Надежны ли коробки-вариаторы?
Надежна ли CVT-трансмиссия?
Технология передачи крутящего момента в транспортных средствах развивается очень быстро, предоставляя автолюбителям все больше вариантов. Казалось бы, еще недавно механическая трансмиссия была самой популярной во всем мире. Но за короткое время механика потеряла свои позиции, уступив дорогу автоматическим коробкам, роботизированным трансмиссиям и вариаторам (CVT). Например, вариаторы в настоящий момент используют многие автопроизводители. Но надежны ли они по сравнению с механическими и автоматическими коробками передач?
Смотрите также: 6 причин почему коробки передач с большим количеством скоростей бессмысленны
Для начала давайте узнаем, что же представляет собой вариатор в автомобиле?
Вариатор, или сокращенно CVT, в отличие от традиционной классической коробки-автомат, использующей шестерни передач, задействует два шкива, которые соединены между собой ременной передачей (износостойкая металлическая лента).
В некоторых вариаторах вместо металлического ремня производители используют цепь. Главный шкив соединен с коленвалом. Второй шкив (ведомый) соединен с приводными валами, которые передают крутящий момент на колеса автомобиля.
Главный, или, как его еще называют, ведущий, шкив постоянно при изменении оборотов двигателя меняет свой диаметр. Это необходимо, чтобы поддерживать обороты мотора на самом эффективном для конкретной ситуации уровне во время движения машины.
За счет изменения диаметра главного шкива вариатора ремень, используемый в коробке, натягивается или ослабляется, в результате чего изменяются передаточные числа.
Кстати, ведомый шкив также меняет свой диаметр, но только за счет инерции. Благодаря такой конструкции коробки передач автомобиль фактически получает бесконечное количество передач. То есть фактически вариатор избавляет автомобиль от фиксированного набора передач, которые есть в механической и автоматической трансмиссии.
Вот видеоролик от компании Тойота, который рассказывает, как работают их коробки-вариаторы (CVT), а также демонстрирует нам различные преимущества перед классическими «автоматами».
Оснащать преимущественно вариаторами свои автомобили в последние годы стала не только компания Тойота. Например, такие компании, как Ниссан, Хонда и Субару, также стали массово использовать на своих авто в качестве стандарта коробки-вариаторы.
Не переживайте, механические и классические автоматические трансмиссии также по-прежнему устанавливаются этими автопроизводителями. Правда, к сожалению, на многих моделях обычный автомат теперь идет либо в качестве опции, либо устанавливается в более дорогих комплектациях.
Также вариаторы устанавливаются и на европейские автомобили, такие как VW, Audi.
Есть ли недостаток в этих коробках передач?
Конечно, есть, как, в принципе, в любой коробке передач, которая имеет как плюсы, так и, естественно, минусы. Сами понимаете, что чудес не бывает, также как и не существует в мире идеального безупречного универсального товара / изделия.
Давайте на этом остановимся подробнее, не вдаваясь в сложные технические детали, как это любят делать на различных автофорумах.
Смотрите также: Механическая коробка передач против автоматической
Во-первых, стоит отметить, что многие автолюбители, купившие автомобиль с коробкой-вариатором, в процессе эксплуатации машины часто жалуются на необычную работу трансмиссии.
Дело в том, что поскольку вариаторы, как правило, управляются электроникой и специальной программой, то часто они запрограммированы так, что сбивают с толку водителей, которые ошибочно считают, что вариатор вышел из строя. Но в большинстве случаев это не так.
Почему же вариаторы дают такое ощущение во время движения? Дело как раз в бесступенчатости коробки передач и в отсутствии ощущения переключения передач. В итоге многих водителей это начинает смущать. Ведь, например, за рулем автомобиля с обычной АКПП переключения передач четко ощущаются, когда как за рулем авто с вариатором нет такого ощущения. В результате часто водители могут ошибочно судить о своих ощущениях, принимая подобную работу вариатора за недостаток.
Кстати, автопроизводители знают об этой проблеме и в настоящий момент работают над тем, чтобы как-то улучшить ощущения владельцев автомобилей, оснащаемых вариатором.
Естественно, каждый автопроизводитель по-своему программирует работу бесступенчатой трансмиссии. В результате у всех производителей вариаторы работают по-разному. Безусловно, любой автопроизводитель в рекламе своей продукции обязательно подчеркивает уникальность своей коробки-вариатора. Хотя в целом конструкция большинства вариаторов примерно одинакова и, в принципе, работа трансмиссии больше зависит от технических характеристик двигателя и программы, которая управляет вариатором.
Во-вторых, многие владельцы автомобилей с бесступенчатыми коробками передач CTV недовольны частым ревом моторов, работающих в паре с вариаторами, на довольно-таки высоких оборотах двигателя. Причем это, как правило, не связано со скоростью авто, что, согласитесь, не очень приятно. Ведь на автомобилях с классическими трансмиссиями мы обычно связываем увеличение оборотов двигателя с разгоном автомобиля. То есть при разгоне обороты двигателя начинают расти до тех пор, пока коробка автоматически не переключит повышенную передачу (обычно, например, на автомобилях с классическим «автоматом» обороты двигателя постоянно колеблются, чтобы соответствовать изменяющимся условиям движения при переключении передач).
Вариатор же, увы, работает немного по-иному. Так, например, если вы умеренно нажмете педаль газа и начнете набирать скорость, скорее, вариатор заставит двигатель набрать высокие обороты и удерживать их на этом уровне (на максимально возможном пике) до тех пор, пока вы не достигнете желаемой скорости. Естественно, часто подобная работа вариатора очень раздражает, так как приводит к излишнему и порой неуместному шуму двигателя.
В принципе, подобная настройка коробки, работающей в паре с двигателем, необходима для максимальной эффективности автомобиля (экономичность), независимо от его динамики и режима движения. Но именно из-за специфичной работы вариатора многие водители испытывают за рулем смешанные чувства.
Особенно раздражает, как работает двигатель в паре с вариатором на скользкой заснеженной поверхности. Ведь на автомобиле с обычной АКПП или МКПП мы сразу чувствуем и слышим, когда колеса авто начинают пробуксовывать. В машине с вариатором вы сразу не поймете, буксует ваш автомобиль или просто двигатель работает на повышенных оборотах, в связи с тем что вариатор работает в определенном режиме передачи крутящего момента.
К счастью, постепенно вариаторы в современных авто становятся все лучше. Например, ряд автопроизводителей усовершенствовали свои коробки CVT, сделав их работу в паре с двигателем более приятной и комфортной.
Тем не мене это не все минусы коробки-вариатора. Давайте теперь взвесим как плюсы, так и минусы этой трансмиссии:
Плюсы |
Минусы |
— Нет переключений передач
— Нет потери времени при разгоне / более плавный разгон
— Проще конструкция
-Дешевле гидромеханической коробки-автомата
— Плавный ход автомобиля
— Более быстрый разгон с места |
— Ремень, используемый в вариаторе, как правило, изнашивается к 150 тыс. км.*
— Нельзя долго ехать на максимальных оборотах двигателя на максимуме мощности
— Частое обслуживание КПП (фильтры + масло)**
— Дороговизна трансмиссионной жидкости для сохранения ремня в вариаторе
— Не терпит грубого стиля вождения (рывки, экстренные торможения и т.
— Дорогой ремонт
— Сложная электронная система управления вариатором, работающая на основе показаний многочисленных датчиков, которые, к сожалению, часто изнашиваются |
- * Но это в идеале и зависит от условий эксплуатации и стиля вождения.
- На практике ремень в коробке изнашивается гораздо раньше.
- Хотя нередко, когда владельцы автомобилей сообщают о ресурсе ремня в вариаторе в 200 тыс. км и даже более.
- ** По сравнению с МКПП и классическим «автоматом».
Надежен ли вариатор в сравнении с обычной механической или автоматической коробкой передач?
Однозначно, конечно, ответить на этот вопрос нельзя. Все зависит от марки, модели автомобиля, от объема двигателя, от производителя трансмиссии, от стиля вождения владельца авто и условий эксплуатации.
Но в целом можно с уверенностью ответить, что, несмотря на то что вариатор имеет более простую конструкцию, чем МКПП или классическая АКПП, управление вариатором основано на сложной электронике, которая контролирует работу бесступенчатой коробки передач с помощью многочисленных датчиков. И если один из датчиков выходит из строя, то весь вариатор может дестабилизироваться.
Кроме того, вариатор – более прихотливая трансмиссия, которая любит за собой уход. Речь идет о регулярном плановом техническом обслуживании, при котором требуется менять трансмиссионную жидкость и фильтры вариатора. Это необходимо, чтобы предотвратить снижение срока службы ременного привода коробки передач. В противном случае замена ремня обойдется владельцу авто в круглую сумму. Однако не стоит ожидать от вариатора каких-то невероятных пробегов, которые обычно показывают механические трансмиссии и некоторые старые АКПП. Тем не менее если вы не будете использовать агрессивный стиль вождения, станете регулярно и своевременно проводить техническое обслуживание вариатора, то ваша бесступенчатая коробка проживет не одну сотню тысяч километров.
С другой стороны, это же касается и обычных трансмиссий: МКПП и АКПП, которые также необходимо обслуживать. Причем даже если по техническому регламенту автопроизводителя масло в коробке не меняется. Помните, что чудес на свете не бывает и законы физики, а также химии никто не отменял. Дело в том, что любое трансмиссионное масло рано или поздно теряет свои физические свойства. В результате со временем масло в коробке передач перестает выполнять роль защиты от нагрева и трения, что может привести к повреждению любой КПП.
Так что, в принципе, коробки-вариаторы в целом также надежны, как и традиционные автомобильные трансмиссии. Остальное дело за вами. Какую машину покупать – решать вам. Ведь это касается ваших потребительских предпочтений.
И, разумеется, обратите внимание на главные минусы вариаторов, которые мы указали выше.
В том числе не забудьте, что стиль езды, к которому вы привыкли за рулем автомобиля, оснащенного механической или традиционной автоматической коробкой передач, может не подойти вам на авто с вариатором. Особенно если вы любите стартовать со всех светофоров, вжимая педаль в пол, и тормозить перед самой стоп-линией. Учтите, что подобный стиль управления автомобилем вариатор не любит. В противном случае вариатор может быстро выйти из строя, что чревато огромными расходами, которые будут куда больше, чем при ремонте классического «автомата».
плюсы и минусы вариаторной коробки передач на авто, надежность и что такое CVT
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.
Содержание
[ Раскрыть]
[ Скрыть]
Принцип работ
Вариативная КПП делится на несколько типов:
- 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:
- Рывки и скачки для его конструкции не характерны. В то же время он разгоняется быстрее, ведь КПП вариатор бесступенчатый, и им легче управлять.
- Автомобиль, оснащенный вариатором, не заглохнет на светофоре в пробке и не станет барахлить на подъеме, ведь он плавно трогается с места.
- Его особенности – 2 педали и простота управления.
- Не шумит и не издает рычащих звуков.
- Экономнее относится к топливу и это связано с равномерным разгоном и ходом.
- 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?
- Большие обороты на ХО для вариаторной коробки позволительны только на короткий срок.
Долго так ехать невозможно.
- 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.
- 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:
- Резкое вдавливание педали тормоза в пол почти всегда гарантирует появление трещинок на ремне.
- Если постоянно инициировать внезапные торможения, в итоге ремень протрется и лопнет.
- Если в клеммах будут нарушены контакты, это приведет к ошибкам в работе узловой системы, и как следствие – повлияют на вариатор.
