Блог про автомобили и все что с ними связано.

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

У меня много статей про автоматические коробки передач (особенно сильно я люблю обычную АКПП). Однако второй по распространению я считаю вариатор или CVT, достаточно много автомобилей выпускается именно с такой трансмиссией. Когда вы выбираете новую машину (или даже Б/У) перед вами обязательно встанет такой выбор что брать — вариаторную трансмиссию, гидротрансформаторную или роботизированную? Если обычный «автомат» изучен «вдоль и поперек» (если возникают проблемы, то они все известны), с роботом тоже все понятно (пока не стоит в его сторону смотреть). То вот третий тип вроде и надежный, но мало кто знает, что это такое, какой принцип его работы, основные плюсы и минусы. То есть это такая «темная лошадка». Сегодня я постараюсь простым языком раскрыть тему, рассказать чего стоит бояться, а чего нет …

Вариаторная коробка передач


СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

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

Определение

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

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

Принцип работы

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

в разрезе

На данный момент существует два основных строения вариатора:

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

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

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

Ремень и валы

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

Простыми словами, происходит все так: – когда автомобиль «трогается», ему нужно максимальное усилие, чтобы сдвинуться с места. Чтобы нагрузка на мотор была минимальна — ведущий вал должен быть самого малого диаметра (конусы разводятся в точке соприкосновения). Ведомый в своем случае должен быть максимального размера (его конусы наоборот сводятся). Таким образом – ведущий должен сделать несколько оборотов, чтобы сдвинуть ведомый всего на один (число максимальное) — это очень сильно снижает усилие на силовой агрегат, и работать ему легче.

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

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

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

Сейчас небольшая анимация, смотрим

Схема работы вариатора

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

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

Схема тороидного типа

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

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

Устройство вариатора

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

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

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

Гидротрансформатор

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

  • Валы с изменяемыми конусами. Про это еще раз я рассказывать не буду (принцип рассказал наверху). Хочется отметить, что из-за больших нагрузок поверхности конусов вариатора делаются из высокопрочных сталей
  • Ремень или цепь. Предназначены соединить два вала. Ремнем можно назвать с натяжкой, все потому что он состоит из специальных металлических лент соединенных между собой специальными фасонными частями имеющими вид бабочки и придающих специальную похожую на клин форму. Работает он боковыми частями, которыми благодаря силам трения он контактирует с клиньями шкивов. Тем самым передается момент от одного вала на другой. Стоит отметить, что другие производители, например AUDI используют цепной механизм, она имеет большое количество мелких звеньев и обеспечивает малые радиусы изгиба. Работает она уже не боковой поверхностью, а торцевой. И цепь, и ремень рассчитаны на высокие нагрузки, но они не переносят высоких перегревов (могут деформироваться)

Цепь вариатора

  • Масло. Да не удивляйтесь, смазка внутри также является важной составляющей и к ней предъявляют высокие требования, обычно здесь идет ATF жидкость, которая заливается в автомат. Нужна она не только для смазки, но и для нагнетания давления в насосе чтобы раздвигать или сдвигать конусы
  • Масляный насос. Как раз и нагнетает давление в системе

Масляный насос

  • Гидроблок. Он руководит подачей масла в нужные каналы, то есть либо в один конус (вал), либо в другой. Кстати пробуксовки и прочие пинки, и толчки могут быть связаны именно с ним.

Гидроблок

  • Фильтра. Их может быть много, как в самом гидроблоке, так и за его пределами. Они улавливают грязь и мелкие металлические частицы с ремня и конусов, не давая им забивать мелкие каналы

Фильтр

  • Радиатор. На вариаторной коробке передач он ОБЯЗАТЕЛЕН! Запомните, эта трансмиссия очень быстро перегревается при пробуксовках и высоких нагрузках, поэтому чтобы охладить масло, нужен внешний радиаторный блок. Некоторые на паркетниках которые любят лазить в грязи и буксовать (например Mitsubishi Outlander) ставят дополнительные радиаторы, чтобы убрать излишний нагрев

Радиатор

  • НУ и последнее это блок управления вариатором. Это электронное устройство, которое работает в паре с ЭБУ, получая от него нужные команды. Оно дает приказания электроники и валам принять ту или иную конфигурацию, которая отвечает данной скорости и нагрузке

Блок управления

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

Пару слов — про масло и фильтра

Не могу промолчать и не высказаться про этот пункт подробнее. Масло в CVT также является очень важной составляющей в работе всего устройства в целом, как собственно и масляный фильтр. Многие производители, официальные дилеры могут вас заверять, что оно здесь залито на весь срок службы. ЭТО КРАЙНЕ НЕ ВЕРНО!

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

ATF жидкость совершенна

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

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

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

Плюсы и минусы

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

ПЛЮСЫ

МИНУСЫ

Плавный и динамичный разгон лучше чем у оппонентов (АКПП и РКПП)

Сложный и дорогой ремонт, делают в основном официальные сервисы

Меньший расход топлива по сравнению с другими автоматическими трансмиссиями

Нужна замена ремня или цепи, через определенный пробег

Нет толчков при переключении передач. Плавность хода на высоком уровне

Сложная система управления, электроника

КПД выше чем у оппонентов, если сравнить с АКПП (примерно на 5%)

Высокие требования к качеству масла и его уровню

Легкое управление, присущее всем автоматизированным коробкам

Не рекомендуется ставить на очень мощные машины

Сейчас смотрите видео версию очень полезно

А теперь голосование – купите ли вы вариатор или нет?


НА этом все, думаю информация была вам полезна, читайте наш АВТОБЛОГ, смотрите канал на YOUTUBE. Искренне ваш АВТОБЛОГГЕР

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (15 голосов, средний: 4,27 из 5)

Добавить комментарий

Комментарии

  • 26.02.2019
    Аслан
    Два года назад остался без машины, срочно искал что нибудь. Подвернулся ниссан примера 11, взял потому что за мой бюджет смотрелись только волги и девятки. Особо не вникал главное состояние сносное, мотор работает ровно масло не ест коробка не пинает,плюс ещенков и с "типтроником". По ходовой требовалось вложиться 15тр. Вобщем-то меня все устроило. Не знаю намеренно или нет продавец умолчал что в машине стоит вариатор. Но через пару дней мне это донеслось на сервисе где я обслуживал подвеску. Я сначала было смутился, начал изучать вопрос в интернете,на форумах и ты. Вобщем осознав что такое вариатор и поняв что он предназначен для спокойной и размеренно езды я обрёл покой, конечно же заменив фильтры масло и сделав диагностику и ревизию. С тех пор ездию и балдею. Не знаю менялся ли вариатор конкретно в этой машине но пробег на одометре близок к 400 т км. Вот после ролика вашего думаю промыть радиатор, для порядка.
  • 05.01.2019
    вадим
    купил Пежо 4007 на варике. согласен со всеми проблемами эксплуатации!!! Потому что: комфорт при вождении, разгон, и т. д. В общем - все красиво. Может, имеет значение то, что сам переберу по мех. части, если надо будет. и не нужно убеждать что это суперсложно тому, кто не видел турбокомпрессор выского давления ))))))). В целом: Народ, если Вы не дрифтеры и не любители месить грязь в экстремальном режиме, то все норм - нормальная, экономичная и приятная при вождении трансмиссия. В обратномслучае надо очень много денежков )))))))
  • 04.01.2019
    Маша
    Куда заливать жижу на варике, кто в курсе
  • 06.11.2018
    Михаил
    г.Минск. NISSAN X-TRAIL 2.0л.144 кВ. 2015г.в. Пробег-105 т.км- на скорости 90 км/час порвало цепь в вариаторе (предвестников на проблему не ощущал), сделал на СТО ремонт, после пробега 20 тыс.км при скорости 70 км/ час опять порвало цепь в вариаторе. Причем, режим движения во всех случая был очень спокойный...... Плююсь по сей день!
  • 20.07.2018
    Оксана
    Борис, конечно, можно)) но нужно ли? Смотря с какой горы, а то с иной горы с положением N такую скорость наберете, что кто вас там потом ловить будет)
  • 03.04.2018
    Александр
    Здравствуйте ! Вы не рассказали о пакете фрикционов переднего и заднего хода .Какую роль они выполняют в работе вариатора?
  • 22.03.2018
    борис
    Я уже купил авто с вариатором,можно ли ехать с горы на вариаторе положении N.Спасибо
  • 17.02.2018
    Владимир
    Вариатор - сказка. Даже на комбайне впечатляет. Вот только гидротрансформатор к нему приделывать - извращение,удобно,конечно,но съедает все плюсы и превращает в обычный убогий автомат.Масло менять,конечно,надо.Пожалуй,даже чаще,чем тут написано.Сказка стоит дорого,но она того стоит. Дорог только у нас для вариатора немного. Кочерга рулит
  • 09.01.2018
    Алексей
    С вариаторами в жизни сталкивался уже неоднократно, сейчас, кстати, тоже эксплуатирую CVT (Toyota RAV4). Поддержу сказанное выше, о том, что если производить его обслуживание вовремя, менять масло, хотя бы иногда промывать радиатор, то и проблем с этой коробкой не возникнет. Такие коробки НИКОГДА не ставят на внедорожники и на автомобили с сильными или форсированными двигателями, по этому не стоит злоупотреблять ездою по "жесткому" бездорожью, где придется буксовать и подвергать трансмиссию жестоким нагрузкам. CVT прежде всего создана для того, чтобы управление автомобилем было комфортным, а так же снизить расход топлива за счет поддержания оптимальных оборотов ДВС. А если уж так получилось, что CVT все-таки приказала долго жить, что, кстати иногда случается и с гидротрансформаторной АКПП, про "DSG" и ее производные вообще молчу, то сейчас стало множество мастерских, куда можно отправить сей агрегат любой транспортной компанией, где либо произведут ремонт, либо обменяют на восстановленную CVT за адекватную сумму денег, ну или на крайний случай, есть масса всякого рода "разборов" или доставка "контрактных" агрегатов из за границы... Вывод такой: если автомобиль большую часть своей жизни эксплуатируется в городе и, иногда на умеренном бездорожъе, CVT принесет много удовольствия. Всем удачи на дорогах!
  • 23.11.2017
    ольга
    пробег на хонде фит 302000 бегает варик не ломается не пинается главное вовремя жижу менять
  • 13.11.2017
    Евгений
    Доброго дня. Смотрел внимательно ваше видео на ютюбе и читал эту статью, но не нашёл интересующей меня информации. Какое расстояние (километраж) и на какой скорости можно проехать на вариаторе? Вопрос возник из-за того что одно время читал статью в журнале, что вариаторы плохо переносят большие пробеги, т.е. перегреваются и могут выйти из строя. Скажите насколько это реально? Заранее благодарен.
  • 03.09.2017
    Александр
    Три года назад купил в салоне новый Чери Тиго ФЛ. В салоне сказали, что у меня продвинутый автомат, с зимним режимом (есть кнопка "снежинка") и тип-троником. После покупки был в шоке, когда узнал, что у меня вариатор. Зимой было пару раз, что "садился" в снег, но в течении 10 минут вылазил сам. Ща успокоился, балдею в пробках. Вот только официалы заверяли, что масло менять не надо. Теперь получается, что надо. Вам что нибудь известно об этих вариаторах? Буду благодарен за информацию.