Что такое коробка передач вариатор

Как работает вариатор — принцип работы, устройство

Что такое коробка передач вариатор

Автомобильная промышленность неуклонно развивается, постоянно предлагает новые инженерные решения. Ведущие компании в области производства автомобильного транспорта неуклонно ведут работу над разработкой принципиально новых агрегатов. Цель замены уже привычных и в некоторой степени конструктивно устарелых узлов предельно ясна – сделать машину более комфортной, облегчить вождение и улучшить качество поездок в целом. Так появилась вариаторная коробка передач или же просто вариатор.

Первый автомобиль с вариатором был произведен еще в 50-х годах прошлого столетия, но массовое распространение эта трансмиссия получила сравнительно недавно. Сегодня многие производители сделали акцент на производстве авто именно с вариатором, роботом или обычным автоматом. Хотя традиционная механика все еще хорошо сбывается, но число реализуемых автомобилей с МКПП постепенно снижается. В этой статье подробно расскажем, что такое вариатор, и каков его принцип работы.

Вариаторная коробка: что это такое?

В англоязычной среде этот вид трансмиссии именуется как CVT, что обозначает Continuously Variable Transmission. Если перевести расшифровку с английского на русский язык, то станет понятен главный принцип, на котором основана работа вариатора – бесступенчатая трансмиссия.

Отличия от автомата

Мы привыкли, что механика может включать шесть передач, а обычный гидротрансформаторный автомат на сегодняшний день от шести до восьми. В этом заключается главный недостаток ступенчатых коробок – число передач ограничено.

Все дело в том, что двигателю постоянно приходится преодолевать нагрузку – силу инерции. Даже во время движения по абсолютно ровной дороге агрегат подвержен внешнему сопротивлению, и только достигая оптимального соотношения количества оборотов и передаточного числа, он развивает скорость.

С переходом на повышенную передачу водитель ощущает кратковременную потерю мощности и рывок автомобиля.

Отличие вариатора от классической АКПП — видео

В вариаторе бесчисленное количество передач. Передаточные числа изменяются плавно, благодаря чему водитель машины с CVT не ощущает рывков в момент перехода на повышенную скорость. В некотором смысле автомобиль с вариаторной коробкой напоминает электромобиль: он плавно начинает движение, постепенно набирает скорость, а сама трансмиссия работает практически бесшумно.

За счет того, что в вариаторе нет ступеней, передача усилия от двигателя к колесам происходит более точно. В момент перехода на высокую скорость нет разрыва потока мощности. Управлять таким автомобилем сплошное удовольствие. Особенно популярны машины с CVT среди начинающих водителей. Бесступенчатая трансмиссия не реагирует на манеру вождения, поэтому ситуации, когда глохнет мотор в начале движения, полностью исключены.

Когда водитель жмет педаль «в полик», авто с вариатором молниеносно ускоряется, что также многим нравится.

Принцип работы CVT

Как говорилось выше, в вариаторной коробке физически отсутствуют фиксированные передачи, но есть виртуальные, созданные на программном уровне. Они нужны для ручного управления, например, когда нужна максимальная тяга автомобиля и не важна скорость (движение по заснеженному участку дороги).

В основе наиболее распространенного клиноременного CVT (устанавливается на 95% современных автомобилей) могут быть заложены одна или две ременные передачи. Передачу образуют два шкива (ведущий и ведомый), соединенные между собой клиновидным ремнем.

Такая конструкция получила соответствующее название – клиноременной вариатор. Еще есть клиноцепная бесступенчатая коробка, в которой вместо ремня задействована стальная цепь.

Самый известный вариатор с цепью – Multitronic, разработанный инженерами компании Audi.

Передаточное число поступает от ведущего шкива, связанного непосредственно с мотором, к ведомому шкиву, который получил связь с приводами и колесами. Каждый шкив состоит из пары конических дисков, которые в процессе работы коробки сдвигаются и раздвигаются. За счет увеличения или уменьшения диаметров шкивов происходит изменение числа. На практике работа вариатора выглядит так:

  1. В начале движения конусы ведущего шкива разводятся, а конусы ведомого сводятся, а двигатель нагружается по минимуму;
  2. С увеличением скорости происходит обратная ситуация: конусы ведущего вала постепенно сходятся, а ведомого – расходятся. В результате передаточное число меняется в меньшую сторону, что важно для снижения тягового усилия и увеличения оборотов на ведомом валу. Смещение шкивов происходит за счет пружины и центробежной силы, создаваемой гидравлическим приводом.

Как видим, принцип работы вариатора предельно прост, но крайне эффективен.

Основные механизмы вариатора (из чего состоит CVT?) 

Бесступенчатая коробка включает гораздо большее число механизмов. Её работа невозможна без целого ряда узлов, которые обеспечивают полноценную работу трансмиссии. Например, вариатор не может самостоятельно обеспечить задний ход автомобиля. За это отвечает планетарный редуктор. Если бы не было сцепления, то крутящий момент сразу же поступал на колеса. Чтобы автомобиль начинал движение и ускорялся плавно, в конструкции CVT предусмотрено автоматическое сцепление. Оно может быть:

  • центробежным (CVT Transmatic);
  • многодисковым «мокрым» (CVT Multitronic);
  • электромагнитным (CVT Hyper);
  • гидротрансформаторным (CVT Xtronic, Autotronic, Multidrive).

Гидротрансформаторное сцепление встречается повсеместно, другие разновидности встречаются намного реже. Сцепление с гидротрансформатором максимально плавно передает момент, продлевая срок службы коробки передач.

Также такое сцепление исключает проскальзывание на высоких оборотах, но может перегреваться, о чем подскажет мерцающий индикатор на приборной панели. Конечно, все устройства должны работать под управлением единого «мозгового» центра, которым в вариаторе выступает блок управления.

К нему поступают сигналы от датчиков, считывающих данные самых разных систем.

Программная часть обрабатывает информацию и изменяет режим работы коробки передач. Водителю достаточно выбрать нужный режим – «спортивный», «экономичный». Некоторые модификации вариаторной коробки позволяют ступенчато в ручном режиме переключать передачи. Главной технической жидкость выступает трансмиссионное масло, которое поступает в нужные масляные каналы за счет работы гидроблока.

Внутри корпуса можно найти фильтры (грубой и тонкой очистки), магниты, улавливающие металлическую стружку – продукт износа механических частей коробки.

  • Выбираем масло в вариатор (по марке)

В связи с тем, что CVT быстро перегревается, ему требуется отдельный радиатор. Это устройство охлаждает моторное масло и отводит лишнее тепло.

Главные достоинства и недостатки CVT

Прежде чем перейти к рассмотрению плюсов и минусов вариатора, также стоит несколько слов сказать о другой разновидности бесступенчатой коробки – тороидной.

Как уже говорилось, на 95% японских, немецких, корейских и других авто ставят либо клиноременной, либо клиноцепной вариатор. Остальные 5% транспортных средств оснащены тороидным типом CVT.

Он не получил должного распространения, так как по многих характеристикам уступает аналогу с ремнем/цепью. Итак, за что любят и недолюбливают вариаторную коробку? Причины следующие:

Источник: https://akpphelp.ru/akpp_variator_kak_rabotaet.html

Вариатор

Что такое коробка передач вариатор

Вариатор (обиходное название – вариаторная коробка передач) является бесступенчатой коробкой передач, т.е. обеспечивает в заданном диапазоне плавное изменение передаточного числа. Вариаторная коробка передач имеет общепризнанное название (аббревиатуру) CVT – Continuously Variable Transmission (в переводе – постоянно изменяющаяся трансмиссия).

Основное преимущество вариатора по сравнению с другими коробками передач заключается в эффективном использовании мощности двигателя за счет оптимального согласования нагрузки на автомобиль с оборотами коленчатого вала, тем самым достигается высокая топливная экономичность. непрерывное изменение крутящего момента, отсутствие рывков обеспечивают высокий уровень комфорта при передвижении на автомобиле с вариатором.

