Вариатор помогает сэкономить топливо и повысить комфорт вождения. Кроме того, он проще и дешевле в производстве, чем обычные автоматические коробки передач. Однако бесступенчатые автоматические коробки передач так и не смогли завоевать рынок. Не каждого устраивает особенность работы вариатора, и — что еще хуже – иногда они ломаются.
CVT – это сокращение от английского Continuously Variable Transmission , что означает бесступенчатая коробка передач. Вариатор — во многих отношениях трансмиссия необычная. Вместо классических зубчатых колес здесь используется стальной ремень или цепь, которая движется между двумя парами конических колес, образующих шкив.
Колеса установлены парой на входных и выходных валах. Каждая коническая пара может сближаться друг с другом или расходиться, благодаря чему бесступенчато меняется радиус шкива, и достигается плавное изменение передаточного отношения. При этом крутящий момент непрерывно передается от двигателя к колесам.
При движении с постоянной скоростью мотор работает на необычно низких оборотах, что и способствует снижению расхода топлива и повышению уровня комфорта. Пользователи автомобилей с CVT подчеркивают исключительную плавность движения – без толчков и рывков при старте. Вариаторы, как правило, меньше и легче классических автоматов. Поэтому они часто применяются в небольших городских автомобилях, особенно японских марок.
Но если все так хорошо, то почему доля автомобилей с CVT так мала? Выделить главную причину довольно сложно. Но многих водителей не устраивает специфическая работа коробок этого типа. Добавляешь газ, и двигатель, громко завывая, выходит на высокие обороты без заметного ускорения. Тихо становится лишь при движении с постоянной скоростью. Автолюбителей, любящих посильней вдавить педаль газа в пол, подобное поведение легкового автомобиля раздражает. Впрочем, так ведут себя, главным образом, бесступенчатые коробки передач из 80-х и 90-х годов.
Примерно 10 лет назад на рынке стали появляться CVT с так называемыми виртуальными передачами. В таком случае каждой из передач назначено определенное взаимное положение конических колес. Выбрать необходимую передачу можно, например, с помощью подрулевых лопаток (весел).
Данное решение используется с 2005 года в автомобилях Audi, оснащенных бесступенчатой трансмиссией Multitronic. В обычном режиме коробка ведет себя, как классический вариатор, т.е. поддерживает высокие обороты при разгоне. А работу «автомата» CVT имитирует только после перехода в спортивный режим.
Конструктивные особенности
Вариаторы, условно, можно разделить на две группы: со стальным ремнем и цепью. В бесступенчатых трансмиссиях присутствует и гидротрансформатор. Он нужен, прежде всего, для старта с места. Примечательно, но Multitronic обходится без него. В этих коробках используется пакет сцеплений и двухмассовый маховик.
Вариатор имеет ряд серьезных ограничений, которые инженеры пока так и не смогли обойти. Например, по конструктивным причинам, ни цепь, ни, тем более, стальной ремень не в состоянии передать высокий крутящий момент. Из-за этого область применения CVT в настоящее время ограничена максимальным крутящим моментом двигателя на уровне 350-400 Нм. Впрочем, этот порог перекрывает показатели многих современных двигателей. Тем не менее, в Audi уже начинают отказываться от использования бесступенчатых коробок « Multitronic ».
В тоже время, другие производители упорно работают над усовершенствованием конструкции вариатора. Так Subaru демонстрирует все новые модели, оснащенные бензиновыми двигателями с турбонаддувом, полным приводом и бесступенчатой коробкой CVT (например, Linear tronic для Levorg).
Долговечность
О проблемах Audi с коробками Multitronic производства Luk слышал, наверное, каждый, кто хоть немного интересуется автомобилями. В CVT старого типа (1999-2006 гг.) постоянно сбоит управляющая электроника, выходит из строя механическая часть и преждевременно изнашивается цепь. Примечательно, что цепь использовали как раз для того, чтобы передать более высокий крутящий момент, но инженеры просчитались с ее прочностью. Со временем Немцы существенно доработали свои коробки, но проблемы все еще встречаются. Не вызывают доверия и другие немецкие вариаторы, например, ZF VT 1-27 T , применявшиеся в Mini R50/R53, и Mercedes 722.7/722.8 для моделей A/ B -класса.
Гораздо меньше хлопот доставляют японские конструкции. Хотя, вариатор Jatco, используемый в различных моделях Nissan (например, Qashqai), тоже относится к группе риска. Общая проблема коробок CVT – это ограниченная доступность запасных частей и нежелание некоторых механиков связываться с вариаторами. Бесспорный лидер по части надежности – вариаторы Toyota (Lexus).
Бесступенчатая автоматическая коробка, несмотря на сравнительно простую конструкцию, довольно сложная и дорогая в эксплуатации. В дополнение к неисправностям электроники и ремней/цепей встречается и преждевременный износ маховика. Стоит отметить, что двухмассовый маховик используется лишь в некоторых автомобилях с CVT (Ауди).
Заключение
Самое главное, не забывать о регулярной замене масла. К сожалению, не все производители ее рекомендуют. Если в сервисе Вам скажут, что менять масло в вариаторе не надо, то просто поищите другую мастерскую.
Разбираемся, чего ждать от разных типов коробок передач и в чем преимущества (недостатки) каждого.
Общие соображения насчет плюсов и минусов «ручки» и автомата мы недавно высказывали. Однако тут же пообещали продолжить тему: ведь автоматы не ограничиваются одной только гидромеханикой. Разбираемся в роботах, вариаторах и прочих DSG.
Очевидно, что проще, надежнее и дешевле механики сегодня ничего нет. Поэтому любой шаг в сторону от привычной «ручки» повлечет за собой определенный набор проблем — от технических до финансовых и даже организационных: взять ту же буксировку неисправной машины. В качестве компенсации за отсутствие третьей педали получаем комфорт и… А вот насчет «и» как раз и расскажем.
Робот с одним сцеплением
Примеры использования: Smart fortwo, Лада Веста, Лада Иксрей.
Примитивный «недоавтомат» имеет сторонников: многие уверяют, что ездить с такой коробкой удобно и комфортно. При этом надежность несложного агрегата считается более высокой, чем у гидромеханики и уж подавно вариатора. В основе такого робота лежит обычная механика, однако ресурс сцепления у него повыше — по заводским данным, процентов эдак на 40.
- Довольно надежная коробка передач
- Относительно проста в ремонте — почти как в случае с механикой
- Повышенный, в сравнении с механикой, ресурс сцепления (по заявлениям производителей)
- Требует меньше масла в сравнении с вариатором
- Допускает откатывание машины назад, в отличие от полноценного автомата
- Реакции на управляющие действия водителя замедленные
- Рывки при переключениях
- На подъемах часто размыкается сцепление — из-за перегрева. Коробка переходит в аварийный режим
Впервые столкнулся с этим типом коробки передач, взяв в середине нулевых в аренду в Италии Fiat Grande Punto с 90-сильным турбодизелем и однодисковым роботом.
Короче, мое мнение: однодисковый робот — ни за что. Лучше танцевать джигу на педалях служебного Ларгуса с механической коробкой передач в диких московских пробках, когда десяток километров порой продираешься час, чем такие автоматы.
Робот с двумя сцеплениями
Примеры использования: некоторые модели Mercedes-Benz, BMW, Mini, Ford, большинство автомобилей концерна Volkswagen, включая Audi, Skoda, Seat.
Суть идеи состоит в том, что за четные и нечетные передачи отвечают отдельные первичные валы и, соответственно, отдельные диски сцепления. Если вы движетесь на первой передаче, то второй вал уже вращается на второй! За счет этого переключение происходит очень быстро — за миллисекунды. Человек на такую проворность неспособен. При этом никакие рывки во время смены передач практически не ощущаются. Используются как «мокрые» диски сцепления, работающие в масле, — тогда это шестиступенчатая коробка DSG 6, так и «сухие» — 7-ступенчатая DSG. Ресурс «сухих» сцеплений весьма ограничен и практически никогда не достигает 100 000 км пробега, а при агрессивной езде не превышает порой 30 000 км.
- Быстрые, незаметные переключение
- Хорошая динамика разгона
- Экономичность
- Удорожание конструкции
- Недостаточная надежность блоков управления
- Недостаточный ресурс «сухих» сцеплений
Личные впечатления ограничиваются поездками на автомобилях, которые нашему издательству предоставляют для испытаний российские представительства различных марок. Машины эти практически новые, с небольшими пробегами, на которых характерные проблемы двухдисковых роботов еще не успели проявиться. Все выглядит отлично: быстро, мощно, тихо — одни плюсы. Если же выбирать автомобиль для личного пользования, а пробег предстоит накатывать большой, то лучше предпочесть в качестве коробки передач традиционный гидромеханический автомат или старую добрую механику.
Вариаторы
Кайф от такой коробки состоит в том, что привычных ступенчатых переключений здесь нет в принципе! На входном и выходном валах закреплены конусообразные диски, образующие в сумме эдакий шкив с изменяемым диаметром. Валы соединяет передача — клиноременная, цепная и т.п. Смещая конусы друг относительно друга, можно плавно изменять передаточное число. Игрушка — не из дешевых. Для работы требуется особая трансмиссионная жидкость, уровень которой нужно тщательно контролировать.
Разновидностей вариаторов довольно много — ниже перечислены основные.
Вариатор клиноременный
Примеры использования: Nissan Qashqai, Nissan X-Trаil, Renault Kaptur, Mitsubishi Outlander и др.
Клиноременный вариатор на сегодняшний день наиболее распространенный тип бесступенчатых коробок передач. Крутящий момент транслирует металлический толкающий ремень. Торцы надетых на ленту трапециевидных элементов, соприкасаясь с конусами, приводят их во вращение. Вместе с тем применен обычный гидротрансформатор с блокировкой, как на гидромеханических автоматах. При троганье с места гидротрансформатор повышает крутящий момент двигателя вплоть до величины в четыре раза большей. Применение этого узла обеспечивает плавное начало движения при передвижении в городских пробках.
- Отсутствуют переключения
- Проще и дешевле гидромеханического автомата
- Ресурс ремня, как правило, ограничен 150 000 км
Вариатор клиноцепной
Примеры использования: Audi А6 , Subaru Forester.
Устройство похоже на клиноременный вариатор, но вместо ремня в качестве передачи используется металлическая цепь, состоящая из пластин, соединенных клиновидными осями. Именно торцы этих осей и передают крутящий момент. Другое отличие состоит в том, что в коробках Audi используется пакет сцеплений и двухмассовый маховик вместо гидротрансформатора.
- Отсутствуют переключения
- Проще и дешевле гидромеханического автомата
- Ограничения по передаче крутящего момента
Оба типа бесступенчатых трансмиссий в последнее время стали делать с виртуальными ступенями. Якобы это больше нравится водителям, потому что двигатель не воет на одной ноте.
По потребительским свойствам вариатор — лучший тип коробки передач. Она обеспечивает быстрый разгон, а что до монотонного звука. Помнится, Хоттабыч удалил звук двигателей летящего самолета, а к чему это привело? Участники событий едва спаслись. На ровном шоссе при скорости автомобиля чуть за сотню обороты двигателя не достигают 2000. Торможение двигателем — есть. Лично я побаиваюсь за ресурс ремня и грею зимой даже больше не двигатель, а вариатор. А так — идеальная коробка (тьфу, не передач)!
И, да, забыл: вариаторы на склоне назад не откатываются!
Старая добрая гидромеханическая коробка передач
Примеры использования: практически весь модельный ряд корейских и американских брендов, а также относительно мощные автомобили других производителей.
Представляет собой ступенчатую планетарную коробку передач, соединенную с двигателем через гидротрансформатор. Выбор и переключение планетарных рядов раньше осуществлялись гидромеханически, а сейчас вездесущая электроника вместе с системой управления двигателем определяет, на какой передаче следует работать силовому агрегату в данный момент. Число ступеней постоянно увеличивается, достигая девяти на самых дорогих автомобилях.
- Отработанная конструкция
- Возможность оперировать с огромными крутящими моментами
- «Живучесть» при длительном буксовании
- Несколько меньший КПД, чем у вариатора
- Чувствуются переключения, особенно при небольшом количестве ступеней
Здесь особенно выделяется «всефранцузская» четырехступенчатая коробка передач DP0. Эту коробку и ее многочисленные реинкарнации до сих пор устанавливают на огромное число относительно маломощных автомобилей Peugeot, Citroen и Renault. Наиболее часто в нашей стране с этой коробкой сталкивались владельцы таких автомобилей, как Peugeot 307, Citroen С4, Renault Logan (со всем семейством) и Megane. Нрав коробки довольно строптивый, случаются «затыки» с переключениями. Надежность тоже не выдающаяся: редкая КП этого типа доживает до 80 тысяч км без ремонта. Причем иногда удается обойтись заменой клапанов, а порой приходится менять половину «начинки».
А вот «всеяпонский» производитель автоматов Jatco сумела сделать относительно беспроблемную «четырехступку». Одна из версий ставится даже на седанчик и хэтчбек, выпускающиеся у нас под японским брендом Datsun.
И все-таки для современного автомобиля с гидромеханическим автоматом число ступеней должно быть не меньше шести. Сверхпопулярные Rio и Solaris в последней генерации это полностью подтверждают. Многоступенчатые автоматы куда экономичнее, особенно при езде по трассе. На мощных бизнес-седанах, на тяжелых кроссоверах и внедорожниках альтернативы гидромеханическим трансмиссиям и вовсе нет и пока не предвидится. Скорее уж они станут гибридными, и тогда вся трансмиссия будет скомпонована совсем иначе. Но это уже другая история.
Выводы
Для тяжелых условий эксплуатации, для мощных двигателей или в ситуации, когда нравящаяся машина не выпускается с другим типом автомата, можно брать гидромеханическую коробку передач. Но с числом ступеней не меньше шести.
Вариатор хорош в составе малых и средних автомобилей (не больше, чем среднеразмерный кроссовер).
Автомобиль с роботизированной коробкой передач и двумя сцеплениями советую покупать, только если вы собираетесь ездить на нем не дольше гарантийного срока. Дальше все преимущества будут нивелированы дорогостоящим ремонтом. Автомобили с однодисковым роботом, на мой взгляд, не достигли совершенства в области удобства управления тягой и не отличаются высокой надежностью в трудных условиях.
В заключение, как обычно, жду от вас комментариев. Какой тип коробки передач вам нравится, на каком ездите и о каком мечтаете?
P.S. Для "обсуждателей" — тема взята с просторов интернета. Сами решайте, правильно это или нет. Всем хороших выходных!
Вы хотите узнать об автоматической вариаторной коробке передач? В этой статье, представлена некоторая информация о плюсах и минусах CVT (Continuously Variable Transmission).
Автомобильная трансмиссия — это в основном сборка шестерней и валов, которые передают мощность от двигателя автомобиля, к колесному приводу.
Система трансмиссии автомобиля, облегчает преобразование энергии двигателя и крутящего момента, в скорость и движение, что позволяет управлять автомобилем с переменной скоростью.
Трансмиссии бывают механическими или автоматическими, и в случае с механической коробкой передач, водитель должен переключаться с передачи на передачу, при помощи сцепления и рычага ручного переключения. Другая, автоматически переключает передачи, в зависимости от скорости автомобиля.
Бесступенчатая коробка передач (CVT) или вариатор — это тип передачи, который обеспечивает большое количество передаточных чисел в автомобилях. Вариаторы ранее использовались в промышленности (станки, бензопилы, снегоходы и т.д.), но автомобильные производители, такие как Nissan, Audi, Ford и Honda, уже некоторое время используют технологию CVT в своих автомобилях.
Благодаря своей способности обеспечивать неограниченное передаточное отношение автомобили с вариаторами, имеют некоторые преимущества перед обычными трансмиссиями. Если вы планируете приобрести автомобиль, оснащенный CVT, то вам было бы неплохо узнать больше о механизме CVT, а также о его слабых и сильных сторонах.
Как работает CVT
CVT использует систему шкивов и ремней, чтобы изменить скорость и крутящий момент на транспортном средстве, относительно скорости и крутящего момента двигателя. Тем вариатор и отличается, от автоматической коробки передач, которая имеет установленное количество передаточных чисел. Для выполнения своей функции CVT использует такие компоненты, как резиновый или металлический ремень высокой плотности, ведущий шкив, приводимый в действие гидравлическим цилиндром, механический приводной шкив, датчики и микропроцессоры.
Вариатор имеет возможность непрерывно изменять скорость, используя бесконечное количество число передаточных отношений, между максимальными и минимальными значениями. Чтобы обеспечить различные передаточные числа, вариатор меняет рабочие диаметры двух главных шкивов, в коробке передач. Шкив, на который передаётся энергия с двигателя, называется входным шкивом, а тот который, соединен с ведущими колесами, называется выходным шкивом. Одна сторона шкива зафиксирована, а другая сторона подвижна. Этому движению способствует гидравлический цилиндр, который может менять пространство между двумя сторонами шкива. Когда половинки шкива приближаются друг к другу, ремень который проходит между ними, поднимается вверх по шкиву, тем самым увеличивая диаметр шкива. Это принцип того, как вы получаете неограниченные передаточные числа, в отличие от традиционной трансмиссии, где соотношение изменяется поэтапно с помощью переключения передач.
Как упоминалось ранее, CVT обеспечивают неограниченное передаточное число и улучшенную производительность. Бесконечные передаточные соотношения, помогают поддерживать устойчивую крейсерскую скорость. Благодаря своей способности постоянно менять коэффициенты, CVT помогает поддерживать оптимальный диапазон мощности двигателя, тем самым уменьшая расход топлива. Вариаторная коробка передач, также обеспечивает более быстрое ускорение, чем обычная автоматическая.
Один из главных недостатков заключается в том, что вариатор не может обеспечить ощущение вождения, которое обеспечивает обычная автоматическая коробка передач или механика. Также, автомобили оснащенные CVT, создают неприятные звуки, особенно когда вы ускоряетесь. Этот шум можно сравнить с шумом скольжения.
Если вы управляете автомобилем, оснащенным вариатором, вам может потребоваться некоторое время, чтобы освоиться с управлением и динамикой. Другая небольшая проблема связанная с CVT, заключается в том, что смазывающий состав, нужно чаще менять, и это обходится немного дороже.
Итак, если вы планируете приобрести автомобиль, оборудованный CVT, убедитесь, что вариатор вам подходит, и пройдите тщательный тест-драйв.