Интересно о вариаторах – плюсы, минусы, болячки
Содержание
- Факт №1: вариаторы известны с глубокой древности
- Факт №2: «ремень» вариатора не совсем чтобы ремень
- Факт №3: вариаторы встречались даже в «Формуле-1»!
- Факт №4: вариатор живет 140 тыс. км, и это не заговор – это так задумано
- Факт №5: маркетологи боятся слова «вариатор»
Вариаторы правда не «жильцы» после 100 тысяч пробега? С ними реально нельзя выезжать на бездорожье? Почему ставят вариатор, если коробка автомат лучше? Даже если вы знаете ответы на эти вопросы, пробегитесь глазами по нашей подборке фактов – там точно есть то, о чем вы не догадывались.
Факт №1: вариаторы известны с глубокой древности
Это не изобретение XX века. Еще на заре промышленности человечество знало, что передавать крутящий момент можно через шкивы и кожаный ремень. Такой принцип работы предсказывал Леонардо да Винчи!
И этот базовый принцип мы встретим много где – от архаичных промышленных механизмов до современных конвейеров.
Именно наблюдение за конвейерами натолкнуло братьев Ван Доорн на создание трансмиссии, работающей по такому принципу, для автомобиля.
Также читайте: Ездят больше 300 тыс. км: топ-3 авто с надежными вариаторами
Факт №2: «ремень» вариатора не совсем чтобы ремень
На ранних образцах таких трансмиссий – еще во времена авторов, братьев Ван Доорн – ремень и правда был ремнем, но сегодня это сложносочиненная деталь, которая состоит не из резины, а из множества стальных пластин, которые между собой удерживает специальная лента.
А кто-то (как Subaru или Audi) пошли дальше и вообще отказались от ремня в пользу цепи. Оборвать ее (как ремни прошлого) нельзя, если только растянуть. Нагрузки цепь выдерживает более существенные, поэтому с «цепными» вариаторами Subaru не страшно и в грязь соваться.
Также читайте: Будьте осторожны: 5 самых ненадежных двигателей
Факт №3: вариаторы встречались даже в «Формуле-1»!
Мир высочайших скоростей и топовых гоночных серий в наши дни – это автоматы или преселективные «роботы» (да, DSG пришла к нам из Ле-Мана!).
Но было время, когда на машинах с открытыми колесами встречались и вариаторные трансмиссии.
В конце 60-х такие узлы можно было встретить на болидах команды Джека Брэбэма, а в 90-е с вариаторами экспериментировали тогдашние доминаторы чемпионата – Williams. Инженеры посчитали, что плюсы вариатора (плавность работы мотора в поворотах) помогут сделать машины Williams еще быстрее. Построили прототип и даже вывели его на тесты (пилотировал еще совсем юный Дэвид Култхард), но…
Международная автомобильная федерация в очередной раз переписала регламент, и вариаторы стали фактически вне закона для F1. На старт стали допускать машины с трансмиссией из четырех или семи фиксированных передач, вот почему вариатор стал вне закона – у него нет фиксированных передач.
Также читайте: Механика или автомат: какая коробка лучше
Факт №4: вариатор живет 140 тыс. км, и это не заговор – это так задумано
Все разговоры о надежности вариаторов (особенно самых популярных на российском рынке, Jatco) сводятся примерно к одной цифре: любой подборщик или знакомый с ситуацией механик назовет цифру 140-180 тыс.
км, после которой вариатору приходит конец с последующей полной переборкой.
У этой цифры есть вполне резонное обоснование. Производитель не скрывает ее от клиента и черным по белому пишет об этом в мануале.
С чего все начинается? Если не менять масло в трансмиссии, то со временем в недрах узла начнет скапливаться мусор от естественного износа, какие-то внешние микрочастицы. Со временем это приводит к тому, что «забитый» вариатор перестает работать как надо. Поэтому масло на протяжении срока эксплуатации надо бы менять.
