Что такое вариатор и «с чем его едят»: плюсы и минусы вариаторной КПП

Что такое вариатор и «с чем его едят»: плюсы и минусы вариаторной КПП

Вариаторная бесступенчатая коробка передач поддерживает двигатель в необходимом тонусе и регулирует потребление топлива, позволяя хорошо сэкономить. За счет отсутствия ступеней, трансформация передаточного числа происходит плавно и без рывков. Плюсы и минусы вариатора, а также чем он лучше других КПП, мы рассмотрим далее в статье.

Принцип работ

• цепные;
• клиноременные;
• тороноидальные.

Тороноидальные не так популярны, как клиноременные, в основном потому, что устанавливаются на заднеприводные и полноприводные автомобили, у которых двигатель находится продольно.

О коробке вариатор и сколько она служит, узнаем из видеоролика Вести РФ.

В настоящее время клиноременный вариант – самый популярный тип вариаторной коробки передач. Суть качественного ремня в том, что в разрезе он приобретает вид трапеции и вклинивается в шкив боковыми поверхностями. Чтобы понять устройство на основе работы этого ремня, представим перед собой две похожие трубки, которые находятся рядом в вертикальном положении. Если скрутить их друг с другом резинкой и начать крутить одну трубку, вторая повторит движения первой, причем подстраиваясь под ту же скорость, которой следует первая трубка.

Что такое коробка передач CVT и в чем заключается ее надежность, узнаем из видео Artur Bogomolov.

Если одну из двух деталей заменить трубкой большего размера, тогда их скорость будет заметно различаться: трубка с большим диаметром будет вращаться медленнее, что в целом нарушит ритм их слаженной работы. В этом и заключается принцип действия коробки передач: цилиндры постоянно изменяют свой размер, и за счет этого происходит работа.

Галерея «Типы вариаторных КПП»

На картинках можно увидеть виды коробок переключения передач.

В составе КПП находятся конусообразные шкивы, которые «смотрят» друг на друга острыми концами и упираются в клиновидный ремень. Конусы сходятся и расходятся, изменяя размер поверхности шкивов. Когда они отстраняются друг от друга, ремень приобретает горизонтальное положение, становясь ребрами, и проваливается в середину шкива, охватывая меньший радиус его размера.

Если концы встречаются, ремень натягивается и охватывает больший радиус шкива. Работу шкивов тщательно контролирует гидравлическая система. Она наблюдает за тем, чтобы концы конусов равномерно сходились и расставались. Как в случае с примером, где фигурировали трубки, один из конусов является ведущим, а второй ведомым. Один шкив находится на основном валу, который идет от мотора. Второй шкив идет на валу от колес автомобиля.

Благодаря работе шкивов и их удобному расположению, получается бесступенчатая трансмиссия. Передаточное отношение имеет обширные «горизонты». Когда мы сдаем на машине назад, вариатор активирует узел, который задает кружение выходного вала в обратном направлении. Плюсы и минусы вариатора CVT в машине узнаем ниже.

Основные достоинства и недостатки

Начнем с плюсов и выясним, чем лучше вариатор:

1. Рывки и скачки для его конструкции не характерны. В то же время он разгоняется быстрее, ведь КПП вариатор бесступенчатый, и им легче управлять.
2. Автомобиль, оснащенный вариатором, не заглохнет на светофоре в пробке и не станет барахлить на подъеме, ведь он плавно трогается с места.
3. Его особенности – 2 педали и простота управления.
4. Не шумит и не издает рычащих звуков.
5. Экономнее относится к топливу и это связано с равномерным разгоном и ходом.
6. Для водителей, которые заботятся об окружающей среде, вариатор отличное решение, потому что это экологическая трансмиссия. Она не выпускает в воздух столько ядовитых испарений, сколько механика и автомат.

Чем плох вариатор на авто?

1. Большие обороты на ХО для вариаторной коробки позволительны только на короткий срок. Долго так ехать невозможно.
2. Езда на вариаторе подразумевает покупку специальной жидкости для качественной работы клиновидного ремня. Значит, на жидкость такого типа придется раскошелиться, да еще и отыскать ее проблема.
3. Если не соблюдать условия, в которых вариатор хорошо себя чувствует, это приблизит время его смерти. А как следствие – дорогостоящий и длительный ремонт.

К поломкам может привести пагубное влияние автолюбителя. Если не проходить плановый техосмотр, это гарантирует проблемы, которые потом выльются в денежные растраты.

Автомобильный вариатор и его плюсы и минусы освещены в ролике от канала АВТОСАЛОН.

Разрыв и другие повреждения ремня – все еще № 1 в списке поломок вариатора.

Чтобы избежать неприятностей, нужно всегда помнить:

1. Резкое вдавливание педали тормоза в пол почти всегда гарантирует появление трещинок на ремне.
2. Если постоянно инициировать внезапные торможения, в итоге ремень протрется и лопнет.
3. Если в клеммах будут нарушены контакты, это приведет к ошибкам в работе узловой системы, и как следствие – повлияют на вариатор.
4. Когда автомобиль находится в нейтральном положении и вдруг совершает ритмичные покачивания, возможно проблема в электропроводке. Даже микроскопический разрыв жгута приведет к проблемам в вариаторе.
5. Симптом вышедшей из строя вариаторной коробки передач – аромат гари в салоне.

Минусы вариатора Митсубиси осветит автор видео Александр Степанов.

Чем вариатор отличается от других видов трансмиссий?

Самая популярная КПП – механика. Она состоит из трех валов (ведущий, промежуточный и зависимый), если машина заднеприводная, а двигатель находится в продольном положении. В случае с передним приводом у коробки насчитывается два вала: входящий и выходящий.

В классике переключение контролируется гидроблоком, а в современных вариантах – электроникой.

КПП автомат имеет несколько возможностей передвижения:

• экономная езда;
• обычная езда;
• спортивная езда.

Классика зарекомендовала себя надежностью. Такая коробка передач выжимает без проблем до 400 тысяч км пробега. Условие – правильная эксплуатация. Как и с другими вариантами КПП, в радиатор нужно заливать качественную ОЖ. Среди автоматических коробок передач есть вариант с ручным переключением, которое так любят многие автолюбители.

КПП «Робот» — своеобразный гибрид. Это механика, где передачи переключаются электроникой. Здесь есть две педали и сцепление, но нет гидротрансформатора. Эта коробка передач характеризуется рывками при переключении скоростей. Это особенно заметно на фоне вариатора, у которого нет ни рывков, ни толчков.

В последнее время на рынке появилась новинка — автомобиль, где есть два сцепления в КПП. Одно из них несет ответственность за четные передачи, другое – нечетные. Это нововведение исключило временные «провисания» робота, когда переключение передач длилось до 3 секунд.

Видео «Автомат или Вариатор»

Надежен ли в автомобиле вариатор? Или лучше коробка автомат? О плюсах и минусах трансмиссий расскажет Avto-Blogger.ru.

Полезная информация

• Сравнение вариаторной коробки передач с автоматической
• Плюсы и минусы коробки-робота
• Ответы на все вопросы о вариаторной КПП

Вариатор или автомат? Что надежней, плюсы и минусы

В ариатор и АКПП относятся к автоматическим трансмиссиям (АТ), которыми все чаще комплектуются современные автомобили и сегодня в статье мы обсудим тему выбора: CVT или автоматическая коробка передач — что предпочесть и почему?

Для этого подробно разберем преимущества и недостатки каждого вида АТ, а также учтем особенности их эксплуатации, обслуживания и ремонта.

В заключении подведем итог автомобиль с какой трансмиссией лучше покупать и в каких ситуациях.

Какие машины чаще покупают с вариатором или классическим автоматом?

Еще пару лет назад, автомобили с классическим автоматом продавались намного чаще, чем с вариаторами.

Это было связано с тем, что АКПП считались более надежными и долговечными, а также были распространены среди различных моделей автомобилей.

В то же время, автомобили с вариаторами имели свою нишу, в особенности среди японских марок, где данный тип трансмиссии был весьма популярен.

Нельзя сказать, что сегодня ситуация кардинально поменялась, однако, стоит отметить, что в последние годы вариаторы становятся все более популярными благодаря своей плавности и экономичности, поэтому разница в предпочтениях между обоими трансмиссиями постепенно уменьшается.

Сегодня это видно по российскому рынку, в который буквально ворвались китайские автомобили с вариаторами, да и отечественные Vesta, Москвич 3 тоже комплектуется такой трансмиссией.

Пример моделей машин, выпускаемых с АКПП.

Таблица 1. Отечественные.

Chevrolet Nexia I

УАЗ Patriot I Рестайлинг 3

Таблица 2. Иномарки до 2000 000 рублей.

