АВТО БЛОГ YAMAHA-VOLGA.RU

Устройство вариатора автомобиля: Вариатор: устройство, виды, принцип работы вариаторной коробки передач

3 марта, 1970 by admin

Вариатор: устройство, виды, принцип работы вариаторной коробки передач

Вариатор или вариаторная КПП представляет собой бесступенчатую трансмиссию, позволяющую автоматически регулировать передаточное число для преобразования крутящего момента, передаваемого от двигателя на колеса автомобиля.

Как правило, вариаторные КПП устанавливаются на легковых авто, квадроциклах, мотороллерах и снегоходах. Если мы говорим об автомобилях, то в большинстве случаев они  могут оснащаться клиноременным или тороидным (были попытки, но на сегодняшний день все они, похоже, прекращены) вариатором.

Наиболее популярным стал клиноременный вариатор, который впервые был установлен в автомобилях марки DAF в начале 60-х годов 20 столетия.

Да, вариаторы были изобретены очень давно, еще в 19 веке, но их не использовали из-за того, что наиболее простую конструкцию имеет клиноременный вариатор, но у него проблема всегда были, и остается до сих пор, но об этом чуть позже.

Устройство вариатора

Конструкция вариаторной коробки передач достаточно проста и состоит из следующих деталей и механизмов:

• раздвижные шкивы – щеки, клиновидной формы, которые расположены на валу;
• механизм для обеспечения вращения колес и установки рычага акселератора в нейтральном положении;
• механизм для переключения заднего хода;
• система управления

Вообще, видов вариаторов придумано достаточно много, порядка десяти, но реальную путевку в жизнь, по всей видимости, получит только клиноременный вариатор и его модификации такая, как, например, клиноцепной вариатор.

Схема: Audi AG

Клиноременный вариатор

Для начала рассмотрим устройство клиноременного вариатора, как одной из самых перспективных КПП в будущем. Такой тип вариатора представляет собой соединенные ремнем шкивы и, собственно, все.

Простота конструкции, ее дешевизна и весьма неплохая надежность — все это плюсы клиноременного вариатора, добавьте сюда максимальную эффективность работы двигателя, да еще и обеспечивает экономию топлива по сравнению с механической КПП и АКПП при одинаковой динамике езды.

Полагаю, теперь понятно, почему вариаторам прочат отличное будущее. Но не все так безоблачно. Есть в вариаторе проблемы, которые решаются до сих пор…

Надежность ремня

Ремень испытывает большие нагрузки, поэтому он должен быть очень прочным. До недавнего времени ремень для вариаторов изготавливался так же, как и все остальные ремни, используемые в двигателе для привода различных систем, он был матерчато-резиновым.

Естественно, что он не мог долго воспринимать серьезные нагрузки. Ремень растягивался, рвался довольно быстро, поэтому вариаторы ставили только на маломощные двигатели.

Но потом придумали стальной клиновидный ремень и ремень в виде цепи, что позволило использовать вариаторы на довольно мощных автомобилях, например, Nissan выпускает с вариаторами автомобили с мощностью двигателя 262 л.с., что для большинства автолюбителей, учитывая наши налоги на автомобиль, запредельная мечта.

Устройство стального ремня для вариатора

Вариаторная цепь

Высокий температурный режим работы

Зацепление ремня и шкивов в вариативной коробке происходит за счет сил трения, а это, как все мы знаем, приводит к повышению температуры.

До сравнительно недавнего времени не было технологий, чтобы сделать шкивы и стальной ремень достаточно прочными, чтобы они не разрушались в местах контакта.

В добавок к этому было изобретено специальное масло, которое не снижает трение, а наоборот, увеличивает его. Это необходимо для того, чтобы ремень не проскальзывал, а цеплялся за шкивы.

Помимо этого высокая температура оказывает негативное воздействие на электронный блок управления и частенько, к сожалению, выводит его из строя.

Очень много грязи

Ввиду того, что в вариаторе постоянно трутся с большим усилием ремень и шкивы, то очень быстро накапливаются частички металла, которые сильно загрязняют масло.

Грязное масло, как вы понимаете, начинает разрушать, по сути, всю коробку. Эта проблема решается установкой фильтров, очищающих масло.

Пока вариаторы все же уступают в надежности механике и автоматам, но, тем не менее, компании не прекращают попыток усовершенствовать их, поскольку уж очень заманчивы их плюсы.

Вариаторы, которые сейчас устанавливаются на Nissan при умеренной езде и своевременном техническом обслуживании способны проходить 200.000 км, что не так уж и мало, если разобраться.

Итак, вернемся к работе вариатора клиноременного типа…

Шкивы образуется дисками конической формы, способными совершать движения на сближение/расхождение, с целью изменения диаметра шкива. Диски приводятся в движение вдоль вала гидроцилиндром.

Для соединения шкивов применяется клиновидный ремень, состоящий из тонких полос, изготовленных из металла и связанных между собой специальными пластинками. Вращающий момент достигается благодаря трению, которое возникает между поверхностями шкива и ремня.

На колеса в современных вариаторах вращение передается с помощью гидротрансформатора и  дифференциала.

Включение задней передачи на вариаторе выполняется при помощи планетарки заднего хода. Блок управления предназначен для реализации основных функций вариаторной КПП – управления сцеплением, осуществления контроля над работой редуктора, изменения положения шкивов с учетом рабочих режимов двигателя.

Как уже ранее упоминалось, различают два вида приводных вариаторов – клиноременный и клиноцепной.

Клиноцепной вариатор оснащается цепью, состоящей из металлических звеньев (или пластин), соединенных осями клиновидной формы. Подобная конструкция цепи является более гибкой и эффективной для преобразования и передачи вращательного момента на колеса.

Если в клиноременном вариаторе, вращение колес обеспечивается за счет толкательного усилия, то в клиноцепном вариаторе – благодаря тянущему усилию.

Клиноцепные вариаторы использует на своих автомобилях Audi и Subaru.

Тороидный вариатор

Такой тип вариатора состоит из двух валов (дисков, похожих на бублик) клиновидного типа, один из них является главным, другой – ведомым. Между валами расположены ролики, совершающие передвижения в вертикальном направлении, а также вращения в горизонтальном направлении вокруг собственной оси.

Передаточное число в вариаторе данного вида изменяется за счет выбранного положения роликов, а также их радиусов. Иными словами, когда ролик соединяется с маленьким радиусом главного вала и большим радиусом второстепенного вала – происходит переключение на низкую передачу.

Выбор высокой передачи осуществляется в обратном порядке. Переход на прямую передачу происходит в том случае, когда ролик соприкасается с валами в одном радиусе.

Сложная конструкция и отсутствие технологий и материалов, способных выдержать нагрузки в таком устройстве пока заставили производителей отказаться от этого вида вариаторов, но такие автомобили существовали в реальности и выпускались массово, например Nissan Cedric.

Принцип работы вариатора

Принцип работы вариатора понять очень просто, если вы хотя бы раз катались на горном или спортивном велосипеде, имеющем по несколько звездочек у педалей и на заднем (приводном) колесе.

Вы наверняка знаете, что если у педалей перекинуть цепь на самую маленькую звездочку, а на колесе выбрать самую большую, то педали крутятся очень легко, можно взобраться в почти любую гору, но при этом невозможно сильно разогнаться.

Для разгона необходимо сделать все наоборот:  у педалей цепь перекинуть на самую большую звездочку, а на колесе – на самую маленькую.

Это будут два крайних режима работы передачи, а все остальные комбинации промежуточные.

Теперь представьте, что звездочки слились в конус, а цепь превратилась в ремень, перекинутый через эти конусы. Вот и получился вариатор, а принцип работы остался неизменным.

Изменение диаметров конусов (шкивов) на ведущем и ведомом валах позволяют изменять скорость автомобиля.

В процессе езды вариатор только поддерживает наиболее подходящие обороты автомобильного двигателя для обеспечения выбранной скорости движения и динамических показателей автомобиля, что и позволяет экономить топливо.

Для наглядности пара видео с Youtube:

Покупать автомобиль с вариатором или не покупать?

Для начала запишитесь на тест-драйв и прокатитесь на каком-нибудь автомобиле с вариатором. Если вам понравится то, как этот автомобиль набирает скорость, как он управляется, то задуматься о машине с вариатором стоит.

Зная, что у вариаторов до сих пор есть проблемы с долговечностью, то приходит в голову мысль о том, что если машина новая или прошла совсем немного, то брать ее стоит. Если же пробег у автомобиля более 50000 км, то уже стоит задуматься.

Стоит так же учесть и условия эксплуатации автомобиля. Если вы ездите по хорошим дорогам, не перегружаете автомобиль, не используете его в качестве такси, то взять вариатор и насладиться его преимуществами можно.

Если же вашему автомобилю суждено испытывать различного рода перегрузки, то лучше присмотреться к автоматической или механической коробке передач.

Вариаторная коробка передач, ее подробное устройство и принцип действия

Когда речь идет о современных коробках передач, чаще всего встречается вариаторный тип. Вариатором называют КПП, в котором нет ступеней, что позволяет значительно повысить мощность двигателя. Срок эксплуатации двигателя в этом случае увеличивается, а расход топлива уменьшается.

Принцип работы вариаторной коробки передач

Инженеры разработали множество типов вариаторных кпп, но автомобильные компании используют тороидный и клиноременной виды.

В основе двух типов лежит принцип бесступенчатой трансмисии и отсутствие рывков пи передаточном числе от коленвала. Именно при такой организации функционала повышается КПД и разгон двигателя проходит плавно.

Устройство клиноременного вариатора и его компоненты

1. Два шкива, один из которых ведущий, другой выполняет роль ведомого.
   
   Шкив представляет собой конический диск. Оба они соединены ремнем клиновидного типа. Скорость автомобиля и обороты в определенный момент движения определяются при помощи положения шкивов.
2. Клиновидный ремень, который представляет собой металлический гибкий ремень с насаженными на него пластинами трапециевидного типа. Иногда наблюдаются изменения конструкции. Так, компания Audi заменяет ленту металлической цепью.
3. Комплекс сервоприводов. Их основная задача – сдвигать и раздвигать шкивы.
4. Система, контролирующая разъединение и соединения коленвала и ведущего шкива. Изменения в устройстве возможны. Все зависит от компании-разработчика. Наиболее распространёнными вариантами являются такие, как электромагнитное, автоматическое центробежное, «мокрое» многодисковое и сцепление гидротрансформаторное.
5. Автоматика, которая управляет работой вариаторной коробки передач. Она определяет, какой диаметр должны иметь ведущий и ведомый шкивы в данное время и обеспечивает его, передавая необходимый сигнал на сервоприводную систему. В функции автоматики также входит контроль за работой системы соединения и разъединения коленвала и ведущего шкива.

Тороидная КПП вариатор

Ввиду сложности конструкции системы такой тип вариатора встречается крайне редко. Он представляет собой полусферу, состоящая из двух дисков с роликом. Ролик зажимается между ними, а изменение передаточного числа прямо пропорционально зависит от смены положения ролика.
Когда ролик двигается налево, левый диск двигается медленнее. Потому правая часть ролика цепляется за край правого диска, заставляя его вращаться быстрее. Дальнейшая передача крутящего момента обеспечивается сложной системой шестерёнок и роликов.

Теперь, когда стал понятен принцип работы вариатора, следует пояснить, какие основные особенности в работе имеет этот механизм.

Вариатор клиноременного типа и механизм его работы

Автоматика подает сигналы сервоприводам при увеличении скорости и приводит в движение конусы ведомого шкива. Как результат происходит смена передаточного числа в кпп вариатор клиноременного типа.

Минусы коробки передач типа вариатор

1. Сравнительная сложность конструкционной системы и её относительно недолговечный период эксплуатации, что влечет за собой высокую себестоимость деталей (не нужно забывать при этом о трансмиссионном масле, необходимый объём которого составляет 5-6 литров) и обслуживание. При этом наиболее часто в первую очередь замене подлежит ремень, потому что на него приходятся постоянные нагрузки.
2. Автомобиль испытывает сложности буксировки, если возникает какая-то поломка. В этом случае поможет только эвакуатор. Проблемы при буксировке автомобиля в случае его поломки и необходимость его перемещения исключительно на эвакуаторе.
3. Невозможность резкого перехода при движении на предыдущую передачу и конструктивное ограничение по передаче крутящего момента.

Преимущества коробки вариатор

1. Двигатель работает с низким уровнем шума, обеспечиваемая тем, что во время движения вариатор не выводит обороты двигателя на максимальные. Однако, это зачастую пугает водителей, ранее эксплуатировавших автомобили, оснащённые классическими коробками переключения передач.
2. Плавный ход. Ни один тип коробок переключения передач, даже такие как роботизированная коробка передач и коробка передач dsg не способны дать такой эффект, так как в кпп вариатор ступени отсутствуют физически. Отметим, что ряд моделей с коробкой cvt имеют заявленную функцию ручного переключения передач, но это всего лишь автоматически зафиксированные положения ведомого и ведущего шкивов.

Также к преимуществам коробки вариатор зачастую причисляют низкий расход топлива и более быстрый разгон автомобиля. Теоретически это совершенно правильно, ведь применение вариатора даёт больший КПД двигателя, но практика показывает, что это всего лишь миф и авто с классическими типами кпп разгоняются с той же скоростью и потребляют немногим больше топлива.

Если подытожить всё вышесказанное, то можно сказать, что на сегодняшний день коробки переключения передач вариаторного типа несомненно являются одной из самых технологичных разработок и гарантируют плавность хода и комфорт во время движения. Однако это компенсируется недолговечностью конструкции и высокой стоимостью её обслуживания. Поэтому, если Вы не готовы выкладывать круглую сумму за ремонт авто, но при этом предпочитаете агрессивный и спортивный стиль вождения, обратите своё внимание на роботизированные кпп либо на автомобили, оснащённые автоматическими коробками передач с функцией типтроник.

Коробка вариатор (CVT) — что это такое, устройство, принцип работы, плюсы и минусы

В последние годы все больше автомобилей комплектуется вариаторными КПП. Эти агрегаты являются более дешевой альтернативой традиционных коробок передач гидромеханического типа (автоматических).

Что такое вариатор

Может показаться удивительным, но история появления вариаторов насчитывает уже порядка 150 лет. Они были популярны в механизмах приводов швейных машин и использовались в промышленном оборудовании еще в ХIX веке. В дальнейшем вариаторы стали устанавливаться на мототехнику, а вот, что касается автомобильного транспорта, то здесь вариаторные коробки передач долгое время не приживались ввиду их невысокого ресурса, а также сложности управления при передаче значительного крутящего момента. Во второй половине ХХ века внедрением вариатора определенное время занимались специалисты компаний DAF и Volvo, однако решить проблему малого ресурса долгое время не удавалось. И только лишь после того, как усовершенствованием данного типа КПП вплотную занялись инженеры нескольких японских автопроизводителей, вариатор стал набирать популярность и массово устанавливаться на серийных автомобилях.

