Что такое коробка передач cvt, устройство, принцип работы

Что такое вариатор?

Вариатор, variator, CVT (continuously variable transmission) — это бесступенчатая коробка передач или проще говоря — устройство плавно передающее крутящий момент от двигателя колесам. Вариатор расположен между силовым агрегатом и колесами, его особенность в умении плавно и быстро менять скорость вращения ведущего ведомого диска. Вариаторы имеют большую популярность в мотоиндустрии, возможно для многих будет открытием, но на большинстве скутеров, квадроциклов и водных мотоциклов практически всегда устанавливается вариаторная трансмиссия. Вопреки всеобщему заблуждению о том, что вариатор это «ноу-хау» 21-го века, скажу, это устройство отнюдь не ново! Уже в середине прошлого столетия, бесступенчатые коробки передач устанавливали на автомобили и пытались заменить ими стандартные механические аналоги, но история решила по-другому и настоящего успеха и популярности вариатор добился лишь несколько лет назад.

Если говорить о плюсах вариатора, то нельзя не отметить более ровное ускорение по сравнению с АКПП. Разгон автомобиля с вариаторной трансмиссией напоминает набор скорости электрички или троллейбуса, возможно это не самое лучшее сравнение, но лично у меня были именно такие ощущения Что характерно, набор скорости стремительный и без рывков или провалов, все что меняется это уровень шума под капотом, чем больше вариатор разгоняется, тем больше шума издает. Если, к примеру, с места «стартонут» два автомобиля, под капотом одного будет «автомат», а другой будет с вариатором, то скорее всего авто с вариатором вырвется вперед уже на старте, т. к. ему не нужно будет тратить время на переключение передач, без которых автоматическая коробка или механическая просто не смогут развить скорость.

«Автоматы» хорошо подходят новичкам, лучше для новичков могут быть только вариаторы. Они менее требовательны к умениям того кто сидит за рулем и простят даже самые глупые ошибки своего хозяина. На светофоре вариатор не заглохнет, а на подъеме вам не нужно бояться, что машина покатится назад и развалит чей-то новенький «Лексус», фразы при троганьи «Не сдал…» или «Не умеешь трогаться!» — вообще не актуальны. Вы всегда плавно и мягко тронетесь как настоящий профи с многолетним стажем. Наличие всего лишь двух педалей, делает риск «перепутать педали» минимальным, хотя то же самое можно сказать и про авто с автоматическими коробками передач.

Многие противники вариатора одним из существенных недостатков этой трансмиссии считают «жужжание», которое постоянно присутствует независимо от скорости движения. «Гурманы», те кто ценит в автомобиле не только вид, но и звук двигателя и выхлопной — сетуют на автомобили с вариаторами, обвиняя их в неестественности и отсутствии «характера»

Вариаторные авто, как правило, лишены ярко выраженного «рыка», они работают тихо и спокойно, почти как машинки для гольфа Поэтому если для вас важен этот момент, рекомендую обратить внимание на авто с АКПП, а еще лучше на с МКПП, у которых под капотом несколько сотен лошадей и установлена дорогая выхлопная система, умеющая «рычать» в случае необходимости. Лично у меня, было ощущение после первого тестового заезда на авто с вариатором, будто двигатель не работает, а машину просто кто-то стремительно буксирует

Здесь, как говорится, «на любителя», если вы не любите тихой и спокойной езды вариатор вам не подойдет, лучше обратите внимание на заряженную «механику».

Такая особенность вариаторной трансмиссии объясняется особенностью устройства этой коробки. Дело в том, что «умная» электроника настроена таким образом, чтобы не допустить рева мотора и не дать ему работать на пике возможности с максимальными оборотами. Электроника понимает ваше желание ускорится и вовремя оптимизирует работу мотора и трансмиссии, поэтому, давя на педаль газа, вы будете ускоряться, а не засиживаться на одной передач,и издавая дикий рев. Тем, кто не мыслит своей жизни без «механики» в вариаторах предусмотрена функция «типтроника», которая создает эффект переключения передачей как на МКПП. Любителям мощности и высоких скоростей по душе придется функция-аналог «кик-дауна», при которой резкое нажатие педали газа приведет к бешеному ускорению.

Стандартная схема, принцип действия и основные элементы

Вариатор в самом простом исполнении (созданный Вольво и поначалу использующийся концерном Субару) представляет собой движущий механизм, благодаря которому осуществляется передача вращения от одного узла к другому посредством промежуточного звена. Узлами выступают два шкива – колесики с ободом вокруг, внутри которого движется ремень. Промежуточным звеном – клиновый (разновидность приводного) ремень, соединяет между собой шкивы. Механизм получил название «клиноременный вариатор».

Крутящий момент непрерывно передаётся на колеса, также непрерывно происходит изменение передаточного отношения (при изменении оборотов двигателя, ремень либо натягивается, либо ослабляется).

Принцип работы вариатора

Среди вариаторов есть много типов, в зависимости от устройства. Это и цепные, клиноременные и тороидальные, но встречаются и другие виды привода. Самый распространенный среди них тип вариатора — клиноременный со шкивами переменного диаметра, о котором и пойдет речь далее.

Чтобы было немного понятнее, как устроен такой вариатор, можно представить себе две одинаковые трубки, расположенные параллельно и недалеко друг от друга. Если стянуть их резинкой и начать крутить одну из них, то сразу будет раскручиваться и другая, причем скорость их будет одинаковая. Однако если трубки будут разного диаметра, то соотношение скоростей будет совсем другое – более широкая трубка будет крутиться медленнее.

Принцип работы вариатора такой же, только диаметр таких вот цилиндров у него постоянно изменяется. Он состоит из двух шкивов, каждый из которых представляет собой пару конусов, расположенных вершинами друг к другу. Между этими шкивами зажат специальный клиновый ремень.
Каждая пара конусов, двигаясь в направлении друг к другу и обратно, изменяет рабочий диаметр шкивов. Когда конусы будут раздвигаться, ремень, обращенный к ним ребрами, будет проваливаться в середину шкива и огибать его по меньшему радиусу. При движении конусов друг к другу радиус получится, наоборот, больший.
Управляет шкивами обычно гидравлическая система, которая строго синхронизирует сближение конусов одного шкива и расхождение конусов другого. Один из шкивов расположен на ведущем валу, идущем от двигателя, а второй – на ведомом, идущем к колесам. Благодаря этому возможно наладить изменение передаточного отношения в очень широком диапазоне.
Для обеспечения возможности совершения автомобилем заднего хода в коробке-вариаторе предусмотрен специальный узел, который меняет направление вращения выходного вала. Этим узлом может являться, например, планетарная передача.

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. 

Достоинства и недостатки CVT коробок передач

Конечно же, такая трансмиссия обладает определенными преимуществами. Вот они:

  • из-за отсутствия передач машина разгоняется более плавно, без рывков;
  • быстрее происходит и разгон, ведь не тратится время на переключение скоростей;
  • нет необходимости в третьей педали, а также вариатор производит меньше шума;
  • из-за плавного разгона снижается расход горючего;
  • такой тип трансмиссии можно смело назвать наиболее безопасным с экологической точки зрения.

Конечно, присутствуют и определенные минусы, о которых мы не можем не сказать. В их числе следующие моменты:

  • такая трансмиссия очень требовательна к качеству смазки, менять которую придется каждые 20–30 тысяч километров;
  • нельзя длительное время передвигаться на высоких оборотах двигателя;
  • вариатор нельзя подвергать таким же перегрузкам, как механическую трансмиссию — его режимы не предназначены для этого;
  • выход из строя любого из датчиков может привести к невозможности эксплуатации всей системы;
  • с точки зрения стоимости ремонта, вариатор явно уступает другим типам коробок передач.

Просмотры:2008

1Нравится

Вариатор коробка передач что это такое? Принцип работы CVT

Для начала нужно разобраться, вариатор коробка передач что это такое, что же входит в бесступенчатый механизм коробки и как эти составные части между собой взаимодействуют.

Для лучшего восприятия условно поделим вариаторную коробку передач на две части. Основные узлы и вспомогательные.

К основным следует отнести:

  • Ремень;
  • Шкивы;
  • Валы.

Принцип работы вариатора понять не сложно. На двух валах надето по два конусообразных шкива, которые могут перемещаться (сдвигаться и раздвигаться) а между ними натянут и зажат с двух сторон металлический ремень клинообразной формы.

Вот как раз ремень и передает усилие от ведущего вала, связанного с двигателем, к ведомому, который идет уже на колеса.

Передаточное число меняется в зависимости от того на сколько эти шкивы сближены, поскольку меняется число оборотов одной пары шкивов по отношению ко второй.

Шкивы двигаются в большинстве случаев гидроприводом управляемым электроникой. В итоге, мы имеем плавное изменение передаточного числа без рывков и фиксированных значений.

Вместо ремня может выступать металлическая цепь клинообразной формы, в основном это автомобили AUDI.

Такое решение позволяет передавать большую мощность, но все равно оно ограничено, где-то на отметке в 300 л.с. Поскольку повышение мощности далее негативно сказывается на ресурсе агрегата.

Еще одним из видов вариаторов будет тороидный, где связующим звеном между шкивами служит металлический вал (вариаторы Nissan). Как видим каждый из производителей старается, как то улучшить систему передачи мощности, но единого стандарта пока не изобретено.

Вспомогательные механизмы бывают следующие:

  • Сцепление;
  • Планетарная передача.

Сцепление в вариаторной коробке передач нужно чтобы соединять двигатель и коробку передач при начале движения и работе двигателя в режиме «нейтраль». На большинстве бесступенчатых вариаторах устанавливается гидротрансформатор, реже многодисковое сцепление.

Планетарная передача в бесступенчатой трансмиссии необходимо для реализации заднего хода, так как шкивы могут вращаться только в одну сторону. Так же могут присутствовать другие узлы и агрегаты, не влияющие коренным образом на работу механизма.

Хотя, если честно говорить, есть один элемент, который при пробуксовке в жаркий день и долгом стоянии в пробке просто незаменим. Это радиатор охлаждения, так как крутящий момент передается с помощью трения то и масло в такой коробке довольно ощутимо нагревается. Кстати не все автомобили оснащены системой охлаждения вариатора.

Принцип работы вариаторной коробки

Название CVT коробка передач взялось у нас с английского языка. Именно там создалась аббревиатура с длинного названия Continuously Variable Transmission. Ее устройство и принцип работы достаточно простой, вся система заключается в непрерывном и автоматическом переключении скоростей. Вариаторная КП имеет бесступенчатую трансмиссию, которая не имеет в своем устройстве конечную точку фиксирования положений, а плавно переходит по разным придаточным числам.

Стоит отметить, что принцип действия вариатора уже давно использовался, только не в автомобилях. Его устанавливали на бензопилы, снегоходы и станки на предприятиях, и как показала практика, они служили даже больше установленного срока годности. Да, такая техника не подвергалась большим нагрузкам, но работая на установленной мощности, она было достаточно результативна.

Конечно, для автомобиля и его необходимой скорости требовался более надежный и качественный тип вариатора. На этой почве, инженеры смогли разработать безупречную трансмиссию, которая теперь стала популярна во многих странах. Вариатор имеет свои плюсы и минусы, чего пока не получается избежать ни в одной модели.

Вредные факторы

Перед тем, как купить машину с вариатором, следует для себя
уяснить некоторые моменты того, чего коробка не любит и это однозначно скажется
на снижении ресурса:

— агрессивную езду;

— движение с непрогретой коробкой;

— монотонные движения в пробках;

— быструю езду по трассе (в таком режиме греется сильнее
всего);

— буксировку другого авто или прицепа.

— пробуксовку колес с резким «зацепом» за твёрдое покрытие.

Если кратко, то вариатор плох тем, что терпеть не может
резкие и монотонные нагрузки и большой крутящий момент. Логично предположить,
что и масса автомобиля тоже играет большую роль. Чем больше вес машины, тем
больше нагрузка на трущиеся части. Однако, это не всегда так. Зачастую крупные
машины с моментными двигателями комплектуются более прочными цепными CVT, как например, Infiniti JX, Nissan Murano и
Nissan
Teana с двигателем 3.5 литра.

Отсюда возникает логичный вопрос. Не слишком многого вариатор от нас хочет? Традиционные автоматы не такие хлипкие. Выбирайте. Просто учитывайте, что за экономичность и полноценную реализацию крутящего момента двигателя бесступенчатая трансмиссия с вас возьмет плату.

Покупка подержанного автомобиля с CVT наиболее опасна, так как проверить остаточный ресурс вариатора безразборным методом невозможно, останется уповать только на то, что предыдущий владелец ездил аккуратно и обслуживал как надо. Есть, конечно, способы самостоятельной проверки вариатора. Но гарантий никто не даст. Даже официальные дилеры полагаются на то, если машина едет без приключений, ошибок нет, значит коробка исправна. Придется жить либо в надежде, либо в ожидании. Уверенность в завтрашнем дне не для владельцев вариатора.

Коробка передач X Tronic CVT: что это такое?

Икс-Троник
— вариаторная КП, которая постепенно приходит на смену АКПП, так как в отличие
от нее является надежной, долговечной и экономичной. Считать её коробкой
передач можно «с натяжкой», поскольку передачи в ней отсутствует, но есть
бесступенчатая трансмиссия. Бесступенчатой такую коробку называют из-за того,
что во время работы она размеренно изменяет передаточное число.

Первые
из подобных коробок были не слишком надежны — они быстро исчерпывали свои
ресурсы, если водители практиковали экстремальную езду. Но новые Xtronic лишены недостатков «предшественников». Теперь есть
модернизированные варианты, отвечающие технологическим нормам. Сейчас это
клиноременный вариатор, имеющий свои особенности:

  1. Шкивы в нем приспособлены к
    эксплуатации при повышенных нагрузках.
  2. Ремень стал менее гибким, зато
    срок его эксплуатации значительно увеличился.
  3. Масляный насос
    стал более производительным.

Габариты
коробки уменьшились. Оснащенные такими КП автомобили стали двигаться плавнее и
гораздо медленнее расходовать топливо. Узел больше не испытывает перегрузок,
из-за чего срок его эксплуатации значительно увеличился. Коробка увереннее
чувствует себя на высоких оборотах.

Модернизация
коснулась и прошивки. Добавили некоторые адаптивные режимы — для использования
в сельской местности, спортивные и прочее. Все эти изменения позволили
использовать коробки даже с высокомощными моторами.

Пару слов — про масло и фильтра

Не могу промолчать и не высказаться про этот пункт подробнее

Масло в CVT также является очень важной составляющей в работе всего устройства в целом, как собственно и масляный фильтр. Многие производители, официальные дилеры могут вас заверять, что оно здесь залито на весь срок службы

ЭТО КРАЙНЕ НЕ ВЕРНО!

Масло и фильтр являются расходными материалами и многие производители говорят что нужно менять их раз в 60 000 км, а в сложных условиях (коими являются наши Российские реалии – морозы, снег, жара, дожди, грязь и пробки в мегаполисах) стоит менять еще чаще, лично я бы советовал через 40 000 км.

ЧТО БУДЕТ ЕСЛИ НЕ СМЕНИТЬ? Масло изнашивается и зачастую пригорает (от большого пробега), образуя внутри отложения, которые могут забивать различные каналы и фильтра. Основной фильтр также может забиваться отложениями, металлической пылью и прочими «продуктами работы». В итоге падает давление от масляного насоса до магистралей гидроблока и собственно самих конусов, которые сводятся на валах. Вариатор начинает буксовать, пинаться, или даже может встать в аварийный режим.

Если будете проводить интервал замены раз в 40 – 50 000 км, не перегревать «коробку» проходить может очень долго.

Чем хорош вариатор

В зависимости от того, какая программа выбрана, вариатор будет самостоятельно менять при разгоне передаточное число. При езде на автомобиле с обычной коробкой осуществляется постепенное переключение передач и увеличение оборотов двигателя. А автомобиль с вариатором набирает скорость на неизменных оборотах, соответствующих максимальной величине крутящего момента. Изменяется при этом передаточное отношение.
Тем, кто пересядет с машины, работающей с привычной коробкой передач, на авто с вариатором, будет наверняка некомфортно набирать разгон. Ведь, после нажатия водителем педели газа двигатель выходит сразу на высокие обороты, и в течение всего набора скорости продолжает оставаться на них, при этом двигатель работает на высоких оборотах, издавая довольно ощутимый рев. Зато темп разгона у таких автомобилей выше, чем у машин с традиционной АКПП, и это можно отнести в плюсы вариатора.
Иногда настройки вариатора делают такими, что разгон с его помощью по ощущениям напоминает разгон с ростом оборотов двигателя. Конечно, когда автомобиль двигается в гору или замедляется, вариатор не останется на высокой передаче, даже если нажимать педаль газа. Его шкивы просто передвинутся назад для повышения выходного крутящего момента.
На некоторых машинах существует возможность устанавливать режим с определенным количеством так называемых «виртуальных» передач, между которыми вариатор будет переключаться подобно классической АКПП. В таком случае можно переключать эти установленные передачи даже самостоятельно, как на коробке-автомат с наличием ручного последовательного режима.

Заключение

Собственно, вот и все, что вам нужно знать о вариаторе. Так что теперь не придется задаваться таким непростым вопросом: «Коробка передач CVT – что это такое?» Отметим, что это устройство капризное. Именно таким словом можно его охарактеризовать. Неустойчивость на неровных дорогах, особенно на неасфальтированных, некоторые проблемы с гарантией и общей надежностью — все это не внушает особого доверия. Поэтому вряд ли оно справится с конкуренцией на российском рынке.

Тем не менее коробка передача CVT (вариатор) вполне пригодна для использования. В чем-то она даже превосходит свои аналоги. Пусть пока эту коробку переключения передач и не довели до абсолютного совершенства, все равно она достойна внимания.

Итак, мы выяснили устройство такой трансмиссии, как бесступенчатый вариатор.

Заключение

Прежде, чем покупать данный автомобиль, разберитесь, что это такое CVT коробка передач. Вариатор имеет свои плюсы и минусы, поэтому нужно все внимательно изучить и сделать выводы, подойдет ли такой автомобиль для вашего образа жизни. Внешне такие машины выглядят не хуже остальных, и есть любители, которых устраивает данная комплектация. Недостатки вариатора играют важную роль, но если пользоваться автомобилем аккуратно и не нарушать правила, установленные производителем, то механизм прослужит вам долгие годы и никогда не подведет. Помните, что такое CVT и тогда пользуйтесь им правильно.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector