Для чего нужен вариатор на волге
8 заблуждений о вариаторах. И один реальный недостаток
По-настоящему массовыми вариаторные трансмиссии стали в последнее десятилетие. Поэтому даже бывалые автомобилисты не всегда хорошо представляют себе, что такое вариатор. А незнание, как обычно, порождает массу заблуждений, неверных толкований и, как следствие, вредных советов.
Заблуждение 1. В вариатор залито масло на весь срок службы
В одной фразе содержатся две неточности. Во-первых, жидкость, залитую в вариатор, не стоит называть маслом. Так же как в классической автоматической коробке используется жидкость ATF, так и в вариаторах используется жидкость со своим набором характеристик. Да, смазка в этом перечне присутствует, но это не основное предназначение такой жидкости. К примеру, рабочая жидкость для вариатора под давлением увеличивает коэффициент трения в месте контакта конуса с ремнем вариатора. Разве обычное масло способно на это? Конечно, нет.
В классических автоматах больше изнашиваются неметаллические накладки фрикционов. А в вариаторе — стальные конусы и ремень. Стальная пыль мешает работе клапанов, она может оставить систему без давления жидкости, которое необходимо для работы всей автоматики коробки. Поэтому замена жидкости раз в 60 000 км необходима. Заодно чистят от продуктов износа улавливающие магниты и меняют фильтр.
Заблуждение 2. В вариаторе установлен ремень
В большинстве конструкций действительно применяется ремень, набранный из большого количества стальных пластин, удерживаемых лентой. Но некоторые производители предпочитают использовать цепь. Выглядит она почти так же, как цепь привода ГРМ двигателя. Только контактирует с конусами. Крутящий момент передают торцы стержней, соединяющих пластины. Такой вариатор называют цепным. Цепные вариаторы используют, например, Subaru и Audi.
Заблуждение 3. У вариатора не может быть гидротрансформатора. Он же вариатор!
На всех автомобилях с вариатором, которые продаются в России, имеется также и гидротрансформатор. Всегда первым крутящий момент от мотора воспринимает именно гидротрансформатор, как у классического автомата. Именно он и проскальзывает, когда мы стоим в пробке, а селектор коробки передач при этом находится в положении D. В мире было несколько моделей вариаторов, у которых вместо гидротрансформатора использовалось «мокрое» сцепление. Их раньше устанавливали на японские автомобили для внутреннего рынка.
Заблуждение 4. Если ехать «на круизе», то вариатор будет работать с постоянным передаточным отношением
Это неверно. При движении на круиз-контроле с постоянной скоростью вариатор даже на небольшом подъеме будет менять передаточное отношение, увеличивая обороты двигателя. Круиз-контроль с гидромеханическим автоматом прибавил бы газу, то есть открыл дроссельную заслонку, а обороты двигателя при этом остались бы неизменными.
Заблуждение 5. У машин с вариатором медленный разгон
Вариатор обеспечивает самый быстрый разгон, какой только может дать двигатель. Только для получения такого результата надо не забывать прожать педаль газа полностью. В таком режиме (kick-down) двигатель быстро выходит на обороты, соответствующие максимальной мощности, и дальнейший разгон происходит за счет переменного передаточного отношения в вариаторе. Это — самый эффективный разгон. Любая другая коробка передач в паре с таким же мотором будет менее эффективна при разгоне.
Другое дело, что двигатель при этом воет практически на одной ноте. Монотонность создает впечатление слишком долгого разгона, отсюда и заблуждение.
Заблуждение 6. С вариатором не выбраться из грязи или снега «враскачку»
Вариатор позволяет сравнительно быстрее переключаться с передачи переднего хода на заднюю и обратно. А новые образцы вариаторов, как, например, на Toyota RAV4, имеют механическую первую передачу, что дополнительно облегчает «раскачку», ведь переключение вперед-назад происходит без участия бесступенчатой трансмиссии.
Заблуждение 7. У вариатора нет ступеней
И да, и нет одновременно. Этот постулат опровергают коробки передач, в которых есть и ремённый вариатор, и двухступенчатый редуктор. Впервые наши автолюбители увидели его на Nissan Juke, а теперь он добрался и до Лады Весты. Его производит фирма Jatco (Япония), индекс — JF015E. Суть в том, что вариатор обеспечивает примерно половину всего скоростного диапазона на первой передаче, и затем, при переходе на вторую, опять реализует свой диапазон. Таким образом, передач, в классическом понимании, у этого вариатора две. Но большинство подобных трансмиссий обучены также имитировать пять или шесть передач с помощью электроники. Эти передачи, безусловно, «не настоящие», виртуальные.
Заблуждение 8. Вариатор ненадежен и неремонтопригоден
Нет более страшного и распространенного мифа о вариаторах. Но на самом деле годы эксплуатации и машины с большими и очень большими пробегами доказывают обратное. Большинство вариаторов ходит по 150 000 км и более. Проблемы возникают или у любителей «поджиповать», или у стритрейсеров. Вариатор живет дольше при спокойной манере вождения, без экстремальных ускорений. А еще в нем надо регулярно менять рабочую жидкость. Только при этих условиях вариатор можно поставить в один ряд с гидромеханическими автоматами по части надежности. Также не забывайте следить за чистотой радиаторов, охлаждающих рабочую жидкость вариатора. В морозы вариатор, как и сам двигатель, желательно прогревать. В месте, где соприкасаются конусы и ремень, жидкость начинает нормально работать только при температуре, близкой к рабочей. При холодной жидкости будет наблюдаться проскальзывание, которое вызовет задиры на поверхности конусов и ремня.
Предположим, вариатор начал подавать первые признаки износа. Появились рывки при движении, скрежет на небольшой скорости, не совсем ровный разгон, и вообще поведение вариатора изменилось. Если затеять ремонт на ранней стадии повреждения основных деталей, то можно обойтись сравнительно недорогим ремонтом. Конечно, ремонт вариатора недешев, но обычно получается уложиться в 50 000 — 70 000 рублей. Это сумма подразумевает замену ремня, шлифовку или замену конусов, замену подшипников и проверку клапана насоса. Простые гидромеханические автоматы в большинстве случаев отремонтировать дешевле.
А вот и один реальный недостаток
Собственно, это не недостаток — это нормальное ограничение для гражданских, а не специально подготовленных гоночных автомобилей.
Если с каждого светофора стартовать «как в последний раз», да еще и при непрогретом вариаторе, то на трущихся элементах ремня и на рабочих поверхностях конусов возникнут задиры. Ресурса агрегата хватит тысяч на двадцать километров, а то и меньше. И никакая супержидкость не спасет от этого явления. Вариатор — не для стритрейсерских подвигов, а для максимально комфортного движения. Хотите погонять — для этого есть специальные автомобили и, кстати, специальные трассы.
Вероятно, в ближайшее время вариатор будет установлен как минимум на половине выпускаемых автомобилей. Так что относитесь к нему бережно, меняйте рабочую жидкость — и тогда вариатор прослужит долго.
Автомат или вариатор: что лучше и надежнее?
Автоматические трансмиссии на автомобилях зачастую называют одним общепринятым наименованием «автомат», однако по принципу действия и конструкции они могут кардинально отличаться друг от друга.
На сегодняшний день существует множество видов автоматических трансмиссий, однако на легковых автомобилях чаще всего применяют коробки передач трех типов: классические гидромеханические автоматические трансмиссии, роботизированные коробки передач, а также бесступенчатые вариаторы, которые часто обозначают аббревиатурой CVT.
Конструктивно все они отличаются и имеют как свои преимущества, так и недостатки. Однако раньше всех широкое распространение получили классические автоматы, которые уже больше 70 лет применяются на легковых машинах.
Следом широко начали устанавливать роботизированные трансмиссии, которые долгое время вызывали скепсис у автовладельцев из-за не очень надежной конструкции. Впрочем, с годами они модернизировались, и кризис недоверия к роботизированным коробкам передач был успешно пройден.
А сейчас все большее распространение на современных машинах начали получать бесступенчатые вариаторы, которые идут по пути, уже когда-то пройденному «роботами». Так что давайте разбираться, что собой представляет вариатор, как он работает, какие у него минусы и плюсы, а также насколько он надежнее и лучше в сравнении с классическим автоматом.
Что такое вариатор и как он работает?
Вариатор — это вид автоматической коробки передач, который передает крутящий момент от двигателя к колесам и способен плавно менять передаточное отношение в некотором диапазоне регулирования. Изменение передаточного отношения может производиться автоматически, по заданной программе или вручную. В автомобилестроении такой тип трансмиссии также обозначают аббревиатурой CVT (Continuously Variable Transmission).
Удивительно, но изобрели вариатор даже гораздо раньше, чем обычные «автоматы», но применяли его все же не на автомобилях. Патент на вариатор был выдан еще в конце XIX века и сначала он использовался для изменения скорости вращения валов на станках.
А первый автомобиль с таким типом трансмиссии появился лишь в 1950-х. Вариатор впервые начал устанавливаться серийно на автомобили марки DAF, которая в те годы производила не только грузовики, но и легковушки. Потом их начали устанавливать на некоторые модели Volvo, а конце 1990-х и начале 2000-х вариатор c фирменном наименованием Tiptronic использовался на младших седанах Audi. Но по-настоящему широкое распространение вариаторы получили лишь сейчас.
Вариаторы бывают нескольких типов: клиноременные со шкивами переменного диаметра, цепные, тороидальные. Первый тип — самый распространенный. Так что рассмотрим, как он устроен и работает.
Автомобиль, оборудованный такой трансмиссией, на первый взгляд ничем не отличается от машин с обычным автоматом — педалей всего две, и рычаг переключения режимов трансмиссии с положениями P, R, N, D, схожий с машинами с традиционной АКП. Но работает вариатор совершенно по-другому, а именно в нем нет фиксированных передач. Изменения передаточного отношения происходит не «переключениями», а плавно и незаметно, благодаря ремню или цепи, который в разных положениях вращается по специальным коническим шкивам.
В зависимости от диаметра шкивов в месте вращения ремня или цепи меняется и передаточное отношение и изменяется скорость вращения и крутящий момент выходного вала, который дальше передает тягу на приводы и колеса. Поэтому при работе вариатора нет толчков при трогании с места, и тем более нет никаких «переключений передач».
Зачем делают полный привод на вариаторе, если он и так через 100.000 км сломается?
Вариатор — далеко не самая удачная трансмиссия для преодоления бездорожья: думаю, с этим никто спорить не будет. И тем не менее многие производители продолжают производить полноприводные автомобили на вариаторе.
Примеров масса, здесь и Ниссан, и Рено, и Митсубиси, и Тойота. да все так или иначе держат в линейке своих полноприводных авто хотя бы пару версий на вариаторе. А зачем?
Вариатору клинически противопоказана пробуксовка по грязи. Ведь в момент, когда буксующие колеса вновь обретают сцепление с твердой поверхностью, на все узлы вариатора приходится ударная нагрузка. А учитывая, что вариатор — это далеко не самая "живучая" КПП, которую только модно себе представить, "убивать" ее бездорожьем как-то совсем не хочется.
Сколько проходит средний вариатор до замены или ремонта?
Обычно это около 120-150 тысяч километров пробега. Если конструкция у вариатора была неудачная или водитель его постоянно мучал бездорожьем и пробуксовками, тогда и при пробеге до ста тысяч может приказать долго жить.
А тем не менее все равно делают кроссоверы на вариаторе с полным приводом. На фото кнопка включения полного привода у Мурано первого поколения.
Кроссовер большой и тяжелый, мощный двигатель, КПП вариатор. Зачем тогда полный привод? Или даже так:
— Зачем полный привод ставить в пару с вариатором?
Допустим, с теми же братьями-близнецами Дастером и Террано все понятно: есть полный привод, кстати, муфта там стоит как раз от Мурано. И полный привод идет либо в паре с шестиступенчатой механикой, либо с четырехступенчатым прожорливым, зато неубиваемым автоматом. Сочетание вполне понятное и адекватное.