Но производитель не дает такую рекомендацию! Читаем сноску в мануале LADA Xray с вариатором Jatco: «Рабочая жидкость в автоматической коробке передач заправляется заводом-изготовителем на весь срок ресурса автомобиля».
А ресурс этот какой?
Читаем мануал дальше: «180 тыс. км пробега автомобиля или 5 лет эксплуатации автомобиля (в зависимости от того, что наступит ранее)».
То есть никто особо не скрывает: масло менять не надо до самого конца.
Конец наступит максимум на 180 тыс. км.
А покупатели на вторичном рынке потом удивляются, почему взяли крепкую и простую машину с пробегом до 200 тыс. км, а в нагрузку идет поломка вариатора.
Читайте мануал. Там есть даже про это.
Также читайте: Передний или задний привод: какой лучше выбрать
Факт №5: маркетологи боятся слова «вариатор»
И неудивительно. В российских реалиях репутация вариаторов сильно неоднозначная, поэтому рекламщики крутятся-вертятся, чтобы как-нибудь избежать упоминания всуе.
Можете проверить на примере Xray и Vesta: ни в описании на сайте «Лады», ни в рекламных проспектах, ни в инструкции по эксплуатации не встречается слово «вариатор» или обозначение CVT. Если это рекламный буклет, там будет «автоматическая трансмиссия». Если таблица с характеристиками в официальном мануале, – «АТ».
Как будто, если не называть проблему вслух, и нет никакой проблемы.
Автор: Владимир Андрианов
*** Статья авторская. Мнение редакции может не совпадать с мнением автора.
Какие интересные автомобильные факты вы хотели бы почитать в блоге «Автокода»? Оставляйте свои предложения в комментариях.
Автоматическая коробка передач или вариатор – плюсы и минусы
Ведущие мировые автопроизводители все чаще не оставляют нам выбора: модели с вариатором CVT все реже имеют альтернативы в виде классического «автомата». А в чем, собственно, разница для водителя и владельца?
Начнем с того, что и классическая АКП с гидротрансформатором, и бесступенчатый вариатор CVT (Continuously Variable Transmission) созданы, во-первых, для того, чтобы поддерживать обороты двигателя в наиболее оптимальном диапазоне, а во-вторых, чтобы устранить от этого процесса водителя. Но решили эти две задачи конструкторы по-разному.
С точки зрения эксплуатации гидромеханическая АКП почти безупречна, однако сложная и недешевая. При том хорошо отработана в производстве.
Внутри обычного «автомата» – шестерни, которые образуют несколько передач.
Переключение осуществляет гидравлическая система, которая реагирует на положение акселератора и нагрузку на ведущие колеса.
Читайте также: Где можно было купить ”Жигули” с “автоматом”
Каждая передача АКП имеет также фрикционную муфту, а еще есть гидротрансформатор – узел, в котором крутящий момент передается от вала к валу мощным потоком масла. Эта гидромуфта тоже меняет крутящий момент и сглаживает рывки в трансмиссии.
Вариатор получает распространение после изобретения металлического ремня и смазки с особыми свойствами. Он дешевый, однако не такой долговечный.
Внутри вариатора CVT деталей в несколько раз меньше. Главное – это два конусных шкива, соединенных ремнем клиновидного профиля. Когда нужно изменить крутящий момент (”переключить передачу”), автоматика уменьшает диаметр одного шкива и увеличивает – второго. Поскольку фиксированных положений нет, количество “передач” просто неисчислимо. Для работы на холостом ходу, в вариаторах есть механизм автоматического сцепления или гидромуфта.
Как видим, конструкция двух видов автоматических трансмиссий очень отличается. А ради чего это все – как конструктивные различия между АКП и CVT проявляются на деле?
Динамика. Классический “автомат” на старте проигрывает вариатору: даже в современных АКП с семью-восемью передачами ступеней получается меньше, чем вариантов передаточного числа в вариаторах. К тому же есть определенные потери энергии в гидротрансформаторе АКПП.
Один из самых сложных узлов АКП – гидротрансформатор. Часто он присутствует и в вариаторных трансмиссиях.
Экономичность. CVT всегда держит двигатель в диапазоне наиболее выгодных оборотов, поэтому такая трансмиссия обеспечивает машине более высокую экономичность, чем АКП с гидротрансформатором – который к тому же и сам добавляет машине аппетита за счет проскальзывания потоков масла.
Читайте также: Коробка передач: робот, автомат или механика – в чем разница
Комфорт и ощущение водителя.
Даже самая лучшая АКП может отмечать переключение ступеней легким толчком, а у вариатора ступеней нет в принципе, поэтому машина с ним ускоряется и замедляется плавнее. Правда, CVT первых поколений создавали у водителя ощущение медленного разгона из-за однообразного гудения двигателя на одинаковых оборотах. Сейчас конструкторы научили вариаторы имитировать переключение передач, изменяя обороты мотора. Это несколько снижает эффективность трансмиссии, однако создает больший психологический комфорт для водителя.
Гидромеханические “автоматы” используют на боевых машинах и даже на танках, а вот вариаторы для тяжелых условий непригодны. По крайней мере, пока.
Работа в тяжелых условиях. Классический “автомат” лучше приспособлен к нагрузкам, к преодолению машиной препятствий, чем вариатор. Шкивы CVT хуже переносят передачу высокого крутящего момента, на них могут образовываться задиры, когда машина буксует, преодолевает бордюры, колеи и тому подобное.
Долговечность. Гидромуфта АКП сглаживает колебание и пики крутящего момента, чем бережет и трансмиссию, и двигатель от ударных нагрузок. Обычная АКП лучше переносит работу двигателя на предельных оборотах, как слишком низких, так и слишком высоких, в то время как CVT в таких условиях быстрее изнашивается из-за перегрева пар трения. В классической автоматической коробке просто нет деталей, которые работают с такими большими нагрузками, как ремень и шкивы вариатора. В среднем ресурс АКП и CVT отличается по крайней мере вдвое – в пользу классического “автомата”. Ремонт вариатора довольно дорогой, как минимум не дешевле “капиталки” АКП.
Поверхности, воспринимающие нагрузки, у шкивов CVT настолько малы, что в принципе не могут служить так долго, как шестерни и фрикционы АКП.
Цена. Это одна из ключевых причин все большего распространения вариаторов: CVT в производстве значительно дешевле старой доброй АКП. Это не всегда можно заметить при сравнении новых автомобилей разных комплектаций, но производители данный факт берут во внимание.
Рекомендация Авто24
Рекомендации по покупке автомобиля с вариатором зависят от того, новую или подержанную машину вы имеете в виду. Новый автомобиль с CVT можно смело брать (особенно если машина покупается лишь на несколько лет), ведь у вариатора немало преимуществ по сравнению с гидромеханикой. А вот вариаторный автомобиль с пробегом – это уже в большой степени риск, поскольку, во-первых, неизвестно, как относился к трансмиссии предыдущий владелец, а во-вторых – ремонт CVT очень дорогой. А вот гидротрансформаторный АКП более долговечна, если за ней следили в течение всего периода эксплуатации.
Читайте также: Как проверять трансмиссию при выборе машины
Что нужно знать о вариаторе? – 1xmatch
Содержание
- Принцип работы вариатора
- Металлические клиновые ремни
- Принцип работы тороидального вариатора
- Преимущества и недостатки вариаторов
Он обеспечивает плавное изменение скорости вращения ведущего и ведомого дисков. В середине XIX века устройства перекочевали в автомобиль, но активное развитие технологий началось совсем недавно.Поэтому мнения владельцев расходятся: одни хвалят, другие ругают. Чтобы попасть в первую лигу, нужно узнать о вариаторе все, и мы будем рады в этом помочь.
