Вариатор IVT – хуже простого автомата?

Взглянем на устройства, преобразующие механическую энергию. В фокусе внимания – фрикционная передача: что это такое, из чего состоит, где применяется, как выглядит, какими особенностями обладает – рассмотрим все эти и другие важные моменты, чтобы вы понимали, где, когда и как ее использовать.

Принцип действия КПП

Действие коробки передач заключается в следующем:

  • принимает и преобразовывает;
  • передает и изменяет направление крутящего момента.

В автомате, вариаторе или роботе этот процесс автоматизирован и не зависит от человека. Но при выборе коробки передач необходимо понимать, что у каждого вида автоматизированной трансмиссии есть свои принципы работы. От них будет зависеть цена самого устройства и его ремонта после эксплуатации.

В следующем блоке будет рассмотрен подробно каждый вид АКПП.

Конструктивные особенности IVT

Главное, что отличает этот агрегат – цепной привод, установленный взамен ремня. Это позволило комплектовать вариаторами автомобили с увеличенным крутящим моментом двигателя.

Главное, что отличает этот агрегат – цепной привод, установленный взамен ремня

Использование цепи дает некоторые преимущества по сравнению с ременным приводом:

  • передаётся больший крутящий момент;
  • увеличивается ресурс;
  • шире диапазон передаточных чисел;
  • нет проскальзывания, соответственно потери меньше.

К недостаткам можно отнести вытягивание цепи по мере эксплуатации, а также более шумную работу коробки.

Основы работы коробки автомат для понимания работы вариатора

Принцип работы вариатора кардинально отличается от ступенчатых коробок передач.

Для большего понимания сначала следует рассмотреть, как функционирует классическая автоматическая коробка передач (не путать с преселективной роботизированной КПП, которую тоже часто обозначают как АКПП).

В основе работы любой ступенчатой коробки лежит взаимодействие между собой шестерен разных размеров.

По сути, коробка передач – это обычный многоступенчатый редуктор, которым можно управлять. Такой, к примеру, является обычная механическая коробка.

АКПП же значительно сложнее по конструкции. Если МКПП — это редуктор, то в АКПП он – лишь составной элемент, хоть один из основных.

В целом автоматическую коробку можно разделить на несколько составляющих:

Основы работы коробки автомат для понимания работы вариатора
  • Механическая;
  • Гидравлическая;
  • Электронная.

Механическая составляющая – это и есть редуктор. В его основе лежит обычная планетарная передача.

В современных КПП, обладающих 4-мя и выше ступенями, таких передач несколько и образуют они так называемый планетарный ряд.

Несмотря на сложность конструкции, принцип работы такой КПП очень прост. Любая планетарная передача состоит из трех компонентов – солнечной шестерни, сателлитов, объединенных водилом, и зубчатого кольца.

Читайте также:  Марафонский метод Хансонов. Базовый план для подготовки к марафону

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Устройство подвески автомобиля

Особенность такой передачи заключена в том, что ведущим, ведомым или зафиксированным (обездвиженным) элементом может выступать любой из составных компонентов, благодаря чему и удается менять передаточное соотношение. Этим и воспользовались конструкторы при создании АКПП.

Так, если сделать ведущей солнечную шестерню, а водило с сателлитами будут ведомыми, при этом кольцо — зафиксировано, то на выходе получим максимальное передаточное соотношение.

Если же зафиксировать солнечную шестерню, подавать вращение на водило, а снимать его с планетарного кольца, то соотношение будет равным, то есть на выходе получаем прямую передачу.

Для получения вращения в обратную сторону (задний ход) достаточно зафиксировать водило, а вращение подавать на солнечную шестерню.

Для обеспечения блокировки шестерен планетарных передач, в конструкции АКПП применяются фрикционные муфты сцепления и ленточные тормоза.

Основы работы коробки автомат для понимания работы вариатора

В действие эти узлы приводятся гидравлической составляющей, работа которой контролируется и регулируется электронным блоком.

В итоге все выглядит так: электронный блок управления при помощи датчиков следит за несколькими параметрами – скоростью движения, оборотами коленчатого вала и т. д.

При надобности, он подает сигнал на открытие клапанов или срабатывание поршней гидравлической системы.

Те в свою очередь воздействуют на муфты или тормоза, блокируя вращение требуемого компонента планетарной передачи.

Полезно почитать: Как правильно ездить на коробке автомат.

Планетарный ряд и три скорости

Не удивительно, что Nissan задумался над исправлением этих недостатков. Компания Jatco, входящая в альянс Renault-Nissan, реализовала интересную идею новой трансмиссии. Инженеры скрестили вариатор с автоматом. Они добавили к вариатору один планетарный ряд, а также гидротрансформатор, позволяющий плавно передавать момент от мотора к коробке. На свет родилась коробка Jatco JF015, которая сейчас идет на Nissan X-Trail, Qashqai и на многие другие модели альянса.

Планетарная передача позволила реализовать две ступени для движения вперед и одну для заднего хода.

От обычного вариатора Jatco JF015 отличается тишиной работы. Nissan X-Trail трогается заметно ровнее, а если на пути встретится бездорожье или заснеженный участок, то коробка включает первую передачу как «понижайку» в раздаточной коробке и варьирует передаточное отношение с помощью шкивов. Тем самым удается удерживать цепь в благоприятной рабочей зоне.

Планетарный ряд и три скорости

Первая передача работает примерно до 40 км/ч, затем вариатор переходит на вторую ступень. На высоких скоростях коробка намного активнее действует шкивами. Инженеры добились диапазона передаточных чисел в рекордных пределах 1:7.3, при этом без лишних нагрузок на рабочие узлы трансмиссии. Такой разброс передаточных чисел соответствует нарезке 8 ступеней в обычной автоматической коробке с гидротрансформатором. Грязевой перевал. Можно ли буксовать по распутице на автомате? Подробнее

На скоростях свыше 120 км/ч коробка позволяет двигателю удерживать 2–3 тысячи оборотов, благодаря чему снижается не только потребление топлива, но и нагрузка на узлы трансмиссии. Кроме того, такая трансмиссия получилась компактнее.

В общем, Nissan X-Trail с новым двухступенчатым вариатором приобрел новый характер, а перспективы у Jatco открываются самые оптимистичные. Накопленная статистика поломок говорит о возросшей надежности коробки. Выходят из строя такие вариаторы уже не чаще преселективных роботов или гидромеханических коробок. Значит ли это, что с вариатором можно так же лихачить, как и на машинах с механической коробкой передач или с преселективным роботом? Совсем нет. Вариаторы по-прежнему не любят резких разгонов и буксований в грязи. Поэтому лучше их поберечь.

Читайте также:  Как подобрать хорошие плавательные очки для бассейна и моря

Недостатки

Они тоже есть, ведь иначе любая сборка фрикционных передач в коробке (или другом достаточно надежном корпусе) применялась бы просто безальтернативно. В списке эксплуатационных минусов:

  • Малый коэффициент полезного действия у некоторых моделей (особенно у закрытых, со смазочной ванной).
  • Небольшая итоговая мощность, направляемая на последующие узлы, – в среднем до 300 кВт.
  • Скольжение звеньев, делающее передаточное число нестабильным, что почти всегда вызывает сложности.
  • Окружная скорость не превышает 10 м/с, чего зачастую недостаточно.
  • Соприкосновение колес сопровождается значительными потерями момента (КПД может снижаться на 30-50%).
  • Частое буксование оборачивается быстрым износом и выходом всего функционального узла из строя.
  • Дополнительные опоры и прочие стабилизаторы утяжеляют общий вес конструкции, снижая мобильность валов.

Недостатки нельзя не учитывать, но достоинства все-таки перевешивают, иначе применение не было бы столь частым. Явные минусы можно устранить: обеспечив замкнутый прижим, используя принцип многоконтактности, взяв более надежные материалы и так далее.

Коробка передач CVT: плюсы и минусы выбора

Автомобильная промышленность на современном этапе развития может предложить потребителям разнообразную продукцию: Автомобили различной модификации, типа кузова, объема двигателя, различным типом коробки передач. Привычные для всех автолюбителей:механическая коробка (МКПП) и автомат (АКПП), пополнились еще одним типом-вариаторной коробкой (CVT).

Основные особенности CVT

Первые автомобили с коробкой такого типа появились достаточно давно, более 50 лет назад. Но, активное применение началось относительно недавно. CVT- имеет одну, весьма важную, особенность: такая коробка позволяет осуществлять плавное переключение передач при помощи вращения ведомого и ведущего вала.

Вариаторная коробка передач относится к классу бесступенчатых, и ограничения количества передач не имеет. Начало движения на автомобиле с таким агрегатом, отличается более плавным ходом, по сравнению с коробкой автомат. Нет ощущения «провала», набор скорости происходит в разы быстрее, единственное что присутствует-немного повышенный шум под капотом.

CVT представляет собой комплекс по взаимодействию следующих деталей:

  1. Шкивы раздвижного типа, которые приводятся в действие при помощи команды гидроцилиндра, расположены на одном валу.
  2. Клиновидный ремень, который имеет вид стальной ленты, с разнообразными пластинами.
  3. Гидротрансфрматор, который предназначен для передачи крутящего момента и плавного начала движения автомобиля.
  4. Дифференциал, который осуществляет синхронное распределение вращения на колеса.
  5. Приспособление, для предоставления возможности движения задним ходом (задней скорости), осуществляет движение вторичного вала.
  6. Насос гидравлического типа, который создает запуск рабочей жидкости.
  7. Микропроцессорное устройство, которое отслеживает работу по датчикам.

CVT могут быть не только с приводом ременного формата, но и с цепным. Чаще всего цепные коробки можно встретить на автомобилях AUDI. Агрегаты такого типа достаточно прочные и выдерживают большие нагрузки.

Читайте также:  10 лучших боксеров в мире: краткая биография и достижения

Преимущества CVT

Коробка передач CVT: плюсы и минусы выбора

Получить собственное мнение о коробке-вариаторе можно лишь после того, как лично проехаться на автомобиле такой конфигурации. Основной плюс-это высокая эффективность и производительность. Не стоит опускать и следующие качества:

  1. Плавный ход автомобиля, отсутствие «провалов».
  2. Экономия при потреблении топлива, которая доказана техническими специалистами различных производителей.
  3. Нет риска того, что автомобиль заглохнет при подъеме в гору.
  4. Повышенные показатели динамики автомобиля в условиях режима езды по трассе.
  5. Меньше негативного воздействия на окружающую среду за счет более верного распределения топлива.
  6. Уменьшенный вес коробки, что положительно влияет на показатели эффективности и динамики при эксплуатации.
  7. Более надежный контроль за автомобилем в условии скользкой дороги, чем в авто с АКПП.
  8. Увеличенный эксплуатационный период автомобиля, за счет бережного взаимодействия вариатора и коробки.

Отрицательные качества автомобиля с коробкой CVT

Как любой агрегат вариатор не имеет сугубо одни преимущества, в процессе использования могут возникать определенные трудности в виде:

  • Дорогостоящее обслуживание, и регулярная замена ремня (каждые 60 тыс км пробега).
  • Высокая стоимость замены и самого масла для трансмиссии.
  • Исключена эксплуатация в режиме сверхнагрузки, когда есть необходимость для длительного передвижения по плохому дорожному покрытию, бездорожью.
  • При несоблюдении сроков ТО, уменьшается срок эксплуатации вариатора.
  • При выходе из строя CVT официальные СТО не ремонтируют а меняют на новые. Отличная опция, только в том случае, если автомобиль приобретен в салоне и находится на полной гарантии.
  • Отсутствует возможность быстрого старта.
  • Нет возможности буксировки, только использование эвакуатора.
  • Частый перегрев агрегата.

Таким образом, CVT считается достаточно отличной альтернативой привычной АКПП, но исходя из условий эксплуатации и манеры езды, необходимо выбирать оптимальный вариант в каждом случае индивидуально.

Вариатор, робот или автомат: что выбрать?

Робот – лучший выбор для тех, кто хочет получить преимущества механики и управляемость АКПП.

Автомат – отличный и проверенный временем вариант. У таких автомобилей нет проблем с ремонтом, да и стоимость их ниже, однако при переключении передач на некоторых моделях все еще могут наблюдаться толчки или пробуксовки.

Вариатор – оптимальный выбор, если вы хотите получить хорошую управляемость, оптимальный расход топлива и максимальную оптимизацию. Однако такие автомобили все еще недостаточно распространены в России и, следовательно, имеются сложности при их ремонте (высокая цена расходников и трудности с поиском мастера).

Как видите, объективно самого лучшего варианта не существует, однако, вариатор имеет большие перспективы в развитии и поэтому можно обратить внимание на автомобиль именно с такой КПП.