Чем отличается автомобиль автомат от вариатора

Чем отличается вариатор от автомата

При выборе автомобиля необходимо учитывать малейшие нюансы. Кроме цены, красоты машины, важны знания конструктивных особенностей. Недостаточно надежные, конструктивно неотработанные узлы при эксплуатации способны доставить нешуточные неприятности.

Идея бесступенчатой трансмиссии придумана несколько веков назад великим изобретателем Леонардо да Винчи. До практической реализации ее промышленность сумела дойти только в середине прошлого века, первый серийный вариатор появился у хэтчбека Subaru Justy (фирма Fuji Heavy Industries, 1987 г.).

Основные отличия вариатора и автомата

Чтобы понять, чем отличается вариатор от автомата – нужно рассмотреть все виды автоматических трансмиссий. Обычные АКПП (гидромеханические трансмиссии) основаны на действии гидротрансформаторов, обеспечивающих связь осей с мотором.

Передаточное число изменяется планетарной передачей. Схема относится к мало экономичным, постоянно совершенствуется (блокировкой рабочих колес, энергосберегающими гидромуфтами, фрикционными муфтами). Достоинства гидромеханической трансмиссии – надежность эксплуатации, отработанность конструкции, простота управления автомобилем (удобная для неопытных водителей).

Автоматическая коробка передач

К минусам распространенной АКПП причисляют повышенный расход топлива, невозможность буксировки, капризы при морозной погоде. Для простых конструкций «автоматов» характерны замедленная реакция на акселератор, рывки при переключении передач.

Для вариаторов (бесступенчатых трансмиссий), не имеющих передач, вначале использовались ременные приводы. Теперь популярны клиновидные цепи, клиноременные вариаторы. Новым словом в технологиях может стать торовый вариатор, разработанный на «Ниссане». Двигатель, агрегатированный вариатором, устойчиво работает на оптимальных оборотах, повышая экономичность. Отсутствуют рывки (нет переключения передач), ход машины отличается плавностью.

По узлу управления различают гидромеханические, электромеханические вариаторы. Гидромеханические вариаторы более долговечны. Электронные системы (с электромагнитными приводами) — считаются более современными. Опытные механики отмечают более короткую «жизнь» таких вариаторов. По мнению экспертов, главное, чем отличается вариатор от автоматической коробки передач – меньшая надежность, сложность регулировок, ремонтов.

Лучшими качествами обладают роботизированные коробки DSG. Конструкция Direct-Shift Gearbox, построенная на объединении двух трехступенчатых коробок, автономных сцеплений — самая передовая автоматическая трансмиссия. Мгновенная, плавная работа, не имеющая провалов мощности, обеспечивается попеременной работой коробок.

Популярные модели с вариатором

Наиболее привержены бесступенчатой трансмиссии японские автопроизводители. Модели с вариатором не выпускает только «Mazda». Не отстают (но в меньшем масштабе) европейские автогиганты, среди которых лидирует по применению вариаторов «Ауди». Американская автопромышленность не любит вариаторов – из популярных моделей можно отметить только «Dodge Caliber».

На российском рынке распространены вариаторные Nissan Primera, Honda Civic, Honda HR-V, практически все модели Audi. В инструкциях, проспектах трансмиссия может называться Multitronic, X-Tronic, Hypertronic или Multimatic — все это фирменные обозначения вариаторов. Более понятна аббревиатура CVT, принятая для технических спецификаций. Она обозначает Continuously Variable Transmission.

Проблемы автомобилей с вариатором

Рекламная статистика безотказна. В нее входят автомобили на гарантии, у которых проблем с вариатором практически не возникает. Но старение, неправильная эксплуатация – непременно выводят вариатор из строя.

• К главным проблемам вариаторов относят:
  большое количество регулировок (несмотря на малое количество деталей);
  технологические допуски (требующие специального оборудования);
  неотработанность электромеханических систем (обуславливает малый пробег);
  трудоемкость ремонта «гидравлики» (увеличивает цену ремонта);
  дефицит деталей, запасных частей.

Официальные дилеры, как правило, вариаторы в ремонт не принимают, заявляя о замене трансмиссии «в сборе». Кроме недостаточной квалификации мастеров сказывается дефицит деталей для замены.