Chevrolet Spark III (M300)

Chevrolet Cobalt II Рестайлинг

Kia Picanto III Рестайлинг

Hyundai Solaris II Рестайлинг

Kia Rio X IV Рестайлинг

FAW Besturn X40 I

Suzuki Baleno III

Suzuki Ciaz I Рестайлинг

Hyundai Accent V Рестайлинг

Пример моделей машин, выпускаемых с вариатором.

Таблица 1. Отечественные.

LADA (ВАЗ) Vesta I

LADA (ВАЗ) Vesta SW I

Таблица 2. Иномарки до 2000 000 рублей.

Renault Sandero Stepway II Рестайлинг

Chery Tiggo 4 Pro

Chery Tiggo 7 Pro I

Автоматическая коробка передач

История развития АКПП начинается с ранних экспериментов в 1920-е годы и продолжается до наших дней с усовершенствованием и разнообразием технологий.

Одним из первых изобретателей, занимавшихся идеей автоматической коробки передач, был американский инженер Эрл Томпсон. В 1928 году он разработал и запатентовал автоматическую трансмиссию, которая впоследствии стала основой для создания первой массовой АКПП.

В 1930-е годы компания General Motors (GM) стала заниматься разработкой своей АТ под названием «Hydra-Matic». В 1940 году Hydra-Matic стала доступна для покупки в автомобилях Oldsmobile, и она стала первой коммерчески успешной автоматической коробкой передач в истории.

С тех пор технология продолжала совершенствоваться. В 1950-е годы Chrysler представила свою версию автоматической трансмиссии под названием «TorqueFlite», которая стала популярной за счет своей надежности и эффективности.

В 1960-е годы Ford Motor Company также разработала свою АТ, известную как «Cruise-O-Matic».

В последующие десятилетия коробки автомат стали все более сложными, многофункциональными и распространёнными.

Устройство и принцип работы

Коробка автомат включает множество компонентов, но существуют два основных элемента, которые являются ключевыми для её функционирования, это:

1. Гидравлический преобразователь крутящего момента (гидротрансформатор): это замена сцепления, используемого в механической коробке передач. Гидротрансформатор использует гидравлическую жидкость для передачи крутящего момента от двигателя к коробке передач. Он позволяет двигателю работать независимо от КП, предотвращая таким образом заглохание при остановке машины, и обеспечивает плавное и бесшумное включение передач.
2. Планетарная передача (редуктор): это основной механизм переключения передач в автоматической трансмиссии. Она состоит из набора шестерен — солнечной (центральной), планетарных (вокруг солнечной) и внешнего кольца. Изменение соотношения между этими шестернями позволяет АКПП изменять передаточные числа и таким образом переключать передачи. Это достигается за счет блокирования и освобождения определенных элементов планетарной передачи с помощью гидравлических силовых узлов, таких как фрикционные и стальные диски, и управляется электронными соленоидами и гидравлическим блоком.

Эти два элемента, вместе с дополнительными компонентами, такими как гидравлическая система, масляной насос, электронные управляющие устройства и система охлаждения, работают совместно.

Ресурс АКПП

Ресурс автоматической коробки передач зависит от ряда факторов, таких как качество изготовления, условия эксплуатации, стиль вождения и обслуживание.

В среднем АКПП может служить от 150 000 до 300 000 километров или даже больше (до 900 000 км пробега), если соблюдены рекомендации по обслуживанию.

Гидротрансформатор, как ключевой компонент автоматической трансмиссии, влияет на её долговечность и работоспособность.

Чтобы максимизировать ресурс работы, важно следить за следующими аспектами:

1. Регулярная замена трансмиссионной жидкости вместе с фильтром: последняя является жизненно важной для работы гидротрансформатора, так как она передает крутящий момент и обеспечивает охлаждение. Следуйте рекомендациям производителя относительно интервалов замены (как правило каждые 50000 км пробега, но лучше через 30 000) и используйте жидкость правильного типа и спецификации.
2. Во время замеры ATF (обслуживания) очищайте магниты от стружки, следите за тем, чтобы дно коробки было чистым.
3. Проверка и обслуживание системы охлаждения: убедитесь, что она работает эффективно, чтобы предотвратить перегрев и износ гидротрансформатора и других компонентов трансмиссии. Периодически, во время обслуживания, снимайте и промывайте радиатор АКПП маслом.
4. Стабильный стиль вождения: избегайте резких ускорений и торможений, которые могут увеличить нагрузку на гидротрансформатор и привести к его износу.
5. Регулярная диагностика: производите диагностику коробки автомат для определения возможных проблем и износа гидротрансформатора, особенно если замечаете понижение производительности или необычные звуки.

Соблюдая эти рекомендации, вы сможете продлить ресурс работы АКПП и обеспечить стабильную и надежную работу вашего автомобиля.

Основные неисправности

Современные автоматические трансмиссии, особенно японские, считаются надежными, но и они периодически выходят из строя.

Ниже перечислим основные неисправности:

1. Износ фрикционов: это обычная проблема, вызванная неправильным использованием трансмиссии. Регулярная замена масла и фильтров может предотвратить эту проблему.
2. Забитый или поврежденный фильтр трансмиссии: может забиться из-за использования некачественного масла или продолжительного использования трансмиссии без замены масла и фильтров.
3. Повреждение гидротрансформатора: это может произойти из-за износа или перегрева. Замена узла обычно является единственным решением.
4. Утечка трансмиссионного масла: могут возникать из-за износа или повреждения прокладок, сальников и соединений. Утечки следует немедленно устранять, чтобы предотвратить дополнительные проблемы.
5. Износ или повреждение соленоидов: отвечают за управление переключением передач. Их неисправность может вызвать проблемы с переключением передач или неправильную работу трансмиссии.
6. Электрические проблемы: неправильное функционирование датчиков, проводки или электронных компонентов может вызвать проблемы с работой трансмиссии.
7. Износ планетарного редуктора: решение этой проблемы может потребовать замены компонентов.
8. Выход из строя вентиля или клапана управления: отвечают за регулирование давления и потока трансмиссионного масла в системе. Если вентиль или клапан не работают должным образом, это может вызвать проблемы с переключением передач и производительностью.
9. Износ подшипников: могут изнашиваться со временем, что может вызвать шум и вибрацию. В худшем случае это может привести к полному выходу из строя трансмиссии.
10. Неправильное уровень трансмиссионного масла: может вызвать проблемы с переключением передач, перегревом или повреждением компонентов.
11. Повреждение кулисы переключения передач: износ или повреждение механизма переключения передач может вызвать проблемы с переключением или неправильной работой трансмиссии.
12. Выход из строя блока управления трансмиссией (TCM): контролирует электронные функции автоматической трансмиссии. Если TCM выходит из строя, это может вызвать проблемы с управлением и производительностью.
13. Коррозия или окисление внутри трансмиссии: накопление влаги и коррозии может вызвать окисление внутри АКПП, что может привести к проблемам с переключением передач и повреждением компонентов.
14. Другие неисправности связанные с определенными конструктивными особенности АКПП от разных производителей.

Обслуживание и регулярная диагностика автоматической трансмиссии важны для предотвращения и своевременного обнаружения этих проблем.

Читайте также:

Адаптация АКПП после замены масла: сброс и калибровка

Плюсы и минусы АКПП

Ниже приведены некоторые из основных плюсов автоматической трансмиссии:

1. Удобство и комфорт: облегчает процесс вождения, так как водителю не нужно переключать передачи вручную или использовать сцепление. Это особенно полезно в условиях городского трафика или при частых остановках и поездках.
2. Плавность переключения передач: обеспечивается гидротрансформатором, что делает движение автомобиля более комфортным и снижает износ трансмиссии. В современных АКПП уже предусмотрено 6 и более передач и это дает еще больших эффект и увеличивает порог скорости.
3. Более высокий крутящий момент при старте: гидротрансформатор увеличивает крутящий момент двигателя при старте, что позволяет автомобилю быстрее разгоняться с места.
4. Надежность: при правильном уходе и обслуживании такая трансмиссия может прослужить без ремонта до 300 000 км пробега и более.
5. Защита от перегрузки: гидротрансформатор служит «муфтой безопасности» между двигателем и трансмиссией, предотвращая передачу избыточного крутящего момента на коробку и снижая риск повреждения в случае перегрузки.
6. Доступный ремонт (зависит от вида поломки): такая трансмиссия хорошо изучена и ее ремонт, в большинстве случаев, возможен даже в небольших населенных пунктах.
7. Меньший износ двигателя: автоматическая трансмиссия снижает износ двигателя, так как она обеспечивает оптимальное соотношение передач для каждой ситуации, что позволяет мотору работать на оптимальных оборотах.
8. Улучшенная тяговая способность: АКПП обеспечивает лучшую тяговую способность на низких скоростях, что делает их идеальными для тяжелых автомобилей или машин, предназначенных для перевозки грузов и прицепов.
9. Масло ATF: требования к такому маслу конечно же есть, но они не критичны, можно использовать недорогие аналоги, которых много на рынке, главное соблюдать спецификации.
10. Эффективность при движении в гору: такая трансмиссия автоматически выбирает наиболее подходящую передачу для подъема или спуска, что обеспечивает лучшую производительность и контроль над автомобилем при движении по горным серпантинам.
11. Уменьшение риска пробуксовки: предотвращает резкие переключения передач, что снижает риск пробуксовки, особенно на скользких или мокрых дорогах.
12. Адаптивность к стилю вождения: современные автоматические трансмиссии могут адаптироваться к стилю вождения водителя, выбирая оптимальные параметры работы для максимальной эффективности и комфорта.
13. Минимальное присутствие электронных компонентов: основной из них ЭБУ, а остальные – это механика, что сказывается на улучшении надежности.