Но вот уже на Аркану или Каптюр ставят вариаторы с полным приводом.
— Зачем? Если буксовать в грязи, вариатор меньше, чем за сто тысяч "умрет" ведь.
Со своей колокольни могу предположить этому лишь одно логичное объяснение: конструкторы не рассчитывают, что эти машины будут часто использоваться вне дорог с твердым покрытием.
Эти машины позиционируются чисто как городские кроссоверы. На частое использование на грунтовках они не предназначены, а про полноценный офф-роуд и вообще можно забыть. А если эксплуатировать вариатор на асфальтовых дорогах, то проживет он достаточно долго: от небольшой пробуксовки при старте на обледеневшем асфальте вариатор не "умрет".
А полный привод нужен только лишь чтобы тронуться со светофора зимой или в крайнем случае проехать пару луж по дороге на дачу — не более. В остальном же вариаторная коробка весьма неплоха: она дешевле, чем классический ступенчатый автомат, да и в плане динамики вариатор зачастую будет поинтереснее автомата, особенно с малым количеством ступеней.
6.1 Вариатор (CVT-бесступенчатая трансмиссия)
На типе 169 предыдущая автоматическая коробка передач заменяется на бесступенчатую трансмиссию. Она устанавливается на все варианты двигателей как дополнительное оборудование.
Вариатор имеет следующие обозначения:
CVT-Вариатор
Новая бесступенчатая автоматическая коробка передач „Autotronic" для переднего привода базируется на CVT концепции уже давно известного принципа "вариатор". По этому принципу коэффициент передачи между самой короткой и самой длинной передачей может бесступенчато изменяться. Крутящий момент от двигателя передается не ступенчато, а постоянно. Поэтому бесступенчатая передача наилучшим образом подходит для передачи энергии.
Снижение расхода топлива и токсичности отработавших газов достигается за счет:
* Дальнейшего расширения области использования блокировки гидротрансформатора
* Оптимизации КПД механики и гидравлики
* Использование большого количества передаточных чисел
* Эксплуатация в оптимальной области расхода топлива
Комфорт достигается за счет:
* Отсутствия ступенчатого переключения передач
* Снижения частоты вращения двигателя при равномерном движении а/м
* Бесступенчатой поддержки торможением двигателем при съезде с горы
* Выбора оптимального передаточного числа при движении в гору Лучшие мощностные характеристики достигаются за счет:
* Процесса переключения без прерывания потока мощности
* Эксплуатации в оптимальном диапазоне мощности
CVT-принцип действия
Основой бесступенчатой трансмиссии является вариатор. Благодаря вариатору процесс переключения передач происходит бесступенчато. Двигатель может быть ориентирован на мощностной или экономичный режим и всегда работать в оптимальном режиме эксплуатации.
Вариатор состоит из двух пар конических шкивов, первичной и вторичной пары.
Обе пары шкивов связаны друг с другом стальной гибкой лентой, лента служит в качестве элемента, передающего крутящий момент. Один из конических шкивов каждой пары подвижен. Благодаря электрогидравлическому управлению изменяется не только передаточное отношение, но и сила натяжения стальной ленты, соответствующая измеряемому в коробке передач крутящему моменту. Для этого определяется с помощью датчиков в коробке передач входная частота вращения, частота вращения вторичной пары шкивов и выходная частота вращения.
Сила натяжения ленты, таким образом, никогда не бывает существенно выше, чем этого требует передаваемый крутящий момент. Это значительно улучшает КПД.
Расположение деталей
2. Масляный радиатор
3. Селектор выбора передач (EWM)
Расположение деталей в вариаторе
1 - Подвижные диски шкива с гибким стальным ремнем
2 - Простой планетарный ряд с многодисковой муфтой
3 - Храповик для удержания автомобиля на стоянке
4 - Электрогидравлический блок управления
5 - Масляный насос
Управление Функция Shift-Lock
Обозначение "Shift-Lock" охватывает все функции, которые дополнительно к стояночному тормозу предупреждают непреднамеренное откатывание автомобиля:
* Блокировка селектора выбора передач в положении "P"
* Блокировка ключа зажигания
* Блокировка выходного вала АКПП на парковке
Функция Shift-Lock позволяет вывести селектор из положения "P" только, если ключ повернут в положение "Зажигание" и нажата педаль тормоза.
При включении зажигания при нажатой на педали тормоза и распознавании положения "P" рычага управления АКП электронный модуль рычага управления АКПП подает напряжение на запирающий электромагнит.
Запирающий магнит освобождает рычаг и позволяет, таким образом, выбрать передачу, переставив рычаг из положения "P"
Чтобы убедиться, что после остановки автомобиля рычаг управления АКПП находится в положении "P, " ключ зажигания можно вытянуть из замка зажигания только когда он находится в положении "0", а рычаг в положении "Р" (функция блокировки ключа зажигания).
Блокировка автомобиля происходит механически через блокировку
Программы движения
В стандартной программе оценивается активность водителя (распознавание типа водителя) и при определении агрессивного стиля вождения выбирается стратегия движения позволяющая в большей мере использовать запас мощности.
Кроме программы кик-дауна осатальные программы движения активируется с помощью электронного модуля рычага управления АКПП EMW (N15/5). Актуальная программа движения индицируется на мультифункционном дисплее комбинации приборов (A1).
Благодаря планетарному ряду задней передачи происходит изменение направления вращения выходного вала АКПП, что позволяет получить передачу заднего хода.
Программы движения делятся на:
* Стандартную программу (S)
* Комфортную программу (C)
* Программу ручного режима (M)
Передача крутящего момента
Крутящий момент от двигателя передается через гидротрансформатор на входной вал АКПП, первичная пара шкивов воспринимает момент от входного вала и через гибкую стальную ленту передает его на вторичную пару шкивов. Затем через простой планетарный ряд с многодисковой муфтой крутящий момент передается на внутренний вал. И далее крутящий момент предается через две пары зубчатых колес на дифференциал.
