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

Подготовка блока к операции

Для начала следует выполнить визуальный осмотр детали, который позволит еще до опрессовки определить подозрительные участки и, возможно, более серьезные нарушения конструкции. Рекомендуется подробно фиксировать размерные параметры элемента с линейкой, в дальнейшем сопоставляя полученные данные с паспортными значениями. В случае отклонений может потребоваться базовая механическая доработка. Например, опрессовка и шлифовка ГБЦ нередко объединяются в один технологический процесс. Обработка поверхностей абразивами предвещает проверку на герметичность, поскольку физическое воздействие может выявить новые участки повреждений. Операция шлифования представляется как профилактика обнаружения отверстий, которые после опрессовки ликвидируются точечной сваркой.

Видео фильтра на Приоре с кондиционером

Надеемся наша статья была вам полезна, не забывайте вовремя менять масло на вашем автомобиле.

Категория: Лайфхаки, Ремонт

Создать учетную запись

Коробка автомат

С формальной точки зрения к коробкам типа автомат можно отнести любые КПП, в которых переключение передач происходит без участия водителя. Однако исторически такое наименование закрепилось за гидромеханической коробкой передач, появившейся еще в первой половине XX столетия. Первыми появились коробки с 4 передачами, современные АКПП могут насчитывать 6, 8 и даже 9 передач у самых продвинутых вариаций.

Краткий обзор

Классическая коробка-автомат состоит из нескольких блоков, обеспечивающих переключение передач без участия человека.

1. Планетарная коробка передач (планетарный редуктор) — основной узел АКПП, осуществляющий переключение передач и отвечающий за скорость движения автомобиля. Редуктор состоит из солнечной шестерни, планетарного водила, сателлитов и коронной шестерни.
2. Система гидравлического управления — отвечает за работу планетарного редуктора и управляет им.
3. Гидротрансформатор (гидромуфта) — передает крутящий момент от двигателя к планетарной коробке передач. Для передачи гидромуфта использует рабочую жидкость — трансмиссионное масло. Одновременно гидромуфта выполняет и функции сцепления. Размещается гидротрансформатор на маховике мотора.

Плюсы и минусы

Классическая АКПП — агрегат, чья конструкция проверена временем. Плюсы и минусы КПП гидромеханической конструкции АКПП ярко проявлялись еще на коробках первых поколениях. Современные автопроизводители совершенствуют конструкцию АКПП, поэтому на самых дорогих моделях ее недостатки сглажены.

К плюсам АКПП можно отнести следующие качества.

1. Надежная и испытанная временем конструкция. Современные гидротрансформаторы имеют ресурс использования в сотни тысяч километров пробега.
2. Удобство в использовании и простота ремонта. Конструкция АКПП довольна проста и хорошо изучена работниками автосервисов.
3. Возможность «переваривать» огромный крутящий момент.
4. Способность «переживать» кратковременную буксировку.
5. Наличие ручного механизма переключения передач.
6. Щадящее отношение к двигателю. АКПП переключает передачи раньше, чем обороты мотора достигают высоких чисел. Благодаря этому сохраняется ресурс силового агрегата.
7. Невысокая требовательность к трансмиссионному маслу. Классические 4-ступенчатые автоматы практически «всеядны» — вовсе не обязательно приобретать оригинальное масло, так что вполне допускается его замена аналогом. В то же время АКПП нового поколения с 8 или 9 передачами достаточно требовательны к качеству трансмиссионного масла.

Минусы коробки-автомат также ярко выражены. К ним относятся следующие недостатки.

1. Сравнительно низкий КПД. Из-за потерь в гидротрансформаторе АКПП использует меньший объем полезной мощности мотора. В этом коробка-автомат уступает и механической КПП, и вариатору.
2. Повышенный расход топлива. Этот недостаток напрямую связан с предыдущим. Для выдачи сравнимой мощности автомобиль с коробкой-автомат использует больший объем топлива.
3. Недостаточная динамичность. Разгон автомобиля с АКПП уступает машинам с механикой и вариатором.
4. Рывки при переключении передач. В процессе езды чувствуются заметные рывки, когда автомат переключает передачи. Особенно этот недостаток характерен для классического 4-ступенчатого автомата, на АКПП нового поколения с большим количеством передач рывки значительно смягчены.