1. Больший расход топлива: автоматическая трансмиссия обычно менее экономична по сравнению с МКПП или вариаторами (CVT), а также с роботизированными коробками с двойным сцеплением (DCT).
2. Более высокая стоимость: обычно дороже в покупке и обслуживании, чем механическая коробка передач, но если сравнивать с вариатором, то тут скорее всего паритет.
3. Сложность и стоимость ремонта (зависит от вида поломки): сложная в ремонте и обслуживании, что может привести к большим затратам и длительным простоям автомобиля.
4. Более высокий вес: обычно тяжелее, чем вариатор, что может снизить общую производительность и экономичность автомобиля.
5. Ограниченный выбор передач (не у всех АКПП): может предоставлять ограниченный выбор передач, особенно в специфических ситуациях, таких как спуск по крутым склонам. Особенно этим страдают 4-х ступенчатые АТ.
6. Задержка отклика: гидротрансформатор может вызывать задержку отклика при переключении передач или разгоне, что может снизить динамику и управляемость автомобиля.
7. Потеря мощности: гидротрансформатор может приводить к потере мощности из-за гидравлических потерь, что снижает общую мощность двигателя.
8. Тепловые нагрузки: узлы и детали АКПП могут создавать дополнительные тепловые нагрузки, что требует более эффективных систем охлаждения и может привести к перегреву, если последняя не функционирует должным образом.
9. Меньшая спортивность (зависит от модели авто и поддержки определенных режимах вождения): может предоставлять меньше контроля над процессом переключения передач, что делает ее менее спортивной и маневренной.
10. Высокая стоимость замены.
11. Неправильная работа при низких температурах: в очень холодную погоду может работать некорректно, поскольку трансмиссионное масло становится вязким, что влияет на процесс переключения передач.
12. Ухудшение производительности при повышении пробега: происходит это из-за износа компонентов и утечек трансмиссионного масла.

Подведем небольшой итог. Коробка автомат, хотя и имеет ряд недостатков, все же, при правильном обслуживании, а главное своевременном замене масла ATF, может беспроблемно проработать несколько сот тысяч километров пробега.

Она обеспечит комфортную езду, плавность переключения передач и меньший износ двигателя на протяжении всего периода эксплуатации автомобиля.

Читайте также:

Коробка DSG, что это такое, устройство и принцип работы, характеристики, на какие авто устанавливалась, плюсы и минусы по отзывам

Вариатор

Вариатор CVT (Continuously Variable Transmission), или бесступенчатая трансмиссия, — это вид автоматической коробки передач, обеспечивающей плавное изменение передаточного числа.

История создания вариатора уходит в далекое прошлое, но основные этапы развития и совершенствования этой технологии можно выделить следующим образом.

1. XVII век — Леонардо да Винчи. Основы концепции CVT были заложены еще в эпоху Возрождения, когда Леонардо да Винчи предложил свою версию бесступенчатой трансмиссии. Он разработал систему, основанную на конических шкивах и ремне, которая могла менять передаточное число без переключения передач.
2. XIX век — Джеймс Старли. В 1879 году британский инженер Джеймс Старли представил велосипед «Салво» с ременной передачей, что стало еще одним примером ранних вариаторов.
3. В 1920-е годы инженеры начали разрабатывать вариаторы для автомобилей. Зенит Роберт Ван Дорн предложил свою версию бесступенчатой трансмиссии, которая была основана на гидравлических насосах и моторах.
4. В 1930-е годы голландская компания DAF начала разработку своего собственного вариатора для автомобилей. В 1958 году был представлен DAF 600 с вариатором, который использовал два конических шкива и ремень.
5. В 1980-е годы японские автопроизводители начали активно экспериментировать с бесступенчатыми трансмиссиями. Honda, Nissan и Subaru стали предлагать CVT на своих автомобилях.
6. В 1990-е годы произошел резкий скачок в развитии технологии CVT. Использовались новые материалы, повышалась надежность и эффективность передач. Вариаторы стали более компактными и легкими, что позволило их использование в различных типах автомобилей.
7. 2000-е годы. С развитием гибридных и электрических автомобилей CVT стали еще более актуальными. Такие трансмиссии хорошо сочетаются с электромоторами, обеспечивая плавное управление и оптимальное использование мощности. Toyota Prius является ярким примером использования CVT в гибридных автомобилях.
8. 2010-е годы — инновации и совершенствование. В 2010-е годы автопроизводители продолжали улучшать CVT, внедряя инновации и совершенствуя технологии. Одним из примеров является Nissan, который разработал свой вариатор Xtronic CVT с улучшенной производительностью и эффективностью.

На сегодняшний день CVT является одним из самых популярных типов автоматических коробок передач, особенно в массовых и экологически чистых автомобилях. Разработчики продолжают работать над улучшением этих трансмиссий, и мы можем ожидать новых интересных решений в ближайшем будущем.

Устройство и принцип работы

Устройство CVT может отличаться в зависимости от конструкции и производителя, однако основные компоненты и принцип работы остаются схожими.

Основные компоненты CVT:

1. Входной и выходной шкивы. Входной (первичный) шкив соединяется с двигателем, а выходной (вторичный) шкив связан с колесами автомобиля. Шкивы обычно имеют коническую форму и состоят из двух половин, которые могут сближаться и расходиться, меняя расстояние между ними.
2. Ремень или цепь. Передает крутящий момент от входного шкива к выходному. Они могут быть изготовлены из металла, резины или других материалов, способных выдерживать высокие нагрузки.
3. Гидравлическая система и насос. Обеспечивают регулирование положения половин шкивов. В зависимости от требований к скорости и мощности, гидравлическая система изменяет давление масла, что влияет на расстояние между половинами шкивов.
4. Электронный блок управления (ECU). Контролирует работу CVT, основываясь на информации о скорости, нагрузке и других параметрах двигателя. Электронный блок управления определяет оптимальное передаточное число и регулирует гидравлическую систему соответственно.

Принцип работы CVT:

1. Когда автомобиль стоит на месте или движется на низкой скорости, входной шкив сжимается, а выходной расширяется. Это обеспечивает высокое передаточное число, что позволяет автомобилю быстро разгоняться.
2. При увеличении скорости автомобиля происходит обратный процесс: входной шкив расширяется, а выходной сжимается. Таким образом, передаточное число уменьшается, что позволяет автомобилю двигаться быстрее при меньших оборотах двигателя.
3. Электронный блок управления (ECU) контролирует работу всех узлов и управляет ими.

Весь процесс происходит плавно и непрерывно, что обеспечивает бесступенчатое изменение передаточного числа. Благодаря этому, автомобиль может двигаться с максимальной эффективностью и комфортом, поскольку переключение между скоростями отсутствует.

Ресурс CVT

В целом, современные вариаторы разработаны для долгосрочной эксплуатации и могут прослужить сотни тысяч километров при своевременном обслуживании.

Однако стоит отметить, что ресурс CVT может быть ниже по сравнению с традиционными автоматическими коробками передач.

Это связано с особенностями конструкции и использованием относительно сложных и деликатных компонентов, таких как шкивы и ремни или цепи.

Причины преждевременного износа вариатора могут включать:

1. Некачественное или неподходящее масло. Может привести к износу деталей и снижению ресурса CVT. Важно следовать рекомендациям производителя и использовать только масло, предназначенное для вариатора.
2. Задержки в замене масла. Замена должна происходить согласно рекомендациям производителя, обычно каждые 60 000 — 100 000 километров. Но рекомендуется это делать через каждые 30 – 50 тыс. км пробега. Задержки в замене масла могут привести к ухудшению его свойств и преждевременному износу трансмиссии.
3. Агрессивная езда. Резкие разгон и торможение, частая перегрузка автомобиля или езда в сложных условиях могут привести к увеличению нагрузки на вариатор и уменьшению его ресурса.
4. Отсутствие регулярного технического обслуживания. Наряду с заменой масла, регулярная проверка состояния CVT и его компонентов может помочь обнаружить и предотвратить проблемы, которые могут снизить его ресурс.

