Варіатор (варіаторна коробка передач): що це таке, принцип роботи. Докладно + відео

3

У мене багато статей про автоматичні коробки передач (особливо сильно я люблю звичайну АКПП). Проте другий по розповсюдженню я вважаю варіатор або CVT, досить багато автомобілів випускається саме з такою трансмісією. Коли ви вибираєте нову машину (або навіть Б/У) перед вами обов’язково постане такий вибір: що брати — вариаторную трансмісію, гидротрансформаторную або роботизовану? Якщо звичайний «автомат» вивчений «вздовж і впоперек» (якщо виникають проблеми, то вони відомі), з роботом теж все зрозуміло (поки не стоїть в його бік дивитися). То ось третій тип начебто і надійний, але мало хто знає, що це таке, який принцип його роботи, основні плюси і мінуси. Тобто це така собі «темна конячка». Сьогодні я постараюся простою мовою розкрити тему, розповісти чого варто боятися, а чого немає …


ЗМІСТ СТАТТІ

  • Визначення
  • Принцип роботи
  • Пристрій варіатора
  • Кілька слів — про масло і фільтра
  • Плюси і мінуси
  • ВІДЕО ВЕРСІЯ
  • ГОЛОСУВАННЯ

Проблеми цієї автоматичної трансмісії дуже схожі з звичайної «гидротрасформаторной» не дивлячись на різноманітність конструкцій (ми вже їх порівнювали в цій статті). В кінці я постараюся вам розповісти у відео версії як продовжити їй строк служби, щоб вона ходила довго і без проблем. Однак для початку визначення

Визначення

Варіатор — варіаторна коробка передач CVT (Continuously Variable Transmission – безступінчата трансмісія) – тип автоматичної коробки передач, яка плавно передає крутний момент від двигуна колесам (або іншим рушіїв, наприклад суднових гвинтів), не має передач, але може автоматично змінювати передавальне співвідношення за заданою програмою або в ручному режимі.

Треба зазначити, що ця коробка на відміну від своїх побратимів АКПП і РОБОТА не має змінних передач, тобто немає звичних поштовхів при зміні передавальних чисел, набір швидкості тут чіткий і рівний, ККД (якщо вірити характеристикам, але не суттєво більше), завдяки своїй будові

Принцип роботи

Як ви зрозуміли зверху — тут немає передач, а зміна передавального числа (підвищення або пониження) йде плавно, на «задані значення». Звичайно, тут є програмна складова, яка дозволяє створювати «щаблі», але вони зроблені програмно, для ручного управління, наприклад по бруду або снігу (коли потрібна максимальна тяга і не важлива швидкість). А сама безступінчата коробка – що дозволяє передавати зусилля від силового агрегату колесам більш точно.

На даний момент існує два основних будови варіатора:

  • Це клиномерные. Вони застосовуються на 95% машин оснащених такою трансмісією
  • Тороідні. З-за більш складної будови і налаштувань, зараз практично не застосовуються

Так як клиномерный це зараз найпоширеніший тип (він встановлюється на велику кількість NISSAN, AUDI, INFINITY і т. д.) почнемо саме з нього

Отже, тут передаточне число передається від одного шківа (ведучого — він пов’язаний з силовим агрегатом), іншого (веденому – пов’язаний з приводами і далі з колесами) за коштами спеціального ременя.

Зміна числа відбувається за рахунок зміни діаметра шківів. Вони не «литі», а зроблені розбірними, а саме з двох половин конічної форми (посаджених на вал), які можуть розходитись та сходитись. Як стає зрозуміло — діаметр в точці дотику шківа з ременем постійно змінюється в залежності від навантаження і швидкості.

Простими словами, відбувається все так: – коли автомобіль рушає», йому потрібно максимальне зусилля, щоб зрушити з місця. Щоб навантаження на мотор була мінімальна — ведучий вал повинен бути самого малого діаметра (конуси розводяться в точці дотику). Ведений в своєму випадку повинен бути максимального розміру (його конуси навпаки зводяться). Таким чином – ведучий повинен зробити кілька обертів, щоб зрушити ведений лише на один (максимальне число) — це дуже сильно знижує зусилля на силовий агрегат, та працювати йому легше.

