С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Чем плох вариатор на авто

Чем плох вариатор на авто


Вариатор: плюсы и минусы

Вариатор при первом впечатлении с лёгкостью и не кривя душой можно назвать идеальной коробкой переключения передач. Водители автомобилей на вариаторе могут даже кичиться тем, что в их автомобилях стоит бесступенчатая коробка. Сколько-сколько Вы говорите в Вашем автомобиле передач? Шесть? Восемь? А у меня – бесконечность, ведь вариатор не имеет ступеней.

Что ещё, казалось бы так, нужно обычному автомобилисту? Вариатор держит мотор в тонусе всегда, когда это необходимо, благодаря поддержанию оптимальных передаточных чисел, что обеспечивает хорошую динамику и превосходную экономичность топлива.

Принцип работы

В зависимости от конструктивных различий и устройства вариаторные коробки передач можно разделит на несколько типов: тороидальные, клиноременные, цепные и другие приводы. Наиболее распространённым типом вариаторной коробки передач является клиноременной на основе шкивов с переменным диаметром. О таком вариаторе и пойдёт далее речь.

Для того, чтобы понять устройство вариатора, представим две идентичные трубки, которые находятся на небольшом расстоянии параллельно друг напротив друга. Когда их стянем резинкой и начнём крутить какую-либо из них, то вращение придастся и второй, причём с той же скоростью, что и первой. Но если одну трубку заменить на другую большего диаметра, то скорость их вращения относительно друг друга будет другой: скорость вращения большей трубки будет существенно ниже чем у параллельной меньшего диаметра.

Принцип работы вариаторной коробки идентичен, только цилиндры имеют постоянно изменяющийся диаметр. В состав вариатора входит шкивы конусовидной формы, которые направлены друг к другу вершинами, а между ними зажат ремень специальной клиновидной формы. Конусы, попарно двигаясь друг к другу и обратно, изменяют диаметр рабочей поверхности шкивов. При раздвижении конусов, ремень, что обращён рёбрами к ним, провалится в середину шкива и будет огибать его по радиусу меньшего размера. В случае движения конусов навстречу друг другу, огибание шкива ремнём будет происходить наоборот по большему радиусу.

Управление шкивами происходит под строгим контролем гидравлической системы, которая следит за синхронным сближением конусов одного шкива и расхождением в другом. Один шкив располагается на ведущем валу, который идёт от двигателя, а второй прикреплён к ведомому, который идёт уже к колёсам. Благодаря такому расположению шкивов, передаточное отношение налаживается в широчайшем диапазоне.

Что бы осуществить движение назад в автомобиле с вариатором, в нём находится специальный узел, меняющий направление вращения выходного вала. Таким узлом может служить планетарная передача.

Основные преимущества и недостатки

Вариатор обладает существенными преимуществами, что продвинуло эту бесступенчатую трансмиссию на уровень оснащения автомобилей на ровне с автоматом. Рассмотрим их:

- автомобиль на вариаторе разгоняется очень плавно, ибо эта коробка передач лишена каких-либо скачков и рывков в илу своей конструкции;

- разгон на вариаторе происходит быстрее, так как на переключение скоростей абсолютно не затрачивается время.

- автомобили с вариатором, в отличие от автомобилей с механической коробкой передач, плавно трогаются с места и не глохнут на светофорах или подъёмах;

- наличие всего двух педалей и лёгкость управления;

- даже разгоняясь, вариатор не производит много шума;

- вариатор более экономичен по расходу топлива нежели другие коробки передач. Это обусловлено его возможностью динамического разгона и плавного хода;

- вариатор – самая экологичная трансмиссия, так как не задымляет настолько сильно атмосферу, как его оппоненты МКПП и АКПП.