Большинство автопроизводителей сами вариаторы не изготовляют, закупая готовые коробки передач. Такие производители как Mitsubishi, Dodge, Nissan используют вариаторы Jatco, тогда как Ford, Min – продукцию фирмы ZF.

Источник статьи: http://avtonov.com/%D1%87%D0%B5%D0%BC-%D0%BE%D1%82%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B0%D0%B5%D1%82%D1%81%D1%8F-%D0%B2%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80-%D0%BE%D1%82-%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B0/

Что делать, чтобы вариатор работал надёжно и не ломался

Мы продолжаем наш цикл статей, который условно можно озаглавить «Как ездить на машине так, чтобы не быть постоянным клиентом автосервиса». В нём уже был разбор особен­ностей эксплуатации и обслужи­вания АКПП, «механики» и роботизи­рованных коробок передач разных типов. Теперь дошла очередь и до вариатора. Эта трансмиссия тоже работает в автомати­ческом режиме, но, в отличие от других коробок, не пере­ключает передачи в буквальном понимании этих слов. Именно поэтому она часто называется «бесступен­чатой», или CVT (Continuously Variable Transmission). И, конечно, у вариатора есть присущие только ему особен­ности эксплуатации.

Чем вариатор отличается от «автомата»

С точки зрения органов управления — вообще ничем. Любому, кто водил автомобиль с «автоматом», в машине с вариатором будет всё знакомо: две педали — газа и тормоза, плюс селектор режимов с теми же позициями P, R, N, D. На уже относи­тельно старых моделях они могут быть допол­нены режимом L, а большинство современных вариаторов пред­лагают и ручной режим пере­ключения «передач». О том, почему это слово здесь в кавычках, — чуть позже.

Но достаточно проехать километр-другой, чтобы понять: едет машина с вариатором не так, как с АКПП. При ускорении её двигатель не исполняет привычное глиссандо, раскручи­ваясь с низких оборотов к высоким на каждой передаче. Вместо этого мотор «зависает» на одной ноте где-то выше середины шкалы тахометра, и эта заунывная песня часто сбивает с толку неопытных водителей. Им кажется, что автомобиль теряет в динамике: двигатель постоянно «тупит», отклик на прибавку газа едва заметен, а при интенсивном разгоне будто включается какое-то незримое сдер­живание. Хотя в действи­тельности многие модели с CVT по разгону не уступают столь же мощным автомобилям-одно­классникам с «автоматами».

Почему так происходит? Потому что у вариатора, в отличие от других трансмиссий, по сути, всего одна ступень — но её передаточное отношение может плавно увели­чиваться и уменьшаться в несколько раз. Это и происходит на разгоне. Двигатель постоянно работает с максимальной эффектив­ностью — на оборотах, где выдаёт максимум тяги, а вариатор регулирует передаточное отношение так, чтобы эти обороты соответ­ствовали текущей скорости. Это и создаёт эффект «зависания» двигателя.

А когда от мотора не требуется полная отдача, например, при равно­мерном движении по ровной дороге, CVT подбирает такое пере­даточное отношение, чтобы тот расходовал как можно меньше топлива. В итоге бесступен­чатая трансмиссия оказы­вается самым эффективным методом передачи вращения двигателя на колёса. В теории.

На практике работа двигателя на постоянных оборотах и на одной ноте действи­тельно не очень комфортна для водителя — и потому разра­ботчики вариаторов вынуждены применять алгоритм «виртуаль­ных ступеней». При разгоне коробка на какое-то время фиксирует своё передаточное отношение, давая оборотам расти вместе со скоростью автомобиля. Потом быстро переходит на другое передаточное отношение и снова фиксирует его. Таких виртуальных ступеней у CVT может быть сколько угодно, но обычно ограничи­ваются 6–8 «передачами». И даже делают псевдоручной режим их выбора — для тех водителей, которые хотят управлять трансмиссией самостоятельно.

Кроме того, максимально эффективный на разгоне, вариатор далеко не лучший вариант при замедлении. Торможение двигателем — важный и нужный приём управления автомобилем, и в этот момент трансмиссии не нужно оптимальное передаточное число — для лучшего замедления оно должно быть существенно ниже, чтобы колёса были вынуждены раскручивать мотор. И вариатор с этим справляется не очень хорошо.

Наконец, КПД вариатора ниже, чем у современного «автомата», не говоря уже про МКПП или роботизированные коробки. Связано это с особен­ностями его конструкции. О том, как устроен и работает вариатор, мы уже писали в отдельном материале про коробки передач. Повторим только основные моменты.

Основа CVT – клиновидный ремень, передающий вращение с ведущего конуса на ведомый. Каждый из них, в свою очередь, состоит из двух половинок. Сдвигая и раздвигая эти половинки, можно заставить ремень работать на большем или меньшем радиусе шкива. Соответ­ственно, чем больше этот радиус будет на ведущем шкиве и меньше — на ведомом, тем ниже будет передаточное отношение всей передачи. И наоборот. Надо только добиться плавной и синхронной регулировки обоих шкивов. Это делает гидро­система, которой управляет электронный блок. Но поскольку у шкивов и ремня нет никаких зубьев, как на шестернях, возможно и проскаль­зывание между ними, снижающее КПД такой трансмиссии. Оно же, забегая вперёд, чаще всего становится и причиной большинства бед вариатора.

Чем хорош и чем плох вариатор

На первый взгляд, трансмиссии CVT несут в себе только плюсы: обеспечи­вают плавную работу, низкий уровень шума и вибраций, высокое быстро­действие в подборе оптимального передаточного отношения. Также они не создают критических нагрузок на двигатель и, как мы уже отметили, позволяют экономить топливо.

Конечно, реальная коробка устроена не так просто, как было описано выше. Чтобы плавно подавать крутящий момент к вариатору в начале движения и разрывать его при остановке, на входном валу должен стоять гидротранс­форматор — практически такой же, как и у обычного «автомата». Ещё нужен точный и мощный гидро­привод — ведь ему приходится сжимать части шкивов так, чтобы исключить проскаль­зывание ремня. А для гидроблока и гидротранс­форматора также необходим производи­тельный масляный насос. Обязатель­ная часть — электронный блок управления, связанный с датчиками положения педалей, селектором коробки и блоком управления двигателем. Наконец, необходим ещё и радиатор для охлаждения трансмис­сионного масла, которое в некоторых режимах может разогреваться внутри вариатора очень быстро.

С другой стороны, если сравнивать вариатор с классическим «автоматом», то в нём отпадает необходи­мость в множестве муфт и валов, планетарных или шестерён­чатых передачах, чтобы получить нужное современ­ному авто­мобилю количество ступеней. Потому что сдвижные шкивы и без всего этого обеспечат достаточный диапазон пере­даточных отношений. В резуль­тате CVT-коробки на агрегатном уровне получаются проще, легче, компактнее и содержат элементарно меньшее число частей. А чем меньше деталей, тем выше в теории должна быть надёжность. Однако же некоторые вариаторы имеют совсем иную репутацию.

Самая нагруженная деталь — это шкивы. Самая ответ­ственная и при этом самая дорогая деталь — ремень, который обычно пред­ставляет из себя либо набор хитро соединённых между собой поперечных стальных пластин, либо сложную много­звенную цепь. Если что-то из сказанного сделано с недо­статочным качеством, эксплу­атируется с повышенными нагрузками либо с наруше­нием интервалов обслужи­вания, то досрочная замена ремня — а это очень затратная процедура, требующая полной разборки коробки — практически гарантирована.

Как правильно обслуживать вариатор

В этот раз мы пропускаем главу «Что может сломаться в…», которая была в прошлых материалах про другие коробки. Всё потому, что ломаться в CVT особо нечему. Нет, неожиданные поломки, конечно, бывают — владельцам «вариторных» машин тоже иногда приходится вызывать эвакуатор. Но такие дефекты не носят системный характер и для каждой конкретной модели бесступен­чатой трансмиссии могут быть свои. Например, у печально известного японского вариатора JF015 слабыми были подшип­ники валов и солнечная шестерня встроенной в коробку планетарной передачи. А у агрегата JF011 той же фирмы они служат долго и без проблем.

В вариаторах критичен прежде всего постепенный (но порой слишком быстрый) износ самых уязвимых деталей. Поэтому на первый план выходит неукоснитель­ное соблюдение регламентов обслужи­вания этих агрегатов. А если вы ставите перед собой цель добиться от CVT беспроблемной работы на протяжении 150–200 тысяч км (что, как показывает опыт, вполне возможно — на некоторых автомо­билях, где с относи­тельно слабым мотором сочетался крепкий вариатор, проблемы с последним начинались только после 300 тысяч!), то однозначно стоит перейти на более плотный график обслужи­вания с меньшими межсервис­ными интервалами.

