Вариатор сокращенно как пишется

Вариатор или (CVT) сокращенное от Continuously Variable Transmission, что переводится (непрерывно переменная передача) – это по сути автоматическая бесступенчатая КПП, которая не использует передачи, а укомплектована ремнем, цепью и шкивами для передачи мощности на ведомые колеса. Поскольку у этого механизма нет физических передач или фиксированных передаточных чисел, вариатор на самом деле имеет эквивалент бесконечного числа передач, которые плавно изменяются. 

Типы вариаторов

Практически у каждого автопроизводителя, занимающегося разработкой вариаторных КПП есть свои инновационные разработки. Но наиболее перспективными являются два типа бесступенчатой трансмиссии – тороидальная и клинообразная. Они имеют аналогичный принцип работы, но их устройство имеет ряд отличий.

Современные тороидальные трансмиссии состоят из двух сферических полостей, которые располагаются в осевом направлении друг от друга – это тороидальные входной и выходной диски. Между ними расположена роликовая подвеска, где установлены два или три ролика. Трение, возникающее в процессе взаимодействия дисков и роликов, позволяет выбирать требуемое для движения передаточное число.

Клинообразный вариатор, содержит ведущие и ведомые валы со шкивами, которые состоят из двух конусов и клиновидным ремнем (цепью), охватывающим эти шкивы. Необходимый скоростной режим определяется размещением ремня (цепи) на обеих шкивах. 

Достоинства и недостатки вариаторов

Основным преимуществом вариатора является, то, что он может бесконечно варьировать свое передаточное число при изменении скорости автомобиля, поддерживая необходимый мощностной режим двигателя. Это означает, что двигатель всегда работает с максимальной эффективностью. При использовании в качестве трансмиссии CVT двигатель производит меньше вредных выбросов из-за способности вариатора лучше контролировать необходимый диапазон частоты вращения коленчатого вала двигателя. Кроме этого движение на автомобиле с бесступенчатой трансмиссией очень плавные, т. к. отсутствуют переключения.

Тем не менее, при вождение автомобиля с вариатором ощущения другие, чем с традиционной автоматической коробкой передач – нет плавного увеличения частоты вращения коленчатого вала двигателя при ускорении, отсутствуют переключения передач. CVT также требуют специальной жидкости (масла) и определенных деталей при обслуживании, поэтому нужно убедиться, что такие работы будет проводить квалифицированный механик, который разбирается в этом типе трансмиссии.

Эксплуатация CVT

Большой спрос на машины с вариаторной КПП обусловлен несколькими факторами: плавность езды, хорошая динамика разгона, простота конструкции. Но при неправильной эксплуатации можно значительно уменьшить срок ее работоспособности. Конструктивные особенности этой трансмиссии не позволяют начать движение машины без предварительного прогрева, кроме этого не рекомендуется езда по бездорожью и трогаться с пробуксовкой.

P.S. Возможно, Вам понадобится сделать недорогой ремонт АКПП в Москве! Сделать его Вы можете на лучших условиях в нашей компании! Все, что Вам для этого нужно — это просто позвонить по указанным на сайте телефонным номерам, или написать в форму обратной связи! Наши вежливые менеджеры обязательно примут Ваш звонок и проконсультируют! Будем рады починить Ваше устройство! До связи!

Вариатор: что такое?

Итак, что такое вариатор? Вариатор или CVT (Continuously Variable Transmission, то есть, «постоянно изменяющаяся передача») — это тип автоматической трансмиссии, обеспечивающий передачу крутящего момента от ДВС на колеса при сохранении стабильности его оборотов. В отличие от аналогов, CVT работает бесступенчато, переключение скоростей как таковое отсутствует, передаточное число корректируется предельно плавно, в зависимости от набора скорости или торможения транспортного средства.

Конструктивные особенности и принцип действия вариатора

Чем отличается вариатор от автомата?