Но не всё так сладко, как может показаться. И вариатор может предоставить хлопоты водителям:

- машина на бесступенчатой трансмиссии не способна долгое время передвигаться на высоких оборотах;

- вариатор очень требователен к замене масла, поэтому за этим следует тщательно приглядывать и менять его каждые 20-30 тысяч километров, как минимум;

- вариатор также требует заливать в него определённую жидкость для корректной работы ремня коробки. А найти её достаточно непросто и стоит она недёшево;

- грубая и небрежная эксплуатация вариатора ведёт к его быстрой поломке. Нельзя его насиловать так, как, допустим, механическую коробку передач;

- ремонт вариатора достаточно дорогостоящий и сложный;

- выход из строя хотя-бы одного малейшего датчика может пагубно отразиться на работе всего вариатора.

Основные неисправности

Вариатор подвержен поломкам, в большей или меньшей степени как и другие типы трансмиссий. Причин для появления их может быть множество: это и халатность по отношению к своей машине во время движения, и просрочке замены масла, и несвоевременное проведение технического обслуживания. Так как вариатор нынче, хоть и уже достаточно встречающееся явление, но это новинка автомобильного мира и это касается также и Украины. Поэтому продиагностировать и устранить неисправность способны далеко не все автосервисы. Наилучшим вариантом будет определение признаков неисправностей на максимально ранних стадиях, ибо в противном случае дорогостоящего ремонта коробки Вам не избежать.

Возглавляющей в списке неисправностей бесступенчатой коробки передач является поломка связанная с повреждением ремня вариатора. Первопричиной для этого может служить экстренное торможение на большой скорости. В таком случае ремень переходит в аварийное положение, в следствии чего появляется на нём множество зазубрин. Систематическое повторение подобных или иных «стрессовых ситуаций» может в конце концов привести к разрыву ремня.

Сбои работы узловой электроники так же влекут за собой всякого рода проблемы с вариатором. Неполадки электроники возникают в следствии нарушения контактов в клеммах. Также к этому пункту можно отнести и повреждение жгута электропроводки. Если Вы заметили в положении нейтрали своеобразные раскачивания, то не затягивайте с этим. Ведь это может служить причиной возникновения проблем с электроникой вариатора.

Причиной неисправностей в работе ЭБУ вариатора, муфты переднего хода или гидротрансформатора могут являться проблемы при трогании машины с места или возникшие сложности при переключении передач до самого конца. Если при переключении селектора прослушиваются удары, то это свидетельствует о перебоях с давлением в вариаторной магистрали.

Также о неисправности работы вариатора свидетельствует и появление в салоне автомобиля запаха горелого масла. Если Вы ощутили этот запах, то проверьте уровень масла и его состояние. Если же кроме этого присутствует и появление дыма, а масло стало более тёмным, то это свидетельствует об определённых проблемах с вариатором.

История появления и внедрения в автомобили

Первейшим серийным автомобилем, оборудованным вариатором, можно считать по праву DAF 600. Автомобиль, который сошёл в первый раз с конвейера ещё в далёком 1958 году. Эта машина была достаточно не плохим вариантом для передвижения, но завоевать сердца автолюбителей так и не смогла и была снята с производства.

Далее целых 13 лет не выпускались автомобили с вариаторной коробкой передач. И о чудо! В 1972 году свет Volvo 343! Достойный автомобиль и очень прекрасный для своего времени с богатейшим оснащением.

Но главным его недостатком оказался именно вариатор. Вся проблема заключалась в бракованных клиновидных ремнях коробки с ограниченным ресурсом. Но выпуск модели компания сворачивать не собиралась и поэтому на конструкторов была возложена задача поиска альтернативы клиновидному ремню.

И в Volvo решение всё же было найдено братьями Ван Дорн. Они предложили идею использования ремня, состоящего из наборных пластин, которые бы толкали муфту вместо того, чтобы крутить её. Подобного решения не поддержала компания Audi. Её инженеры предложили попросту заменить ремень на цепь. Эти наработки были использованы уже в автомобиле AUDI A6.

А теперь хотим предложить Вам краткую хронологию инновационного развития вариатора: 1490 год – гений эпохи возрождения Леонардо да Винчи опубликовал свои наработки бесступенчатой трансмиссии. Конечно в то время автомобилей не было и в помине, но всё же.

1886 год – подача первого патента на тороидальную CVT.

1935 год - Dodge патентует тороидальный вариатор в США.

1939 год – свет увидела коробка автомат, в основе которой лежит планетарная система передач.

1958 год - Daf выпускает первый серийный автомобиль, оснащённый вариаторной коробкой передач.

1972 год - Volvo 343 достаточно удачное серийное производство автомобилей с вариатором.

1989 год - Subaru Justy GL – первое полноценное производство автомобилей на вариаторе в Америке.

2002 – дебют Saturn на коробке вариатор.

2002 – Ваз 2112 оснастили вариатором на замену механике.

2014 – рынок автомобилей на CVT приближается в количественном соотношении к автомобилям на автомате.

Отличия от других видов трансмиссий

Механическая коробка

Начнём с самой популярной трансмиссии, то есть механической. Возраст этого ветерана насчитывает уже более века. Но за этот период она изменялась множество раз, дойдя до сегодняшнего времени в лучшем её проявлении.

Коробка вместе с двигателем расположены под капотом автомобиля, а между ними находится узел сцепления. При выжимании водителем педали сцепления, происходит механическое разъединение двигателя и коробки передач, в этот момент и выбирается необходимая для включения передача. Рекомендовано производить «разъединение» МКПП и мотора также во время торможения и при парковании.

Расположение двигателя в автомобилях с задним приводом – продольное. МКПП в таком случае состоит из трёх валов: ведущего, промежуточного и ведомого. Автомобили с передним приводом оснащаются поперечным расположением двигателя, а коробка в свою очередь имеет только два вала: входящий и выходящий. Это и приводит к различной работе трансмиссии, но это не влияет на функции, они остаются неизменными.

Коробка автомат

Переключение передач в классическом автомате контролируется гидроблоком, которым в современных автомобилях управляет электроника. Поэтому при помощи АКПП можно использовать различные режимы езды: экономичный, обычный и спортивный. В более «навороченных» автоматических коробках бывает ещё полно всевозможных режимов, которые так и остаются не познанными автомобилистами

Классические автоматы отличаются хорошей надёжностью настолько, что выдерживают пробег в 400 тысяч километров без особых вмешательств в конструкцию коробки. Главное аккуратно эксплуатировать коробку и не «жечь» её на резких стартах со светофоров, а также вовремя заливать в агрегат качественное масло.

Многие современные АКПП позволяют переключать передачи в ручном режиме.

Роботизированная коробка передач («робот»)

Коробка «робот» - это механическая коробка, в которой передачи переключаются электроникой. Как и в случае с автоматом, в автомобиле с роботом присутствуют две педали, но присутствует сцепление, но в отличии от АКПП, гидротрансформатора здесь нет.

Робот характерен наличием существенных толчков при переключениях передач, особенно на малых скоростях, в отличие от АКПП и тем более вариатора, который плавнее чем все остальные коробки.

Достаточно недавно в продажу стали поступать автомобили, оснащённые роботизированной коробкой с двумя сцеплениями. Одно из сцеплений отвечает за переключение чётных передач, второе – нечётных. В данном случае передачи переключаются за доли секунды, что разительно отличает эту коробку от обычного робота, в котором задержки могут достигать и трёх секунд. Данный тип трансмиссии впитал в себя экономичность и динамичность работы механики и удобство автомата.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Была ли эта статья полезна?

