Что такое бесступенчатый вариатор в автомобиле?

Что такое Бесступенчатая коробка передач или Вариатор

В настоящее время увеличилась доля автомобилей, оборудованных вариатором или АКПП из-за комфортности при вождении. Надежность вариаторов повышается с каждой новой моделью, но требует тщательного обслуживания и определенной манеры вождения. CVT создан для плавного вождения в городских условиях и не ставится на мощные автомобили.

Отличие вариатора от автоматической КПП

Вариатор (CVT) многими людьми ошибочно относится к автоматическим КПП. Он является отдельной разновидностью трансмиссии.

Различия АКПП и вариатора:

Конструкция. АКПП состоит из гидравлического трансформатора и планетарного узла. Гидротрансформатор заменяет сцепление и осуществляет переключение ступеней. Планетарная часть АКПП удерживает в постоянном закрепе все блоки шестеренок, что обеспечивает непрерывность и законченность агрегата с одновременным наличием нескольких передач. CVT – агрегат, функционирующий без смены ступеней, а передаточное число отдается двумя шкивами в виде конуса (ведущий и ведомый), располагающихся на противоположных сторонах и соединенных цепью или ремнем. Оба типа трансмиссии обеспечивают комфортное вождение из-за отсутствия постоянного переключения ступеней.
Эксплуатация. В АКПП более низкий КПД из-за утраты части энергии в гидромуфте, что сказывается в виде увеличенного расхода топлива и более низких динамических характеристик по сравнению с автомобилем, оборудованном вариатором. Управление CVT осуществляется при помощи электронного блока управления, который выбирает требуемое передаточное число под характеристики движения и этим обеспечивает щадящую работу ДВС, плавность как при начале движения, так и в разных режимах. За счет большего числа ступеней вариатор обеспечивает экономичную езду с отличными динамическими характеристиками. АКПП надежнее в работе с более длительным эксплуатационным ресурсом и менее требовательна к работе в трудных условиях. Вариатор создан для эксплуатации при плавном движении без резких перепадов скорости и по дорогам с хорошим покрытием. АКПП позволяет буксировать другие машины, ездить с прицепом, по бездорожью, без особого вреда для агрегата позволяет двигаться автомобилю в агрессивной манере.
Обслуживание. Вариатор требует регулярной замены масла, причем требования к маслу очень жесткие, нарушение которых приведет к дорогостоящему ремонту. Масло для такой трансмиссии стоит дороже, но для замены требуется меньший объем по сравнению с АКПП.
Ремонт. Ремонт обоих видов КПП – дорогостоящая процедура, но АКПП больше изучены и содержат меньше электроники, что удешевляет ремонт и делает его возможным вне официальных СТО. Ремень в CVT может не выдержать высоких нагрузок и оборваться. Вариатор сложнее в ремонте, который могут осуществить только официальные представители.

Что такое автоматический и ручной режим вариатора

Движение на автомобиле, оборудованном вариатором, может осуществляться как в автоматическом режиме, так и с ручным выбором режимов. Выбор режима осуществляется селектором, различные положения обозначены надписями.

«D» – направление движения транспорта вперед. Относится к основным режимам, при котором при помощи компьютера происходит смена передаточного соотношения с учетом условий движения. Электроника отслеживает функционирование как CVT, так и двигателя, обеспечивая их полноценную работу.
«R» – задний ход. Для его осуществления внесены конструкционные изменения в виде установки специальных узлов. Включение данного режима разрешено только в условиях полной неподвижности автомобиля.
«N» – нейтральная передача, при выборе которой происходит разрыв связи двигателя и КПП. Ее следует выбирать только при продолжительной остановке.
«P» – парковочный режим, при котором осуществляется блокирование ведомого конусного вала, исключающее любое движение транспорта. Следует выбирать только при оставлении автомобиля на стоянке. На многих автомобилях для выбора данного положения селектора следует помимо надавливания кнопки на рычаге нажимать на тормозную педаль и включать стояночный тормоз. Переход с этого режима осуществляется при выполнении тех же действий, только в противоположном порядке.
«+» и «-» – ручное управление, имитирующее переключение ступеней, хотя на самом деле управление вариатором происходит при помощи электроники и постоянном контроле работы CVT и ДВС компьютером.
«S» – спортивный режим езды. Предназначен для более динамичного передвижения транспорта при нажатии на педаль акселератора. Изменение динамических характеристик движения происходит при более медленном изменении передаточного соотношения, что на выходе дает повышение тяги вместе с увеличением оборотов.
«E» – экономичный режим езды, являющийся антиподом спортивного. В данном режиме осуществляется максимально полная связь ДВС с CVT, приводящая к снижению потребления топлива.
«L» – режим, предназначенный для тяжелых условий эксплуатирования автомобиля. При выборе данного режима обеспечивается максимальное передаточное соотношение на ведущие колеса. Движение при положении селектора на «L» должно осуществляться при буксировании прицепа или другого автомобиля, при передвижении по бездорожью и в других трудных условиях.

Покупать ли автомобиль с такой трансмиссией

Вариатор очень требователен к режимам эксплуатации, обслуживанию, но обеспечивает комфортную езду и легкость управления машиной даже для новичка.

Плюсы автомобиля с вариатором:

плавность разгона, отсутствие рывков;
минимальное время разгона из-за отсутствия ступеней;
плавная езда без скатываний с горок;
автомобиль с вариатором не глохнет при движении в городском режиме (пробки, светофоры);
легкость управления автомобилем с CVT из-за отсутствия педали сцепления, простоты выбора режима езды под необходимые условия;
работа CVT практически бесшумна, даже при спортивном режиме или передвижении в трудных условиях;
пониженный расход топлива по сравнению с другими видами трансмиссий;
сниженный выброс в окружающую среду вредных веществ.

Минусы автомобиля, оборудованного вариатором:

данный вид трансмиссии не предназначен для продолжительного движения на максимально возможной мощности и на больших оборотах двигателя;
к обслуживанию такой трансмиссии необходимо относиться щепетильно, своевременно менять трансмиссионную жидкость и фильтры, причем сэкономить на них не получится – для работоспособности агрегата требуются высококачественные расходные материалы;
буксировка транспорта, оборудованного CVT, разрешается только при запущенном двигателе, в иных случаях придется прибегнуть к эвакуатору или буксировании методом частичной погрузки ТС;
резкие маневры, включая разгон и торможение, уменьшают срок службы трансмиссии;
CVT устанавливается на автомобиле с мощностью менее 220 л.с.;
ремонт вариатора значительно дороже чем АКПП, осуществляют данную процедуру только у официальных дилеров в связи с ее сложностью;
приобретение подержанного автомобиля с такой коробкой чревато значительными расходами на ремонт, поэтому машину с таким типом трансмиссии желательно покупать новую или выбирать со специалистом, разбирающимся в таких КПП, после покупки б/у автомобиля необходимо сразу произвести обслуживание агрегата;
агрегат функционирует при помощи электронного блока управления, поэтому неисправность любого датчика отрицательно сказывается на функционировании всей трансмиссии и может привести к поломке, особенно при неисправности датчика скорости.

Вариатор имеет значительные различия по сравнению с АКПП как в конструкции, так в эксплуатации и обслуживании. Транспортное средство, оборудованное такой коробкой, рекомендуется использовать при движении в городе без существенных разгонов и экстренных торможений.

CVT крайне требователен к качеству трансмиссионной жидкости. Замену расходников в вариаторе следует производить своевременно. Соблюдение определенных рекомендаций при управлении автомобилем с CVT значительно отодвинет срок возникновения неисправностей.

Бесступенчатый вариатор: конструкция и особенности работы

Сегодня наряду с другими типами коробок передач в автомобильной технике все больше получают распространение вариаторы. Ввиду своей дешевизны этот тип трансмиссии является достойной альтернативой более дорогим и сложным автоматическим коробкам.

Немного истории

Как это странно не звучит, но вариатор появился более полутора столетий назад. В XIX веке на основе этих механизмов разрабатывали приводы для швейного и прочего производственного оборудования. Спустя немного времени вариаторы стали активно устанавливать на транспортные средства. Но в отличие от мототехники, на автомобилях этот тип трансмиссии длительное время не смог окончательно прижиться из-за его низкого рабочего ресурса, ввиду некоторых конструкционных недоработок. Однако уже в середине ХХ века инженеры большинства автомобильных марок занимались усовершенствованием этой коробки передач, но повысить ее ресурс и решить ряд прочих конструктивных проблем все еще не получалось. Данную проблему удалось решить лишь японским автоконструкторам, которые усовершенствовали вариатор, после чего он начал активно использоваться на большинстве серийных моделей.

В конструкционном плане вариатор представляет собой бесступенчатую систему Continuously Variable Transmission (CVT). Ее особенностями является плавное переключение режимов одновременно с изменением величины передаточного числа. При этом выбор оптимальных параметров работы вариатора осуществляется в автоматическом режиме, после сопоставления крутящего момента двигателя с величиной внешней нагрузки. Отметим, что применение вариаторной трансмиссии в силовой системе автомобиля позволяет максимально использовать и правильно распределить полезную мощность силового агрегата.

Типы и особенности работы вариаторных КПП

В наше время уже каждый серьезный производитель транспортных средств может похвастаться личными наработками, модернизацией и внесением дополнений в вариаторный тип трансмиссии. Все вариаторные коробки переключения передач разделяются на следующие виды:

— вариатор с клиноременной передачей;

— вариатор с тороидальным типом передачи.

Рассмотрим систему, в которой изменение передаточного числа осуществляется посредством клиноременной передачи. Этот довольно простой тип вариатора представлен двумя шкивами с ремнем трапециевидного типа. В свою очередь, по своей конструкции шкивы выполнены в виде дисков-конусов. Это позволяет увеличивать либо уменьшать величину передаточного усилия за счет изменения величины их диаметра при определенном числе оборотов двигателя. Кстати, ремень может быть заменен цепью либо металлическим ремнем из специальных пластин. На качество передачи материал его изготовления абсолютно никакой роли не играет.

