Как работает вариатор Ютуб

Как автопроизводители подбирают тип коробки передач при разработке кроссоверов? Что влияет на их выбор и правда ли, что основные узлы и агрегаты в современных автомобилях «запрограммированы» на то, чтобы сломаться по истечении срока гарантии? Об этом и многом другом мы попросили рассказать представителей компаний — производителей автомобилей и трансмиссий.

Renault и Jatco: почему вариатор?

Об особенностях вариатора Jatco JF016E, широко применяемого сегодня на моделях альянса Renault-Nissan-Mitsubishi, «Движку» рассказал ведущий специалист по качеству российского представительства компании Jatco Александр Томских.

В компании, по его словам, этот вариатор называют CVT‑8; его предшественником был CVT‑2. В целом они весьма и весьма похожи: если разобрать их принципиальную схему, то это будет практически один и тот же агрегат. Что радикально изменилось, так это исполнительные механизмы. Если раньше это были шаговые электромоторы и отдельные гидравлические элементы, то сейчас всё полностью гидравлическое (и соленоиды, и гидравлическое управление).

Устройство бесступенчатой трансмиссии (вариатора)

Управление коробкой в результате, как отметил специалист Jatco, стало более точным, кроме того, в новой версии она обеспечивает более низкий расход топлива. Это одно из наиболее очевидных нововведений. Изменился также встроенный в коробку гидротрансформатор, однако он, по словам А. Томских, в любом случае проектируется под каждый конкретный двигатель, с которым агрегатируется трансмиссия. В новой версии увеличился также силовой диапазон трансмиссии, кроме того, иным стал ремень вариатора.

Ремень вариатора Jatco JF016E разработан компанией Bosch, и эта деталь не имеет ничего общего с резиновыми ремнями, применяемыми, например, на снегоходах или квадроциклах. По сути, ремень представляет собой систему клиновидных пластин; рассчитан он на весь срок службы агрегата

Вариатор JF016E ставится на автомобили альянса с двигателями до 250 Нм: это, в частности, Mitsubishi Eclipse Cross, Outlander, Nissan Qashqai, X-Trail, Renault Duster, Kaptur, Arkana.

Почему одни автопроизводители в свое время отказались от вариаторов, а другие, напротив, стали развивать эту схему? По мнению А. Томских, процентов на восемьдесят-девяносто всё упирается в вопрос стоимости разработки и производства той или иной трансмиссии. В какой-то момент возникает вопрос и об унификации внутри концернов. Если говорить о вариаторах Jatco, то они применяются внутри альянса Renault-Nissan-Mitsubishi, а также поставляются за его пределы (как минимум ими оснащаются автомобили Dodge, GM также ездит с ними) — соответственно, речь идет о весьма и весьма значительном объеме производства: в год их выпускается 4–5 млн, что позволяет производителю предлагать заказчикам привлекательную цену.

Вариатор — устройство и принцип работы бесступенчатой коробки передач (ОСНОВЫ)

Кроме того, напоминает специалист Jatco, в Европе весьма жесткие экологические требования по выбросам CO2 — исходя из этого, автопроизводителям начисляются налоги, и каждый лишний грамм CO2 на километр пути может отправить автомобиль в ту или иную налоговую категорию. В какой-то момент вариаторы представляли собой не самый эффективный вариант трансмиссии с точки зрения топливной экономичности и экологичности выхлопа. Но сейчас по эффективности они приблизились к классическим «автоматам». А самые современные вариаторы равны им по механическим потерям, поэтому в Jatco не бросили подобные схемы и продолжают их развивать, резюмирует А. Томских.

Как автопроизводители выбирают тип трансмиссии для того или иного автомобиля и правда ли, что вариатор чересчур «нежен» для кроссоверов? По словам эксперта по потребительским свойствам автомобилей Renault в России Анатолия Калицева, речь идет не о том, что один тип трансмиссии лучше или хуже, чем другой, а о сравнении конкретных трансмиссий: какие у них характеристики, что они могут и чего не могут, сколько стоят. Трансмиссия Jatco JF016E, как рассказал «Движку» А. Калицев, полностью устроила Renault при разработке кроссоверов последнего поколения, хотя в компании знали, что у вариаторов первых поколений были проблемы с надежностью.