Після того як швидкість зростає, передаточне число повинно змінюється в меншу сторону – це потрібно для того, щоб знизити тягове зусилля, але збільшити обороти на веденому валу. Відбувається все навпаки – конуси ведучого шківа починають сходитися (діаметр зростає), а веденого – розходитися (віднімаються).

При максимальному розмірі ведучого вала та мінімальному веденого, перший зробить один оберт, а ось другий повинен зробити кілька (тому його максимальна швидкість обертання), але при такому розкладі і навантаження на двигун значно більше.

Як ви зрозуміли за рахунок зміни двох діаметрів валів і пасової передачі між ними досягається потрібний передаточне число

Зараз невелика анімація, дивимося

Тороідний тип варіатора має зовсім інший принцип роботи. Тут зусилля передається за допомогою спеціальних роликів які затиснуті між валами, вони мають тороидную форму (звідси і назва) і розташовані на одній осі

Щоб у такій конструкції змінити передаточне число потрібно змінити положення роликів. Для максимальної тяги потрібно повернути роликові затиски в бік веденого вала, в такому положенні діаметр контакту ролика і валу буде мінімальний, а в веденого – максимальний.

При наборі швидкості потрібно зменшення кількості і збільшення обертання, ролики відводяться в іншу сторону (ведучого вала), при цьому діаметри змінюються протилежно.

Думаю це зрозуміло, більше не буде загострювати на цьому увагу.

Пристрій варіатора

Сенс має розповісти про роботу клиномерной вариаторной коробки передач (тому що побратим зараз практично не продається).

Коробка встановлюється на двигун (або вздовж, або впоперек). Для того щоб плавно з’єднати її з мотором і в потрібні моменти відключати (нейтральний режим), передбачена система зчеплення.

Зараз багато виробників пішли на гідротрансформатор, схожий встановлюється на класичну АКПП. Однак інші виробники можуть використовувати інші типи – відцентрові, електромагнітні або багатодискові (мокрі варіанти). Використання гидротрасформатора обумовлено високою продуктивністю і високими експлуатаційними характеристиками, в тому числі і довговічністю.

Тепер про сам пристрій варіатора. Описати його досить складно, все ж це не проста конструкція, але я постараюся:

  • Вали із змінними конусами. Про це ще раз, я розповідати не буду (принцип розповів нагорі). Хочеться відзначити, що із-за великих навантажень поверхні конусів варіатора робляться з високоміцних сталей
  • Ремінь або ланцюг. Призначені з’єднати два вала. Ременем можна назвати з натяжкою, все тому що він складається зі спеціальних металевих стрічок з’єднаних між собою спеціальними фасонними частинами мають вигляд метелика і надають спеціальну схожу на клин форму. Працює він бічними частинами, якими завдяки силам тертя він контактує з клинами шківів. Тим самим момент передається від одного вала на інший. Варто відзначити, що інші виробники, наприклад AUDI використовують ланцюговий механізм, вона має велику кількість дрібних ланок і забезпечує малі радіуси вигину. Працює вона вже не бічною поверхнею, а торцевої. І ланцюг, і ремінь розраховані на високі навантаження, але вони не переносять високих перегрівів (можуть деформуватися)

  • Масло. Та не дивуйтеся, мастило усередині також є важливою складовою і до неї пред’являють високі вимоги, зазвичай тут йде ATF рідина, що заливається в автомат. Потрібна вона не тільки для змащування, але і для нагнітання тиску в насосі щоб розсовувати або зрушувати конуси
  • Масляний насос. Як раз і нагнітає тиск в системі

  • Гідроблок. Він керує подачею масла в потрібні канали, тобто або в один конус (вал), або в іншої. До речі пробуксовки та інші стусани, і поштовхи можуть бути пов’язані саме з ним.

  • Фільтра. Їх може бути багато, як в самому гідроблоки, так і за його межами. Вони вловлюють бруд і дрібні металеві частки з ременя і конусів, не даючи їм забивати дрібні канали

  • Радіатор. На вариаторной коробці передач він ОБОВ’ЯЗКОВИЙ! Запам’ятайте, ця трансмісія дуже швидко перегрівається при пробуксовках і високих навантаженнях, тому щоб охолодити масло, потрібен зовнішній радіаторний блок. Деякі на паркетниках які люблять лазити в болоті і буксувати (наприклад Mitsubishi Outlander) ставлять додаткові радіатори, щоб прибрати зайвий нагрів

  • НУ і останнє-це блок управління варіатором. Це електронний пристрій, що працює в парі з ЕБУ, отримуючи від нього потрібні команди. Воно дає накази електроніки і валів прийняти ту чи іншу конфігурацію, яка відповідає даній швидкості і навантаження

Це пристрій в двох словах, для того щоб зрозуміти загальний принцип роботи. Варто відзначити, що спочатку в варіатора не було реверсного обертання, тобто руху назад. Тому в конструкцію впровадили планетарну передачу, яка дозволяє це зробити. Однак це значно ускладнило конструкцію.

Кілька слів — про масло і фільтра

Не можу промовчати і не висловитися про цей пункт докладніше. Масло в CVT також є дуже важливою складовою в роботі всього пристрою в цілому, як власне і масляний фільтр. Багато виробники, офіційні дилери можуть вас запевняти, що воно тут залито на весь термін служби. ЦЕ ВКРАЙ НЕ ВІРНО!

Масло і фільтр є витратними матеріалами і багато виробники кажуть що потрібно міняти їх раз в 60 000 км, а в складних умовах (якими є наші Російські реалії – морози, сніг, спека, дощі, бруд і пробки в мегаполісах) варто міняти частіше, особисто я б радив через 40 000 км.

ЩО БУДЕ ЯКЩО НЕ ЗМІНИТИ? Масло зношується і часто пригорає (від великого пробігу), утворюючи всередині відкладення, які можуть забивати різні канали і фільтра. Основний фільтр також може забиватися відкладеннями, металевим пилом та іншими продуктами роботи». У результаті падає тиск від масляного насоса до магістралей гідроблоку і власне самих конусів, які зводяться на валах. Варіатор починає буксувати, штурханами, або навіть може стати в аварійний режим.

ТОМУ заміна масла, фільтра і при необхідності чищення гідроблоку ПРОСТО НЕОБХІДНІ для нормальної роботи вариаторні трансмісію

Якщо будете проводити інтервал заміни раз в 40 – 50 000 км, не перегрівати «коробку» може проходити дуже довго.

Плюси і мінуси

Зробив невелику табличку, яка може стати вам у нагоді, в ній ми розберемо основні плюси і мінуси

ПЛЮСИ

МІНУСИ

Плавний і динамічний розгін краще ніж у опонентів (АКПП і РКПП)

Складний і дорогий ремонт, роблять в основному офіційні сервіси

Менший витрата палива в порівнянні з іншими автоматичними трансмісіями

Потрібна заміна ременя або ланцюга, через певний пробіг

Немає поштовхів при перемиканні передач. Плавність ходу на високому рівні

Складна система управління, електроніка

ККД вище, ніж у опонентів, якщо порівняти з АКПП (приблизно на 5%)

Високі вимоги до якості масла і його рівня

Легке керування, властиве всім автоматизованим коробок

Не рекомендується ставити на дуже потужні машини

Зараз дивіться відео версію дуже корисно

А тепер голосування – купите ви варіатор чи ні?

НА цьому все, думаю інформація була вам корисна, читайте наш АВТОБЛОГ, дивитеся канал на YOUTUBE. Щиро ваш АВТОБЛОГГЕР

Де знаходиться щуп на АКПП. Торкнемося ФОРД, КІА, ФОЛЬКСВАГЕН, ШЕ…
Скільки літрів масла в коробці автомат (АКПП) і варіатор (CVT…
Скільки варто поміняти масло в АКПП (автоматі). Докладно матер…