Управление шкивами осуществляется при помощи электронной системы, которая представлена сервоприводными датчиками и блоком обработки и исполнения команд. В общих чертах работу системы можно описать так: боковые поверхности трапециевидного ремня взаимодействуют со шкивами. Со временем контактирующие части ремня и шкивов срабатываются, обеспечивая хорошее сцепление. Коленвал двигателя соединен с ведущим шкивом вариатора, который имеет особую конструкцию. То есть, при увеличении скорости вращения коленвала происходит сжатие дисковых «щек» с постепенным перемещением ремня от центра шкива к краю. Вместе с этим, посредством перемещения ведомого шкива осуществляется смещение ремня в центр. Получается, что с изменением скорости вращения коленчатого вала меняются радиусы вращения и величина передаточного числа. Это говорит о том, что такая конструкция вариаторной системы передач позволяет получить не только фиксированное количество и величину передаточных чисел, но и в случае необходимости, дополнительно повысить либо понизить их.

Постоянное натяжение приводного ремня возможно за счет взаимодействия между собой ведущего и ведомого шкивов, которое увеличивается с возрастанием оборотов. Например, при снижении оборотов силового агрегата, когда водитель бросает «газ», внутри CVT происходит процесс противоположный этому.

Вариатор с тороидальным типом передачи усилия имеет принципиально другой принцип действия и устройство. В состав его конструкции включены два сферических колеса, между поверхностями которых располагается специальный ролик. Эти колеса также делятся на ведомое и ведущее. Изменение величины передаточного усилия, возможно благодаря возникающей силе трения между роликом и сферическими колесами.

С изменением положения ролика происходит увеличение либо снижение числа передач. Например, если ролик находится в горизонтальном положении относительно плоскостей колес, они будут вращаться с одинаковой скоростью, но, как только ролик переместиться, скорость ведущего и ведомого колес изменится.

Отметим, что в точках соприкосновения ролика и поверхностей колес возникает достаточно большая сила, которая притягивает ролик к поверхности одного из колес. Поэтому конструкторы тороидального вариатора разработали специальные устройства, которые помогают это преодолеть. Таким примером может послужить применяемая на большинстве транспортных средств марки Nissan инновационная система Extroid. В ней сила притяжения ролика компенсируется при помощи управляемого электроникой гидромеханизма, который изменяет на невидимую глазу величину его пространственное положение. Говоря проще, механизм немного передвигает ролик, препятствуя возникновению силы притяжения.

О плюсах, и о минусах

Если брать во внимание конструкционные особенности и реальные преимущества CVT перед «автоматом», то большинство автомобилистов считают вариатор просто идеальным видом трансмиссии. Но дать окончательный ответ на вопрос: «какой из типов коробок передач сегодня можно назвать идеальным», вряд ли удастся. Подобное сравнение коробок передач можно допустить лишь в определенных рамках (то есть конструкционные особенности, производители, модели). Однако схожие черты и различия все же очевидны.

Среди преимуществ вариатора можно назвать более плавный ход транспортного средства. В момент набора скорости на автомобиле с вариаторным типом трансмиссии, звук его работающего силового агрегата похож на звук электромотора, то есть, можно с уверенностью сказать, что транспортные средства с вариатором работаю практически бесшумно. Вариаторный автомобиль не скатится случайно с уклона и не заглохнет внезапно без особой причины. Если сравнивать одинаковые автомобили с силовыми агрегатами одной мощности, то резвее будет тот, на котором установлен вариатор, ведь заложенный в основу работы автоматической трансмиссии ступенчатый алгоритм, требует несколько большего временного промежутка на переключение диапазонов.

Помимо этого транспортное средство которое оборудовано вариаторной трансмиссией отличается лучшими экономическими и экологическими показателями.

Но все же, этих преимуществ вариатора недостаточно для того, чтобы полностью вытеснить гидромеханику, из-за наличия ряда определенных недостатков, главным из которых является противопоказание к установке вариатора на мощные внедорожники и седаны. Поскольку данный вид трансмиссии идеально работает лишь на транспортных средствах, мощность силового агрегата которых не превышает 200 л.с. Помимо этого, трансмиссионное масло, используемое в вариаторных коробках стоит гораздо дороже масла для «автоматов». Наличие большого количества разнообразных датчиков и сложная система электронного управления процессом переключения передач делают вариатор сложным в обслуживании и ремонте.

Эти видео расскажут о принципе работы вариатора:

Бесступенчатые: чем вариатор лучше и хуже автомата

Вариаторы активно теснят привычные автоматы, хотя многие автовладельцы все еще относятся к таким коробкам скептически. Разберемся в особенностях бесступенчатых трансмиссий, а также выясним их плюсы и минусы

Большинство технических решений, которые мы видим в современных автомобилях, призваны облегчать человеку жизнь, ибо давно известно, что двигатель прогресса — лень. Надоело ходить? Вот вам колесо. Лошадку жалко? Вот двигатель внутреннего сгорания. Хлопотно каждый раз переключать вручную передачи? Держите автоматическую коробку! Но, как утверждает известный футуролог Жак Фреско, еще ни одно глобальное изобретение на свете не было придумано и воплощено сразу: любое современное технологичное устройство, будь то фотоаппарат, тостер или автомобиль, есть не что иное, как результат долгой последовательной цепочки усовершенствований одной идеи. Вот и концепция бесступенчатого изменения передачи крутящего момента витала в воздухе уже давно.

Многие приписывают открытие одаренному во всех областях мудрецу Леонардо да Винчи, благодаря которому в 1490 году появилась сама вариаторная схема: в бесчисленных чертежах изобретателя можно встретить конструкцию из параллельных конусов и перекинутого между ними ремня, способного перемещаться поперек оси вращения конусов и тем самым изменять передаточное отношение пары. Но для воплощения идеи в жизнь потребовалось немало времени. Патент на вариатор был выдан в конце XIX века, а первый работоспособный вариант появился более чем полвека назад: в 1958 г. голландский инженер Хуб ван Доорн успешно довел до конца эксперименты по созданию наборного стального ремня, что позволило малолитражке DAF 600 встать на колеса. С тех пор смысл механизма не очень-то изменился.

Вариаторные трансмиссии можно классифицировать на три типа: тороидальные (два вала, между которыми проходят ролики); гидростатические (вращательное движение гидромоторов происходит за счет давления жидкости) и клиноременные, получившие в автомобильном мире максимальное распространение. Большинство вариаторов обозначаются, как CVT (continuously variable transmission) — «непрерывно изменяемая», а точнее, бесступенчатая трансмиссия.

Внедрение планетарной передачи расширило рабочий диапазон вариатора почти на 20%

По строению эта КП куда проще, чем механическая коробка с россыпью шестеренок и валов: в корпусе вариатора параллельно расположены пара шкивов, а передача крутящего момента от одного к другому происходит при помощи натянутого между ними ремня. Очень похоже на цепную передачу в многоскоростном велосипеде, но вместо звездочек здесь используются двойные конусообразные шкивы, а вместо цепи — клиновидный ремень. Раздвигаясь, каждый шкив меняет длину своей контактируемой с ремнем окружности, меняя передаточное отношение. И чем сильнее варьируется длина окружности, по которой «бегает» ремень, тем шире передаточный диапазон. Главное достоинство такой схемы — плавное изменение крутящего момента. И если раньше в клиноременных вариаторах применяли резиновые ремни (особенно это было распространено в легкой технике, такой, как скутеры или прокатные карты), то сегодня больше всего распространены металлическая наборная лента, реже — стальная цепь.

За последние 20 лет вариаторы претерпели глобальные изменения, прочно обосновавшись в модельных рядах у многих производителей. Широкое распространение такой трансмиссии связано со многими факторами: заметно большая экономия топлива по сравнению с классическими АКП, плавная работа во всех режимах движения, обеспечение эффективной и безопасной работы двигателя за счет возможности поддержания оптимальных оборотов коленчатого вала. Но были у такой конструкции и нарекания со стороны автомобилистов, главные из которых — монотонное завывание мотора, работающего в режиме достижения максимальных мощности и крутящего момента. Этот недостаток в последние годы удалось решить за счет применения модифицированных вариаторов, позволяющих имитировать плавные, но при этом «гидротрансформаторные» ощущения смены передаточных чисел. Как и классическая АКП, которая сбрасывает несколько ступеней вниз при необходимости резкого ускорения, CVT способен переходить в виртуальный режим кикдауна, взвинчивая обороты мотора вверх. В последних моделях изменения стали еще более заметны: в новых коробках стали использовать шкивы с меньшими размерами и массой, улучшенный демпфер блокировки и более эффективный масляный насос. Все это способствовало повышению топливной экономичности и комфорта.

Гибридный CVT компактен: на месте гидротрансформатора разместился модуль из электромотора и двух комплектов сцепления («мокрого» и «сухого»)

Дальше других в совершенствовании бесступенчатых трансмиссий продвинулась компания Nissan. Ниссановский CVT стал первым вариатором в мире, в котором была применена дополнительная планетарная передача, позволяющая увеличить передаточное число с 6:1 до 7,3:1, что значительно расширило ее рабочий диапазон. Изменения передаточных чисел в более широком диапазоне позволяют двигателю не только эффективнее разгонять автомобиль, но и поддерживать более комфортные обороты на крейсерских скоростях движения. Не менее интересна ситуация с гибридными автомобилями: еще в 2011 г. тот же Nissan представил вариатор нового поколения Xtronic, который может успешно работать в автомобилях с гибридными силовыми установками, сочетающие ДВС и электротягу. Новый вариатор разрабатывался для двигателей с объемом от 2 до 3,5 л, и первые образцы были установлены на седаны Altima американского происхождения (в России модель известна как Teana). В Nissan особенно гордятся тем, что они первыми в мире объединили в компактном корпусе тяговый электромотор и вариатор. Модуль системы Nissan Intelligent Dual Clutch System состоит из «сухого» сцепления (контактирует с ДВС через двухмассовый маховик), самого электромотора и «мокрого» сцепления (граничит непосредственно с вариатором). При разгоне оба сцепления смыкаются ради максимальной тяги, а при торможении электромотор работает генератором, подзаряжая батарею. Новую трансмиссию российские покупатели оценили уже на новом поколении кроссоверов Pathfinder, которые построены на той же платформе, что и новые «Теаны».