Смена между передачами переднего и заднего хода происходит благодаря включению многодискового тормоза в АКПП.
1 - Приводной вал
2 - Привод масляного насоса
3 - Трансформатор с муфтой блокировки
5 - Стальной гибкий ремень
6 - Вторичная пара шкивов
7 - Выходной вал
8 - Планетарный ряд
9 - Первичная пара шкивов
Изменение передаточного числа
В новой АКПП изменение передаточного числа происходит не благодаря включению различных пар шестерен, а бесступенчато, благодаря перемещению конических шкивов, в соответствии с актуальным режимом эксплуатации.
При максимальном передаточном числе i= 13,21 и минимальном в i= 2,06, отношение между ними составляет 6,42, что значительно больше, чем у стапенчатых АКПП.
Бесступенчатое изменение передаточного отношения реализуется с помощью первичной и вторичной пары шкивов. Крутящий момент первичной и вторичной пары шкивов передается через гибкую металлическую ленту, проходящую между коническими шкивами каждой пары. Первичная и вторичная пары шкивов состоят из неподвижных и подвижных шкивов, при этом подвижный шкив передвигается в продольном направлении с помощью гидравлического элемента, чтобы давление сжатия ленты и передаточное отношение бесступенчато варьировались.
Указание!
Передаточное отношение определяется с помощью датчика частоты вращения в электрогидравлическом блоке управления.
Благодаря управлению давлением передвижным шкивом вторичной пары шкивов в электрогидравлическом блоке и непосредственной подаче масла для управления вариатором гарантируется быстрая адаптация передаточного отношения к дорожным условиям.
6 - Стальная гибкая лента
7 - Вторичный подвижный шкив
8 - Вторичный неподвижный шкив
9 - Простой планетарный ряд с многодисковым тормозом
10 - Подвижный первичный шкив
11 - Неподвижный первичный шкив
Блокировка при парковке
Стояночный тормоз должен механически предотвращать откатывание автомобиля.
Дополнительно откатывание автомобиля предотвращает механическая блокировка АКПП при парковке.
В положении "P" рычага управления АКПП соединительная штанга давит на защелку, блокирующую храповик удержания автомобиля на стоянке. Если зуб защелки на стоящем автомобиле не попал в падину между зубьями храповика, то сжимается пружина с помощью конуса и она находится в заряженном состоянии. Если храповик провернется дальше, то зуб защелки зайдет в зацепление со следующей впадиной храповика.
Чтобы избежать неправильного использования, впадины расположены таким образом, что зуб защелки может защелкнуться только на стоящем или медленно ползущем автомобиле. Если автомобиль катиться быстрее, то благодаря наклону зубьев защелка не войдет в зацепление с храповиком.
4 - Соединительная тяга
Сетевая организация
A1 Комбинация приборов
B37 Датчик педали газа
N3/9 Блок управления двигателем SIM 266
N3/10 Блок управления двигателем CRA
N15/5 Блок управления EWM
N47-5 Блок управления ESP
Y3/9n1 Блок управления CVT
Обслуживание, диагностика, ремонт, буксировка
Обслуживание
Для вариатора установлены следующие межсервисные интервалы: Замена масла каждые 60.000 км
Внутренний фильтр каждые 60.000 км
Наружный фильтр не меняется
Промывка каждые 60.000 km
(при замене масла без сливного отверстия в трансформаторе)
Количество масла 6,9 л для новой АКП
5,9 л при замене масла
Специнструмент щуп W168 589 01 21 00
Электропитание / электрические предохранители
Обозначение блока управления. Блок управления CVT (y3/9n1)
Предохранитель F55/3f27 Кл. 87 10 A
Обозначение блока управления блок управления EWM (N15/3)
Предохранитель F55/3f26 Кл. 87 7,5 A
Условия проверки Холостой ход
Температура масла в АКП 80°C
Уровень масла между метками 5 - 7
Активирование аварийного режима для сохранения работоспособности АКПП:
Возможные причины/следствия
Возможные решения для сохранения работоспособности
АКПП посетите мастерскую
Автомобиль с АКПП:
На дисплее дополнительно к индикации включенной передачи появляется F
Безопасность использования АКПП не может быть гарантирована .
* Переведите рычаг в положение P
* Подождите минимум 10 сек, прежде чем снова запустить двигатель
* Переведите рычаг в положение D или R
* Осторожно продолжите движение дальше
* Предоставьте автомобиль для проверки на СТО
Буксировка автомобиля возможна не боле чем на 50 км.
Скорость буксировки не должна превышать 50 км/ч, иначе АКПП может быть повреждена.
Чем отличается вариатор от автомата и робота: какие КПП лучше, плюсы и минусы, описание, видео
Перед автолюбителями при выборе нового авто встаёт вопрос, какой коробке переключения передач отдать предпочтение: классической автоматической, вариаторной либо роботизированной. Каждая из них имеет как позитивные, так и негативные стороны. Попробуем разобраться, какие у них отличия, и на чём остановить свой выбор.
Принцип работы КПП (коробки переключения передач)
Главное предназначение любого устройства, переключающего передачи, — принимать, преобразовывать, передавать и изменять направление крутящего момента. Современные автопроизводители выпускают транспортные средства с механической, автоматической КПП и автоматической в разных вариациях.
В механической переключение передач происходит при помощи человека. В остальных процесс автоматизирован, участия водителя не требуется. Чтобы разобраться в плюсах и минусах автоматической коробки переключения передач (АКПП), вариаторной (CVT) и роботизированной, детально остановимся на принципах работы каждой из них.
Классический «автомат» (гидротрансформатор)
Коробка-автомат с гидротрансформатором впервые была выпущена в 40-х годах минувшего века. Массово ею стали оснащать авто с 60-х годов. Она представляет собой целый комплекс механизмов:
гидротрансформатор, состоящий из турбинного и реакторного колёс, центробежного насоса, обгонной и блокировочной муфт;
планетарная коробка передач, основными деталями которой являются планетарные редукторы, фрикционные и обгонные муфты, соединительные валы, барабаны, тормозная лента.