Чтобы увеличить ресурс и надежность вариатора, следует соблюдать рекомендации производителя по обслуживанию и эксплуатации автомобиля, а также регулярно проверять состояние масла ATF.

Рекомендовано уже на 120 000 – 150 000 км пробега выполнить замену ремня чтобы исключить его обрыв в дальнейшем.

Но в целом, ожидать от вариатора такого же ресурса, как от АКПП не стоит.

Основные неисправности CVT

Несмотря на свою эффективность и плавность, CVT могут столкнуться с различными проблемами:

1. Износ и повреждение ремня/цепи: могут износиться или повредиться, что приводит к неплавному переключению и потере производительности. Обрыв ремня приводит к серьезным последствиям, после которых, скорее всего придется менять вариатор.
2. Неисправность электронных компонентов: датчики, соленоиды и контроллеры могут выйти из строя, это вызовет проблемы с управлением трансмиссией и ошибки диагностики.
3. Загрязнение или утечка масла: неправильный уровень или качество масла, а также утечки могут привести к проблемам с смазкой и охлаждением, это вызовет перегрев и износ трансмиссии.
4. Износ шкивов: могут износиться или повредиться, это вызовет проблемы с передачей мощности и неправильное изменение передаточного отношения.
5. Проблемы с гидравликой, забит гидроблок: дефекты в гидравлической системе, такие как засорение клапанов или поршней, могут вызвать неправильное управление трансмиссией и изменение передаточного отношения. Насос не может создать нужное давление масла в системе. Как итог, пробуксовка ремня и сильный его износ.
6. Выход из строя подшипников: могут износиться или повредиться, это вызовет шум и вибрацию, а также проблемы с передачей мощности.
7. Проблемы с муфтой: используется для передачи мощности между двигателем и трансмиссией, может износиться или повредиться, приведет к проблемам с производительностью и плавностью переключения.

Для определения и устранения проблем с CVT приходится обращаться к опытному механику, самостоятельный ремонт в большинстве случаев невозможен.

Плюсы и минусы вариатора

Вариаторы обладают рядом преимуществ, которые делают их популярными среди автомобильных производителей и водителей:

1. Плавность переключения: CVT обеспечивает плавное и непрерывное изменение передаточных отношений без ступенчатых переключений, что делает езду более комфортной для водителя и пассажиров.
2. Эффективность: способны оптимизировать передаточное отношение для разных условий езды, что позволяет двигателю работать с наиболее эффективной частотой вращения. Это приводит к лучшему расходу топлива и снижению выбросов.
3. Ускорение: благодаря бесступенчатому изменению передаточного отношения, CVT могут обеспечить быстрое ускорение без необходимости переключения передач, что улучшает динамику автомобиля. Исключением может быть только попытка резкого разгона.
4. Простота конструкции (касается механической составляющей): по сравнению с традиционными автоматическими трансмиссиями, CVT имеют более простую конструкцию, состоящую из двух шкивов, ремня или цепи, и гидравлической системы управления. Это может облегчить процесс обслуживания и ремонта.
5. Адаптивность: способны адаптироваться к различным стилям вождения и условиям дороги, что обеспечивает оптимальное сочетание производительности и экономии топлива.
6. Универсальность: могут использоваться в различных типах автомобилей, включая легковые автомобили, кроссоверы, минивэны и даже некоторые грузовики.
7. Меньший вес: обычно имеют меньший вес по сравнению с традиционными автоматическими трансмиссиями, что может снизить общий вес автомобиля и улучшить его производительность и расход топлива.

1. Долговечность: могут быть менее долговечными по сравнению с традиционными автоматическими или механическими трансмиссиями, особенно при интенсивном использовании или неправильном обслуживании.
2. Стоимость и сложность ремонта: в случае поломки, ремонт или замена CVT может быть дороже по сравнению с другими типами трансмиссий из-за сложности и стоимости компонентов, а также необходимости делать такие работы у официальных дилеров. В провинциальных городах сложно найти специалиста. Даже замена ремня обойдется не дешево.
3. Сложная электроника: 50% компонентов вариатора составляет электроника и ее ремонт возможет только у официальных дилеров, цены соответствующие.
4. Ощущение вождения: некоторым водителям может не нравиться ощущение вождения с CVT из-за отсутствия ступенчатых переключений и «плавающего» характера работы трансмиссии.
5. Производительность: хотя вариатор обеспечивает плавное ускорение, оно может быть медленнее на высоких скоростях по сравнению с традиционными автоматическими или механическими трансмиссиями.
6. Высокое требование к маслу: ATF нужно заливать только оригинальное в соответствии с рекомендациями производителя. Неправильный выбор масла может привести к выходу из строя трансмиссии.
7. Шум: могут создавать больше шума, особенно при высоких оборотах двигателя, что может быть раздражающим фактором для некоторых водителей.
8. Ограничения по мощности: обычно рассчитаны на автомобили с небольшим или средним объемом двигателя и могут не подходить для машин с большой мощностью или высоким крутящим моментом.
9. Реакция на газ: при резком разгоне имеют медленную реакцию на педаль газа, что может быть неприятным для некоторых водителей, привыкших к традиционным трансмиссиям.

Несмотря на эти недостатки, CVT продолжают пользоваться популярностью из-за своих преимуществ, таких как плавность переключения и повышенная эффективность расхода топлива. Важно вовремя обслуживать эту трансмиссию и заливать правильное масло.

Читайте также:

Что такое вариатор (коробки передач CVT), устройство, принцип работы, преимущества и недостатки

В чем разница между вариатором и автоматом, таблица

Для упрощения, основные отличительные особенности коробки автомат и вариатора сведены в таблицу.

Вариаторы CVT – чтобы ненависть превратилась в любовь

Анатомия авто

Автор Денис Шебеко На чтение 28 мин. Просмотров 5.9k. Опубликовано 21.02.2021

К этим коробкам передач в России очень неоднозначное отношение. Многие их любят, но большинство автомобилистов – ненавидят. Часто, услышав аббревиатуру «CVT», покупатели напрочь отказываются приобретать автомобиль с КПП этого типа, а «знатоки» отзываются о вариаторах с большим скепсисом. Где правда, а где заблуждения? Надо ли настолько сильно бояться CVT? В данной статье мы ответим на эти вопросы подробно и объективно.

Что это такое и как расшифровывается?

CVT – аббревиатура от английского термина Continuously Variable Transmission, который на русский язык переводится, как «бесступенчатая трансмиссия». Ещё одно название таких механизмов – «вариатор». Термин происходит от латинского «variātor», что значит — «изменитель». Эти термины часто соединяют в пару «вариатор CVT» или используют по-отдельности, что сути никак не меняет. В водительском сообществе эти коробки передач получили симпатичное прозвище «варик».

Вариатор CVT – тип автомобильных автоматических коробок передач, в которых передаточные числа меняются бесступенчато в определённом диапазоне. Такие КПП используются не только в автомобилях, но и на мотоциклах, мопедах, скутерах, снегоходах и в некоторых других лёгких транспортных средствах.

В контексте рассматриваемой темы мы коснёмся сугубо автомобильной области применения вариаторов.

Как это работает?

Проделаем простейший опыт. Для этого нам потребуются: бухгалтерская резинка или небольшое резиновое кольцо, один тонкий фломастер, два фломастера среднего диаметра, и ещё один – толстый. Снимем с фломастеров колпачки. Левая рука будет играть роль двигателя, а правая – дифференциала и трансмиссии. Возьмём в левую руку тонкий фломастер, а в правую – толстый, и легонько растянем ими резинку. Пальцами левой руки начнём вращать тонкий фломастер. Резинка натянется и станет перематываться между фломастерами, заставляя вращаться толстый фломастер в правой руке. Легко заметить, что, повернув тонкий фломастер на два оборота – толстый совершит лишь один. Таким образом мы с Вами смоделировали низшую (аналогичную 1-й у МКПП) передачу CVT.

Проделаем то же самое с двумя фломастерами одинакового диаметра. Количество оборотов фломастера в левой руке будет точно таким же, как у фломастера в правой. Это наглядная модель средней передачи CVT (аналогичной 3-4-й у МКПП).

Теперь «двигателем» у нас будет толстый фломастер, а «дифференциалом с трансмиссией» – тонкий. Сделав один оборот толстым, заметим, что тонкий сделал их – два. То же самое происходит в вариаторе на высшей передаче (аналогично 6-й у МКПП).