Из гибридных «Ниссанов» в России представлены только Pathfinder, хотя в США схожая технология есть, к примеру, у X-Trail и Altima

Собственная гибридная система Nissan довольно мощная — эффективность 2,5-литрового турбомотора (234 л. с.) сравнима с показателями 3,5-литровых двигателей (249 л. с.). В этом мы смогли убедиться лично, когда тестировали новый Pathfinder в степях Казахстана: схожие по мощности гибридные автомобили оказались на 15–20 % экономичнее автомобилей с классической схемой ДВС как в смешанном, так и в городском темпе движения. Более того, управлять гибридным автомобилем было удобнее, особенно при резком разгоне: поскольку более скромный по объему турбомотор достигал максимальной мощности при меньших оборотах, в салон автомобиля проникало меньше шума. В остальном различия в управлении между «обычной» и гибридной системой свелись на нет.

А теперь попробуем ответить на один из главных вопросов, мучающих большинство российских поклонников «двухпедальных» машин: могут ли новые вариаторы на равных соперничать с классическими автоматами? Думаю, да, хотя здесь более уместно говорить об условиях эксплуатации автомобиля: в гражданских условиях вариатор может быть даже комфортнее и экономичнее традиционной АКП. С другой стороны, вариаторы пока что более требовательны к условиям эксплуатации, чем классические АКП: CVT традиционно хуже переносят жесткие условия эксплуатации. Именно тяжелое бездорожье, агрессивная манера езды и несоблюдение сервисных предписаний зачастую являются главными причинами поломок.

На ежегодной пресс-конференции, которая прошла в Москве, представители компании Robert Bosch GmbH подвели итоги прошлого года и обрисовали перспективы работы в России, Белоруссии, Казахстане и на Украине

Среди обширного перечня программ одной из самых перспективных немецкие специалисты считают автомобильную, доклад по которой был сделан заместителем генерального директора ООО «Роберт Бош», региональным директором по продаже автокомплектующих Вальтером Шепфом. Он отметил, что работу компании в прошлом году можно смело занести в актив, чему способствовали темпы регистрации новых автомобилей в России. По этому показателю на развивающихся рынках Россия заняла второе место после Китая, а в Европе впереди лишь Германия, по-прежнему остающаяся самым крупным европейским рынком. Что касается будущего, то Шепф остается прагматиком: «Делать прогнозы на этот и следующий год — дело неблагодарное. Вполне возможно, что в худшем случае у нас будет прирост на 1,2 млн новых автомобилей, а оптимистический сценарий — 2,7 млн. Это означает замедление роста примерно на 60%». Кроме того, Вальтер Шепф обратил внимание на тенденцию потери российскими брендами сегмента рынка, который сегодня уверенно занимают автомобили международных брендов, производимые в России. Так же значительно снижается импорт подержанных машин, что напрямую связано с повышением таможенных пошлин. Пользу, которую могут принести последние правительственные законодательные новации российскому автопрому, Шепф не отрицает. Но при этом считает, что россияне все равно отдают приоритет иномаркам, и эта тенденция в нынешнем году вряд ли изменится. Тем более что вступление России во Всемирную торговую организацию, которое планируется на 2012 год, должно привести к снижению таможенных пошлин на иностранные автомобили.

По сравнению с 2007 годом, прошлогодний объем продаж автокомплектующих Bosch в России и Белоруссии увеличился на 50%. И это с учетом того, что общий рост российского производства составил всего 7%. Начались поставки систем управления впрыском для серийного производства двигателей с индексом Euro 3, открылось опытное производства моторов Euro 4, идет разработка систем Euro 5. «У нас также обширные планы на поставку систем ABS. В первую очередь, для автомобилей российских брендов», — отметил докладчик. Благодаря проведенным исследованиям специалисты ООО «Роберт Бош» отметили внимание, проявляемое в России к экологии и экономии энергии, а отсюда и рост интереса потребителей к газобаллонному оборудованию. Тенденция закупки этого оборудования существенно увеличится, если не будут снижаться цены на бензин.

К вопросу о системах безопасности автомобилей Вальтер Шепф в своем докладе возвращался неоднократно: «Появление в 1978 году ABS стало первым шагом повышения безопасности легковых автомобилей. К сожалению, на автомобилях, эксплуатируемых в России, систем ABS примерно столько же, сколько в Индии или Бразилии, и меньше, чем в Китае. О США, Японии, странах Западной Европы я и не говорю». В этом году в Москве пройдет первая конференция по безопасности дорожного движения, и Шепф очень надеется, что на ней будет сделан серьезный акцент на развитие устройств, обеспечивающих безопасность.

«Цену “Калины” или “Приоры” система ABS увеличит всего на 300 долларов, но многие предпочитают потратить эти деньги на другое оборудование, например на усилитель руля, чем на системы, которые могут реально спасти жизнь», — сетует Вальтер Шепф.

Но даже делая оптимистичные прогнозы, Шепф трезво оценивает влияние мирового кризиса на работу компании на российском рынке. Он полагает, что восстановление объемов производства и продаж компонентов Bosch произойдет лишь после 2011 года. При этом такой «антикризисный» метод, как увольнение персонала на предприятиях, Вальтер Шепф считает неприемлемым. К примеру, на заводе автокомпонентов в городе Энгельсе адаптация к нынешнему спросу на продукцию Bosch привела к небольшому сокращению рабочего дня. «Для нас знания и способности людей — ключевая вещь, — заявил Шепф. — Мы не хотим набирать и обучать новый персонал по окончании кризиса, а потому стараемся обеспечить социально разумный подход к адаптации производства к текущему спросу. А вот такую статью расходов, как вложения в научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, мы хотели бы сохранить без изменений. Сейчас она составляет до 10% от оборота компании, а в сегменте автокомплектующих и того больше».

Вариатор или бесступенчатая трансмиссия, что это и зачем. — Автокадабра

Вариатор или бесступенчатая трансмиссия, что это и зачем.

Листая автомобильные каталоги, многие встречали такую фразу: «На автомобиль устанавливается бесступенчатый вариатор». Или могли увидеть это словосочетание в таблице технических характеристик.

Что такое механическая коробка передач, знают все (кроме, разве что, американцев), к «автомату» тоже давно все привыкли (особенно американцы). А вот вариатор — зверь малоизвестный. А ведь он далеко не новинка.

Первый вариатор был придуман 1490 году не безызвестным Леонардо Да Винчи, а запатентован лишь в 1886 году. Первым массовым автомобилем с вариатором стал DAF 600, который впоследствии стал принадлежать Volvo за ним были Ford Fiesta и Fiat Uno.

Как говорит «Википедия» Вариатор — передаточное устройство между двигателем и движителем (колёсами, гребным винтом и т. п.), которое способно плавно изменять коэффициент передачи (отношение скоростей вращения ведущего и ведомого валов) во всём рабочем диапазоне скоростей и тяговых усилий.

Какова же основная идея?

Внешне находясь в салоне машины вариатор себя никак не выдает, тот же селектор передач, что и на автомате (P,N,R,D) те же две педали, но суть совсем в другом. У обычного автомата как и у ручной коробки есть фиксированный набор передач: 1,2. 5,6 и т.д. Вариатор же лишен этого, можно сказать что количество передач вариатора близиться к бесконечности.

Как же это сказывается на автомобиле: нету привычных всем толчков при трогании и «переключении», если быть точнее то и самого переключения нет т.к. вариатор плавно изменяет передаточные числа в зависимости от скорости автомобиля.

Вариаторы бывают нескольких типов: клиноремённые со шкивами переменного диаметра, цепные, тороидальные…

У него два шкива, каждый из которых сделан в виде пары конусов, обращённых острыми концами друг к другу. А между шкивами зажат клиновый ремень.

Теперь, если каждая из пар конусов может двигаться друг к другу и обратно, мы получим шкивы с переменным рабочим диаметром. Ведь при раздвижении конусов ремень, соприкасающийся с ними своими рёбрами, будет как бы проваливаться к центру шкива и обегать его по малому радиусу. А при сближении конусов — по большому радиусу.

Осталось только снабдить оба шкива системой (как правило, это гидравлика, но может быть и какой-то иной сервопривод), которая будет строго синхронно сдвигать половинки первого шкива и раздвигать половинки второго. И если один шкив находится на ведущем валу (который идёт от двигателя), а второй — на ведомом (который ведёт к колёсам), то можно организовать изменение передаточного отношения в весьма широких пределах.

Ну и не нужно забывать про узел отвечающий за направление вращения выходного вала (скажем обычная планетарная передача) для заднего хода и в целом готова коробка-вариатор.

Отдельный вопрос какой ремень используется в вариаторах, я думаю всем понятно что обычный резиновый или тканевой ремень вращающий генераторы и иже с ними, тут не пригоден.

Ремень в вариаторе имеет сложное устройство.

Это может быть стальная лента с неким покрытием или набор стальных тросов (лент) сложного сечения, на которые нанизано огромное число тонких поперечных стальных пластинок трапецевидной формы, края которых и контактируют со шкивами. Кстати, именно таким образом удалось создать толкающий ремень, передающий мощность не только той его половиной, которая бежит от ведомого к ведущему шкиву, но и противоположной. Обычный ремень при попытке передать сжимающее усилие просто сложился бы, а наборный стальной — обретает жёсткость.

А ещё в качестве клинового ремня может выступать широкая пластинчатая стальная цепь, соприкасающаяся с конусами своими краями. Именно такой «ремень» работает в вариаторах машин Audi.

Интересно, что для смазки цепи применяется особая жидкость, которая меняет своё фазовое состояние под сильным давлением, возникающим в месте контакта со шкивом. Благодаря этому цепь может передавать значительное усилие, практически не проскальзывая, несмотря на очень маленькую площадь контакта.

Как именно вариатор будет менять передаточное число при разгоне, зависит от выбранной программы управления. Если при разгоне на обычном автомобиле мы на каждой передаче раскручиваем двигатель, затем переходим на следующую передачу и так далее, то при наборе скорости автомобиля с вариатором мотор остаётся на одних и тех же оборотах (скажем, на оборотах, соответствующих максимальному крутящему моменту), зато плавно меняется передаточное отношение.

Это создаёт несколько странные ощущения. Жмём газ в пол, мотор выходит на большие обороты, да так и остаётся на них в течение всего разгона, воя как пылесос. Зато темп разгона — высокий, да и на переключения между ступенями время не тратится.

А ещё на некоторых машинах можно выбрать режим с несколькими «виртуальными» передачами (с 6 или даже 8), задаваемыми электроникой. Передачами, между которыми вариатор будет резко перескакивать, словно классическая коробка «автомат». Ещё в этом случае можно переключать «передачи» по собственному желанию. Как на «автомате» с ручным секвентальным (последовательным) режимом.

Но есть у вариатора и один существенный недостаток. малая мощность передачи. Поэтому на сегодняшний день при всех достоинствах вариатора, классические автоматы и механика встречаются гораздо чаще. На сегодняшний день самыми мощными машинами с вариаторами являются 200х сильная Audi A4 и 234 сильный Nissan Murano.

И не знаю можно ли отнести к недостаткам высокую стоимость обслуживания: каждые 100-150 тысяч вариатор может требовать замены ремня, да и масло стоит несколько дороже чем для автомата, но зато реже меняется: каждые 40-50 тысяч.

Вариатор или автомат: что лучше выбрать?

Автоматическая коробка переключения передач встречается в трёх типах: роботизированная КПП, классический автомат и вариатор. Приобретая автомобиль, следует знать о преимуществах и недостатках каждого вида. Роботизированные пока встречаются редко, поэтому рассмотрим два оставшихся типа. Что лучше — автомат или вариатор, какой коробке отдать предпочтение? Давайте разбираться.

Что такое «автомат» на автомобиле

Автоматическую коробку переключения передач (АКПП) придумали, чтобы облегчить жизнь водителю. В его распоряжении две педали – «газ» и «тормоз», а также рукоятка селектора, переключая которую, владелец авто выбирает режим работы АКПП. Автомат самостоятельно переключает передачи и обеспечивает движение.

Конструкция АКПП

АКПП в обычном исполнении — это гидротрансформатор. Его изобрели в начале прошлого столетия. Современный классический автомат состоит из

Гидромуфты. Это агрегат, использующий специальную жидкость для АКПП и отвечающий за передачу и преобразование крутящего момента от силового агрегата к редуктору. Конструктивно размещён на маховике двигателя.
Механизма гидравлического управления. Он отвечает за корректную работу планетарного редуктора.
Планетарный редуктор (планетарная коробка переключения) – основной агрегат автоматической коробки, отвечающий за переключение передачи и скорость движения транспортного средства.

Автоматическая коробка переключения передач: основные узлы и компоненты

Что такое вариатор

Вторая по популярности КПП — вариаторная коробка передач. Современное название вариатора — CVT (Continuously Variable Transmission), с английского языка переводится как «трансмиссия с непрерывно изменяющимся крутящим моментом». Придумал принцип бесступенчатой передачи крутящего момента Леонардо да Винчи. Первый простенький вариатор использовали на мельницах, позже использовали в конструкциях станков для обработки металла, дерева.

На автомобили CVT начали устанавливать в середине прошлого века. Додумался до этого Хуберт ван Доорн — инженер родом из Голландии. Первая автомобильная бесступенчатая КПП имела название Variomatic и устанавливалась на авто марки DAF в 50-х годах XIX столетия.

Конструкция механизма

Конструктивно бесступенчатая коробка переключения — это два конуса, которые перемещаются друг относительно друга и направлены навстречу. Они соединены ремнём или цепью. При движении конусов меняется передаточное число. Современные вариаторы сложнее, но принцип действия именно такой.

На фото вариатор Тойота Рав 4

Что лучше: «автомат» или «вариатор»

Из-за разных конструктивных особенностей поведение автомобиля с автоматом и вариатором отличаются. У авто с CVT нет «провала» по тяге во время разгона. Скорость и мощность нарастает или падает постепенно.

Автомат же на переключение ступеней тратит некоторое время, поэтому есть периоды, когда крутящий момент не передаётся на колёса, поэтому при разгоне авто с автоматической трансмиссией «дёргается». Инженеры постоянно стараются уменьшить время переключения между ступенями. В современных автоматах заметить пропадание тяги практически невозможно. Дёргание проявляется только при агрессивной, скоростной езде.

Немного про экономию и надёжность

Что из них выгоднее и надёжнее? Сравним некоторые основные показатели:

Расход топлива: авто с «автоматом» прожорливей на 10–15%.
Конструкция CVT легче и занимает меньше места в кузове автомобиля. Из-за этого салон такого автомобиля может быть более вместительный и комфортный.
Трансмиссионная жидкость: вариатор требует более частой замены масла, да и стоимость жидкости для CVT выше.
Ремонт: автоматическая коробка в эксплуатации и ремонте дешевле. Конструктивно вариатор намного сложнее, поэтому его ремонт может существенно ударить по карману автовладельца.
Надёжность: вариатор не выдерживает большую нагрузку, он более «нежный». Его ременная передача быстро выйдет из строя при буксировке, движении по бездорожью, спортивной езде. «Автомат» более надёжен при эксплуатации в тяжёлых условиях.

Как выбрать на популярных моделях авто

Несмотря на очевидные преимущества и минусы обоих вариантов, выбирать подходящий необходимо с учётом марки. У каждого авто есть свои болячки и слабые места, поэтому наиболее популярные вопросы выбора я осветил ниже.

Вариатор на Ниссан Кашкай

Ниссан Кашкай c 2014 года стал комплектоваться и CVT

С 2014 года на эту модель устанавливаются вариаторы от японского производителя Jatco (Джатко). Заявленный гарантийный срок 120 тыс. км. По отзывам владельцев, реальный срок службы от 130 до 200 тыс. км.

Вариатор на Ниссан Кашкай не способен выдержать большие нагрузки. Поэтому на таком авто не следует буксировать, тягать прицеп и тем более ездить по бездорожью. Срок службы вариатора сокращается в 1,5–2 раза. Это обычный городской автомобиль, а не внедорожник.

При эксплуатации Ниссан Кашкай с вариатором не следует забывать про замену трансмиссионной жидкости и фильтрующего элемента внутри каждые 60–70 тыс. км, а наружный картридж следует менять каждые 30–40 тыс.

Наиболее частая поломка ниссановской вариаторной трансмиссии — выход из строя микропереключателя – «концевика» на рукоятке, как результат, невозможно переключиться из положения «Паркинг». Ремонт недорогой, замена проводится быстро.

Вариатор в Subaru XV

Subaru XV подвергался рестайлингу

Автомобиль Subaru XV доступен в комплектации с вариатором и механикой. Бесступенчатая коробка переключения имеет название Subaru Lineartronic CVT. Инженеры японского концерна давно отказались от установки «автомата» на эту модель из-за дороговизны и громоздкости.

Вариатор Lineartronic позволяет эффективно использовать тяговые возможности силового агрегата, экономить топливо. Он обеспечивает плавность хода и высокий комфорт при езде. Lineartronic отличается высокой чувствительность, весело откликается на изменения положения педали акселератора и обороты двигателя. Ещё одно преимущество — это компактность: в результате в салоне появилось больше места.

Вариатор в Subaru XV — надёжный агрегат, и трудно найти отрицательные отзывы владельцев про его работу. Одна из проблем, на которую следует обратить внимание — это нестабильная работа двигателя при резком торможении. Если автомобиль глохнет при резком нажатии на педаль тормоза, то необходимо как можно быстрее провести замену трансмиссионной жидкости в вариаторе.

При несвоевремнных действиях ремонт коробки обойдётся намного дороже!

По словам производителя, при эксплуатации автомобиля в тяжёлых условиях замену масла в КПП следует проводить каждые 30–40 тыс. км. Условия на наших дорогах можно смело отнести к трудным, поэтому для продления срока службы вариатора и авто в целом следуйте рекомендациям производителя.

Renault Captur: автомат или вариатор, что лучше?

Один из популярных цветов Рено Каптур в 2018 году — оранжевый «Аризона»

Французский производитель автомобилей для своих поклонников предлагает комплектации с механикой, автоматом и вариатором. АКПП идёт на 2-литровые, вариаторы установлены на Renault Captur 1,6 литра. Полный привод идёт только с механикой или автоматом.

Вариатор выпускает Jatco, для Рено была проведена унификация. Инженеры внедрили персональные настройки в алгоритм работы бесступенчатой коробки.

Автоматическая коробка устанавливается предпоследнего поколения, новая версия агрегата просто не влезет в кузов, да и стоимость АКПП нового поколения высокая. Производитель хочет, чтобы их автомобиль был более доступным в плане цены, поэтому не спешить устанавливать новый автомат.

Если делать выбор: автомат или вариатор, то главными критериями могут служить стоимость обслуживания, экономичность и условия эксплуатации. Для спокойной городской езды подойдёт вариатор, для любителей спортивной езды и бездорожья лучшим решением будет механика или автомат.

Как выбрать коробку передач на Тойота Рав 4

На Toyota RAV 4 чаще выбирают автомат

Любители Toyota RAV4, проживающие в мегаполисе, предпочитают автоматические коробки передач. Они надёжнее и дешевле в ремонте, но обладают несколькими недостатками: расход топлива выше на 10–15%, комплектации с АКПП дороже, авто с неё менее динамичные.

Вариатор в Тойота Рав 4 поддерживает оптимальные обороты двигателя, что экономит топливо и позволяет получить стабильную динамику при разгоне. Движение автомобиля плавное и комфортное. Ресурс исправной работы бесступенчатой коробки, как заявляет производитель, до 100 тыс. км. Автомат же прослужит без проблем до 150 тыс. км.

Выбирая между вариатором и автоматом, следует определиться, что главнее для владельца: экономичность или надёжность. Второй по значимости критерий — это стиль езды. Для спокойного передвижения по городу более подходит вариатор.

Полезное видео про типы КПП

Подводя итоги

Автоматические коробки, в том числе и вариаторы, намного упрощают жизнь автолюбителя. Управление транспортным средством не вызывает особых затруднений. Автомат и вариатор помогают держать авто под контролем в любых условиях. У каждого варианта есть свои плюсы и минусы.

Сравнительная таблица

Итак, если вы планируете ездить только по городским дорогам, не таскать за автомобилем прицеп, то оптимальным для вас будет автомобиль с вариатором. При правильной эксплуатации, замене жидкости в коробке и фильтра вовремя,= он прослужит долго. Для любителей спортивной езды более подходящие варианты: автомат или механика.

Оставляйте свои впечатления от управления автомобилями с разными типами коробок переключения передач. Это будет полезно другим читателям и поможет им определиться с выбором типа КПП.