Коротко принцип работы можно описать следующим образом: гидротрансформатор, размещённый между КП и двигателем, меняет передачу крутящего момента. Работа гидротрансформатора базируется на беспрерывной циркуляции жидкости, транспортирующей энергию от мотора к трансмиссии. Масло передаётся от центробежного насоса к турбинному колесу, затем на реактор, где её поток увеличивается и провоцирует увеличение оборотов насосного колеса.
При задействовании обгонной муфты осуществляются вращательные движения реакторного колеса. Переключение передач между поочерёдно соединёнными планетарными редукторами осуществляется с помощью муфт. Работа этих механизмов обеспечивается благодаря гидроцилиндрам, процесс работы которых контролирует электронный блок управления.
Стандартными режимами работы АКПП, которые выбирает водитель при помощи рычага селектора, являются:
Р (Park), П — парковочная блокировка; R (Reverse), ЗХ — задний ход; N (Neutral), Н — нейтральная передача; D (Drive), Д — движение вперёд; L (Low), ПП (принудительно понижающая) или ТХ (тихий ход).
плавность при смене передач;высокая надёжность;комфортность управления авто;щадящая эксплуатация мотора и КП.
Недостатки коробки-автомата всё же имеются:
дороговизна;высокий расход топлива;высокая стоимость ремонта;требуется больше времени для разгона;небольшой срок службы;невозможность заведения «с толкача».
Сегодня классическая АКПП существенно доработана — есть модели, которые отличаются хорошей реактивностью, имеют зимний, спортивный, экономичный режимы работы, до 8 передач.
Вариатор
Вариаторная КП — это вариация «автоматики». Однако её устройство и принцип работы имеют существенные отличия от классической АКПП. Это бесступенчатая трансмиссия, в состав которой входят:
собственно вариатор;узел, осуществляющий разъединение двигателя с вариатором;система управления;механизм заднего хода.
Вариаторная КП может быть двух типов:
Принцип работы основан на том, что два раздвижных шкива (ведущий и ведомый), соединённых металлическим ремнём, автоматически меняют свой диаметр, изменяя при этом передаточное число. Запускается вариатор с помощью рычага селектора. Режимы передач идентичны с АКПП.
Позитивные стороны вариатора перед другими КП:
эффективность при использовании мощности мотора;высокая экономия топлива;комфортность управления и самого движения;плавность хода авто;ровный разгон и оперативный набор скорости;малая нагрузка на мотор;экологичность;высокий КПД.
Если вы всё-таки решили отдать предпочтение вариатору, то стоит учесть и его недостатки:
сложность конструкции и ремонта, в покупке запчастей;малое количество сервисов, способных осуществлять ремонт;быстрый износ при езде по плохим дорогам и бездорожью;специфический шум при работе;короткий срок эксплуатации;не ставится на мощные машины.
Важно! Опытные автослесари и автолюбители советуют отказаться от приобретения авто с вариатором, которое уже было в употреблении. Если покупка уже сделана, то необходимо вовремя осуществлять полную замену масла, датчиков скорости и уровня топлива.
Роботизированная КПП
Роботизированная коробка передач вобрала в себя элементы «механики» и «автоматики». По сути, она представляет собой механическую КП с электронным блоком управления, осуществляющим выключение и включение муфты сцепления и переключения передач.
При управлении роботизированной КПП водитель, как и в автоматике, просто переводит селектор в необходимый режим, а переключение передач производит электронный блок. Также производители авто сохранили возможность перехода в ручной режим.
В «роботе» предусмотрены режимы: нейтральная передача (N), задний ход (R), движение вперёд (А/М либо Е/М), переключение передач (+/-).
низкая цена (обычно «роботами» оснащены бюджетные авто);экономный расход топлива;возможность переключения в режим ручного управления.
Недостатками такого вида КП считают:
присутствие пауз, рывков и толчков при переключении передач;заторможенность;невозможность буксировки.
Стоит отметить, что производители стараются стабильно усовершенствовать трансмиссии. Так, сегодня самым современным вариантом роботизированной КП второго поколения является преселективная трансмиссия с двумя сцеплениями. Её составляющими являются 2 вала для чётных и нечётных передач. Каждый вал соединён с двигателем отдельным сцеплением.
Преимущества преселективной трансмиссии уже успели оценить:
возможность быстрого разгона;экономичность при расходе масла и топлива;максимально возможный на сегодня КПД среди «автоматики».
К недостаткам тоже не стоит подходить снисходительно. Сюда относятся:
высокая стоимость;дорогостоящие ремонтные работы и замена масла;рывки и провалы в динамике авто.
Чем отличается вариатор от «автомата» и «робота»
При покупке авто даже опытный автомобилист не всегда сможет разобраться, какая коробка передач в нём установлена. Приводим советы, как отличить АКПП, CVT и «робота» визуально.
Советуем вам почитать о том, как устроена секвентальная коробка передач.
Найти отличия между автоматической и вариаторной коробкой передач при посадке в салон авто невозможно. И та и другая выглядят идентично: один рычаг управления, одинаковое обозначение режимов.
Существует 4 основных признака, по которым можно определить тип КП:
Количество режимов. Вариаторы могут содержать меньшее количество режимов — обычно 4: «P», «N», «D», «R». В современных «автоматах» присутствуют ещё и дополнительные.Указание типа КП рядом с маркой автомобиля.
Чтобы разобраться, какая же всё-таки КП установлена в машине, следует осмотреть её снаружи сзади. Большинство производителей около обозначения марки и модели сообщают и тип трансмиссии — «AT» или «CVT».Разница в «поведении» транспорта в ходе езды. У авто с АКПП будут присутствовать рывки и толчки. У транспортных средств с вариатором их не будет. Кроме того, у последних будут слышны щелчки в коробке.Разное «поведение» машины при подъёме на горку. Если при движении под гору затормозить и отпустить педаль газа, автомобиль с АКПП будет плавно двигаться вперёд без отката назад. Автос вариатором сделает откат назад и не будет осуществлять движение вперёд на холостых оборотах.