Бесступенчатые: чем вариатор лучше и хуже автомата

Большинство технических решений, которые мы видим в современных автомобилях, призваны облегчать человеку жизнь, ибо давно известно, что двигатель прогресса — лень. Надоело ходить? Вот вам колесо. Лошадку жалко? Вот двигатель внутреннего сгорания. Хлопотно каждый раз переключать вручную передачи? Держите автоматическую коробку! Но, как утверждает известный футуролог Жак Фреско, еще ни одно глобальное изобретение на свете не было придумано и воплощено сразу: любое современное технологичное устройство, будь то фотоаппарат, тостер или автомобиль, есть не что иное, как результат долгой последовательной цепочки усовершенствований одной идеи. Вот и концепция бесступенчатого изменения передачи крутящего момента витала в воздухе уже давно.

Многие приписывают открытие одаренному во всех областях мудрецу Леонардо да Винчи, благодаря которому в 1490 году появилась сама вариаторная схема: в бесчисленных чертежах изобретателя можно встретить конструкцию из параллельных конусов и перекинутого между ними ремня, способного перемещаться поперек оси вращения конусов и тем самым изменять передаточное отношение пары. Но для воплощения идеи в жизнь потребовалось немало времени. Патент на вариатор был выдан в конце XIX века, а первый работоспособный вариант появился более чем полвека назад: в 1958 г. голландский инженер Хуб ван Доорн успешно довел до конца эксперименты по созданию наборного стального ремня, что позволило малолитражке DAF 600 встать на колеса. С тех пор смысл механизма не очень-то изменился.

Вариаторные трансмиссии можно классифицировать на три типа: тороидальные (два вала, между которыми проходят ролики); гидростатические (вращательное движение гидромоторов происходит за счет давления жидкости) и клиноременные, получившие в автомобильном мире максимальное распространение. Большинство вариаторов обозначаются, как CVT (continuously variable transmission) — «непрерывно изменяемая», а точнее, бесступенчатая трансмиссия.

Внедрение планетарной передачи расширило рабочий диапазон вариатора почти на 20%

По строению эта КП куда проще, чем механическая коробка с россыпью шестеренок и валов: в корпусе вариатора параллельно расположены пара шкивов, а передача крутящего момента от одного к другому происходит при помощи натянутого между ними ремня. Очень похоже на цепную передачу в многоскоростном велосипеде, но вместо звездочек здесь используются двойные конусообразные шкивы, а вместо цепи — клиновидный ремень. Раздвигаясь, каждый шкив меняет длину своей контактируемой с ремнем окружности, меняя передаточное отношение. И чем сильнее варьируется длина окружности, по которой «бегает» ремень, тем шире передаточный диапазон. Главное достоинство такой схемы — плавное изменение крутящего момента. И если раньше в клиноременных вариаторах применяли резиновые ремни (особенно это было распространено в легкой технике, такой, как скутеры или прокатные карты), то сегодня больше всего распространены металлическая наборная лента, реже — стальная цепь.

За последние 20 лет вариаторы претерпели глобальные изменения, прочно обосновавшись в модельных рядах у многих производителей. Широкое распространение такой трансмиссии связано со многими факторами: заметно большая экономия топлива по сравнению с классическими АКП, плавная работа во всех режимах движения, обеспечение эффективной и безопасной работы двигателя за счет возможности поддержания оптимальных оборотов коленчатого вала. Но были у такой конструкции и нарекания со стороны автомобилистов, главные из которых — монотонное завывание  мотора, работающего в режиме достижения максимальных мощности и крутящего момента. Этот недостаток в последние годы удалось решить за счет применения модифицированных вариаторов, позволяющих имитировать плавные, но при этом «гидротрансформаторные» ощущения смены передаточных чисел. Как и классическая АКП, которая сбрасывает несколько ступеней вниз при необходимости резкого ускорения, CVT способен переходить в виртуальный режим кикдауна, взвинчивая обороты мотора вверх. В последних моделях изменения стали еще более заметны: в новых коробках стали использовать шкивы с меньшими размерами и массой, улучшенный демпфер блокировки и более эффективный масляный насос. Все это способствовало повышению топливной экономичности и комфорта. 

Гибридный CVT компактен: на месте гидротрансформатора разместился модуль из электромотора и двух комплектов сцепления («мокрого» и «сухого»)

Дальше других в совершенствовании бесступенчатых трансмиссий продвинулась компания Nissan. Ниссановский CVT стал первым вариатором в мире, в котором была применена дополнительная планетарная передача, позволяющая увеличить передаточное число с 6:1 до 7,3:1, что значительно расширило ее рабочий диапазон. Изменения передаточных чисел в более широком диапазоне позволяют двигателю не только эффективнее разгонять автомобиль, но и поддерживать более комфортные обороты на крейсерских скоростях движения. Не менее интересна ситуация с гибридными автомобилями: еще в 2011 г. тот же Nissan представил вариатор нового поколения Xtronic, который может успешно работать в автомобилях с гибридными силовыми установками, сочетающие ДВС и электротягу. Новый вариатор разрабатывался для двигателей с объемом от 2 до 3,5 л, и первые образцы были установлены на седаны Altima американского происхождения (в России модель известна как Teana). В Nissan особенно гордятся тем, что они первыми в мире объединили в компактном корпусе тяговый электромотор и вариатор. Модуль системы Nissan Intelligent Dual Clutch System состоит из «сухого» сцепления (контактирует с ДВС через двухмассовый маховик), самого электромотора и «мокрого» сцепления (граничит непосредственно с вариатором). При разгоне оба сцепления смыкаются ради  максимальной тяги, а при торможении электромотор работает  генератором, подзаряжая батарею. Новую трансмиссию российские покупатели оценили уже на новом поколении кроссоверов Pathfinder, которые построены на той же платформе, что и новые «Теаны».

Из гибридных «Ниссанов» в России представлены только Pathfinder, хотя в США схожая технология есть, к примеру, у X-Trail и Altima

Собственная гибридная система Nissan довольно мощная — эффективность 2,5-литрового турбомотора (234 л. с.) сравнима с показателями 3,5-литровых двигателей (249 л. с.). В этом мы смогли убедиться лично, когда тестировали новый Pathfinder в степях Казахстана: схожие по мощности гибридные автомобили оказались на 15–20 % экономичнее автомобилей с классической схемой ДВС как в смешанном, так и в городском темпе движения. Более того, управлять гибридным автомобилем было удобнее, особенно при резком разгоне: поскольку более скромный по объему турбомотор достигал максимальной мощности при меньших оборотах, в салон автомобиля проникало меньше шума. В остальном различия в управлении между «обычной» и гибридной системой свелись на нет.

Читать по теме: тест-драйв Nissan Pathfinder >>>

А теперь попробуем ответить на один из главных вопросов, мучающих большинство российских поклонников «двухпедальных» машин: могут ли новые вариаторы на равных соперничать с классическими автоматами? Думаю, да, хотя здесь более уместно говорить об условиях эксплуатации автомобиля: в гражданских условиях вариатор может быть даже комфортнее и экономичнее традиционной АКП. С другой стороны, вариаторы пока что более требовательны к условиям эксплуатации, чем классические АКП: CVT традиционно хуже переносят жесткие условия эксплуатации. Именно тяжелое бездорожье, агрессивная манера езды и несоблюдение сервисных предписаний зачастую являются главными причинами поломок.

Читать по теме: что нужно знать о вариаторе >>>

Каковы плюсы и минусы вариатора

Вариатор, наравне с другими видами автоматических трансмиссий также плотно входит в жизнь многих автовладельцев. Такая система бесступенчатого переключения далеко не новая, но совсем недавно появилась на автомобилях. Людям, которые хотят выбрать авто с таким типом КПП, необходимо знать все плюсы и минусы вариатора.

Что представляет собой вариатор

Если говорить об обычных коробках передач, то вся суть их работы заключается в том, чтобы менять передаточные числа путем перемещения шестерней или последовательным вводом их в работу. При этом, любое переключение сопровождается толчком, который подразумевает изменение ступени. Главная проблема состоит в том, что каждая ступень допускает определенный предел оборотов и скорости, на которых она является эффективный. Кроме того, эта эффективность падает при движении автомобиля в гору.