Плюсы и минусы вариатора

Вариатор помогает сэкономить топливо и повысить комфорт вождения. Кроме того, он проще и дешевле в производстве, чем обычные автоматические коробки передач. Однако бесступенчатые автоматические коробки передач так и не смогли завоевать рынок. Не каждого устраивает особенность работы вариатора, и — что еще хуже – иногда они ломаются.

CVT – это сокращение от английского Continuously Variable Transmission, что означает бесступенчатая коробка передач. Вариатор — во многих отношениях трансмиссия необычная. Вместо классических зубчатых колес здесь используется стальной ремень или цепь, которая движется между двумя парами конических колес, образующих шкив.

Колеса установлены парой на входных и выходных валах. Каждая коническая пара может сближаться друг с другом или расходиться, благодаря чему бесступенчато меняется радиус шкива, и достигается плавное изменение передаточного отношения. При этом крутящий момент непрерывно передается от двигателя к колесам.

При движении с постоянной скоростью мотор работает на необычно низких оборотах, что и способствует снижению расхода топлива и повышению уровня комфорта. Пользователи автомобилей с CVT подчеркивают исключительную плавность движения – без толчков и рывков при старте. Вариаторы, как правило, меньше и легче классических автоматов. Поэтому они часто применяются в небольших городских автомобилях, особенно японских марок.

Но если все так хорошо, то почему доля автомобилей с CVT так мала? Выделить главную причину довольно сложно. Но многих водителей не устраивает специфическая работа коробок этого типа. Добавляешь газ, и двигатель, громко завывая, выходит на высокие обороты без заметного ускорения. Тихо становится лишь при движении с постоянной скоростью. Автолюбителей, любящих посильней вдавить педаль газа в пол, подобное поведение легкового автомобиля раздражает. Впрочем, так ведут себя, главным образом, бесступенчатые коробки передач из 80-х и 90-х годов.

Примерно 10 лет назад на рынке стали появляться CVT с так называемыми виртуальными передачами. В таком случае каждой из передач назначено определенное взаимное положение конических колес. Выбрать необходимую передачу можно, например, с помощью подрулевых лопаток (весел).

Данное решение используется с 2005 года в автомобилях Audi, оснащенных бесступенчатой трансмиссией Multitronic. В обычном режиме коробка ведет себя, как классический вариатор, т.е. поддерживает высокие обороты при разгоне. А работу «автомата» CVT имитирует только после перехода в спортивный режим.

Конструктивные особенности

Вариаторы, условно, можно разделить на две группы: со стальным ремнем и цепью. В бесступенчатых трансмиссиях присутствует и гидротрансформатор. Он нужен, прежде всего, для старта с места. Примечательно, но Multitronic обходится без него. В этих коробках используется пакет сцеплений и двухмассовый маховик.

Коробка вариатор имеет ряд серьезных ограничений, которые инженеры пока так и не смогли обойти. Например, по конструктивным причинам, ни цепь, ни, тем более, стальной ремень не в состоянии передать высокий крутящий момент. Из-за этого область применения CVT в настоящее время ограничена максимальным крутящим моментом двигателя на уровне 350-400 Нм. Впрочем, этот порог перекрывает показатели многих современных двигателей. Тем не менее, в Audi уже начинают отказываться от использования бесступенчатых коробок «Multitronic».

В тоже время, другие производители упорно работают над усовершенствованием конструкции вариатора. Так Subaru демонстрирует все новые модели, оснащенные бензиновыми двигателями с турбонаддувом, полным приводом и бесступенчатой коробкой CVT (например, Lineartronic для Levorg).

Долговечность

О проблемах Audi с коробками Multitronic производства Luk слышал, наверное, каждый, кто хоть немного интересуется автомобилями. В CVT старого типа (1999-2006 гг.) постоянно сбоит управляющая электроника, выходит из строя механическая часть и преждевременно изнашивается цепь. Примечательно, что цепь использовали как раз для того, чтобы передать более высокий крутящий момент, но инженеры просчитались с ее прочностью. Со временем Немцы существенно доработали свои коробки, но проблемы все еще встречаются. Не вызывают доверия и другие немецкие вариаторы, например, ZF VT1-27T, применявшиеся в Mini R50/R53, и Mercedes 722.7/722.8 для моделей A/B-класса.