При отсутствии возможности воспользоваться вышеперечисленными способами за информацией о типе трансмиссии следует обратиться:
к добросовестному продавцу, к опытному автослесарю,к сопроводительной документации авто.
Почему вариатор называют самой "неприятной" трансмиссией
alt=" Фото: Пресс-служба АвтоВАЗа." />
Есть несколько принципиальных минусов, с которыми готов мириться далеко не каждый водитель. Первый - это звук, который издает во время работы любой вариатор.
Во время движения автомобиля "песня" вариатора может меняться от жужжания до свиста, любая из этих тональностей человеческому уху неприятна. Со временем в общий хор подключается звук изношенных подшипников, а также новые модуляции ремня, который начинает то и дело проскальзывать на шкивах от изношенности. Решить проблему со звуками вариатора производители не могут: это обычная физика.
Еще один минус, который изначально воспринимается как плюс - это отсутствие фиксированных ступеней. Принцип работы вариатора долгое время не могут понять водители, привыкшие к механической трансмиссии и "автомату". И поэтому не доверяют бесступенчатой коробке.
К примеру, на небольшом газу трансмиссия выдает крутящий момент за счет перемещения шкивов, а не открытия дросселя и роста тяги. Двигатель экономит топливо и снижает количество выбросов. Когда водитель смотрит на тахометр и спидометр, то видит, что со снижением числа оборотов начинает расти скорость.
Автопроизводители пытаются придать вариатору некие черты традиционных коробок передач. Например, создают программные режимы работы, внешне повторяющие набор гидромеханического автомата. Но суть от этого не меняется.
Для российских автовладельцев существенный минус вариатора - необходимость особенно бережного к нему отношения зимой. Без полного прогрева в холодное время года бесступенчатую коробку эксплуатировать нельзя. Ремень просто пробьет застывшую пленку холодной смазки и начнет царапать конус. В неподготовленном состоянии вариатор переходит в аварийный режим работы, резко увеличивая потребление топлива.
Ресурс вариатора при правильной эксплуатации достигает 180 тысяч километров. Однако пара-тройка пробуксовок в снегу или в грязи приведет к повреждению поверхностей шкивов. Микростружка попадает в масло, затем в редукционный клапан регулировки давления смазывающей жидкости. Нестабильное давление ухудшает циркуляцию масла, ремень трется все сильнее и увеличивает выработку деталей.
Отсюда еще один минус вариатора - у не самого аккуратного водителя ресурс коробки падает чуть ли не до 60 тысяч километров. Этот вид трансмиссии подходит для внимательного и спокойного автовладельца, который не практикует резких разгонов и торможений и предпочитает городскую неторопливую езду.
Как устроен вариатор
Вариатор — особый подвид автоматических коробок передач. Придуманный много лет назад, распространение он получил только сейчас.
Листая автомобильные каталоги, многие встречали такую фразу: «На автомобиль устанавливается бесступенчатый вариатор». Или могли увидеть это словосочетание в таблице технических характеристик. Что такое механическая коробка передач, знают все (кроме, разве что, американцев), к «автомату» тоже давно все привыкли (особенно американцы). А вот вариатор — зверь малоизвестный. А ведь он далеко не новинка.
Вы удивитесь, но принадлежит это изобретение не Хонде и даже не Мерседесу. Патент на вариатор был выдан в конце XIX века! Более того, первый вариатор придуман и вовсе в 1490 году. Его автором оказался добродушный бородач Леонардо да Винчи.
Первый работоспособный автомобиль с этим типом трансмиссии, правда, появился не в эпоху Возрождения, а попозже — лет через пятьсот, в годах. Вариатор ставился серийно на автомобили DAF (в то время под этой маркой выпускались не только грузовики, но и легковушки). Потом нечто похожее начали делать и на Volvo, но широкое распространение вариаторы получили лишь сейчас.
По сути, вариатор (наиболее распространённое англоязычное обозначение — CVT — continuously variable transmission) — это, простите за тавтологию, вариация на тему автоматической коробки передач. И автомобиль, оборудованный им, на первый взгляд, ничем не выдаёт себя — педалей всего две и рычаг переключения режимов трансмиссии — P, R, N, D — такой же, как и у машины с традиционной АКПП. Всё привычно. Но работает вариатор совершенно . В нём нет фиксированных первой, второй, десятой передач. Попробуйте представить себе, сколько звёзд в нашей Вселенной или сколько песчинок на всех пляжах Земли вместе взятых — у вариатора передач всё равно намного больше. И «переключение» между ними происходит плавно и незаметно.
здесь нет толчков при трогании и «переключении». И не зря мы написали это слово в кавычках: переключений как таковых тут и нет. Вариатор непрерывно и плавно изменяет передаточное число по мере разгона или замедления автомобиля.
Вариаторы бывают нескольких типов: клиноремённые со шкивами переменного диаметра, цепные, тороидальные… Первый тип — самый распространённый. Посмотрим, как он устроен.
Вот наглядный пример: возьмём два карандаша (цилиндра), лежащих параллельно на некотором расстоянии друг от друга. Стягиваем их резинкой и начинаем крутить один из них. Тут же начинает крутиться и второй — с той же скоростью. Но если карандаши будут разного диаметра, начинается совсем другая история — пока один из них, что побольше, сделает один оборот, второй, скажем, два.
Вариатор устроен похоже, только диаметр «карандашей» у него постоянно меняется. У него два шкива, каждый из которых сделан в виде пары конусов, обращённых острыми концами друг к другу. А между шкивами зажат клиновый ремень.
Теперь, если каждая из пар конусов может двигаться друг к другу и обратно, мы получим шкивы с переменным рабочим диаметром. Ведь при раздвижении конусов ремень, соприкасающийся с ними своими рёбрами, будет как бы проваливаться к центру шкива и обегать его по малому радиусу. А при сближении конусов — по большому радиусу.