Что заставляет водителей ставить завихритель

Причины поломок

Далее рассмотрим наиболее распространенные причины неисправностей CVT.

Вариаторная КПП в разобранном виде

Вариаторная КПП в демонтированном виде

От правильной эксплуатации машины, езды на ней и стиля вождения зависит многое. В силу своих особенностей ездить на авто с таким агрегатом понравится любому водителю, но далеко не каждый сможет сразу же разобраться во всех нюансах, от которых напрямую зависит работоспособность КПП.

Приобретая машину с таким агрегатом, задумайтесь — а сможете ли вы правильно на ней ездить и учитывать все особенности агрегата? Если нет, то лучше не связывайтесь с CVT, поскольку даже неправильный способ езды может стать причиной выхода из строя агрегата.

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.

Тороидный вариатор

Схема тороидного вариатора
1 — гидротрансформатор, 2 — шестерни заднего хода, 3 — ведущие диски, 4 — ролики, 5 — ведомые диски, 6 — насос

Тороидный вариатор имеет другое устройство. Он состоит из дисков и роликов, которые передают крутящий момент от диска к диску. Чтобы изменить передаточное число, необходимо поменять положение роликов и радиусы, по которым ролики обкатываются вокруг дисков. И поскольку основное усилие сосредотачивается в пятне контакта, поворот роликов требует применения особых устройств, способных преодолеть силу, с которой ролик прижимается к диску.

К примеру, в вариаторе Extroid от Ниссан применяется специальная система, в которой управляемый при помощи электроники гидравлический прецизионный механизм передвигает обоймы с роликами вниз или вверх на микроскопические величины, а ролик, из-за возникшего относительно дисков сдвига, поворачивается далее самостоятельно.

Ремень вариатора и его конструкция

Кстати, на таком вариаторе стоит очень даже необычный ремень. Он изготовлен из смеси ткани и резины и совсем не похож на ремни, вращаемые разнообразные генераторы или иные навесные механизмы. Ведь обычный ремень не смог бы выдержать и тысячи километров.

Ремни в вариаторах имеют довольно сложную конструкцию. Как правило, им является стальная лента, которая покрыта железными элементами. На набор этих стальных тросов в поперек нанизано очень много тонких пластинок, которые по форме напоминают трапецию. Края этих лент входят в контакт со шкивами. Именно благодаря такой системе и был придуман толкающий ремень, который обеими половинками передает мощность от одного к другому шкиву.

Мы рекомендуем прогревать вариатор. Как это правильно делать?

Итак эксплуатация холодного вариатора, особенно при очень низких температурах, вредна. Прогревать его желательно. Но среди владельцев автомобилей с вариатором нет единого мнения о том, как правильно прогревать авто с такой коробкой. На специализированных форумах постоянно идут споры о способах прогрева. При этом многие автовладельцы пытаются применять правила прогрева классической АКПП к вариаторам, а это в корне не правильно.

Прогрев в движении

Один из вариантов прогрева – это прогрев в движении. Смысл в том, что вы сразу начинаете движение без прогрева, но определенное время не «насилуете» авто. То есть передвигаетесь аккуратно, без резких разгонов и торможений, педаль газа нажимаете плавно, до высоких оборотов двигатель не разгоняете, на большой скорости не передвигаетесь. Кто-то ездит так всегда.

В этом случае и двигатель и вариатор прогреваются постепенно по мере движения, а щадящий режим «на холодную» не позволяет сильно изнашивать механизмы.

Прогрев на стоянке

Этот способ требует от вас дополнительных 5-20 минут до момента выезда. Выходим пораньше, заводим авто и сидим ждем, пока все прогреется.

Классический прогрев и начало движения только после того, как двигатель автомобиля нагрелся. А вместе с двигателем греется и вариатор, так как они собраны вместе.

Этот способ фактически используется всеми, у кого установлен автозапуск двигателя с пульта сигнализации. Правда вариатор прогревается хуже, потому что он только принимает тепло от двигателя. Сам вариатор тепло не выделяет при отсутствии движения. Фактически вариатор до конца прогреется только после начала движения.

Неправильный прогрев по аналогии с автоматической КПП

Многие привыкли прогревать АКПП на стоянке переключая его в режим «Drive
», либо поочередно переключая режимы «P-R-N-D»
и обратно. И по аналогии, а иногда и по чьему-то совету, начинают также прогревать вариатор. Да, для классической АКПП это правильный способ, так как он позволяет при переключении режимов «разогнать» масло по всем каналам «автомата». Но устройство вариатора кардинально отличается от классического автомата, поэтому переключение режимов практически ничего не меняет и не улучшает прогрев. Разве что, перед началом движения в мороз можно на несколько секунд воткнуть режим «
N
» (нейтраль), чтобы немного расшевелить стартовую гидромуфту (сцепление вариатора). Таким образом, дергать туда-сюда режимы коробки смысла нету, лучше просто подождать прогрева.

Правильный прогрев – это комплексный прогрев на стоянке и затем в движении.

Такой прогрев в холодный период будет залогом долгой и надежной службы вашего вариатора.

Время прогрева должно зависеть от внешней температуры. Приводим сводную таблицу правильного прогрева вариаторной коробки передач:

В таблице указаны примерное время, так как длительность прогрева очень сильно зависит от мощности и конструкции двигателя. Но ориентируясь на эти цифры можно составить свой план прогрева руководствуясь текущей температурой двигателя вашего автомобиля и своими ощущениями.

Тогда ваш вариатор будет вас только радовать своими достоинствами.

Напишите о своем опыте эксплуатации вариатора в морозы.

Автомобиль — это не только двигатель, но и трансмиссия, а так же другие важные узлы и агрегаты. Поэтому для правильной эксплуатации зимой недостаточно завести мотор и поехать

Важно соблюдать правила использования коробки передач, иначе поломок не избежать. Ведь порой алгоритмы прогревания одной трансмиссии противопоказаны для другой. Как же быть?

Как же быть?

Как это работает

Вполне закономерный вопрос. Прежде чем покупать себе автомобиль вроде Хонда Фит или Митсубиси Аутлендер, где предлагается вариатор, хочется узнать, как пользоваться такой трансмиссией. Для этого следует знать принцип работы.

Коробка считается бесступенчатой. Но по факту передаточные числа между шкивами меняются, просто это происходит чрезвычайно плавно. Отсюда и отсутствует возможность отчетливо уловить границу при переходе.

Чтобы включить передачу для движения вперед, диаметры 2 шкивов нужно выровнять, сделать их одинаковыми. Увеличив при этом диаметр ведомого элемента, оставив ведущий в прежнем положении, включается так называемая понижающая передача. На ней машина с CVT трогается с места. Для повышения скорости шкивы, а точнее их диаметры, меняются в обратном направлении, то есть ведомый начинает вращаться быстрее ведущего.

По сути, именно на этом основана работа такого типа трансмиссии. А если вас интересует секвентальная КПП, вот вам ссылка на интересный материал о ней.

Сцепление

Поскольку это не АКПП, на CVT имеется функция сцепления. По мере модернизации вариатора, производители применяли различные механизмы и системы.

Можно выделить несколько основных:

За счет гидротрансформатора снижается нагрузка на вариаторную трансмиссию при старте машины с места. Переход на такие механизмы позволили автомобилям с CVT относительно нормально эксплуатироваться в режиме бездорожья.

Но все же если у вас авто с вариаторной коробкой, покорять на ней бездорожье все же не стоит. Такие машины созданы для города, а не для сафари. Хотя использование CVT на снегоходе себя оправдывает. Там цепной механизм проявляет себя с лучшей стороны. А если в вашем распоряжении

Задний ход

Оба вала, то есть ведомый и ведущий, вращаются в том же направлении, что и коленвал мотора автомобиля.

Тут возникла необходимость найти решение для обеспечения включения заднего хода. Оптимальным выходом из сложившейся ситуации стал планетарный редуктор. При блокировании солнечной и коренной рабочей шестерни, входной вал начинает вращаться в одинаковом направлении вместе с входными шкивом. Он, в свою очередь, соединяется с водилом.

Заблокировав лишь коренные коробочные шестерни, водило совместно с входным шкивом начнут двигаться в обратном направлении. В сети можно найти полезные видео, на которых отображается вся суть планетарных редукторов.

Устройство

Конструкция коробки вариаторного типа довольно сложная. Вариатор является ее составной частью.

Потому можно сказать, что эти КПП состоят из:

Тюнинг Паджеро 4: как сделать своими руками, фото

• маховика;
• демпфера крутильных колебаний;
• фрикциона заднего хода;
• промежуточной передачи;
• вариатора;
• электронного блока управления;
• гидравлического блока;
• фрикциона для переднего хода;
• планетарного механизма.

В настоящее время можно встретить разные виды вариаторов. Но все же статистика наглядно показывает, что впереди планеты всей тороидный и клиноременной тип.

У клиноременного преимуществ больше, а потому он заметно популярнее. Но про тороидный тип все равно сказать стоит. Вообще вариаторы являются бесступенчатыми КПП. Суть заключается в том, что коэффициенты передачи на ведомые и ведущие диски изменяются очень плавно с помощью силы трения промежуточных тел. Ими выступают ролики или ремни, к примеру.

Особенности тороидного вариатора в том, что здесь ролик сжимается парой колес, имеющих тороидную, то есть сферическую поверхность. Одно колесо ведущее, а второе выступает ведомым. Главными специалистами по таким КПП выступает компания Ниссан. Потому если и брать машину с таким CVT, то именно от этого японского автопроизводителя.

У клиноременного типа все несколько иначе. Здесь механизм включает в себя ремень, входные и выходные специальные шкивы, рабочие механизмы для изменения диаметра коробочного шкива в рабочей области ремня. Изначально использовали резиновые не особо прочные ремни. Но опыт показал, что они крайне ненадежные. Потому автопроизводители перешли на металлические элементы и цепи. Крутящий момент в клиномеренных устройствах передается с помощью пары трения боковой части рабочего ремня. Это и есть рабочая поверхность коробочного шкива.

Цепь же специально контактирует с конусными рабочими внутренними поверхностями шкивов через свою торцевую часть.

Цепные CVT более гибкие и характеризуются меньшими механическими потерями при трении. Чтобы сами конусы не изнашивались, при их изготовлении обязательно используются высокопрочные сплавы.

Стоит обсудить еще некоторые важные моменты относительно вариаторных коробок передач.

Что это такое

Устройство, называемое вариатором, предназначается для того, чтобы регулировка скорости движения была более плавной. Этот блок помогает изменить передаточное отношение. В отличие от других видов трансмиссий он может выполнить это постепенно, без резких рывков. Вариатор «Сафари» принадлежит к типу механизмов с клиноременной передачей.

С 2000 года их устанавливают на снегоходы «Тайга» и «Буран». Эти и другие средства малой механизации производит известный завод «Русская механика». Вариатор востребован и другими автопроизводителями, ценящими простоту ухода и долговечность деталей

Разгонная динамика вариатора.

Старт на вариаторе.

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

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

Соревнование разгона: вариатор и «автомат».

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

Почему обгонит?

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

Во-вторых, при разгоне вариатор стабильно «держит» обороты двигателя в зоне максимально крутящего момента. Разгон машины осуществляется за счет изменения передаточного числа трансмиссии. Классические инжекторные бензиновые двигатели очень «вялые» на оборотах менее 3,5 т. об/мин. Их мощность просыпается в зоне 4,5-6,5 тысяч оборотов. Автомат же, хотя и пытается держать обороты в высоких зонах при активном разгоне, но стрелка тахометра все равно плавает в большом диапазоне частот, захватывая не всегда самые тяговитые области.

На каких оборотах будет разгонять автомобиль вариатор?

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

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

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

Когда нужно выполнять замену салонного фильтра Ниссан х трейл?