Меняйте трансмис­сионное масло каждые 40–50 тысяч. Требо­вания к маслу в вариаторе, пожалуй, ещё жёстче, чем в «автомате». Ведь ему, с одной стороны, нужно смазывать трущиеся детали, в том числе шкивы и ремень. С другой стороны, те не должны проскаль­зывать друг относи­тельно друга. Рекомендо­ванная произво­дителем частота смены (первая — обычно не раньше 80–100 тысяч) рассчитана на то, чтобы с CVT ничего не случилось в течение гарантий­ного срока. Но при таком растянутом и мало­бюджетном цикле обслужи­вания масло может уже терять свои свойства, а вариатор накапливать в себе мелкую стружку, которая вырабаты­вается при контакте ремня со шкивами и ускоряет износ деталей.

При смене масла снимайте поддон и чистите магниты. Они служат для улавли­вания продуктов износа. Не оставляйте без внимания и клапаны в гидро­системе — они тоже должны быть чистыми.

Обязательно меняйте фильтры грубой и тонкой очистки. Все фильтрующие элементы должны быть оригиналь­ными и новыми. При необходи­мости также замените старые прокладки — течи масла из вариатора недопустимы, ведь при его недостатке коробка очень быстро выйдет из строя.

Исключите смешивание трансмис­сионных масел разных произво­дителей, а также переход на масло другой вязкости, хотя оно формально тоже может считаться подходящим. В част­ности, при нашем климате не стоит переходить с масел типа на для жарких стран. Наиболее надёжный вариант — использовать масла, продава­емые под брендом автопроизво­дителя, и приобретать их в проверенных местах. Например, у официального дилера.

Необходимо отказаться от «быстрых» промывок или экспресс-замен масла под давлением. Они несут потенциаль­ную опасность для CVT — накопленная стружка и металли­ческие частицы будут не удалены, а снова распре­делены по всему вариатору.

Обязательно проверяйте систему охлаж­дения коробки. В некоторых автомо­билях масляные радиаторы, обслужи­вающие вариатор, установлены в трудно­доступных местах, но это не повод отказы­ваться от их осмотра и чистки. Бесступен­чатая трансмиссия ещё чувстви­тельнее к перегреву, чем АКПП.

Как правильно ездить на машине с вариатором

Нельзя сказать, что вариаторы — слишком нежные или непрочные механизмы, но они очень не любят перегрев, а также слишком высокие нагрузки. В эксплу­атации эти коробки подобны «автоматам», приёмы управления ими сходны, но вариаторы требуют ещё более строгого соблюдения всех пред­писаний инструкции:

Не нажимайте одно­временно на педали тормоза и газа при включённом режиме Drive. В отличие от АКПП, это не сделает старт вариаторного автомобиля заметно более резким. Но точно также приведёт к быстрому нагреву масла в гидротранс­форматоре.

Давайте автомобилю тронуться плавно. При разгоне гидротранс­форматор блокируется, а если дроссель открыть на полную буквально сразу, то блокирующие фрикционы сомкнутся с проскаль­зыванием. Но главная проблема — резкий скачок тяги от мотора спрово­цирует пробуксовку ремня на шкивах.

Избегайте пробуксовки колёс. На сухом асфальте это вообще вряд ли получится плавного характера работы CVT. Но когда покрытие дороги неоднородно, пробуксовка может возникнуть и потом резко прекратиться — это вызовет не только ударные нагрузки в коробке, но и сильное проскаль­зывание ремня, который в такие моменты буквально «грызёт» поверх­ность шкивов. Опасно также и длительное буксование на месте в зимнее время.

Не используйте автомобиль в качестве «трактора». Вариаторы неважно переносят повышенные нагрузки, а буксиро­вание другого авто­мобиля, как и любое «выдёрги­вание» кого-то из грязи, может вообще прикончить CVT.

Избегайте серьёзного бездорожья. Причины те же — слишком высокие нагрузки на трансмиссию, прежде всего на ремень. Если «автомат» вполне справ­ляется с медленным движе­нием в гору или стартом «внатяг» за счёт гидро­транс­форматора, то в вариаторе, несмотря на присут­ствие этого узла, «лишний» крутящий момент двигателя уходит в пробуксовку ремня. Серьёзно снизить ресурс CVT могут даже попытки забраться на высокий бордюр. Если это жизненно необходимо, лучше брать препятствия «с ходу».