Новый Duster в версии с вариатором, как уверяют в Renault, едет по бездорожью ничуть не хуже, чем автомобиль с «механикой»

На новом Duster, по словам А. Калицева, вариатор Jatco показывает себя лучше, чем «автомат» на прежнем «Дастере»: как в плане надежности, так и с точки зрения его основных характеристик, в частности крутизны преодолеваемого подъема. Например, если Duster 2.0 AT способен был преодолеть подъем крутизной порядка 40%, то Duster 1.3 Turbo CVT — более 50%. То есть тяговое усилие, передаваемое на колесо, у машины с вариатором гораздо больше. Так, если на прежнем Duster версия с «автоматом» значительно уступала по проходимости версии с «механикой», то нынешний Duster CVT едет по бездорожью ничуть не хуже, чем автомобиль с механической трансмиссией.

Кроме того, нынешний вариатор Jatco значительно надежнее, чем тот «автомат». Это при том, что покупатели, по статистике, весьма активно используют Duster на бездорожье и в среднем проводят много времени вне асфальтовых дорог (89% клиентов говорят во время опросов, что регулярно выезжают на бездорожье).

При адаптации вариаторов для автомобилей класса SUV, по словам Александра Томских, совершенствуется прежде всего программа управления коробкой. Однако, как отмечает эксперт, на гражданских автомобилях (не подготовленных специально) не существует трансмиссии, абсолютно подходящей для езды по бездорожью. Более того: во всех инструкциях по эксплуатации указано, что буксовать запрещено, так как всегда в этом случае мы чем-то рискуем: сцеплением, пакетом фрикционов и т. д.

Haval: «робот» собственной разработки

В руководстве бренда Haval демонстрируют иной подход к разработке современных кроссоверов: автомобили семейства F7/F7x оснащаются роботизированной коробкой передач 7DCT с двойным сцеплением, которую концерн GWM разработал своими силами. Почему китайцы предпочли «преселектив» всем другим типам трансмиссий?

Как сообщили «Движку» в пресс-службе представительства бренда в России, «Haval инвестирует в разработку и создание современных и эффективных решений, и преселективный „робот“ — как раз одно из них. Эта технология уже зарекомендовала себя на практике с лучшей стороны — эффективность работы нашей коробки передач достигает 96%». Среди главных пре­имуществ коробки 7DCT в Haval называют экономичность, простоту в обслуживании, передачу крутящего момента от двигателя к колесам без существенных потерь, а также компактную конструкцию и небольшой вес.

Семейство коробок передач 7DCT с двойным сцеплением мокрого типа обеспечивает, по данным производителя, передачу максимального крутящего момента в 450 Нм. Эти трансмиссии, отмечают в Haval, отличаются также высокой эффективностью и улучшенными характеристиками NVH (уровень шума и вибраций снизился на 20% в сравнении с коробками предыдущего поколения). Также среди их преимуществ — возможность адаптации под стиль вождения, высокая скорость и плавность переключения режимов, а также отсутствие прерывания питания и длительный срок службы. В автомобилях с подобной коробкой передач предусмотрена система полного привода.

Разрабатывать коробку передач собственными силами китайцы решили по ряду причин. Прежде всего — экономических и технологических. «Концерн GWM, которому принадлежит бренд Haval, создал мировую систему исследований и разработок, в которую входят Rhttps://dvizhok.su/parts/variator-protiv-robota-chto-luchshe-dlya-krossovera» target=»_blank»]dvizhok.su[/mask_link]

Вся правда о вариаторах: секреты Jatco

На Дастер и другие модели Renault российской сборки устанавливают японские вариаторы Jatco. Изучение особенностей этой трансмиссии поможет исключить ошибки в процессе эксплуатации и продлить срок службы дорогого элемента конструкции.