Совсем по-другому работает вариатор. В подтверждении этому можно раскрыть его небольшое устройству, которое состоит всего из трех основных частей. Двигатель автомобиля имеет механическую связь с одним из шкивов вариатора, а второй шкив соединен с колесами машины. Между ними, как вы уже догадались, применяется ремень, служащий для передачи вращающего момента.

Главная особенность этой трансмиссии – отсутствие ступеней.

Для изменения передаточного числа применяются раздвижные шкивы, которые меняют свой рабочий диаметр, в прямой зависимости от оборотов и скорости. Говоря простым языком, при разгоне транспортного средства, один шкив увеличивается, а другой уменьшается, а при падении скорости происходит обратное действие. При этом, изменение передаточного отношения происходит абсолютно незаметно.

Конечно, конструкция вариатора предусматривает и множество других деталей, но если брать ее проще, то выглядит она именно так. А теперь самое время рассмотреть все достоинства и недостатки этой конструкции.

Достоинства и недостатки вариатора

Как и любая другая коробка передач, вариатор тоже может иметь свои достоинства, а также недостатки. Именно поэтому, многие водители останавливаются перед выбором машины с CVT, так как не знают, что их ожидает. Сейчас мы постараемся открыть завесу тайны и расставить все по своим полкам.

Плюсы:

  1. Очень высокий коэффициент полезного действия. Если брать обычную автоматическую коробку передач, то главной ее проблемой считается то, что двигатель работает неэкономично, а динамические характеристики очень ухудшены. Так как вариатор подразумевает отсутствие ступеней, это значит, что мотор почти не работает на высоких оборотах, что позволяет сэкономить достаточное количество топлива. Кроме того, вариаторная коробка передач обеспечивает очень быстрый разгон.
  2. Отсутствие рывков. Это объясняется бесступенчатой конструкцией, которая подразумевает плавное изменение передаточного числа. То есть, автомобиль будет очень быстро набирать нужную скорость, а рывком, к которым мы так привыкли в обычной КПП, попросту не будет. Это повышает комфорт езды.
  3. Упрощение органов управления. Появление самой по себе автоматической трансмиссии здорово облегчает управление автомобилем. Это значит, что в дальнейшем будет упрощаться процесс подготовки водителей, так как необходимость в умении трогаться и переключать скорости просто отпадет.
  4. Вариатор позволяет подняться на возвышенность намного быстрее, чем МКПП. Наверняка, многие водители знают ситуации, когда возникают проблемы с подъемом на многих автомобилях. Все дело в том, что возникают определенные трудности при выборе передачи, когда на пониженной выходит большой расход топлива, а при выборе повышенной мотор теряет свою мощность и скорость падает. Такая проблема полностью решена в вариаторе, ведь теперь трансмиссия сама выбирает нужную ступень, вариантов которой может быть множество. Это значит, что автомобиль забирается в гору без потери мощности.

Минусы:

  1. Новая конструкция подразумевает определенные сложности в ремонте. В настоящее время достаточно трудно найти мастера, который сможет отремонтировать ваш CVT. Поэтому, сейчас ремонтом таких коробок занимаются только официальные автомобильные дилеры.
  2. Вариатор требует к себе регулярного обслуживания. А это проверка ремня и замена масла внутри конструкции. Любая из этих процедур очень дорогая, что по карману далеко не каждому среднему водителю.
  3. CVT не совмещается с большими нагрузками. Несмотря на все свои плюсы, такая коробка передач плохо выдерживает условия, при которых эксплуатируются гоночные автомобили. Кроме того, этот недостаток запрещает использовать такой коробки в грузовых автомобилях. Большой вес, а также слишком большая мощность мотор ведет к обрыву ремня или общей поломке механизма. Тем не менее, даже в этом недостатки известны исключения.

Посмотрите! Мы подготовили для Вас видео по теме:

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости