Что это такое CVT коробка передач (вариатор) и её основные недостатки

Доброго времени суток, уважаемые читатели и подписчики блога! Я рад приветствовать Вас, мы продолжаем расставлять точки над и в области устройства автомобиля, уже есть материал по устройству и особенностям торсионной подвески, сцепления и системы Com­mon Rail на дизеле. И в рамках сегодняшнего обзора хочу предложить Вам новую интересную тему для обсуждения. Каждому автомобилисту известно, что существует несколько конструктивно различных типов трансмиссий, из которых самые распространенные — механическая и автоматическая. Однако на сегодняшний день все большую популярность приобретает и коробка вариаторного типа. CVT коробка передач что это такое, и в чем ее основные отличия, предлагаю разобраться далее.

Когда появился вариатор

Впервые подобная конструкция увидела свет еще в 19‑м столетии, однако широкого распространения тогда не получила. Сегодня ряд производителей современных автомобилей, таких, как GM , Nis­san, Toy­ota, Hon­da и другие, широко применяют коробки вариаторного принципа действия. Она отличается от КПП под названием «гидромеханическая» тем, что не имеет заданного количества ступеней. Благодаря этому стало возможным установить практически любой коэффициент по передаче крутящего момента. Что значит само понятие «вариатор» — в нем отсутствуют ступени, однако по причине удобства по-прежнему сохраняют терминологию «передачи».

Конструктивные особенности

Вариатор представляет собой наиболее простую конструкцию в отличие от традиционной «механики» с её широким набором всевозможных шестерней. Для большинства трансмиссий этого принципа действия характерно присутствие следующих основных компонентов:

• входной шкив, диаметр которого может меняться;

• выходной шкив, также с изменяемым диаметром;

• ремень (цепь), изготовленный из резины или же металла.

Несмотря на многообразие и других компонентов, именно эти являются принципиальными в конструкции. Регулярная диагностика CVT коробки является гарантией ее долгой и безотказной эксплуатации, поскольку именно ворот, чей диаметр может изменяться, — ее главная составляющая. В нем располагается остриями друг к другу порядка 20 конусообразных элементов, а между ними протянут ремень. Те вороты, в которых предусмотрен различный диаметр, обычно работают в парах.

Шкивы — входящий и выходящий

Один из них является ведущим, или движущим, и подключается к коленвалу силового агрегата. Именно через него на трансмиссию подается от двигателя энергия. Второй же называется выходным, либо ведомым, и от него энергия передается на ведущие колеса. Для сохранения натяжения ремня, когда один из воротов увеличивает радиус, другой одновременно уменьшает этот показатель. Если происходит увеличение радиуса на входном вороте, а на другом он снижается, то возрастает и скорость вращения, и включается повышенная передача.

Благодаря отсутствию ступеней и передач вариаторная коробка считается конструктивно надежной и потому применяется не только в автомобилях, но и других типах технических средств. Необходимо использовать в таких конструкциях ремни на основе плотной, но эластичной резины. Однако в последнее время еще большее распространение получили ремни из металлических тонких пластин. Их плюсы в том, что они очень прочны и не подвержены проскальзыванию, из-за чего используются в моторах с высокими мощностными характеристиками. А еще такая трансмиссия работает тише по сравнению с другими аналогами.

Достоинства и недостатки CVT коробок передач

Конечно же, такая трансмиссия обладает определенными преимуществами. Вот они:

• из-за отсутствия передач машина разгоняется более плавно, без рывков;
• быстрее происходит и разгон, ведь не тратится время на переключение скоростей;
• нет необходимости в третьей педали, а также вариатор производит меньше шума;
• из-за плавного разгона снижается расход горючего;
• такой тип трансмиссии можно смело назвать наиболее безопасным с экологической точки зрения.

Конечно, присутствуют и определенные минусы, о которых мы не можем не сказать. В их числе следующие моменты:

• такая трансмиссия очень требовательна к качеству смазки, менять которую придется каждые 20–30 тысяч километров;
• нельзя длительное время передвигаться на высоких оборотах двигателя;
• вариатор нельзя подвергать таким же перегрузкам, как механическую трансмиссию — его режимы не предназначены для этого;
• выход из строя любого из датчиков может привести к невозможности эксплуатации всей системы;
• с точки зрения стоимости ремонта, вариатор явно уступает другим типам коробок передач.

Таким образом, уважаемые друзья, мы смогли получить общее представление о том, как функционирует CVT коробка, а также о том, какие преобладают отзывы об ее использовании в эксплуатации. Не забывайте проводить периодическую диагностику, а также использовать рекомендованные производителем комплектующие и расходники, чтобы продлить жизнь трансмиссии своего автомобиля. Не забывайте поделиться ссылками на материал блога в социальных сетях, а также подписаться на обновления, если Вы еще этого не успели сделать. До новых встреч в новых публикациях на автотематику!

CVT она же вариаторная коробка передач — принцип работы

Сложно представить нынешние автомобили без автоматической кпп, но новинкой стало установка CVT кпп. Более известна как вариаторная коробка передач. Разновидности названия, как устроена и работа вариаторной коробки.

Содержание статьи:

• Разновидности у производителей
• Устройства и механизмы кпп
• Клиноременный вариант
• Клиноцепная коробка
• Тороидная кпп
• Принцип работы CVT
• Видео

Многие производители автомобилей стали выпускать как минимум несколько моделей, укомплектованных коробкой CVT. В простонародии она известная как вариаторная коробка передач или вариатор.

Что такое CVT коробка передач

Главным преимуществом вариатора относительно других кпп является максимально эффективное использование мощности агрегата автомобиля, с минимальными потерями крутящего момента. Это достигается за счет оптимального равновесия нагрузки на коленчатый вал и сам автомобиль. В результате такого соотношения достигается высокая экономия топлива. Так же благодаря CVT коробки передач отсутствуют рывки во время переключения передач, отсутствие шума при передвижении и увеличение комфорта.

Первые вариаторы устанавливались только на легковые автомобили, так как технология и мощность CVT коробки передач были ограниченными. Но как результат технического прогресса, мощность вариатора увеличилась, и это позволило устанавливать её на более громоздкие кроссоверы.

Что касается минусов вариатора, то можно отметить в технологической сложности конструкции. Специалисты выделяют всего три вида вариаторной коробки передач. Первый и самый распространенный это клиноременный вид, второй вид – тороидный и третий вариант это клиноцепной вариатор.

Больше всего популярность завоевали первые два вида. С истории известно, что в 1959 году на легковой автомобиль производителя DAF впервые был установлен клиноременный вариатор. Его наследник тороидный вариатор был испробован впервые в 1984 году компаниями Ford и Fiat. Многие производители сейчас используют данную технологию, называя её по-своему.

• Компания Mercedes-Benz назвала Autotronic;
• Автопроизводитель Ford обозначил как Durashift CVT или Ecotronic;
• Nissan – Hyper или Xtronic;
• Lineartronic у компании Subaru;
• Multitronic в автомобилях Audi;
• Multimatic для Honda;
• Toyota маркирует как Multidrive.

Кроме вышеупомянутых компаний, CVT коробка передач устанавливают на машины компании Chrysler, Mini, Fiat, Mitsubishi, Opel и другие. Если же брать тороидный вариант, то самой известной считается Extroid, от производителя Nissan.

Устройства и механизмы CVT кпп

Если сравнивать уже известные коробки передач, чтоб понять, что оно такое вариатор, то система ближе по своему принципу работы и устройству к автоматическим коробкам передач. Чтоб передать крутящий момент или разъединить вариатор от агрегата машины используются разнообразные виды сцеплений.

Так для вариаторов Transmatic используется центробежное автоматическое сцепление. Для вариаторов типа Hyper используется сцепление электромагнитное, в основе которого лежит электронное управление.

Более сложный механизм CVT коробки с электронным управлением, на основе многодискового мокрого сцепления используется для вариаторов типа Multimatic и Multitronic. Самый последний это гидротрансформатор, его устанавливают на вариаторные коробки передач Xtronic, Autotronic, Ecotronic, Multidrive, Lineartronic и Extroid).

Не одним сцепление данная коробка отличается от другие уже известных кпп. Кроме вышеперечисленных устройств, для передачи от двигателя крутящего момента используются и другие механизмы. Как пример это:

• механизм для разъединения кпп от двигателя (более известное как нейтральное положение кпп);
• непосредственно сама коробка передач;
• дополнительный механизм для езды задним ходом;
• система управления комплексом механизмов.

На первый взгляд, казалось бы, сложного нечего нет, переключил рычаг коробки передач и езжай. Но если посмотреть подробно, то CVT коробка весьма сложный механизм. Рассмотрим более детально принцип работы трех видов вариаторных кпп.

Клиноременная CVT коробка передач

Как правило, в основе клиноременной CVT коробки передач лежит одна, очень редко две передачи на основе ремня. Главным элементом является клиновидный ремень, который соединяет два шкива. Шкив из себя представляет конический диск, в паре шкивы раздвигаются или сдвигаются, в результате меняется диаметр. Чтоб сблизить конусы используется центробежная сила, давление гидравлическое и пружины.

По технологии угол наклона конических дисков должен быть 20°. Благодаря такому наклону ремень с минимальным сопротивлением перемещается по поверхности шкива. Минусом первых вариаторных кпп было их недолговечность. Первые варианты в среднем были рассчитаны на 50000 км., а это очень мало. Получается, что двигатель отходи в два раза больше (как минимум), а коробку передач дважды понадобится ремонтировать.

Современные вариаторы куда сильней и долговечней. Вместо резинового ремня как раньше используется гибкий ремень, в основе которого лежат металлические полоски. Его изготавливают из нескольких полосок стали, которые связаны между собой с помощью вставок с фаской в виде бабочки.

Крутящий момент передается благодаря силе трения между ремнем и боковыми частями шкивов. По утверждениям производителей, такие ремни имеют большой срок эксплуатации, гибкость и низкий уровень шума. Именно такая металлическая конструкция детали дала путь в широкое применение CVT кпп в автомобильной промышленности.

Весь принцип работы клиноременной CVT кпп состоит в синхронном и правильном изменении диаметров шкивов зависимо от состояния работы двигателя. Специальный привод изменяет диаметр шкива. По правилам, при старте движения ведущий шкив автомобиля имеет наименьший диаметр. Во время набора оборот двигателя и ускорения автомобиля, шкивы меняют диаметр, так ведущий шкив становится больше в диаметре, ведомый шкив наоборот уменьшается в диаметре.

Клиноцепная вариаторная коробка передач

В предыдущем варианте CVT коробки использовался ремень, в клиноцепной коробке передач используется металлическая цепь. Примером такой кпп можно считать Lineartronic и Multitronic. Сама металлическая цепь состоит из пластин соединенных специальными осями. Плюсом такой цепи является большая гибкость. В отличии от ремня, крутящий момент передается торцевой частью цепи в местах контакта с коническими дисками.

Сами конические диски сделаны с высокопрочной стали, с которой делают подшипники. Благодаря использованию такой технологии, потери мощности при передаче будут минимальными, а коэффициент полезного действия будет максимальным. Принцип передачи крутящего момент аналогичный, как и на основе ремня.

Тороидная CVT коробка

Сравнивая тороидную CVT коробку с предыдущими двумя типами, можно сказать, что этот вариант существенно отличается по конструкции. Вместо шкивов, в основе лежат сферических два соосных вала, между ними расположены (зажаты) ролики.

Меняя положение роликов, меняется и передаточное число в вариаторе. Крутящий момент передается за счет трения рабочих поверхностей роликов и валов. Детали изготавливаются из самой прочной стали, соответственно и цена автомобиля с такой кпп будет подороже, чем на основе ремня или цепки.

Плюсом такой CVT коробки считается долговечность и максимальная передача крутящего момента.

Принцип работы вариаторной кпп

Так уже устроена вариторная коробка передач, что крутящий момент может передавать только вперед, то есть реверсное движение CVT коробка самостоятельно обеспечить не может. Для этого стали применять дополнительные механизмы в коробке передач, как правило, используется планетарный редуктор. Его устройство и принцип работы аналогичен, как и в автоматической коробке передач.

Как правило, в CVT коробках передач применяется электронная система управления, она отвечает за синхронную смену диаметров шкивов в зависимости от работы двигателя. Когда один шкив увеличивается в диаметре, другой синхронно будет уменьшатся в диаметре. Так же система управляет одним из видов сцепления, или планетарным редуктором.

Управления вариатором начинается с рычага селектора, аналогично устройству автоматической кпп. В современных CVT коробках передач может быть выбран режим выбора фиксированного передаточного числа, аналогично функции Tiptronic. В большей части эта функция рассчитана на психологию водителя, чтоб позитивно воспринималась постоянная частота нагрузки двигателя при разгоне.

Видео принципа работы CVT коробки передач:

Источник http://avto-kul.ru/poleznoe-ob-avtomobile/cvt-korobka-peredach-chto-eto-takoe.html
Источник Источник Источник http://fastmb.ru/auto_shem/1259-cvt-ona-zhe-variatornaya-korobka-peredach.html