Коробка вариатор (CVT) – много плюсов и один недостаток
Вариатор помогает сэкономить топливо и повысить комфорт вождения. Кроме того, он проще и дешевле в производстве, чем обычные автоматические коробки передач. Однако бесступенчатые автоматические коробки передач так и не смогли завоевать рынок. Не каждого устраивает особенность работы вариатора, и — что еще хуже – иногда они ломаются.
CVT – это сокращение от английского Continuously Variable Transmission , что означает бесступенчатая коробка передач. Вариатор — во многих отношениях трансмиссия необычная. Вместо классических зубчатых колес здесь используется стальной ремень или цепь, которая движется между двумя парами конических колес, образующих шкив.
Колеса установлены парой на входных и выходных валах. Каждая коническая пара может сближаться друг с другом или расходиться, благодаря чему бесступенчато меняется радиус шкива, и достигается плавное изменение передаточного отношения. При этом крутящий момент непрерывно передается от двигателя к колесам.
При движении с постоянной скоростью мотор работает на необычно низких оборотах, что и способствует снижению расхода топлива и повышению уровня комфорта. Пользователи автомобилей с CVT подчеркивают исключительную плавность движения – без толчков и рывков при старте. Вариаторы, как правило, меньше и легче классических автоматов. Поэтому они часто применяются в небольших городских автомобилях, особенно японских марок.
Но если все так хорошо, то почему доля автомобилей с CVT так мала? Выделить главную причину довольно сложно. Но многих водителей не устраивает специфическая работа коробок этого типа. Добавляешь газ, и двигатель, громко завывая, выходит на высокие обороты без заметного ускорения. Тихо становится лишь при движении с постоянной скоростью. Автолюбителей, любящих посильней вдавить педаль газа в пол, подобное поведение легкового автомобиля раздражает. Впрочем, так ведут себя, главным образом, бесступенчатые коробки передач из 80-х и 90-х годов.
Примерно 10 лет назад на рынке стали появляться CVT с так называемыми виртуальными передачами. В таком случае каждой из передач назначено определенное взаимное положение конических колес. Выбрать необходимую передачу можно, например, с помощью подрулевых лопаток (весел).
Данное решение используется с 2005 года в автомобилях Audi, оснащенных бесступенчатой трансмиссией Multitronic. В обычном режиме коробка ведет себя, как классический вариатор, т.е. поддерживает высокие обороты при разгоне. А работу «автомата» CVT имитирует только после перехода в спортивный режим.
Конструктивные особенности
Вариаторы, условно, можно разделить на две группы: со стальным ремнем и цепью. В бесступенчатых трансмиссиях присутствует и гидротрансформатор. Он нужен, прежде всего, для старта с места. Примечательно, но Multitronic обходится без него. В этих коробках используется пакет сцеплений и двухмассовый маховик.
Коробка вариатор имеет ряд серьезных ограничений, которые инженеры пока так и не смогли обойти. Например, по конструктивным причинам, ни цепь, ни, тем более, стальной ремень не в состоянии передать высокий крутящий момент. Из-за этого область применения CVT в настоящее время ограничена максимальным крутящим моментом двигателя на уровне 350-400 Нм. Впрочем, этот порог перекрывает показатели многих современных двигателей. Тем не менее, в Audi уже начинают отказываться от использования бесступенчатых коробок « Multitronic ».
В тоже время, другие производители упорно работают над усовершенствованием конструкции вариатора. Так Subaru демонстрирует все новые модели, оснащенные бензиновыми двигателями с турбонаддувом, полным приводом и бесступенчатой коробкой CVT (например, Linear tronic для Levorg).
Долговечность
О проблемах Audi с коробками Multitronic производства Luk слышал, наверное, каждый, кто хоть немного интересуется автомобилями. В CVT старого типа (1999-2006 гг.) постоянно сбоит управляющая электроника, выходит из строя механическая часть и преждевременно изнашивается цепь. Примечательно, что цепь использовали как раз для того, чтобы передать более высокий крутящий момент, но инженеры просчитались с ее прочностью. Со временем Немцы существенно доработали свои коробки, но проблемы все еще встречаются. Не вызывают доверия и другие немецкие вариаторы, например, ZF VT 1-27 T , применявшиеся в Mini R50/R53, и Mercedes 722.7/722.8 для моделей A/ B -класса.
Гораздо меньше хлопот доставляют японские конструкции. Хотя, вариатор Jatco, используемый в различных моделях Nissan (например, Qashqai J11), тоже относится к группе риска. Общая проблема коробок CVT – это ограниченная доступность запасных частей и нежелание некоторых механиков связываться с вариаторами. Бесспорный лидер по части надежности – вариаторы Toyota (Lexus).
Бесступенчатая автоматическая коробка, несмотря на сравнительно простую конструкцию, довольно сложная и дорогая в эксплуатации. В дополнение к неисправностям электроники и ремней/цепей встречается и преждевременный износ маховика. Стоит отметить, что двухмассовый маховик используется лишь в некоторых автомобилях с CVT (Ауди).
Заключение
Самое главное, не забывать о регулярной замене масла. К сожалению, не все производители ее рекомендуют. Если в сервисе Вам скажут, что менять масло в вариаторе не надо, то просто поищите другую мастерскую.
Источник
Что нужно знать автовладельцу о трансмиссии? Какой вариатор CVT самый надежный – с ремнем или цепью?
Из сегодняшней статьи вы узнаете, что называется автомобильной трансмиссией, какой вариатор самый надежный, а также, какими особенностями обладает вариаторная (CVT), автоматическая (АКПП) и роботизированная (РКПП) коробки передач. Кроме того, в публикации простыми словами рассказано о том, нужно ли прогревать тот или иной тип трансмиссии перед поездкой, для чего необходимы виртуальные передачи вариатору, какая коробка самая “скорострельная”, чем шрус лучше кардана и, почему автопроизводители все чаще устанавливают на свои модели дорогой двухмассовый маховик?
Автомобильная трансмиссия — это комплекс агрегатов и узлов, предназначенных для обеспечения передачи крутящего момента от двигателя транспортного средства к колесам ведущей оси. Кроме того, автомобильная трансмиссия позволяет изменять направление вращения и изменять величину тяги на колеса.
С обзором «механики» УАЗ Патриот — Dymos T032E, вы можете ознакомиться здесь.
Первые коробки передач, которые начали устанавливать на современные автомобили, были механическими. Позднее стали задействовать гидромеханические, но во все времена наиболее простым устройством, изменяющим передаточное отношение трансмиссии, считался бесступенчатый вариатор (CVT — Continuously Variable Transmission). Конструкция классического вариатора довольно простая: один элемент — раздвигает конуса и ремень, а другой соединяет два вала (выходной и входной), благодаря чему обеспечивается широкий диапазон отношений передачи. Впрочем, простота не всегда является синонимом надёжности и долговечности.
ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ О ДВУХМАССОВОМ МАХОВИКЕ?
Маховик расположен между трансмиссией и силовым агрегатом. Первые маховики изготавливались из чугуна, имели плоскую поверхность, а также зубчатый венец по всему диаметру, который обеспечивал надежный контакт с ведомым диском сцепления и шестерней стартера. Сегодня в современных моделях автомобилей, которые оснащаются механическими коробками переключения передач (МКПП) все чаще находит применение двухмассовый маховик. Одна часть такого маховика жёстко соединена с фланцем коленчатого вала, а другая, взаимодействующая с диском сцепления, проворачивается относительно первой. Эти части жёстко соединены ограничительными пружинами, выполняющими функцию демпфера крутильных колебаний. Они незаменимы при функционировании трансмиссии с двигателями высокой мощности. Справочно заметим, что некоторые автолюбители при замене двухмассового маховика стремятся установить обычный, но большинство специалистов не находят подобное решение оправданным.
НУЖНО ЛИ ПРОГРЕВАТЬ КОРОБКУ ПЕРЕДАЧ?
В отличие от силового агрегата, набирающего оптимальную рабочую температуру на холостых оборотах, детали трансмиссии, особенно автоматической (вариатор CVT и автомат АКПП), разогреваются в результате трения только с началом движения автомобиля. Поэтому, как рекомендуют многие автоспециалисты, прогревать автоматическую трансмиссию (АКПП, РКПП и CVT) – необязательно. Обязательным для автовладельцев является то, что в первые минуты движения на машине (до 3-5 минут, в зависимости от времени года), которая оснащена вышеперечисленными коробками передач, не следует давать трансмиссии резкие нагрузки, причем это же условие также относится и к мотору.
ЧЕМ ОТЛИЧАЕТСЯ “МОКРОЕ” СЦЕПЛЕНИЕ ОТ “СУХОГО”?
Чтобы избежать выхода из рабочего состояния накладок ведомого диска сцепления, трансмиссионный узел должен быть сухим. Попадание капель антифриза или моторного масла исключается. Правда, многим известно, что в мотоциклах широко используется сцепление многодисковой конструкции, функционирующее в масляной ванне. С появлением преселективных коробок передач в автомобилях появилось «мокрое» сцепление. Впрочем, известны конструкции, в которых преселективная трансмиссия взаимодействуют с двойным сухим сцеплением. Этот тип конструкции пользуется у автомобилистов особой популярностью. В трансмиссиях с вариаторами и гидромеханическими АКПП многодисковые мокрые сцепления устанавливает большинство производителей.
КАКОВА МИССИЯ ГИДРОТРАНСФОРМАТОРА?
Основное предназначение гидротрансформатора в автоматических коробках переключения передач – это изменении крутящего момента и частоты оборотов выходного вала трансмиссии. Этот показатель может быть нулевым, когда автомобиль стоит на месте, или совпадающим с частотой оборотов коленчатого вала двигателя, что происходит при блокировке. При этом крутящий момент может возрастать благодаря реакторному колесу, в следствии чего, момент повышается, а обороты на выходе снижаются согласно закону сохранения энергии.
ЧТО ТАКОЕ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ШАРНИР?
Шрус, или шарнир равных угловых скоростей предназначен для компенсации перемещения валов трансмиссии, как осевых, так и угловых. Данные шарниры, как правило, устанавливаются внутри, на приводах ведущих колес, где нет необходимости в рабочих углах более 25 градусов. В наружных шарнирах с большими углами использованы конструкции Lobro/Loebro и GKN. Сегодня популярность набирают триподы, или трехшиповые шарниры. Это ещё одна разновидность шруса. Шлицевой конец вала привода со стороны внутреннего шарнира оборудован трехшиповой ступицей. На шипах имеются игольчатые подшипники со сферическими поверхностями наружных колец. Таким образом, в процессе функционирования передней подвески, обеспечивается перемещение подшипников по продольным пазам корпуса шарнира. При этом относительно подшипника у шипов могут быть различные положения.
ДЛЯ ЧЕГО НУЖНЫ ШРУСОВЫЕ КАРДАНЫ?
При разработке автомобилей инженеры, наряду с обычными карданными валами, используют конструкции со шрусами. Чаще всего они устанавливаются в автомобили с задним приводом. Есть и полноприводные версии, то есть шарниры обеспечивают привод передней оси и заднего моста. Ранее разработкой и установкой таких валов занимались тюнинговые ателье, сегодня их применение стало серийным. Справочно заметим, что новая модель АвтоВАЗа — Лада Нива Тревел, компонуется приводными валами передней оси и заднего моста со шрусами.
КАКОЙ ВАРИАТОР ПРОЩЕ И НАДЕЖНЕЙ – С ЦЕПЬЮ ИЛИ РЕМНЕМ?
На многие современные модели таких марок, как Ниссан, Митсубиси, Рено и Лада штатно устанавливают бесступенчатые клиноременные вариаторы CVT (например, от компании Jatco). Именно клиноременные вариаторные трансмиссии наиболее распространены на сегодняшний день. При грамотной эксплуатации ремень вариатора может выдержать до 150 тысяч километров пробега. Клиноцепные вариаторы используются заметно реже, они рассчитаны на более высокие нагрузки, поэтому и отличаются длительным ресурсом (200-250 тысяч километров пробега и более). Зачастую клиноцепные вариаторы устанавливаются на современные модели таких марок, как Субару, Ауди, Киа/Хендай.
ДЛЯ ЧЕГО НУЖНЫ ВИРТУАЛЬНЫЕ ПЕРЕДАЧИ БЕССТУПЕНЧАТОМУ ВАРИАТОРУ?
Подобное решение не имеет под собой технического основания (в большей степени – это маркетинговый ход автопроизводителя). Все зависит от пожеланий автомобилистов, на которых и сделано ударение в словосочетании “виртуальные передачи”. Как правило, все современные бесступенчатые вариаторы CVT не производят монотонного звучания при выборе той или иной передачи, вся процедура переключения скоростей происходит бесшумно.
В свою очередь отметим, что функция виртуального переключения, добавляет звуковое сопровождение при изменении скоростей селектором трансмиссии. Дело все в том, что при переключении селектора вариатора, происходит “ручное” изменение оборотов двигателя, благодаря чему появляется отчетливый звук моторного “рыка”. Однако, о каком-то уменьшении расхода топлива или увеличении отдачи от силовой установки не стоит и мечтать.
В завершении добавим, что наиболее “скорострельными” в процессе переключения передач на сегодняшний день по праву считаются роботизированные трансмиссии ДСГ/DSG (Direct Shift Gearbox), оснащенные двумя сцеплениями. Дело в том, что в таких коробках передач за четные и нечетные скорости непосредственный ответ несут отдельные первичные валы с дисками сцепления. Таким образом, в процессе езды на первой передаче, второй вал уже вращается на второй скорости, благодаря чему переключение осуществляется за доли секунды, а рывки или вибрации при смене передач совершенно не чувствуются. Однако такое происходит при последовательном переключении скоростей. В том случае, если происходит скачкообразное переключение сразу на несколько скоростей (например, с 3-ей на 7-ю или наоборот), то скорость смены передач будет ощутимо ниже, так как роботизированная трансмиссия попросту не способна предугадать, в какой период времени и, на сколько резко автомобилист нажмет на педаль газа.
БЛАГОДАРИМ ВАС ЗА ВНИМАНИЕ! ПРОЯВЛЯЙТЕ ВЗАИМОУВАЖЕНИЕ НА ДОРОГАХ!
Источник