Осталось только снабдить оба шкива системой (как правило, это гидравлика, но может быть и иной сервопривод), которая будет строго синхронно сдвигать половинки первого шкива и раздвигать половинки второго. И если один шкив находится на ведущем валу (который идёт от двигателя), а второй — на ведомом (который ведёт к колёсам), то можно организовать изменение передаточного отношения в весьма широких пределах.
Остаётся ещё добавить узел, отвечающий за изменение направления вращения выходного вала (для заднего хода), а это может быть, скажем, обычная планетарная передача. И вот готова коробка-вариатор.
Кстати, интересный вопрос — какой тут используется ремень? Разумеется, простой ремень из резины и ткани, наподобие тех, что вращают генераторы и прочее навесное оборудование, здесь не прожил бы и тысячи километров. Ремни в клиноремённых вариаторах имеют сложное устройство.
Это может быть стальная лента с неким покрытием или набор стальных тросов (лент) сложного сечения, на которые нанизано огромное число тонких поперечных стальных пластинок трапецевидной формы, края которых и контактируют со шкивами. Кстати, именно таким образом удалось создать толкающий ремень, передающий мощность не только той его половиной, которая бежит от ведомого к ведущему шкиву, но и противоположной. Обычный ремень при попытке передать сжимающее усилие просто сложился бы, а наборный стальной — обретает жёсткость.
А ещё в качестве клинового ремня может выступать широкая пластинчатая стальная цепь, соприкасающаяся с конусами своими краями. Именно такой «ремень» работает в вариаторах машин Audi.
Интересно, что для смазки цепи применяется особая жидкость, которая меняет своё фазовое состояние под сильным давлением, возникающим в месте контакта со шкивом. Благодаря этому цепь может передавать значительное усилие, практически не проскальзывая, несмотря на очень маленькую площадь контакта.
Как именно вариатор будет менять передаточное число при разгоне, зависит от выбранной программы управления. Если при разгоне на обычном автомобиле мы на каждой передаче раскручиваем двигатель, затем переходим на следующую передачу и так далее, то при наборе скорости автомобиля с вариатором мотор остаётся на одних и тех же оборотах (скажем, на оборотах, соответствующих максимальному крутящему моменту), зато плавно меняется передаточное отношение.
Это создаёт несколько странные ощущения. Жмём газ в пол, мотор выходит на большие обороты, да так и остаётся на них в течение всего разгона, воя как пылесос. Зато темп разгона — высокий, да и на переключения между ступенями время не тратится.
Впрочем, в некоторых случаях вариатор настраивают так, чтобы разгон с ним больше напоминал увеличение скорости с обычной коробкой передач, с постепенным ростом оборотов мотора.
Разумеется, при попытке заехать на холм и при замедлении авто, несмотря на нажатие педали газа, умный вариатор не оставит «включённой» высокую передачу. Шкивы для уверенного штурма высоты быстро передвинутся обратно — чтобы увеличить крутящий момент на выходе из коробки.
А ещё на некоторых машинах можно выбрать режим с несколькими «виртуальными» передачами (с 6 или даже 8), задаваемыми электроникой. Передачами, между которыми вариатор будет резко перескакивать, словно классическая коробка «автомат». Ещё в этом случае можно переключать «передачи» по собственному желанию. Как на «автомате» с ручным секвентальным (последовательным) режимом.
Таким образом, у вариатора масса достоинств. Но есть и недостатки. Например, сравнительно небольшая, по современным меркам, «перевариваемая» мощность двигателя. Не зря такие коробки начали своё шествие по миру на машинах малого класса. Да и сейчас мощные автомобили — все сплошь и рядом укомплектованы либо «механикой», либо классическими «автоматами», либо роботизированными коробками.
Правда, прогресс идёт. И тут нельзя не вспомнить рекордсменов. Скажем, на Audi A4 2.0 TFSI клиноремённый вариатор Multitronic (с цепью) без проблем справляется с потоком в 200 «лошадей».
Можно возразить, что класс D — это ещё не всё. Для автомобилей представительского и бизнес-класса, и тем более для крупного внедорожника — 200 сил уже не назовёшь такой уж большой величиной. Но достижения самых современных вариаторов на этом не исчерпываются. Так, на кроссовер Nissan Murano с 3, V6 мощностью 234 лошадиные силы ставят клиноремённый вариатор . Это одна из самых крупных и тяжёлых моделей, оснащённых вариатором. А что будет завтра?
Второй недостаток вариаторов — сравнительно дорогое обслуживание и ремонт, специальная, а значит, недешёвая, трансмиссионная жидкость. Ремённые вариаторы могут через каждые тысяч километров пробега требовать замены ремня. Масло при этом стоит несколько дороже, чем для «автомата», но зато менять его можно чуть реже — ориентировочно через тысяч километров для разных моделей автомобилей.
И всё же вариаторы получают всё большее и большее распространение на машинах самых разных классов, к тому же и стоят они, обычно, дешевле хороших «автоматов» классического типа.
Поскольку вариаторы располагают бесконечным числом передач, они позволяют двигателю работать на наиболее выгодных режимах — нужна ли нам (на светофорных гонках) максимальная мощность, или, напротив, плавность и наименьший расход топлива (при спокойной езде). Потому модели с вариаторами отличает, при прочих равных, высокая экономичность, сочетающаяся с не менее приличной динамикой.
Кстати, в последнее время наметилась тенденция к росту числа передач у классических «автоматов». В последних моделях встречается уже 8 передач (на легковой, заметим, машине). И делается это именно для сочетания высокой динамики и экономичности. Скоро увидим автоматы с десятью ступенями или даже с двенадцатью? А вот вариаторы уже находятся там, куда обычные автоматы с их переключаемыми планетарными рядами никогда не придут. Ведь число передач у вариатора бесконечно.
Что такое вариатор УОЗ и как он работает? Есть ли смысл его устанавливать на авто с ГБО?