Гораздо меньше хлопот доставляют японские конструкции. Хотя, вариатор Jatco, используемый в различных моделях Nissan (например, Qashqai), тоже относится к группе риска. Общая проблема коробок CVT – это ограниченная доступность запасных частей и нежелание некоторых механиков связываться с вариаторами. Бесспорный лидер по части надежности – вариаторы Toyota (Lexus).

Бесступенчатая автоматическая коробка, несмотря на сравнительно простую конструкцию, довольно сложная и дорогая в эксплуатации. В дополнение к неисправностям электроники и ремней/цепей встречается и преждевременный износ маховика. Стоит отметить, что двухмассовый маховик используется лишь в некоторых автомобилях с CVT (Ауди).

Заключение

Самое главное, не забывать  о регулярной замене масла. К сожалению, не все производители ее рекомендуют. Если в сервисе Вам скажут, что менять масло в вариаторе не надо, то просто поищите другую мастерскую.

Морфемный разбор слова:

Однокоренные слова к слову:

Что такое вариатор (CVT) и как им пользоваться

Вариатор (CVT) — вид КПП, подразумевающий бесступенчатое изменение передаточного числа, что обеспечивает плавный разгон и снижение скорости без рывков, как это происходит в классическом «автомате». Такая «коробка» выделяется большей эффективностью, сниженным расходом горючего, отсутствием шума и постоянной тягой. Ниже рассмотрим, как появилась вариаторная КПП, из каких элементов она состоит, и как работает. Отдельно выделим виды, плюсы и минусы, а также советы по использованию такой трансмиссии.

История появления вариатора

Первопроходцем в вопросе изобретения «постоянно меняющейся трансмиссии» считается Леонардо да Винчи. Именно он придумал устройство еще в конце XV века. При этом официальный патент получен только через несколько столетий, что существенно затормозило развитие направления.

В середине XX века CVT (Continuously Variable Transmission) стали использоваться в мотоциклах, в еще спустя полвека они стали востребованы в авиации. Первую машину с вариатором выпустил производитель Daf в 1958-м. Используемые в то время механизмы имели низкий уровень надежности. Так, резиновые ремни быстро выходили из строя, а трансмиссия часто нуждалась в ремонте.

Через некоторое время инженер из Нидерландов Хуб Ван Дорн придумал ремень из стали, который придал системе большей надежности и позволил использовать вариаторную КПП на мощных автомобилях, а в 1980-х стартовал полноценный выпуск машины с такими коробками.

В течение длительного времени вариатор был существенно доработан. В частности, стали использоваться более качественные материалы, изменился диаметр, улучшилась гидравлическая составляющая, оптимизирован вопрос электронной части и т. д.

Устройство вариатора и принцип работы

Вариатор CVT работает за счет бесступенчатого изменения момента вращения в определенных пределах моментов. Это становится возможным, благодаря использованию следующих составляющих:

В роли последнего узла могут использоваться следующие виды сцепления:

Наиболее распространенным является гидротрансформаторный вариант, обеспечивающий плавность движения автомобиля и продлевающий срок службы КПП. Одним из слабых мест является риск перегрева механизма, из-за чего многие автовладельцы жалуются на зажигание соответствующей лампочки на приборной панели. Для снижения трения применяется масло CVT, обеспечивающее безошибочную работу устройства.

Основная контрольная функция ложится на управляющий блок. Именно он берет на себя задачу управления сцеплением, увеличения/уменьшения скорости, контроль редукторного механизма и работу реверса. Для корректной работы на электронный блок поступают данные от многих датчиков, контролирующих тормозную систему, давление в колесах, обороты мотора и т. д.

Принцип действия прост. Водитель выбирает режим движения с помощью ручки КПП, после чего начинает работать вариатор. Устройство само выбирает необходимое передаточное число с учетом скорости движения и нажатия на педаль газа. В этот момент происходит раздвижение или сближение шкивов, соединенных ременной передачей, и, соответственно, изменение передаточного числа.

Когда шкивы раздвигаются, ремень вращается с небольшим диаметром. Если сравнивать с МКПП, это характерно для максимальной скорости. В ситуации, когда устройства сдвигаются, ременная передача работает по максимальному диаметру. В результате машина движется медленно, как на самой низкой скорости для МКПП (первой).

Разновидности вариаторов

При использовании CVT необходимо понимать, что они бывают нескольких видов. Кратко рассмотрим особенности каждого из вариантов:

Разница между вариатором и классической АКПП

Автовладельцы-новички часто не могут выбрать, что лучше —вариатор или автомат(обычная АКПП). В обоих случаях речь идет об автоматическом переключении скоростей, но принцип действия отличается. В отличие от CVT, который обеспечивает плавное изменение передач, в стандартной коробке-автомат процесс происходит ступенчато.

Конструктивно АКПП состоит из управляющего механизма (гидравлика, электроника), гидротрансформатора для сцепления и планетарной «коробки». Устройство работает следующим образом:

Иными словами, в классической АКПП функцию сцепного устройства берет на себя гидравлический трансформатор. В отличие от рассмотренной выше коробки, ремень вариатора обеспечивает плавное изменение момента без малейших дерганий в момент переключения.

Достоинства и недостатки

При рассмотрении особенностей вариаторной КПП необходимо понимать ее слабые и сильные места.
К преимуществам CVT можно отнести:

Несмотря на преимущества, CVT имеет и ряд минусов:

Производители постоянно работают над совершенствованием вариатора и устраняют недостатки. Многие слабые места, связанные с низкой надежностью, остались в прошлом. Но ресурс устройства во многом зависит от самого автовладельца и следования ряду правил.

Рекомендации для водителя по эксплуатации CVT

Для продления срока службы вариатора важно знать особенности его эксплуатации и соблюдать некоторые рекомендации. К наиболее важным моментам стоит отнести:

Итоги

Вариаторные КПП — привлекательный вариант с позиции плавности хода, КПД, ускорения и расхода топлива. Но такой вид трансмиссии требует внимания в процессе обслуживания и правильной эксплуатации. Ошибки в вопросе применения могут привести к выходу из строя механизма, необходимости его ремонта или даже замены.

Принцип работы вариатора

Источник

АКПП типа вариатор (CVT) — принцип работы, слабые места. Инструкция — как «убить» вариатор.

Автомобилей с вариаторами все больше на наших улицах. Этот тип трансмиссии имеет свои сильные и слабые стороны по сравнению с классическим гидро автоматом. CVT — трансмиссия проще и дешевле в производстве. «Переключение передач» — бесступенчатое. Хотя на самом деле — в вариаторе — нет «ступеней». Происходит плавное изменение передаточного числа.
Кратко рассмотрим устройство современного вариатора.

Упрощенно, большинство современных клиноременных вариаторов включают в себя механическую часть, которая состоит из двух раздвижных конусных шкивов и металлического клинового ремня. Именно поэтому такой вариатор называют клиноременным. Передаточное число трансмиссии изменяется за счет сдвигания/раздвигания шкивов. Также, к механической части относится механизм переключения заднего хода.

Типичный вариаторный ремень показан на фото ниже

Ремень состоит из пакета стальных лент и надетых на них металлических пластин. В результате получается гибкая ременная передача.