Включите воображение, и представьте, что каким-то волшебным образом два фломастера могут сами менять свой диаметр, причём – пропорционально: насколько увеличивается первый, настолько же уменьшается второй, и наоборот. Созданный Вашим подсознанием «фильм» станет хорошей моделью принципа действия бесступенчатого редуктора, а иными словами — автомобильного «варика».

Как устроен и из чего состоит автомобильный вариатор CVT

Здесь тоже нет ничего сложного. Если за «точку отсчёта» взять двигатель, то CVT представляет собой собранные в одном модуле (узле, коробке передач) пять систем: муфта сцепления + бесступенчатый редуктор (он же – вариатор) + муфта включения заднего хода + система автоматического управления предыдущими системами + дифференциал. Несмотря на то, что «царём» в этой коробке передач является бесступенчатый редуктор, всеми процессами «рулит» система автоматического управления.

Зачем вариатору муфта сцепления?

Без муфты сцепления здесь – никак! Если её не будет, то, остановившись на светофоре, двигатель автомобиля заглохнет, как это бывает у начинающих курсантов автошкол, забывающих нажать левую педаль сцепления перед остановкой. У CVT муфта сцепления является ещё и «нейтралью», так как «фломастеры» в бесступенчатом редукторе находятся в зацеплении с «резинкой» постоянно, и «расцепиться» или вхолостую скользить друг по другу они не могут.

Муфты сцепления у автомобильных вариаторов бывают трёх типов: фрикционные, гидравлические (или гидромуфты) и гидротрансформаторы.

Фрикционные муфты сцепления «вариков» – многодисковые. Однодисковые, как на «роботах» – крайне редкое решение, применяемое в основном на миниатюрных японских «кей-карах» для внутреннего рынка и на мототехнике. Многодисковые муфты обычно имеют более двух пар ведущих и ведомых фрикционных дисков, своим видом отдалённо напоминающих оные у механических КПП или у фрикционов тракторов и танков.

Современная тенденция – применение муфт с так называемым последовательным смыканием и размыканием фрикционных дисков. Работает это так: в момент размыкания выходит из зацепления сначала первая, затем вторая, потом третья, и т.д. пара дисков. При смыкании, всё наоборот, соответственно. Это позволяет сцеплению работать быстро, даже молниеносно, но при этом — плавно, комфортно, без толчков и вибраций, незаметно для водителя и пассажиров. Технология заимствована, кстати, у гоночных автомобилей.

Управление смыканием/размыканием фрикционной муфты осуществляется аналогично «роботам» – сервоприводом или гидравликой. Конструкция привода относительно проста и незатейлива, а главное для нас, как для пользователей – все эти конструкции отработаны двумя десятками лет множеством автопроизводителей, поэтому хорошо известны и не доставляют «сюрпризов».

Выгоды и преимуществ фрикционных муфт в CVT

• Стопроцентная ремонтопригодность;
• Относительно простая, надёжная, легко диагностируемая и ремонтопригодная система управления муфтой;
• Устойчивость к ударным нагрузкам – при трансмиссионном ударе диски просто провернутся, проскользнут, без повреждений и поломок;
• Небольшая масса и компактные размеры. Вариаторы с фрикционными муфтами весят не больше «роботов» и сравнимы с ними по размерам, а значит легко размещаются в подкапотных пространствах небольших автомобилей, обеспечивая удобство для обслуживания и ремонта;
• Минимальная инерция и полное отсутствие насосных потерь. Это оценят водители со спортивным стилем управления автомобилем, и любители сэкономить – ведь снижается и расход топлива;
• Отсутствие необходимости во внешней или автономной системе охлаждения муфты. Тем более, что при использовании фрикционных муфт «мокрого» типа (диски работают в «масляной ванне») обеспечивается приемлемый теплоотвод даже в экстремальных условиях (пробки и бездорожье);
• Небольшой объём масла CVT – ведь оно нужно только для смазки бесступенчатого вариатора.

Недостатки фрикционных муфт CVT

• Склонность к перегреву при длительном движении в пробках или использования приёма «враскачку» на бездорожье. Недостаток компенсируется применением муфт «мокрого» типа, однако в особо экстремальных пробках с многочасовой «толкотнёй» это может «не спасти»;
• В случае некорректной работы или проблем с системой управления муфтой, фрикционные диски могут «поджариться» или «сгореть»;
• При критическом износе фрикционных дисков или проблемах в работе системы управления муфтой, при нормальном движении автомобиля возможны толчки, вибрации и прочие дискомфортные ощущения.

Гидравлические муфты имеют столь же массовое применение на вариаторных КПП, как и муфты фрикционные. Это объясняется несколькими неоспоримыми преимуществами их конструкции. Однако ряд «врождённых» недостатков сужает область их применения. Однозначно ответить «что лучше, а что – хуже» – невозможно! Всё слишком сильно зависит от того, какие потребности есть у покупателя и какими свойствами обязан обладать автомобиль, в каких дорожных условиях, климате и стране он будет эксплуатироваться, и др. Поэтому просто перечислим плюсы и минусы гидромуфт.

Уместно отметить частое применение комбинированных гидромуфт, имеющих дополнительную фрикционную муфту, задача которой – рассоединить двигатель с трансмиссией. В этом случае фрикционная муфта работает при положениях селектора управления CVT «P» («паркинг») и «N» («нейтраль»), а гидравлическая муфта работает во всех остальных режимах движения.

Выгоды и преимущества гидравлических муфт CVT (их всего два, но они – мощные)

• Комфорт – их главное преимущество! Старт автомобиля с места и общее его поведение в движении почти всегда происходит плавно и мягко;
• Сглаживание трансмиссионных вибраций и пульсаций крутящего момента. Косвенно это снижает нагрузки на двигатель, трансмиссию и кузов, увеличивая их надёжность и ресурс.

Недостатки гидромуфт CVT

• Полная неремонтопригодность (!) или крайне ограниченная ремонтопригодность. В случае повреждения или износа, неразборный «бублик» придётся менять целиком в сборе;
• Высокая сложность конструкции «вариков» с гидромуфтой, усложнение системы автоматического управления из-за увеличения количества каналов, клапанов, и прочих вспомогательных подсистем;
• Относительно высокие насосные потери из-за постоянного перемешивания и циркуляции масла. За это приходится платить увеличенным расходом топлива;
• Кратковременная устойчивость к ударным трансмиссионным нагрузкам. Есть риск, что при единовременном экстремальном ударе муфта может получить повреждение лопаток с последующим быстрым выходом из строя всей коробки передач;
• Склонность к перегреву масла CVT при движении в пробках, по бездорожью, в горной местности или при буксировании тяжёлых прицепов;
• Необходимость наличия системы внешнего охлаждения и очистки масла CVT;
• Больший (в несколько раз!), чем у фрикционных муфт, объём сменяемого масла при ТО и повышенные требования к соблюдению технического регламента. Отработавшее свой срок и загрязнённое масло может быстро привести в негодность гидроблок системы автоматического управления и/или «прикончить» остальные узлы и системы;
• Повышенные требования к качеству масла и его свойствам. Если масло не соответствует допуску производителя, оно «старое» или поддельное – большие проблемы начнутся быстро и неожиданно;
• Большая масса и размеры «вариков» с гидромуфтой, приближающиеся к гидромеханическим АКПП. Вариаторы с фрикционными муфтами обычно в 1.2-1.5 раз легче и меньше, чем CVT с гидравлическими муфтами. За большую массу приходится расплачиваться увеличенным расходом топлива.

Вариаторы, у которых вместо муфт сцепления установлен гидротрансформатор (ГТ), аналогичный гидромеханическим АКПП – экзотика. Однако в последнее время такие чудовищные по своей сложности агрегаты иногда появляются на дорогих кроссоверах и седанах. Среди общего количества автомобилей с CVT, таких – менее 10%, однако о них много пишут и много говорят, поэтому рассмотрим и эту конструкцию. Для экономии места и Вашего внимания, нужно будет прибавить перечисленное ниже к преимуществам и недостаткам вариаторов с гидромуфтой.

Выгоды и преимущества гидротрансформаторов CVT

• Компактные размеры бесступенчатого редуктора, т.к. к его передаточным числам добавляется диапазон ГТ;
• Возможность управления передаточными числами в широких пределах и более точно;
• Ещё более высокий комфорт;
• Теоретически — повышенная устойчивость к ударным нагрузкам от трансмиссии.

