая автоматическая трансмиссия (за исключением моделей с виртуальными ступенями — 6,7,8);
• данная КПП без особых потерь мощности передает крутящий момент от ДВС к ведущим колесам;
• даже с учетом того, что по принципу действия CVT напоминает обычный автомат, такая коробка сильно отличается по конструкции.

Еще добавим, что популярность данного вида трансмиссии обусловлена дешевизной в изготовлении по сравнению с другими типами автоматических коробок передач. Однако минусом такой коробки является сравнительно небольшой ресурс, особенно при работе с силовыми установками, обладающими высоким крутящим моментом.

Это обусловлено тем, что вариаторная трансмиссия с учетом своих конструктивных и технических особенностей не способна долго работать в условиях высоких и ударных нагрузок. По этой причине вариатор обычно устанавливается в паре с ДВС, который выдает сравнительно небольшой крутящий момент.

Устройство и принцип работы CVT. В автомобиле с вариаторной коробкой передач роль сцепления выполняет гидротрансформатор. Именно он передает крутящий момент от ДВС.

Условно гидротрансформатор можно «отключить», то есть поставить коробку на нейтральную передачу. При этом двигатель будет работать, а крутящий момент не будет передаваться на трансмиссию автомобиля.

Основные  ставные части CVT:

• валы (ведущий, ведомый);
• шкивы (образованны коническими дисками, одетыми на ведущем и ведомом валах и меняющие свой диаметр);
• ремень вариатора или цепь;
• гидроблок (регулирует подачу давления масла в шкивы);
• помпа вариатора (регулирует процесс, когда шкивы сдвигаются и раздвигаются);
• планетарный механизм (для движения автомобиля задним ходом);
• масляный насос, фильтры вариатора (фильтруют масло, для каналов гидроблока), радиатор охлаждения.

Общие правила и рекомендации по эксплуатации и обслуживанию вариаторной коробки передач напоминают правила для АКПП, однако есть и отличия. Например, на практике вариатор CVT  требует более частого обслуживания (замена масла и фильтров). Если для АКПП средний показатель находится на отметке около 50-60 тыс. км, то для вариатора 30-40 тыс.

Также ошибочно полагать, что если ступеней нет, коробка управляется  электроникой и работает в «щадящем» режиме, вариатор не нуждается в отдельном внимании, его можно агрессивно эксплуатировать и т.д.

На самом деле очень важно не допустить преждевременного износа CVT. Масляное голодание и недостаточный уровень трансмиссионной жидкости может привести к быстрому изнашиванию шкива и вариаторного ремня. Масло и масляные фильтры необходимо менять каждые 40 тыс

км пробега

Масло и масляные фильтры необходимо менять каждые 40 тыс. км пробега.

На практике нужно избегать так называемого «рваного» режима езды автомобиля. При резком разгоне или экстремальном торможении на шкивах могут образовываться задиры, что приведет к некорректной работе данного вида трансмиссии.

Также следует не допускать перегрева вариаторной коробки передач. При необходимости для дополнительного охлаждения устанавливают дополнительные радиаторы АКПП. Выход из строя датчиков скорости, давления или ABS также негативно сказывается на работе коробки. Неисправности этих датчиков могут привести к нарушению и сбоям вариаторной трансмиссии.

https://youtube.com/watch?v=5At-TFl2-Ss

Стандартная схема, принцип действия и основные элементы

Вариатор в самом простом исполнении (созданный Вольво и поначалу использующийся концерном Субару) представляет собой движущий механизм, благодаря которому осуществляется передача вращения от одного узла к другому посредством промежуточного звена. Узлами выступают два шкива – колесики с ободом вокруг, внутри которого движется ремень. Промежуточным звеном – клиновый (разновидность приводного) ремень, соединяет между собой шкивы. Механизм получил название «клиноременный вариатор».

Крутящий момент непрерывно передаётся на колеса, также непрерывно происходит изменение передаточного отношения (при изменении оборотов двигателя, ремень либо натягивается, либо ослабляется).

Что же лучше – мнение автомобилистов

Какую коробку передач выбрать – вариатор или робот, зависит от предпочтений касаемо условий эксплуатации и управления автомобилем. Если в приоритете комфортная езда, то однозначный выбор – вариатор. Если важна надежность, сохраняющаяся при сложных погодных условиях, то стоит выбрать робота.

Учитывайте, где будет эксплуатироваться автомобиль. Если предстоит ездить по городу, робот исключен: он быстро «умрет» при постоянных торможениях и «пробках». А вот на загородных трассах и при экстремальной езде робот – отличный вариант.

Вариатор экономичен: благодаря высокоточной электронной регулировке крутящего момента автомобиль «съедает» мало топлива. Но робот, при условии спокойной, езды потребляет меньше вариатора. Это обусловлено конструкцией роботизированной коробки: механическая часть позволяет расходовать меньше топлива, а управляющая электроника уменьшает рабочие издержки, повышает коэффициент полезного действия. Поэтому в плане экономичности роботы чуть лучше.

Существенный минус вариатора – лимит по передаче крутящего момента. Такую коробку не ставят в автомобили с мощным двигателем, иначе она не выдержит крутящего момента.

Мнение эксперта
Карнаух Екатерина Владимировна
Закончила Национальный университет кораблестроения, специальность “Экономика предприятия”

Роботизированное устройство адаптируется к режиму езды, но в пределах установленной программы. Если водить автомобиль слишком агрессивно, сцепление быстро разрушится. Адаптивность вариатора тоже высокая. Причем даже при предельных оборотах переключения отличаются плавностью и меньшим торможением.