С технической точки зрения вариаторная коробка передач представляет собой трансмиссию бесступенчатого типа. Другое ее название – CVT (от англ. Continuously Variable Transmission). Благодаря особой конструкции и использованию внешнего управления переключение передач в вариаторе осуществляется плавно, с бесступенчатым изменением передаточного числа. Выбор оптимального передаточного соотношения происходит автоматически, посредством сопоставления внешней нагрузки с оборотами силового агрегата. Принцип функционирования вариатора позволяет задействовать мощность мотора машины с максимальной эффективностью.

Основные виды вариаторов и принцип их работы

Сегодня каждый автопроизводитель располагает собственными наработками в области инженерии трансмиссий, в том числе, вариаторов. Тем не менее, все существующие на сегодняшний день коробки передач CVT принято разделять на два типа: клиноременный и тороидальный.

Клиноременный вариатор состоит из двух шкивов и ремня с трапецеидальным сечением. Каждый из шкивов представляет собой два конических диска, благодаря которым появляется возможность менять диаметр и передаточное число исходя из скорости вращения мотора. Ряд производителей нередко вместо традиционного ремня применяют цепь, а некоторые компании изготавливают ремень из особых металлических пластин. Впрочем, на принцип работы вариатора с точки зрения способа передачи тяги эти особенности влияния не оказывают.

За работу дисков каждого шкива отвечает электронная система, состоящая из датчиков с сервоприводами и центрального блока управления. Общий принцип работы системы следующий. Обладая клиновидной формой, ремень вступает в контакт с каждым из шкивов только лишь боковыми поверхностями. Изнашиваясь со временем, ремень словно «впивается» в шкив, сохраняя тем самым необходимый уровень сцепления. Вращение коленчатого вала передается ведущему шкиву. Его конструкция такова, что в случае увеличения оборотов двигателя «щеки» дисков постепенно сжимаются, тем самым выталкивая ремень от центра к ободу. Одновременно с этим, «щеки» дисков ведомого шкива разжимаются, что утапливает ремень к центру. Таким образом, происходит изменение радиусов вращения, а, значит, и передаточных отношений в бесступенчатом режиме. По сути, при такой схеме можно получить сколь угодно много передаточных чисел, а не только какие-то фиксированные значения. С ростом оборотов мотора происходит постепенное сжимание ведущего шкива с одновременным разжиманием ведомого, что гарантирует сохранение натяжения ремня. Если водитель сбрасывает обороты мотора, отпуская педаль «газа», внутри вариатора происходит противоположный процесс.

Несколько иной принцип работы у коробки-вариатора тороидального типа. Она располагает парой колес со сферической рабочей поверхностью. Между этими колесами зажимается ролик. Как и шкивы ременного вариатора, колеса тороидального CVT разделяют на ведущее и ведомое. Передаточное число меняется в данном случае посредством силы трения, которая возникает между поверхностями колес и ролика.

Когда ролик меняет свое положение относительно поперечной плоскости, происходит изменение передаточного числа в ту или иную сторону. При горизонтальном положении ролика ведомое колесо будет вращаться со скоростью, равной скорости вращения ведущего колеса. Но стоит ролику повернуться, происходит немедленное изменение скорости вращения ведомого колеса относительно ведущего. Поскольку в пятне контакта ролика и поверхности колеса возникает довольно серьезное усилие, разработчики вариатора предусмотрели использование специальных устройств, способствующих преодолению притяжения ролика к поверхности колеса. К примеру, тороидальная система Extroid, применяемая на многих моделях автомобилей Nissan, оснащается специальным устройством, работающим под управлением электроники. Благодаря такому устройству прецизионный гидромеханизм меняет расположение узла с роликами на микроскопическую величину в вертикальной плоскости. Сдвиг, производимый относительно оси колес, провоцирует самостоятельный поворот ролика.

Плюсы и минусы коробки-вариатора

Ввиду нескольких очевидных преимуществ вариатора многие специалисты считают этот тип коробок передач более перспективным и удобным по сравнению с традиционными агрегатами гидромеханического типа. Однако окончательный ответ на вопрос, что лучше: вариатор или автомат, дать вряд ли получится. Это сравнение будет уместно только в случае сопоставления конкретных моделей трансмиссий определенных производителей. Тем не менее, какие-то общие моменты выделить можно.

Преимущества вариаторной коробки передач (CVT):

• автомобиль, оборудованный коробкой-вариатором гораздо плавнее в движении. Даже неопытный водитель будет чувствовать себя за рулем более уверенно, поскольку вариатор исключает рывки и дергания автомобиля. При разгоне машины, оборудованной данным типом трансмиссии, звук ее мотора напоминает ускорение электромобиля или работу электростеклоподъемников, а рост скорости сопровождается лишь небольшим повышением шума;
• благодаря конструктивныи особенностям вариатора оснащенный им автомобиль будет ощутимо резвее машины с аналогичным по мощности двигателем, но оборудованной традиционной коробкой-автоматом. Дело в том, что ступенчатый алгоритм переключения передач, даже в автоматическом режиме, потребует больше времени для смены передач;
• машина с вариатором не сможет скатиться под уклон и не заглохнет неожиданно на перекрестке. В любом случае автомобиль с вариатором начнет движение в соответствующем направлении;
• плавное увеличение скорости и постепенное торможение положительно сказываются на показателе топливной экономичности и экологичности силового агрегата;
• электронная система, управляющая работой вариатора, обеспечивает щадящий режим работы двигателя, что в свою очередь благоприятно значительно уменьшает интенсивность износа основных деталей мотора.

Однако, невзирая на неоспоримые преимущества, в ближайшее время вариаторные коробки передач вряд ли смогут полностью вытеснить гидромеханические «автоматы» ввиду наличия следующих недостатков:

• несмотря на надежность конструкции современных вариаторов, эти коробки по-прежнему не могут устанавливаться на машинах, оснащаемых моторами с максимальной мощностью более 200 лошадиных сил. Таким образом, большинству современных внедорожников и больших седанов данный вид трансмиссии «противопоказан». Это объясняется наличием у вариатора «слабых мест», каковыми являются ремень в клиноременном агрегате и ролик с колесами в тороидальных механизмах;
• трансмиссионная жидкость, заливаемая в коробку-вариатор, гораздо дороже аналогичного продукта, используемого для автоматических коробок передач. Кроме того, жидкость, предназначенную для определенной модели автомобиля, нельзя заменить аналогом;
• применение большого количества датчиков делает автомобиль чувствительным к внезапным перебоям в бортовой электронике. Исчезновение контакта или выход из строя какого-либо элемента нередко заканчиваются аварийной остановкой машины;
• неразвитость сети сервисного обслуживания коробок-вариаторов обусловила высокую стоимость их ремонта. Отсутствие квалифицированных кадров, а также дороговизна и редкость запчастей являются явным сдерживающим фактором.

Взвешивая все плюсы и минусы вариатора, стоит отметить, что данный тип трансмиссии является на сегодня самым передовым. Сравнительная простота конструкции, плавность хода автомобиля и лучшая динамика разгона при невысоком топливном расходе делают коробку передач CVT очень перспективным агрегатом. В то же время ряд конструктивных особенностей вкупе с ограниченным сроком службы отдельных узлов не позволяют вариатору стать безоговорочным лидером.

Как работает вариатор – видео:

❱ 🥇 Что такое вариатор

Содержание статьи

Вариатор — это бесступенчатая передача. Как и коробки передач DSG, вариаторы — это, проще говоря, автоматические коробки передач. Вы заводите автомобиль, удерживаете тормоз, вставляете его в «D», и вы можете вырваться и остановиться, не используя сцепление и не опасаясь остановки. Как и в случае с автомобилем, он меняет передаточное число, когда вы набираете скорость, чтобы двигатель работал на правильных оборотах.

Традиционные автоматические коробки передач имеют гидравлическое соединение между двигателем и шестернями. Крутящий момент (сила вращения двигателя) проходит через гидравлическое соединение, через шестерни к колесам. Как правило, эти коробки передач имеют от пяти до восьми фиксированных передач или передаточных чисел, которые распределяют мощность двигателя по диапазонам скоростей, на которых будет двигаться автомобиль. Это означает, что автомобиль может плавно съехать на первой передаче и не будет разрушаться на скоростях автомагистрали, используя более высокую скорость.

CVT отличается тем, что вместо фиксированных передач он способен бесконечно (или непрерывно) изменять передаточное число между двигателем и колесами. Теоретически это означает, то что, когда водитель не требует такой большой мощности от двигателя, вариатор может позволить двигателю снизить обороты ниже, чем на «верхней передаче». Это также означает, что, когда водителю требуется мощность, двигатель продолжает вращаться с максимальной скоростью, и ускорение происходит за счет изменения коэффициента вариации.

Как работает вариатор — принцип работы вариатора

Вариаторная коробка передач — это тип автоматической коробки передач, где вместо зубчатых колес, какие можно найти в традиционной автоматике, вариатор зависит от настройки ремня и шкива, которая обеспечивает неограниченное количество передаточных чисел. По сути, коробка передач никогда не переключает передачи. Бесступенчатые трансмиссии могут также использоваться в мотоциклах, скутерах и даже снегоходах!

Более детально в видео:

Устройство вариатора

Коробка вариатор или бесступенчатая коробка передач передачу. Вместо двух передач есть два шкива, соединенных ремнем. Двигатель вращает один шкив, а другой соединен с остальной передачей на колеса. Волшебство вариатора заключается в том, что размер шкивов может изменяться от маленьких до больших, а между ними бесконечные размеры.

Итак, изначально шкив двигателя будет маленьким, а другой — большим, как первая передача. Но когда автомобиль набирает скорость, шкив двигателя плавно уменьшается в размере, точно так же, как увеличивается и другой шкив. По сути, вы все время меняете передачу. Есть несколько различий в размерах шкивов, но фундаментальный принцип всегда один и тот же.

Для водителя это означает, что двигатель может перейти непосредственно к наилучшему диапазону оборотов для данной ситуации. Этот диапазон оборотов, как правило, либо обеспечивает наибольшую эффективность, большую мощность или максимальный крутящий момент. Оказавшись в своем “оптимальном ” диапазоне оборотов, двигатель просто держит свои обороты, и шестерни «меняются» при изменении относительных размеров двух шкивов. В результате получается более плавный, эффективный и быстрый привод, чем обычный автоматический. Однако есть и обратная сторона: потери энергии из-за трения выше при использовании вариатора — около 5-15%, тогда как при обычных передачах это не более 2-5%. Как всегда, развитие сокращает разрыв, и тот факт, что вариатор позволяет двигателю оставаться на своих оптимальных оборотах, больше компенсирует дополнительную потерю эффективности.

Как правильно пользоваться вариатором

Принцип управления вариатором такой же, как автоматической коробкой передачи. Обе коробки имеют по две педали (газ и тормоз ). При управлении автомобилем с вариатором, вы не услышите и не почувствуете переключение передач — оно просто повышает и понижает частоту вращения двигателя по мере необходимости, вызывая более высокие скорости вращения двигателя для лучшего ускорения и более низкие обороты для лучшей экономии топлива во время режима «круиз».

Многие автомобилисты первый раз сев за руль автомобиля с вариатором в глаза первым бросается то, что автомобиль звучит совсем по другому. Когда вы резко нажимаете на педаль газа, двигатель работает так же, как и на скользящей муфте или неисправной автоматической коробке передач. Это нормально — вариатор регулирует частоту вращения двигателя, чтобы обеспечить оптимальную мощность для ускорения. Некоторые вариаторы запрограммированы на поэтапное изменение соотношений, чтобы они больше походили на обычную автоматическую коробку передач. В управлении автомобилем в вариативной трансмиссией нет никаких отличий от управления автомобилем с автоматической коробкой передач.

Коробка вариатор плюсы и минусы

Автомобиль с вариатором, в конечном счете, будет более экономичным, чем обычный автомобиль, особенно для остановки / начала движения или когда вы постоянно меняете скорость. Старт автомобиля будет более гладким и более тихим. Однако, чем больше этих преимуществ вы получаете, тем больше автомобиль чувствует себя на моторной лодке, где вы получаете странное ощущение увеличения скорости при неизменных оборотах двигателя. Если вы можете жить с этим, и это не придаст вам никакого дискомфорта, то вариатор вполне вам подойдет. Более детально о плюсах и минусах вариаторов ниже.

Плюсы вариатора

Основным  преимуществом вариатора является эффективность, которую он может предложить. Транспортные средства, которые включают CVT, оценены среди самых эффективных транспортных средств и могут предложить значительную экономию топлива. Сегодня почти все гибриды используют вариатор для максимальной экономии топлива. Еще одно преимущество CVT замечено при движении по крутым склонам. Нормальные автоматические коробки передач могут иногда испытывать трудности при большой нагрузке, когда вариатор почти сразу может найти точное соотношение, необходимое для плавного обеспечения мощности без каких-либо переключений. Эти плавные переключения передач являются еще одним преимуществом для водителя, поскольку они могут предложить чрезвычайно плавные поездки, даже не чувствуя «сдвига» транспортного средства.

Минусы вариатора

Хотя вариатор может предложить непревзойденную экономию топлива, у него есть существенный минус. Основной  недостаток данных трансмиссий — это ценник, с которым они продаются. Типичная замена трансмиссии часто может стоить от 2 000 долларов в случае поломки. Из за особенностей устройства, блок CVT не будет работать так же долго, как обычная автоматическая коробка передач. В среднем срок службы этой трансмиссии составляет 150 – 200 тысяч километров. Еще более важно отметить тот факт, что, когда они выходят из строя, в 9 из 10 раз они должны быть заменены. Причиной этого является то, что детали очень дороги, их может быть трудно, если не невозможно найти, и, как правило, цена за замену деталей получается такая, что дешевле будет произвести полную замену. Другим недостатком вариатора является то, что они не могут выдержать мощность, которую может выдержать автоматическая или механическая коробка передач. По этой причине блок CVT не используется в машинах с большой производительностью.

Чтобы ответить на вопрос «вариатор или автомат» нужно понимать, для чего вы хотите автомобиль, и какой размер и тип двигателя вам нужен.

Если автомобиль часто используется в условиях интенсивного движения и является в первую очередь инструментом для передвижения, то с точки зрения удобства, меньшей уставаемости и общего комфорта лучше использовать автоматическую коробку передач. Также, лучше использовать автомат лучше, когда в машине установлен дизель.

Если автомобиль будет использоваться в основном для отдыха, имеет небольшой объем двигателя с высокой выходной мощностью или сам по себе небольшой и используется для получения удовольствия от вождения в условиях низкой интенсивности движения, то вариатор – лучший вариант.

Более детальную информацию о преимуществах той или иной трансмиссии вы можете получить, посмотрев видео:

Как правильно буксировать на вариаторе

Можно ли буксировать вариатор? В отношении буксировки транспортного средства с вариатором следует отметить несколько моментов. Для буксировки транспортного средства, оборудованного бесступенчатой ​​трансмиссией, под ведущими колесами буксируемого транспортного средства должна быть установлена ​​буксирная тележка.

Никогда не буксируйте автомобиль с передним приводом с вариатором и с передними колесами на земле или четырьмя колесами на земле. Если вам необходимо буксировать автомобиль, оборудованный вариатором, сзади, то спереди на земле, используйте буксирные тележки под передними колесами. Невыполнение этого требования может привести к серьезным, дорогостоящим повреждениям вашего автомобиля.

Никогда не буксируйте полноприводные модели CVT, такие как Murano, с любой парой колес на земле. Это может привести к серьезным дорогостоящим повреждениям.

Буксирная тележка

История появления вариатора

Хотя в последние годы вариатор стал гораздо более популярным, эта идея была известна на протяжении многих веков. Первый эскиз вариатора был сделан Леонардо Да Винчи в 1490 году и был впервые запатентован Diamler и Benz в 1886 году. В 1910 году мотоциклы Zenit построили мотоцикл V2, который реализовал конструкцию CVT, продукт вышел успешным и востребованым на рынке. В конце 1980-х Subaru выпустила первый серийный автомобиль, в котором использовалась вариаторная трансмиссия. Он был запущен в Токио, и вскоре большая партия автомобилей прибыла в США, где также была тепло принята потребителями. Сегодня большинство производителей предлагают, по крайней мере, одну модель автомобиля, которая использует трансмиссию CVT.

Больше интересных статтей

Поделиться с друзьями:

Принцип работы вариатора, его особенности, плюсы и минусы

Многие из тех, кто покупает автомобиль, имеют довольно туманные познания о его работе, устройстве и принципе движения. А еще меньшее количество водителей знают, что такое вариатор в машине, где он находится и как правильно эксплуатировать вариатор. Вариаторной коробкой передач называют специальную механическую конструкцию, функция которой заключается в передаче энергии мотора колесам, и делают они это бесступенчатым методом. Чтобы было понятней, то можно сказать, что это АКПП, которая работает совсем по другому принципу, то есть в ней нет ступеней. Принцип работы вариатора и его особенности предлагаем рассмотреть подробнее.

Содержание статьи

Как работает вариатор?

В отличие от традиционных АКПП, бесступенчатая не имеет передач, то есть лишена зубчатых шестерен. Внешне и по особенностям езды определить автомобиль с вариатором не удается. Его даже не так просто отличить от АКПП. Различия все же есть и заключаются они в принципе работы:

• нет фиксированных передач;
• нет толчков в момент движения;
• плавные изменения на разгоне или торможении передаточного числа.

Именно за это многие предпочитают бесступенчатый вариатор cvt обычной трансмиссии.

Есть два вида вариаторов: тороидный и клиноременной.
Более распространенным является второй тип и, в большинстве случаев, приходится иметь дело именно с ним.

Клиноременной вариатор

Клиноременной состоит из таких деталей: 2 раздвижные шкива, ремень, соединяющий их. Движение шкивов приводит к удару друг с другом. А ремень – это металлическая лента (другой материал не способен выдержать подобные нагрузки). В момент сближения шкивов ремень выталкивается и становится клинообразным, а если они раздвигаются -то уходит внутрь. В это же время уменьшается передаточное отношение и радиус. В промежуточном положении ремень прямой.

Вариаторы делятся на два типа: тороидный и клиноременной

Движение шкивов осуществляется за счет специального гидравлического привода. А он управляется в современных авто электроникой. Водителю достаточно выбрать режим – спортивный, стандартный – а электроника соответствующим образом настраивает работу вариатора. Вот на этом основан принцип действия вариатора клиноременного типа.
Тороидная модель устроена немного иначе. Главные элементы здесь – ролики и соосные диски, между которыми передается крутящий момент. Для изменения отношения должно поменяться положение роликов.
Стоит сказать, что практически каждый автопроизводитель разрабатывает свой тип коробки. Это означает, что вариаторы от разных производителей могут значительно отличаться друг от друга. Отличия заключаются в типе ремня, особенностях шкивов.

Тороидный вариатор

Особенности вариатора, его плюсы и минусы

Безусловно, имеет вариатор плюсы и минусы, которые влияют на выбор конкретной модели авто. Но от этого популярность не перестает расти, что обусловлено их преимуществами. «За» выступают экологи, а также водители.

Особенности и преимущества вариатора

• Постоянное ускорение от полной остановки до крейсерской скорости. Машина едет плавно, нет рывков во время езды.
• Отличная реакция на изменение условий движения, например, наклон дороги, скорость движения Меньше выбросов в окружающую среду.
• Меньший процент потери мощности по сравнению с обычной АКПП. Автомобиль почти никогда не замедляется, даже при повышенных нагрузках.
• Лучшая работа двигателя. Улучшенные динамические показатели.
• Простая конструкция и малое количество составляющих. Меньшая масса вариатора по сравнению с трансмиссионной коробкой.
• Машина удерживается в определенном диапазоне мощности, независимо от скорости движения.
• Экономия топлива.

Тем не менее, несмотря на приведенные достоинства, есть и недостатки вариатора. И они следующие:

1. Несмотря на кажущуюся простоту, нуждается в регулярном уходе, обслуживании, что далеко выходит за рамки обычной диагностики. Главная проблема – в ремне, который изнашивается довольно быстро, и каждые 50-70 тыс. км надо его менять.
2. Конструкционные особенности вариатора делают его практически непригодным для сильных нагрузок, поэтому его редко устанавливают на машины, предназначенные для езды в плохих условиях.
3. Срок службы вариатора – назвать его долговечным нельзя.
4. Из-за причин, описанных в пункте 1 и 3 сервисные центры неохотно берутся за ремонт cvt, так как обычно его полная замена производится намного легче. Правда, владельцу это обойдется примерно в 30-40% от стоимости машины.
5. Не всем водителям нравится его «задумчивость», ведь для переключения передач надо несколько секунд.

Таким образом, говоря про надежность вариатора, можно смело выбирать АКПП, несмотря на более сложную конструкцию последней детали. Упомянутые виды вариаторов уже давно распространены в странах Европы, на наши дороги они попали недавно. Но все больше водителей знают про кпп вариатор, понимают, что это и выбирают для езды.

Как правильно эксплуатировать вариатор?

Рычаг переключения передач на вариаторе

Если водитель слышал, что такое вариатор на машине, то это уже хорошо, но для управления авто обычного понимания недостаточно. Ремонт, точнее замена данного узла, обойдётся дорого (о чем уже ранее упоминалось). Надо обязательно знать, как пользоваться вариатором, чтобы не допустить серьезных повреждений.
Подобно классическому «автомату», вариатор лишен педали сцепления. А вот по принципу работы и конструкционным особенностям они полностью отличаются. Чтобы разобраться с тем, как правильно ездить на вариаторе, познакомимся с режимами его работы:

“P” – означает паркинг. Применяют при подъезде к месту длительной остановки. С этого положения запускается мотор;

“D” – движение, драйв. Режим обычного движения;

“N”– нейтраль. Используют во время остановок на наклонной плоскости. Водитель должен остановить автомобиль педалью тормоза, перевести рычаг в данное положение, активировать ручник, отпустить тормоз и повторно его выжать;

“L” – низкий. Данный режим применяется при буксировке и в сложных условиях передвижения. Его можно сравнить с первой передачей «механики»;

“S” – спортивный. Режим, когда используется максимальный потенциал. Его оценят любители полихачить и те, кто не упускает возможности стартовать со светофора;

“E” – экономный. Полная противоположность приведенному выше режиму.
Если почитать про бесступенчатый вариатор отзывы, то станет понятно, что он любит уход. В частности, надо периодически менять трансмиссионное масло. Жидкость надо использовать специальную, которая, несмотря на свою специфику, стоит не так дорого. Если вовремя не заменить жидкость или не долить ее, то это приведет к проскальзыванию ремня, из-за чего могут разрушиться диски.

Эксплуатация вариатора зимой

Эксплуатация вариатора при низких температурах

Еще один важный вопрос: «Как прогреть вариатор зимой?». В условиях нашего климата это более чем актуально. Когда столбик термометра опускается ниже нуля, то с вариаторной КПП происходит следующее:

1. Густеет жидкость, которая залита в коробку. Это снижает смазывающие свойства масла, что повышает нагрузку на все узлы. Правда, возможно подобное только при достаточно низких температурах.
2. Снижается эластичность резиновых компонентов.
3. Металл имеет свойство сжиматься на морозе, и это может привести к изменению регулировочных параметров.

Оставляя про коробку вариатор отзывы, водители делятся опытом эксплуатации в холодное время года. Единого мнения о том, как правильно прогревать, нет, и на тематических форумах ведутся жаркие споры на эту тему. Прогревать можно в движении, на стоянке. Авторитетные специалисты говорят, что повысить ресурс вариатора поможет правильный прогрев, характер которого напрямую зависит от температуры воздуха.

Правильный прогрев продлит жизнь вариатора

• При температуре от 0 до -5: прогрев не требуется
• От -10 до – 15 градусов: 3-5 минут на стоянке и 5-7 минут в движении
• От -15 до -23 градусов: 5-10 минут на стоянке и 10-15 минут в движении
• От -23 до -30 градусов: 10-15 минут на стоянке и 15-20 минут в движении.
• При температурах ниже -30 градусов эксплуатация только в случае необходимости и только в щадящем режиме.

Сегодня водители встают перед дилеммой – вариатор или механика, что лучше – и выбор обычно делают в пользу первого. Если вы готовы смириться с недостатками, то преимущества станут наградой за испытанные неудобства. При правильной эксплуатации узел прослужит долго и безупречно, но если придется ремонтировать, то обойдется дорого. Мы довольно подробно разобрали устройство вариатора автомобиля, чтобы каждый мог открыть для себя новые технологии и повысить комфорт жизни.

А для большей наглядности – посмотрите видео на нашем сайте про устройство вариатора, его особенности, преимущества и недостатки

Устройство автомобиля: вариатор

Многие производители наряду с механическими, автоматическими и роботизированными коробками переключения передач предлагают своим клиентам трансмиссии вариаторного типа

В салоне припаркованного автомобиля вариатор легко перепутать с обычным автоматом или роботизированной коробкой – отсутствует педаль сцепления, селектор напоминает классический рычаг «автомата» — но на ходу почти сразу становится понятно, что это совершенно другая система.

При этом не только по особенностям поведения автомобиля вариатор стоит особняком: относительно высокая цена, фактическая непригодность к ремонту и множество окружающих клиноременные КПП ограничений – всё это заставляет удивляться, зачем же их нам предлагают обычно не склонные к необдуманным решениям автопроизводители?

Попробуем разобраться.

Зачем нужен вариатор

Двигатель внутреннего сгорания проявляет себя по-разному в зависимости от оборотов, на которых работает: так, максимальный крутящий момент реализуется на одних оборотах, а максимальная мощность на других – причем в диапазоне, редко используемом, например, при городской езде. И почти наверняка расход топлива в этих режимах работы двигателя не будет оптимальным (хотя, справедливости ради, нужно отметить, что расход зависит от множества факторов помимо числа оборотов двигателя).

Любая коробка передач нужна в автомобиле в первую очередь для того, чтобы изменять в широком диапазоне крутящий момент  — а следовательно, и тяговое усилие и скорость вращения колёс  автомобиля. При этом получает коробка передач этот крутящий момент с коленчатого вала двигателя, имеющего четко ограниченный рабочий диапазон.

При разгоне, когда нам нужна максимальная динамика, мы уводим двигатель в режим повышенных оборотов и стараемся в нем оставаться, пока необходимость в максимально быстром ускорении не отпадёт. При плавном ускорении на загородной трассе мы так же будем переключаться по мере необходимости.

Именно по этой причине для более полного использования возможностей двигателя выгодно внедрить большее число «коротких» ступеней с узким рабочим диапазоном – чем сейчас и занимаются производители традиционных трансмиссий – но этот подход неизбежно ведёт к увеличению стоимости, сложности и веса коробки передач.

Принципиально же иной подход к этому вопросу состоит в разработке системы, позволяющей в заданном диапазоне передаточных чисел бесступенчато изменять передаточное число трансмиссии. Именно такой системой и является вариатор.

История

Первые наброски бесступенчатой вариаторной трансмиссии (СVT – Continuous Variable Transmission – Постоянно Изменяемая Трансмиссия) можно найти в работах Леонардо да Винчи, датированных примерно 1490 годом. Неизвестно, нашёл ли применение тогда этот принцип, но в Европе к теме вернулись уже в 19 веке – в 1886 году выдан европейский патент на тороидальный вариатор.

В 1910 году мотоцикл Zenith с патентованной вариаторной трансмиссией Gradua-Gear настолько успешно участвовал в гонках Hill Climb, что трансмиссии подобного типа были запрещены в этих гонках для сохранения конкурентоспособности традиционных КПП.

В 1912-ом на мотогонках Tourist Trophy та же судьба постигла британцев Rudge-Whitworth с их системой Rudge Multigear. Официальная формулировка также содержала отсылку к необходимости поддержания интриги в гонке.

Запреты вариаторов в спорте продолжались до конца века –  так, в 1994 году вариаторы были запрещены в Формуле-1 ввиду опасений, что одна из команд может в будущем получить огромное преимущество, разработав достаточно эффективную трансмиссию на вариаторном принципе.

История вариатора на легковом автотранспорте начинается с 1928 года. Именно тогда третий по величине британский автопроизводитель Clyno Engineering Company устанавливает на автомобиль вариаторную трансмиссию собственной разработки – впрочем, не очень надёжную и эффективную ввиду отсутствия на тот момент необходимых технологий и материалов.

В 1958 году голландский производитель DAF, ныне известный нам по грузовым автомобилям, презентовал легковую машину DAF 600 с вариатором собственной конструкции Variomatic, которая после приобретения патентов компанией Volvo стала называться VDT (Van Doorne Transmissie– в честь владельца компании DAF Губерта Ван Дорна, самостоятельно разработавшего систему). Машина была интересна ещё и тем, что обеспечивала возможность торможения двигателем – для перевода трансмиссии в этот режим достаточно было переключить тумблер на приборной панели. Именно DAF является первым массовым автомобилем с вариаторной трансмиссией.

В конце 80х годов доработанный японскими инженерами вариатор продолжил наступление в нише компактных автомобилей. Знаковым автомобилем стала нацеленная в том числе на американский рынок Subaru Justy с электронным управлением вариатором. Несмотря на ограниченную популярность модели, вариаторы на автомобилях марки продолжали использоваться и в дальнейшем.

Nissan, также начавший эксперименты с бесступенчатыми трансмиссиями на малолитражке March в 1990х, в итоге стал устанавливать на полноразмерные автомобили – примером тому была Nissan Altima с 3,5 литрами под капотом. 
До того одним  из недостатков вариатора считалась именно неспособность работать с большими крутящими моментами.

В результате непрерывного совершенствования вариаторов сегодня мы можем наблюдать надежно работающие вариаторы как на мощных Nissan и Audi, так и на конструкциях, далеких от автомобильного мира: например, трансмиссия вариаторного типа ставится на японский основной боевой танк Type 10 весом в 48 тонн и мощностью силовой установки 1200 л.с.

Принцип работы вариатора

Простейший конусный вариатор Эванса содержит два параллельных шкива конической формы, вершины конусов при этом направлены в противоположные стороны. Вращение с одного шкива на другой передаётся ремнем.

Если сдвинуть жесткий ремень на приводном конусе в сторону его основания, то для сохранения своей длины ремень сдвинется и на втором конусе, но за счет разнонаправленности конусов – на более узкий его участок. При этом передаточное число по мере движения приводного ремня будет плавно увеличиваться.

Чаще всего встречающийся в современных автомобилях клиноременной вариатор отличается в деталях от описанной схемы, но принцип, лежащий в основе данных устройств – общий: плавное изменение передаточного числа путём изменения диаметра приводного шкива.

Техническое устройство вариаторной трансмиссии

В клиноременном вариаторе каждый приводной шкив состоит не из одного, а из двух усеченных конусов, направленных друг на друга. Между ними зажат ремень клиновидного сечения, который при движении этих «полушкивов» навстречу друг другу буквально выдавливается на внешний радиус приводных конусов и одновременно переходя на меньший радиус ведомого вала.

Плавной и согласованной регулировкой расстояния между полушкивами – а, как следствие, и выбранного передаточного отношения- в современных автомобильных вариаторах занимается электроника.

Помимо электронного управления, в современную вариаторную трансмиссию входит и устройство, обеспечивающее возможность движения задним ходом (чаще всего для этого используется планетарная передача) и узел, компенсирующий отсутствие в вариаторе нейтральной передачи. Производители используют в этом качестве почти все типы сцепления из присуствующих на рынке:

• гидротрансформатор (используется чаще всего), встречается на вариаторах Autotronic (Мерседес), Ecotronic (Форд), Extroid и Xtronic (Ниссан; первый чаще встречается на дорогих авто, второй — в бюджетном сегменте), Lineartronic (Субару), Multidrive (Тойота).
• многодисковое сцепление моктрого типа используется в вариаторах Multitronic (Хонда), Multimatic (Ауди)
• электромагнитное сцепление с электронным управлением встречается на системах Hyper (Ниссан)
• центробежное автоматическое сцепление ставится на вариаторы Transmatic (старые ДАФ, Форд и Фиат)

Также некоторыми производителями активно используются тороидальные вариаторы, где ремня нет, а функцию передачи крутящего момента от одного вала к другому выполняют ролики разной формы. Наиболее известен двойной тороидальный вариатор Extroid CVT, который ставился на мощные топовые модели Nissan. К сожалению, высокая стоимость и малая распространенность данного типа вариатора не позволяет считать его конкурентом традиционной клиноременной системы.
 

Виды ремней вариатора

Главная технически сложная деталь клиноременного вариатора – это, собственно, ремень. Он должен быть крайне жестким и одновременно гибким – чтобы, будучи зажатым гидравликой в приводе иметь возможность работать на разных диаметрах шкивов.
Категорически нельзя ему сжиматься или растягиваться.

Простые автомобильные ремни – наподобие ремня генератора или газораспределительного механизма – под такие требования не подходят (хотя в вариаторе снегохода, например, используется именно резинотканевый ремень). Чаще всего в автомобильных вариаторах встречается наборный металлический ремень близкого к треугольному сечения. В ряде агрегатов этот ремень применяется как «толкающий» — стальная конструкция ремня при сжатии приобретает дополнительную жесткость, что позволяет передавать вторичному валу большую мощность.

Впрочем, иногда проблемы передачи большой мощности с помощью вариатора решают применением вместо ремня широкой цепи, входящей в зацеп с половинами приводных шкивов своими боковыми частями. Дополнительное сцепление цепи, как и в клиноременном вариаторе, обеспечивается специальной трансмиссионной жидкостью, меняющей свою вязкость под давлением в точке контакта ремня и полушкива. Эта жидкость дороже обычного трансмиссионного масла и крайне важна для вариатора.

Ограничения вариаторной трансмиссии и примеры их преодоления

Несмотря на наличие в системе ремня, назвать его расходником нельзя – большая часть производителей даёт на свои вариаторы гарантию в 150-200 тысяч километров.

При этом несвоевременная замена жидкостей, выезды на бездорожье, резкие нагрузки и удары неизбежно приводят к снижению срока эксплуатации узла – о чем те же производители часто «забывают» написать. Иногда для продления этого срока замену ремня и валов произвести возможно, но чаще узел заменяется в сборе.

Основная беда вариатора заложена конструктивно – цепь или ремень, растянувшийся ввиду неправильного обслуживания или эксплуатации, начинает проскальзывать на шкивах, образуя на них задиры. Со временем даже небольшое разрушение ремня вариатора приводит к катастрофическим последствием для всех узлов вариатора.
Помимо этого могут вызвать гибель трансмиссии и проблемы с датчиками скорости или шаговым мотором, управляющим всей системой. Иногда от продолжительного движения на высоких скоростях могут отказать подшипники полушкивов.

Также вариаторы, изначально созданные под спокойную езду, плохо переносят резкие старты ввиду повышенной нагрузки на ремень/цепь. Отсюда же вытекают ограничения по буксировке как других автомобилей, так и прицепов, что в принципе – не проблема, если речь идёт о небольшом автомобиле.

Кстати, о буксировке автомобиля с вариатором тоже следует сказать отдельно – для этого придётся включать двигатель, чтобы приводной ремень в вариаторе смазывался в движении – но ещё лучше вообще отказаться от буксировки авто на тросе.

Вариатор, как система, в немалой степени зависящая от трения, склонен к перегреву при эксплуатации в снегу или на бездорожье. Вне дорог автомобиль с вариатором эксплуатировать вообще не стоит – ударные нагрузки и проскальзывание колес смертельно опасны для ремня вариатора.

Все эти технические недостатки постепенно преодолеваются. Сложнее с другим –восприятием водителем вариатора, как некорректно работающего устройства традиционного типа.

При необходимости резкого ускорения вариатор, до того находившийся в режиме минимального расхода топлива, сначала дожидается смены режима работы двигателя на оптимальный для разгона. При этом он постоянно меняет передаточное число, чтобы не мешать двигателю перенастраиваться.

После чего, позволяя двигателю оставаться на зачастую некомфортных для слуха водителя высоких оборотах, вариатор начинает плавно менять диаметр шкивов в трансмиссии, обеспечивая плавный, но максимально эффективный разгон с сохранением двигателя в неизменном режиме работы с максимальной отдачей крутящего момента.

Разгон получается оптимальным, но ускорение без привычного изменения тембра работы двигателя с набором скорости рождает заставляет неискушенного пользователя подозревать автомобиль в некорректной работе узлов и отсутствии динамики.

Именно для борьбы с этим субъективным восприятием поведения автомобиля с вариатором производители идут на всяческие ухищрения: добавляют лепестковые подрулевые переключатели виртуальных передач (например, в системе Sportronic у Mitsubishi), изменяют программы управления разгоном так, чтобы выход на оптимальные обороты двигателя происходил постепенно. По сути всё это – скорее дань человеческому консерватизму и маркетинговый компромисс – характеристики авто при этом, пусть и незначительно, но страдают.

Ровно по этой же причине рычаг управления режимами вариатора на многих автомобилях до сих пор стилизуют под рукоятку АКПП, хотя можно было бы обойтись и рядом кнопок.

Быть или не быть вариаторам

КПД трансмиссий вариаторного типа – едва ли не выше, чем у всех конкурентов и составляет 75%. При этом необходимо понимать, что одновременно получить рекордную экономичность и непревзойдённую динамику одной лишь установкой вариаторной трансмиссии – невозможно.

Автор

Дмитрий Лонь, корреспондент MotorPage.ru

Издание

MotorPage.Ru

Что такое вариатор в автомобиле

Вариатор – один из наиболее современных типов коробки передач. Устройство радикально отличается от привычной механики, имеет немного общего с коробкой-автоматом, но им не является. Рассмотрим, что такое вариатор, какие он имеет особенности, плюсы и минусы.

Содержание статьи:

О конструкции

Прежде чем решить, нужно ли водителю авто, на которое установлен вариатор, требуется разобраться, что это такое. Не стоит путать это изобретение с коробкой-автоматом. Он не имеет ступеней, может переключаться за счет этого плавно, без толчков. При этом переключение передачи происходит автоматически, и водителю не приходится принимать в этом участие. Шестерни в этом устройстве тоже нет, оно устроено довольно просто.

Где применяется вариатор?

Эти виды КПП используются на автомобилях, скутерах, мототехнике. Основной особенностью является плавный набор скорости, поэтому его не ставят на мощные машины, способные набрать сотню за несколько секунд. Встретить такую коробку передач можно на водном транспорте, который работает при небольших нагрузках. Иногда агрегат устанавливают на производственные станки.

Принцип работы (видео)

Повышение и понижение передаточного числа происходит постепенно, так как устройство лишено шестерней. Каждое изменение этого параметра задано заранее, на современных устройствах присутствует электроника. Сама коробка не имеет ступеней вообще, усилие от двигателя к колесам передается максимально точно, однако остается возможность ручного управления, когда важна не скорость, а низкие обороты. Это актуально для заснеженной дороги, грязи.

Разновидности конструкции

Разбираясь, что такое вариатор, стоит учесть, что существует несколько разновидностей данного устройства. Основные типы, различающиеся конструктивно:

• Клиноременный. Он является наиболее распространенным. Коробка оснащается специальными шкивами, связанными друг с другом ремнем. Элементы могут перемещаться по горизонтали, их форма конусообразная, острый конец направлен в разные стороны. Когда двигатель работает, и его обороты изменяются, центробежная сила заставляет ведущий шкив перемещаться и выталкивать ремень, второй шкив в это время тянет ремень на себя. В современных устройствах может применяться электроника: чаще всего это сервоприводы и комплект датчиков. Водитель не замечает во время езды, как меняется передаточное число управляемой им техники.
  

  Принцип работы вариатора с клиноременной передачей.

• Тороидный. Он оснащен конусовидными дисками, направленными в разные стороны. Один диск является ведущим, второй – ведомым. Между собой их соединяют ролики, которые при наборе или уменьшении оборотов мотора перемещаются по изгибу дисков, изменяя таким образом передаточное отношение. Когда ролики контактируют с ведущим элементом по наибольшему радиусу, а с ведомым – по наименьшему, происходит повышение передачи, снижение выполняется наоборот. Если ролики занимают центральное положение, передача осуществляется прямая.
  

  Устройство вариатора с тороидной передачей.

Как определить, какое устройство установлено в автомобиле?

Машины с АКПП отличаются от вариатора, и это в первую очередь заметно при эксплуатации транспортного средства. Коробка-автомат в литературе обозначается как АТ, а вариатор – CVT. Узнать, какой именно у вас автомобиль, можно из прилагающихся к нему документов, например сервисной книги. Если авто не новое, сделать это можно при помощи информации в интернете, кроме этого, имеются внешние признаки, позволяющие отличить одну трансмиссию от другой. Они имеют разные органы управления.

Заметить разницу можно и при правлении машиной. Разгон CVT происходит плавно, нет рывков, переключение происходит незаметно. На автомобилях с автоматом или роботом переключение слышимо, заметно по небольшим толчкам. Кроме этого, можно обратить внимание на работу тахометра: обороты будут меняться довольно резко. Например, CVT Renault Arkana имеет специальный режим, который позволяет на низкой скорости управлять переключением передач вручную.

Как правильно использовать вариатор?

При эксплуатации устройства важно правильно его использовать, иначе можно нанести существенный вред, в результате которого придется делать дорогостоящий ремонт. Для того чтобы CVT прослужил долго, стоит соблюдать следующие рекомендации:

• Контролировать и регулярно проверять уровень жидкости в устройстве. Без нее последствия будут такими же, как при работе обычной коробки передач: без масла устройство довольно быстро выйдет из строя. При больших нагрузках жидкость расходуется интенсивнее, поэтому ее придется доливать, если вариатор используется в щадящем режиме, процедура не потребуется весь срок службы. Заметить нехватку жидкости можно по затруднительному переключению передаточного числа.
• Зимой нельзя сразу трогаться с места, необходимо, чтобы и двигатель, и коробка сначала достаточно прогрелись. Набирать скорость также требуется постепенно.
• Нельзя совершать резкие старты. Большая нагрузка при движении с места может порвать ремень КПП. Сам механизм также может пострадать, так как не предназначен для использования под высокой нагрузкой.

При обнаружении неисправностей не стоит пытаться отремонтировать КПП самостоятельно. Требуется обратиться в то СТО, где имеется специалист, хорошо разбирающийся в данном вопросе (перечень дилеров Renault). Несмотря на довольно простое устройство, вариатор требует внимательного к себе отношения и в ремонте довольно сложен из-за того, что не все механики знают, как правильно с ним работать. Именно поэтому не стоит рисковать, доверяя ремонт непроверенному ремонтнику или делая его самостоятельно, не имея для этого достаточного опыта и соответствующих знаний.

Плюсы и минусы вариатора

Любое устройство отличается достоинствами и недостатками, которые необходимо рассмотреть по отдельности. Вариатор наделен достаточным количеством преимуществ по сравнению как с механической, так и автоматической коробкой передач. К ним относятся следующие факторы:

• Плавное ускорение, рывки полностью отсутствуют, автомобиль комфортно разгоняется и затормаживается, нет провалов при разгоне, коробка не задумывается при необходимости повысить обороты.
• Эффективное использование мощности двигателя. Это происходит благодаря плавной работе устройства, обороты всегда поддерживаются только комфортные для автомобиля. Это позволяет значительно сократить расход топлива.
• Неважно, каким ландшафтом обладает местность, по которой вы перемещаетесь. При повышении и понижении скорости водителю не приходится ничего делать, достаточно держать ногу на педали газа или убрать ее, при нажатии на тормоз обороты падают сразу. При подъеме в гору снижение скорости происходит плавное.
• Хорошая динамика разгона. Скорость набирается плавно, но при этом достаточно быстро. Это происходит за счет быстрого смещения механизмов и отсутствия дополнительных затрат времени на это.
• Несложное строение, обеспечивающее длительную эксплуатацию при правильном использовании. Ремонт и обслуживание обходится недорого за счет минимального количества деталей.
• Легкий старт даже при небольшом водительском стаже. Машина не заглохнет, не клюнет носом. Обучение на такой коробке передач самое простое.
• Легкий пуск в холодную погоду, вариатор не замерзает в холодную погоду.

Минусы

Теперь стоит поговорить о минусах, которые присущи данному типу устройств. К ним относят следующие особенности:

• Требуется более тщательное и частое техническое обслуживание, нежели автомобилям с другими видами трансмиссии. Наиболее слабым местом конструкции является ремень, состояние которого необходимо отслеживать, а при необходимости ремень требуется регулярно менять. В среднем процедура требуется каждые 50-60 тысяч км. АКПП, например, ходит без вмешательств около 100 000 км.
• Меньший срок службы вариатора относительно других типов коробки передач. Работает он также достаточно шумно.
• Не выносит высоких нагрузок, противопоказан резкий старт, буксирование другого автомобиля, использование авто с вариатором на серьезном бездорожье. Такую коробку нельзя применять в тяжелых условиях.
• При поломке трудно найти специалиста, который знает, как работать с данным видом устройств. Зачастую ремонт нецелесообразен, так как проще поменять CVT целиком. Стороннее вмешательство может вызвать массу проблем, поэтому ремонтировать такие коробки лучше у официалов или в проверенных мастерских.
• Некоторые модели работают с замедлением, на переключение тратится до 2 секунд.
• Работу вариатора сопровождает большое количество датчиков. Электроника может давать сбои. При отказе одного из датчиков работа коробки будет затруднена или невозможна, что значительно усложняет ее эксплуатацию.

Учитывая все плюсы и минусы, можно сделать вывод о том, что вариатор не является таким уж надежным механизмом и подходит для использования далеко не на всех транспортных средствах. Их редко ставят на внедорожники или тяжелые автомобили. Кроме этого, перед покупкой машины с таким типом трансмиссии всегда стоит задумываться не только о том, где вы будете ездить, но и о стиле вашего вождения.

Вариатор – отличный вариант для степенной езды по трассе или по городу, обучения, если вы боитесь, что авто будет глохнуть на перекрестках, однако он совершенно не подходит для водителей, любящих резкие старты, или людей, иногда использующих автомобиль в местах, где дороги нет или почти нет. Закопавшись в грязь или снег, такая машина рискует не выбраться или получить серьезные повреждения, ведущие к необходимости ремонтировать вариатор.

планет для бесступенчатого вариатора Dana VariGlide

CEDAR PARK, TX — Dana, компания с долгим опытом в области трансмиссий, разработала новую технологию автомобильной трансмиссии, которая подходит для существующих корпусов, масштабируется от малолитражек до пикапов и на 10% более экономична по сравнению с обычными вариаторами. .

Dana VariGlide — это бесступенчатая планетарная трансмиссия, для которой не требуются ремни или шкивы, что устраняет раздражающий эффект «резиновой ленты» обычных вариаторов.

Вместо этого VariGlide использует уникальный планетарный вариатор, который передает крутящий момент на компоненты трансмиссии, расположенные ниже по потоку. Передаточное число регулируется электронным способом с помощью электрического или гидравлического привода.

Дана разрабатывала технологию в технологическом центре здесь в течение пяти лет и планирует запустить ее в производство к 2020 году, возможно, у нескольких клиентов, — сказал WardsAuto старший директор Даны по инновациям в области трансмиссии Эд Грейф.

Принцип включения VariGlide восходит к 1490 году, когда Леонардо да Винчи разработал устройство, которое могло бы постоянно регулировать передаточные числа и бесступенчато передавать крутящий момент, подобно сегодняшним вариаторам.

Вариатор VariGlide состоит из ряда планет, окружающих солнечную шестерню, зажатую между двумя держателями, и набора колец с каждой стороны, одно для получения крутящего момента двигателя, а другое для передачи его по трансмиссии.

Планеты похожи на шарикоподшипники, и они вращаются на своих собственных осях. Они удерживаются на месте и управляются двумя держателями, а ось, проходящая через каждую планету, ограничена прорезями в каждом держателе.

Один из держателей удерживается неподвижно, а другой может поворачиваться на угол до 7 градусов в любом направлении. Когда водитель нажимает на педаль акселератора, система в ответ поворачивает один из носителей, который изменяет ориентацию планет относительно входного и выходного колец.

Наклонение планет внутри носителей изменяет скорости кольца за счет изменения относительных диаметров контактов. Чем больше диаметр контакта планет, тем быстрее может вращаться кольцо, и наоборот.

Эта гениальная конструкция приводит к обратной зависимости внутри вариатора: когда водитель ускоряется и замедляется, планеты вращаются, передавая требуемый крутящий момент, в то время как система заставляет оси планетарной передачи поворачиваться вверх и вниз внутри держателей, как качели, в зависимости от о требованиях к относительной скорости.

Когда водитель движется с постоянной скоростью, двигатель и трансмиссия работают с оптимальной эффективностью, которая регулируется передаточным числом вариатора.

Ключевым фактором технологии VariGlide являются эластогидродинамические смазочные свойства тягового масла, которое мгновенно затвердевает под высоким давлением, обеспечивая передачу крутящего момента через тяговые кольца и планеты.

Обычным вариаторам требуется до двух секунд для переключения режимов. По словам Патрика Секстона, технического директора Dana по технологиям трансмиссии легковых автомобилей, VariGlide может выполнить полный проход всего за 0,2 секунды.

Грейф говорит, что трансмиссии, оснащенные VariGlide, могут заменить существующие вариаторы, в которых вариатор будет расположен после преобразователя крутящего момента перед планетарной передачей и выходным валом.

Sexton говорит, что возможны многорежимные конфигурации. По его словам, крутящий момент может быть приложен во время переключения режимов для максимальной плавности, и, при желании, смоделированные переключения могут быть откалиброваны, чтобы воспроизвести ощущение 8-ступенчатой ​​или 10-ступенчатой ​​коробки передач.

Sexton описывает решение VariGlide как коаксиальное, дающее дизайнерам больше свободы при упаковке. В то время как ременной вариатор требует гидравлического давления до 900 фунтов на квадратный дюйм (62 бар) для управления передаточным числом и зажимом, VariGlide использует пассивный механический зажим, который мгновенно реагирует на требуемый крутящий момент, говорит он.

Еще один аргумент: в отличие от обычных вариаторов, технология Dana VariGlide совместима со многими архитектурами автомобилей с задним приводом.

Сегодняшний вариатор считается эталоном эффективности, но Дана говорит, что VariGlide может снизить расход топлива на 3–10%. По мере того, как глобальные нормы выбросов ужесточаются, Dana надеется, что автопроизводители и производители трансмиссий признают VariGlide важным инструментом, помогающим соблюдать нормативные требования.

Компания приобрела задний Cadillac ATS и заменила механическую коробку передач на 2-режимный блок VariGlide для демонстрации технологий. Его водили несколько потенциальных клиентов. Сейчас Dana разрабатывает 4-режимную коробку передач VariGlide, чтобы продемонстрировать еще лучшую экономию топлива и управляемость.

Во время короткого тест-драйва на территории отеля Dana в ее техническом центре вариатор позволяет ATS плавно ускоряться и замедляться без знакомого плаксивого всплеска, присущего многим современным вариаторам.

Прикоснитесь к педали газа, и прототип автомобиля слегка покачнется. Инженер Dana говорит, что это не из-за трансмиссии, а из-за системы управления запуском автомобиля, которая поставляется с завода с механической коробкой передач.

Помимо этого первоначального ощущения, VariGlide — это именно то, чем должна быть трансмиссия: незаметная для водителя и способная быстро и эффективно реагировать на каждое нажатие педали газа, независимо от того, насколько незаметно или резко.

В тесте на полностью открытую дроссельную заслонку из состояния покоя ATS ловко разгоняется и передает крутящий момент на колеса без заметного «переключения» передач.Ускорение линейное. Испытания на треке в Техасе показали, что ATS разогнался до 105 миль в час (169 км / ч).

Грейф надеется, что VariGlide прибудет как раз вовремя, чтобы присоединиться к тому, что, как ожидает Дана, будет глобальным всплеском популярности экономичных вариаторов.

Как и американские потребители, азиатские покупатели относятся к ним с симпатией, и около 40% покупателей новых автомобилей в Японии выбирают вариаторы. По словам Секстона, в Европе механические и автоматические трансмиссии с фиксированной передачей преобладали на протяжении десятилетий, но некоторые автомобили с вариатором, такие как обновленный Nissan Murano, пользуются популярностью в некоторых частях Европы.

Партнер WardsAuto по прогнозированию , AutoForecast Solutions, прогнозирует, что глобальные показатели использования CVT незначительно вырастут с 13% в настоящее время до примерно 16% к 2024 году, причем большая часть этого роста будет приходиться на Азиатско-Тихоокеанский регион.

В США ставки приобретения вариаторов, возможно, достигли плато после неуклонного роста за последние 15 лет, поскольку гибридно-электрические автомобили, такие как Toyota Prius, стали более популярными.

В 2016 году 31.6% автомобилей, проданных в США, были оснащены вариаторами, по сравнению с 10,2% в 2012 году, согласно данным WardsAuto . Аналогичным образом, 16,1% легких грузовиков, проданных в США в 2016 году с вариаторами, по сравнению с 5,2% в 2012 году. Среди всех легких транспортных средств доля продаж вариаторов в США выросла с 7,6% в 2012 году до 22,1% в 2016 году.

Тем не менее, данные WardsAuto за первую половину 2017 года показывают, что частота установки вариаторов снизилась до 19,4% для всех легковых автомобилей (27,1% для легковых автомобилей и 14,6% для легких грузовиков). В последний раз в США упали ставки CVT.S. был модельным годом ’11, когда трансмиссию получили 7,1% легковых автомобилей, по сравнению с 8,7% в предыдущем году.

Да Винчи, возможно, нарисовал первый элементарный вариатор, но именно техасская компания Fallbrook продвинула современные исследования в области планетарной конфигурации, которая могла бы вместить несколько машин, от вилочных погрузчиков и транспортных средств для отдыха до ветряных турбин и полуприцепов.

Отдавая дань уважения художнику и изобретателю эпохи Возрождения, Фоллбрук продает технологию под торговой маркой NuVinci, которая была коммерциализирована в велосипедах и электровелосипедах.

С 2012 года Dana была одной из нескольких компаний, лицензирующих технологию NuVinci для различных рыночных приложений. Дана специализируется на легковых автомобилях, а Эллисон имеет эксклюзивную лицензию на применение в больших коммерческих транспортных средствах; TEAM Industries является партнером в области транспортных средств для отдыха; а немецкий поставщик Continental применяет технологию трансмиссии для электровелосипедов.

Dana имеет 20 патентов на VariGlide, еще 121 находится на рассмотрении. В техническом центре здесь, недалеко от Остина, у Даны 37 инженеров и техников, работающих исключительно над разработкой и приложениями VariGlide.

Грейф говорит, что Dana может производить VariGlide в больших объемах, но также готова открыть заводы рядом с OEM-заказчиками.

Текущее третье поколение VariGlide готово к производству и представляет собой значительные улучшения в производительности и снижении веса по сравнению с предыдущими версиями, а также значительно снизилась стоимость.

«Я чувствую, что мы лучше, чем паритет», — сказал Секстон, когда его спросили, можно ли по цене VariGlide конкурировать с обычными вариаторами. «С одним клиентом мы достигли поставленной цели.И обычно целевые показатели затрат довольно агрессивны ».

В 2015 году объем продаж Dana составил 6 миллиардов долларов, из которых 41% пришлось на трансмиссии легковых автомобилей, такие как мосты и карданные валы.

[адрес электронной почты защищен]

, устройство и работа ящика ТО

Начиная с десятого поколения Toyota Corolla стала предлагаться не только с автоматической и механической коробками, но и в комплектации с вариатором.Такой способ управления обеспечивает более плавное изменение скорости вращения дисков и не требует переключения передач. Вариатор достаточно надежен и способствует максимальному комфорту при движении, быстрому разгону и отсутствию рывков, а также отличается экономичным расходом топлива.

Модель с бесступенчатой ​​коробкой

Если первые 9 поколений оснащались либо автоматической коробкой передач, либо механической коробкой передач, то следующее поколение стало прорывом в изменении характеристик управления.Механизм бесступенчатого переключения скоростей стал предлагаться как альтернатива, начиная с 10 поколений, что было замечено в 2006 году (в Америке в 2008 году).

Первые автомобили на вариаторе К310 или К311 выпускались с двигателями объемом 1,5 и 1,8 л.

Тойота давно не ставила такую ​​коробку, хотя ее надежность и плавность при переходе с одной скорости на другую — очевидное преимущество, которым с уверенностью пользуются автомобильные концерны и гиганты по всему миру.Начиная с 2013 года (Тойота Королла 11 поколения) во всей комплектации автомобили предлагаются с вариастами.

Toyota и продолжают устанавливаться в основном вариаторы клинорем. Такие агрегаты используются для агрегатов небольшого объема, до 2,0 л. Для более мощных моторов используются тороидальные вариаторы, у которых другой принцип работы.

Устройство вариатора клинорем принципиально простое — он состоит из двух шкивов и соединяющего их клиновидного ремня.Каждая современная модель вариатора оснащена металлическим ремнем. Механизм, который используется в Corolla для передачи крутящего момента и разделения с двигателем, представляет собой преобразователь крутящего момента. Именно этот механизм способствует высокой степени плавности, а также долгому сроку службы, которым отличается такая коробка. В процессе изменения скорости во время движения происходит сближение или расстояние между шкивами, и передаточное отношение крутящий момент плавно увеличивается или уменьшается в нужных пределах.

Эксплуатация, особенности ремонта и степень надежности

Особенность работы автомобиля при наличии такой коробки передач заключается в том, что обеспечивается плавность хода, которая не присуща самой современной АКПП с максимальным количеством ступеней, так как ступени или передача скоростей в физическом толку в наличии вариатора не предусмотрено.

Каждый владелец года выпуска и младше может отметить существенную экономию расходуемого топлива. Именно эта особенность обеспечивает коробку вариатора.

Среди других эксплуатационных преимуществ, о которых свидетельствуют отзывы автовладельцев данной модели, начиная с 2008 года по настоящее время (2017 год), можно отметить высокую динамичность и быстрый набор скорости без рывков, высокую способность касаться без скольжения.

Однако есть и недостатки, среди которых дороговизна ремонта, который придется проводить не реже, чем каждые 120 тыс. Км пробега, а также не слишком большая долговечность механизма.Замена масла рекомендуется не позднее 50 тыс. Км с одновременной заменой и масляного фильтра. Вариаторы очень требовательны к его чистоте и качеству, именно из-за этого могут возникнуть проблемы в работе агрегата.

Многие отзывы владельцев крепежа быстрой езды указывают на то, что при наличии вариатора нет возможности резкого перехода на пониженную передачу (так как возможность резкого изменения крутящего момента отсутствует).

Не откажите себе в комфорте и удовольствии, ведь эта трансмиссия — полноценный комфортный помощник, обеспечивающий плавное и динамично меняющееся число оборотов, доставляющий приятные ощущения при вождении.Многочисленные, в большинстве случаев положительные отзывы. Владельцы подтверждают, насколько надежен вариатор, в каких бы моделях он не устанавливался.

В автомобилях Toyota Corolla вариатор обеспечивает плавное переключение передач, что способствует плавному ускорению машины. Это главная особенность вариаторных трансмиссий. В этой статье мы разберем устройство и принцип работы, а также основные неисправности, которые могут возникнуть в работе вариатора.

[Скрыть]

Устройство и принцип работы

Вариаторные коробки передач начали ставить на автомобили Toyota Corolla в 2006 году.Первые бесступенчатые трансмиссии К310 и К311 устанавливались на автомобили с мотором объемом 1,5 и 1,8 литра. С 2013 года вариаторы AXIO и Fielder стали ставить на автомобили любой конфигурации вне зависимости от двигателя машины. Коробка передач — агрегат клиноремного типа.

В разобранном виде КПП Королла

Устройство вариаторной коробки передач в автомобилях 2007, 2008, 2013 и других годов выпуска достаточно просто. В состав агрегата входят два вала, а также клиновая планка, соединяющая эти шкивы между собой.В КПП вариатора используются металлические планки. Для обеспечения разъединения валов с силовым агрегатом, а также передачи крутящего момента используются гидротрансформаторные устройства. Благодаря этому узлу коробка передач вариатора на Corolor E160 работает более плавно и имеет долгий срок службы. При изменении скорости движения ведущий и ведомый валы сближаются либо удаляются друг от друга, изменяя свой диаметр. Это способствует увеличению или уменьшению крутящего момента в пределах, заданных двигателем.

Срок службы

О новой коробке Коробка передач можно сказать, что ее эксплуатация составит не менее 120 тысяч километров пробега. В случае несоблюдения правил использования, о чем свидетельствует вознаграждение автовладельцев, проблемы в работе агрегата начинаются после этого пробега. Но если правильно эксплуатировать коробку передач и выполнять все рекомендации по ее обслуживанию, то агрегат прослужит 200 тысяч км и даже больше.

Основные неисправности

Ниже разберем, какие поломки характерны для коробок вариаторов Toyota Corolla 2014, 2015, 2016, 2019 и других годов выпуска и что делать для ремонта агрегата.

Пользователь Азат Ахмет столкнулся с проблемой шумной работы вариатора и снял это на видео.

Устранение неполадок

Большинство проблем в работе коробки передач можно обнаружить только путем проведения компьютерной диагностики.

Неисправности, которые приведут к ремонту трансмиссии:

1. Обрыв ремня привода. Со временем ремешок клиновидной формы начинает изнашиваться. Его износ будет быстрее, если автовладелец не будет соблюдать правила эксплуатации и регулярно ездит на большой скорости или по бездорожью.Из-за быстрого износа ремень обрывается. Его звенья могут воздействовать на всю коробку передач и повредить другие компоненты трансмиссии.
2. Неисправности в работе модуля управления. Обычно блок управления работает без перебоев, но иногда начинает сцепляться или выходит из строя. Поломка модуля приведет к необходимости его замены. Найти квалифицированного специалиста по ремонту вариаторов сегодня сложно. Поэтому мастера на сотню обычно просто меняют модуль.Блок можно перепрошить или починить платно, если его поломка вызвана засорением или влажностью. Но для перепрошивки потребуется специальное оборудование и программное обеспечение.
3. Выход из строя опорных подшипников. Эти устройства восприимчивы к высоким нагрузкам, особенно при работе в суровых условиях или при нехватке смазки в трансмиссиях. Подшипники со временем приходят в негодность, а продукты их износа в виде металлической стружки могут попадать на другие детали и задеть каналы масляной системы. В этом случае давление начинает увеличивать давление, что может привести к его преждевременному выходу из строя или выдавливанию уплотнений.
4. Неисправность контроллера регуляторов скорости ведущего и ведомого валов. Неисправности также подвержены датчику температуры смазки, давлению масла в главной магистрали или валах. Для устранения проблемы потребуется разобрать агрегат. Часто причиной нерабочего состояния датчиков является повреждение контактов на их разъемах или разводки электропроводки. Иногда контакты загрязняются, что приводит к некорректной работе контроллера.Нужно провести диагностику целостности разъемов и «прозвонить» проводку. Если провода и контакты целые, то датчики заменяются.
5. Неисправность в работе гидротрансформатора определяется при детальной диагностике устройства. Если этот узел выходит из строя, его можно попытаться отремонтировать, заменив сломанные детали. Но обычно замене подлежат все устройства сборки. Найти его в продаже может быть проблематично.
6. Обрыв редукционного клапана. Такая неисправность проявляется в виде рывков и рывков автомобиля.Клапан начинает работать при пуске силового агрегата. Насосное устройство в вариаторах Королла — непреднамеренный узел. Поэтому при выходе клапана из строя механизм подлежит замене. Для нормальной работы Клапан Устройство свободно перемещается по втулке, которая установлена ​​в корпусе насосного устройства. В результате постоянного взаимодействия рабочей поверхности детали с различными частицами и отложениями, которые присутствуют в масле, клапан изнашивается.
7. Если при попытке сдвинуться с места машина не едет или движется, но ее динамика слишком слабая, необходимо провести диагностику муфты главного хода, а также самой регулируемой коробки передач.Причина может быть в поиске неисправностей в работе устройства гидротрансформатора, реже — в нерабочем блоке управления.
8. Неисправность электромагнитного клапана Давление на магистрали приведет к тому, что автомобиль начнет движение с рывками. А когда вы переключитесь с нейтральной передачи в положение D, вы почувствуете отчетливый толчок. Клапан заменен.
9. Если вы поставили машину на нейтральную скорость, а она продолжает катиться, то причин может быть несколько. Для начала нужно проверить работу рычага переключения скоростей, а также модуля управления.Причиной проблемы могут быть электрические чашки или разъемы на датчиках. Все устройства должны быть проверены.

В канале Corollafielder предусмотрен ролик, по которому можно узнать, как выглядит поддон вариатора трансмиссии вариатора после 130 тысяч километров пробега.

Правила эксплуатации и сервисные особенности

Правила использования автомобилей с вариастами:

1. Движение нейтральной передачи не допускается. Этот режим считается служебным, его можно включать в аварийных ситуациях.Например, если вам нужно загнать машину в гараж для ремонта или вытащить машину из сугроба. Если автомобиль увяз в снегу или грязи, нельзя пытаться вытащить его методом «Рандина», включая поочередное положение R и D на коробке. Это приведет к быстрому износу подшипников и других конструктивных элементов трансмиссии. Если вы застряли, то оптимальный выход попросит кого-нибудь вытащить вас из препятствия.
2. Нельзя резко трогать и постоянно ездить в спортивном режиме на большой скорости.Это также вызывает ускоренный износ конструктивных деталей коробки передач. Вариаторные трансмиссии не приспособлены к такому режиму работы.
3. Избегайте поездок по неровным дорогам и сельской местности. При езде по бездорожью масло в бесступенчатых коробках передач недоработано. Из-за этого смазка внутренних компонентов трансмиссии будет не столь эффективной, что приведет к износу деталей агрегата.
4. В зимнее время Всегда прогревайте машину. Учтите, что двигатель автомобиля всегда нагревается быстрее, чем коробка передач.Следовательно, если мотор прогрелся, это не значит, что трансмиссия прогрета. В холодное время года резким нажатием на педаль газа трогаться с места невозможно. При низких отрицательных температурах (-20 градусов и ниже) время прогрева трансмиссии вариатора может составлять 15 минут и более. Чтобы быстрее прогреть коробку передач, нужно развести смазку по магистралям системы. Для этого после запуска двигателя переключите селектор КПП по всем режимам, задерживая его в каждом из них на 10 секунд.Пока коробка не работает полностью, необходимо двигаться с небольшой скоростью.
5. Режим парковки (P) можно включить только тогда, когда автомобиль ставится на длительную стоянку. Его активация приведет к блокировке компонентов трансмиссии. Из режима парковки можно запустить двигатель. Включать это положение селектором не рекомендуется, если машина стоит в пробке или вы остановились на несколько минут.
6. Исключить пробуксовку колеса. На машинах с вариаторными передачами не допускается пробуксовка, это приводит к быстрому износу ведущего и ведомого шкивов, а также клиновидного ремня.
7. Запрещается брать на буксир другие автомобили или прицепы. Вариаторные коробки передач рассчитаны на работу с определенной массой автомобиля.
8. Периодически меняйте масло в агрегате. Согласно официальному регламенту, производитель не предусматривает замену смазочной жидкости. Но это не избавляет автовладельцев от необходимости замены расходного материала. Специалисты рекомендуют производить замену масла в коробке передач не реже чем каждые 60 000 км пробега.Перед заменой необходимо проверить уровень смазки и оценить ее состояние. При запахе масла в жгуте и наличии следов продуктов износа в виде металлической стружки или отложений, расходные материалы подлежат замене.
9. При проверке вариатора следует использовать специальное масло. Если смазка не соответствует стандарту, это может отразиться на сроке службы клиновидного ремня.

О том, как увеличить ресурс, можно узнать из ролика, снятого по технологии АКПП.

Достоинства и недостатки

Начнем с достоинств:

1. Отсутствуют характерные для АКПП светящиеся и рывки. Вариаторные коробки передач разгоняются быстрее, в отличие от пулеметов.
2. Надежность агрегата. Если сравнивать с машинной или механической машиной, то вариаторные трансмиссии по надежности не уступают коробкам передач типа EPIA. Плохие отзывы Работа вариаторов появляется из-за несоблюдения автомобилистами правил эксплуатации.Если соблюдать все условия, а также учитывать нюансы, отмеченные в сервисной книжке к автомобилю, то КПП вариатора прослужит долго.
3. Частотный преобразователь — хороший вариант Для начинающих автолюбителей. В отличие от машин с механикой, на таких машинах всего две педали, что во многом упрощает управление транспортным средством.
4. Пониженный расход топлива, обеспечивающий плавность хода и динамичный разгон автомобиля. За счет меньшего расхода топлива машина выбрасывает в окружающую среду меньше вредных веществ с выхлопными газами.

Основные минусы, характерные для коробок передач CVT:

1. Стоимость ремонта или замены масла на сотку будет высокой. Это связано с тем, что на российских станциях техобслуживания мало специалистов, которые могут выделенно отремонтировать или обслужить коробку. А те, кто есть, ставят на такие услуги высокую цену.
2. Выход из строя одного из датчиков может привести к неработоспособности агрегата в целом. Даже если сломанный контроллер не является основным.

Видео «Визуальная инструкция по замене масла в КПП»

Бесступенчатый вариатор как коробка передач (понижающее слово «переключение», т.к. в классическом вариаторе нет фиксированного набора передач, а есть только передаточное число) представляет собой упрощенную форму двух скользящих шкивов, соединенных между собой клиновым ремнем.

Шкивы представляют собой две половинки конической формы, расположенные конусами друг к другу, образующие подобие клина. Ремень также имеет в своем поперечном сечении форму клина для надежного контакта со шкивами. Подобную форму клина имеют ремень и шкив генератора на большинстве автомобильных классиков, только в вариаторе половина шкива не закреплена, и они могут двигаться и навстречу друг другу, и назад.

Таким образом, если половинки одного шкива отодвигаются друг от друга (расширяются), то второй шкив сужается, в результате чего шкивы могут изменять свой внутренний диаметр.Когда конус на одном из шкивов перемещается, тогда ремень «выпадает» между конусами и занимает место на небольшом радиусе. Если конус противоположен, то ремень «сжимается» и начинает приводить в движение шкив с большим радиусом.

Один из шкивов одновременно закреплен на ведущем валу (от двигателя), а второй соответственно на ведомом валу (с колесами ведущего моста), что позволяет передавать крутящий момент от силовой установки К колеса автомобиля.Теперь осталось только добавить устройство, которое может одновременно перемещать один из шкивов, сдвигая второй. Обычно эту функцию выполняет гидро- или сервопривод. Такая система подвижных шкивов может изменять передаточное отношение в очень широком диапазоне. Но, машина должна уметь двигаться и реверсировать А значит, в систему, отвечающую за изменение направления ведомого вала (например, планетарная трансмиссия), добавлен механизм, и в результате получается полноценный -корпусная коробка — вариатор.

Вариатор получил название CVT (Continuously Variable Transmission — бесступенчатая коробка передач), применяемое при описании технических характеристик автомобиля. Типы вариаторов несколько различаются по типу передачи приводных шкивов: клиновидная, тороидальная и цепная. Наиболее распространены клиновые вариаторы. Слабое место Всегда был клиновой ремень с его небольшим ресурсом вплоть до братьев Ван Дорн-изобретателей качественного аналога. Изобретение братьев Дорн представляет собой ремешок из наборных пластин, которые намного длиннее ремня и к тому же ремень не тянет муфту, а толкает, что повышает ресурс самого вариатора.Подобным ремнем сегодня оснащаются вариаторами таких автомобилей, как Nissan, Honda, mini.

Сегодня вариатором cVT оборудуют различные модели Такие автомобильные компании как: General Motors, Audi, Honda, Mitsubishi, Nissan, Toyota постепенно исчезают, ставший традиционным, автомат.

Вариатор Toyota

На автомобиле Toyota Corolla установлен один из новейших разработок бесшумных вариаторов CVTI-S, где по желанию водителя вы можете взять управление трансмиссией на себя.Для этого стоит только переключить селектор в спортивный режим и с помощью крадущихся лепестков переключить 7 виртуальных передач, созданных всемогущей электроникой. В вариаторе Toyota применены новые более производительные и в то же время экономичные гидронасосы, питающие жидкость c низкой вязкостью для смазки и заполнения ленты вариатора. Кроме того, в новом вариаторе подогреватель жидкости имеет избыточный вес, что позволяет быстрее достичь оптимальной температуры.

В Европе и России вариатор CVTI-S известен как MultiDrive S.

Преимущества и недостатки

К преимуществам бесступенчатых вариаторов следует отнести передачу крутящего момента без нарушения тяги, что снижает расход топлива, а также работу двигателя с максимальным крутящим моментом, создавая оптимальную динамику ускорения.

Минус вариаторов в том, что пока современные вариаторы не умеют передавать большой крутящий момент. Вариатор подвержен сильному нагреву при длительном движении по трассе, что снижает эксплуатационный ресурс масла (стоимость которого, кстати, совсем не дешевле).

Вариатор «не любит» частую смену сити-трека и «требует» более частой замены масла. К минусам стоит отнести дороговизну нового вариатора. Купите машину с вариатором в б / у, она почти всегда «попала» или хотя бы кот в мешке.

В целом вариатор при всех своих достоинствах в эксплуатации стоит дороже обычной коробки передач.

Это образец среди трансмиссий по эффективности передачи крутящего момента, но у этого типа коробок передач есть один нюанс, которого желают многие, и иногда он становится опасным для жизни, на автомобиле с вариатором невозможно резкое ускорение, это невозможно. необходимо для передач, которые в этом нуждаются.

Подумал об этом деле в Тойоте и решил, а почему бы не поставить первую передачу на свою трансмиссию CVT? Обычная скорость на валу с передачей, которая дала бы автомобилю подходящий импульс ускорения. Потому что на низких скоростях или в начале движения приводной ремень находится в самом неэффективном положении, в котором крутящий момент будет максимально высоким, а передача будет невероятно низкой. Пришлось обходить стороной.

Сказано — сделано. Новая вариаторная трансмиссия отныне приобрела первую трансмиссию, точно такую ​​же, как на стандартной механической или автоматической трансмиссии.Этот дополнительный элемент стал в трансмиссии вариатора не только эффективным инструментом, помогающим быстрее разгонять машину, но и позволил упростить и повысить надежность вариатора, что на первый взгляд кажется странным. Вроде конструкция усложнилась, добавился новый элемент, однако специалисты считают, что такой симбиоз пойдет коробке передач только на пользу.

Подробно и доходчиво о системе вариатора от Toyota (при необходимости включите субтитры и перевод):

Коробка передач с вариатором в настоящее время находится на самом высоком уровне развития трансмиссий для автомобилей в целом. Представляет собой святую трансмиссию с внешним управлением. Такие варианты коробок в последнее время стали обычными АКПП. Такие вариаторные (вариаторные) коробки стали ставить практически все передовые автоконцерны, в том числе Toyota, в том числе Toyota. В этой статье мы поговорим о вариаторе на Тойота Королла.

Общее распространение этого вида Передачи получены за последние пять лет. До этого они были чудом на отечественных дорогах и встречались очень редко.Сегодня многие автолюбители при покупке нового автомобиля стараются выбрать автомобиль с вариаторной коробкой передач, так как они отличаются своей надежностью, комфортом и т. Д.

Принцип работы бесступенчатой ​​трансмиссии

Внешний вид вариатора, установленного в автомобиле, практически не отличается от внешнего вида автоматов, установленных в автомобиле. На тех же панелях также есть только две педали — газа и тормоза, те же рычаги, у которых есть несколько режимов — парковка, задний ход, нейтральная передача и D — основной режим движения, который использует диапазон от первой до четвертой.Однако по сути устройство и принцип его работы полностью отличается от автоматической коробки. Его устройство таково: в этой трансмиссии нет определенного распределения скоростей, как в автомате, например, на первой, второй, третьей … шестой. В вариаторе их может быть сколько угодно и их переключение происходит плавно, а самое главное незаметно для водителя Toyota Corolla.

Именно такой подход в работе трансмиссии помогает избежать жестких толчков, ярко заметных трансмиссий и так далее.Суть работы вариатора в том, что внутри трансмиссии происходит плавное изменение передаточного числа при разгоне и торможении Тойоты без ярких скачков и передач.

Типы вариаторов.

На сегодняшний день существует три различных типа вариаторов, которые отличаются друг от друга принципом своей работы. Рассмотрим каждый из видов.

Первый — клинический вариатор. Здесь согласование диаметров шкивов, которое происходит в полной зависимости от режима работы двигателя — это обеспечивает работу коробки вариатора данного типа.Внутри него есть специальный привод, который способен изменять размер шкива в большую или меньшую сторону. В момент, когда машина начинает соприкасаться, ее размер минимален, а размер ведущего шкива имеет наибольший размер. Однако, когда машина начинает набирать скорость и скорость, ее размер постепенно увеличивается, размеры шкивов меняются в противоположные стороны друг от друга. То есть ведущий шкив уменьшается, а ведомый увеличивается. В этом весь смысл и принцип работы данного вида трансмиссии, теперь стоит поговорить о следующем виде.

Второй вид представляет собой тороидальный вариатор. Здесь принцип работы заключается в том, что вариатор имеет два соосных вала, которые обладают сферической поверхностью, а между ними, в свою очередь, задавливаются ролики, при перемещении которых изменяется передаточное число. Крутящий момент в этом механизме передается за счет силы трения между рабочими поверхностями роликов и колес. Оба вида очень интересны. Они используются в производстве Toyota Corolla и по сей день.

Однако стоит отметить, что японские производители вариаторам клинического типа стали уделять все большее внимание — они были установлены в модели 2013-2014 годов.Теперь мы подошли к тому моменту, когда можно рассмотреть достоинства и недостатки вариатора этого типа, устанавливаемого на Короллу.

Преимущества и недостатки вариатора

Производитель заявляет, что его продукция имеет высочайшее качество, что способна удивить своих покупателей надежностью и отличными качествами. На словах все звучит довольно красиво, но стоит напомнить не только о достоинствах, но и оценить недостатки продукта.Но прежде чем их еще рассматривать, необходимо детально оценить его лучшие стороны. Итак, приступим.

1. Первым среди достоинств выделяется плавное изменение передаточных чисел в зависимости от скорости Короллы. Создание шкивов с переменными размерами позволило добиться, можно сказать, максимального удобства и комфорта в процессе разгона машины.
2. Вторым достоинством можно назвать огромную экономичность авто с вариатором такого типа.Это связано с тем, что двигатель практически не чувствует нагрузки, а оптимальное передаточное число в момент движения еще больше этому способствует.
3. По сравнению с автоматической и механической коробками передач — вариатор имеет отличную динамику, машина отлично слушает педаль газа и очень легко устремляется вперед. Кроме того, автомобиль, оснащенный подобным вариатором, очень легко трогается с места и не поднимается на скользкой поверхности, например на льду при гололеде.

На этом, в принципе, и заканчиваются самые яркие и главные достоинства вариатора, устанавливаемого на Короллу.Теперь стоит рассмотреть недостатки этого инженерного детища.

Первый и самый существенный недостаток — недолговечный ресурс его службы. Особенно это актуально для вариаторов, эксплуатируемых на бездорожье. Это связано с тем, что редукторы вариатора создаются под город или при длительном движении по асфальтированной дороге, но это не меняет того, что срок службы вариастов зависит от пройденных на машине километров. Максимальный ресурс — 100-120 тысяч километров при условии, что каждые 40-50 тысяч будут заменяться масло и фильтры.Агрегат очень капризен и часто проявляет неадекватность в условиях дорожного движения и сельской местности.

Также стоит отметить еще один существенный минус — это дорогой узел обслуживания. Обычно оригинальное масло Вариатор совсем не дешево, плюс обслуживание на сотке уйдет немало денег из вашего кошелька. С учетом того, что нужно производить каждые 40-50 тысяч километров — вариатор улетает в копейки.

Наконец, Corolla в комплекте с вариатором вообще нельзя перевозить при поломке.Машину можно доставить в гараж или сотку только с помощью эвакуатора. И на этом основные недостатки Вариатора Тойота Королла заканчиваются. Вы должны подумать, стоит ли комфорт потраченного времени и денег на содержание этого технического сайта.

Другие статьи

Отправить ответ

Microsoft Word — ANNALS-2013-3-42.doc

% PDF-1.4 % 1 0 объект > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 2 0 obj > поток application / pdf

Бесступенчатая трансмиссия | Autopedia

Бесступенчатая трансмиссия (CVT) — это тип автоматической трансмиссии, которая может изменять «передаточное число» (шестерни обычно не задействованы) на любую произвольную настройку в определенных пределах.Вариатор не ограничен небольшим числом передаточных чисел, например передаточными числами от 4 до 6 в типичных автомобильных трансмиссиях. Компьютеры управления вариатором часто имитируют традиционное резкое переключение передач, особенно на низких скоростях, потому что большинство водителей ожидают резких рывков и отвергают идеально плавную трансмиссию из-за недостаточной полной мощности.

Расширение конструкции вариатора, иногда известное как бесступенчатая трансмиссия (IVT) , позволяет трансмиссии двигаться как вперед, так и назад.Вход трансмиссии соединяется с двигателем, затем он разделяется на 2 вала, один из которых соединен с планетарной зубчатой ​​передачей. Выход вала вариатора соединен с другим валом, который соединяется с другим набором шестерен планетарной передачи. Шестерня, которая не получает мощность от двигателя или вариатора, передает крутящий момент на выход коробки передач. Набор шестерен действует как механическая счетная машина, которая вычитает одну скорость из другой, позволяя автомобилю двигаться вперед, назад или на нейтральной передаче.

CVT были усовершенствованы на протяжении многих лет и значительно улучшены по сравнению с исходными.

[]

Шкив переменного диаметра (VDP) []

В этом типе вариатора используются шкивы, обычно соединенные металлическим ремнем с резиновым покрытием. Также может использоваться цепочка. Большой шкив, соединенный с меньшим шкивом с помощью ремня или цепи, будет работать так же, как большая шестерня, зацепляющаяся с меньшей шестерней. Типичные вариаторы имеют шкивы, образованные парами противоположных конусов. Перемещение конусов внутрь и наружу приводит к изменению диаметра шкива, поскольку ремень или цепь должны проходить путь большого диаметра, когда половины конических шкивов находятся близко друг к другу.Это движение конусов может контролироваться компьютером и управляться, например, серводвигателем. Однако в легких трансмиссиях VDP, используемых в автоматических мотороллерах и легких мотоциклах, изменение диаметра шкива осуществляется вариатором, полностью механической системой, которая использует веса и пружины для изменения диаметра шкива в зависимости от скорости ремня. В моделях с более высокой мощностью, например, производимых немецкой компанией ZF-Sachs, используется многослойная стальная лента с масляным охлаждением.

В случае цепи звенья опираются на шкивы через конические стороны звеньев.Некоторые такие трансмиссии были разработаны для передачи сил между шкивами с использованием сжимающих (толкающих), а не тяговых (тянущих) сил. В некоторых трансмиссиях с цепным приводом используется специальная смазка, которая под экстремальным давлением претерпевает фазовый переход в стеклообразное твердое вещество.

Файл: Cvt list01.gif Шкив переменного диаметра вариатора — Mitsubishi Motors

Роликовый вариатор []

(продается как Traction CVT, Extroid CVT или IVT)

Рассмотрим две почти конические части, точка к точке, со сторонами, вогнутыми так, чтобы две части могли заполнить центральное отверстие тора или бублика.Одна часть — это входной диск (который соединяет коленчатый вал), а другая часть — выходной диск (который соединяет карданный вал). Мощность передается с одного диска на другой с помощью одного или нескольких роликов. Когда ось ролика перпендикулярна оси дисков, он контактирует с дисками в местах одинакового диаметра и, таким образом, обеспечивает передаточное число 1: 1. Ролик можно перемещать вдоль оси почти конической части, изменяя угол по мере необходимости для сохранения контакта. Это приведет к тому, что ролик будет контактировать с дисками различного и различного диаметра, давая передаточное число, отличное от 1: 1.Изменяя угол наклона роликов, можно получить разные передаточные числа. Например, для «низкого» передаточного числа ролики контактируют с входным диском около его внутреннего диаметра, но встречаются с выходным диском вблизи его периферии — поэтому выходной диск вращается намного медленнее, чем входной диск.

Ролики имеют электрогидравлический привод, но не контактируют напрямую с входными / выходными дисками. Специально разработанное вязкое масло обеспечивает сцепление между роликами и дисками, а также снижает трение и износ.

Системы могут быть частичными или полными тороидальными. Полные тороидальные системы являются наиболее эффективной конструкцией, в то время как частичные тороидальные системы могут по-прежнему требовать преобразователя крутящего момента (например, JATCO) и, следовательно, терять эффективность. Роликовые вариаторы могут иметь больший крутящий момент двигателя, чем вариаторы со шкивом допустимого диаметра.

Файл: Extroid cvt autozineorg.jpg Autozine.org

Файл: Extroid cvt2 autozineorg.jpg Autozine.org

Схемы:

Гидростатический вариатор []

Гидростатические трансмиссии используют насос переменной производительности и гидравлический двигатель.Вся мощность передается через жидкость. Эти типы обычно могут передавать больший крутящий момент, но очень чувствительны к загрязнению. А некоторые конструкции очень дороги. Однако их преимущество заключается в том, что гидравлический двигатель может быть установлен непосредственно на ступице колеса, что позволяет создать более гибкую систему подвески и исключить потери эффективности из-за трения в приводном валу и компонентах дифференциала. Этот тип трансмиссии эффективно применяется в дорогих версиях легких газонокосилок, садовых тракторов и некоторой тяжелой техники.

CVT с электронным управлением []

E-CVT впервые был использован в коммерческих автомобилях в системе Toyota Hybrid Synergy Drive. Эта система не является настоящим вариатором с фиксированным передаточным числом, но ведет себя очень похоже на настоящий вариатор. В этой системе трансмиссия является неотъемлемой частью гибридной трансмиссии и фактически является сумматором крутящего момента. Зубчатая передача представляет собой постоянно включенный трехходовой планетарный механизм с фиксированным передаточным числом. Двигатель присоединен к одному входу, карданный вал и главный электродвигатель — к другому, а затем меньший мотор-генератор управляет третьим входом дифференциала, чтобы создать бесступенчатое соотношение между частотой вращения двигателя и частотой вращения колес, причем изменение принимается за электродвигатель и генератор.В крайних случаях автомобиль может двигаться на электрической тяге без включения двигателя, или он может запускать двигатель в неподвижном состоянии во время прогрева двигателя или, если необходимо, для предотвращения разряда аккумуляторов.

Достоинством системы является простота механики — отсутствие муфт, гидротрансформаторов и переключения передач. Недостатком является то, что непрерывная передача электроэнергии между двумя двигателями-генераторами необходима даже во время крейсерского полета, что приводит к потерям преобразования, но общий эффект заключается в повышении чистой эффективности с помощью четырех методов:

• Двигатель внутреннего сгорания может быть полностью остановлен, а не работать на холостом ходу.
• Электродвигатель работает при высоком крутящем моменте, необходимом для приведения автомобиля в движение.
• Двигатель внутреннего сгорания работает в основном с более высокой потребляемой мощностью, где он более эффективен.
• Энергия может быть восстановлена ​​с помощью функции генерации, когда транспортное средство замедляется или движется по инерции под уклон, с энергией (хранящейся в батарее), применяемой к начальному ускорению транспортного средства, и когда высокие требования к мощности требуют, чтобы и двигатель внутреннего сгорания, и электродвигатель работает.

Дизайн системы может быть оптимизирован с точки зрения эффективности или производительности в зависимости от маркетингового сегмента, для которого предназначено транспортное средство.

Андерсон A + CVT []

Это технология, изобретенная Ларри Андерсоном под патентом США 6,575,856. Два параллельных конуса имеют «плавающие звездочки», установленные в продольных канавках вокруг каждого конуса. Специально разработанная цепь находится в зацеплении с плавающими звездочками и может свободно скользить по длине конусов, изменяя передаточное число в каждой точке.Эта технология так же бесшумна, как и любая обычная трансмиссия, поскольку она заключена в корпус и смазана. В дополнение к существующему двухконусному вариатору A +, Anderson в настоящее время разрабатывает шкив переменного диаметра вариатора A + CVT. (www.andersoncvt.com)

Конусные вариаторы []

В эту категорию входят все вариаторы, состоящие из одного или нескольких конических тел, которые вместе функционируют вдоль своих соответствующих образующих для достижения вариации.

В типе с одним конусом есть вращающееся тело (колесо), которое перемещается по образующей конуса, тем самым создавая разницу между нижним и верхним диаметром конуса.

В вариаторах с двумя или более конусами (см. веб-сайт GIF), конусы располагаются напротив друг друга, при этом меньший диаметр одного конуса обращен к большему диаметру другого конуса. Контакт между всеми возможными диаметрами двух конусов осуществляется кольцом, вставленным между конусами. Вариация получается перемещением кольца по образующей двух конусов.

В вариаторе с колеблющимися конусами крутящий момент передается посредством трения от переменного числа конусов (в соответствии с передаваемым крутящим моментом) на центральную бочкообразную ступицу.Боковая поверхность ступицы является выпуклой в соответствии с определенным радиусом кривизны, который меньше радиуса вогнутости конусов. Таким образом, будет только одна (теоретическая) точка контакта между каждым конусом и ступицей.

Революционно новый вариатор Warko, использующий эту технологию, был представлен в Берлине во время 6-го Международного симпозиума CTI по ​​инновационным автомобильным трансмиссиям 3-7 декабря 2007 года.

Отличительной особенностью Warko является отсутствие сцепления: двигатель всегда соединен с колесами, а задний привод получается посредством планетарной системы на выходе.Эта система, названная «делением мощности», допускает состояние нейтральной передачи или «нулевой динамики»: когда двигатель вращается (соединенный с солнечной шестерней планетарной системы), вариатор (который вращает кольцо планетарной системы в в противоположном направлении солнечной шестерни), в определенном положении ее диапазона, будет компенсировать вращение двигателя, имея нулевые обороты на выходе (планетарный = выход системы). Как следствие, сателлиты вращаются внутри зубчатого колеса с внутренним кольцом.

Модульность, широкий диапазон передаточных чисел (= 9), высокий КПД (95%), высокий крутящий момент (до 500 Нм) и компактность (длина менее 36 см для диаметра 31 см и 60 кг) являются наиболее важными характеристиками. Варко.

Одно и то же устройство с одним и тем же идентичным диффузором в разных конфигурациях охватывает 90% двигателей, производимых во всем мире, с диапазоном мощности от 60 до 200 л.с., бензиновых и дизельных. Как следствие, его производственные затраты будут сопоставимы с затратами на механическую трансмиссию.

Схемы:

Преимущества и недостатки []

По сравнению с гидравлическими автоматическими трансмиссиями:

• CVT могут плавно компенсировать изменение скорости автомобиля, позволяя скорости двигателя оставаться на уровне максимальной эффективности.Они также могут избежать потерь в гидротрансформаторе. Это улучшает как экономию топлива, так и выброс выхлопных газов. Однако в некоторых агрегатах (например, Jetco Extroid) также используется преобразователь крутящего момента. По сравнению с 4-ступенчатыми автоматическими коробками передач можно получить более 20% экономии топлива.
Преобразователи
• имеют гораздо более плавную работу. Это может создать впечатление малой мощности, потому что многие водители ожидают рывка, когда они начинают движение. Удовлетворительный рывок трансмиссии без вариатора можно эмулировать с помощью программного обеспечения для управления вариатором, устраняя эту маркетинговую проблему.
• Поскольку вариатор поддерживает постоянную скорость вращения двигателя в широком диапазоне скоростей автомобиля, нажатие на педаль акселератора заставит автомобиль двигаться быстрее, но не изменит звук, исходящий от двигателя, в такой степени, как обычная автоматическая коробка передач. сдвиг. Это сбивает с толку некоторых водителей и опять же приводит к ошибочному впечатлению о нехватке мощности.
Вариатор
• проще в сборке и ремонте.
Способность
• CVT управлять крутящим моментом ограничена прочностью их ремня или цепи, а также их способностью противостоять трению между источником крутящего момента и средой передачи для CVT с фрикционным приводом.Бесступенчатые трансмиссии, выпускавшиеся до 2005 года, имели преимущественно ременной или цепной привод и поэтому обычно ограничивались легковыми автомобилями и другими легковыми двигателями. Однако более совершенные агрегаты IVT, использующие современные смазочные материалы, доказали, что они поддерживают любой крутящий момент в серийных автомобилях, в том числе в автобусах, тяжелых грузовиках и землеройной технике.

История []

Леонардо да Винчи делает наброски того, что считается основой для первой бесступенчатой ​​трансмиссии в 1490 году.

Согласно TOROTRAK, первый патент на тороидальный вариатор был подан в конце 19 века.

С 1950-х годов бесступенчатые трансмиссии применяются в авиационных системах выработки электроэнергии.

Первый работоспособный вариатор под названием Variomatic был спроектирован и построен голландцем Хуубом ван Дорном, соучредителем DAF Trucks (Van Doorne’s Automobiel Fabriek), в конце 1950-х годов специально для производства автоматической коробки передач для небольшого и доступного по цене автомобиля. машина. Первый автомобиль DAF с вариатором ван Дорна был выпущен в 1958 году.Патенты Ван Дорна были позже проданы Volvo вместе с автомобильным бизнесом DAF, а вариатор был использован в Volvo 340.

В 1980-х и 1990-х годах Subaru Justy предлагалась с вариатором. В то время как Justy имел лишь ограниченный успех, Subaru до сих пор продолжает использовать вариатор в своих кейкарах (японских мини-автомобилях), а также поставляет его другим производителям.

Nissan впервые представил CVT в модели Nissan March 1992 года с агрегатом, полученным от Subaru. В конце 1990-х годов Nissan разработал свой собственный вариатор, обеспечивающий более высокий крутящий момент, и включающий преобразователь крутящего момента.Эта коробка передач использовалась в ряде моделей японского рынка. Nissan также является единственным производителем автомобилей, который в последние годы вывел на рынок роликовый вариатор. Их тороидальный вариатор, получивший название X-troid, был доступен на японском рынке Y34 Nissan Cedric / Nissan Gloria и V35 Skyline GT-8. Однако коробка передач не была перенесена, когда Cedric / Gloria был заменен Nissan Fuga в 2004 году.

После долгих лет изучения вариатора на основе шкивов, Honda также представила свою собственную версию на Honda Civic VTi 1995 года.Эта коробка передач CVT, получившая название Honda Multi Matic, принимает более высокий крутящий момент, чем традиционные вариаторы со шкивом, а также включает гидротрансформатор для «медленного» действия.

Toyota представила E-CVT в Prius 1997 года, и все последующие гибриды Toyota и Lexus, продаваемые на международном уровне, продолжают использовать эту систему (продаваемые под названием Hybrid Synergy Drive). Несмотря на то, что он продается как вариатор, на самом деле это не такое устройство, поскольку передаточные числа фиксированы, а трансмиссия фактически представляет собой устройство для смешивания крутящего момента, позволяющее либо электродвигателю, либо двигателю внутреннего сгорания, либо обоим, приводить в движение транспортное средство.Реакция всей системы (под управлением компьютера) по ощущениям похожа на CVT в том, что частота вращения двигателя внутреннего сгорания относительно низкая и постоянная при низкой мощности или высокая и постоянная при высокой мощности.

BMW использовала вариатор с ременным приводом в качестве опции для MINI низкого и среднего диапазона в 2001 году, отказавшись от него только на версии автомобиля с наддувом, где повышенный крутящий момент требовал использования обычной автоматической коробки передач. При желании вариатор можно также «переключать» вручную с помощью программно смоделированных точек переключения.

General Motors разработала вариатор для использования в небольших автомобилях, который впервые был предложен в 2002 году. Однако всего через три года эта трансмиссия будет постепенно заменена обычными планетарными автоматическими трансмиссиями.

Audi с 2000 года предлагает цепной вариатор (Multitronic) в качестве опции для некоторых моделей с более крупными двигателями, например, A4 3.0L V6.

Запущенные в 2005 году Ford Freestyle, Five Hundred и Mecury Montego используют новый вариатор с цепным приводом, который может выдерживать крутящий момент двигателя до 300 Н • м.Коробка передач была разработана в сотрудничестве с немецкой компанией Sachs ZF и в настоящее время производится в Батавии, штат Огайо.

Sachs ZF поставляла свой вариатор с ременным приводом многим производителям автомобилей, включая BMW и MG Rover.

Контрактные соглашения были заключены в 2006 году на изготовление первой полностью тороидальной системы для наружного силового оборудования, такого как водные мотоциклы, лыжные мобиле и косилки.

Примеры []

Многие небольшие тракторы для дома и сада имеют простой гидростатический или резиновый ременный вариатор, как и большинство снегоходов.Большинство новых мотороллеров сегодня оснащаются вариатором. Практически все вариаторы снегоходов и мотороллеров представляют собой вариаторы с резиновым ремнем и регулируемым шкивом.

Возможно, самый большой автомобиль, продаваемый в настоящее время с вариатором, — это Toyota Highlander Hybrid.

Некоторые комбайны имеют вариатор. Механизм комбайна настроен на оптимальную работу при определенных оборотах двигателя. CVT позволяет регулировать поступательную скорость комбайна независимо от скорости машины. Это позволяет оператору замедляться и ускоряться по мере необходимости, чтобы приспособиться к изменениям толщины культуры.

CVT используются в гоночных автомобилях SCCA Formula 500 с начала 1970-х годов.

Совсем недавно для картов были разработаны системы вариатора, которые, как было доказано, повышают производительность и ожидаемый срок службы двигателя.

Новые автомобили с вариатором []

Старые автомобили с вариатором []

• DAF 600
• DAF 750
• DAF 30 (нарцисс)
• DAF 31
• DAF 32 (DAF 33)
• DAF 44
• DAF 46
• DAF 66
• Fiat Uno
• Форд Фиеста
Автомобиль
• Honda Civic ESi
• Nissan Micra
• Subaru Justy 1.2 3 цилиндра с ECVT (49/55 кВт)
• Вольво 66
• Volvo 340
• Daewoo (в настоящее время GM Daewoo) Matiz II с E3CVT

Внешние ссылки []

Микролуч.

Использование вариатора необходимо из-за того, что газ горит медленнее, чем бензин.
Даже самый продвинутый контроллер впрыска газа 4-го поколения не может повлиять на время зажигания топлива. Время определяет ЭБУ автомобиля, не зная, что двигатель работает на газе.
В режимах работы двигателя с нагрузкой часть газа в цилиндре не сгорает. Это приводит к снижению мощности двигателей и повышению температуры выхлопных газов, что изменяет геометрию выпускного клапана, выгорание седел выпускного клапана и уменьшение срока службы нейтрализатора катализатора. В некоторых автомобилях перегрев может привести к выходу из строя катушек зажигания, расположенных непосредственно на двигателе.
Вариатор определяет, что двигатель перешел на газ, изменяет сигнал от датчика положения коленчатых валов таким образом, что ЭБУ зажигает топливо на несколько градусов раньше, топливо сгорает, увеличивая крутящий момент и мощность, особенно при малых оборотах, снижение температуры и токсичности выхлопа!

Характеристики:

• Настраивается с помощью компьютерного программного обеспечения, со стандартным интерфейсом.
• Имеется возможность изменять угол продвижения, угол задается с помощью графика, с точностью до 1 градуса.
• Работает с импульсами от коленчатого и распределительного валов, даже на автомобилях с регулируемыми фазами газораспределения.
• Может использоваться с различными прошивками для использования с альтернативными конфигурациями и с нестандартным двигателем.
• Имеет встроенный осциллограф для визуальное наблюдение за входными и выходными сигналами.
• Подключение к педали необязательно.
• Обеспечивает регулируемую задержку опережения при плавном переходе на газ.
• Не содержит ненадежных, в случае вибрации, потенциометров и переключателей.

Характеристики вариатора «3DHmel»:

• Используется для опережения сигналов индукционного датчика положения коленчатого вала и датчика Холла распределительного вала.
• Содержит трансформатор для корректной совместимости с ЭБУ, который использует дифференциальный вход.
• Используется для нескольких типов автомобилей: Renault, Volvo, Peugeot, Opel Vectra C, Ford и других.

Характеристики вариатора Microluch 3DInd:

• Используется для опережения сигналов индукционного датчика положения коленчатого вала и датчика Холла распределительного вала.
• Без трансформатора, поэтому дешевле 3DHmel.
• Используется для большинства типов автомобилей.

Характеристики вариатора «Microluch 3DHall»:

• Используется для опережения сигналов датчика Холла положения коленчатого вала и 2 датчика Холла распределительного вала.

Программное обеспечение Microvar.exe для настройки вариатора с помощью ПК:

Список постоянно обновляется и на данный момент насчитывает более 200 типов автомобилей.
Если вы решили установить вариатор на автомобиль, который не включен в список, свяжитесь с нами для консультации по телефону или электронной почте.

Испытания на стенде — Skoda А5 на газе, график показывает сравнение автомобиля без вариатора и с вариатором с опережением на 7 градусов.
Отчетливо виден прирост мощности и крутящего момента, особенно при малых оборотах.
Вариатор полностью устраняет потерю крутящего момента при трогании с места.

Загрузки для вариатора:

Вариаторы
zip-архив, содержащий: программное обеспечение для настройки вариатора, инструкцию по установке вариатора и прошивки. Последняя версия содержит более 60 прошивок!
Этот архив постоянно пополняется. Рекомендуем почаще скачивать свежую версию.

преимущества и недостатки вариатора

1. Дом
2. легковых автомобиля
3. Как выбрать коробку передач: достоинства и недостатки вариатора

Про вариаторы много говорят, одни хвалят, другие критикуют.Хотелось бы разобраться в преимуществах и недостатках автомобильных вариаторов.

14.11.2015 11:52:34 246

скорость вращения щеки шкив педаль акселератора достоинства недостатки автоматическая трансмиссия

Устройство и принцип работы вариатора

Преимущества вариатора

Недостатки

Статьи по теме

Что такое вариатор (бесступенчатая трансмиссия) и как он работает?

вариатор! Большинство из вас слышали об этом термине, когда хотели купить безредукторный скутер или автомобиль с автоматической коробкой передач.Это расшифровывается как Continuous Variable Transmission, одна из форм автоматической трансмиссии на двухколесных и четырехколесных транспортных средствах.

Краткая история вариатора

Вы будете удивлены, узнав, что великий изобретатель и художник Леонардо да Винчи впервые в 1490 году нарисовал первый в истории эскиз устройства, которое станет самой ранней моделью вариатора. были замечены на автомобилях DAF в 1950-х годах. Только в 2000-е годы вариаторная трансмиссия вышла на первый план в автомобилях и безредукторных скутерах.

Как работает агрегат вариатора?

В отличие от обычной автоматической трансмиссии, вариатор не использует шестерни. Вместо этого он имеет два шкива, диаметры которых варьируются и соединены ремнем или цепью. Один конец соединен с двигателем, а другой — с колесами, на которые передается мощность. Шкивы подвижны, и по мере приближения друг к другу ремень или цепь перемещаются выше, увеличивая диаметр шкивов и наоборот.

Когда входной шкив становится меньше, а выходной шкив становится больше, это переводится в более низкое передаточное число (которое представляет собой количество вращений вала за каждый оборот двигателя, следовательно, передаточное число). Пока автомобиль набирает обороты и ускоряется, шкивы продолжают менять свой диаметр и снижают частоту вращения двигателя (RPM) для спокойного движения или набора оборотов для быстрого обгона.

Каково управление автомобилем с вариатором?

0 Комментарии

Каждый автомобиль с вариатором будет иметь эту маркировку на ручке переключения передач.P-R-N-D-L (Parked-Reverse-Neutral-Drive-Low), которые не требуют пояснений, за исключением «Low», что означает низкое передаточное число. Когда вы включаете функцию «Низкий», автомобиль развивает более высокие обороты и создает больший крутящий момент, который может потребоваться для подъема груза, подъема по склону или выхода из застрявшей ситуации.

Comments |0|