Конструкция

На сборочный конвейер российского завода поставляют вариаторы двух типов. Модель CVT7 предназначена для сравнительно легких условий эксплуатации. Такую трансмиссию с 2-ступенчатой передачей планетарного типа ставят на машины с передним приводом и атмосферным двигателем с объемом цилиндров 1,6 литра, которые развивают мощность 117 л. с.

Другая модель (CVT8) способна без повреждений передать большой крутящий момент на ведущие колеса. Такой вариатор устанавливают на полноприводные машины в паре с более мощным турбированным мотором:

• объем – 1332 см куб.;
• мощность – 149 л. с. (5250 об/ мин);
• крутящий момент – 250 ЕН*м (1700 об/мин).

Эту трансмиссию дополнили крупным радиатором для более эффективного охлажд6ениямасла. Перепады давления в системе сглаживают дополнительные гидроаккумуляторы.

Как работает вариатор

Чрезмерные нагрузки на механические функциональные компоненты вариатора сглаживает гидротрансформатор. Момент блокировки контролирует электроника с учетом показаний контрольных параметров. При плавном старте, соответствующее переключение выполняется на скорости 15±2 км/ч. Если надавить педаль газа резко до упора, рабочий диапазон увеличивается.

В алгоритме работы новых вариаторов учтены особенности внедорожной езды на машине с полным приводом. При включении режима Lock гидротрансформатор выполняет свои функции до 35±5 км/ч. Установкой более эффективного радиатора конструкторы предотвратили перегрев масла. При критичной температуре +135°C автоматически активизируется специальная система защиты.

Специальные меры предусмотрены для предотвращения чрезмерно быстрого износа шкивов и ремня. Процессор под управлением специализированного программного обеспечения вычисляет коэффициент сцепления колес с дорожным покрытием. При обнаружении рассогласования, включается защитная схема работы. Увеличивается давление масла в магистрали, что сопровождается натяжением ремня. При большой разнице скоростей колес на передней и задней оси принудительно уменьшается тяга мотора.

На следующем рисунке отмечены функциональные компоненты вариатора Jatco CVT8:

1. Корпус гидротрансформатора;
2. Главная передача;
3. Редуктор планетарного типа, подключающий движение вперед и назад;
4. Основной корпус;
5. Шкивы с тяговым ремнем;
6. Крышка.

Особенности эксплуатации

Любую трансмиссию можно повредить слишком резкой ударной нагрузкой. Такие ситуации возникают при очень быстром изменении скорости вращения колес, если съехать с асфальта на обледеневший участок дороги. Для предотвращения сильного воздействия на функциональные части электроника контролирует подобные ситуации, автоматически распускает гидротрансформатор. В новых моделях Jatco (выпускаются с 2021 года) при возникновении опасной ситуации зажимаются шкивы и распускается фрикцион передачи переднего хода.

В официальной инструкции производителя отсутствуют указания для периодической замены масла. Заливка предусмотрена, если показания специального счетчика достигнут порога 210 000. Этот параметр считывают с помощью специального диагностического сканера.

Сравнительно простая конструкция Jatco подразумевает простоту ремонта. Переборку трансмиссии можно сделать в фирменном сервисном центре за 18-20 тыс. рублей. Общая стоимость восстановительных работ определяется необходимостью установки новых запасных частей. Аналогичная процедура с классическим «автоматом» сопряжена с более высокими затратами.

Источник: autopeople.ru

Устройство вариатора

С каждым годом в автомобильной отрасли происходят существенные изменения: разрабатываются все новые устройства и аппараты для облегчения вождения и улучшения качества поездки. Постепенно все общепринятые приборы заменяются наиболее удачными изобретениями. Не стала исключением и всеми известная коробка передач.

Если вы страстный автолюбитель, то наверняка не раз сталкивались с названием – бесступенчатый вариатор. Эта новинка наших дней была придумана много лет назад. Еще одаренным Леонардо да Винчи в 1490 году. Но воплотить ее в жизнь смогли только в 1950 годах. Первым легковым автомобилем с такой трансмиссией стала 600-я модель от фирмы «DAF».