Ввиду ограничений по мощности вариаторы на сегодняшний день применяются только на легковых автомобилях, правда диапазон их использования вследствие технического прогресса постоянно расширяется. Другой минус вариаторной коробки передач заключается в достаточно высокой технической и технологической сложности конструкции.

Из всего многообразия различных видов вариаторов на автомобилях нашли применение только два — клиноременный и тороидный вариаторы. Наибольшее распространение получил клиноременный вариатор.

Первый клиноременный вариатор Variomatic был установлен на легковой автомобиль DAF в 1959 году. Его приемник вариатор Transmatic с 1984 года устанавливался на автомобили Fiat и Ford.

В настоящее время клиноременный вариатор используется многими автопроизводителями. Ряд конструкций вариаторов имеют собственные названия:

  • Autotronic от Mercedes-Benz;
  • Ecotronic, Durashift CVT от Ford;
  • Lineartronic от Subaru;
  • Multidrive от Toyota;
  • Multimatic от Honda;
  • Multitronic от Audi;
  • Xtronic, Hyper от Nissan.

Вариаторы CVT также устанавливаются на некоторые модели автомобилей Chrysler (Dodge, Jeep), Fiat, Mini, Mitsubishi, Opel, Peugeot и др. Самым известным тороидным вариатором является вариатор Extroid, устанавливаемый на автомобили фирмы Nissan.

Устройство и работа вариатора

Вариаторная коробка передач имеет следующее общее устройство:

  • механизм, обеспечивающий передачу крутящего момента и разъединение коробки передач от двигателя (нейтральное положение коробки передач);
  • собственно вариатор (вариаторная передача);
  • механизм, обеспечивающий движение задним ходом;
  • система управления.

Для передачи крутящего момента и разъединения вариатора от двигателя использоваться следующие механизмы:

  • центробежное автоматическое сцепление (вариатор Transmatic);
  • электромагнитное сцепление с электронным управлением (вариатор Hyper );
  • многодисковое мокрое сцепление с электронным управлением (вариаторы Multitronic, Multimatic);
  • гидротрансформатор (вариаторы Autotronic, Ecotronic, Extroid, Lineartronic, Multidrive, Xtronic).

Самое популярное соединение двигателя и вариатора с помощью гидротрансформатора, который обеспечивает высокую плавность передачи крутящего момента и, соответственно, долговечность коробки передач.

Клиноременный вариатор состоит из одной, реже двух ременных передач. Передача включает два шкива, соединенные клиновидным ремнем.

Шкив образуют два конических диска, которые могут сдвигаться или раздвигаться, обеспечивая тем самым изменение диаметра шкива. Для сближения конусов используется гидравлическое давление, центробежная сила, усилие пружин.

Конические диски имеют угол наклона 20°, при котором обеспечивается перемещение ремня по поверхности шкива с наименьшим сопротивлением.

Первые клиноременные вариаторы имели резиновый ремень, который отличала низкая долговечность (50000км), недостаточная гибкость (минимальный радиус изгиба 90мм) и связанный с ней узкий диапазон регулирования.

Большинство современных вариаторных коробок передач используют гибкий металлический ремень, который изготавливают из нескольких (10-12) полос стали и связанных с ней фасонных частей в виде бабочки. Передача вращения осуществляется за счет сил трения между шкивами и боковой поверхностью ремня.

Ремни данной конструкции имеют высокую прочность, долговечность, гибкость (минимальный радиус изгиба 30мм), низкий уровень шума. Именно металлический клиновидный ремень открыл дорогу для широкого применения вариаторов на автомобилях. Ремень изготавливается из металлических пластин конической формы.

На вариаторах Multitronic, Lineartronic вместо ремня применена металлическая цепь. Такие коробки передач имеют название клиноцепной вариатор. Металлическая цепь состоит из пластин соединенных осями. Такая конструкция цепи обеспечивает лучшую гибкость (радиус изгиба 25мм).

В отличие от клиноременного вариатора крутящий момент передается торцевой поверхностью цепи при ее точечном контакте с коническими дисками. В местах контакта возникают высокие напряжения, которые компенсируются за счет изготовления конических дисков из высокопрочной (подшипниковой) стали.

Клиноцепной вариатор имеет наименьшие потери при передаче крутящего момента и наивысший коэффициент полезного действия.

В силу особенностей конструкции вариаторная передача не может обеспечить реверсивного движения. Для осуществления движения задним ходом в коробке передач применяются дополнительные механизмы. В качестве такого механизма обычно используется планетарный редуктор, устройство и принцип работы которого подобен автоматической коробке передач.

В вариаторной коробке передач применяется, как правило, электронная система управления, которая осуществляет синхронное изменение диаметра шкивов вариатора в соответствии с режимами работы двигателя, управление сцеплением и обеспечивает работу планетарного редуктора.

Непосредственное управление вариатором производится с помощью рычага селектора. Режимы управления аналогичны режимам автоматической коробки передач. В вариаторной коробке передач может быть реализована функция выбора фиксированных передаточных отношений (аналогичная функции Tiptronic).

Данная функция решает в основном психологическую проблему, связанную с использованием вариатора на автомобиле, а именно — негативное восприятие водителем постоянной частоты вращения двигателя при разгоне.

В ряде конструкций вариаторов функция имеет свое название: Sportronic у Mitsubishi, Autostick у Chrysler.

Принцип работы клиноременного вариатора заключается в согласованном изменении диаметров шкивов в зависимости от режимов работы двигателя. Диаметр шкива изменяется с помощью специального привода. В начале движения автомобиля ведущий шкив вариатора имеет наименьший диаметр (конические диски максимально разжаты).

Ведомый диск при этом имеет максимальный диаметр (конические диски максимально сжаты). При увеличении числа оборотов двигателя диаметр ведущего шкива увеличивается, а ведомого – уменьшается, соответственно и уменьшается передаточное число.

При дальнейшем разгоне вариатор поддерживает оптимальные обороты двигателя, при которых реализуется максимальная мощность и обеспечивается наилучшая динамика автомобиля.

Особенности конструкции тороидного вариатора

Тороидный вариатор включает два соосных вала со сферической (тороидной) поверхностью, между которыми зажаты ролики. Изменение передаточного числа в тороидном вариаторе производится за счет изменения положения роликов, а передача крутящего момента за счет сил трения между рабочими поверхностями колес и роликов.

Источник: http://systemsauto.ru/box/variator.html

Коробка вариатор (CVT) – много плюсов и один недостаток

Что такое коробка передач вариатор

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.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое рхх на ваз 2114

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.

Источник: https://vvm-auto.ru/publikatsii/1127-cvt

Бесступенчатая коробка передач

На некоторых современных автомобилях устанавливается бесступенчатая коробка передач, представляющая собой разновидность автоматической коробки. Вариатор, обеспечивающий работу двигателя в щадящем режиме, имеет множество преимуществ, среди которых можно выделить экономичный расход топлива, плавное распределение нагрузок на двигатель.

Что такое бесступенчатая коробка передач?

Вариатор, или бесступенчатая коробка передач, представляет собой особенный тип автоматической трансмиссии. Самым распространенным английским названием вариатора является аббревиатура CVT (Continuously Variable Transmission). Автомобиль, оснащенный вариатором, на первый взгляд ничем не отличается от авто с автоматом.

Можно увидеть те же две педали, такой же рычаг переключения с такими же режимами. Но при этом принцип работы вариатора в корне отличается от принципа работы АКПП. Вариатор не имеет фиксированной первой, второй или пятой передачи. Переключение происходит очень плавно и совершенно незаметно.

Суть работы вариатора состоит в том, что передаточное число он изменяет непрерывно, по мере того, как автомобиль разгоняется или замедляет ход.

Самое интересное, что первый вариатор был изобретен еще в 1490 году знаменитым Леонардо да Винчи. Конечно, в то время просто невозможно было по достоинству оценить полезность данного изобретения. Первые автомобили, оснащенные вариаторами, появились в 50-х годах 20-го столетия. Изначально вариатор устанавливали на авто марки DAF, затем — на Volvo. В последнее время бесступенчатые коробки передач получили широкое распространение.