Для понимания принципа работы вариатора, для начала — вспомним… велосипедную цепь. Крутим педалями большУю шестерню, вращение передаётся на малую шестерню. И при этом, малая шестерня вращается быстрее, пропорционально разнице в диаметрах шестерен.
В варианторе — два шкива, между которыми натянут ремень. Шкивы могут менять диаметр вращения по которому проходит ремень. Таким образом — можно менять передаточное отношение между ведущим и ведомым валами.
Диаметр вращения ремня на каждом из валов — меняется плавно. Если конусы ведущего вала — СЖИМАЮТСЯ — ремень перемещается к внешней стороне своеобразного шкива. При этом — шкивы ведомого вала — раздвигаются. И наоборот.

Ремень — наборный, состоит из стальных пластин. Передача вращения от шкива к ремню происходит за счет ТРЕНИЯ стальной поверхности шкивов о боковую поверхность стального наборного ремня.

Как показывает практика, самым слабым узлом вариатора является ремень. на втором месте — шкивы.

В процессе работы ремень испытывает большие нагрузки. Именно поэтому некоторое время назад вариаторы устанавливали в основном на микролитражки. Со временем ремни стали надежнее.Но часть конструктивных особенностей — устранить нельзя по определению. Например, ремень вариатора не любит резких динамических нагрузок, особенно знакопеременных.
Другими словами, при сильных рывках в трансмиссии он может порваться, что нередко и происходит. На фото ниже показан порванный ремень. Видим, что от повышенных нагрузок рвутся боковые стальные наборные ленты, и ремень рассыпается.
Ремень вариатора не любит резких динамических нагрузок, особенно знакопеременных, т.е. различных рывков в трансмиссии. Такие рывки возникают при резком старте, при пробуксовках, раскачке вперед-назад и т.д.

Так как обрыв ремня происходит во время работы трансмиссии, элементы ремня тут же попадают в движущиеся детали трансмиссии, и владельцу очень повезет, если на шкивах при этом не образуются задиры, а приводные валы не заклинит. Ниже показаны детали порванного ремня внутри вариатора.

Компания ZFcenter выражает благодарность нашему подписчику petrovich35 за основную идею и материалы для данной статьи.

Меняйте масло вовремя, не доводите до критического износа, и будет Вашей коробке счастье!

Надеемся, статья была интересной и познавательной.
Подписывайтесь на наш блог, чтобы не пропустить интересную и полезную информацию!)

Капитальный ремонт АКПП BMW, Audi, Land Rover, Jaguar, Volkswagen, Jeep, Cadillac, Infiniti, VOLVO, Renault, TOYOTA. Бесплатная диагностика АКПП. Онлайн консультации. Бесплатная эвакуация.
Москва

Наша страница на DRIVE2:

Комментарии 65

Ремень в вариаторе по сути конечно не растягивается в полном смысле этого слова. Но износ элементов цепи может приводить к некоторому удлиннению. Но основная проблема не эта. основное — изменение силы сжатия конусов что приводит к пробуксовке

Забыл написать главное) может я пропустил, но передача момента осуществляется не как у велосипеда, там цепь да тянется, в современных вариаторах ремень толкает ведомый конус! Так что рястягиватся ничего не может!

Боюсь вариаторы как змей. Ну их … хоть цепные, хоть ременчатые. Гидротрансформатор соленоидами надёжней их

вариатор зло!
никчемная трансмиссия на которой ничего нельзя, береги ее и относись как к целке, прогревай на холодную не наваливай, не перегревай, долго на одной скорости по трассе не ездий, не буксуй никого не дергай прицепы не таскай на бортик задним ходом особенно не запрыгивай, с места резко не стартуй
да нафиг такая коробка нужна? ну да пенсам или бабам по супер маркетам ездить сойдет на тачках типа матиз
но на кой хрен эти варики на паркетники суют я не понимаю

Побуксовал в снегу, теперь по резком старте или пробуксовки появляется резкий шум в вариаторе, я бы сказал даже скрежет((( ремень или гидроблок? Вариатор к310 и к чему готовиться?