В ней установили вариатор под названием «Variomatic», затем эстафету перехватила компания «Volvo». Сейчас многие автомобильные компании стали поставлять на рынок свои автомобили именно с такой трансмиссией.

Отличие вариатора от других коробок передач

Механическая коробка (МКПП) имеет пять скоростей, автоматическая (АКПП) – восемь, а вариатор обладает неограниченным количеством передач. Но это не главная разница. Для уяснения ситуации, немного опишем принцип действия двигателя, чтобы понять, в чем удобство использования вариатора.

Итак, в привычных ступенчатых коробках передач есть существенный недостаток – они имеют фиксированные передаточные числа, которых на дороге порой недостаточно. Даже при езде по абсолютно ровной поверхности двигатель должен, разгоняясь преодолевать внешнюю нагрузку – силу инерции, а затем, достигая идеального соотношения количества оборотов и передаточного числа, он набирает скорость.

А после этого передача становится низкой. Для ее повышения необходимо использовать большее количество ступеней, а в коробках передач их заложено определенное количество. Да еще при переходе на каждую из них происходит рывок. Поэтому возникло решение убрать ступени трансмиссии. В результате получили вариатор.

Он представляет собой идеальный вариант, в котором смена скоростей происходит плавно без скачков.

Этот аппарат постепенно изменяет крутящий момент на ведомом и ведущем диске. Он начинает свое движение плавно, в отличие от других коробок передач. Авто, оснащенное им, ведет себя так, как будто на нем стоит мощный электродвигатель. Скорость машины увеличивается плавно, без постороннего шума. Из-за того, что вариатору не требуется переключения передач, авто с ним набирает скорость быстрее, чем с другими КПП.

К тому же автомобиль с вариатором намного проще в управлении. С ним под силу справиться даже начинающему автолюбителю, так как такой вид трансмиссии не реагирует на манеру вождения водителя и не способен заглохнуть. Даже при стремительном разгоне двигатель работает очень тихо, по сравнению с другими коробками. Если полностью притопить педаль газа, то произойдет молниеносное ускорение автомобиля без характерного «рычания».

Некоторым не нравиться, что мотор никак себя не проявляет при смене скорости, но это непривычно тем, кто привык ездить на автоматике или спортивных машинах, где «рёв» добавляет адреналина водителю.

Эта трансмиссия обладает большими возможностями, это подтверждает и тот факт, что до 1994 года на гонках болидов Формулы-1 ее нельзя было использовать.

Ведущие автомобильные производители наладили выпуск моделей вариаторов, создаваемых на своем предприятии, а чтобы выделить их из основной массы каждая фирма дала определенное название изобретению. Бесступенчатая КПП «Lineartronic» была разработана Subaru, «Multimatic» производит Honda, Autotronic — Mercedes-Benz, Multitronic — Audi, а «Multidrive» — Toyota. Некоторые фирмы выпустили по два варианта вариатора:

• «X-Tronic» и «Hyper» от Nissan;
• «Ecotronic» и «Durashift CVT» — творения от Ford

Чтобы автолюбителям сразу было понятно, что на машине стоит вариатор ему присвоили обозначение CVT. В ней зашифровано три слова – постоянно изменяющаяся трансмиссия (Continuously Variable Transmission).

Принцип работы вариатора и его устройство

Бесступенчатая коробка плавно изменяет крутящий момент в заданных промежутках регулирования. Это достигается за счет ее особой конструкции, которая состоит из следующих компонентов:

• вариатора;
• механизма сцепления;
• аппарата для передачи реверса;
• процессора с исполнительным устройством.

В качестве автоматического сцепления выступают разные виды устройств. Без них крутящий момент сразу же передавался бы на колёса, а так указанный узел будет отвечать за плавную передачу движения. Сцепление может быть:

• центробежным – технология «Transmatic»;
• мокрым многодисковым – представители «Multimatic» и «Multitronic»;
• электромагнитным — вариатор «Hyper»;
• гидротрансформаторным.

Последний вид применяется на большинстве авто. Он обеспечивает плавную работу двигателя без рывков и продлевает жизнь вариатору. На высоких оборотах входит в режим полного зацепления, при котором исключается проскальзывание. Но часть его мощности может уходить в нагрев. А бывают случаи, что он перегревается, об этом становиться известно по зажигающейся красной лампочке на приборной доске.

Работа вариатора осуществляется с помощью электронного блока. Он отвечает за следующие функции:

• управление сцеплением;
• изменение передаточного отношения между валами вариатора;
• контролирование работы планетарного редуктора;
• обеспечение действия реверсивного аппарата.

К электронному блоку передается информация от множества датчиков. Поэтому его работа взаимосвязана с показателями оборотов двигателя, давления в шинах, ABS и т. д. Сбор информации фильтруется в аппарате, и он автоматически настраивается на нужное передаточное число.

Но вариаторы не могут самостоятельно производить задний ход авто, поэтому для этих целей предусмотрен планетарный редуктор. Принцип действия, которого схож с работой в автоматической коробке.

Водитель при управлении транспортом с CVT проделывает практически те же действия, что и при использовании АКПП. Но они немного упрощаются, он выбирает только режим, а остальное выполняет за него удобное устройство вариатора. Также оно позволяет повторить некоторые манипуляции, возможные в привычных КПП. Например, можно зафиксировать определенное передаточное соотношение. Некоторые водители не чувствуют разгона машины, и потому относят постоянную частоту оборотов коленвала к недостаткам аппарата, но к этому надо привыкнуть и со временем удобство бесступенчатой коробки станет очевидным.

Виды вариаторов

Существуют несколько разновидностей. Они отличаются между собой по своей конструкции.

Клиноременной механизм

Это самый распространенный агрегат. В основном он состоит из одной передачи, реже из двух. Такой вариатор имеет два шкива, которые между собой соединяются клиновидным ремнем. Один шкив ведущий, а второй ведомый. Вначале между ними закладывалась армированная резина, но затем ее заменили стальные пластины.

Они способны передавать больший крутящий момент, обладают меньшим радиусом изгиба и долговечны.

Конструкция шкивов состоит из двух конусовидных половин, которые имеют уклон к оси вала. Эти конструкции при движении то отдаляются, то приближаются друг к другу. Ремень не что иное, как металлическая лента, имеющая покрытие. А также встречаются варианты, когда она состоит из тросов, они являются наиболее прочными.

Принцип действия

При раздвижении шкивов лента уходит внутрь, когда они сближаются — ремень приобретает форму клина. В последнем случае радиус шкива увеличивается, а вместе с ним становиться больше и передаточное число, а в предыдущем варианте все наоборот. В промежутках между этими состояниями ремень становится прямым.

Для смещения шкивов используются пружины, а также центробежная сила, создаваемая гидравлическим приводом. Он управляется электроникой, которая способна создать оптимальные условия для бесперебойной работы мотора. Водитель выбирает режим, а она настраивает работу CVT. За счет этого происходит увеличение его ресурса, снижение износа и уменьшение использования топлива.

Клиноцепной вариатор

Вместо ремня в такой конструкции используется цепь. Отсюда и название вида. Звено такого устройства представляет собой несколько пластинок, которые между собой объединяются цилиндрическими осями. Они обеспечивают наименьший радиус изгиба.

Цепь изготовлена из высокопрочной стали, так как при работе постоянно находится в контакте с конусовидными дисками и претерпевает сильные нагрузки. Такая работа сопровождается высокими температурами, и чтобы их снизить в вариаторе предусмотрели охлаждение жидкости в принудительном порядке.

За счет использования цепи удалось уменьшить радиус изгиба, он может быть 25 мм, поэтому такой вид вариатора имеет больший диапазон передаточных чисел. Клиноцепной вид отличается от своих аналогов наибольшим КПД, но из-за этого имеет и самую высокую стоимость. Такой вариатор был впервые применен на моделях Audi.

Тороидный вид вариатора

Он не содержит ни цепи, ни ремня. Движение дисков, которые применяются вместо шкивов, происходит при помощи роликов, создающих крутящий момент между ними. Передаточное число меняется при смене положений роликов и изменением их радиусов, которые обкатывают диски. Их поворот осуществляется за счет определенных устройств. Они способны регулировать силу прижатия роликов к дискам.

В каждом таком вариаторе автомобильные фирмы применяют свои устройства. Например, компания Ниссан в своем аппарате «X — Tronic» заложила гидравлический механизм, управляемый электроникой. Он перемещает ролики вверх и вниз на самые малые расстояния, а затем из-за сдвига они проворачиваются самостоятельно.

Такой вид вариатора применяется реже всех, но за ним будущее.

Достоинства и недостатки вариатора

Любое изобретение имеет какие-то недоработки, не стал исключением и CVT. Его слабые стороны пытаются устранить, а пока они существуют, стоит о них знать:

1. Такие коробки передач не устанавливают на мощные авто, хотя уже есть несколько экземпляров именно с ними.
2. Ремонт CVT требует больших материальных затрат, и к тому же его осуществляют не на всех СТО. Очень сложно найти специалиста, который бы хорошо разбирался в устройстве данного типа.
3. Работа вариатора зависит от показаний множества датчиков, и если вдруг выйдет из строя хотя бы один из них, то это может привести к неправильной работе всей системы трансмиссии.
4. Такой аппарат требует заполнения внутренней его части специальной жидкостью, которая отличается высокой стоимостью в сравнении с аналогами, предназначенными для АКПП. А также ее уровень необходимо постоянно контролировать.
5. Трансмиссия испытывает большие нагрузки.
6. С данной коробкой передач существуют определенные ограничения по буксировке автомобилей, а также при использовании прицепов.

Но машина с вариатором имеет множество существенных преимуществ:

1. Удобство поездки на автомобиле с бесступенчатой КПП.
2. Плавность движения машины – стремительный разгон и торможение не вызывает рывков, как при использовании других коробок передач.
3. Стабильность показателей при достаточно продолжительном движении.
4. За счет оптимальной нагрузки на двигатель и продуманности работы автомата происходит существенная экономия топлива.
5. Уровень вредных веществ, создаваемых отработанными газами ниже, чем в автомобилях с АКПП И МКПП.
6. Безопасность езды на обледенелых дорогах, так как вариатор исключает пробуксовку колес.
7. Электронное управление работой двигателя увеличивает срок его износа, предотвращает от частых ремонтов.
8. Авто с вариатором ездит намного тише, чем с обычными коробками.

Новинки вариаторов

С каждым годом все больше автопредприятий ставят на свои модели CVT. При этом постоянно улучшая их характеристики и внедряя в агрегаты новые технологии. Одним из последних изобретений является общее детище компании Nissan и JATCO — облегченный и уменьшенный вариатор. Он выполнен в виде аппарата клиноременного типа совмещенного с новой коробкой передач. Данный вид отличается своими серьезными характеристиками:

• имеет наибольшее передаточное число. Его диапазон увеличен на двадцать процентов от обычного вариатора, поэтому он способен быстрее набирать скорость и тормозить. Это число 7.3:1. Оно выше, чем на автоматической коробке передач с семью ступенями;
• масса нового изобретения уменьшена на 13%;
• оснащен ASC. Эта система подбирает наилучшее передаточное число во время движения, при разгоне и торможении.

Вариатор фирмы JATCO

Сейчас представители компании «Porsche» подтверждают, что ведут разработки по совершенствованию вариатора. Они улучшают характеристики комфортности поездки, разгона и торможения. Увеличивают КПД и уменьшают расход топлива. Хотят сделать такой вариант бесступенчатой трансмиссии, при котором вариатор станет схож с 8-ми ступенчатой АКПП.

Стремление усовершенствовать вариатор и проводимые новые разработки его видов еще раз доказывают, что за ним будущее. Возможно, скоро он полностью заменит привычные механизированные, роботизированные и автоматизированные коробки передач. В особенности делается упор на его гибридные виды, при которых мотор будет работать в оптимальном режиме, а получаемая энергия будет сохраняться в накопителе, а затем расходоваться на движение авто.

Источник: autoleek.ru