Недостатки гидротрансформаторов CVT

• Чудовищная сложность системы автоматического управления;
• Увеличенная масса CVT с ГТ, часто превышающая массу аналогичных по классу АКПП;
• Огромный объём сменяемого масла;
• Особое масло, совмещающее свойства масел для вариаторов и жидкостей ATF;
• Высокая цена «особого» масла;
• Повышенные требования к качеству и свежести масла;
• Строгость соблюдения периодичности смены масла и обслуживания;
• Необходимость наличия мощной системы охлаждения и очистки масла;
• В случае поломки – очень сложный и дорогой ремонт, а чаще — его невозможность.

Редкость использования CVT с ГТ во многом объясняется тем, что теряется сам смысл применения такого вариатора. Гидромеханические АКПП по сравнению со столь сложной бесступенчатой КП более рациональны и выгодны не только по конструктивно-компоновочным соображениям, но и по финансовым.

Всё — просто! … или как устроены бесступенчатые редукторы и какими они бывают

• Две пары конических шкивов;
• Передаточный ремень.

Вспомните опыт с фломастерами и резинкой. Пары конических шкивов здесь играют роль «волшебных» фломастеров, меняющих свой диаметр, а роль резинки играет ремень.

Пару конических шкивов легко представить так: возьмите два чайных блюдца, мысленно просверлите их в центре донышек, оденьте оба блюдца на подходящий карандаш донышками друг к другу. Карандаш будет являться осью пар шкивов. Проделайте то же самое со второй парой блюдец. Теперь представьте, что на одной оси (карандаше) пара блюдец сдвигается друг к другу, а на другой – пропорционально раздвигается. Расстояния между осями-карандашами – неизменное.

Если мысленно поместить в зазор между блюдцами резиновое кольцо, слегка растянуть его, начать вращать пары блюдец, то мы увидим, что, сдвигая блюдца одной пары – резиновое кольцо начнёт перебегать на больший диаметр, а у второй пары – на меньший, раздвигая их. Соответственно увеличится скорость вращения второй пары. Если блюдца первой, ведущей пары, начать раздвигать, то кольцо переместится на меньший диаметр, блюдца ведомой пары сдвинутся и кольцо перейдёт на больший диаметр, а скорость вращения уменьшится.

Вот так и работает бесступенчатый редуктор.

У автомобильного «варика» пары шкивов имеют строго коническую форму. Шкивы изготовлены из высокопрочной стали особой марки. Фрикционная поверхность, которой касается ремень, имеет повышенную твёрдость и при изготовлении обычно подвергается поверхностной закалке током высокой частоты (ТВЧ).

Ремни у бесступенчатого вариатора, разумеется – никакие не кожаные, не резиновые и даже не пластмассовые или пластиковые, а только металлические, причём – из особой стали, наборные.

• Клиновые;
• Штифтовые (альтернативные названия: цепные или просто – цепи).

Клиновые ремни – наиболее распространены. Штифтовые – из-за ряда «врождённых» недостатков стремительно «вымирают».

Клиновые ремни состоят из двух каркасных направляющих стальных лент и нескольких сотен стальных рабочих пластинок (рабочих элементов), по своей форме напоминающих клин.

Направляющие каркасные ленты изготовлены из пружинной стали и имеют многослойную конструкцию (для большей прочности). Задача лент – сохранять постоянный диаметр ремня и удерживать рабочие пластинки вместе в одном замкнутом «пакете». Лентам необходимо иметь высокую гибкость, минимальную массу, но при этом максимальную прочность на разрыв.

Клиновые пластинки изготавливают из высокопрочной закалённой стали. Их боковые стороны, которые касаются поверхности конусов шкивов являются рабочими. Благодаря трению, цепляясь рабочей поверхностью за конус шкива, пластинка передаёт усилие находящейся перед ней, та – предыдущей, а предыдущая – той, что перед ней. И так – по кругу «по цепочке». Поэтому клиновой ремень является – толкающим.

Штифтовые ремни отдалённо напоминают велосипедную цепь. Вариаторные цепи тоже состоят из штифтов, являющихся осями звеньев, и нескольких пластинок, которыми штифты соединены друг с другом в замкнутую конструкцию. В отличие от клинового ремня, у цепи усилие передаётся за счёт трения торцев штифтов о поверхности конусов шкивов. То есть, рабочая поверхность штифтов – их торцы. Войдя в контакт с поверхностью конуса, штифт тянет своими пластинками следующий, этот следующий – тот, который за ним, и так далее, опять-таки – как у цепи велосипедной. Поэтому штифтовой ремень является – тянущим.

Считается, что цепные ремни способны работать с большими крутящими моментами, чем клиновые. Но это одно из заблуждений. Действительно, в пятне контакта торца штифта с поверхностью конуса шкива развивается большее давление и трение. Общая суммарная площадь пятен контакта штифтов, находящихся в зацеплении – в десятки раз меньше, чем таковая у клинового ремня. Однако за это приходится платить во много раз большими потерями на трение (снижение КПД), быстрым износом торцев штифтов и рабочих поверхностей шкивов, увеличенным риском повреждения фрикционных поверхностей при ударных нагрузках (задиры и борозды) и повышенными тепловыми нагрузками.

По сумме преимуществ и недостатков применение клиновых ремней оказывается более выгодным и технически оправданным, чем штифтовых цепей. Поэтому штифтовые ремни стремительно «вымирают».

• Большая масса, что ухудшает разгонную динамику и увеличивает расход топлива;
• Большие потери на трение между элементами цепи;
• Склонность к самозаклиниванию (при трансмиссионном ударе толкающий клиновой ремень уходит на больший диаметр шкивов, тянущий штифтовой ремень – на меньший);
• Неизбежные микровибрации при перемещении звеньев;
• Ускоренное «старение» масла и преждевременное истощение его свойств;
• Необходимость более частой смены масла и тщательного обслуживания цепного CVT;
• Меньший ресурс и «ходимость» цепи относительно клинового ремня.

ЗХ, САУ и Дифф – не просто буквы и вспомогательные системы

Муфта включения заднего хода (ЗХ), ещё называемая «реверс-редуктором», у CVT в большинстве случаев представляет собой простой по конструкции планетарный редуктор с одной – двумя парами фрикционов. Устанавливается муфта ЗХ между бесступенчатым редуктором и дифференциалом.

В виду простой планетарной конструкции и несложного привода, процесс включения/выключения заднего хода на автомобилях с вариаторами обладает одним преимуществом по сравнению с другими КПП, в том числе и механическими. Это преимущество – в скорости переключений, изменении направления движения автомобиля на обратное, и почти такой же набор передаточных чисел для движения — как вперёд, так и назад. В самом деле – чтобы включить ЗХ, гидравлике системы управления нужно лишь зажать фрикционы его муфты, что она делает практически мгновенно. Это свойство полезно при движении автомобиля по глубокой грязи или снегу, когда требуется воспользоваться приёмом «враскачку».

Развенчиваем миф о том, что мол «приём «враскачку» для вариаторов вреден». Всё совершенно не так! Как раз на муфту сцепления и бесступенчатый редуктор многократные переключения «вперёд – назад – вперёд – назад — …» никакого отрицательного влияния не оказывают, так как в этом процессе они не участвуют, а всю нагрузку берут на себя фрикционы муфты ЗХ, имеющие, как правило, большой запас по прочности и износу.

Разумеется, что «сдуру можно сломать всё, что угодно»! И, если во время «раскачки» бездумно жать на педаль газа, заставляя автомобиль буксовать и зарываться всё глубже, испытывать сильные трансмиссионные удары, то можно «сжечь» фрикционы муфты ЗХ за одну, в общем то несложную «бездорожную коллизию», как и «поджарить» все элементы CVT. И в этом несчастье никакой вины ни одного элемента вариатора, как и вины его недостатков – не будет.

Системы автоматического управления муфтами вариатора и его бесступенчатым редуктором по своему принципу действия обычно не отличаются от таковых на гидромеханических АКПП и состоят из почти тех же элементов. Небольшое отличие лишь в том, что у «автоматов» исполнительная гидравлика зажимает/отпускает ленточные тормоза и/или фрикционы рядов планетарной КПП, а у вариаторов – пропорционально меняет давление в управляющих гидроцилиндрах ведущей и ведомой пар конических шкивов, сдвигая одну и раздвигая другую. Разумеется, системы автоматического управления CVT могут отличаться по конструкции в зависимости от типа муфт сцепления и/или ЗХ.

Ахиллесова пята любой автоматической системы управления – гидроблок с электрогидравлическими клапанами. Если масло CVT свежее и чистое, то всё работает – идеально. Но если масло «старое», загрязнённое продуктами износа и потерявшее свои свойства – на стенках масляных каналов неизбежно накапливаются вредные отложения, мусорная «пудра» забивает каналы и выводит из строя гидроклапаны, а при наличии гидромуфты (тем более – гидротрансформатора) всё это скапливается внутри неразборных «бубликов», приводя в некоторых случаях к дисбалансу и преждевременному износу подшипников.