Всем привет. Сегодня, как вы понимаете из оглавления, речь пойдет о вариаторе УОЗ. Я расскажу вам о том, что это, как работает и для чего предназначен вариатор угла опережения зажигания. Для начала о том, что такое УОЗ. УОЗ - это угол опережения зажигания. Что такое вариатор УОЗ? Вариатор УОЗ — устройство, способное корректировать угол опережения зажигания на бензиновых двигателях во время работы двигателя на газе. Теперь обо всем этом более подробно.
Все мы знаем, что газ имеет высокое октановое число, с которым не сможет сравниться даже самый качественный высокооктановый бензин. СНГ — сжиженный нефтяной газ (пропан-бутан) имеет октановое число равное 100-105 единицам, а если говорить о метане, то и все 120.
Учитывая это, можно сделать вывод, что сгорание газа в цилиндрах двигателя происходит медленнее чем бензина, стало быть у этих двух типов топлива не одинаковый угол опережения зажигания (УОЗ). Поэтому, если УОЗ оставить как есть, то воспламенения газа происходит не вовремя, что серьезно влияет на расход газового топлива и динамику, и тяговитость самого двигателя. Кроме того, температура отработанных газов при работе на газе будет выше, чем во время работы на бензине и в момент, когда открываются выпускные клапана газо-воздушная смесь, по сути, еще воспламеняется, как результат — увеличенная нагрузка на клапана и седла. На этой почве возникает, по сути, оправданный миф о прогаре клапанов при работе на газе.
Вариатор УОЗ в данной ситуации является решением данной проблемы, так как он способен своевременно корректировать угол опережения зажигания в зависимости от ситуации, тем самым избавляя владельцев авто с ГБО от перерасхода топлива, прогара клапанов, а также ухудшения динамики. Причем подходит он как для метановых, так и пропан-бутановых ГБО-установок.
Известный факт, что в четырехтактных ДВС (двигатель внутреннего сгорания), горючая смесь воспламеняется от искры "на пороге" такта сжатия и рабочего хода, не доходя до ВМТ (верхняя мертвая точка) всего несколько градусов. Вариатор УОЗ (Spark Advance Processor, Time Advance Processor) представляет собой электронный модуль, который после перехода с бензина на газ в автоматическом режиме производит сдвиг этой точки вперед, для оптимизации воспламенения газовой смеси, позволяя ей сгорать полностью.
Проведите тест
- Заведите мотор автомобиля с ГБО, но без вариатора УОЗ, и дождитесь переключения на газ.
- Подставьте руку к выхлопной трубе.
- После чего произведите аналогичный тест на автомобиле с вариатором УОЗ.
На последнем давление и температура отработанных газов будет ниже, чем у аналогичного авто без вариатора угла опережения зажигания.
Вариатор УОЗ позволяет оптимизировать работу бензинового двигателя с электронной системой впрыска для работы на газе. И, что немаловажно, в сравнении с популярными в последнее время двухрежимными прошивками бензин/газ или прошивками "заточенными под газ", вариатор угла опережения зажигания имеет собственные настройки и прошивки для конкретных моделей двигателей, которые испытаны и обкатаны на специальных стендах. Более того, производители вариаторов угла опережения зажигания постоянно обновляют списки прошивок, добавляя в них новые модели авто. В случае отсутствия прошивки под конкретный автомобиль, возможен вариант оперативной коррекции УОЗ под конкретные требования того или иного двигателя.
Вопреки ошибочному мнению, "мозги" ГБО 4-го поколения не могут повлиять на работу зажигания или хоть как-то корректировать его настройки, все ограничивается управлением газовыми инжекторами. На деле система впрыска газа устанавливается просто между ЭБУ (электронный блок управления) двигателя и бензиновыми форсунками, а газовый контроллер всего лишь производит перенаправление, корректируя сигнал, поступающий от ЭБУ к газовым форсункам.
Само зажигание регулирует штатная прошивка ЭБУ, которой невдомек, что такое газ и как с ним работать. Поэтому двигатель работает как будто на бензине в штатном режиме, поэтому и происходит падение мощности и увеличение расхода газового топлива во время работы на газе.
Некоторые противники вариатора УОЗ приводят аргументы якобы опровергающие эффективность использования этого приспособления. Однако эти аргументы при разумном подходе и взвешивании не выдерживают никакой критики. Так принято считать, что коррекция зажигания происходит благодаря датчику детонации, однако тут же можно возразить на этот счет. Данный датчик реагирует на детонацию при работе на бензине, а сама корректировка УОЗ происходит после того, как происходит сама детонация. Однако фокус в том, что газ не подвержен детонации, поэтому никакой коррекции не происходит. Более того, как правило датчик детонации реагирует на топливо с более низким октановым числом, например, вы обычно льете АИ-95, а на этот раз залили АИ-92. Но как мы уже знаем, газ имеет более высокое октановое число, и это еще раз подтверждает тот факт, что ничего никто и ничто не корректирует, и угол опережения зажигания остается таким же, как и при работе на бензине.
Неоспоримые преимущества использования вариатора УОЗ
- Улучшение динамики (по сравнению с ГБО без вариатора УОЗ).
- Экономия газа. Благодаря тому, что вариатор угла опережения зажигания подключается прямо к контроллеру газовой системы, во время его работы происходит сдвиг УОЗ в более раннюю точку, то сигналы, поступающие от датчиков (ДПКВ, и датчика Холла), не влияют на бензиновую прошивку двигателя.
Наиболее распространенные производители вариаторов УОЗ:
- Тритон; ;
- Stag.
Радует также тот факт, что установить вариатор угла опережения можно как во время установки ГБО, так и после нее. Самое главное, чтобы установкой этого приспособления занимались специалисты, которые имеют опыт работы с газовым оборудованием и самим вариатором УОЗ.
На этом у меня все, надеюсь у вас больше не осталось вопросов, и вы без труда сможете рассказать, что такое вариатор УОЗ и в чем заключаются его позитивные стороны. Спасибо за внимание, извините, если что упустил, желающие меня дополнить могут воспользоваться формой для комментариев. До новых встреч на ГБОшнике.
Читайте также: