Варіатори: довіряти - не довіряти?

1. переварити момент
2. Дірка від бублика
3. Сучасніше і складніше
4. Як жити з варіатором в світі, спокої і злагоді

Наша сеть партнеров Banwar

Візуально відрізнити по селектору КП тип трансмісії не завжди можливо. Одна з підказок - наявність на CVT режимів S і / або L замість цифрових позначень перших двох-трьох передач у звичайній АКПП. Однак якщо коробка має окремий «ручний» режим, зовнішні відмінності зводяться до нуля

Ще років 15 тому здавалося - ось він, ідеальний трансмісійний агрегат. При однакових з механічними і автоматичними коробками габаритах варіатори мають незаперечні переваги. Плюси приховані в самій назві - CVT: Continuously Variable Transmission. Тобто - безперервно варійоване передавальне відношення, яке забезпечує максимальну ефективність роботи двигуна в будь-який момент часу. У плюсі ​​найкраща динаміка і паливна економічність, ніж у МКП, при тому ж комфорті пересування, що і у АКП. Приваблива поєднання, яке, за логікою речей, мало поставити під сумнів саме існування «механіки» і «автомата». По крайней мере, на основній масі автомобілів. Але зараз ми бачимо, що автомобільний світ по відношенню до CVT розколовся. Є фірми, які до варіатор «прикипіли», проте більшість виробників безступінчаті коробки ігнорують. Що готують подібні трансмісії при експлуатації? Яка їхня надійність, ресурс і перспективи розвитку?

Принцип роботи клиноремінного варіатора (говорити ми будемо в основному про нього) простий. Недарма вважається, що перші його прототипи були винайдені ще в XV столітті самим Леонардо да Вінчі. Ключовий вузол - два шківа, що складаються з пари конусів, звернених вузькими сторонами один до одного. Один з шківів посаджений на вал, пов'язаний з двигуном, тобто ведучий. Другий - на ведений вал, з'єднаний з колесами. Між шкивами натягнутий ремінь, передає крутний момент від двигуна внутрішнього згоряння. Зміна передавального відношення виходить шляхом зрушення або розсування конусів. При цьому ремінь або «провалюється» ближче до осі шківів, або віддаляється від неї. Наприклад, якщо ремінь обертається на провідному шківі по малому радіусу, а на відомому за великим, то подібне поєднання відповідає нижчій передачі. Зворотна ситуація - це вже вища передача. А між ними - сила-силенна варіантів передавальних чисел. Причому силовий діапазон, тобто відношення вищої і нижчої передач, у воротарів обмежений тільки діаметром шківів. Теоретично можна отримає значення в 12, в той час як у сучасних 9-східчастих АКП силовий діапазон не дотягує і до десяти.

З точки зору голою механіки, зміна передавальних відносин в вариаторе, мабуть, навіть простіше, ніж в МКП, і тим більше в «автоматі». Але до 80-х років минулого століття не було «прочностной» технологій обробки металів, необхідної в зоні контакту. І масла, яке б під тиском могло не зменшувати, а збільшувати коефіцієнт тертя

Набраний з металевих сегментів ремінь має в своїй основі сталеві стрічки. Для перших, що штовхають шківи своїми бічними поверхнями, критична свіжість масла і тим більше його відсутність. Другі пошкоджуються при ударних навантаженнях і «втомлюються» від роботи по малому радіусу. Тривала їзда в пробках і на максимальних швидкостях знижує ресурс ременя

переварити момент

Порівняльна простота конструкції укупі з такою перевагою зацікавила інженерів ще в кінці XIX століття - патент на варіатор був виданий в 1886 році. На рубежі століть безступінчату передачу моменту використовували в промисловості, на ткацьких виробництвах. Правда, не обов'язково, що це були саме кліноременниє механізми. Конструкцій варіатора набереться з десяток. Ну а відомий нам агрегат знайшов популярність ближче до 50-х років минулого століття - на мопедах і моторолерах. Перше ж використання клинопасової CVT на автомобілях відноситься до 1958 року. Тоді подібну трансмісію отримав седанчик DAF 600 з мотором в 590 «кубиків» і 22 к.с. Але ремінь використовувався ще гумовий. До сталевого, набраному з пластин, прийшли тільки в другій половині 80-х років. Завдяки цьому увагу на варіатор звернули Ford і Fiat. Трохи пізніше те саме зробили японські компанії. Точніше, ті з них, які випускали кей-кари.

