В статье мы рассмотрим всю правду о бесступенчатой вариаторной коробке передач CVT (Continuously Variable Transmission) и расскажем, каким принципом работы, конструкцией, надежностью, интервалами технического обслуживания, распространенными болячками, предельным ресурсом, плюсами/минусами обладает подобный тип автоматической трансмиссии.
РЕКОМЕНДУЕМ К ПРОЧТЕНИЮ: В КАКИХ ДВИГАТЕЛЯХ KIA ВОЗНИКАЮТ ЗАДИРЫ?
Вариатор CVT (Continuously Variable Transmission) — это бесступенчатый тип коробки передач, обеспечивающий автоматическое переключение передаточных чисел, которое подбирается согласно текущей нагрузке на узлы и, в соответствии текущими оборотами двигателя. Вариаторная трансмиссия, как правило, имеет внешнее управление, а так называемые передачи (если точнее, то передаточные числа) оптимально подбираются при помощи электронного блока управления, который эффективно использует мощность силового агрегата. На сегодняшний день широкую популярность на рынке получили два вида вариаторов: тороидные и клиноременные.
С обзором «механики» УАЗ Патриот — Dymos T032E, вы можете ознакомиться здесь.
ВИДЫ, УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ БЕССТУПЕНЧАТЫХ ВАРИАТОРОВ CVT
Клиноременный вид вариатора включает в себя несколько ременных передач, как правило, от одной до двух. Шкивы созданы коническими дисками, которые сужаются и разъезжаются изменяя свой диаметр, а также передаточное число. Современные компании, которые производят разные виды вариаторов разработали свои уникальные конструкции клиноременных устройств. Например, в коробке передач с типом действия MultiTronic вместо ремня используется специальная цепь, а производитель автомобилей компания Хонда устанавливает ремень, который создан из металлических пластин. Однако принцип действия первого и второго устройства не меняется.
Как мы сказали ранее, в основе вариаторной установки размещается клиновидный ремень, который в разрезе трансмиссии выглядит в виде трапеции и входит в шкив боковой поверхностью зубцов. С течением времени, когда происходит изнашивание поверхности зубцов, благодаря своему оригинальному виду, он врезается глубже в сам шкив. При этом износ практически не влияет на работоспособность узла, он все равно остается в оптимальной сцепке со шкивом.
Для того, чтобы автомобиль тронулся с места, применяется простое сцепление или гидротрансформатор небольшого размера. При трогании автомобиля, гидротрансформатор блокируется. Электронная система из сервоприводов обеспечивает управление дисками шкивов, а также контролирует главный блок управления, основные и вспомогательные датчики, отвечающие за работу трансмиссии.
Передаточное число в такой коробке передач, как вариатор изменяется при помощи ведущего шкива, который при помощи своей крайней поверхности и под воздействием центробежной силы плавно сжимает и выталкивает ремень клиновидного типа, как можно дальше от центра шкива. При этом ведомый шкив осуществляет противоположные действия и разжимается, а ремень тем временем плавно погружается в центру самого шкива. При увеличении оборотов двигателя, происходит усиленное сжимание главного шкива и разжимание ведомого. Таким образом происходит изменение передаточного числа от коленчатого вала к заднему колесу.
Вышеописанную процедуру изменения передаточного числа вариатором мы продемонстрировали ниже на изображении.
Другой вид вариаторной трансмиссии, которая называется тороидная конструктивно устроена по иному. Тороидная трансмиссия включает в себя диски соосного типа и ролики, которые передают крутящий момент от одного диска к следующему. Процесс изменения передаточного числа в такой трансмиссии происходит под воздействием смены положения роликов, а также их радиусов, по которым они приводят в движение диски. В тороидном виде вариаторной установки все усилие расположено в определенной рабочей области или пятне контакта и для поворота роликов необходимы специальные устройства, которые преодолевают прижимную силу ролика к поверхности диска.
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ, РЕСУРС, ПЛЮСЫ И МИНУСЫ ВАРИАТОРА CVT
Начнем с недостатков, которые имеются в вариаторных трансмиссиях. К минусам таких трансмиссий относятся в первую очередь ременные приводы для клиноременного вида вариаторов, а для тороидного – рабочая область контакта диска и ролика, где показатель давления равен аж 10-ти тоннам. Исходя из вышеописанных недостатков в вариаторных коробках передач не зря используются высокотехнологичные трансмиссионные масла, износостойкие детали и узлы, которые обеспечивают высочайшую надежность функционирования системы в целом. Благодаря специальным материалам, ресурс и надежность вариаторов сопоставим с классическими автоматическими коробками передач (АКПП), в народе известные, как «гидроавтомат». В среднем, предельный ресурс бесступенчатой вариаторной коробки передач при своевременном регламентном обслуживании составляет порядка 250-300 тысяч километров пробега до наступления серьезных поломок.
В связи с тем, что высокие нагрузки на ремень и/или рабочую область (пятно контакта) напрямую влияют на ресурс того или иного вариатора, то такие трансмиссии не могут функционировать с моторами большой мощности, а также на транспортных средствах, которые участвуют в перевозке грузов. Отметим, что для грузовых автомобилей вариаторы не применяются, так как непригодны. Для легковых автомобилей, вариаторы отлично сочетаются и считаются трансмиссиями будущего. Вариаторные коробки передач постоянно дорабатываются и совершенствуются, поэтому множество недостатков таких установок выявленных в прошлом уже канули в лето.
При сопоставлении характеристик автомобиля по динамике, которые оснащены вариатором, у владельцев таких машин возникают вопросы: “Почему на одном и том же транспортном средстве разгон с вариаторной трансмиссией осуществляется с отставанием в сравнении с машиной оснащенной механической коробкой передач?” Ответ прост, все дело в привычке водителя, так как многие автовладельцы привыкают к тому, что автомобиль с вариатором все время находится в одном монотонном режиме. Как правило, водители, особенно со стажем привыкли, что звук мотора нарастает по мере необходимости переключения селектора коробки передач, поэтому сегодня компании, которые производят вариаторные трансмиссии делают специальную настройку электронного блока управления устройства таким образом, чтобы осуществлялись небольшие рывки и повышенный звук двигателя при наборе скорости. Заметим, чтобы вариатор в сочетании с двигателем быстрее набирал скорость или раскручивался, применяется специальная настройка блока управления, которая позволяет оптимизировать разгон на 25-30 процентов.
ПРАВИЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ, ИНТЕРВАЛЫ ОБСЛУЖИВАНИЯ И БОЛЯЧКИ ВАРИАТОРА CVT
Официальных рекомендаций или правил применимо к эксплуатации вариаторных трансмиссий нет, не в технических документациях к автомобилям, не в мануалах. Отметим, что по отзывам автовладельцев и экспертов, современные вариаторы неплохо выдерживают езду по пересеченной местности, бездорожью также, как и автомат классического типа. Если вариатор обслуживать с такой же периодичностью, как и обычный автомат, то прослужит он верой и правдой. Давайте разберем эксплуатацию вариатора на примере современного кроссовера средних габаритов с мощностью двигателя от 2.0 до 2.5 литров и снаряженной массой до 1800 килограмм.
На долговечность вариаторной коробки передач в первую очередь влияют два фактора: самый главный – это стиль и манера вождения, а дополнительным моментом является своевременная замена трансмиссионного масла и расходных компонентов устройства. Замена трансмиссионных жидкостей в соответствии с регламентом в суровых условиях эксплуатации, то есть при систематической езде по пересеченной местности на высоких скоростях или в нагруженном состоянии, осуществляется через 50-60 тысяч километров пробега.
При эксплуатации автомобиля, на примере, кроссовера в обычных условиях (городской/загородный циклы движения), то срок замены трансмиссионных жидкостей не регламентирован, то есть вариатор является, как и классический автомат – не обслуживаемым весь срок функционирования транспортного средства. Заметим, что у некоторых моделей, как правило, легковых, замена масла в трансмиссии осуществляется каждые 60-80 тысяч километров пробега исходя из рекомендаций завода-изготовителя.
При появлении у автомобиля оснащенного вариаторной трансмиссией разного рода подергиваний при переключении селектора в режим «D» — “Drive”, при этом ощущаются задержки при трогании транспортного средства с места или обнаружились подтормаживания во время движения/разгона («вариатор начал тупить»), то необходимо морально готовится к дорогостоящему ремонту узлов, а может даже и к замене коробки передач.
Кроме того, возникают ситуации, когда вариатор банально заклинивает и он замирает, в каком то одном передаточном режиме. В подобных случаях автовладельцу придется менять шаговый мотор. Если же вариатор напрочь отказывается осуществлять включение того или иного режима («D», «N», «P»), то в этом случае потребуется ремонт или замена блокировки селектора, а возможно и самого селектора.
Со слов специалистов, всем обладателям автомобилей, которые оснащены вариатором CVT нужно учитывать тот факт, что через 100-120 тысяч километров пробега, даже при правильной эксплуатации трансмиссии, потребуется замена толкающего (приводного) ремня. Стоить этот компонент не мало, но если замену не произвести в срок, то он может довольно скоро вывести из строя всю бесступенчатую трансмиссию. Заметим еще и то, что содержание вариатора CVT после 6 лет непрерывной эксплуатации может обходится автовладельцу совсем не дешево.
Таким образом, вариатор CVT является технологически усовершенствованным типом трансмиссий по сравнению с классическим гидромеханическим «автоматом». В отличие от обычного «автомата», вариатор CVT обладает лучшей динамикой, меньшим расходом топлива и обеспечивает более плавную езду. Кроме того, вариаторные трансмиссии по своей конструкции намного проще «автоматов». Что касается надежности, то на сегодняшний день вариаторные коробки передач все еще значительно уступают традиционным АКПП.
ИСТОЧНИК МАТЕРИАЛА — НАШ КАНАЛ ЯНДЕКС ДЗЕН
БЛАГОДАРИМ ВАС ЗА ВНИМАНИЕ! ПРОЯВЛЯЙТЕ ВЗАИМОУВАЖЕНИЕ НА ДОРОГАХ!