Принцип работы вариатора
В отличие от автоматических коробок передач, в вариаторе не используются шестерни. Другими словами, здесь нет ограничения на количество передач. Благодаря продуманной системе шкивов (колес, придающих движение ремню) количество скоростей плавно стремится к бесконечности.
Толщина ведущего и ведомого валов различается, отдельные шаги не предпринимаются. При незначительном смещении назад одного из валов происходит увеличение радиуса изгиба вокруг конуса приводного ремня. Это означает, что если приводной ремень сделает, например, 2 оборота, то ведомый вал раскрутится на все 10.
Благодаря этому свойству автомобиль может разгоняться до значительных скоростей за одно число оборотов двигателя.
При смещении обоих валов вперед будет обратный эффект: 10 оборотов ведущего вала и 2 оборота ведомого. Это позволит вам тронуться с места, потянуть за собой груз или подняться на крутую горку.
Бесступенчатая трансмиссия состоит из трех компонентов:
- Высокопрочный резиновый ремень или цепь;
- Приводной вал и 2 конических шкива;
- Выходной вал и 2 конических шкива.
Работу устройства обеспечивает бортовой компьютер. Благодаря электронике меняется положение шкивов. В современном мире микропроцессоры и датчики являются дополнительным компонентом этой технологии.
Металлические клиновые ремни
Для повышения надежности и эффективности вариаторов разрабатываются новые материалы. Так, клиновые ремни заменили цепи и ремни. Они сделаны из стали. Количество тонких металлических полос варьируется от 9 до 15.
Высокопрочный состав изделий увеличивает долговечность конструкции. Эти ремни не скользят, выдерживают высокий крутящий момент и работают значительно тише, чем их резиновые предшественники.
Принцип работы тороидального вариатора
Современная разработка — тороидальные вариаторы. Внешне устройство отличается от оригинала, но надежнее, а результат тот же.
Так, вместо шкивов и ремней используются специальные диски и ролики:
- Аналог ведущего шкива, один из дисков крепится к двигателю.
- Второй, как и ведомый шкив, соединен с приводным валом.
- Между дисками установлены колеса (вместо ремня). Они изменяют передаточное число, которое передается от диска к диску.
Принцип работы заключается в том, что колеса вращаются по обеим осям. Вращение происходит вокруг горизонтальной оси, а наклон вокруг вертикальной.
Преимущества и недостатки вариаторов
Вариаторы имеют ряд заметных преимуществ:
- Переключение происходит без рывков, максимально плавно, за счет постоянного и бесступенчатого ускорения.
- Высокая экономия топлива достигается за счет поддержания автомобиля в оптимальном диапазоне мощности на любой скорости.
- Отсутствие вынужденных торможений (например, при движении в гору) доступно за счет лучшей реакции системы на изменение внешних условий.
- Высокие динамические характеристики (по сравнению с АКПП): потери мощности в вариаторе заметно ниже, чем в АКПП.
- Снижение выбросов благодаря более высокой частоте вращения двигателя.
- Вариаторы легче АКПП, так как конструкция на удивление проста: в ней используется меньше элементов.
Но есть и минусы:
- Ремни вариатора (не цепные) быстро изнашиваются: срок службы до 60 тыс. км.
- Нецелесообразно использовать вариаторы, если автомобиль подвергается постоянным и большим нагрузкам (например, на внедорожниках).
- Низкий срок службы всей конструкции;
- Сервисные центры часто отказывают в ремонте (из-за пунктов выше), так как заменить вариатор гораздо проще, но обойдется это потребителю дорого: около 30-40% от стоимости автомобиля.
- Между переключениями передач проходит 1-2 секунды, не всех водителей это устраивает.
Вариатор для автомобиля.
Посмотрите это видео на YouTube
Оказывается, автоматические коробки передач гораздо надежнее вариаторов. Однако скорость распространения этих устройств, а также заинтересованность автомобилистов в их использовании, заставляет инженеров усиленно искать новые решения, а значит, довольно скоро весь мир перейдет на эту технологию.
49ccScoot.Com Scoot F.A.Q.
Scoot F.A.Q.В. Какую контрпружину следует использовать?
Прежде всего, давайте рассмотрим функции контрпружины (она же торсионная пружина, основная пружина). Контрапружина удерживает натяжение ремня и давление, чтобы предотвратить проскальзывание ремня.
Давление — самая простая из двух идей. Пружина давит на одну половину заднего шкива, толкая ее к другой половине заднего шкива и оказывая давление на боковые стороны ремня.
Противопружинная пружина создает натяжение приводного ремня, закрывая задний шкив и удерживая его в закрытом положении. Это удерживает ремень в крайнем внешнем положении на заднем шкиве, в котором он может находиться, учитывая состояние открытия вариатора. Когда вариатор закрывается, позволяя ремню перемещаться к своему внешнему краю при ускорении, задний шкив открывается, позволяя ремню приближаться к своему центру. При торможении происходит обратное. Это уравновешивание. Слишком сильное давление пружины или недостаточный вес ролика, и вариатор не сможет противодействовать контрпружине, чтобы открыть задний шкив, чтобы вариатор мог «переключить» передаточные числа, и число оборотов быстро увеличилось.
И наоборот, при замедлении контрпружина толкает ремень назад к внешнему краю заднего шкива и, таким образом, к центру переднего шкива. По сути, это «переключение на пониженную передачу» вариатора. Опять же, это уравновешивающее действие, но более жесткая контрпружина может позволить вариатору быстрее переключаться на более низкое передаточное число, когда вы отпускаете газ или обороты падают из-за какой-либо нагрузки, например, подъема в гору.
В дополнение к проблемам с открытием и закрытием шкива, мягкие пружины могут привести к колебанию ремня из-за отсутствия натяжения. Если вы видите, что ваш ремень имеет чрезмерный люфт (не вызванный неправильной длиной ремня или другими проблемами со шкивом), значит, ваша контрпружина слишком мягкая. Это может произойти со временем, поэтому это не обязательно признак того, что вам нужно поставить очень жесткую пружину, но может означать, что пришло время заменить новую контрпружину. В руководствах по обслуживанию иногда указывается высота пружины с ограничениями по обслуживанию, чтобы определить, когда их следует заменить. Неплохая идея измерить новую пружину перед установкой и записать ее длину для будущего сравнения.
Кратко подытожим:
Более жесткая контрпружина = большее натяжение и давление ремня + более высокие обороты
Мягкая контрпружина = меньшее натяжение и давление ремня + более низкие обороты
Во многих случаях стандартная контрпружина будет работать вместе со сменными роликами.
Часто это самое простое решение для базового тюнинга вариатора, потому что проще снять/установить вариатор, чем снять/установить задний шкив и разобрать/собрать его. Если вы не испытываете проскальзывания или чрезмерного провисания ремня, я бы попробовал сначала заменить грузики роликов, чтобы посмотреть, решена ли ваша проблема.
Если требуется замена более жесткой пружины, обычно подойдет пружина на 1000 или 1500 об/мин. Я предпочитаю использовать самую мягкую пружину, которая поддерживает достаточное давление и натяжение ремня, чтобы избежать проскальзывания и провисания. Если пружина жестче, чем должна быть, у вас могут возникнуть проблемы с полным ходом ремня из вариатора даже с более тяжелыми роликами, не влияющими на ускорение. Используя тяжелые ролики для противодействия очень жесткой контрпружине, у двигателя может не хватить мощности, чтобы преодолеть влияние обоих факторов. Жесткие пружины также немного усложняют обслуживание вариатора, потому что задний шкив труднее сжать.