если скрежет из вариатора — то точно — ремонт как минимум.

Критический износ = кап ремонт 🙁

А что меняют при кап ремонте

В вариаторе — почти наверняка — замена конусов, ремня, ремонт насоса.

На мой взгляд, логически, если при трогании дикая вибрация, значит износ конусов в виде задиров, и соответственно ремня…а вообще когда разгоняется вибрация исчезает? И конечно если задаёте такой вопрос, значит даже зная причину и детали износа, вы их своими силами не устраните, а значит вам в сервис по любому.

подшипники конусов наверно хана

Купил машину с поломанной АКПП, решил туда залезть, пакет фрикционов драйв был сгоревшим, и основной конус заклинил, после замены конуса и полного пакета фрикционов, помыл гидроблок клапана не подклинивали, все вроде гуд, дунул в конус компрессором конус и поршень с пакетом драйва работали, собрал все, и поставил на авто, до ремонта авто двигалось назад при R, а при драйве долго думало и всеравно двигалось как надо, давление тогда я не видел, после ремонта машина на всех скоростях движется в одну сторону, на приборе показывает при переключении все правильно но едет в одну сторону при N, R, D, P, что случилось до ремонта все норм, после капец масляный насос разобрал, задиров нет, визуально все нормально. Если есть мануал у кого нибудь помогите найти проблему

Делаю всё по инструкции, пробег 215к коробка жива)

На сколько простой или сложный акпп?

Дело не в сложности а в знаниях так сказать. Если Мастер имеет опыт — любо ремонт будет не сложный с точки зрения понимания.

Если отремонтировать 3х ступку акпп ходить будет или лучше контактную купить?

Лучше искать б/у. Будет гораздо дешевле, тем более что ремонт будет дороже и может все равно потребовать покупки донора.

Источник

Вариаторы CVT – чтобы ненависть превратилась в любовь

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

Что это такое и как расшифровывается?

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

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

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

Как это работает?

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

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

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

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

Как устроен и из чего состоит автомобильный вариатор CVT

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

Зачем вариатору муфта сцепления?

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

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

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

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

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

Выгоды и преимуществ фрикционных муфт в CVT

Недостатки фрикционных муфт CVT

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

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

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

Недостатки гидромуфт CVT

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

Выгоды и преимущества гидротрансформаторов CVT

Недостатки гидротрансформаторов CVT

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

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

Бесступенчатые редукторы автомобильных CVT состоят из трёх частей:

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

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

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

Вот так и работает бесступенчатый редуктор.

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

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

В настоящее время массово распространены ремни двух типов:

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

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

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

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

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

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

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

Кроме этого, в число недостатков цепей придётся записать:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Общие преимущества и недостатки CVT

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

Общие Плюсы CVT

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Что делать, чтобы CVT жил «вечно»

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

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

Источник

При покупке современного автомобиля многие задаются проблемой выбора коробки передач. Если механическая и автоматическая трансмиссии используются в автопроизводстве уже долгие годы и хорошо известны всем автолюбителям, то CVT коробки появились на машинах относительно недавно и незнакомы многим автомобилистам. Так что такое коробка передач cvt: каков ее принцип работы, в чем недостатки и преимущества?

Принцип работы коробки передач CVT

Название коробки передач CVT – это ничто иное, как аббревиатура от английского словосочетания Continuously Variable Transmission, что дословно можно перевести, как непрерывно изменяющая передачи. Такой механизм еще называют вариатором или бесступенчатой трансмиссией. Основное отличие от других видов коробок заключается в отсутствии конечного числа фиксированных положений с разными передаточными числами. 

Строго говоря, вариатор уже давно использовался на различных технических устройствах и транспортных средствах. К ним можно отнести: бензопилы, снегоходы и некоторые станки. Вся эта техника не обладает той мощностью, которая есть у автомобиля, и вариаторы в ней не подвергаются большим нагрузкам. Для установки на современные машины нужен был совершенно иной тип механизма, который был бы способен справляться с поставленными задачами. В результате долгих поисков, инженеры решили эту задачу.