Типы вариаторов

На сегодняшний день существует несколько видов вариаторов, среди которых можно выделить клиноременные, тороидальные, цепные. Самым распространенным считается клиноременный вариатор со шкивом переменного диаметра.

Устройство клиноременного вариатора

Вариатор оснащен двумя шкивами, выполненными в форме конусов, острые концы которых обращены друг к другу. Клиновый ремень, зажатый между шкивами, соединяет их. Радиус, с которым ремень огибает ведущий и ведомый шкивы, изменяется, за счет чего происходит плавное изменение передаточного отношения.

Обычно ремень представляет собой стальную ленту, которая имеет специальное покрытие. Также может использоваться набор стальных лент со сложным сечением, на которые нанизываются поперечные стальные пластинки, выполненные в форме трапеции. Края стальных пластинок соприкасаются со шкивами.

Принцип работы клиноременного вариатора

Работа клиноременного вариатора основывается на том, что изменение диаметра шкивов, ответственным за которое является специальный привод, происходит согласованно, в зависимости от того, в каком режиме работает двигатель.

Когда автомобиль начинает движение, конические диски находятся в максимально разжатом состоянии, поэтому диаметр ведущего шкива является наименьшим. С ведомым шкивом в этот момент складывается противоположная ситуация, так как он имеет наибольший диаметр из-за максимального сжатия конических дисков.

Если обороты двигателя растут, диаметр ведущего шкива возрастает, вызывая уменьшение диаметра ведомого шкива. Из этого следует, что передаточное число также должно уменьшаться. При дальнейшем разгоне авто вариатор отвечает за поддержку оптимальных оборотов двигателя. Таким образом удается достичь максимальной мощности и наилучшей динамики транспортного средства.

Преимущества и недостатки вариатора

Автомобили, оснащенные вариатором, имеют значительные преимущества по сравнению с авто, оборудованными другими видами коробок. Среди самых важных достоинств можно выделить возможность быстрого старта, экономичный расход топлива. Кроме этого, механизмы привода обеспечивают плавное распределение нагрузок на двигателе. Так как мотор работает под электронным управлением, он постоянно находится в щадящем режиме, что хорошо влияет на его эксплуатационные характеристики.

Конечно, вариатор не лишен своих недостатков. Во-первых, вариаторы не подходят для автомобилей с двигателями большой мощности.

Во-вторых, в качестве наполнителя трансмиссии можно использовать только специальную жидкость, цена которой превышает стоимость обычного масла. Нужно постоянно следить за уровнем этой жидкости.

Точная и бесперебойная работа вариатора зависит от слаженной работы многих датчиков. Если выйдет из строя хотя бы один из них, трансмиссия не сможет работать в нормальном режиме.

Как обеспечить безаварийную работу вариатора?

Чтобы вариатор работал как можно дольше без сбоев и неполадок, необходимо соблюдать следующие рекомендации:

— Следить за уровнем жидкости, вовремя ее заменяя. — Стараться не нагружать трансмиссию при езде по бездорожье, при буксировке автомобиля, а также в зимнее время в начале хода автомобиля. — Следить за точной работой датчиков, проверять проводку на наличие обрывов.

— Если во время движения автомобиля возникают неполадки, не нужно заниматься ремонтом вариатора самостоятельно. Необходимо срочно провести диагностику на выявление кодов неисправностей.

Еще в этом разделе

Источник: http://www.autoopt.ru/articles/products/3076268/

Что выбрать: вариатор или автомат

Автоматическая коробка передач может быть представлена роботизированной КПП, классическим автоматом и вариатором. Приобретая машину, автолюбитель задумывается, какой коробке передач отдать предпочтение; что лучше: вариатор или автоматическая коробка передач. Выбирая между вариатором и автоматом, необходимо знать, чем они отличаются, учитывать их плюсы и минусы, а также понимать, какое из устройств надежнее.

Вариаторная коробка передач

Как и любая другая коробка передач, вариатор – это устройство, преобразующее крутящий момент, поступающий от двигателя к колесам. Передача момента осуществляется бесступенчато, в определенном диапазоне регулирования. Довольно часто вариатор обозначают аббревиатурой  “CVT” (Continuously Variable Transmission), что в переводе с английского означает «трансмиссия с непрерывно изменяющимся крутящим моментом».

Типы CVT

В  зависимости от устройства выделяют следующие основные типы вариаторов:

  • цепные;
  • клиноременные;
  • тороидальные.

Клиноременный вариатор

Наибольшее распространение получил клиноременный вариатор CVT.

Клиноременный вариатор CVT состоит из клиновидного ремня, расположенного между двумя раздвижными шкивами. В процессе движения автомобиля шкивы то сжимаются, то разжимаются, обеспечивая изменение передаточного числа. цель вариаторной коробки – обеспечение плавного бесступенчатого изменения крутящего момента. Это актуально для легковых автомобилей, мотороллеров, снегоходов и прочей техники.

Тороидный вариатор

В цепном вариаторе CVT мощность передается скошенными торцами осей звеньев цепи, а тянущее усилие передает цепь.
В тороидных вариаторах вместо шкивов используются конусовидные диски, вместо ремня – ролики. Они способны передавать больший крутящий момент. Для изготовления деталей для данного типа CVT требуется высокопрочная сталь, что в итоге влияет на его стоимость.

Преимущества и недостатки CVT

Цепной вариатор

Главным преимуществом вариаторной коробки передач является возможность обеспечить непрерывное изменение крутящего момента. Это позволяет достичь лучших показателей расхода топлива и динамики автомобиля.

К недостаткам вариатора относятся:

  1. Невозможность его установки в автомобилях с мощным двигателем.
  2. Максимальные нагрузки, буксировка или систематическая езда на высоких оборотах приведут к быстрому износу ремня вариатора, а соответственно и к поломке CVT.

АКПП

Гидромеханическая АКПП

Управление АКПП осуществляется селектором переключения, расположенным на центральном тоннеле или на рулевой колонке (в американских автомобилях). Перемещение селектора в определенное положение позволяет выбрать нужный режим движения. Дополнительно возможно выбрать особые режимы работы АКПП: зимний, спортивный, экономичный. Разница в расходе топлива при обычном, спортивном и экономичном режимах очевидна.

Классическая АКПП состоит из планетарной коробки передач, системы управления и гидротрансформатора. Автомат может применяться в легковых и грузовых автомобилях, а также автобусах.

Гидротрансформатор состоит из насосного и турбинного колес с расположенным между ними реактором. Насосное колесо связано с коленвалом двигателя, турбинное — с валом КПП. Реактор в зависимости от режима работы свободно вращается или блокируется при помощи обгонной муфты.

Передача крутящего момента от двигателя к КПП происходит потоком жидкости (масла), выбрасываемым лопатками насосного колеса на лопасти турбинного. Зазоры между насосным колесом и турбиной минимальны, а их лопасти имеют специфическую форму, формирующую непрерывный круг циркуляции масла.

Таким образом, между двигателем и трансмиссией отсутствует жесткая связь, что способствует плавности передачи тягового усилия.

Гидротрансформатор преобразует скорость вращения и передаваемый крутящий момент в ограниченном диапазоне, поэтому к нему присоединяют многоступенчатую планетарную коробку передач. Она же обеспечивает движение задним ходом.

Переключение передач происходит под давлением масла с помощью фрикционных муфт. Давление между фрикционами в соответствии с алгоритмом работы коробки распределяется при помощи системы электромагнитных клапанов (соленоидов) под контролем блока управления.

Минусами автоматической коробки являются ее высокая стоимость, а также повышенный расход топлива.

Сравнительная характеристика двух видов коробок передач

Какое устройство лучше: вариатор или автомат? Проведем сравнительную характеристику, позволяющую выявить отличия и определить, какая из коробок лучше и надежнее.

Разница между вариатором и автоматом с экономической точки зрения

Какая коробка лучше с точки зрения стоимости эксплуатации: вариатор или автомат? Сравним некоторые показатели.

  1. Трансмиссионная жидкость. Замена масла в CVT происходит чаще, и стоит оно дороже.
  2. Расход топлива. Топливо в машине, оснащенной вариатором, расходуется экономичнее.
  3. Ремонт. Техническое обслуживание и ремонт вариатора обходятся гораздо дороже эксплуатации автомата. CVT является достаточно сложным и “чувствительным” механизмом.

Хотя обслуживать CVT стоит дороже, сама же коробка дешевле автомата. А при правильном использовании коробки она сможет прослужить долго и без ремонта.

Какое устройство лучше  с точки зрения надежности

С целью  определения степени надежности устройств зададим ряд тяжелых условий:

  • возможность буксировки;
  • бездорожье;
  • высокие скорости;
  • спортивная езда.

Вариатору не справиться с тяжелыми условиями. Его ремень не выдержит нагрузок. Здесь лучше справится автомат. Стихия CVT – плавное движение без резких ускорений.

Как определить, какое устройство установлено в автомобиле

  1. Необходимо изучить техническую документацию машины. Обозначение вариатора– CVT, автомата – АТ.
  2. Пройдите тест-драйв. Если установлен вариатор, то вы не почувствуете переключений передач. Автомат можно «слушать», следить за его работой по тахометру. CVT работает в одной тональности, размеренно. Однако, возможно наличие специального режима, имитирующего смену передач и позволяющего водителю чувствовать их переключение.

Подведем итог

Сегодня АКПП встречается гораздо чаще, чем CVT. Но у последнего есть большой потенциал. АКПП надежнее применять в автомобилях с высокими мощностями и способных к буксировке прицепов. С точки зрения экономии предпочтительнее выглядит вариатор.

Вариатор или автомат? Выбор за вами. И он будет зависеть от характеристик устройств, являющихся  для вас приоритетными. Любите плавную городскую езду на небольшом легковом автомобиле? Ваш выбор – CVT.  Если же вы предпочитаете спортивную езду или часто пользуетесь прицепом – тогда вам лучше подойдет автомат.

(44 4,27 из 5)

Источник: https://techautoport.ru/transmissiya/korobka-peredach/variator-ili-avtomat.html

Чем отличается вариатор от автоматической коробки передач и что надежнее?

Как стремительно летит время, буквально 8-10 лет назад автомобилей с автоматической коробкой переключения передач можно было пересчитать по пальцам, а сейчас АКПП стоит на подавляющем числе легковых машин. Сегодня интерес автолюбителей вызывает вариатор, которым оснащаются все дорогостоящие авто.

Многие ещё слабо представляют себе строение и принцип работы этого механизма, и задают вполне справедливый вопрос, чем отличается вариатор от автомата и что из них лучше выбрать, при покупке автомобиля?

Чтобы снять все восклицательные знаки, была написана эта статья. В которой мы всё разложим по полочкам и сделаем правильный вывод по поводу: вариатор или автомат — что надежнее и эффективнее, какая трансмиссия предпочтительней!

Устройство автомата и вариатора

В составе автомата находятся два основных узла — это гидротрансформатор и редуктор.

  1. Гидротрансформатор призван для плавного переключения передач, если проще, то он заменил сцепление.
  2. Редуктор автоматической коробки передач представляет собой, законченный механизм с несколькими ступенями, в нём все парные шестерни находятся в постоянном зацеплении.

Бесступенчатый вариатор. Механизм работает без привычного всем переключения передач.

Как устроен: он имеет 2 конусных шкива (ведомый и ведущий), которые находятся один против другого и связаны между собой металлическим трапециевидным ремнём или на некоторых моделях могут стоять цепи.

Вот так шкивы связаны с помощью ремня

Как работает вариатор?

Конусные шкивы не цельные, а состоят из сдвижных частей.

  1. Когда ведущий шкив максимально раздвинут, то металлический ремень ходит по маленькому диаметру (низкая передача), что равносильно первой передачи.
  2. При сдвинутом шкиве, ремень проходит уже по большему диаметру (высокая передача), что равносильно пятой или более высокой передаче.

Так работает вариатор, сдвигая и раздвигая шкивы, что приводит к изменению передаточного числа и соответственно, меняется скорость автомобиля.

Посмотрите интересное видео, устройство и принцип работы вариатора:

Плюсы, минусы автомата и вариатора

Чтобы лучше понять отличие вариатора от автомата, нужно рассмотреть их эксплуатационные характеристики.

Автоматическая коробка передач повышает комфорт вождения автомобиля за счёт отсутствия надобности в переключении передач. Водитель, например, в пределах города, получает большую раскрепощенность и лёгкость в управлении машиной. Ввиду самостоятельного переключения передач автоматом, мотор не испытывает перегрузок и снижается его износ.

Недостатки: автомату присущ низкий КПД, ввиду потерь в гидротрансформаторе, что ведёт к увеличению расхода топлива. Ещё минус АКПП заключается в худшей динамике разгона по сравнению с вариатором.

Вариатор находится под управлением компьютера, который от условий движения машины очень точно выбирает передаточное число и поэтому мотор работает в экономичном режиме, без излишних нагрузок. Автомобиль оснащённый вариатором, разгоняется с места очень плавно (комфорт езды сказочный!) и отсутствие (как такового) переключения скоростей, также улучшает качество езды.

Ещё коробка вариатор имеет отличие от автомата в том, что у ней есть большое число передач и это дозволяет мотору работать только в щадящем режиме.

  1. Автоматическую коробку и вариатор очень сложно ремонтировать. Но, здесь автомат лидер, потому что его обслуживать и ремонтировать берутся почти все автосервисы, АКПП изучена и применяется на автомобилях уже приличное время.
  2. Вариатор — пока ещё новый механизм, его массовая установка на транспортные средства началась не так давно, он мало изучен и не наработал своей статистики. Найти специалиста по его ремонту проблематично и само обслуживание выльется в круглую сумму. Также, вариаторные коробки требуют только своего масла, которые для каждого механизма разные.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Где номер двигателя на 402

Вот вам и ответ на вопрос: вариатор или автомат что надежнее? Выводы можете сделать сами!

Моё мнение: если приобретаете новый автомобиль с гарантией, то берите с вариатором, в случае чего, гарантийное обслуживание выручит. А если предстоит покупка без гарантии, то стоит выбор сделать в пользу автомата, меньше потратите нервов в случае поломки.

Подведём итог, чем отличается вариатор от автомата:

  • вариатор наделяет автомобиль динамичным разгоном (быстрее АКПП);
  • автомобиль с вариатором имеет меньший расход топлива (автомат кушает больше);
  • вариатор требователен к маслу, но, объём масла у него меньше и сроки замены масла больше, чем у автомата;
  • вариатор не имеет гидротрансформатора и поэтому он плавно меняет передаточное число, нет переключения передач;
  • вариатор очень сложно и дорого ремонтировать, также требуется после пробега 120-150 тысяч километров замена металлического ремня.

что такое вариатор? Плюсы коробки передач!

устройство и работа автоматической коробки передач.

Друзья, прочитав статью и посмотрев видео, поделитесь пожалуйста в комментариях, какой из представленных механизмов вам нравится больше всего!

(13 раз, оценка: 4,54 из 5)

Источник: http://avto-i-avto.ru/ustrojstvo-avto/chem-otlichaetsya-variator-ot-avtomata-i-chto-nadezhnee.html

Чем отличается вариатор от автомата и робота?

Перед автолюбителями при выборе нового авто встаёт вопрос, какой коробке переключения передач отдать предпочтение: классической автоматической, вариаторной либо роботизированной. Каждая из них имеет как позитивные, так и негативные стороны. Попробуем разобраться, какие у них отличия, и на чём остановить свой выбор.

Принцип работы КПП (коробки переключения передач)

Главное предназначение любого устройства, переключающего передачи, — принимать, преобразовывать, передавать и изменять направление крутящего момента. Современные автопроизводители выпускают транспортные средства с механической, автоматической КПП и автоматической в разных вариациях.

В механической переключение передач происходит при помощи человека. В остальных процесс автоматизирован, участия водителя не требуется. Чтобы разобраться в плюсах и минусах автоматической коробки переключения передач (АКПП), вариаторной (CVT) и роботизированной, детально остановимся на принципах работы каждой из них.

Классический «автомат» (гидротрансформатор)

Коробка-автомат с гидротрансформатором впервые была выпущена в 40-х годах минувшего века. Массово ею стали оснащать авто с 60-х годов. Она представляет собой целый комплекс механизмов:

гидротрансформатор, состоящий из турбинного и реакторного колёс, центробежного насоса, обгонной и блокировочной муфт;

планетарная коробка передач, основными деталями которой являются планетарные редукторы, фрикционные и обгонные муфты, соединительные валы, барабаны, тормозная лента.

Коротко принцип работы можно описать следующим образом: гидротрансформатор, размещённый между КП и двигателем, меняет передачу крутящего момента. Работа гидротрансформатора базируется на беспрерывной циркуляции жидкости, транспортирующей энергию от мотора к трансмиссии. Масло передаётся от центробежного насоса к турбинному колесу, затем на реактор, где её поток увеличивается и провоцирует увеличение оборотов насосного колеса.

При задействовании обгонной муфты осуществляются вращательные движения реакторного колеса. Переключение передач между поочерёдно соединёнными планетарными редукторами осуществляется с помощью муфт. Работа этих механизмов обеспечивается благодаря гидроцилиндрам, процесс работы которых контролирует электронный блок управления.

Стандартными режимами работы АКПП, которые выбирает водитель при помощи рычага селектора, являются:

Р (Park), П — парковочная блокировка; R (Reverse), ЗХ — задний ход; N (Neutral), Н — нейтральная передача; D (Drive), Д — движение вперёд; L (Low), ПП (принудительно понижающая) или ТХ (тихий ход).

Преимущества АКПП:

плавность при смене передач;высокая надёжность;комфортность управления авто;щадящая эксплуатация мотора и КП.

Недостатки коробки-автомата всё же имеются:

дороговизна;высокий расход топлива;высокая стоимость ремонта;требуется больше времени для разгона;небольшой срок службы;невозможность заведения «с толкача».

Сегодня классическая АКПП существенно доработана — есть модели, которые отличаются хорошей реактивностью, имеют зимний, спортивный, экономичный режимы работы, до 8 передач.

Вариатор

Вариаторная КП — это вариация «автоматики». Однако её устройство и принцип работы имеют существенные отличия от классической АКПП. Это бесступенчатая трансмиссия, в состав которой входят:

собственно вариатор;узел, осуществляющий разъединение двигателя с вариатором;система управления;механизм заднего хода.

Вариаторная КП может быть двух типов:

клиноременного;

тороидного.

Принцип работы основан на том, что два раздвижных шкива (ведущий и ведомый), соединённых металлическим ремнём, автоматически меняют свой диаметр, изменяя при этом передаточное число. Запускается вариатор с помощью рычага селектора. Режимы передач идентичны с АКПП.

Позитивные стороны вариатора перед другими КП:

эффективность при использовании мощности мотора;высокая экономия топлива;комфортность управления и самого движения;плавность хода авто;ровный разгон и оперативный набор скорости;малая нагрузка на мотор;экологичность;высокий КПД.

Если вы всё-таки решили отдать предпочтение вариатору, то стоит учесть и его недостатки:

сложность конструкции и ремонта, в покупке запчастей;малое количество сервисов, способных осуществлять ремонт;быстрый износ при езде по плохим дорогам и бездорожью;специфический шум при работе;короткий срок эксплуатации;не ставится на мощные машины.

Важно! Опытные автослесари и автолюбители советуют отказаться от приобретения авто с вариатором, которое уже было в употреблении. Если покупка уже сделана, то необходимо вовремя осуществлять полную замену масла, датчиков скорости и уровня топлива.

Роботизированная КПП

Роботизированная коробка передач вобрала в себя элементы «механики» и «автоматики». По сути, она представляет собой механическую КП с электронным блоком управления, осуществляющим выключение и включение муфты сцепления и переключения передач.

При управлении роботизированной КПП водитель, как и в автоматике, просто переводит селектор в необходимый режим, а переключение передач производит электронный блок. Также производители авто сохранили возможность перехода в ручной режим.

В «роботе» предусмотрены режимы: нейтральная передача (N), задний ход ®, движение вперёд (А/М либо Е/М), переключение передач (+/-).

Достоинства КП:

низкая цена (обычно «роботами» оснащены бюджетные авто);экономный расход топлива;возможность переключения в режим ручного управления.

Недостатками такого вида КП считают:

присутствие пауз, рывков и толчков при переключении передач;заторможенность;невозможность буксировки.

Стоит отметить, что производители стараются стабильно усовершенствовать трансмиссии. Так, сегодня самым современным вариантом роботизированной КП второго поколения является преселективная трансмиссия с двумя сцеплениями. Её составляющими являются 2 вала для чётных и нечётных передач. Каждый вал соединён с двигателем отдельным сцеплением.

Преимущества преселективной трансмиссии уже успели оценить:

возможность быстрого разгона;экономичность при расходе масла и топлива;максимально возможный на сегодня КПД среди «автоматики».

К недостаткам тоже не стоит подходить снисходительно. Сюда относятся:

высокая стоимость;дорогостоящие ремонтные работы и замена масла;рывки и провалы в динамике авто.

Чем отличается вариатор от «автомата» и «робота»

При покупке авто даже опытный автомобилист не всегда сможет разобраться, какая коробка передач в нём установлена. Приводим советы, как отличить АКПП, CVT и «робота» визуально.

Советуем вам почитать о том, как устроена секвентальная коробка передач.

Найти отличия между автоматической и вариаторной коробкой передач при посадке в салон авто невозможно. И та и другая выглядят идентично: один рычаг управления, одинаковое обозначение режимов.

Существует 4 основных признака, по которым можно определить тип КП:

Количество режимов. Вариаторы могут содержать меньшее количество режимов — обычно 4: «P», «N», «D», «R». В современных «автоматах» присутствуют ещё и дополнительные. Указание типа КП рядом с маркой автомобиля.

Чтобы разобраться, какая же всё-таки КП установлена в машине, следует осмотреть её снаружи сзади. Большинство производителей около обозначения марки и модели сообщают и тип трансмиссии — «AT» или «CVT». Разница в «поведении» транспорта в ходе езды. У авто с АКПП будут присутствовать рывки и толчки.

У транспортных средств с вариатором их не будет. Кроме того, у последних будут слышны щелчки в коробке. Разное «поведение» машины при подъёме на горку. Если при движении под гору затормозить и отпустить педаль газа, автомобиль с АКПП будет плавно двигаться вперёд без отката назад.

Автос вариатором сделает откат назад и не будет осуществлять движение вперёд на холостых оборотах.

При отсутствии возможности воспользоваться вышеперечисленными способами за информацией о типе трансмиссии следует обратиться:

к добросовестному продавцу, к опытному автослесарю, к сопроводительной документации авто.

отличия вариатора, автомата и робота

Отличить вариатор от «робота» проще — достаточно взглянуть на внешний вид коробки передач в салоне и обозначения режимов. В вариаторе основным режимом движения вперёд является D, в «роботе» — А/М или Е/М (хотя в преселективной трансмиссии такого отличия уже нет).

Советы по уходу

Чтобы АКПП прослужила как можно дольше, следует строго придерживаться некоторых правил эксплуатации:

При остановке на спуске либо подъёме нужно пользоваться стояночным тормозом. Производить переключение в режимы P, R после остановки движения машины. Незамедлительно обращаться в автосервис при наличии толчков и рывков в ходе переключения передач, а также горелого запаха, шума либо гула в районе КП.

Важно! При поломке машины с АКПП её нужно буксировать на нейтральной передаче с включённым мотором. Транспортировка на буксире на расстояние больше 80 км со скоростью свыше 30 км/ч. не рекомендуется из-за риска повреждения узлов и деталей самой коробки.