Два десятиліття тому відбувся певний технологічний прорив. У Honda CVT межувала вже з півторалітровим мотором і передавала момент в 133 Нм. Варіатор на Nissan Primera була здатна «обробити» ще більше - майже 200 Нм. А десять років тому варіатор приміряв 3,5-літровий ниссановский ж VQ35DE, що розвивав 333 Нм. Зараз для агрегату з клиновим ременем це рекорд. Втім, в кінці 90-х років до цієї гонки озброєнь підключилася Audi. Маючи аналогічну конструкцію, німецька CVT, названа Multitronic, несе в собі одна принципова відмінність. Замість набірного металевого ременя в ній використовується сталева багаторядна ланцюг. Контакт зі шківами у неї відбувається не всією бічною поверхнею, як у ременя, а тільки осями ланок. Проте, переданий момент досягає 330 Нм. Що цікаво, у Subaru ланцюгової варіатор Lineartronic, що працює в парі з турбомоторами, здатний на великі подвиги - 400 Нм.

DAF 600 став першим автомобілем, приклад кліноременний варіатор. Його використання - заслуга власника фірми Хуба Ван Доорна. Трохи пізніше, заради продовження робіт над CVT, він продав DAF Volvo і створив компанію VDT. Сталевий ремінь народився саме в ній

Дірка від бублика

Поки одні інженери були повністю поглинені удосконаленням клиноремінного варіатора, інші думали над тим, як до автомобіля пристосувати варіатор іншої конструкції - торовий або тороидальний. В його основі два диска, профіль робочих поверхонь яких нагадує геометричну фігуру тор, простіше кажучи, бублик. Один розташований на ведучому валу, другий на відомому. Між ними - ролики, що обертають в горизонтальній площині і повертаються в вертикальної. Саме вони передають момент від одного диска до іншого. Якщо ведучий диск обкатується роликами по мінімальному радіусу, а ведений по максимальному, виходить знижена передача. В протилежному випадку - підвищена.

Запатентовано торів пристрій було навіть раніше ремінного, в 1877 році. У XX столітті його не раз намагалися схрестити з автомобілем. Але далі дослідних зразків справа не йшла (хіба що до Другої світової війни подібний агрегат встановлювався на британські малолітражки Austin 7). Поки за роботу не взялася трансмісійна фірма Jatco і компанія NSK, що випускає підшипники. Понад два десятиліття експериментів дали якісний результат. У 1999 році варіатор Extroid з'явився на Nissan Cedric / Gloria і через пару років на Skyline. Самі заряджені з моторів розвивали до 400 Нм. Одночасно Mazda представила концепт кросовера Nextourer з трилітровим V6 і тороідальним варіатором Jatco. У той же час британська фірма Torotrak відчувала торів CVT, встановлену на Ford Expedition з 5,4-літровою "вісімкою", момент якої досягав майже 450 Нм.

Відомо, що експерименти англійці продовжують, подейкують навіть про кооперацію з Aisin. А ось Mazda свій концепт до конвеєра не довела. Про торові варіатора від неї більше не чути. З Nissan така ж ситуація. Після закінчення випуску зазначених седанів в середині 2000-х з приводу подальших розробок - тиша. На моделях з поздовжнім розташуванням двигуна використовується 7-ступінчастий "автомат". Перспективніше? Швидше за все, дешевше. Адже за матеріалами основний вузол торів варіатора дуже складний. Тиск в плямі контакту дисків з роликами може доходити до 10 тонн. Тому для виготовлення тих і інших використовують особливу подшипниковую сталь з великим відсотком вуглецю, щоб зробити робочі поверхні твердіше. Плюс дороге масло, під таким навантаженням перетворюється в найтоншу плівку, здатну передавати момент. Але в інших умовах виконує звичайні функції - змазує або забезпечує роботу фрикційних. Чи готові за це платити споживачі? А виробники, яким потрібно вкластися в певну собівартість? Характерно, що за Extroid в Росії немає навіть чіткого експлуатаційного досвіду - настільки він рідкісний.

Основний вузол торів варіатора теж простий. Складно було отримати нормальний зацеп в плямі контакту і домогтися цілісності металу. Для цього матеріал насичували вуглецем, проте конструкція на автомобілях все-таки не прижилася

Mazda Nextourer повинна була стати ще одним автомобілем, оснащеним торів варіатором. Концепт в серію не пішов, а роботи над такою трансмісією в Mazda, судячи з усього, припинили

Ниссановский Extroid переварював без малого 400 Нм. У тому числі завдяки тому, що варіаторних вузла було два. Однак на конвеєрі агрегат проіснував менше п'яти років

Сучасніше і складніше

Тиск в місці контакту ременя або осей ланцюга і шківів менше, ніж в торовий варіатор. І все-таки саме цей вузол - основне слабка ланка CVT. Втім, варто зазначити, що за роки розвитку над ним працювали. Тому всього лише як страшний сон згадуються порвані так і при невеликих пробігах ремені на Nissan Cube першого покоління. Закінчилися кошмаром здаються встали на прикол через пробуксовок в вузлі п'яти-, шестирічні Honda Civic середини 90-х. А сучасний сервіс цілком здатний боротися зі складними ремонтними випадками. Варіатор, якщо так можна висловитися, став більш людяним, перетворився з якоїсь «страшилки» в звичайний агрегат, подібний «автомату» або «механіці». Причина, звичайно, і в тому, що останнє десятиліття споживач мав справу, в основному, з дилерськими машинами. А це гарантія і запас ресурсу по пробігу.

І разом з тим нинішні CVT стали складніше. Подібно сучасним автоматичним трансмісіям, у воротарів, наприклад, датчики тиску працюють за іншим принципом. У клапанних механізмах тепер розташовуються додаткові блоки управління. Гідротрансформатори блокуються чи не з першої передачі. Пакети «мокрих» фрикційних, іноді їх замінюють (скажімо, на Multitronic в Audi), працюють з постійними пробуксовками. Саме такий алгоритм дозволяє економити паливо і за динамічними характеристиками робити варіатори краще механічних коробок. На іншій чаші ваг жорсткі температурні режими роботи і активно забруднюють рідину. Результати подібного впливу - зношена відходами фрикционов «клапанка», соленоїди, втулки. При забитому фільтрі і масляному голодуванні найгірший варіант - вийшли з ладу підшипники, «планетарка», масляний насос. Але іноді на той час автомобіль вже перестане їхати або ремінь буде дико буксувати. Старіння рідини для варіатора, мабуть, ще більш критично, ніж для «автомата». Все ж ATF в АКП передає момент по фрикційним дискам, і так мають хороший коефіцієнт зчеплення. А всякі варіаторниє HMMF і NS-1 повинні «споювати» метал з металом, що визначає дещо інші вимоги. Це загальний діагноз, що стосується всіх CVT. Але є і фірмові сюрпризи.

Як і «автомат», варіатор не обходиться без клапанного механізму. Останній, в свою чергу, також страждає від брудної рідини, яка знищує соленоїди і «прогризають» алюмінієву плиту

Nissan

Незважаючи на те що Nissan відмовився від Extroid і відчував на рубежі століть певні проблеми з кліноременним варіаторами, ця фірма стала першою в світі, серйозно поставила на безступінчаті трансмісії. Зараз половина моделей з тих, що офіційно пропонуються на російському ринку, агрегатуються CVT або, як вона називається у марки, Xtronic. Фактично це три варіатора, створені давнім партнером компанії фірмою Jatco. Перший (RE0F09A / B або JF010E) з'явився ще в 2002 році на Murano і далі встановлювався на моделі з 3,5-літровими V6. Після модернізації його продовжують використовувати на кросовері останнього покоління. Своєрідна коробка. З одного боку, її ремінь цілком може відходити до 150 тис. Км, що раніше було недоступне. З іншого, вона має низку вроджених вад. Так, ремінь, а точніше, його стрічки, дуже чутливі до постійного вигину по малому радіусу - такий виходить при тривалій їзді на низьких швидкостях, наприклад, в пробках. Від забруднення рідини і перегріву часто заклинює клапан контролю тиску, через що останнім падає і підвищеного зносу піддається ремінь зі шківа (клапан змінюється разом з кришкою насоса - 12 000-17 000 руб.). До 100 тис. Км, якщо не оновлювати масло, доведеться міняти гідроблок (14 000 руб.). Горить пакет фрикційних, що відповідає за рух вперед. При будь-якому ремонті доводиться різати і відновлювати гідротрансформатор.

Друга коробка - RE0F10A або JF011E - прийшла в 2005 році на зміну агрегату, який встановлювався ще на Primera, R`nessa або Avenir кінця 90-х початку 2000-х. Зараз це основна CVT Nissan, яка агрегатується з двигунами від 1,6 до 2,5 л і існує, наприклад, на Qashqai і Teana останнього покоління. Ще недавно цю трансмісію мала трійця Mitsubishi Outlander / Citroen C-Crosser / Peugeot 4007, Jeep Compass і Patriot. Зараз нею продовжують обладнати новий Outlander, ASX, Lancer, Suzuki Kizashi. Така популярність обумовлена ​​непоганий надійністю варіатора. При акуратній експлуатації і регулярної заміні масла він здатний відходити до 200 тис. Км. За чистоту останнього, до речі, відповідають два фільтри - один розташований за піддоном, другий знаходиться зовні. Ну а звертати увагу доведеться на кроковий двигун, який змінює положення конусів, що стоїть недорого (близько 6 000 руб.) І мінливий без демонтажу коробки. На масляний насос (близько 15 000 руб.) І датчик швидкості (1 500-2 000 руб.). Рідше, ніж на CVT Murano, заклинює клапан тиску. Підшипники валів теж слабке місце, однак найчастіше вони всього лише виють і терплять до повного капітального ремонту.

По третьому варіатору, використовуваному на даний момент, майже нічого не відомо. Хіба тільки те, що це ланцюгова КП, яка прийшла на зміну клиноременной CVT на 3,5-літрової Teana нинішньої генерації. Занадто молода.

Варіатор, який встановлюється на Qashqai і інші Nissan, напевно, найпопулярніший в світі, оскільки Jatco пропонувала його багатьом іншим автовиробникам. Що цікаво, на дизельному Qashqai останнього покоління його модернізована версія здатна імітувати АКП навіть в автоматичному режимі. Втім, для сучасних CVT це вже стає нормою

Toyota

Схоже, до пори в Toyota до варіатору ставилися обережно. Якщо і ставили експерименти, то на машинах невеликих, B-класу або навіть кей-кари. А приблизно десять років тому в компанії все-таки прийшли до висновку, що від CVT нікуди не дітися. Зараз тільки з офіційно російських автомобілів варіатор встановлюється на C-класові моделі і RAV4. На інших ринках до них можна додати Vitz / Yaris, Avensis, Wish і т.д. На всіх один агрегат - K311. В общем-то, непоганий. На деяких екземплярах відходив більше 150 тис. Км. Проте, неприємності бувають. Відомо про згорілих фрикціонах і проблеми з електронікою. На RAV4 елементи, що передають момент (ті ж фрікціони і ремінь зі шківа), відчувають підвищене навантаження. Двигун-то дволітровий, і повний привід присутній з усіма наслідками, що випливають з цього обставинами. Але вихід з ладу підшипників валів об'ємом мотора і позашляховими вправами не пояснити. Очевидно, коливання якості.

У порівнянні з іншімі виробника Toyota, можна Сказати, лишь начинает освоюваті безступінчату трансмісію. Йдеться тільки про кліноременних варіатора, які компанії поставляє Aisin. Проблеми є, але з такими, наприклад, при перших експериментах Nissan, їх не порівняти

Audi і Subaru

Німці першими використовували многозвенную ланцюг в коробці 01J, розробленої спільно з фірмою Luk. І це дало певні результати. На відміну від ременя, ланцюг може працювати по меншому радіусу, що дозволило отримати більший силовий діапазон і теоретично зробити коробку компактніше. За «залозу» коробка здатна ходити до 150-200 тис. Км, хоча вже після 100 тисяч, скоріш за все, ланцюг доведеться міняти - розтягнеться (14 000 руб.). Але ще до цієї позначки попросить заміни блок управління, розташований всередині агрегату (близько 30 000 руб .; відновлений вдвічі дешевше). Він працює в жорстких температурних умовах навіть при звичайній їзді, не кажучи вже про максимальних швидкостях або інтенсивних розгонах. У 2005 році процесор допрацювали, проте повністю проблема вирішена не була. Також в групі ризику диференціал і масляний насос.

У 2007 році у Audi з'явився новий варіатор з індексом 0AW. Із попереднім по конструкції нічого спільного, «безпечний» момент доведений до 400 Нм, складний демонтаж і ремонт. Комплектуючі є поки не все, блок управління, судячи з усього, виконаний невідновлюваних. Тим часом, випадки перегріву ЕБУ і виходу його з ладу вже є.

По дорозі Audi пішла Subaru. Колись маленька і горда фірма в числі перших почала оснащувати свої моделі варіаторами - кліноременним. Тепер все CVT, які з 2009 року витісняли автоматичні коробки і на даний момент майже це зробили, - ланцюгові. На жаль, про конструктивні недоліки субаровских Lineartronic поки говорити рано, пробіги невеликі. Хоча Murano або Audi в віці п'яти років, бувало, вже показували свій характер. За Subaru це не помічено.

Ланцюг, вперше використана Audi, контактує зі шківами НЕ бічними поверхнями ланок, а їх осями. Незважаючи на, здавалося б, менше пляма контакту, така конструкція здатна передавати момент не менший, ніж кліноременниє CVT. У безперечних плюсах - можливість роботи на шківах меншого діаметру. Ланки ж мають велику гнучкість, ніж сталеві стрічки

Multitronic першого покоління в сервісах вже добре вивчений, оскільки в ремонті гість частий. Вивчення нового агрегату почалося, хоча деякі неприємні висновки вже є. Схоже, блок управління, що знаходиться всередині коробки, як і раніше працює в жорстких температурних умовах

Субаровских Lineartronic вже встигли модернізувати, але це все ще дуже свіжі агрегати, вивчення яких в СТО тільки починається

Honda

Модельний ряд цієї марки в Росії зараз залишився без воротарів. Але ще недавно у нас офіційно продавався Jazz, а на ринку second hand досі присутній побудований на його базі універсал Airwave. На них і ще на ряд моделей встановлювалася коробка з індексом SLYA або її версія M4VA. Цю CVT не раз модернізували і в підсумку отримали досить надійний агрегат, який здатний прожити більше 150 тис. Км. Правда, в капітальний ремонт увійде не тільки заміна ременя, але і шківів і фрикційних пакетів. На тлі вартості самого автомобіля вийде досить значна сума в 60 000-70 000 руб.

Інший варіатор взагалі встановлювався тільки на автомобілі для внутрішнього ринку Японії. MLPA з'явився в 2003 році на Odyssey третього покоління, потім на Stream і Sterpwgn. Незважаючи на такий вік, загадковий, оскільки в перших поколіннях моделі з ним завозилися штучно, а в останніх генераціях рідкісні все праворульние «японці». Одне відомо - фільтр в MLPA розташований всередині корпусу, і для його заміни необхідна повна розбирання коробки.

Варіатор Fit / Jazz зарекомендував себе, в общем-то, непогано. На інших хетчбеках першого покоління пробіги вже перевалили за 150 тис. Км. Ось тільки економічна доцільність відновлення агрегату під питанням. Б / у коробка обійдеться вдвічі дешевше

Як жити з варіатором в світі, спокої і злагоді

Нюанси конструкцій від різних виробників зовсім не заважають всім без винятку варіатор однаково страждати від ряду впливів. Передача моменту ременем або ланцюгом в принципі ставить під сумнів деякі усталені аспекти експлуатації. Так, рідина потрібно міняти навіть частіше, ніж в «автоматі». Через 30-40 тис. Км - оптимальна періодичність, а ось 60 тис. Км, як рекомендують деякі компанії, занадто смілива оцінка її можливостей. Причому міняти рідину краще з фільтром, благо, коштує він порівняно недорого (від 300 до 2 000 руб. В залежності від розташування).

Неприйнятний агресивний стиль їзди. Різкі старти, пробуксовки, особливо у випадках, коли після них слід жорсткий «фрикційний» контакт з сухим покриттям, скорочують ресурс основного вузла варіатора. До того ж CVT дуже залежна від температури. Тривала їзда на високій швидкості призводить до перегріву агрегату. Як, втім, і життя в пробках. Якщо те й інше - невід'ємні умови експлуатації, краще передбачити додатковий теплообмінник. І обов'язково стежити за чистотою основного радіатора двигуна, до якого включено контур охолодження трансмісії. При морозах варіатору потрібен м'який прогрів без інтенсивних прискорень. У зоні контакту рідина починає працювати тільки при температурі, близькій до робочої, а до цього ремінь і ланцюг при швидких розгонах будуть прослизати, зношуючи шківи.

Більш того, засудити варіатор можуть несподівані впливу, на які при експлуатації «механіки» або «автомата» просто не звернеш уваги. CVT протипоказана буксирування на "краватці" з непрацюючим двигуном. І ніякої долив рідини, як в АКП, в такій ситуації не допоможе. Ведений вал зі шківом буде обертатися від коліс, а ланцюг або ремінь стануть «фрезерувати» шків на загальмованому ведучому валу.

Ремінь, навпаки, боїться ударних навантажень, які можуть виникнути, якщо при русі вдаритися колесами об перешкоду. Або якщо блок управління втратить сигнал від вийшов з ладу датчика швидкості. Це спровокує різкий перехід конусів в середнє передавальне відношення, в аварійний режим. Для ременя - теж навантаження на розрив.

Словом, купуючи автомобіль з варіатором, варто себе психологічно підготувати. Хоча потрібно розуміти, що аналогічної адаптації свідомості вимагають і сучасні автоматичні трансмісії. CVT по експлуатаційним «заморочками» не далеко від них пішли. Разом з тим, від них часто можна очікувати кілька більшого ресурсу - якщо, звичайно, дотримуватися всіх умов. Шкода тільки, що в ряді випадків трансмісійного вибору немає - пропонується виключно варіатор.

Раніше на тему: