Cvt что за коробка – вариатор или автоматическая коробка передач?

что это такое, плюсы и минусы

 

При покупке автомобиля человек заранее выбирает для себя лучшую модель. Стоит отметить, что это означает не только внешнее представление, но и характеристики всех внутренних деталей. Чтобы избежать скорейшего ремонта, лучше взять машину с подходящей для себя коробкой. Механический принцип удобен не для всех, и возникает вопрос, что такое вариатор на машине, как работает эта система и каковы ее основные плюсы и минусы?

Как показывает практика, те, кто однажды попробовали данную систему АКПП, уже не могут от нее отказаться. Перечисляя плюсы и минусы вариатора можно отметить, что положительных качеств у нее гораздо больше. Но, стоит помнить важный факт: вариаторная коробка передач не подходит для гоночных автомобилей. Хотя, для многих автовладельцев это не является большой проблемой.

Перед тем как останавливать свой выбор на определенной модели, следует знать, как проверить вариатор при покупке. Сложного в данной процедуре ничего нет, достаточно просто поездить на автомобиле и коробка CVT покажет себя.

Надежность вариатора напрямую зависит от того, как водитель использовал машину. Многие не знают, что это такое CVT коробка передач, поэтому следует обратить внимание на полезную информацию.

Принцип работы вариаторной коробки

Название CVT коробка передач взялось у нас с английского языка. Именно там создалась аббревиатура с длинного названия Continuously Variable Transmission. Ее устройство и принцип работы достаточно простой, вся система заключается в непрерывном и автоматическом переключении скоростей. Вариаторная КП имеет бесступенчатую трансмиссию, которая не имеет в своем устройстве конечную точку фиксирования положений, а плавно переходит по разным придаточным числам.

Стоит отметить, что принцип действия вариатора уже давно использовался, только не в автомобилях. Его устанавливали на бензопилы, снегоходы и станки на предприятиях, и как показала практика, они служили даже больше установленного срока годности. Да, такая техника не подвергалась большим нагрузкам, но работая на установленной мощности, она было достаточно результативна.

Конечно, для автомобиля и его необходимой скорости требовался более надежный и качественный тип вариатора. На этой почве, инженеры смогли разработать безупречную трансмиссию, которая теперь стала популярна во многих странах. Вариатор имеет свои плюсы и минусы, чего пока не получается избежать ни в одной модели.

Что представляет собой вариатор?

Что такое вариатор в машине знает не каждый. Более того, многие даже не догадываются, что ездят на бесступенчатой коробке передач.

Другими словами, можно подметить, что никаких внешних отличий в автомобилях вы не заметите, ведь машина имеет скорость не ниже средней на любых участках дороги.

В целом, устройство вариатора – это два шкива, которые соединяются между собой прочным ремнем. Тот шкив, что является ведущим, соединяется с коленным валом двигателя, а ведомый по приводам пускает энергию в колеса. Электроника играет важную роль в надежности вариатора, так как практически полностью руководит всеми процессами.

Схема устройства

Считается, что такая КПП, является одной из самых простых по своей конструкции. Но, даже при такой простой схеме, во время движения человек чувствует абсолютную плавность. Электроника выбирает самые лучшие параметры практически для каждой скорости, ведь для нее отсутствует такое значение как передача. Каждая особенность в принципе работы вариатора является практически уникальной и противоположной обычной системе.

Типы вариаторов и главные отличия от автомата

Существует три типа коробок CVT. Каждый из них по-своему ведет себя в автомобиле, и владелец сам выбирает более подходящий для себя вариант.

  1. Гидромеханический.
  2. Вариативный.
  3. Электрический.

В первом случае идет непосредственная связь коробки с гидромуфтой. Вариативная работает на ремне и валах, а электрическая берет энергию из моторов, которые имеются на каждом колесе.

В целом, принцип работы вариатора не сильно отличается от автомата. Главное отличие – это разная схема конструкции и сборки. Педали сцепления нет и в том и другом случае, переключение скоростей происходит непосредственно в коробке.

Достоинства вариатора

Зная принцип работы вариаторной коробки передач нужно обязательно отметить ее положительные качества. При движении по дороге, набор скорости происходит максимально плавно, отсутствуют рывки и подергивания. Таким способом можно легко проверить вариатор при покупке, прокатившись на нем на какое-то расстояние.

При этом, разогнаться до необходимой скорости у водителя получиться гораздо быстрее. К преимуществам вариатора можно отнести и то, что с такой коробкой практически невозможно заглохнуть при остановке. Такие автомобили очень ценятся в больших городах с регулярным скоплением пробок. Зная, как работает вариатор, вы сможете упростить свою жизнь и добавить комфорта в езду за рулем.

Если вы еще не знали, как работает вариатор, то приятной новостью будет его низкий уровень шума. Во время езды его практически не слышно. Также это значит то, что вы будете отлично экономить топливо при ее пользовании. В наше время остро стоит вопрос о загрязнении окружающей среды и поэтому коробка вариатор выпускает значительно меньшее количество выхлопных газов, нежели стандартный автомобиль.

Минусы вариаторной коробки

Срок службы вариатора напрямую зависит от его использования. Практика показывает, что надежность автомобиля, работающего на высоких оборотах длительное время, сильно падает. Также вариаторная коробка передач требует к себе большего внимания сервисного обслуживания. Каждые 30 тысяч километров требуется менять все фильтры и масла. Эти простые действия сильно напрягают водителей, и поэтому они считают, что в этом вариатор плох. Следует отметить, что масло для такой коробки стоит значительно дороже стандартного и поэтому обслуживание вариатора обходится дороже.

Зная, как работает вариатор, стоит понимать, что установить его на автомобиль мощностью более 220 лошадиных сил просто невозможно. Нужно регулярно устраивать проверки коробки, так как выход из строя хотя бы одного из датчиков, приведет к сбою всей системы. Этот минус считают самым основным из вышеперечисленных.

Заключение

Прежде, чем покупать данный автомобиль, разберитесь, что это такое CVT коробка передач. Вариатор имеет свои плюсы и минусы, поэтому нужно все внимательно изучить и сделать выводы, подойдет ли такой автомобиль для вашего образа жизни. Внешне такие машины выглядят не хуже остальных, и есть любители, которых устраивает данная комплектация. Недостатки вариатора играют важную роль, но если пользоваться автомобилем аккуратно и не нарушать правила, установленные производителем, то механизм прослужит вам долгие годы и никогда не подведет. Помните, что такое CVT и тогда пользуйтесь им правильно.

prokpp.ru

Особенности коробки CVT Х Tronic

Сегодня многие производители предлагают авто с вариаторной коробкой передач CVT. Указанная трансмиссия является бесступенчатой коробкой, так как при работе возможно плавное изменение передаточного числа.

Благодаря такой особенности агрегат имеет высокий КПД, а также обеспечивает максимальный комфорт при езде. Вариаторы активно выпускают ведущие мировые изготовители АКПП: Aisin, Jatco, ZF. Эти компании, в свою очередь, тесно сотрудничают с крупнейшими автопроизводителями из США, Европы и Японии.

Далее мы рассмотрим, какие виды вариаторов бывают, как работает трансмиссия CVT и чем отличается от аналогов, а также что такое CVT Х-Tronic, какие плюсы и минусы имеет данная коробка передач.

Читайте в этой статье

Устройство вариатора и виды CVT

Автоматическая коробка вариатор отличается от аналогов тем, что изменяет передаточное число плавно, в ее конструкции для всех передач (кроме задней) отсутствуют элементы зацепления, то есть ступени.

Что касается типов вариаторов, можно выделить:

  • тороидальный;
  • клиноременной;

Тороидальный вариатор устанавливается только на авто с полным и задним приводом. Тороидальная вариаторная КПП имеет два диска, где один ведущий, второй ведомый. Между дисками установлены особые ролики.

Во время работы ролики осуществляют вращение по отношению к горизонтальной оси и производят смещение по отношению к вертикальной оси. Это дает возможность перераспределять усилие, касаясь различных участков дисков.

Если просто, в зависимости от степени перемещения роликов  по вертикали становится возможным менять передаточное число, числа, а за счет силы трения роликов между дисками передается крутящий момент.

В случае, когда ролики контактируют с ведущим диском около обода, происходит увеличение скорости, крутящий момент меньше. Такой режим похож на высокую передачу (5-6 на МКПП). Если же ролики контактируют с ведомым диском с краю обода, скорость меньше, передается больше крутящего момента, что соответствует пониженной передаче.

При этом тороидальный вариатор CVT надежнее клиноременного, однако в случае поломки его нельзя отремонтировать. Другими словами, вместо ремонта такая КПП обычно подлежит замене.

  • Клиноременный вариатор более распространен, устанавливается на авто с передним приводом. В его основе лежат конические диски и ремень. Диски идут парами (в устройстве вариатора две таких пары), каждая пара имеет стационарный и подвижный диск. Фактически, они представляют собой шкивы, которые связаны с соответствующим валом.

Принцип работы заключается в том, что первичный вал отдает на ведущий шкив крутящий момент от ДВС через гидротрансформатор. В ГДТ приводное насосное колесо через масло передает момент на турбинное колесо, связанное с первичным валом.

Далее через ремень усилие с ведущего шкива передается на ведомый, который также связан со вторичным валом. Сама передача момента на вторичный вал для того, чтобы машина двигалась вперед, осуществляется при помощи планетарного редуктора с дисковым сцеплением. Чтобы двигаться назад, используется дисковый тормоз, (реверсивный механизм задней передачи).

От промежуточного вала крутящий момент передается на дифференциал, который распределяет усилие на полуоси. Крутящий момент и скорость движения ТС изменяется благодаря изменению диаметров шкивов вариатора. Пока автомобиль разгоняется с места, диаметр ведущего шкива самый маленький (аналогично шестерне 1-й передачи МКПП), диски сжаты.

Далее происходит  изменение диаметра за счет движения дисков шкива. Когда диски полностью разжаты, шкив получает самый большой диаметр. Получается, на маленькой скорости движения ТС диаметр ведущего шкива минимален, а ведомого наоборот, то есть максимальный.

Если же авто движется на высокой скорости, ведущий шкив имеет самый большой диаметр, а ведомый наименьший. Регулировка скорости движения становится возможной благодаря согласованным изменениям диаметров шкивов. При этом благодаря большому количеству возможных диаметров, условное количество доступных «скоростей» по аналогии с МКПП или АКПП у вариатора очень большое.

Благодаря этим особенностям достигается хорошая динамика разгона и плавность хода, нет разрыва потока мощности, которое происходит при переключениях передач в ступенчатых КПП. Так как физических ступеней нет, отсутствуют толчки, рывки, провалы. Также вариатор позволяет экономить топливо.

Однако есть и минусы. Как правило, тяжелые условия эксплуатации и нагрузки могут быстро вывести из строя вариатор CVT. Срок его службы меньше, чем у автоматов или роботов. На практике при езде на полной мощности и высоких оборотах детали вариатора разрушаются, также данную КПП обычно не устанавливают в паре с мощными и тяговитыми ДВС.

Еще в коробке вариатор нужно чаще менять масло по сравнению с гидромеханическими АКПП, жидкость можно заливать только оригинальную, само масло для вариатора дорогостоящее. Ремонт вариатора также является трудоемким и сложным процессом, замена деталей требует значительных затрат. Часто вместо ремонта практикуется полная замена вариатора на новый или контрактный аналог.

Коробка CVT-XTRONIC

Разобравшись с основными типами вариаторов и их особенностями, можно перейти непосредственно к коробке CVT XTRONIC. Итак, данный тип КПП можно встретить на моделях альянса Renault – Nissan (например, кроссовер Kaptur CVT X tronic или Nissan X-trail с данным типом вариатора).

Сразу отметим, разработка XTRONIC принадлежит японцам из Nissan. Если точнее, речь идет о Jatco (дочерняя компания Nissan, отдельно специализирующаяся на производстве АКПП). Теперь ответим, что такое XTRONIC. Данная вариаторная трансмиссия является доработанной версией клиноременного вариатора, которая, как заверяет производитель, лишена многих типичных недостатков CVT.

Изменения затронули устройство шкивов, а также передаточного ремня. Шкивы изготовили более тонкими, передаточный ремень в основе имеет алюминий, что несколько уменьшило его гибкость. Компактный и производительный масляный насос позволяет увеличить надежность благодаря снижению давления между шкивами и ремнем.

Коробка стала легче и меньше по размерам, снизился уровень шума при работе, потери на трение внутри КПП уменьшили на целую треть. Уникальная система Adaptive Shift Control позволяет коробке гибко подстраиваться практически под любые условия эксплуатации.

Еще коробка Xtronic имеет дополнительную планетарную передачу, что является новшеством. Данное решение позволяет реализовать повышение передаточного число до отметки 7.3/1 по сравнению с обычными CVT.

Также вариатор CVT Xtronic может работать в паре с мощными ДВС без потери своего ресурса. Одним словом, такая бесступенчатая трансмиссия является весьма перспективной разработкой и способна изменить общее представление о вариаторах и их надежности. 

На практике владельцы отмечают, что данная коробка работает тихо даже на низких оборотах,  автомобиль с таким вариатором уверенно разгоняется, при езде КПП обеспечивается максимум комфорта, достигается приемлемая топливная экономичность.

Среди минусов стоит отметить пробуксовку на снегу или в грязи, все те же сложности в ремонте, дороговизну обслуживания, а также во многих случаях только узловую замену при серьезных поломках. Однако положительных отзывов о CVT Xtronic Nissan больше.

Что в итоге

Как видно, вариатор является обособленным видом АКПП и больше подходит для спокойной и плавной езды. Что касается коробки Xtronic, повышение относительного передаточного числа благодаря изменению поверхности шкивов позволило избавиться от лишнего шума, сделать трансмиссию более производительной и экономичной в плане расхода топлива.

Также производитель заявляет, что ресурс агрегата значительно увеличился, данная коробка не боится перегрузок и предназначена для двигателей с увеличенной мощностью. Другими словами, XTronic нормально работает на высоких оборотах и хорошо справляется с высоким крутящим моментом. Также прошивка ЭБУ имеет целую группу адаптивных режимов (город, трасса, спортивный режим и т.п.).

Рекомендуем также прочитать статью о том, как ездить на вариаторе. Из этой статьи вы узнаете о том, что нужно учитывать при эксплуатации автомобиля с указанным типом коробки передач.

Однако на практике даже с учетом повышенной надежности и ряда доработок не следует ожидать, что вариаторная КПП сильно отличается от аналогов. Другими словами, чтобы сохранить заложенный ресурс, не следует постоянно ездить с высокими оборотами, постоянно использовать ручной режим, имитирующий переключения передач, буксовать, нагружать автомобиль с вариатором перевозкой грузов или буксировкой прицепа.

Также нужно отметить, что при буксировке неисправного автомобиля с вариатором нужно придерживаться строгих правил, которые прописаны в мануале. В противном случае можно быстро вывести КПП из строя.  Важно помнить, что стоимость ремонта или замены вариатора очень высока, также отмечается его низкая ремонтопригодность.

Читайте также

  • Аварийный режим АКПП: что нужно знать

    Что такое аварийный режим АКПП. Почему коробка автомат переходит в аварийный режим: причины, по которым автомат «встает» в режим аварии, диагностика.

krutimotor.ru

что такое CVT коробка передач на машине

2709 Просмотров

Автомобиль постоянно совершенствуется, вот за горами те годы, когда начали развивать такое устройство, как вариаторная коробка. В статье мы подробно поговорим о том, что такое вариатор, и как устроен вариатор. Каждый водитель, побывав в автосервисе, уже столкнулся с CVT. Некоторые наивно продолжают думать, что это обычная АКПП. Но КПП имеет всего несколько скоростей переключения обычно до шести), тогда как вариаторная коробка передач обладает бесконечным числом переключения скоростей.

Какова история вариатора

Хотя и поговаривают, что от старых вещей мало пользы, но только здесь нет и речи о вариаторе, который был изобретен еще Леонардо да Винчи пятьсот лет тому назад. Пришло время, и CVT вытеснило привычную КПП. Первый патент оформили еще в 1886 году. Но то, что было около ста пятидесяти лет назад, никак не сравнится с современной АКПП, не говоря уже о CVT, которая постоянно продолжает развиваться.

CVT трансмиссия

CVT трансмиссия

Современные автомобили не обходятся без CVT. Теперь эта схема прочно вошла в такие гиганты, как Тойота и Ауди, Хонда и Ниссан. Чем же отличается бесступенчатая трансмиссия от обычной КПП? Главным образом тем, что в вариаторе нет привычной коробки передач, которая имеет определенный набор скоростей.

Для начала давайте определимся, под передачей понимается отношение того, какова скорость колес, и какова скорость мотора. Именно этот принцип заложен в новом устройстве CVT. Теперь не нужно вручную переключать скорости, уменьшая или увеличивая обороты двигателя. Теперь за вас все это делает электроника, выраженная в форме CVT. Но можно спросить, ведь АКПП тоже сама переключает скорости? Это так, но их у нее до шести, а у CVT бесконечное множество. Как это работает, будет рассказано ниже.

Что же такое вариатор в двух словах

Теперь обратим внимание на те CVT, которые устанавливаются сразу готовыми на автомобиль. Неважно, какая фирма их производит, работают они все одинаково. Для начала скажем в общем, что это такое.

Если говорить просто, то под CVT понимается передача скоростей, которая меняется постоянно. Это еще и бесступенчатая передача.

Получается, что CVT не имеет привычной КПП, которая имеет до шести скоростей. Он представлен так называемым передаточным числом, которое определяется по разным факторам, например, по скорости движения колес, скорости мотора, с какой силой была нажата педаль «газа» и прочим параметрам, какая скорость в машине сейчас будет оптимальной, то есть сколько оборотов должен делать в минуту мотор.

Зачем нужна нам КПП? Автомобиль имеет определенную скорость оборотов мотора, но скорость его движения может быть разной. Именно эту скорость и определяет АКПП. Но вариатор лучше в разы, так как он не дергает автомобиль, это устройство может с места разогнать авто до предельной скорости. Для спортивных автомобилей – это как раз то, что нужно. Так как у вариатора нет привычной КПП, то и толчков тоже нет, да и определить, какая передача сейчас стоит, сложно. Ведь их у вариатора бесконечное множество.

Учитывая, что у бесступенчатой трансмиссии больше вариантов выбора передачи, то можно выделить несколько преимуществ устройства:

  1. Автомобиль разгоняется плавно, без рывков.
  2. Обороты у мотора не прыгают с минимального до максимального, они практически всегда постоянны. Тогда как у обычной КПП, даже у АКПП они гуляют по всем данным, в итоге авто работает на износ.
  3. Нет проблем с выбором скоростей, чего не скажешь об АКПП, в которой бывает сложно настроить нужную скорость, автомат, можно сказать, «тупит».
  4. Вариатор сам находит нужную скорость и задает обороты у мотора. Подбор не полагается на человеческий фактор, как на АКПП, но во всем есть дело с электроникой, в итоге всегда правильный выбор.
  5. Езда ровнее, нагрузок меньше на движок, так как бесступенчатая передача всегда работает исправно.
  6. Экономия горючего, так как движок не делает лишних движений.

Как же работает вариатор

Бесступенчатая передача, как мы увидели, имеет много плюсов, к тому же ее устройство, как можно сделать вывод, на высоте. Но как же все там устроено? Как она работает? Десять лет ушло у конструкторов на то, чтобы создать особый ремень, который бы выдерживал нагрузки устройства.

Главное то, что данный тип техники устроен сложно, но мы сейчас посмотрим самое основное, что же помогает ему, по какой схеме он работает, что получается выдавать четко подобранные данные, то есть передачу скорости, тем самым увеличивая скорость движения автомобиля.

Если говорить об устройстве, то оно проще, чем АКПП. Почему так? У него нет шестеренок, дисков. Главный принцип строится на двух шкивах. Которые связываются тем ремнем, над которым разработчики бились десяток лет. Первая деталь имеет прямую связь с движком, а вторая с валом колес. Крутит другой особый ремень. Такой клиноременный вариатор заслуживает на самом деле большого уважения со стороны конструкторов.

Toyota Corolla с коробкой CVT

Toyota Corolla с коробкой CVT

Получается в итоге простой тип работы. Одна деталь приводит в движение другую, используя обычный ремень. Работа идет по тому же принципу, что у ремня генератора. Но есть несколько хитростей. Клиноременный вариатор передает скоростное движение от мотора колесам. Но как ремешок может интенсивно работать и не рваться? Вот эти загадочные десять лет, которые у конструкторов прошли на рабочем месте. Но они создали шедевр.

Ремень состоит из металлических пластин, которые имеют тип клина. Подобные виды деталей насаживаются на ленту, которая изготовлена из прочной стали. Ремень выходит прочным, клинообразным.

Клин, которым представлен ремень, точно соответствует углу конуса шкива, именно его он приводит в движение. В итоге изделие не тянется, к тому же пластины толкают шкивы. Выходит у нас есть два шкива, а также ремень с клином. Так перед нами клиноременный КПП. Именно так и устроен бесступенчатый вариатор.

Отметим, что один из шкивов соединен с движком, который передает вращательный момент на колеса. Если поделить скорость движения этого шкива на тот, что имеет связь с ведущими колесами, то перед нами предстанет то загадочное число, та передача, которая в данный момент времени выдается. Таким образом, данный тип механики во многом превосходит даже АКПП, не говоря уже об обычной КПП. Теперь нет нужды самостоятельно задавать передачу. Даже АКПП, так радовавшая женщин, которым сложно было совладать с передачами, не верх блаженства. Настоящее счастье для них стал именно вариативный тип передач.

Какие же виды деталей меняют это число, эту передачу, регулируя скорость ведущих колес? Весь смысл в том, что деталь, которая крепится к движку, по которой бегает ремешок, сдвигается и раздвигается. Получается, что радиус то один, то другой. Это касается и второй детали, крепящейся к валу колес. Разница между ними в том, что один шкив фиксируется пружинами, а второй электроникой.

Благодаря клиновому ремню есть возможность свободно передвигаться между шкивами, останавливаясь в нужный момент, в угодном положении. Таких положений может быть очень много, а значит, и скоростей передач тоже очень много.

Итак, становится ясно то, что сначала один шкив увеличивается, а другой уменьшается, потом, наоборот, первый уменьшается, а второй увеличивается, между ними ремень клином, который имеет множество передач или положений. Но как же все это работает?

Принцип работы CVT

Принцип работы CVT

Как меняется скорость движения

Если авто стоит, а вы нажимаете на педаль газа, то можно получить максимальные обороты и сорвать авто с места. Также можно увидеть другую картину. Если вы разгоняетесь, ремень переходит в нужное положение, потом бросаете педаль газа, ремень возвращается в предыдущее положение.

Нет нужды самостоятельно переключать передачу, а девушка может это и забыть сделать, в итоге ее движку скоро придет конец. Также мотор больше не работает на износ. Когда движку нужно ускориться, электроника выставляет высокие обороты, когда замедлиться, они спадают. В итоге скорость авто сначала большая, потом маленькая. Это то же самое, что сначала мы ехали на четвертой передаче, а потом перешли на третью.

Если вам нужно ехать с горы, то будет ощущение, что стоит «нейтралка», но чувство управления не пропадает. К тому же авто не разгоняется, как при автоматике, когда нет защиты при спуске. Вы будете ехать с определенной скоростью на малых оборотах.

Вот так работает вариатор, когда ему задают разные задачи. У ремня с клином множество положений, которые определяются многими факторами, в том числе и датчиками, и манерой езды.

Смысл ремня в том, чтобы давать крутящий момент на колеса, учитывая то, какие обороты у двигателя.

Если говорить об обычной трансмиссии, то она намного сложнее с ее шестеренками, тормозами, захватами, управлением, тогда как вариаторная очень проста. Выделим три детали, которые должны быть у нее:

  • Меняется диаметр у входного ворота во время движения.
  • Меняется диаметр у выходного ворота во время движения.
  • Ремешок, который выполняется как клин из металла или резины. Конечно, металлический намного прочнее, правда, каучук в некоторых моментах может не уступить стали.

Коробка передач CVT на Nissan

Коробка передач CVT на Nissan

Польза или вред

Подводя итоги, можно сказать, что вариатор обладает всеми преимуществами овладения рынком сбыта. Уже он есть в автосервисах, и его персонал активно предлагает установить его вместо не то, чтобы простой, а даже вместо автоматической коробки передач. Подобная вариаторная типология позволяет разогнать авто до максимальной скорости в считанные секунды, остановить его по нужде, а двигатель не пострадает. Поэтому за ним будущее.

portalmashin.ru

Что такое вариатор CVT, вариаторная коробка передач

Есть поговорка – “старого пса не научишь новым трюкам”. Но про вариаторную трансмиссию (Continuously Variable Transmission, CVT), изобретённую Леонардо да Винчи еще 500 лет назад, и постепенно вытесняющую автоматическую коробку передач так сказать нельзя.

Первый патент на вариатор был оформлен в 1886 году, но с тех пор технология значительно продвинулась вперед. Сегодня несколько крупнейших автопроизводителей (таких как General Motors, Audi, Honda, Nissan, Toyota и др.) проектирует свои автомобили на основе вариаторной трансмиссии.

В отличие от традиционных автоматических трансмиссий, в вариаторе нет коробки передач с заданным количеством ступеней. Самый известный тип вариатора работает на основе ворота, позволяющего без использования жестко заданных передач установить любой коэффициент передачи крутящего момента.

Если вас смущает слово “передача”, которую продолжают использовать при описании CVT трансмиссий, то напомним, что в широком смысле “передача” – это отношение скорости колёсного вала к скорости двигателя. И хотя в вариаторе отсутствуют ступени, термин “передача” продолжают использовать из удобства.

Вариатор CVT на основе ворота (Pulley-based CVT)

Вариатор CVT на основе ворота

По сравнению с обычной трансмиссией, в которой используется достаточно сложное сочетание шестерней, тормозов, захватов и управляющих устройств, вариатор – образец простоты.

В большинстве вариаторных трансмиссий есть три компонента

  • Входной “движущий” ворот с изменяемым диаметром
  • Выходной “движимый” ворот с изменяемым диаметром
  • Металлический или резиновый ремень

Кроме того, в CVT используется множество микропроцессоров и сенсоров, но эти три элемента ключевые.

Устройство вариатора

Ворот с изменяемым диаметром – сердце вариатора. Такой ворот состоит из двух 20 градусных конусов, направленный остриями друг к другу. В желобе между конусов протянут ремень. Обычно используются V-образные ремни, если они изготовлены из резины.

Когда конусы расположены дальше друг от друга и ремень находится в нижней части желоба, радиус петли уменьшается. Когда конусы расположены ближе друг к другу, ремень располагается выше, и, следовательно, радиус увеличивается. В вариаторах для изменения расстояния между половинками ворота используют гидравлический пресс, центробежную силу или пружины.

Вороты с изменяемым диаметром используются парами. Один ворот, называемый “движущим” (drive pulley или driving pulley), подсоединён к коленчатому валу двигателя. Так же иногда используют слово “входной” т.к. через него в трансмиссию поступает энергия от двигателя. Второй ворот, называемый “движимым” (driven pulley), передает крутящий момент колесному валу. Поэтому, его можно назвать “выходным” воротом.

Что бы сохранить натяжение ремня, когда один ворот увеличивает радиус, второй одновременно его уменьшает. Изменяя радиус воротов относительно друг друга, можно получить бесконечное количество ступеней. Например, когда радиус “движущего” ворота уменьшен, а “движимого” увеличен, то скорость вращения снижается и мы получаем пониженную передачу. Если радиус увеличен на “входном” вороте, а на втором снижен, то скорость вращения увеличивается и получается повышенная передача.

Простота и отсутствие ступеней делают CVT трансмиссию идеальной для многих видов техники, а не только автомобилей. Например, уже долгое время вариаторы используется в промышленных прессах, тракторах и скутерах. Во всех этих случаях в вариаторе использовались ремни из плотной резины, которые могли скользить и растягиваться, снижая эффективность.

Ремень вариатора

Использование новых материалов позволяет сделать вариаторы еще более надежными и эффективными. Одним из важнейших моментов стало использование металлических ремней для соединения воротов. Эти ремни состоят из нескольких тонких стальных полос (обычно 9 или 12), скрепленных металлическими зажимами. Металлические ремни не скользят и отличаются высокой прочностью, позволяя использовать вариаторы с двигателями высокой мощности. Кроме этого трансмиссия с такими ремнями работает тише.

Источник: Авто Релиз.ру.

autorelease.ru

Вариаторная коробка передач. Что такое CVT.

При описании технических характеристик автомобилей важным пунктом является тип коробки передач и число передач. С классической механической трансмиссией все понятно (не о ней речь). Про традиционную автоматическую трансмиссию (АКПП, «автомат») слышали, пожалуй, все. А вот что такое трансмиссия CVT, обычно именуемая «вариатором»…

Условно коробки передач можно разделить на два вида – те, с которыми нужный режим передачи тяги приходится выбирать вручную – МКПП, и те, которые делают это самостоятельно – АКПП. В последних задача водителя – указывать технике, заблокировать ли трансмиссию, двигаться вперед, назад, или перейти на «нейтраль» – то есть просто выбирать режимы «P», «R», «N», «D»… Для управления режимами привычной многим АКПП служит всего один рычаг (и иногда дополнительные клавиши). Но ведь и в машине с «вариатором» тот же самый рычаг! Да, но, это ещё не значит что эти совершенно разные коробки передач имеют сходное устройство.

Принцип действия главного узла, который используется сейчас в CVT – Continuously Variable Transmission (CVT – бесступенчатая трансмиссия – дословно, «постоянно изменяющаяся трансмиссия»), которую мы привыкли называть «вариатором», был описан ещё в 1490 году  Леонардо да Винчи. Первый патент на вариатор был оформлен в 1886 году, но с тех пор технология значительно продвинулась вперед. Первые автомобили, в которых этот узел успешно применили, появился почти через 500 лет после этого – под известной сейчас «грузовой» маркой DAF (Нидерланды) когда-то производились и легковые автомобили, и именно на одной из таких голландских моделей в 1958 году впервые в мире стал серийно применяться вариатор. Со временем не только европейцы, но и японцы стали интересоваться этим оригинальным типом коробки передач, и когда в 1990 году в США в продаже появилась первая машина с CVT, ей стала именно японская Subaru Justy GL. Со временем CVT избавились от своих «детских болезней», и вот теперь очень часто автомобили с вариаторами вытесняют с первых мест в рейтингах продаж своих «автоматных» собратьев.

В отличие от традиционных автоматических трансмиссий, в вариаторной коробке нет заданного количества ступеней. Самый известный тип вариатора работает на основе ворота, позволяющего без использования жестко заданных передач установить любой коэффициент передачи крутящего момента.

Если вас смущает слово «передача», которое продолжают использовать при описании CVT трансмиссий, то напомним, что в широком смысле «передача» – это отношение скорости колёсного вала к скорости двигателя. И хотя в вариаторном типе трансмиссии отсутствуют ступени, термин «передача» продолжает использоваться из удобства.

По сравнению с обычной трансмиссией, в которой используется достаточно сложное сочетание шестерней, тормозов, захватов и управляющих устройств, вариатор – это образец простоты.

В большинстве вариаторных трансмиссий есть три компонента:

  1. Входной «движущий» ворот с изменяемым диаметром;
  2. Выходной «движимый» ворот с изменяемым диаметром;
  3. Металлический или резиновый ремень.

Кроме того, в CVT используется множество микропроцессоров и сенсоров, но эти три элемента – ключевые.

Ворот с изменяемым диаметром – сердце вариатора. Такой ворот состоит из двух 20 градусных конусов, направленный остриями друг к другу. В желобе между конусов протянут ремень. Обычно используются V-образные ремни, если они изготовлены из резины.

Когда конусы расположены дальше друг от друга и ремень находится в нижней части желоба, радиус петли уменьшается. Когда конусы расположены ближе друг к другу, ремень располагается выше, и, следовательно, радиус увеличивается. В вариаторах для изменения расстояния между половинками ворота используют гидравлический пресс, центробежную силу или пружины.

Вороты с изменяемым диаметром используются парами. Один ворот, называемый «движущим» (drive pulley или driving pulley), подсоединён к коленчатому валу двигателя. Так же иногда используют слово «входной» т.к. через него в трансмиссию поступает энергия от двигателя. Второй ворот, называемый «движимым» (driven pulley), передает крутящий момент колесному валу. Поэтому, его можно назвать «выходным» воротом.

Что бы сохранить натяжение ремня, когда один ворот увеличивает радиус, второй одновременно его уменьшает. Изменяя радиус воротов относительно друг друга, можно получить бесконечное количество ступеней. Например, когда радиус «движущего» ворота уменьшен, а «движимого» увеличен, то скорость вращения снижается и мы получаем пониженную передачу. Если радиус увеличен на «входном» вороте, а на втором снижен, то скорость вращения увеличивается и получается повышенная передача.

Простота и отсутствие ступеней делают CVT трансмиссию идеальной для многих видов техники, а не только автомобилей. Например, уже долгое время вариаторы используется в промышленных прессах, тракторах и скутерах. Во всех этих случаях в вариаторе использовались ремни из плотной резины, которые могли скользить и растягиваться, снижая эффективность.

Долгое время трансмиссии CVT не пользовались большой популярностью в связи с недолговечностью ремней – ведь даже самый прочный резиновый ремень в таком режиме долго не выдержит.

Использование новых материалов позволило сделать вариаторы еще более надежными и эффективными. Одним из важнейших моментов стало использование металлических ремней для соединения воротов. Эти ремни состоят из нескольких тонких стальных полос (обычно 9 или 12), скрепленных металлическими зажимами. Металлические ремни не скользят и отличаются высокой прочностью, позволяя использовать вариаторы с двигателями высокой мощности. Кроме этого трансмиссия с такими ремнями работает тише.

Сегодня всё больше крупнейших автопроизводителей (таких как General Motors, Audi, Honda, Nissan, Toyota и мн. др.) проектирует свои автомобили на основе вариаторной трансмиссии.

 

По материалам: HowStuffWorks «Auto», АвтоРелиз и Ambox
© При использовании материалов сайта гиперссылка на TransParts.by обязательна.

 

transparts.by

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о