- Когда автомобиль находится в нейтральном положении и вдруг совершает ритмичные покачивания, возможно проблема в электропроводке. Даже микроскопический разрыв жгута приведет к проблемам в вариаторе.
- 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.
Контрактные коробки передач и особенности их эксплуатации
Автоматическая коробка переключения передач – узел важный, сложный и дорогой. При масштабном износе и серьезных поломках ремонт не всегда может в полной мере восстановить работоспособность коробки передач, а полная замена АКПП не всем по карману. Хороший выход – приобретение контрактной АКПП. Узел, снятый с иномарки с относительно небольшим пробегом, обычно имеет значительный ресурс, служит дольше и работает лучше, чем АКПП после капитального ремонта. Но только при условии правильной эксплуатации.
Автоматическая коробка переключения передач – узел важный, сложный и дорогой. При масштабном износе и серьезных поломках ремонт не всегда может в полной мере восстановить работоспособность коробки передач, а полная замена АКПП не всем по карману. Хороший выход – приобретение контрактной АКПП. Узел, снятый с иномарки с относительно небольшим пробегом, обычно имеет значительный ресурс, служит дольше и работает лучше, чем АКПП после капитального ремонта. Но только при условии правильной эксплуатации.
Контрактные АКПП – что это?
Многие россияне давно оценили преимущества контрактных запчастей, но пока не все четко представляют, что же это такое. Контрактными называются автомобильные запчасти б/у, но не какие угодно, а только снятые с иномарок, которые «при жизни» эксплуатировались за пределами РФ и СНГ. Причем разборка автомобиля и ввоз деталей осуществляются на легальной основе, проводится растаможка, уплачиваются пошлины, к каждому узлу прилагаются сопроводительные документы.
Несмотря на то, что контрактные АКПП или вариаторы снимают с автомобилей с пробегом, их состояние значительно лучше, чем аналогичных узлов, эксплуатировавшихся в России. Дело в том, что в странах, откуда ввозятся контрактные запчасти:
- более жестко регламентируется ремонт и сервисное обслуживание автомобилей, исключен кустарный ремонт или несвоевременное профилактическое обслуживание;
- используется качественное трансмиссионное масло и бензин;
- дороги в значительно лучшем состоянии.
Кроме того, японцы вообще бережно относятся к технике, а вот американцы более небрежны, поэтому лучшим качеством отличаются детали с японских разборок. И попадают на них автомобили в достаточно хорошем состоянии: иностранцы часто избавляются от относительно новых авто, кто-то – по соображениям престижа, кто-то – из-за особенностей законодательства. Чем старше машина, тем дороже обходится ее содержание, техническое обслуживание.
Контрактные АКПП ранее эксплуатировались за пределами России и находятся в хорошем состоянии
Важное достоинство контрактной АКПП в том, что это оригинальный узел, произведенный именно для конкретной модели авто и установленный на конвейере. Поэтому ресурс такого узла б/у обычно больше, чем у нового аналога китайского производства, а цена сопоставима.
Особенности эксплуатации контрактных АКПП
Устанавливая на свой автомобиль контрактную АКПП, нужно учитывать, что узел уже не новый, поэтому более уязвимый. А главное, многие узлы японских иномарок изготавливаются для эксплуатации в условиях японских реалий, поэтому нужно постараться создать для них похожие условия после разборки и переустановки на другой автомобиль. Конечно, с состоянием российских дорог автомобилист ничего поделать не может, разве что выбирать для поездок трассы с наилучшим качеством покрытия, пусть это и не всегда возможно.
Тем не менее от водителя зависит многое. Замедлить выработку ресурса поможет сервисное обслуживание:
- АКПП должна проходить регулярное техобслуживание с рекомендованным производителем интервалом.
- Трансмиссионное масло тоже нужно менять своевременно, причем использовать специально предназначенные для автоматических трансмиссий масла.
- Желательно осуществлять полную замену масла вместе с фильтрами перед наступлением холодов – летом гидравлическая жидкость быстро стареет, а фильтр интенсивно загрязняется.
Согласно международным нормам, рекомендуется осуществлять полную замену масла после 50 000 км пробега и частичную после 15 000 км. В ходе частичной замены масло сливают из поддона и доливают соответствующее количество (30-40 % объема), но эта процедура не отменяет необходимости полной замены с промывкой системы. При потемнении гидравлической жидкости и появлении в ней посторонних вкраплений или запаха гари требуется замена независимо от пробега.![]()
Контрактные АКПП ранее эксплуатировались за пределами России и находятся в хорошем состоянии
Значимую роль играет грамотное управление:
- Зимой нельзя переходить сразу к динамичной езде, нужно дать АКПП возможность прогреться, поскольку масло на холоде густеет.
- Нужно выбирать режим работы в соответствии с условиями. В частности, режим драйв, в котором доступна быстрая блокировка гидротрансформатора, подходит для езды по трассе, а в городе с частыми пробками его применять нежелательно. Режим нейтраль предназначен исключительно для длительного стояния в пробках и медленной буксировки на небольшие расстояния. Его нельзя включать при непродолжительных остановках (на светофоре) и длительных спусках.
- Зимой автомобиль часто буксует. В такой ситуации ни в коем случае нельзя давить на педаль газа, следует включить режим понижающей передачи и использовать в качестве сцепления педаль тормоза.
Контрактный вариатор
Вариатор (CVT, бесступенчатая трансмиссия) – одна из разновидностей коробок передач, они тоже бывают контрактными. Стоимость контрактного вариатора приближается к стоимости полной переборки вариатора в автосервисе, и нередко замена обходится дешевле ремонта. А найти мастера с квалификацией, необходимой для ремонта вариатора, во многих городах проблематично. Так что обычно целесообразнее замена, если удастся подобрать подходящую модель.
Вариатор – коробка передач, в которой изменение передаточного числа осуществляется не за счет системы зубчатых шестеренок, а за счет системы конусообразных шкивов, по принципу рычага. Механизм вариатора значительно проще, чем в КПП с планетарной системой, но для его работы требуется множество микропроцессоров и датчиков, обеспечивающих управление. Вариатор отличается лучшими динамическими показателями, обеспечивает плавное движение без рывков при переключениях, сокращение расхода топлива и вредных выбросов.
При выборе вариатора нужно быть очень внимательным. Несовпадение модификации, года выпуска приведет к тому, что возникнут проблемы либо с присоединением, либо с управлением. Если модели различаются колоколом (деталь для присоединения к двигателю), проблему можно решить путем его переустановки, датчик скорости тоже можно перекинуть, но это дополнительные расходы. Второй момент – лучше купить узел за более высокую цену, но в компании, которая дает гарантию на пробег (это касается не только вариаторов, но и любых контрактных запчастей).
Контрактные АКПП ранее эксплуатировались за пределами России и находятся в хорошем состоянии
Как и любая АКПП, контрактный вариатор нуждается в своевременном обслуживании. При замене вариатора в сервисе сразу заливают масло до нужного уровня, в дальнейшем нужно периодически контролировать этот уровень. Важно использовать только специальные масла для бесступенчатых коробок, рекомендованные производителем (имеющие допуск). Еще один важный момент: одновременно с заменой масла в блоке управления необходимо сбросить показатели счетчика старения.
Ремень CVT требует замены в среднем каждые 50-60 тыс. км в зависимости от конструкции; наименее подвержены износу цепные ремни. Нужно также периодически проверять и по мере необходимости прочищать радиатор CVT для профилактики перегрева. Не следует забывать о диагностическом обслуживании, которое рекомендуется проходить через каждые 60-100 тыс. км пробега. Если загорается лампочка аварийного режима, нужна срочная диагностика.
Несколько важных моментов, связанных с бесступенчатой конструкцией вариатора, обуславливают правила его эксплуатации:
- Вариатор не предназначен для поездок по бездорожью, интенсивных нагрузок, буксировки других транспортных средств или перевозки тяжелогруженых прицепов, поскольку у него отсутствует пониженная передача.
- Следует избегать пробуксовок, не въезжать на автомобиле с вариатором в грязь, глубокий снег.
А если вы все-таки застряли, необходимо, чтобы кто-то подтолкнул авто, снизив нагрузку на вариатор.
- Нельзя резко стартовать с места, утапливая педаль газа в пол.
- Нежелательна продолжительная езда на максимальных скоростях.
- При накате следует сразу переводить вариатор в режим D, не задерживаясь на нейтрали (N).
- Для длительного стояния в пробках предназначен режим P, а не N.
- После старта требуется прогрев, первые километры рекомендуется ехать на малых оборотах.
Установка оригинальной контрактной АКПП в большинстве случаев более эффективна, чем капитальный ремонт или покупка новой, но неоригинальной коробки передач. А в случае поломки вариатора его замена контрактным нередко является единственной доступной возможностью – далеко не все СЦ берутся за ремонт бесступенчатых коробок передач. Контрактные коробки передач, завезенные из Японии и купленные у надежного поставщика, могут служить еще долго. Только не забывайте о необходимости профилактического обслуживания и оберегайте узел от чрезмерных нагрузок. Соблюдение правил эксплуатации требуется и при установке новой коробки передач, но при использовании контрактной оно вдво
что это такое, принцип работы и устройство
Трансмиссия в автомобиле обеспечивает возможность изменения крутящего момента и передачу его на ведущие колеса. И одним из основных ее элементов является коробка передач. Причем данный узел, используемый на авто, бывает нескольких типов – механическая, автоматическая, роботизированная, вариаторная. Что касается последней, то появился такой тип КПП не так уж и давно, но при этом активно завоевывает популярность. Далее мы разберемся, что такое вариаторная коробка передач, как она работает, чем хороша и какие у нее минусы.
Вариатор (также известный как Continuously variable transmission или CVT) — далеко не новый тип трансмиссии на автомобилях. Первая такая коробка появилась в 1959 году, но из-за невозможности в то время решить некоторые технические проблемы, распространения данная КПП на автотранспорте не получила, зато она оказалась неплохим вариантом для мототехники, в частности – скутеров. Вторая попытка использовать вариаторную коробку на авто была в 1984 году. И так постепенно данный тип КПП заинтересовал автопроизводителей и все чаще его стали использовать.
Принцип работы вариаторной коробки передач
Главная особенность этой коробки – плавная бесступенчатая смена передаточного числа. То есть, если в других типах повышение или понижение числа выполняется на заданные значения, так называемые ступени, то в вариаторе их нет. Благодаря этому она способна более точно производить передачу усилия от силовой установки к ведущим колесам.
На автомобилях распространение получило два типа вариаторных КПП – клиноременные и тороидные, при этом первые более распространены.
Работа клиноременного вариатора построена на передаче передаточного числа при помощи специального ремня, установленного между двумя шкивами. Первый шкив является ведущим и связан он с силовой установкой, а второй – ведомый, обеспечивающий дальнейшую передачу усилия на колеса.
Схематичное изображение работы вариаторной коробки передач
Изменение числа производится за счет меняющегося диаметра шкивов. Для этого каждый из шкивов сделан разборным и состоит он из двух половин конической формы, которые посажены на вал. Схождение-расхождение этих половин позволяет менять диаметр в точке контакта шкива с ремнем.
Работает все так: при начале движения должно обеспечиваться максимальное тяговое усилие. Для этого половины ведущего шкива разводятся, а поскольку форма их коническая, то в точке контакта диаметр шкива будет минимально возможным. Половины ведомого же наоборот – сведены, что обеспечивает в месте взаимодействия ремня со шкивом максимальный диаметр. В результате для того, чтобы ведомый шкив сделал один оборот, ведущему необходимо их сделать несколько. Но при этом и нагрузка на двигатель минимальна.
Анимация илюстрирующая принцип работы вариаторной коробки передач
По мере набора скорости передаточное число должно меняться в меньшую сторону, что обеспечивает снижение тягового усилия, но повышает скорость вращения на ведомом валу. Для этого половины ведущего шкива начинают сходиться, что приводит к увеличению диаметра в точке контакта, а ведомого – расходиться.
При максимальном диаметре ведущего шкива и минимальном – ведомого, за один оборот первого, второй сделает их несколько, поэтому скорость вращения – максимальная, но и нагрузка на двигатель больше. Таким образом, за счет изменения диаметров достигается бесступенчатая смена передаточного числа.
В тороидном типе вариатора конструкция несколько иная. У него передача усилия выполняется роликами, зажатыми между валами, имеющими тороидную форму и расположенными на одной оси.
Nissan Motors Extroid CVT — Тороидный тип вариатора
Изменение передаточного числа обеспечивается за счет смены положения роликов. Максимальное тяговое усилие обеспечивается в положении роликов, когда они повернуты в сторону ведомого вала. За счет тороидной формы валов, у ведущего в точке контакта с роликом диаметр будет минимальным, а у ведомого – максимальный.
Для уменьшения передаточного числа и увеличения скорости вращения, ролики поворачиваются в сторону ведущего вала, при этом диаметры в точках контакта изменяются.
Устройство вариаторной коробки передач
Поскольку клиноременные вариаторы более распространены, то дальше и будем рассматривать их конструкцию. Такая коробка передач состоит их нескольких основных составных частей. И первая из них – сцепление, без которого не обойтись, поскольку оно обеспечивает возможность отключения силовой установки от трансмиссии.
Наибольшее распространение на вариаторных коробках получило гидротрансформаторное сцепление, которое также используется и на автоматических и роботизированных коробках. Но некоторые автопроизводители используют и другие типы сцепления — центробежное, электромагнитное или многодисковое «мокрое».
Вариаторная коробка в разрезе.
Основной составляющей КПП является сам вариатор, и главным элементом в нем считается ремень, поскольку именно он обеспечивает передачу. Хотя и ремнем его можно назвать лишь условно. А все потом, что состоит он из металлических лент, соединенных между собой особыми фасонными частями, имеющими форму бабочки и придающих ремню клиновидную форму. Рабочей частью у него являются боковые поверхности, которые контактируют с поверхностями половин шкивов и обеспечивают передачу вращения за счет сил трения.
Некоторые производители вместо ремня используют цепь, при этом сама коробка с таким элементом привода называется клиноцепной. Особенностью цепи является то, что она состоит из большого количества звеньев, что обеспечивает малый радиус изгиба. Рабочая поверхность у нее – торцевая.
Поскольку все элементы вариатора работают под значительными нагрузками, то изготавливаются они из высокопрочной стали, что позволяет значительно повысить ресурс коробки.
В разных конструкциях вариаторов перемещение половин шкивов по валам обеспечивается за счет усилий, которые создаются пружинами, жидкостью или за счет центробежной силы.
Еще один вариатор в разрезе (реальное фото).
Одной из основных проблем вариатора – отсутствие реверсного вращения ведомого вала. Поэтому, чтобы решить ее и обеспечить автомобилю возможность движения задним ходом, в конструкцию коробки включена планетарная передача, позволяющая менять направление вращения. Но при этом наличие такого механизма значительно усложняет конструкцию коробки, но и без него не обойтись.
Последней составной частью вариатора является механизм управления. На данном типе коробки передач используется электронное управление, которое полностью контролирует работу вариатора, обеспечивает синхронное изменение диаметров на шкивах, включает и отключает сцепление и планетарный редуктор.
Управление же коробкой осуществляется селектором, которым задаются режимы работы, аналогичные автоматической коробке. То есть, водитель задает режим, а электронный механизм управления выполняется его на вариаторе.
Видео о вариаторной коробке переключения передач
Плюсы и минусы вариаторной коробки передач
Плюсами вариаторной коробки передач являются:- Плавность набора скорости, отсутствие рывков;
- Более интенсивный разгон;
- Легкость управления;
- Топливная экономичность;
- Сложность и дороговизна ремонта;
- Невозможность работы с двигателями большой мощности;
- Чувствительность к условиям эксплуатации;
- Надобность в постоянном контроле и своевременной замене смазочных материалов.
Похожие публикации
Вариатор: устройство, виды, принцип работы вариаторной коробки передач
Вариатор или вариаторная КПП представляет собой бесступенчатую трансмиссию, позволяющую автоматически регулировать передаточное число для преобразования крутящего момента, передаваемого от двигателя на колеса автомобиля.
Как правило, вариаторные КПП устанавливаются на легковых авто, квадроциклах, мотороллерах и снегоходах. Если мы говорим об автомобилях, то в большинстве случаев они могут оснащаться клиноременным или тороидным (были попытки, но на сегодняшний день все они, похоже, прекращены) вариатором.
Наиболее популярным стал клиноременный вариатор, который впервые был установлен в автомобилях марки DAF в начале 60-х годов 20 столетия.
Да, вариаторы были изобретены очень давно, еще в 19 веке, но их не использовали из-за того, что наиболее простую конструкцию имеет клиноременный вариатор, но у него проблема всегда были, и остается до сих пор, но об этом чуть позже.
Устройство вариатора
Конструкция вариаторной коробки передач достаточно проста и состоит из следующих деталей и механизмов:
- раздвижные шкивы – щеки, клиновидной формы, которые расположены на валу;
- механизм для обеспечения вращения колес и установки рычага акселератора в нейтральном положении;
- механизм для переключения заднего хода;
- система управления
Вообще, видов вариаторов придумано достаточно много, порядка десяти, но реальную путевку в жизнь, по всей видимости, получит только клиноременный вариатор и его модификации такая, как, например, клиноцепной вариатор.
Схема: Audi AG
Клиноременный вариатор
Для начала рассмотрим устройство клиноременного вариатора, как одной из самых перспективных КПП в будущем. Такой тип вариатора представляет собой соединенные ремнем шкивы и, собственно, все.
Простота конструкции, ее дешевизна и весьма неплохая надежность — все это плюсы клиноременного вариатора, добавьте сюда максимальную эффективность работы двигателя, да еще и обеспечивает экономию топлива по сравнению с механической КПП и АКПП при одинаковой динамике езды.
Полагаю, теперь понятно, почему вариаторам прочат отличное будущее. Но не все так безоблачно. Есть в вариаторе проблемы, которые решаются до сих пор…
Надежность ремня
Ремень испытывает большие нагрузки, поэтому он должен быть очень прочным. До недавнего времени ремень для вариаторов изготавливался так же, как и все остальные ремни, используемые в двигателе для привода различных систем, он был матерчато-резиновым.
Естественно, что он не мог долго воспринимать серьезные нагрузки. Ремень растягивался, рвался довольно быстро, поэтому вариаторы ставили только на маломощные двигатели.
Но потом придумали стальной клиновидный ремень и ремень в виде цепи, что позволило использовать вариаторы на довольно мощных автомобилях, например, Nissan выпускает с вариаторами автомобили с мощностью двигателя 262 л.с., что для большинства автолюбителей, учитывая наши налоги на автомобиль, запредельная мечта.
Устройство стального ремня для вариатора
Вариаторная цепь
Высокий температурный режим работы
Зацепление ремня и шкивов в вариативной коробке происходит за счет сил трения, а это, как все мы знаем, приводит к повышению температуры.
До сравнительно недавнего времени не было технологий, чтобы сделать шкивы и стальной ремень достаточно прочными, чтобы они не разрушались в местах контакта.
В добавок к этому было изобретено специальное масло, которое не снижает трение, а наоборот, увеличивает его. Это необходимо для того, чтобы ремень не проскальзывал, а цеплялся за шкивы.
Помимо этого высокая температура оказывает негативное воздействие на электронный блок управления и частенько, к сожалению, выводит его из строя.
Очень много грязи
Ввиду того, что в вариаторе постоянно трутся с большим усилием ремень и шкивы, то очень быстро накапливаются частички металла, которые сильно загрязняют масло.
Грязное масло, как вы понимаете, начинает разрушать, по сути, всю коробку. Эта проблема решается установкой фильтров, очищающих масло.
Пока вариаторы все же уступают в надежности механике и автоматам, но, тем не менее, компании не прекращают попыток усовершенствовать их, поскольку уж очень заманчивы их плюсы.
Вариаторы, которые сейчас устанавливаются на Nissan при умеренной езде и своевременном техническом обслуживании способны проходить 200.000 км, что не так уж и мало, если разобраться.
Итак, вернемся к работе вариатора клиноременного типа…
Шкивы образуется дисками конической формы, способными совершать движения на сближение/расхождение, с целью изменения диаметра шкива. Диски приводятся в движение вдоль вала гидроцилиндром.
Для соединения шкивов применяется клиновидный ремень, состоящий из тонких полос, изготовленных из металла и связанных между собой специальными пластинками. Вращающий момент достигается благодаря трению, которое возникает между поверхностями шкива и ремня.
На колеса в современных вариаторах вращение передается с помощью гидротрансформатора и дифференциала.
Включение задней передачи на вариаторе выполняется при помощи планетарки заднего хода. Блок управления предназначен для реализации основных функций вариаторной КПП – управления сцеплением, осуществления контроля над работой редуктора, изменения положения шкивов с учетом рабочих режимов двигателя.
Как уже ранее упоминалось, различают два вида приводных вариаторов – клиноременный и клиноцепной.
Клиноцепной вариатор оснащается цепью, состоящей из металлических звеньев (или пластин), соединенных осями клиновидной формы. Подобная конструкция цепи является более гибкой и эффективной для преобразования и передачи вращательного момента на колеса.
Если в клиноременном вариаторе, вращение колес обеспечивается за счет толкательного усилия, то в клиноцепном вариаторе – благодаря тянущему усилию.
Клиноцепные вариаторы использует на своих автомобилях Audi и Subaru.
Тороидный вариатор
Такой тип вариатора состоит из двух валов (дисков, похожих на бублик) клиновидного типа, один из них является главным, другой – ведомым. Между валами расположены ролики, совершающие передвижения в вертикальном направлении, а также вращения в горизонтальном направлении вокруг собственной оси.
Передаточное число в вариаторе данного вида изменяется за счет выбранного положения роликов, а также их радиусов. Иными словами, когда ролик соединяется с маленьким радиусом главного вала и большим радиусом второстепенного вала – происходит переключение на низкую передачу.
Выбор высокой передачи осуществляется в обратном порядке. Переход на прямую передачу происходит в том случае, когда ролик соприкасается с валами в одном радиусе.
Сложная конструкция и отсутствие технологий и материалов, способных выдержать нагрузки в таком устройстве пока заставили производителей отказаться от этого вида вариаторов, но такие автомобили существовали в реальности и выпускались массово, например Nissan Cedric.
Принцип работы вариатора
Принцип работы вариатора понять очень просто, если вы хотя бы раз катались на горном или спортивном велосипеде, имеющем по несколько звездочек у педалей и на заднем (приводном) колесе.
Вы наверняка знаете, что если у педалей перекинуть цепь на самую маленькую звездочку, а на колесе выбрать самую большую, то педали крутятся очень легко, можно взобраться в почти любую гору, но при этом невозможно сильно разогнаться.
Для разгона необходимо сделать все наоборот: у педалей цепь перекинуть на самую большую звездочку, а на колесе – на самую маленькую.
Это будут два крайних режима работы передачи, а все остальные комбинации промежуточные.
Теперь представьте, что звездочки слились в конус, а цепь превратилась в ремень, перекинутый через эти конусы. Вот и получился вариатор, а принцип работы остался неизменным.
Изменение диаметров конусов (шкивов) на ведущем и ведомом валах позволяют изменять скорость автомобиля.
В процессе езды вариатор только поддерживает наиболее подходящие обороты автомобильного двигателя для обеспечения выбранной скорости движения и динамических показателей автомобиля, что и позволяет экономить топливо.
Для наглядности пара видео с Youtube:
Покупать автомобиль с вариатором или не покупать?
Для начала запишитесь на тест-драйв и прокатитесь на каком-нибудь автомобиле с вариатором. Если вам понравится то, как этот автомобиль набирает скорость, как он управляется, то задуматься о машине с вариатором стоит.
Зная, что у вариаторов до сих пор есть проблемы с долговечностью, то приходит в голову мысль о том, что если машина новая или прошла совсем немного, то брать ее стоит. Если же пробег у автомобиля более 50000 км, то уже стоит задуматься.
Стоит так же учесть и условия эксплуатации автомобиля. Если вы ездите по хорошим дорогам, не перегружаете автомобиль, не используете его в качестве такси, то взять вариатор и насладиться его преимуществами можно.
Если же вашему автомобилю суждено испытывать различного рода перегрузки, то лучше присмотреться к автоматической или механической коробке передач.
Что лучше: автомат или вариатор
Покупка нового и подержанного автомобиля сопряжена с необходимостью найти ответы на целую россыпь вопросов. Для начала будущие автовладельцы смотрят на подходящий тип кузова, производителя, конкретную модель. Далее принимаются во внимание уже нюансы комплектации и технические характеристики.
Ошибочно считать, что ключевым вопросом при выборе технических характеристик выступает только двигатель. На самом деле роль коробки передач не менее значимая.
Классической механикой уже никого не удивишь. Все знают, что это самый простой, дёшевый, но и одновременно наиболее надёжный вариант трансмиссии. Раньше к автоматам относились очень аккуратно из-за их низкого уровня надёжности и высокой стоимости обслуживания. Но современные АКПП вышли на совершенно новый уровень качества и долговечности. Появились новые разновидности коробок. Потому всё чаще автолюбителей интересует, что же лучше: вариатор или автомат.
Особенности АКПП
Когда на выбор предлагается вариатор либо же автоматическая коробка передач, объективно, не изучая вопрос детальнее, сказать, что лучше, невозможно. Для этого нужно вникнуть суть каждого типа трансмиссии, изучить его особенности, конструкцию и принцип работы.
Сразу стоит заметить, что сравниваться будет классический автомат и вариатор, фактически являющийся разновидностью автоматической коробки.
Управление автоматом осуществляется с помощью специального селектора или ручки переключения. Обычно она устанавливается в районе центрального тоннеля, но на некоторых авто, преимущественно американских производителей, располагается на рулевой колонке.
Селектор предусматривает возможность для водителя путём перемещения переключателя выбирать один из доступных режимов работы, в числе которых Drive, Parking и R, необходимый для движения задним ходом. По мере усовершенствования автоматических коробок количество режимов значительно увеличивалось. Всё чаще на современных автомобилях, даже при не самых дорогостоящих моделях, автоматы предусматривают наличие специальных режимов движения, необходимых для зимнего передвижения, спортивной езды или максимальной экономии топлива.
Классический автомат конструктивно состоит из планетарной КПП, гидротрансформатора и специальной системы управления. АКПП могут использоваться на легковых авто, в грузовом транспорте, автобусах и даже на колёсной спецтехнике.
В состав гидротрансформатора входит турбинное и насосное колесо, между которыми располагается реактор. Насосное колесо имеет непосредственную связь с коленчатым валом мотора, а турбинное соединяется с валом коробки передач. В зависимости от того, в каком режиме работает реактор, он может блокироваться обгонной муфтой или находиться в состоянии свободного вращения.
Крутящий момент от мотора на КПП передаётся за счёт потока жидкости, в роли которой выступает трансмиссионное масло. Оно подаётся с помощью лопаток насосного колеса на лопасти колеса турбинного типа. Между колёсами гидротрансформатора имеются минимальные зазоры, а сами лопасти выполняются специальной формы, чтобы создавать непрерывный круг для циркуляции рабочей жидкости. Это обеспечивает наличие жёсткой связи между мотором и коробкой передач, необходимой для плавной передачи тягового усилия.
Гидротрансформатор способен преобразовывать скорость вращения и предавать крутящий момент в строго ограниченном диапазоне. Из-за этого к нему подключается планетарная многоступенчатая коробка, которая также позволяет двигаться на машине с АКПП задним ходом.
Передачи переключаются за счёт создания высокого масляного давления. В этом процессе важнейшую роль играют фрикционные муфты. Возникающее между ними давление распределяется системой управления, состоящей из управляющего блока и электромагнитных клапанов.
Условным недостатком АКПП можно назвать то, что она стоит достаточно дорого, а также расходует больше топлива. Но это достаточно спорные минусы, поскольку современные автоматы вышли на новый уровень по эффективности. Многие из них как минимум не уступают классическим МКПП, а порой даже превосходят по показателям экономии топлива.
Изучение особенностей, которыми обладает коробка автомат, не даёт возможности сказать, что лучше, если конкурентом выступает вариатор. Для начала нужно рассмотреть характеристики самой вариаторной коробки передач.
АКПП в разрезе
Вариатор
Суть и смысл работы вариаторной коробки, которую обозначают как CVT, ничем не отличается от любой другой трансмиссии. Суть устройства заключается в том, чтобы преобразовать крутящий момент, который поступает от силового агрегата на колёса.
Но отличительной особенностью вариатора является то, что момент передаётся бесступенчато. Здесь предусмотрен определённый диапазон регулирования. Именно эта характеристика существенно отличается классический автомат от вариатора.
Что же касается аббревиатуры CVT, то она расшифровывается как Continuosly Variable Transmission. Перевести такое название можно как трансмиссия или коробка передач с непрерывно меняющимся крутящим моментом.
Вы уже примерно поняли, чем отличаются вариаторы от автоматов и какая основная разница между ними. Но этого объективно недостаточно, чтобы отдать какому-нибудь из двух вариантов предпочтение.
Также отличие вариатора от классического автомата заключается в конструктивных особенностях. Выделяют 3 основных типа CVT, которые бывают:
- цепными;
- клиноременными;
- тороидальными.
Если говорить про легковой автомобильный транспорт, то здесь самыми популярными и распространёнными оказались именно клиноременные разновидности вариаторной коробки передач.
- В состав клиноременного вариатора входит клиновидный ремень. Он располагается непосредственно между двумя шкивами раздвижного типа. Во время движения транспортного средства эти шкивы постоянно сжимаются и разжимаются, обеспечивая тем самым изменения в показателях передаточного числа. Основной задачей вариатора является создать плавное и бесступенчатое изменение крутящего момента. Подобные системы активно используются на легковых автомобилях, в составе снегоходов, двухколёсных технике и пр.
- Следующей разновидностью вариаторной коробки являются цепные CVT. Передача мощности здесь осуществляется за счёт скошенных торцов оси цепных звеньев. А само тянущее усилие передаётся с помощью специальной цепи. Такие вариаторы не получили широкого распространения, хотя иногда встречаются.
- Тороидные вариаторы заменили шкивы на диски конусовидной формы. А вместо ремня здесь задействовали специальные ролики. Они характеризуются тем, что могут передавать достаточно большой крутящий момент.
Но, чтобы создать подобные детали для компоновки вариаторной коробки, необходимо обязательно использовать сталь высокопрочных сортов. Это негативно сказывается на стоимости, из-за чего многие автопроизводители отказались от идеи установки подобных CVT на свои транспортные средства.
Учитывая очевидные отличия в конструкции и принципе действия, несложно понять, в чём заключается разница между двумя видами рассматриваемых КПП. При этом коробка автомат и вариатор являются достойным решением, каждое из которых имеет свои сильные и слабые стороны.
Если говорить о преимуществах, характерных для вариаторных или бесступенчатых коробок передач, то здесь основным достоинством считается обеспечение непрерывного изменения крутящего момента. Тут отсутствует момент задержки, который характерен для АКПП, где происходит переход с одной передачи на другую. Бесступенчатость и непрерывность вариатора способствует появлению других преимуществ в виде более эффективного расхода топлива и улучшения динамических характеристик мотора. Машины с CVT потребляют меньше горючего и обеспечивают лучшую динамику при разгоне.
При этом вариатор имеет и некоторые очевидные недостатки. Начать следует с того, что CVT не предназначены для использования на мощных двигателях. Установка на автомобиль с повышенной мощностью не даёт использовать потенциал коробки. Она будет быстро разрушаться и изнашиваться.
CVT можно считать сравнительно новой разработкой в сфере автомобильных коробок передач. Потому инженеры пока не придумали, как повысить устойчивость вариатора к высоким нагрузкам, буксировке и активной езде при повышенных оборотах. В подобных условиях ремень вариаторной коробки быстро изнашивается, и происходит поломка всей трансмиссии. Ремонтировать и восстанавливать CVT довольно дорогое удовольствие, превышающие зачастую затраты на ремонт классического автомата.
Устройство CVT
Сравнение двух КПП
Чтобы определить фаворита этой пары, следует провести объективную сравнительную характеристику. Она также даст понять, как можно визуально отличить вариатор от автомата.
Изначально основной упор при сравнении нужно сделать на эксплуатационные характеристики. Потребителей справедливо интересует вопрос о том, что же надёжнее: автомат или вариатор. Также многим хочется узнать, кто окажется фаворитом в таком показателе как экономичность.
Начнём с показателем экономичности. Тут следует учесть одновременно несколько параметров, чтобы оценка оказалась максимально объективной и справедливой.
- Трансмиссионное смазочное масло. В каждой коробке передач, включая автомат и вариатор, обязательно используется смазочная жидкость. Периодически требуется менять масло в коробке. Хотя в руководстве по эксплуатации некоторых машин с АКПП указано, что масло заливается на весь срок службы и замене оно не подлежит. Это довольно спорный вопрос, во многом зависящий от конкретных условий эксплуатации, состояния коробки и срока службы самой машины. Если же сравнивать вариатор и классическую АКПП, в коробке CVT менять трансмиссионную смазку нужно чаще. При этом сама жидкость для вариаторных коробок передач стоит дороже, нежели смазка ATF, предназначенная для автомата.
- Показатели расхода топлива. Изучив плюсы и минусы, которые характеризуют автомат и вариатор, вы наверняка заметили, что к числу преимуществ CVT относится высокая эффективность расхода горючего. Поэтому по этому пункту перевес на стороне вариатора. Даже самые современные коробки автомат не могут продемонстрировать аналогичную экономичность, как машины с CVT.
- Ремонт и обслуживание. Вечных и бессмертных коробок передач не существует. Это факт. Каждая трансмиссия в какой-то момент требует проведения ремонтных работ, технического обслуживания и профилактики. С позиции эксплуатационных расходов вариатор оказался значительно дешевле. Всё дело в том, что в состав конструкции CVT входят сложные, дорогостоящие и чувствительные механизмы. Они чаще выходят из строя, а потому требуют больше денег от автовладельца.
Относительно последнего пункта нужно внести одну поправку. Стоимость самой коробки CVT ниже, если сравнивать с конкурентом в лице АКПП. Но обслуживать дешевле классический автомат.
Эксплуатационные затраты на ремонт и обслуживание во многом зависят от того, как автовладелец будет относиться к машине и следить за состоянием трансмиссии. Даже при наличии вариатора в случае правильной эксплуатации, отсутствии перегрузок и агрессивного вождения, CVT прослужит очень долго и не потребует больших финансовых вложений в течение длительного срока службы. Но если говорить сугубо про ремонтопригодность и стоимость обслуживания, преимущество всё равно будет на стороне классической автоматической коробки.
Теперь следует сравнить кандидатов на предмет их надёжности. Во многом надёжность трансмиссии проявляется в её возможности сохранять свою работоспособность в тяжёлых условиях эксплуатации. К таковым относятся:
Тут очевидное преимущество на стороне классического автомата. Именно обычные автоматические коробки намного лучше справляются с подобными тяжёлыми условиями эксплуатации. Разумеется, они уступают механике, но в сравнении с вариатором оказываются предпочтительнее.
Важно понимать, что слабым местом вариатора является его ремень. Его текущая надёжность на достаточно низком уровне применительно к жёстким и сложным условиям езды на машине с CVT. В подобных представленных условиях долго он не выдерживает, происходит обрыв и поломка. CVT подойдут тем, кто предпочитает ездить плавно, аккуратно, не совершая резких ускорений или торможений, за исключением экстренной необходимости.
Поняв разницу между вариаторами и автоматами, можно сделать определённые выводы. Причём каждый автолюбитель воспринимает представленную информацию по-своему.
Вариаторная коробка передач
Дополнительно многим интересно, как узнать, стоит на машине автомат, или же вариатор. Есть несколько способов идентификации типа используемой коробки передач. Визуально представленные коробки действительно похожи друг на друга.
- Визуальный метод. Первым делом можно оттолкнуться от внешних особенностей. Но это один из самых неочевидных способов для того, как определить использование автомата или вариатора на машине.
Некоторые CVT имеют соответствующую маркировку на селекторе, потому рекомендуется внимательно изучить рычаг коробки передач. На классических автоматах используются не только обозначения P, R, N и D, но также часто встречаются маркировки типа 2, 3 и L. У вариаторов же применяется лишь режим L. Хотя многое зависит от конкретной коробки, и далеко не всегда такой метод определения будет правильным.
- Техническая документация. Если вы не знаете, как сугубо по рычагу отличить коробку вариатор от автомата, тогда проще всего заглянуть в документы на автомобиль. Откройте раздел с коробкой передач. Если у вас автомат, тогда увидите соответствующую маркировку AT. Для вариаторов всегда используется обозначение CVT.
- Реальные условия эксплуатации. Проще говоря, тест-драйв. На вариаторных коробках передач процесс переключения скоростей не ощущается. Поэтому коробка и называется бесступенчатой. В случае с автоматом можно ощутить или же заметить по стрелке тахометра, как обороты меняются с некоторой задержкой в момент перехода с одной передачи на другую.
Хотя новые вариаторы начали оснащать специальным режимом, который предназначен для имитации изменения передачи.
- Тест на пригорке. Ещё один способ достаточно быстро определить, какая коробка оказалась в вашем распоряжении. Для этого нужно выехать на участок дороги с небольшим подъёмом, и остановить там полностью автомобиль. Затем отпустите педаль тормоза и не давите на газ. Селектор остаётся в положении Драйв (D или Drive). Если автомобиль будет постепенно двигаться в подъём, у вас точно автомат. В случае с вариатором машина сначала немного будет откатываться назад, а затем остановится. Но такой тест актуален для тех вариаторных коробок, где отсутствует система противоотката.
В самой сложной ситуации, когда документов нет, никаких обозначений на селекторе не предусмотрено, и вы сами путём тестирования точно определить коробку не можете, отправляйтесь на СТО или в ближайший автосервис, где квалифицированный мастер ответит на все интересующие вас вопросы.
Подведение итогов
Подводя итоги, можно попробовать ответить на вопрос касательно того, что же лучше: вариатор или автомат.
Если отталкиваться сугубо от показателей популярности и распространённости, то автомат будет безоговорочным фаворитом в этом противостоянии. Но нельзя забывать, что история коробок CVT фактически только начинается. Это сравнительно новый вид трансмиссии, которому лишь предстоит пройти многочисленные доработки, модернизацию и усовершенствования. Каким будет вариатор буквально через 3-5 лет, сказать сложно. Потенциал у него огромен, а потому в какой-то момент CVT реально может превзойти классический автомат.
Касательно того, какая трансмиссия будет лучше, зависит от конкретной ситуации. Выбирать вариатор стоит при размеренной и спокойной городской езде без лишних нагрузок. А автомат подойдёт тем, кто покупает машину с высокой мощностью и предполагает буксировку прицепов.
Если говорить об экономичности, то тут перевес на стороне вариаторной коробке. По надёжности пока выигрывает автомат.
Просто о сложном» src=»https://www.youtube.com/embed/-reZMfeG5UU?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>Каждый сам решает, что ему выбрать и какую коробку использовать на своём автомобиле. Как автомат, так и вариатор имеют свои сильные и слабые стороны. Для определённых условий эксплуатации подходит соответствующий вид трансмиссии.
Помимо вариатора и автомата, будущему автовладельцу стоит присмотреться и к другим вариантам трансмиссий. На этих двух коробках выбор не ограничивается, а фактически только начинается. Если хотите получить максимум надёжности и держать всё в своих руках, тогда стоит вовсе отказаться от рассмотренных КПП и взять старую добрую механику. Решать вам.
Вариатор — это коробка передач или что такое вариатор
В рамках рассмотрения разнообразных коробок передач сегодня речь пойдет о вариаторе. В данной статье мы подробно расскажем что такое вариатор или правильнее, вариаторная коробка передач. Особенно важдной эта информация будет для автолюбителей, которые только приобрели или планирують купить себе железного коня. Чтобы определиться с покупкой автомобиля с вариатором, просто внимательно изучите информацию и сделайте для себя правильные выводы.
Немного пройдемся по истории этой коробки передач для машины. Первый работоспособный автомобиль с этим типом трансмиссии появился не в эпоху Возрождения. А попозже — лет через пятьсот, в 1950-х годах. Вариатор ставился серийно на автомобили DAF (в то время под этой маркой выпускались не только грузовики, но и легковушки). Потом нечто похожее начали делать и на Volvo. Но по-настоящему широкое распространение агреготоры получили в настоящее время.
Все что нужно знать про типтроник в обзоре от TopGears
Вы удивитесь, но принадлежит это изобретение не Хонде и даже не Мерседесу. Патент был выдан в конце XIX века! Более того, первый вариатор придуман и вовсе в 1490 году. Его автором оказался добродушный бородач Леонардо да Винчи.
«Второе рождение» вариаторы переживают с начала 1990-х годов. Причем наиболее преуспели в их применении на автомобилях японские компании. Особенно распространенными стали клиноременные вариаторы. Крутящий момент в которых передается между двумя шкивами изменяемого диаметра посредством специального металлического ремня.
Как проверить мембрану газового редуктора узнаете из нашего обзора
К совершенствованию этого типа трансмиссии инженеры приложили значительные усилия. Постепенно росли показатели крутящего момента, с которым агрегат мог справиться. А соответственно, и рабочий объем двигателя, в паре с которым он мог работать. В результате к началу 2000-х годов вариаторы стали настолько совершенными и выносливыми, что их начали применять не только на малолитражных легковых машинах, но и на кроссоверах и внедорожниках, в том числе достаточно крупных.
Совершенствовался в процессе выпуска не только алгоритм управления, но и сам агрегат
В ходе рестайлинга 2014 года вариатор получил радиатор охлаждения, чтобы исключить вероятность его перегрева. А с выпуском автомобиля актуального ныне поколения на смену прежнему агрегату пришел новейший, с индексом CVT8. При разработке этой трансмиссии специалистам Jatco удалось расширить рабочий диапазон передаточных чисел с 7,0 до 8,0. Это позволило обеспечить более интенсивный разгон при старте. А применение масла с более низкой вязкостью позволяет эффективно бороться с потерями на трение.
Что же такое вариатор
Автомобиль, оборудованный вариатором, на первый взгляд, ничем не выдаёт себя — педалей всего две и рычаг переключения режимов трансмиссии — P, R, N, D — такой же, как и у машины с традиционной АКПП. Всё привычно. Но работает вариатор совершенно по-другому. В нём нет фиксированных первой, второй, десятой передач. Попробуйте представить себе, сколько звёзд в нашей Вселенной или сколько песчинок на всех пляжах Земли вместе взятых — у вариатора передач всё равно намного больше. И «переключение» между ними происходит плавно и незаметно.
Не вдаваясь глубоко в технические недра, то вариатор являет собой систему, в которой тяга от двигателя к колесам передает клиновой ремень или цепь. Он в свою очередь натянут между двумя шкивами, которые состоят из пары конусов направленных вершинами друг к другу. За счет того, что конусы в каждом шкиве могут сближаться либо расходиться – выходит шкив с переменным диаметром. Конусы разошлись в стороны – ремень между ними побежал за коротким диаметром. Конусы сблизились – ремень начал «бегать» по большому кругу. Если на одном валу конусы сходятся, то на другом – расходятся, и в соответствии с этим – изменяется передаточное число, которое нужно для быстрого разгона автомобиля, либо для его движения с максимальной скоростью.
При этом фиксированных передаточных чисел, как в какой либо другой коробке передач – в вариаторе нет. Ведь диаметры у шкивов изменяются бесступенчато, максимально незаметно. Отсюда и показательная плавность работы, которая при разгоне лишена каких бы то ни было задержек или рывков, которые присущи даже самым совершенным автоматическим коробкам.
Представить такую трансмиссию можно. Если взять в качестве примера велосипед, у которого вместо набора звездочек стоят два конуса, а вместо цепи — ремень. Если с помощью той же электроники оперативно регулировать надежное перемещение ремня от конуса большого диаметра к конусу малого диаметра на одном конце передачи, то так же будет изменяться и передаточное усилие на другом конце, приводящем в движение колесо. Это и делает велосипедист, передвигая цепь с малой звездочки на большую.
Вариатор вначале отлично зарекомендовал себя на маломощных транспортных средствах (например, на скутерах). А вот мощные двигатели быстро изнашивали ремень. Со временем, ему на смену пришла стальная наборная лента, да и конусы уже давно не используются. Хотя сам принцип передачи крутящего момента остался прежним. А вот для старта с места в большинстве случаев используется гидротрансформатор. Так что потери энергии, хоть и в меньшем количестве, чем у классических трансмиссий, у вариатора есть.
Современные вариаторы достаточно надежны и рассчитаны на весь срок службы автомобиля
Правда, бывают случаи, когда выходит из строя блок управления. А эта «деталька» может стоить несколько десятков тысяч гривен. Ее поломка – удел машин с вариаторами старой конструкции.
Принцип работы вариаторной коробки передач
Как уже указывалось выше, коробка представляет собой эволюционную разновидность классической механической коробки передач. Но если для «механики» присущи переключения со ступени на ступень при помощи шестерен (при этом, важную роль играет сцепление), то здесь передачи переключаются без участия каких-либо зацепных узлов и уж тем более, без сцепления. Именно поэтому по плавности переключения со ступени на ступень этому виду трансмиссии сегодня нет равных. По типу принято различать следующие виды бесступенчатых вариаторов: клиноременные, цепные, торроидные.
Клиноременный вариатор
Клиноременные трансмиссии стали первым типом бесступенчатой коробки передач, которая устанавливалась на легковые автомобили. Как правило, эти машины имели небольшой по объему и мощности двигатель, так как использовавшийся в механизме ремень не выдерживал больших нагрузок и часто выходил из строя.
В основе конструкции такого вариатора лежит ременная передача. Она состоит из двух шкивов конусообразной формы и клиновидного ремня, натянутого между ними. Передача крутящего момента от ведущего шкива к ведомому происходит при помощи специального ремня. То есть за счет сил трения, возникающих в пятне контакта ремня и шкивов. Пятно контакта представляет собой окружность, имеющую свой эффективный диаметр.
Таким образом, если мы будем изменять эффективный диаметр на входном и выходном шкивах, то будет меняться и передаточное отношение, а следовательно, и скорость движения автомобиля. Если диаметр ведомого шкива больше ведущего, то передача будет понижающая, если меньше — то повышающая. Если диаметры входа и выхода равны, то передача прямая. Изменение эффективного диаметра контакта происходит за счет изменения расстояния между конусами шкивов: одна часть шкива закреплена неподвижно, а вторая имеет возможность осевого перемещения.
Цепной вариатор
А ещё в качестве клинового ремня может выступать широкая пластинчатая стальная цепь, соприкасающаяся с конусами своими краями. Именно такой «ремень» работает в вариаторах машин Audi.
Интересно, что для смазки цепи применяется особая жидкость, которая меняет своё фазовое состояние под сильным давлением, возникающим в месте контакта со шкивом. Благодаря этому цепь может передавать значительное усилие, практически не проскальзывая, несмотря на очень маленькую площадь контакта.
Как именно вариатор будет менять передаточное число при разгоне, зависит от выбранной программы управления. Если при разгоне на обычном автомобиле мы на каждой передаче раскручиваем двигатель, затем переходим на следующую передачу и так далее, то при наборе скорости автомобиля с вариатором мотор остаётся на одних и тех же оборотах (скажем, на оборотах, соответствующих максимальному крутящему моменту), зато плавно меняется передаточное отношение.
Как ездить на механике читайте в нашем обзоре
Это создаёт несколько странные ощущения. Жмём газ в пол, мотор выходит на большие обороты, да так и остаётся на них в течение всего разгона, воя как пылесос. Зато темп разгона — высокий, да и на переключения между ступенями время не тратится.
Впрочем, в некоторых случаях механизм настраивают так, чтобы разгон с ним больше напоминал увеличение скорости с обычной коробкой передач, с постепенным ростом оборотов мотора.
Разумеется, при попытке заехать на холм и при замедлении авто, несмотря на нажатие педали газа, умный вариатор не оставит «включённой» высокую передачу. Шкивы для уверенного штурма высоты быстро передвинутся обратно — чтобы увеличить крутящий момент на выходе из коробки.
Конструкция цепного вариатора
Цепной вариант имеет желобчатые конусы (звездочки) 8 и цепь с выдвижными пластинами 9. Вариатор передает момент зацеплением пластин цепи с зубьями звездочек и лишь частично является фрикционным. Пластины клинового сечения смонтированы в специальной обойме 10 и легко перемещаются в поперечном направлении. При работе часть пластин пакета входит во впадины звездочки, а остальные выталкиваются зубом и входят во впадины противолежащей звездочки. Звездочки посажены на вал так, что против выступа одной находится впадина другой. Максимальное изменение частоты вращения в 6 раз, передаваемая мощность до 5о кВт.
Предварительное натяжение цепи создается специальным устройством, состоящим из пластин 1, рычагов 2 и пружины 3. Пружина способствует уменьшению динамических нагрузок.
Звездочки перемещаются вдоль оси рычагами, шарнирно закрепленными на гайках винта. Поворот рычагов осуществляется от электродвигателя 4 через червячную 5 и цепную 6 передачи и винт. На винте расположен червяк червячной передачи, соединенной со стрелкой-указателем 7 частоты вращения. Под стрелкой размещена кнопочная станция, включающая электродвигатель. В привод включена предохранительная фрикционная муфта для предотвращения перегрузок.
Тороидный вариатор
Первый патент на конструкцию трансмиссии с тороидным вариатором был получен Чарльзом Хаитом в 1877 г. Такие трансмиссии производства Perbury-Hayes предлагались для установки на автомобили в 30-х годах прошлого столетия. Однако они могли передавать небольшой крутящий момент и из-за отсутствия соответствующих материалов и технологий имели низкую долговечность. Основная проблема при создании заключается в том, что величина передаваемого крутящего момента прямо зависит от величины сил трения в контакте ролика с колесами, и чем выше передаваемый момент, тем больше должна быть сила трения, причем при очень малой площади контакта.
Высокие контактные напряжения поверхностей деталей вариатора могут привести к их разрушению
На Токийском автосалоне 1999 г. компания Mazda продемонстрировала трансмиссию, которая включает в себя два тороидных вариатора, двухступенчатую планетарную передачу и два автоматических сцепления. При троганьи автомобиля с места планетарная передача понижает передаточное число, в целях получения высокого крутящего момента. На большой скорости привод на колеса осуществляется непосредственно от тороидного вариатора. Коробка включает в себя и главную передачу с дифференциалом и предназначена для поперечной установки на переднеприводные автомобили.
Главные элементы здесь – ролики и соосные диски, между которыми передается крутящий момент. Для изменения отношения должно поменяться положение роликов.
В тороидном вариаторе между двумя колесами со сферической (тороидной) рабочей поверхностью зажимаются ролики. Одно колесо является ведущим, а другое — ведомым. Передача крутящего момента обеспечивается силами трения между рабочими поверхностями колес и роликами. Изменение положения оси роликов в поперечной плоскости приводит к изменению передаточного числа, равного отношению радиусов окружностей, проходящих через точки контакта колес с роликом.
В зависимости от угла поворота ролика ведомое колесо может вращаться с той же скоростью, что и ведущее. С большей или меньшей, если ролик поворачивается. При использовании тороидного вариатора необходимо обеспечить возможность получения заднего хода и отключения вариатора от двигателя с помощью сцепления.
Все типы вариаторов управляются электронными блоками управления. В них аккумулируется информация о крутящем моменте двигателя, скорости автомобиля и прочих характеристиках. На основании этих данных электроника дает команду КПП повышать или понижать передачу.
Коробка передач вариатор — плюсы и минусы
Устройство агрегата основано на принципе ременного или цепного привода передачи крутящего момента на привод. По сути, на вариаторе используется тот же принцип передачи крутящего момента, что и на велосипедах с несколькими скоростями.
Если на обычных коробках применяется планетарный механизм переключения передач, то вариатор не имеет физических передач вообще. Вместо этого используется ремень (или цепь) и конусные шкивы, между которыми и вращается ременный привод (цепной).
Вариатор обеспечивает автомобилю бесконечное количество коэффициентов передачи крутящего момента от двигателя на колеса
Плюсы вариатора
Самое главное достоинство вариаторной коробки передач это то что она позволяет экономить топливо. Автомобили с вариатором кушают на два литра бензина меньше на сотню км пробега, чем конкуренты с АКПП.
- Увеличенный ресурс мотора за счет плавного разгона (нет повышенной нагрузки при переключении на пониженную передачу)
- Если сравнивать с классическим автоматом, то вариаторной коробке требуется меньше времени для разгона транспортного средства.
- Один из лучших показателей расхода топлива за счет бесконечного количества передач
- Отсутствует переключение передач – соответственно меньше потерь в разгонной динамике. Отсутствие рывков, провалов, задержек при переключении, так как передач бесчисленное количество
- При динамичном разгоне вариатор поддерживает всегда максимальные обороты двигателя. Соответственно на колесах всегда максимальная мощность мотора
- Отсутствие пробуксовки на льду или влажном покрытии
- Лучшее сцепление с дорожным покрытием при разгоне
- Даже разгоняясь, не производит много шума;
- Удобное управление автомобилем и комфорт при движении
- Самая экологичная трансмиссия.
Она не задымляет настолько сильно атмосферу, как его оппоненты МКПП и АКПП.
Минусы вариатора
- Увеличенный расход на обслуживание ТО по сравнению с остальными коробками передач.
- Устанавливают на автомобили с максимальной мощностью до 220 сил. Вариаторная коробка передач не любит большие нагрузки на трансмиссию.
- Грубая и небрежная эксплуатация ведёт к его быстрой поломке
- Эксплуатация авто с CVT не допускается в условиях бездорожья. По отзывам такие агрегаты более чувствительны к агрессивной езде.
- Ремонт этой коробки обойдется вам дороже ремонта традиционного автомата.
- Вариаторные коробки передач сильно зависимы от работоспособности контроллеров и датчиков.
- Если один из датчиков покажит неисправность, это может сказаться на работе вариатора в целом
- Необходимость регулярной смены трансмиссионной жидкости. Чтобы масло могло выполнять функции, его уровень должен быть в норме.
- Ремонт достаточно дорогостоящий и сложный;
- Небольшой ресурс ремня у активного водителя;
Признаки неисправности вариатора
Рассмотрим же основные причины поломки и пути их исправления.
В большинстве случаев неисправность вариатора сложно не заметить. На приборке может загореться лампочка «Service required» или «Slow down». Электроника может начать «давить» мотор и не давать ему развивать обороты выше 2 тыс. об./мин. Также возможно появление различных рывков или толчков во время переключения, посторонних звуков и т. д. Точно установить то, что вариатор неисправен, позволяет комплексная диагностика.
Появление шума объясняется неисправностью подшипников или проблемами с ремнем
Понять, что именно не так, позволяет только комплексная диагностика. Специалисты отмечают, что поиск неисправностей в вариаторе довольно сложный по сравнению с АКПП. Здесь нельзя проверить давление масла, оценить его состояние и дать заключение.
Наиболее частые поломки в вариаторах
- износ подшипников конусов с характерным гулом автомобиля;
- рассогласование в работе ведущего и ведомого шкивов и, как следствие, рывки автомобиля при работе;
- загрязнения радиатора и перегрев автомобиля при работе двигателя;
Износ шкивов большинство сервисов решают путем их шлифовки, однако такая «косметика» не дает значительного эффекта. Более того бытует мнение, что после таких процедур срок службы шкивов значительно сокращается. Сегодня данную методику практически никто не использует. Времена меняются и сегодня нет необходимости что-либо восстанавливать. Любые запчасти, даже для самых «неходовых» коробок можно без проблем достать.
Что делать, если сел аккумулятор — читайте в обзоре от TopGears
Подшипники и шкивы вариаторов в большинстве случаев меняются. Хотя есть среди вариаторов и такие, в которых это сделать невозможно или крайне сложно. По этой причине выполняется полная замена узла в сборе. Проблемы с подшипниками дают о себе знать характерным гулом, который слышен при определенных условиях. Такой ремонт уже не является чем-то немыслимым и выполняется на большинстве СТО. Подшипники дифференциала выходят из строя по причине перегрева. Однако большой проблемы в этом нет, любые подшипники меняются и их можно купить на портале Термополис, равно как и ремень. Процедура стандартная и сегодня найти специалиста, который правильно ее выполнит не составит труда.
Также к распространенным поломкам можно отнести износ посадочного места редукционного клапана, расположенного в корпусе маслонасоса. В данном случае причина неисправности вариатора заключается в том, что металлическая пыль, попадая на рабочие поверхности, приводит к нарушениям в работе узла. Клапан начинает клинить, в результате давление масла выходит из-под контроля, шкивы начинают не совпадать, а ремень начинает проскальзывать.
Сбои в работе электроники узла также могут вызвать различного рода проблемы вариатора
Неполадками электроники могут служить нарушения контактов в клеммах. Сюда же можно отнести и повреждение жгута электропроводки. Если в работе автомобиля наблюдается своего рода раскачивание в нейтральном положении, то в самую пору обратить внимание на состояние электроники.
Неисправности блока управления вариатора, гидротрансформатора или муфты переднего хода могут привести к проблемам при трогании автомобиля с места или сложностям при переключении передач до конца. Удары при переключении селектора говорят об отклонении давления в магистрали. Причиной неисправности при переключении передач может послужить и лопаточный переключатель. Последствием данной поломки станет проблема при переключении передач вручную.
Свидетельством неисправности вариатора служит запах горелого масла в салоне автомобиля. При проявлении указанного признака стоит проверить уровень и состояние масла. Если в наличии имеется дым, а масло потемнело, то это явные показатели того, что в работе вариатора имеются определенные проблемы.
Автор статьи: TopGears
Механический вариатор скорости отсекаемый | Практические навыки работы с механическим приводом
Редукторы, также известные как коробки передач, зубчатые передачи или редукторы скорости, представляют собой закрытые механические устройства, которые используют шестерни для снижения скорости и повышения крутящего момента электродвигателя. Для конкретных применений существует множество различных типов редукторов.
Механические вариаторы скорости используются для управления входной скоростью коробки передач и позволяют непрерывно изменять выходную скорость с помощью ручного дублера, сервопривода или комплекта для измерения скорости.К их преимуществам относятся: стабильность работы, долговечность, высокая эффективность, бесшумная работа, отсутствие вибрации и возможность вращения в обоих направлениях. Механические вариаторы скорости используются во множестве приложений, таких как конвейерные ленты, кухонные комбайны и многие другие машины.
DAC Worldwide’s Mechanical Speed Variator Dissectible (205-190) представляет собой одну из обширной серии реальных промышленных зубчатых редукторов, предназначенных для практического обучения механическим приводам в классе или лаборатории.
Каждый разложимы состоит из реальной части промышленного оборудования, которое было очищено, восстановлен, перекрасили, и смонтированного на модульной, толстолистовой, формируется сталь опорной плиты. Он также может быть установлен на совместимом столе, рабочей станции или хранилище DAC Worldwide.
Все основные функциональные характеристики сохранены, при необходимости предоставляется запасное оборудование. Dissectible предоставляет учащимся реалистичный практический опыт детальной разборки, проверки и сборки механического вариатора скорости, обычно встречающегося в промышленности.
Компоненты, соответствующие отраслевым стандартам, обеспечивают реалистичное практическое обучениеТехническое обучение наиболее эффективно, когда учащиеся могут получить практические навыки работы с стандартными в отрасли компонентами, с которыми они столкнутся на работе. На расщепляемом корпусе имеется тщательно отреставрированный, секционный промышленный механический вариатор скорости, чтобы предоставить учащимся реалистичный опыт обучения, который поможет развить навыки, которые легко применимы на рабочем месте.
Механический вариатор скорости разложимы является блок надежное, установленный на 7-го калибра, сформирован-стальной плите с обеспечением стендовом, рабочей станции или хранения для монтажа в стойку. При необходимости он окрашен прочным уретановым покрытием. Соответствующее руководство по установке и техническому обслуживанию от оригинального производителя также прилагается к каждому отсоединяемому материалу.
Механический вариатор скорости Dissectible можно настроить с помощью доступных опций для создания системы обучения, которая соответствует конкретным потребностям отрасли или пользователя. Например, доступные варианты для этого открываемого включают: Руководство или справочник IPT Industrial Trades и электромеханическое рабочее место.
|
Вариатор коробки передач
Имя*
Компания
Адрес электронной почты*
Телефонный номер
Область, край* } — Выберите свой вариант — Северная Америка — Служба технической поддержки Mobil Industrial Lubricants Центральная Америка — Служба технической поддержки Mobil Industrial Lubricants Южная Америка — Служба технической поддержки Mobil Industrial Lubricants Европа — Служба технической поддержки Mobil Industrial Lubricants Африка — Служба технической поддержки Mobil Industrial Lubricants Ближний Восток — Служба технической поддержки Mobil Industrial Lubricants Австралия и Новая Зеландия — Служба технической поддержки промышленных смазочных материалов Mobil Китай и Тайвань — служба технической поддержки Mobil Industrial Lubricants Индия — Служба технической поддержки Mobil Industrial Lubricants Таиланд, Сингапур и Малайзия — Служба технической поддержки Mobil Industrial Lubricants Остальные страны Азиатско-Тихоокеанского региона — Служба технической поддержки промышленных смазочных материалов Mobil
Я Существующий клиент Новый покупатель
Как мы можем помочь?*
Я даю согласие ExxonMobil на обработку моих персональных данных для отправки мне информации об акциях, предложениях и предстоящих событиях, включая любую связанную обработку с целью предоставления мне этой информации.
CVT | multibody.net
Алессандро Блюм — [email protected] — степень в области машиностроенияРисунок 1. Трансмиссия Real Scooter
Введение
В наши дни любой самокат оснащается трансмиссией CVT. Буквально CVT означает непрерывную трансмиссию с регулируемой передачей, и на самом деле этот вид трансмиссии предлагает возможность непрерывного и автоматического изменения передаточного числа.
Такое устройство представляет собой не что иное, как прогрессивную коробку передач, способную развивать непрерывный диапазон и, следовательно, бесконечность передаточного числа между минимальным и максимальным передаточным числом, установленным на стадии проектирования. Таким образом, изменение передаточного числа в этом случае не постепенное, а непрерывное. Это как если бы время от времени у нас были два колеса, которые сцепляются между собой, но диаметр которых непрерывно изменяется в зависимости от передаточного числа, необходимого для преодоления внешних сопротивлений, с которыми сталкивается транспортное средство (наклоны, колебания веса и т. на).
Итак, давайте посмотрим, что такое вариатор для скутера: обычно вариатор для скутера состоит из двух шкивов и ремня трапециевидного типа.
Рисунок 2. Коробка передач скутера
в разобранном виде Каждый шкив состоит из двух пластин с коническим профилем, обращенных друг к другу и образующих горловину, на которой он наматывает ремень передачи. Одна из двух пластин закреплена, а другая может свободно перемещаться в осевом направлении. При каждом перемещении вариатора скутера происходит изменение диаметра шкива, переходящее от точки максимального приближения (больший диаметр) к точке максимального расстояния (меньший диаметр).Чтобы вызвать такое смещение в вариаторе скутера, существуют ролики, которые за счет центробежной силы движутся внутри специальных направляющих, сформированных на вариаторе скутера. Затем изменение диаметра ведущего шкива приводит к изменению передаточного числа, а затем к удлинению или укорачиванию ремня, который для этого действует на ведомый шкив, перемещая подвижную пластину, которая прижимается к неподвижной один, благодаря усилию регулирующей пружины. Изменяя как ролики, воздействующие на пластину ведущего шкива, так и жесткость пружины, которая прижимает пластины ведомого шкива, вы поймете, насколько легко изменить поведение трансмиссии.
Цели
Целью проекта является моделирование и симуляция трансмиссии современного скутера со средней мощностью двигателя, чтобы понять реальную работу и роль, которую играют различные составляющие ее компоненты.
Моделирование
Не найдя в различных сайтах сектора 3Dcad-модель трансмиссии CVT для скутера, первым шагом было смоделировать трансмиссию с самого начала. Чтобы не делать обсуждение слишком утомительным, я не буду объяснять в подробно, как вы моделируете различные компоненты, составляющие передачу, но я просто перечислю их, приложив их изображения.Среди различных компонентов не будет упоминаться ремень, он будет рассмотрен более подробно в приложении.
Первым шагом было создание переднего фиксированного полушкива и вариатора скутера, которые затем прикрепляются шпонкой к ведущему валу.
Рисунок 3. Шкив передний фиксированный
Рисунок 4. Скутер Вариатор
Второй шаг заключался в создании неподвижного полушкива и динамометрического привода, которые затем вставляются в ведомый вал. С точки зрения моделирования важны углы наклона различных шкивов, и поэтому привод крутящего момента и фиксированная задняя часть полушкива совпадают с геометрической точки зрения.
Рисунок 5. Динамометрический ключ
В дополнение к основным компонентам, перечисленным выше, были смоделированы ограничения пружины регулятора, оси и колеса (модель, загруженная с сайта GrabCAD), необходимых для определения низкой инерции всего транспортного средства.
Не углубляясь в обсуждение, после сборки различных компонентов с наложением соответствующих ограничений мы получаем следующую конфигурацию:
Рисунок 6. Общий вид трансмиссии скутера
Моделирование
Во-первых, к ведущему валу применяется следующая переменная крутящего момента с тенденцией, аналогичной реальной двигателю:
Рисунок7. Крутящий момент двигателя
Как видно из раздела о моделировании, ролики не моделировались. Это связано с тем, что фактическое открытие вариатора скутера из-за центробежной силы, оказываемой роликами, моделируется простым приложением силы (действующей на вариатор скутера), которая изменяется пропорционально квадрату угловой скорости приводного вала.
Благодаря силе трения, возникающей между ремнем и шкивами, ремень увлекает во вращение ведомый вал. Затем, основным моментом является определение ремня и регулировочной пружины, которая будет служить для противодействия открытию ведомого шкива.
После того, как были правильно определены ремень и регулировочная пружина, были выполнены различные анализы, чтобы понять, в основном, влияние угла наклона полушкивов и влияние жесткости регулировочной пружины на работу трансмиссии. Данные, полученные в результате анализа, выполненного с помощью Virtual.Lab, затем были обработаны с помощью MATLAB, получив следующие диаграммы:
Изменяя угол наклона полушкивов, можно увидеть, как сильно влияет на переключение передач:
Рисунок 8. Передаточное число в зависимости от угла наклона шкивов
Как видно из диаграммы, чем меньше угол наклона полушкивов, тем круче полушкивы, тем быстрее изменяется передаточное число. Это означает, что самокат быстро перейдет из короткого передаточного числа в длинное. Совершенно очевидно, что угол наклона шкивов играет важную роль. Фактически, если изменение передаточного числа происходит слишком быстро, возникает риск не полностью использовать крутящий момент, создаваемый двигателем.Это как если бы, едя на велосипеде, мы переключаемся слишком быстро, не дожидаясь достижения соответствующей скорости, и таким образом, чтобы увеличить скорость велосипеда, мы должны приложить крутящий момент, больший, чем тот, который мы бы применили, если бы мы вставили более короткую шестеренку.
Также жесткость регулировочной пружины играет фундаментальную роль и сильно влияет на передаточное отношение. В этом вы можете убедиться, посмотрев на следующие две диаграммы (Рисунок 9 и Рисунок 10):
Рисунок 9. Передаточное число в зависимости от жесткости пружины
Как видно из графика, соотношение силы, прилагаемой роликами, чем жестче пружина регулятора, тем медленнее растет передаточное число; не только это, но также, если пружина слишком жесткая, мы не смогли бы достичь желаемого конечного передаточного числа.Если это произойдет, скутер никогда не достигнет желаемой конечной скорости, потому что, как если бы он всегда оставался на «короткой» передаче.
Пружина не имеет единственной цели — противодействовать открытию ведомых шкивов, но она также служит для получения правильной силы трения между ремнем и шкивами для передачи движения. В любом случае хорошее правило — использовать более мягкую контрастную пружину, которая способна передавать движение. Чрезмерно жесткая пружина на самом деле не только вызывает упомянутые выше эффекты, но также поглощает мощность двигателя, которая сжимается, таким образом получая мощность на колесо меньше, чем та, которую можно было бы получить путем соответствующей калибровки трансмиссии. Однако ясно, что выбор регулировочной пружины тесно связан с выбором веса роликов, и поэтому калибровка трансмиссии совсем не простая вещь.
ПРИМЕЧАНИЕ: Как видно на рисунке 9 (но также и на других рисунках), изначально наблюдается небольшое колебание передаточного числа. Это связано с тем, что вначале ремень натянут неправильно. Чтобы решить эту проблему, он должен знать реальный модуль упругости ремня и начальное статическое натяжение, возникающее при прикреплении ремня, о которых у нас, к сожалению, нет данных.
Из сделанных соображений ясно, что при равенстве силы, прикладываемой роликами, более жесткая пружина регулятора, чем меньше вы открываете ведомый шкив, и это видно из графика ниже (рисунок 10).
Рисунок 10. Смещение крутящего момента в зависимости от жесткости пружины
В заключение был также проведен анализ, чтобы увидеть, как передаточное число изменяется в зависимости от крутящего момента двигателя, запрашиваемого пилотом с дроссельной заслонкой.
Рисунок 11.Передаточное число в зависимости от крутящего момента двигателя
Из графика (Рисунок 11) видно, как в то же время чем больше мы поворачиваем дроссельную заслонку, и, следовательно, чем больше крутящий момент требуется двигателю, тем выше достигается передаточное отношение.
Выводы
Проект дает четкое представление о функционировании бесступенчатой трансмиссии для скутеров, демонстрируя важность определенных компонентов для работы. Из анализа, выполненного с помощью Virtual.Lab, понятно, что, определив конфигурацию трансмиссии (углы и диаметры шкивов), чтобы получить правильную калибровку трансмиссии, способную использовать полную мощность, выдаваемую двигателем, вы должны найти правильный компромисс между весом роликов и жесткостью регулирующей пружины; так что эти две вещи не независимы друг от друга.
Самой сложной частью, несомненно, было определение ремня еще и потому, что по этой теме онлайн-справка предлагает очень мало объяснений. Вот почему в приложении будет более подробно объяснено, как вы определяете пояс, в надежде, что это будет кому-то полезно.
Приложение
Определение ремня
Перед определением ремня необходимо определить шкивы. На самом деле два шкива (ведущий и ведомый) состоят из двух полушкивов, один фиксированный, а другой, который может скользить в осевом направлении вдоль двух валов, позволяя ремню двигаться в радиальном направлении и, таким образом, изменять передаточное отношение.
Для определения шкива корпуса щелкните:
ВСТАВКА -> СИСТЕМЫ ТРАНСМИССИИ -> ШКИВ ДЛЯ ГОСУДАРСТВЕННОГО УРАВНЕНИЯ
В этот момент вы увидите следующее окно (Рисунок 12):
Рисунок 12. Шкив State Equation
Под голосовые насадки мы должны вставить два корпуса, составляющие шкив. Фактически, в нашем случае шкив состоит из двух полушкивов, один фиксированный, а другой может скользить в осевом направлении.
На этом этапе нам нужно определить различные геометрические параметры, которые определяют шкив и которые очень хорошо объяснены в онлайн-справке, и я не буду вдаваться в подробности.
После того, как вы определили два шкива, тщательно пронумеровав их (см. «Номер шкива» в интерактивной справке), переходите к определению самого ремня.
Во-первых, пояс является аналитическим, поэтому моделировать тело не нужно.
Чтобы определить ремень, нажмите:
ВСТАВКА -> СИСТЕМЫ ТРАНСМИССИИ -> РЕМЕНЬ УРАВНЕНИЯ
Откроется следующее окно (Рисунок 13):
Рисунок 13. Пояс уравнения состояния
Во-первых, для правильной работы ремня необходимо определить загадочное «базовое тело».Поскольку пояс является аналитической сущностью, у него нет «тела», которое бы его представляло. Под «базовым телом» Virtual.Lab означает систему отсчета, в которой определена лента, при этом убедитесь, что плоскость XY является рабочей плоскостью ленты, как показано на рисунке 13.
После определения «базового тела» необходимо мы указываем шкивы, по которым проходит ремень. Следующим шагом является определение различных параметров, которые подробно описаны в интерактивной справке. Не все параметры необходимо вводить: очень важны масса, модуль упругости, коэффициент демпфирования, инерция и площадь поперечного сечения ремня.Мы также добавили параметр «Длина», который указывает длину ремня в статических условиях. В справке указано, что программа автоматически рассчитывает длину, и это абсолютно верно, но мы предпочли определить начальную длину, чтобы лучше контролировать относительное удлинение ремня, а затем отрегулировать модуль упругости (физические данные нам недоступны). .
В заключении:
- важно определить правильную рабочую плоскость ремня
- важно правильно пронумеровать шкивы, на которых движется ремень (по часовой стрелке, начиная с ведущего шкива).
Видео
Трансмиссия для скутера LMS (вид 1)
Трансмиссия для скутера LMS (вид 2)
Трансмиссия Real Scooter
Sariel.pl »Бесступенчатая трансмиссия вариатора
Дома > Идеи> Бесступенчатая трансмиссия с вариаторомВариатор бесступенчатой трансмиссии
Вариатор более совершенной конструкции.
Недавно спроектировав простой вариатор, я захотел попробовать более продвинутое решение и воссоздать реальный вариатор CVT.В вариаторах вместо конусов используются специальные тарелки, которые сдвигаются или разводятся, при этом между ними втыкается широкий эластичный пояс. Форма посуды означает, что в зависимости от их расстояния друг от друга площадь контакта между посудой и лентой меняет свой диаметр с большего на меньший и наоборот. Есть две пары тарелок, одна на входном валу, а другая — на выходном валу, и изменение их контактных площадей — что обычно делается прямо противоположным образом для поддержания натяжения ремня — эффективно изменяет соотношение входа / выхода.
Версия LEGO стала возможной только благодаря использованию очень специфических деталей LEGO: тарелок Scala 5 × 5 и цельного каучукового протектора. Теоретически механизм мог работать всего с двумя двигателями: один для въезда, другой для его переключения, но это закроет центр трансмиссии. Я хотел, чтобы это было хорошо видно на видео, поэтому для переключения я использовал 4 отдельных двигателя. В результате конструкция трансмиссии была огромной и непрактичной, но она работала. Как и мой предыдущий вариатор, он не подходил для работы с высокими нагрузками, потому что под нагрузкой ремень начинал скользить по посуде.Проблема усугублялась тем, что тарелки не имели традиционных осей или отверстий для штифтов, поэтому пары тарелок фактически не были соединены общей осью. Это означало, что только одна тарелка в каждой паре фактически приводилась в действие напрямую, а другая приводилась в движение только ремнем между ними. В реальных вариаторах обе тарелки приводятся в движение, что, безусловно, помогает уменьшить проскальзывание.
Для этого варианта трансмиссии нет инструкций, так как он очень непрактичен и был разработан только для проверки концепции.
Видео:
КАК РАЗНИЦА МЕЖДУ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ВАРИАТОРОМ СКОРОСТИ И МЕХАНИЧЕСКИМ ВАРИАТОРОМ?
КАК РАЗНИЦА МЕЖДУ ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ВАРИАТОРОМ СКОРОСТИ И МЕХАНИЧЕСКИМ ВАРИАТОРОМ?ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ВАРИАТОРЫ СКОРОСТИ VAR-SPE
Многие клиенты спрашивают нас, в чем заключаются различия между гидравлическим и механическим вариатором: мы решили создать сводную таблицу с основными характеристиками.
ВАРИАТОРЫ VARSPE: Принцип работы
Var-Spe Гидравлический вариатор скорости имеет главный контур, состоящий из первичного и вторичного насосов.
Оба блока размещены в одном корпусе и установлены на фиксированном валу распределителя.
Регулировка скорости достигается путем регулировки эксцентриситета первичного насоса, и, следовательно, поток масла направляется во вторичный насос (с фиксированным эксцентриситетом). Последний, соединенный с выходным валом, обеспечивает скорость, прямо пропорциональную принимаемому потоку масла.Таким образом, максимальный эксцентриситет первичного насоса соответствует максимальной скорости вращения выходного вала, меньший эксцентриситет будет соответствовать более низкой скорости вращения выходного вала. (см. изображение № 2)
МЕХАНИЧЕСКИЙ ВАРИАТОР: Принцип работы
Механическая система трансмиссии с регулируемой скоростью основана на передаче мощности посредством трения между движущимися частями (перемещаемыми регулируемой скоростью) , приводной и ведомый валы.
ДВА ВАРИАТОРА ИЗМЕНЯЮТ СКОРОСТЬ ДВУМЯ СПОСОБАМИ, НО НАШИ ВАРИАТОРЫ ИМЕЮТ ЭТИ ПРЕИМУЩЕСТВА:
ПРЕИМУЩЕСТВА VAR-SPE:
904 904 смазанная пленка в контуре смазки. что СОХРАНЯЕТ износ всех внутренних компонентов, минимальное ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ — это замена масла, которая обеспечивает ОЧЕНЬ ОЧЕНЬ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ гидравлического вариатора, внутренние компоненты НЕ испытывают МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ..БЕЗ ТРЕНИЯ НАКОНЕЦ… НАШ ВАРИАТОР — ЕДИНСТВЕННЫЙ ВАРИАТОР, КОТОРЫЙ ИМЕЕТ ДАННЫЙ ПРИНЦИП РАБОТЫ (ЗАПАТЕНТОВАН) 5 ~ 1 переменная
диапазон ATEX Доступен Руководство или
Электрическая регулировка скорости. Мотор-редуктор или
только вариатор 1,2 или 3
ступени винтового вывода 11 исправлено
передаточные числа Семь
Стандартные размеры рамы Фут или
фланцевое крепление. Монтажные позиции B3, B6, B7, B8, V1, V3, B5, V5 и V6 соответствуют вашим потребностям. НИЗКИЙ
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ Плавная скорость
регулировка ходовая или статическая. со смазкой
с завода Надежный
бесступенчатое регулирование скорости. Предпочитает
лучшие машины в мире. 1/8 до
10 л.с. Проста в эксплуатации, «тупо-стойкость» нет
необычное описание и настолько беспроблемное, что у большинства владельцев нет
представление о том, как это работает или где взять другую или запчасть, если нужно
когда-либо потребуются.TVT America — это служба и поддержка в Северной Америке
центр для Varmec VAR, но очень мало продается частей,
очень редко Графитовое приводное кольцо 2 (внизу) иногда
требуется для старых моделей или моделей с неисчислимым количеством часов работы, например
любой редуктор с косозубым вторичным редуктором (который 1,2 или три
доступны ступени) потребует нечастой замены масла (от 12500 до
20000 часов … 2-5 лет) и в итоге новый сальник на выходе
вал.В отличие от частотно-регулируемых приводов, VAR не имеет
привередливые потребности в электричестве, только мотор, и никакого программиста из
отряд ботаников необходим для его создания. Да, вы можете купить
более сложное устройство для изменения скорости, но, вероятно, не лучшее. Принципы работы Мощность передается через трение
между конусом 1 на входе и приводным кольцом 2 что приводит к выводу 5 (либо напрямую, либо через 1, 2,
или 3 ступени косозубых шестерен). Varmec s.r.l. VAR сухой
тяговые вариаторы остаются эталоном тихой, плавной, надежной
механическая регулировка скорости на насосах, конвейерах, смесительном оборудовании и
марки ленточных пил, деревообрабатывающего оборудования, отделочного оборудования и
станки, требующие почти идеальных характеристик трансмиссии.