Коробка передач CVT — что это такое

8 июня 2020

Авторамблер

Вариатор или CVT – это бесступенчатая коробка передач, конструкция которой имеет значительные отличия от трансмиссий других видов коробок передач. Давайте заглянем в недра CVT и узнаем, что это такое.

Фото: АвторамблерАвторамблер

Бесступенчатые автоматические коробки передач окутаны мифами и страшилками. Кто-то ездит на них без проблем, а у других владельцев они серьезно и дорого ломаются. Являются ли проблемы CVT результатом влияния человеческого фактора или выход из строя при сравнительно небольших пробегах предопределен конструкцией? Плюсы и минусы вариатора — это один из самых главных вопросов, которые мы рассмотрим. Но сперва поговорим о его конструкции, непохожей на устройство механической и автоматической трансмиссии.

Видео дня

Устройство и принцип работы вариатора

Вариатор или CVT (Continuously Variable Transmission, то есть, «постоянно изменяющаяся передача») делает езду плавной, при этом вносит в процесс достаточно необычные и слегка непривычные моменты, к которым придется адаптироваться водителю, ездившему на машине с обычной автоматической коробкой передач. Дело в том, что традиционные агрегаты в лице механических и автоматических коробок передач, включая роботизированные, имеют фиксированные передачи. У вариатора все иначе — передач как таковых он не имеет, а передача крутящего момента в нем реализована благодаря трению в зоне контакта ременной передачи.

Основу конструкции составляют два вала со шкивами, соединенными между собой ременной передачей. Ведущий шкив соединен с коленчатым валом двигателя, а ведомый связан с элементами трансмиссии и от него происходит передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса. При изменении оборотов двигателя диаметр шкивов увеличивается или уменьшается, что соответственно, меняет и передаточное отношение. Как правило, передача крутящего момента осуществляется клиновым ремнем (стальным ремнем, который в сечении имеет форму трапеции) или цепью.

Вариаторы, как и автоматические гидромеханические коробки передач оснащены гидротрансформаторами, которые пусть и не повсеместно, но пришли на смену фрикционному сцеплению, сделав старт более плавным и без рывков.

Процесс управления контролируется электроникой. Для подбора оптимального режима работы бесступенчатой коробки передач она учитывает такие параметры как скорость движения автомобиля, обороты двигателя, положение педали газа и положение дроссельной заслонки.

Плюсы вариатора

Сильные стороны бесступенчатых коробок передач обусловлены его конструктивными особенностями. CVT обеспечивает сравнительно высокий уровень ездового комфорта, плавный разгон без задержек и переключений, а также относительно хорошую топливную экономичность.

Depositphotos

Такую особенность вариатора как «подвисание» стрелки тахометра в диапазоне высоких оборотов при ускорении вряд ли можно считать недостатком агрегатов данного типа. Скорее, это особенность, к которой нужно привыкнуть. Кроме того, некоторые вариаторы, например, Lineartronic на Subaru имитирует смену ступеней так называемыми виртуальными передачами, чтобы водитель не испытывал дискомфорт.

Минусы вариатора

В среде автовладельцев ходит немало страшилок и слухов о ненадежности вариаторов. Принято считать, что все CVT как один ненадежные и имеют крайне ограниченный ресурс. На самом деле многое зависит от того, как именно происходит эксплуатация – вариатор не позволяет такие вольности как механическая и автоматическая коробка передач. Так, нежелательна агрессивная езда с резкими «низкими стартами», длительное движение с постоянной высокой скоростью и буксировка прицепа при полной нагрузке. Крайне рекомендуется избегать пробуксовок в снегу и грязи. Следует помнить, что для CVT вредно резкое восстановление сцепления колес с поверхностью после проскальзывания. Буксировка с выключенным двигателем без вывешивания ведущей оси обернется выходом вариатора из строя. Как вы, наверное, уже поняли CVT очень не любит нагрузки и экстремальные режимы.

Depositphotos

Зимой перед поездкой рекомендуется прогревать «вариаторные» автомобили и начинать движение плавно, без резких ускорений.

Наконец, обслуживание бесступенчатого агрегата может быть дороже, чем в случае с традиционным «автоматом» как минимум из-за необходимости чаще менять трансмиссионную жидкость, которая критически важна для относительно продолжительной эксплуатации.

Действительно ли ненадежны?

Вариатор вариатору рознь и утверждение, что любой из них априори ломучий мы считаем не вполне корректным, хотя знаем несколько случаев, когда такие агрегаты выходили из строя в гарантийный период. Так, например, коробка передач Jatco с внутризаводским обозначением JF011E, которая, в частности, ставилась на Nissan Qashqai и X-Trail с 2,0- и 2,5-литровыми двигателями не имеет каких-то выраженных конструктивных недостатков. То же самое можно сказать и о вариаторе Jatco JF010E, известному по Nissan Murano и Teana с 3,5-литровыми «шестерками». Сервисмены отмечают, что эти CVT способны выхаживать вплоть до 200 тысяч километров, а из строя выходят, в частности, из-за износа конусов и их подшипников, а также ремня.

Обратная картина с агрегатом JF015E, который сочетается с 1,6-литровым атмосферным двигателем на таких моделях Renault-Nissan как Nissan Juke и Qashqai, Renault Fluence и Kaptur. Он отличается двухступенчатой планетарной передачей, позволившей сделать конструкцию компактной. При этом изнашивается она довольно быстро. Одна из причин — невысокое качество металла и, как следствие, стружка в гидросистеме. По словам сервисменов, пробег свыше 100 тысяч километров с такой коробкой передач можно считать удачей. Если JF015E вышел из строя, его ремонт не имеет особого смысла. Предпочтительнее приобрести новый агрегат.

Как ремонтируют вариатор

Если починка целесообразна, производится шлифовка конусов и устранение задиров, а также замена ремня на новый. Подшипники конусов можно приобрести отдельно. Их посадочные поверхности изнашиваются, но это исправляют установкой чугунных гильз. Ремонт гидроблоков смысла не имеет — максимум можно поменять неисправные соленоиды.

Признаки неисправностей вариатора

Поломку CVT способен спровоцировать забитый грязью радиатор, из-за чего масло в коробке перегреется.

В этом случае агрегат может издавать гул, хотя посторонние шумы также могут возникать при попадании продуктов износа в подшипники, из-за некачественного трансмиссионного масла, неисправностей в электронном оборудовании при отказе одного из датчиков, после эксплуатации в тяжелых условиях.

Если автомобиль вдруг начал дергаться при плавном наборе скорости, вероятно, «завис» клапан масляного насоса.

Автоэксперт,Тест-драйвы,Вариатор,Renault Fluence,Nissan Murano,Nissan Juke,Nissan Qashqai,Renault,Nissan,Subaru,Renault,

Вариатор (CVT) | ЦЕНТР АВТОМАТИЧЕСКИХ ТРАНСМИССИЙ: Профессиональный ремонт АКПП в Йошкар-Оле

— Чертежи вариатора появились задолго до первых автомобилей – еще в конце пятнадцатого столетия! Автор этих эскизов — ни кто иной, как Леонардо да Винчи.
Вариатор, или на английский манер, CVT («continuously variable transmission» — «непрерывная переменная передача»), является разновидностью автоматических коробок переключения передач.

Назначение
Назначение вариатора – «сгладить» переключение передач, хотя самого переключения, как такового, не происходит. Вариатор по мере разгона или торможения автомобиля изменяет передаточное число, и при этом делает это плавно и неощутимо.

Устройство и принцип работы
Существует множество видов вариаторов, однако наиболее распространенный тип – клиноременный. Он состоит из двух шкивов, каждый из которых состоит из двух конических дисков. Диаметр шкива может изменяться благодаря тому, что диски сдвигаются и раздвигаются. Движение дисков осуществляется благодаря гидравлическому давлению и усилию пружин. Между шкивами расположен клиновидный ремень. При изменении радиуса огибания ведущего (тот, который расположен ближе к мотору) и ведомого (который ведет к колесам) шкивов меняется передаточное число. Когда автомобиль стартует, ведущий шкив имеет наименьший диаметр — конические диски разжаты. А ведомый, наоборот, имеет наибольший диаметр – то есть, конические диски сжаты. Когда мотор начинает набирать обороты, диаметр ведущего шкива увеличивается, а ведомого – уменьшается. За счет этого уменьшается и передаточное число. Дальше же вариатор поддерживает обороты на оптимальном уровне. При положении педали газа «в пол» двигатель работает на больших оборотах на протяжении всего разгона. Благодаря этому разгон занимает меньше времени, а машина не «дергается», как при переключении передач.
Вариатор соединяется с двигателем при помощи гидротрансформатора , который обеспечивает высокую плавность передачи крутящего момента и, соответственно, долговечность коробки передач.
В конструкции вариатора не предусмотрен узел, отвечающий за движение задним ходом. Поэтому вместе с вариатором используется планетарный редуктор – такой же, как и на автомобилях с АКПП.
Теперь о самой конструкции, важнейшую роль в которой играет ремень. Он представляет собой стальную ленту, или набор стальных тросов со сложным сечением. Он называется наборный, так как на эти сечения нанизано множество тонких поперечный пластинок, выполненных из стали. Также ремень может представлять собой стальную цепь, в которой в контакт со шкивами входят ее края – такой тип ремня характерен для автомобилей немецкой сборки.
Чтобы защитить цепь, необходима смазывающая жидкость, которая меняла бы свое фазовое состояние под давлением в месте контакта ремня со шкивом.
Принципиальная разница между вариатором и обычной МКПП заключается в том, что во втором случае водитель переключает передачу в тот момент, когда мотор наберет необходимое количество оборотов. При этом вариатор, при разгоне изменяет только передаточные числа, а обороты двигателя могут держаться на одном уровне.
Также существуют вариаторы, для которых можно выбирать режим «виртуальных передач», которые задает электроника. Такой вариатор будет переключать передачи резко, как обычная АКПП.

История
Что же касается идеи, то, как говорилось во вступлении, она принадлежала Леонардо да Винчи. Однако сам механизм появился значительно позже – патент на него был зарегистрирован только в конце девятнадцатого столетия.
Первым же автомобилем, который получил бесступенчатую трансмиссию Variomatic, стал DAF-600 – это малолитражка голландского производства, которая вышла в 1958 году. В конце 70-х годов DAF была куплена компанией Volvo, которой в целях экономии пришлось использовать доставшиеся по наследству вариаторы. Благодаря усилиям шведской компании ресурс устройства вырос почти в три раза и составил 30 тысяч километров пробега, пройдя которые вариатор нуждался в замене приводного ремня.
В 1984 году появился вариатор Transmatic. В отличие от Variomatic с резиновым приводным ремнем, который был крайне ненадежным, стали использовать цепной металлический ремень. Такие вариаторы устанавливали на автомобили «Fiat» и «Ford».
В современном мире производители по-разному называют конструкции собственных вариаторов. Например, на автомобилях Toyota используются вариаторы Multimatic – такие же вариаторы и на Honda. Вариаторы от «Mercedes» именуются Autotronic, а у «Nissan» — Xrtonic или Hyper.
К слову о «Тойоте»: в гибридах Toyota Prius вариатор является частью сложной трансмиссионной системы Hybrid Synergy Drive.

Достоинства и недостатки
Преимущества вариатора перед АКПП – это сравнительно небольшой расход топлива, быстрый набор скорости, а также низкий уровень вредных выбросов в атмосферу.
Однако вариатор имеет ряд недостатков, первый из которых – современные вариаторы едва ли могут работать в паре с мощными моторами. Именно поэтому автоматическими коробками с вариаторами оснащают чаще всего легковые автомобили малого, реже – среднего класса. Еще один недостаток – это дорогое обслуживание и ремонт. Ремень вариатора требует замены после сотни тысяч километров пробега, а также необходима трансмиссионная жидкость и масло, которое стоит ощутимо дороже того, которое подходит для обычного «автомата».
Немаловажный фактор – это то, что работа вариатора во многом зависит от сигналов датчиков: положения коленвала, скорости, давления и ABS. Если один из них выйдет из строя, это может нарушить работу трансмиссии. ZCh_XUwbWSk nUNxJc8_IGo KjiP0w7PTzg b33B_WEuixo

АКППцентр12 Вариатор (CVT) АКППцентр12 Вариатор (CVT)

CVT Transmission Service

Бесступенчатая трансмиссия, или CVT, является обычным компонентом в индустрии силовых видов спорта. Это трансмиссия, которая десятилетиями давала скутерам и снегоходам возможность работать «на газу и в движении». Бесступенчатая трансмиссия также нашла применение в квадроциклах, где требуется простая автоматическая коробка передач.

 

Подавляющее большинство бесступенчатых трансмиссий, работающих на дорогах и вне их, представляют собой шкивы переменного диаметра. Он состоит из двух наборов шкивов, соединенных жестким резиновым ремнем. Внутренние поверхности шкивов образуют V-образную форму. Передаточное отношение изменяется путем перемещения двух поверхностей одного шкива ближе друг к другу, а двух сторон другого шкива — дальше друг от друга.

 

Из-за V-образного поперечного сечения ремня ремень поднимается выше на одном шкиве и ниже на другом. Это изменяет эффективные диаметры шкивов, что, в свою очередь, меняет передаточное отношение. Расстояние между шкивами не меняется, как и длина ремня, поэтому изменение соотношения означает, что оба шкива должны регулироваться (один больше, другой меньше) одновременно, чтобы поддерживать надлежащее натяжение ремня.

 

В каждой системе этого типа будет ведущий и ведомый шкивы. Ведущий шкив – это шкив, который получает мощность от коленчатого вала. Затем мощность передается через резиновый ремень на ведомый шкив. Ведомый шкив передает эту мощность на главную передачу скутера или вспомогательную трансмиссию квадроцикла. Перед ведущим шкивом или после ведомого шкива будет установлена ​​центробежная муфта, позволяющая отсоединять вращающийся двигатель от колес при остановке.

 

На холостом ходу ведущий шкив удерживается пружиной в открытом положении, создавая минимальный диаметр ремня. В то же время пружина будет удерживать ведомый шкив закрытым, создавая максимальный диаметр ремня. Это «пониженная передача» вариатора. При подаче мощности механизм вариатора, часто просто рампа с роликовыми грузами, закрывает поверхности ведущего шкива. Это увеличивает диаметр ведущего шкива и заставляет ведомый шкив открываться и уменьшать его диаметр. Это снижает передаточное отношение, имитируя более высокую «передачу».

 

Некоторые вариаторы со шкивами переменного диаметра более сложны, чем другие, с контроллерами моторного тормоза и электронным управлением передаточными числами, но есть несколько основных советов по техническому обслуживанию, которые применимы ко всем.

Важно состояние ремня. Если ремень изнашивается, его необходимо заменить. Провисание или прогиб ремня нельзя отрегулировать, как приводную цепь мотоцикла. Ремень необходимо заменить, если его прогиб не соответствует спецификации.

 

Большинство ремней однонаправленные. Ремень должен быть установлен так, чтобы вращаться в правильном направлении.

 

 Поверхности шкива и ремень должны быть чистыми. Если какое-либо вещество, особенно масло или смазка, загрязнило поверхность ремня или шкива, вариатор не будет работать должным образом. Надевайте чистые перчатки при работе с ремнем и шкивами.

 

Поверхности шкивов не должны иметь повреждений и чрезмерного износа. Если шкивы поцарапаны или деформированы, их следует заменить. MPN

SCIRP Открытый доступ

Издательство научных исследований

Журналы от A до Z

Журналы по темам

• Биомедицинские и биологические науки.
• Бизнес и экономика
• Химия и материаловедение.
• Информатика. и общ.
• Науки о Земле и окружающей среде.
• Машиностроение
• Медицина и здравоохранение
• Физика и математика
• Социальные науки. и гуманитарные науки

Журналы по тематике  

• Биомедицина и науки о жизни
• Бизнес и экономика
• Химия и материаловедение
• Информатика и связь
• Науки о Земле и окружающей среде
• Машиностроение
• Медицина и здравоохранение
• Физика и математика
• Социальные и гуманитарные науки

Опубликуйте у нас

• Подача документов
• Информация для авторов
• Ресурсы для экспертной оценки
• Открытые специальные выпуски
• Заявление об открытом доступе
• Часто задаваемые вопросы

Публикуйте у нас  

• Представление статьи
• Информация для авторов
• Ресурсы для экспертной оценки
• Открытые специальные выпуски
• Заявление об открытом доступе
• Часто задаваемые вопросы

Подпишитесь на SCIRP

Свяжитесь с нами

	клиент@scirp. org
	+86 18163351462 (WhatsApp)
	1655362766
	Публикация бумаги WeChat

Недавно опубликованные статьи

Недавно опубликованные статьи

Подпишитесь на SCIRP

Свяжитесь с нами

клиент@scirp.