Современная бесступенчатая трансмиссия представляет собой два шкива, соединенных между собой ременной передачей. Ремень изготовлен из сверхпрочных металлических сегментов клиновидной формы, нанизанных на жгут из износостойкого металла. Ведущий шкив соединен с коленчатым валом двигателя, а ведомый через приводные валы с колесами автомобиля. Это самая простая из всех конструкций КПП. При изменении оборотов двигателя и других параметров, диаметр ведущего шкива тоже изменяется, натягивая или ослабляя клиновидный ремень, что приводит к изменению передаточного числа. Размер ведомого шкива также не постоянен, но только за счет инерции и установленных в нем пружин. Всем этим процессом руководит «умная «электроника».

Благодаря такому нехитрому устройству, трансмиссия, оборудованная вариатором, позволяет добиться абсолютной плавности хода, независимо от скорости оборотов коленчатого вала. Коробка передач CVT лишена такого понятия, как передача. Передаточное число при движении автомобиля меняется каждую секунду. При этом электроника выбирает оптимальные его параметры с большой точностью. Эти свойства коробки передач породили определенные особенности поведения автомобиля с CVT трансмиссией. Некоторые из них являются преимуществами данного вида трансмиссии, другие ее недостатками.

Основный достоинства и недостатки коробки передач CVT

Принцип бесступенчатости позволил добиться тех положительных результатов, к которым стремились инженеры, создавая вариатор для автомобиля. К ним можно отнести следующее:

• Набор скорости автомобилем происходит очень плавно, рывки и «провалы» отсутствуют.
• Разгон до необходимой скорости происходит значительно быстрее из-за отсутствия необходимости переключения передач.
• Выгодное отличие от механической коробки в плавности движения с места и невозможности заглохания двигателя в пробках или на светофоре.
• Наличие всего двух педалей для управления автомобилем.
• Экономичность и отсутствие шума при разгоне.
• Более динамичный разгон и плавность хода, чем у автомобиля с автоматической коробкой передач.
• Сниженное количество выбросов в атмосферу вредных веществ.

При всех своих преимуществах, вариатор пока не пользуется большой популярностью у водителей, так как они относятся к нему с некоторой опаской. Причиной тому служат следующие недостатки:

• Невозможность длительного движения автомобиля, оборудованного бесступенчатой трансмиссией, на максимальной мощности и на предельных оборотах.
• Большая прихотливость агрегата. Замена фильтров и масла производится каждые 30 000 километров.
• Использование для смазки дорогостоящей жидкости, влияющей на долговечную работу ремня.
• Грубый, интенсивный стиль вождения, с резкими движениями и экстренными торможениями, может вывести вариатор из строя.
• Только автомобили, оборудованные двигателями мощностью до 220 лошадиных сил, могут оснащаться коробкой передач CVT.
• Дорогостоящий ремонт такой коробки вкупе с дефицитом разбирающихся в ней специалистов, добавляет ей минусов.
• Сложность электронной системы управления приводит к тому, что повреждение хотя бы одного датчика дестабилизирует работу всей коробки.

Как видно из перечисленных преимуществ и недостатков, сделать выбор в пользу бесступенчатой трансмиссии можно только определившись с тем, что для нас важно в автомобиле, какой стиль вождения для нас приемлем. 

Видео о CVT

Выводы

Выбирая тип трансмиссии автомобиля необходимо знать, что коробка передач CVT обладает очень хорошей плавностью хода и прекрасной динамикой. В то же время, она не приемлет резких и агрессивных действий со стороны водителя, а также обладает большой прихотливостью к обслуживанию. Исходя из этого, вариатор подходит для людей аккуратных и бережливых, любящих динамичный стиль вождения, но без спортивных режимов с грубыми элементами в виде резких торможений и максимальных внезапных ускорений.