В принципе – всё это актуально не только для САУ вариаторов, но и для любых систем подобного типа самого широкого спектра автоматических коробок передач автомобилей «с двумя педалями».

Дифференциал в едином блоке с главной передачей (ГП) и местами присоединения приводных валов у вариаторов — точно такие же, как у «механики», «автоматов» и «роботов». Отличия могут быть лишь в специфике конкретного автомобиля, никак не связанной с типом и видом его КПП.

Общие преимущества и недостатки CVT

Этой статьёй мы не ставили себе задачу поставить двоеточие в легендарной дилемме «казнить нельзя помиловать» по отношению к вариаторам! Мы считаем, что CVT – такая же заслуживающая Вашего внимания автоматическая коробка передач, как классический «гидроавтомат» и любая другая из совершенных. В заключительной части статьи Вы об этом узнаете. Но следуя принципам справедливости, мы обязаны перечислить вариаторные «Pro et Contra», чтобы «расставить все точки над i», и Вы могли принять взвешенное, осмысленное, а значит – правильное решение о покупке того или иного автомобиля, с АКПП или «вариком».

Общие Плюсы CVT

• Теоретически: более высокий КПД по сравнению с гидромеханическими «автоматами», т.к. двигатель при наличии вариатора всегда работает в наиболее эффективном режиме при рациональном передаточном числе трансмиссии;
• Теоретически: лучшая среди всех КПП динамика, т.к. двигатель при разгоне всегда работает в зоне оборотов максимума развиваемого крутящего момента (вспомните слова великого Энцо Феррари: — «лошадиные силы продают автомобиль, а выигрывают гонки – ньютоны-на-метр»);
• Комфорт! Это – бесспорно! … но (как мы выясним в «минусах») — относительно. Действительно – у CVT априори отсутствуют толчки, вибрации и «разрыв потока мощности», из-за чего все процессы изменения скорости движения происходят плавно и незаметно;
• Мгновенное изменение направления движения на противоположное (эффективно во время использования приёма «враскачку» при движении по «среднему» бездорожью);
• Почти одинаковый набор передаточных чисел для езды вперёд и назад. Правда, мы конечно понимаем, что езда задним ходом на больших скоростях – удел каскадёров, а не обычных водителей, но … А вдруг, для какого-то читателя это будет важным? Значит «чернила» нами будут использованы не зря!

Все остальные плюсы – такие же, как у любой другой автоматической коробки передач.

• В реальности: КПД у вариаторов — не выше или сравнимый с гидромеханическими АКПП. Причина в неизбежно увеличенных потерях на трение и тем более – насосных потерях при наличии гидромуфты или ГТ. Причём: если у абсолютно нового «варика» КПД действительно может быть выше, чем у гидромеханических «автоматов», то через небольшой промежуток времени, по мере исчерпания ресурса, его КПД начинает снижаться и проигрывать «автоматам» из-за последствий естественного износа рабочих поверхностей, как и неизбежного рассогласования передаточных чисел и характеристик двигателя;
• В реальности: динамика автомобилей с CVT хуже, чем у «автоматов» из-за повышенного трения между пластинками ремня и конусами шкивов в момент разгона, а также из-за неизбежного «запаздывания». Ведь ремень не может мгновенно переместиться на другой диаметр шкивов и изменить передаточное число – для этого ему нужно время, которое даже у самых быстродействующих вариаторов составляет около 0.5-1.5 секунды. Современные гидромеханические АКПП этого недостатка лишены, так как способны переключаться за 0.1-0.3 секунды;
• Звуковой дискомфорт – когда при разгоне автомобиля с вариатором его двигатель «воет на одной ноте». Частично этот недостаток решается дополнительной шумо- и звукоизоляцией салона, однако полностью избавиться от неприятных «визжащих» звуков мотора – не удаётся;
• CVT – не для бездорожья! Трансмиссионные удары, неизбежно появляющиеся при езде по пересечённой местности, способны «прикончить» вариатор за пару десятков тысяч километров пробега;
• Внедорожные проблемы «вариков» усугубляются тем, что вариаторы априори «держат» двигатель на оборотах максимального крутящего момента, а при езде по грязи, скользкой или зыбкой поверхности, это грозит резкой пробуксовкой ведущих колёс и/или частыми «зарываниями». В какой-то мере этот недостаток компенсируется наличием систем подрулевых лепестков (для принудительного «ухода на одну-две передачи вверх») или «зимним режимом» вариатора (обычно включается кнопкой с символом «снежинка»), но пользование этими функциями требует от водителя соответствующего опыта, знаний и навыков вождения;
• CVT – не для ровных шоссейных трасс и круиз-контроля! При длительном равномерном движении на одном передаточном числе пластинки ремня вариатора постепенно «прогрызают» на поверхности шкивов плавные «канавы». Геометрия конусности нарушается. Это приводит к некорректной работе и лавинообразному увеличению износа поверхностей трения ремня и шкивов.
• «Эффект старения» — постепенное и неизбежное ухудшение работы вариатороной КПП, прямо пропорциональное степени износа его ремня и шкивов. Износ рабочих поверхностей пластинок приводит к изменению их ширины, а значит и профиля всего ремня. Износ рабочих поверхностей шкивов приводит к изменению их конусности. Таким образом, при одинаковых режимах работы двигателя, передаточные числа у нового вариатора и изношенного – будут отличаться. Опасность этого процесса в том, что он совершенно незаметен для водителя из-за растянутости во времени. Ощутить его можно только при сравнении двух одинаково «здоровых» автомобилей: нового, и с пробегом 100-150 000 км. Частично этот неприятный эффект компенсируется введением в ПО системы автоматического управления компенсационных поправок, однако полностью избавиться от его негативного влияния — невозможно. Гидромеханические «автоматы» априори лишены этого недостатка;
• Неремонтопригодность или ограниченная ремонтопригодность. Конструкция любого вариатора такова, что для его ремонта требуется большое количество специфического оборудования и высокой квалификации персонала СТО. Это могут себе позволить только специализирующиеся на ремонте вариаторов мастерские. В каталогах автопроизводителей, в подавляющем большинстве случаев, запасные части для ремонта CVT – отсутствуют. Такие запасные части доступны исключительно специализированным сервисным сетям и поставляются компаниями, не связанными напрямую с дилерскими сетями автомобильных марок;
• Необходимость наличия у вариаторов мощной системы охлаждения и фильтрования масла CVT. Как правило, бесступенчатые КПП, вне зависимости от марки, модели и производителя, не имеющие подобной системы – «долго не живут» и требуют ремонта уже к 50-70 000 км пробега.

Есть ещё насколько «моментов», по отношению к CVT, на которых хотелось бы заострить Ваше внимание:

Самое «тонкое место» вариаторов, источник потерь и потенциальных проблем — трение между пластинками клинового ремня (торцами штифтов цепи) и поверхностью конусов шкивов. Их свойства должны удовлетворять несовместимым требованиям – рабочая поверхность пластинки обязана иметь максимальный коэффициент трения с рабочей поверхностью шкива, но при этом он должен быть минимальным в вертикальном направлении для возможности скольжения и перемещения ремня на больший или меньший диаметры с целью изменить передаточное число. Это предъявляет повышенные требования к термообработке рабочих поверхностей пластин и шкива.

Если их закалить для получения максимальной твёрдости и минимального износа – пластины будут скользить по его поверхности, как по льду. Вариатор не сможет работать. Если пластики и шкив сделать «мягкими», то ремень будет «закусывать», возрастёт износ, нарушится геометрия поверхностей трения, увеличится температура в пятне контакта, и другие неприятности. Поэтому материалы, термообработка и твёрдость трущихся поверхностей CVT – всегда компромисс.

Повышенные требования к качеству каждого, даже мельчайшего элемента бесступенчатого редуктора – ещё одно «слабое звено» вариаторов. Если из нескольких сотен пластинок ремня, одна окажется «сырой» или бракованной – она сразу же становится очагом повышенного износа, который вскоре «прикончит» все остальные «здоровые» детали.

Ещё один источник фрикционных потерь в CVT – внутреннее трение между элементами ремня. Эти потери почему-то мало кто учитывает, но они есть, и – немалые. У штифтового ремня эти потери больше, чем у клинового, но и он, из-за огромного количества пластинок, особой «бережливостью» не отличается. Причём, трение здесь – везде. А неотвратимыми следствиями трения всегда являются – износ, нагрев, появление «металлической пудры» и продуктов окисления в масле.

Масло для «вариков» нужно особое, высококачественное, а значит – дорогое. Как мы выяснили, вариаторной жидкости приходится одновременно обеспечивать противоречивые требования по трению пластинок и шкивов, при этом одновременно быть и «трансмиссионкой», и «гидравлическим» и «трансформаторным» маслом. Поэтому масла для CVT имеют мало общего с жидкостями ATF или маслами для DSG, а их свойства – ещё один рациональный компромисс.

Попутно развенчаем ещё один миф, что мол «масла для вариаторов – двухфазные». Как известно, любое вещество на планете Земля может быть в четырёх состояниях (фазах): твёрдом, жидком, газообразном, и в виде плазмы. Авторы мифа о «двухфазности» масла CVT, вероятно считают, что в точке контакта рабочих поверхностей пластинки и шкива происходит некий локальный разогрев, и масло испаряется, в результате чего обеспечивается заданный коэффициент трения. Но если б такое происходило в реальности, вариатор не смог бы «прожить» в добром здравии и тысячи километров. Ещё раньше – его масло утратило бы все свои свойства. Ведь во время испытаний на «кипячение», даже лучшие синтетические моторные масла приходят в негодность через пару часов таких «пыток». Миф о «двухфазности» — красивый, но не имеющий ничего общего с происходящим на самом деле.

Ещё один миф – о якобы дешевизне производства вариаторов. Мол – вариаторы имеют меньшую себестоимость, чем гидромеханические «автоматы», поэтому их любят автопроизводители. Заблуждение в том, что «варики» как раз — отнюдь не дёшевы в разработке и производстве. Яркое доказательство этому – если рядом положить и полностью разобрать «до винтика» гидромеханическую АКПП и CVT, то после раскладки всех деталей, будет видно, что у «автомата» их подавляющее число — «монолитные» и «крупные», а их количество относительно невелико, по сравнению с вариатором, у которого один только ремень состоит из двух каркасных лент и нескольких сотен (!) маленьких прецизионных пластинок. Подобная сложность – сама по себе снимает вопрос о вымышленной «незатейливости» производства CVT. Другое дело, что несколько компаний, благодаря узкой специализации, опыту и ноу-хау, всё-таки смогли наладить крупносерийное производство разнообразных вариаторов весьма высокого качества.

Слово «несколько» употреблено здесь не зря. Производством вариаторов в мире занимаются всего четыре компании (производителей «автоматов» намного больше), перечислить которые не составит труда: Aisin AW (Япония), Jatco (Япония), Punch Powertrain (Нидерланды и КНР) и Subaru (Япония).

У читателя может сложиться неверное мнение, что мы, «в пух и прах» раскритиковав вариаторы и перечислив их недостатки, наводим его на мысль об отказе от покупки автомобилей с CVT, так как эти КПП ненадёжны и доставляют много проблем. Это – не так! У вариаторов есть много преимуществ по сравнению с другими КПП. Количество их приверженцев немногим уступает числу любителей «автоматов» иных конструкций. Вариаторы – просто они ДРУГИЕ, чем гидромеханические АКПП, и имеют такое же право на жизнь и Ваш выбор. А для того, чтобы «варики» служили долго и надёжно, достаточно знать некоторые особенности их эксплуатации.

Что делать, чтобы CVT жил «вечно»

• Менять масло в вариаторе через 20-30 000 км (но не реже и не дольше) или 1 раз в 2 года. Про сообщения сотрудников официальных дилеров и указания в руководствах по эксплуатации о якобы «вечном» масле, «не требующем замены в течение всего срока службы автомобиля» – забыть!
• Масло (жидкость CVT) применять только с соответствующим допуском производителя транспортного средства. Не слушайте никаких «добрых советов»! Применять жидкость только ту, в стопроцентной подлинности которой Вы уверены — стопроцентно! Если будет использовано поддельное масло, или не имеющее допуск производителя автомобиля – «варик» вскоре потребует дорогого ремонта.
• Жидкость CVT следует покупать только у официальных дилеров или в «проверенных» автомагазинах, болеющих за свою высокую репутацию.
• При смене жидкости обязательно менять её фильтр (если таковой предусмотрен конструкцией вариатора).
• Не реже 1 раза в год подвергать внешней очистке радиаторы охлаждения вариатора. Не допускать засорения радиаторных сот дорожным мусором, насекомыми и пылью.
• Через каждые 50-70 000 км пробега промывайте радиаторы изнутри, лучше – демонтировав его/их с автомобиля.
• Если радиатор охлаждения и/или фильтр очистки масла у вариатора Вашего автомобиля отсутствуют – установите их! В России есть несколько компаний, которые занимаются производством и установкой систем охлаждения и фильтрования масла CVT. Их легко отыскать в Интернете. Будет достаточно назвать марку и модель Вашего «железного друга», его двигатель и год выпуска, и сотрудник компании тут же подберёт необходимый комплект элементов сверхполезной для здоровья вариатора системы.
• В дальних поездках по ровным шоссе – избегайте длительной езды с включённым на одной скорости круиз-контролем, изменяйте скорость (плюс/минус 5-10 км/ч) каждые 10-15 минут движения. Большинство современных систем криз-контроля оснащены плавной регулировкой скорости. При наличии такой системы на Вашем автомобиле, слегка изменять скорость – легко и удобно.
• Насколько возможно – не ездите по пересечённой местности, по камням, корням и др. А если вдруг так получилось – соблюдайте максимальную осторожность. Минимизируйте возможность получения трансмиссией Вашего автомобиля ударных нагрузок.
• При вынужденной езде по бездорожью, если Ваш автомобиль оснащён подрулевыми клавишами-«лепестками» для принудительного изменения передаточных чисел трансмиссии — «повышайте передачу», чтобы к ведущим колёсам не поступал слишком высокий крутящий момент, и он не «зарылся» и не увяз. Если присутствует «зимний» режим работы вариатора (кнопка с символом «снежинки», находящаяся радом с селектором КПП) – включите его при езде по грязи и скользкому дорожному покрытию.
• Автомобиль, оснащённый CVT – не тягач! Забудьте о длительном (более 100 километров) буксировании прицепов с катером, снегоходом, гидроциклом или другим грузом массой более 200 кг. В виде исключения – можно отбуксировать другой автомобиль (например – с «умершим» мотором или разбитый, но способный «катиться») на СТОА. Но делать это следует с соблюдением максимальной осторожности, с минимальными нагрузками на трансмиссию и мотор Вашего «железного друга».
• На бездорожье – не вздумайте вытаскивать другой автомобиль, застрявший в грязи! Пары десятков рывков будет достаточно, чтобы вариатор «умер». После этого спасать придётся уже вас двоих.
• Если вдруг с оснащённым CVT автомобилем произойдёт неприятность, и его придётся буксировать, то следует соблюдать то же правило, что и при наличии АКПП — принцип «три – пятьдесят», то есть: со скоростью не более 50 км/ч, на расстояние до остановки не более 50 км, после чего около 50 минут дать коробке передач «остыть». А лучше всего – перевезти машину на эвакуаторе.
• Рекомендация: если есть возможность и финансовые средства на мероприятие по установке дополнительной шумо- и виброизоляции салона – сделайте это! Пусть «поющий на высокой ноте» двигатель не раздражает Вас и пассажиров Вашего автомобиля.
• Зимой, особенно при сильных морозах, перед тем, как отправиться в путь – прогрейте автомобиль с CVT хотя бы в течение 5 минут. Во время прогрева – не «газуйте»: это никак не ускорит процесс, но может доставить неприятности насосу «варика» и муфте сцепления. Начинайте движение плавно, без резких ускорений и сбросов газа. Если вариатор оснащён функцией «зимний режим» – обязательно нажмите кнопку со «снежинкой», когда температура воздуха опускается ниже 0°С. Этот режим защитит трансмиссию от перегрузок и будет обеспечивать безопасное движение в зимних условиях.

«Предупреждён – значит вооружён» – гласит старинная английская пословица. К отношению автолюбителей в адрес вариаторов она имеет самое прямое отношение, как и к смыслу нашей статьи. Теперь рассуждать о «вариках» Вы сможете спокойно и обдуманно, а решение о покупке того или иного автомобиля будет принято Вами аргументированно и позитивно. Начав эксплуатацию автомобиля с CVT Вы быстро убедитесь, что эта коробка передач ни в чём не уступает классическим «автоматам», доставляя удовольствие от вождения.

А скептикам Вы можете смело ответить словами Максима Горького: — » Доказывать человеку необходимость знания — это все равно что убеждать его в полезности зрения».

Источник https://avtozam.com/kpp/obzor-korobki-variator/

Источник https://autotopik.ru/korobka-peredach/variator-ili-avtomat-chto-nadezhney-plyusy-i-minusy.html

Источник https://car-fanatic.ru/variatory-cvt-ot-nenavisti-do-lubvi/