Чтобы продлить срок службы вариаторной коробки передач, следует:

Осуществлять постоянный контроль за уровнем масла, менять его после каждых 30 тысяч км пробега. Использовать лишь качественное масло от хорошо зарекомендовавших себя производителей и строго подходящее к авто. В холодное время года не перегружать трансмиссию на старте движения. Периодически проверять состояние разъёмов и проводки. Предоставлять ремонт и диагностику вариатора только специалистам из автосервиса. Самостоятельно проникать в КП не стоит.

Осуществлять буксировку лишь при работающем двигателе на недлин«««ные расстояния. Стараться не допускать резких разгонов и торможений, ударов трансмиссии. Не ездить по бездорожью либо просёлочным дорогам. Не буксировать другие транспортные средства. Следить за состоянием датчика скорости.

Роботизированная КП прослужит дольше, если придерживаться таких правил эксплуатации:

Не допускать буксования в холодное время года. Производить простой автомобиля, включив режим «Е». При плохом дорожном покрытии осуществлять старт, не газуя, со 2-й передачи. При кратковременной остановке переходить в режим «А». Проводить диагностику несколько раз в год.

Какой вариант лучше и почему

Вряд ли можно однозначно ответить на вопрос, какая коробка переключения передач лучше, ведь каждый автомобилист будет выбирать её в соответствии с собственными целями и предпочтениями. Среди автомобилистов по-прежнему популярны авто с АКПП. Усовершенствованные вариаторы также не сдают свои позиции. Простые «роботы» отходят в прошлое. Им на смену приходят более современные трансмиссии (например, преселективная).

Знаете ли вы? Самым быстрым серийным легковым автомобилем сегодня является Bugatti Veyron Super Sport. В 2017 году на нём был установлен рекорд скорости в 457,4 км/ч.

В целом же, если подвести итоги, то среди рассмотренных нами вариантов наиболее оптимальным на сегодня решением является классическая «автоматика». Объясняется это следующими причинами:

надёжностью; доступностью ремонта и замены запчастей; возможностью ездить по любым дорогам.

https://www.youtube.com/watch?v=vTozfo0DXdk

Машины с вариаторными КП подойдут для тех, кто любит плавный ход. «Роботы» — тем, кто предпочитает небольшие автомобили, любит спокойную езду, передвигается по городским дорогам и шоссе, ставит во главу угла экономичность. Любителям активной езды, скорости и манёвров следует присмотреться к преселективной трансмиссии.

Если же верить экспертам мирового автомобильного рынка, то будущее за вариаторными и преселективными КП. Именно простым, комфортным и экономичным моделям автомобилисты всё чаще будут отдавать предпочтение.

какой вариант коробки передач лучше выбрать

Таким образом, современные автомобили всё чаще оснащаются автоматическими коробками переключения передач и их вариациями — вариаторной и роботизированной. Каждая из них имеет достоинства и недостатки. Общим преимуществом для них являются простота в управлении и обеспечение плавного хода авто. Подбор КП следует осуществлять в соответствии со стилем вождения, собственными предпочтениями и предназначением автомобиля.

Источник: https://auto.rambler.ru/navigator/40391384-chem-otlichaetsya-variator-ot-avtomata-i-robota-kakie-kpp-luchshe-plyusy-i-minusy-opisanie-video/

Вариатор (вариаторная коробка передач): что это такое, принцип работы. Подробно + видео

У меня много статей про автоматические коробки передач (особенно сильно я люблю обычную АКПП). Однако второй по распространению я считаю вариатор или CVT, достаточно много автомобилей выпускается именно с такой трансмиссией.

Когда вы выбираете новую машину (или даже Б/У) перед вами обязательно встанет такой выбор что брать — вариаторную трансмиссию, гидротрансформаторную или роботизированную? Если обычный «автомат» изучен «вдоль и поперек» (если возникают проблемы, то они все известны), с роботом тоже все понятно (пока не стоит в его сторону смотреть).

То вот третий тип вроде и надежный, но мало кто знает, что это такое, какой принцип его работы, основные плюсы и минусы. То есть это такая «темная лошадка». Сегодня я постараюсь простым языком раскрыть тему, рассказать чего стоит бояться, а чего нет

Проблемы этой автоматической трансмиссии очень схожи с обычной «гидротрасформаторной» не смотря на различность конструкций (мы уже их сравнивали в этой статье). В конце я постараюсь вам рассказать в видео версии как продлить ей срок службы, чтобы она ходила долго и без проблем. Однако для начала определение

Определение

Вариатор — вариаторная коробка передач – CVT (Continuously Variable Transmission – бесступенчатая трансмиссия) – тип автоматической коробки передач, которая плавно передает крутящий момент от двигателя колесам (или другим движителям, например судовым винтам), не имеет передач, но может автоматически менять передаточное соотношение по заданной программе либо в ручном режиме.

Нужно отметить что эта коробка в отличие от своих собратьев АКПП и РОБОТА не имеет переменных передач, то есть нет привычных толчков при смене передаточных чисел, набор скорости здесь четкий и ровный, КПД (если верить характеристикам, не существенно но больше), благодаря своему строению

Принцип работы

Как вы поняли сверху — здесь нет передач, а изменение передаточного числа (повышение или понижение) идет плавно, на «заданные значения». Конечно, здесь есть программная составляющая, которая позволяет создавать «ступени», но они сделаны программно, для ручного управления, например по грязи или снегу (когда нужна максимальная тяга и не важна скорость). А сама коробка бесступенчатая – что позволяет передавать усилия от силового агрегата колесам более точно.

На данный момент существует два основных строения вариатора:

  • Это клиномерные. Они применяются на 95% машин оснащенных такой трансмиссией
  • Тороидные. Из-за более сложного строения и настроек, сейчас практически не применяются

Так как клиномерный это сейчас самый распространенный тип (он устанавливается на большое количество NISSAN, AUDI, INFINITY и т.д.) начнем именно с него

Итак, здесь передаточное число передается от одного шкива (ведущего — он связан с силовым агрегатом), другому (ведомому – связан с приводами и далее с колесами) по средствам специального ремня.

Изменение числа происходит за счет изменения диаметра шкивов. Они не «литые», а сделаны разборными, а именно из двух половин конической формы (посаженных на вал), которые могут расходиться и сходиться. Как становится понятно — диаметр в точке соприкосновения шкива с ремнем постоянно изменяется в зависимости от нагрузки и скорости.

Простыми словами, происходит все так: – когда автомобиль «трогается», ему нужно максимальное усилие, чтобы сдвинуться с места. Чтобы нагрузка на мотор была минимальна — ведущий вал должен быть самого малого диаметра (конусы разводятся в точке соприкосновения).

Ведомый в своем случае должен быть максимального размера (его конусы наоборот сводятся).

Таким образом – ведущий должен сделать несколько оборотов, чтобы сдвинуть ведомый всего на один (число максимальное) — это очень сильно снижает усилие на силовой агрегат, и работать ему легче.

После того как скорость вырастает, передаточное число должно изменяется в меньшую сторону – это нужно для того чтобы снизить тяговое усилие, но увеличить  обороты на ведомом валу. Происходит все наоборот – конусы ведущего шкива начинают сходиться (диаметр растет), а ведомого – расходиться (убавляется).

При максимальном размере ведущего вала и минимальном ведомого, первый сделает один оборот, а вот второй должен сделать несколько (поэтому его скорость вращения максимальная), но при таком раскладе и нагрузка на мотор значительно больше.

Как вы поняли за счет изменения диаметров двух валов и ременной передачи между ними – достигается нужное передаточное число

Сейчас небольшая анимация, смотрим

Тороидный тип вариатора имеет совершенно другой принцип работы. Здесь усилие передается при помощи специальных роликов которые зажаты между валами, они имеют тороидную форму (отсюда и название) и расположены на одной оси

Чтобы в такой конструкции изменить передаточное число нужно изменить положение роликов. Для максимальной тяги нужно повернуть роликовые зажимы в сторону ведомого вала, в таком положении диаметр контакта ролика и вала будет минимальный, а у ведомого – максимальный.

При наборе скорости нужно уменьшение числа и увеличение вращения, ролики отводятся в другую сторону (ведущего вала), при этом диаметры меняются противоположно.

Думаю это понятно, больше не будет заострять на этом внимание.

Устройство вариатора

Смысл имеет рассказать о работе клиномерной вариаторной коробки передач (потому что собрат сейчас практически не продается).

Коробка устанавливается на двигатель (либо продольно, либо поперечно). Для того чтобы плавно соединить ее с мотором и в нужные моменты отключать (нейтральный режим), предусмотрена система сцепления.

Сейчас многие производители ушли на гидротрансформатор, схожий устанавливается на классическую АКПП. Однако другие производители могут использовать другие типы – центробежные, электромагнитные или многодисковые (мокрые варианты). Использования гидротрасформатора обусловлено высокой производительностью и высокими эксплуатационными характеристиками, в том числе и долговечностью.

Теперь про само устройство вариатора. Описать его достаточно сложно, все же это не простая конструкция, но я постараюсь:

  • Валы с изменяемыми конусами. Про это еще раз я рассказывать не буду (принцип рассказал наверху). Хочется отметить, что из-за больших нагрузок поверхности конусов вариатора делаются из высокопрочных сталей
  • Ремень или цепь. Предназначены соединить два вала. Ремнем можно назвать с натяжкой, все потому что он состоит из специальных металлических лент соединенных между собой специальными фасонными частями имеющими вид бабочки и придающих специальную похожую на клин форму. Работает он боковыми частями, которыми благодаря силам трения он контактирует с клиньями шкивов. Тем самым передается момент от одного вала на другой. Стоит отметить, что другие производители, например AUDI используют цепной механизм, она имеет большое количество мелких звеньев и обеспечивает малые радиусы изгиба. Работает она уже не боковой поверхностью, а торцевой. И цепь, и ремень рассчитаны на высокие нагрузки, но они не переносят высоких перегревов (могут деформироваться)
  • Масло. Да не удивляйтесь, смазка внутри также является важной составляющей и к ней предъявляют высокие требования, обычно здесь идет ATF жидкость, которая заливается в автомат. Нужна она не только для смазки, но и для нагнетания давления в насосе чтобы раздвигать или сдвигать конусы
  • Масляный насос. Как раз и нагнетает давление в системе
  • Гидроблок. Он руководит подачей масла в нужные каналы, то есть либо в один конус (вал), либо в другой. Кстати пробуксовки и прочие пинки, и толчки могут быть связаны именно с ним.
  • Фильтра. Их может быть много, как в самом гидроблоке, так и за его пределами. Они улавливают грязь и мелкие металлические частицы с ремня и конусов, не давая им забивать мелкие каналы
  • Радиатор. На вариаторной коробке передач он ОБЯЗАТЕЛЕН! Запомните, эта трансмиссия очень быстро перегревается при пробуксовках и высоких нагрузках, поэтому чтобы охладить масло, нужен внешний радиаторный блок. Некоторые на паркетниках которые любят лазить в грязи и буксовать (например Mitsubishi Outlander) ставят дополнительные радиаторы, чтобы убрать излишний нагрев
  • НУ и последнее это блок управления вариатором. Это электронное устройство, которое работает в паре с ЭБУ, получая от него нужные команды. Оно дает приказания электроники и валам принять ту или иную конфигурацию, которая отвечает данной скорости и нагрузке
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое вариатор CVT вариаторная коробка передач

Это устройство в двух словах, для того чтобы понять общий принцип работы. Стоит отметить, что изначально у вариатора не было реверсного вращения, то есть движения назад. Поэтому в конструкцию внедрили планетарную передачу, которая позволяет это сделать. Однако это намного усложнило конструкцию.

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.

ПОЭТОМУ замена масла, фильтра и при необходимости чистка гидроблока ПРОСТО НЕОБХОДИМЫ для нормальной работы вариаторной трансмиссии

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

Плюсы и минусы

Сделал небольшую табличку, которая может вам пригодится, в ней мы разберем основные плюсы и минусы

ПЛЮСЫ МИНУСЫ
Плавный и динамичный разгон лучше чем у оппонентов (АКПП и РКПП) Сложный и дорогой ремонт, делают в основном официальные сервисы
Меньший расход топлива по сравнению с другими автоматическими трансмиссиями Нужна замена ремня или цепи, через определенный пробег
Нет толчков при переключении передач. Плавность хода на высоком уровне Сложная система управления, электроника
КПД выше чем у оппонентов, если сравнить с АКПП (примерно на 5%) Высокие требования к качеству масла и его уровню
Легкое управление, присущее всем автоматизированным коробкам Не рекомендуется ставить на очень мощные машины

Сейчас смотрите видео версию очень полезно

Источник: http://avto-blogger.ru/trans/variator-chto-eto-takoe-video.html

Вариатор или автомат?

Что такое вариатор (CVT).

Вариатор проще всего себе представить как бесступенчатую автоматическую коробку передач. Если сложно представить бесступенчатую – то, скажем, сто ступенчатую. Т.е. трансмиссию, у которой нет фиксированных передаточных коэффициентов, как у механической и автоматической коробок. Передача крутящего момента от двигателя к колесам может плавно меняться от минимального до максимального значения.

Конструкция вариатора.

Конструктивно самый простой вариатор можно представить так: два крутящихся конуса, направленных друг навстречу другу и соединенных ремнем. Ремень передает крутящий момент. Свободно передвигаясь вдоль конусов, он плавно меняет передаточное число (скорость и мощность) крутящего момента.

Современные вариаторы намного сложнее, но суть остается именно такой.

Ключевые особенности конструкции.

    Отсутствие жесткого соединения между двигателем и колесами (как это происходит в шестеренках «механики») определяет ключевые особенности этой трансмиссии:
  1. Мягкость нарастания и падения тяги.
  2. Сложность в передаче очень больших тяговых усилий.
  3. Нет момента расцепления при переключении, т.е. отсутствия тяги.

Особенности вариатора определяют некоторые интересные черты управления автомобилем с ним.

Разгонная динамика вариатора

Старт на вариаторе.

При нулевой скорости обороты двигателя на уровне «холостых», 700-900 об/мин. При нажатии на педаль акселератора автомобиль сначала «набирает обороты двигателя», почти не двигаясь с места. Набрав обороты, автомобиль начинает двигаться с постоянной тягой, без «дерганий» на переключение передачи.

Я бы назвал такой режим «выстрел из рогатки». Т.е. мы сначала натягиваем резинку (набираем обороты двигателя), а потом постоянно разгоняем авто с постоянным тяговым усилием.

Соревнование разгона: вариатор и «автомат».

Если мы поставим соревноваться две одинаковые машины — с вариатором и с классическим «автоматом» (с одним сцеплением), то после старта увидим следующую картину. Автомобиль с «автоматом» достаточно резко стартанет и начнет разгоняться, периодически «дергаясь» на переключения передач. Авто с вариатором проиграет старт, как будто водитель нажал акселератор позже. Зато после машина начнет ровно и стабильно разгоняться и в какой-то момент обгонит «автомат».

Почему обгонит?

Во-первых, «автомат», переключая передачи, разрывает сцепление и значит, тяга нестабильна. В этот момент двигатель не разгоняет машину. Если среднее время переключения около 0,25 с, то, умножив на 4 интервала (с 1-й по 5-ю передачу), получим 1 секунду отсутствия тяги. Для средней машины, разгоняющейся до 100 км за 10-12 секунд, это почти 10% времени.

Во-вторых, при разгоне вариатор стабильно «держит» обороты двигателя в зоне максимально крутящего момента. Разгон машины осуществляется за счет изменения передаточного числа трансмиссии.

Классические инжекторные бензиновые двигатели очень «вялые» на оборотах менее 3,5 т. об/мин. Их мощность просыпается в зоне 4,5-6,5 тысяч оборотов.

Автомат же, хотя и пытается держать обороты в высоких зонах при активном разгоне, но стрелка тахометра все равно плавает в большом диапазоне частот, захватывая не всегда самые тяговитые области.

На каких оборотах будет разгонять автомобиль вариатор?

Поскольку вариатор сам (вернее, его программа) определяет, когда прекратить повышение оборотов и начать «отдавать тягу» на колеса, то это один из самых главных вопросов управления автомобилем этого типа. «Старые» вариаторы всегда повышали обороты до максимума, заставляя «рычать» двигатель, даже если водителю нужно было лишь небольшое ускорение. Этот безусловный недостаток был исправлен в вариаторах нового поколения 2007-2010 гг.

При плавном нажатии на акселератор трансмиссия лишь чуть-чуть приподнимает обороты, разгоняя автомобиль слабо, на низких оборотах движка. При достаточно резком нажатии обороты сразу становятся в зону самого оптимального момента (на моей машине это 4,5 т. оборотов) и тянут, пока не ослабишь давление на педаль ускорения. При «педали в пол» коробка ставит сразу граничную «красную зону», т.е. максимальный крутящий момент, и держит его, пока не оторвешь педаль.

Таким образом, водитель управляет частотой оборотов двигателя при разгоне скоростью нажатия педали акселератора. Это очень логично и понятно. Чем быстрее вы хотите разогнаться, тем быстрее вы нажимаете педаль скорости.

Эмуляция ручной коробки на вариаторе

Ручной режим «переключения передач».

На коробках вариаторного типа, как и на АКПП, часто ставят «ручной режим», т.е. возможность движением ручки переключать передачи на повышенную или пониженную. Если в «автоматах» это прямая команда переключить передачу, то в вариаторе это совсем другой процесс. Фиксированных передач у него нет.

Режим ручного переключения передач делает эмуляцию ручного управления. Панель приборов покажет вам номер передачи, обороты двигателя изменятся. Но современный вариатор не даст вам загнать тахометр в «красную зону». Он все равно «переключит за вас передачу» при приближении стрелки к опасному делению. То же и при сбросе оборотов. Он не даст двигателю заглохнуть на слишком низких оборотах.

Разгон в ручном режиме получается хуже, чем в автоматическом.

При разгоне на вариаторе в автоматическом режиме (селектор в «D») обороты двигателя постоянные и находятся в максимальном крутящем моменте. При разгоне в ручном режиме стрелка тахометра плавает от минимума до максимума, как на АКПП, захватывая неоптимальные зоны тяги движка и не обеспечивая ровную хорошую постоянную тягу.

Лично мне так и не удалось добиться лучшего разгона в ручном режиме по сравнению с автоматическим.

Эксперименты на трассе и на автодроме с вариатором в режиме автомата и режиме ручного переключения приводят меня к мысли, что ручной режим сделан только в маркетинговых целях и для удобства некоторых водителей, которые привыкли к такому управлению.

Если вы выбрали вариатор – водите его в режиме «автомата», в положении «D».

Особенности движения автомобиля с такой трансмиссией

Резкий разгон невозможен.

Когда на ручной коробке мы достаточно резко бросаем сцепление при достаточной тяге, автомобиль может прокрутить ведущие колеса, прежде чем сдвинется с места. Иногда это используют специально, но часто это получается само собой из-за недостатка опыта. Например, это типичная ошибка на скользкой дороге при старте со светофора на переднеприводном авто.

Вариатор не даст резкого нарастания мощности. Значит, такая пробуксовка практически невозможна. Для многих водителей это означает более плавный и грамотный старт на скользком покрытии. Т.е. конструкция автомобиля с вариатором прощает такие ошибки водителя.

Задержка ускорения автомобиля при нажатии на «газ».

Поскольку в первый момент нажатия на педаль акселератора вариатор не дает тяги на колеса, а сначала набирает обороты, то возникает эффект задержки реакции авто на педаль газа. Например, водители на полноприводных авто на вариаторе часто подолгу не могут освоить занос.

Инструктор объясняет, что надо кратковременно нажать газ сразу же после поворота руля. Для вариатора это не проходит. Газ надо нажимать в момент поворота руля. Это не сложно и сразу осваивается всеми водителями после разъяснения.

Но сам факт того, что эффективному управлению авто с вариатором надо учиться, неоспорим.

Еще один пример. При обгоне обычно водитель «дает газ» при выходе на встречную полосу. Для авто с вариатором обгон будет эффективнее, если «дать газ» за 0,25-0,5 секунды до начала маневра.

Удобство вождения на скользкой дороге.

Скользкая дорога не терпит резких управляющих действий водителя. Если вы, конечно, не каскадер. Вариаторная коробка сглаживает резкие нажатия и отпускания педали газа. Значит, конструкция дополнительно контролирует водителя, прощает некоторые ошибки.

Постоянное присутствие тяги тоже увеличивает безопасность. Есть много примеров, когда отсутствие тяги может вызвать занос и вращение авто на скользкой дороге. Переключение передачи невовремя — из-за ошибки водителя или самопроизвольно — на классическом «автомате» могут спровоцировать эти ситуации. На вариаторе такой проблемы нет.

Экономия топлива при ровном движении.

Особенность вариатора – постоянно подбирать оптимальное передаточное число. Это приводит к тому, что, например, при постоянной ровной езде в потоке обороты двигателя держатся всегда в зоне 1,5 т. оборотов. На моей машине — вплоть до скорости 100 км/ч. А чем меньше крутится двигатель, тем меньше тратится топливо.

Мои эксперименты показывают, что при ровной экономичной езде на вариаторе расход топлива равен 6 литрам на 100 км на 2 литровом двигателе (150 лошадей).

Особенно хорошо экономия топлива проявляется в сочетании с круиз-контролем. Ведь автоматический контроль скорости очень плавно «газует», а соответственно, вариатор держит при этом минимум оборотов.

Резюме: плюсы и минусы вариатора

Итак, подведем итоги всего вышесказанного.

Минусы вариатора.

  1. Невозможность резко стартануть с места, с прокручиванием колес.
  2. Не работает со слишком мощными двигателями. Современные вариаторы ставят на авто с двигателем до 200 лошадей.
  3. Для сложного вождения надо менять свои навыки. В те моменты, когда нужно точно «давать газ» (стабилизация при маневре, вызов заноса на полном и заднеприводном авто, скоростной выход из поворота и т.д.), надо давать чуть упреждающее нажатие на педаль акселератора.
  4. Невозможность хорошей спортивной езды. Спортивные приемы плохо работают.

Плюсы вариатора.

  1. Хорошие показатели разгона для среднемощных автомобилей.
  2. Пониженный расход топлива по сравнению с автоматом. Особенно хорошо проявляется экономия топлива в сочетании с круиз контролем при движении по трассе.
  3. Дополнительная безопасность в экстремальных ситуациях. Плавное нарастание и падение тяги не дает дестабилизировать авто. Постоянное сцепление избавляет, например, от таких моментов, как нестабильное поведения автомобиля в управляемом заносе при автоматической смене передачи.
  4. Ну и, естественно, все плюсы «автомата»: не надо переключать передачи, нажимать сцепление и т.д. Т.е. легкость управления автомобилем.

Вариатор. Кому рекомендован, а кому нет

Если вы любите погонять, резко стартовать, предпочитаете спортивный стиль езды, то вариатор явно не для вас. В этом случае я рекомендую или классическую механику или автоматы с двойным сцеплением (DSG). Ну, если для вас автомобиль — это аппарат только с двигателем больше 200 лошадей.

Если же вы ездите в городе и по трассе без нарушения ПДД, заботитесь о плавности хода автомобиля и экономии топлива, при этом любите комфорт в управлении – то вариатор хороший выбор.

Но какое бы ни было оснащение автомобиля, красота и безопасность вождения зависит в первую очередь от профессионализма водителя!

Безопасности вам на дорогах.

Директор клуба

безопасного управления автомобилем

«Экстрим Драйв» www.ExtrimDrive.ru

Романчиков Сергей

Источник: https://www.extrimdrive.ru/Variator-ili-avtomat.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
АвтоРем