Не переключайте коробку в N (нейтраль) для движения накатом. В этом нет смысла — вариатор и так миними­зировал все возможные потери в силовом приводе.

Переводите рычаг в P (Parking) или N на коротких остановках (длитель­ностью от одной минуты). Для «автоматов» и «роботов» реко­мендуется ровно обратное, чтобы лишний раз не пере­ключать сложные механизмы. Но в CVT переключать нечего, а вот отключение механического напряжения, которое передаётся на шкивы и ремень от гидро­трансформатора, как раз будет к месту.

Как продлить жизнь вариатору

В принципе, соблюдения пере­численных выше реко­мендаций уже достаточно, чтобы не знать проблем с вариаторами на протяже­нии многих лет. Они не заставляют следовать каким-то особым приёмам, чего, например, требуют «роботы», и лишены каких-то значитель­ных технических отличий в конструкции, как «автоматы».

Однако, если вы стали обладателем автомо­биля, для которого характерно большое число жалоб на вариатор, то самая вероятная причина возможных проблем — заложенные в модель конструктив­ные решения, которые были сделаны произво­дителем или ради удешев­ления, или для ещё более низкого расхода топлива и лучшего соответ­ствия экологическим нормам.

Например, на японских автомобилях, выпущенных после 2010 года, холостой ход двигателей был слегка понижен ради умень­шения показате­лей по вредным выбросам. Но это плохо отразилось на качестве смазки вариатора снизив­шегося давления масла, ведь насос в коробке приводится от коленвала мотора.

У некоторых бесступенчатых трансмиссий ремонт­ники отмечали повышенный износ, потому что произво­дитель коробки менял материалы деталей на менее прочные. Или модифи­цировал алгоритм управления, чтобы вариатор чаще имитировал «ступен­чатость». А пошаговые изменения передаточных отношений нагружают агрегат сильнее, чем плавные.

Можно отнести к инженерным просчётам и облегченные гидро­трансформаторы, которые выдер­живают номинально положенные нагрузки, но быстро сдаются при перегреве — например, в долгих пробках, которыми изобилуют мегаполисы. Причём на отдельных автомо­билях купированию подвергалась даже вся система охлаждения вариатора либо использовались не слишком надёжные трубки.

В подобных случаях имеет смысл обратиться к опытным специалистам, которые проведут полную стендовую диагностику, оценят показания счётчиков старения масла, учитывающих в том числе и перегревы — такая само­диагностика заложена в «мозги» большинства современных вариаторов. После чего ремонтники смогут модифи­цировать некоторые параметры в блоке управления, чтобы снять лишние нагрузки с механи­ческой части CVT. В некоторых случаях возможна и относи­тельно простая и недорогая моди­фикация системы охлаждения, которая позволит избежать перегрева коробки даже в напряжённых условиях работы.

Итак, совсем коротко

– Полностью исключите экстремальные режимы и нагрузки. У вариаторов «запас прочности» не такой большой, как у МКПП или «автоматов».

– Избегайте приёмов управления, запрещённых инструкцией авто­мобиля: не нажимайте две педали сразу, пере­водите рычаг в D, R или P только на неподвижной машине, и т. д.

– Не нарушайте технического регламента обслужи­вания, а рекомен­дованные произво­дителем межсервисные интервалы сократите в полтора-два раза.

– Особое внимание при обслужи­вании обращайте на очистку поддона от продуктов износа ремня и шкивов, а также масляных каналов от возможных отложений.

– При каждом ТО проверяйте исправность магистралей и тепло­обменников системы охлаждения, которые могут быстро прийти в негодность из-за грязи и реагентов.

– Используйте трансмиссионное масло, пред­писанное заводом-изготовителем, и только той вязкости, которое подходит для вашего региона эксплуатации.

– Используйте только оригинальные фильтры и прокладки.

Материал по теме

Что делать, чтобы роботизированная коробка передач не ломалась

Материал по теме

Что делать, чтобы коробка-«автомат» не сломалась раньше срока

Источник статьи: http://mag.auto.ru/article/cvtgearboxtips/