автомобильные вариаторные коробки передач — Технические статьи

Первые вариаторы были недолговечными и недостаточно надежными. И самой ненадежной и недолговечной деталью в клиноременных коробках был резиновый ремень. Однако уже в 80-х годах с появлением новых материалов и технологий о вариаторах вспомнили, и они стали быстро совершенствоваться, так как использование вариаторов обещало большие преимущества. Это и экономия топлива, и увеличение крутящего момента на колесах, и отсутствие всяческих толчков при движении автомобиля и т. п. И все за счет оптимального и плавно изменяемого передаточного отношения. Что представляет собой вариатор в общих чертах? В коробке передач есть входной и выходной валы. На каждом валу конусами друг к другу крепятся по два конических диска, образующие шкив с переменным диаметром. Оба вала связаны между собой клиновым ремнем, который зажат между коническими поверхностями каждого диска. Чем ближе прижаты друг к другу конические диски (конусы) на одном из валов, тем больше диаметр, по которому ремень обегает шкив, образуемый этими дисками. На другом валу в это время диски синхронно с первыми чуть раздвигаются, и диаметр обегания их ремнем уменьшается. Осталось только поставить механизм, который синхронно сдвигал-раздвигал бы конусы, и все — коробка передач готова. Механизм, управляющий дисками, может быть простым центробежным регулятором, который в зависимости от оборотов валов сдвигает или раздвигает конические диски, плавно изменяя передаточное отношение. Этот способ используется и сейчас на мокиках, снегоходах и на другой не очень мошной технике. У автомобилей управлением дисками занимается либо гидравлика по командам блока управления, либо электроника (электромотор, батарея соленоидов) по командам того же блока управления. Основная деталь обычного вариатора у автомобиля тип  Belt CVT — это стальной ремень. Он представляет собой стальную ленту с зафиксированными на ней стальными сегментами. Все детали изготовлены из очень прочной специальной стали, и форма сегментов такова, что когда их зажимает между конусами, они слегка перекашиваются и «заклиниваются». Именно поэтому у исправной коробки ремень и конусы практически не изнашиваются. И именно поэтому, сняв ремень, его нельзя переворачивать, т. е. менять направление его вращения. Но это только в том случае, если жидкость в коробке будет хорошего качества, а сама коробка исправна.

Следует упомянуть, что существуют также автомобили с  «воздушным» ремнем. Здесь ремень и конусы работают в воздухе, без какой-либо смазки. Основой ремня в этом случае служат кевларовые ленты, а сами сегменты покрыты специальным пластиком на основе углеводорода. Также широко используются тефлоновые покрытия, пластиковые детали, которым не требуется смазка. Такой тип вариатора легко можно определить по воздуховоду, который идет от корпуса коробки под капот или в левое крыло, но главное — в таких автомобилях нет щупа для измерения уровня жидкости в коробке передач. Для предотвращения перегрева есть вентилятор, который закачивает в коробку передач воздух, и вот тут начинаются проблемы. То, что нет смазочной жидкости, это хорошо, поскольку она недешева, да и коробка получается легче, но вот пыльный воздух… В таких вариаторах есть капроновая сеточка воздушного фильтра, но она, как правило, через полгода забивается и рвется, после чего внутрь коробки попадает мусор. Соотечественники, которым посчастливилось стать обладателями автомобилей с подобными коробками, берут женские колготки, режут их и устраивают в воздуховоде самодельный дополнительный фильтр. Говорят, помогает. В противном случае внутрь коробки попадает пыль, которая внедряется в пластмассовые шестерни привода управляющего мотора (того, что сдвигает и раздвигает конусные диски). Далее поломка коробки передач — только вопрос времени. Купить новые шестерни взамен изношенных нельзя. Изготовить новые? Пожалуй, если у вас под рукой есть оборудование, которое позволяет изготовить, например, ходовой винт с шагом 13,5 мм. Исходя из всего вышесказанного, мы можем утверждать, что в сельской местности, машины с «воздушными» ремнями будут жить весьма недолго. Речь идет о маленьких машинах фирм Daihatsu, Daewoo, Suzuki и др. с объемом двигателя менее 1,5 литра.

Существуют еще так называемые тороидальные коробки — Toroidal CVT. В них передача момента осуществляется стальными «грибками». В силу небольшого диапазона изменения передаточного отношения, в этих коробках используются две пары «грибков». Хитроумного ремня и конусных дисков здесь нет, и устанавливаются такие КП на более мощные машины (от 2 литров). В частности, фирма Nissan выпускает Cedric, а фирма Toyota Crown с вариаторами данного типа. Итак, основное достоинство вариаторных коробок передач — это их способность плавно и без пропусков передавать и изменять крутящий момент в оптимальном диапазоне оборотов двигателя. А скорости, вернее передачи, у этих коробок будут только виртуальными, и сделать их можно сколько угодно. Другими словами, если обычная автоматическая коробка передач, при разгоне автомобиля, вынуждает двигатель работать на разных оборотах, то у вариаторной коробки этого нет. Поэтому машина с вариатором разгоняется гораздо быстрее и ездить на ней более приятно: нет толчков при переключении и расход топлива у машины с такой коробкой значительно меньше. Недостатком вариаторных коробок в первую очередь можно назвать их дороговизну. В обычных автоматических коробках почти все детали легкие и изготовлены методом штамповки, т.е. дешевые. У вариаторных коробок детали, как правило, очень тяжелые, изготовлены с использованием дорогих современных технологий и очень дорогих материалов. За удовольствие надо платить! Еще одной неприятной особенностью вариаторных коробок является необходимость калибровать так называемую стартовую муфту каждый раз, когда снимается аккумулятор или какой-нибудь разъем с блока управления или коробки передач. Правда, у машин после 2000 года выпуска процесс калибровки муфты, как правило, автоматизирован и обязательного посещении автосервиса уже не требуется. Но все равно, пока этот процесс завершится, автомобиль будет капризничать. У каждого типа автомобилей процесс калибровки содержит свои требования, но знать об этом в деталях обычному автолюбителю не обязательно. Менять жидкость в вариаторной коробке передач следует через 20000 км, но этот срок, возможно, придется скорректировать после посещения специализированной мастерской (или внимательного прочтения руководства по эксплуатации).

Просмотров: 10958

Бесступенчатая коробка передач CVT

Бесступенчатая трансмиссия CVT, так же известной как вариатор, является автоматическая коробка переключения передач, которая может плавно изменять эффективные передаточные отношения в непрерывном диапазоне. Эта особенность отличает вариаторы от других автоматических коробок имеющих фиксированное число передаточных отношений. Гибкость CVT позволяет поддерживать постоянные обороты двигателя, изменяя крутящий момент угловыми скоростями внутри коробки.

Ременная конструкция вариатора обеспечивает эффективность передачи момента около 88%, что ниже, чем на механической коробке, но позволяет двигателю работать в наиболее эффективном диапазоне частоты вращения. Когда же величина крутящего момента становится важнее экономии, вариатор изменяет передаточное отношение, позволяя двигателю работать на максимальную мощность. Вот вам список автомобилей с вариаторной кпп.

Конструкция вариатора не требует наличия сцепления. Тем не менее, в некоторых автомобилях (мотоциклах) добавляется центробежное сцепление, чтобы облегчить нейтральное положение, которое необходимо для работы на холостом ходу и для движения задним ходом.

CVT

Простые ременные вариаторы обычно используются в небольших транспортных средствах, в которых простота и удобство использования перевешивают их сравнительную не эффективность. Почти все снегоходы, машины для гольфа, мотороллеры используют в качестве АКПП вариаторы с ременным приводом. Многие небольшие тракторы и самоходные косилки для дома и сада также используют простой резиновый ремень CVT, хотя гидростатические системы являются более распространенными. Гидростатические вариаторы используются в основном в малой и средней сельскохозяйственной технике. По мере того, как двигатели в этих машинах работают на неизменных оборотах, для обеспечения максимальной мощности, потери в механической эффективности компенсируются увеличенными эксплуатационными возможностями. Итоговая мощность передачи позволяет контролировать как скорость движения, так и направление.  Это особенно необходимо в оборудовании предназначенном для поворота, или в минипогрузчиках. В сельскохозяйственной технике вариатор позволяет не менять скорость движения при разных нагрузках.

В 1994 году вариаторы были запрещены в гонках формула-1 из-за опасения, что команды с наибольшим финансированием получат преимущество при создании эффективной CVT. В 90-х годах вариатор начал активно внедрятся в небольшие спортивные автомобили (картинг) для увеличения производительности и ресурса двигателя.

Некоторые промышленные станки используют систему CVT для контроля скорости вращения вала. В зависимости от поставленной задачи оператор регулирует скорость вращения вала изменяя тем самым момент передачи мощности на вторичный вал. В большинстве случаев скорость вращения меняется при работающем двигателе.

В настоящее время вариаторы все чаще используются в качестве бесступенчатой автоматической коробки передач на легковых автомобилях. Достоинства и недостатки можно узнать в данной статье.

Что такое вариаторная коробка передач?

• Направляющие
• Что такое коробка передач CVT?

28.03.2022

Автор:

Phil Hall

Коробка передач CVT — это то, с чем вы, скорее всего, столкнетесь, если будете искать новую машину, но что означает CVT?

Это очень просто — это означает бесступенчатую трансмиссию, и в очень простых терминах (в которых мы здесь, в Heycar, любим работать) это означает, что трансмиссия имеет одну передачу (на самом деле это ремень), которая может изменять свою форму. в зависимости от снаряжения, которое вам нужно в любой момент времени. Можно сказать, что у него бесконечная передача, хотя он работает только в пределах двух передач, между которыми он работает.

Как работает коробка передач CVT?

Коробка передач CVT проста и удобна. С точки зрения непрофессионала, у него есть ремень или цепь, обмотанная вокруг двух конусообразных шкивов, один из которых прикреплен к двигателю, а другой — к ведущим колесам, где находится ремень — на более широком или более тонком конце любого из них. шкив — определяет передаточное отношение коробки передач в любой момент времени.

Люди часто говорят, что коробка передач CVT имеет бесконечное число передаточных чисел, и это правда, но правильнее будет сказать, что она имеет бесконечное число ступеней между самым высоким и самым низким передаточными числами, допускаемыми размером ее конусообразных шкивов. .

На практике это бесконечное количество шагов является причиной того, что обороты двигателя автомобиля с вариатором не повышаются и не падают при переключении передач — вместо этого шум двигателя остается постоянным.

Монотонно так в некоторых случаях.

На самом деле, наши уши настолько привыкли к шуму двигателя, который поднимается и опускается, когда автомобиль набирает скорость, что вариаторы некоторых моделей (например, новый Nissan Qashqai) имеют «виртуальные» передачи или предустановленные положения для ремень коробки передач, что делает его более похожим на обычную коробку передач. Хотя эластичность подачи мощности означает, что она никогда не ощущается такой же отзывчивой, как старые добрые зубчатые колеса и шестерни.

• Лучшие автомобили с коробкой передач CVT

Как управлять автомобилем с коробкой передач CVT?

Хотя коробка передач CVT механически сильно отличается от автоматической коробки передач с двойным сцеплением или гидротрансформатора, вы будете рады услышать, что они почти идентичны по управлению. Что это значит? Ну, во-первых, вам нужно беспокоиться только о двух педалях — для ускорения и торможения.

Как и в других автомобилях, вы также получаете селектор передач со знакомыми опциями, такими как D (движение), N (нейтраль), R (задний ход) и P (парковка). Выберите D (обычно вам нужно будет нажать педаль тормоза), и большинство вариаторов позволят автомобилю ползти вперед со скоростью, меньшей пешеходной, эта функция делает их идеальными для медленного маневрирования в городе — как и стандартный гидротрансформатор, вариаторы не не дергается при трогании с места, что является их преимуществом перед дерганой DSG.

Хотите ехать быстрее? Затем нажмите педаль акселератора и обратите внимание, что двигатель держит постоянные обороты. Хотите остановиться? Затем нажмите на педаль тормоза и помните, что вы можете удерживать автомобиль на тормозах при полной остановке, не опасаясь повреждений.

Какие автомобили имеют вариаторную коробку передач?

Коробка передач CVT относительно проста по сравнению с обычной автоматической коробкой передач — ее ремень заменяет несколько шестерен — поэтому в ней меньше движущихся частей, и поэтому она дешевле в производстве. Вот почему вариаторы часто являются вариантом самостоятельного переключения передач, который вы найдете в небольших автомобилях, потому что маржа при сборке небольшого автомобиля меньше, чем бюджет DIY на 9. 0045 Раздевалки. Это правда. Вариаторы

также популярны среди гибридов. Это связано с отсутствием переключения передач, потому что вариатор удерживает двигатель на почти постоянных оборотах, он более эффективен, и если есть что-то, что имеет значение при выборе коробки передач для гибрида, так это эффективность.

Вариаторы более надежны, чем другая автоматика?

Этот вопрос подлежит обсуждению. Что мы можем сказать с уверенностью, так это то, что, как и любая другая коробка передач, вариатор прослужит гораздо дольше, если за ним правильно ухаживать и менять жидкости в соответствии с рекомендациями производителя. Раньше вариаторы Honda страдали от неисправных гидротрансформаторов, но с 2018 года эта жалоба, кажется, устранена. Главное, на что нужно обратить внимание, — это изношенный ремень, который относительно легко диагностировать — такое ощущение, что вам нужно поработать двигатель трудно сделать нормальный ход.

Да и нет. Коробка передач CVT может быть более плавной и экономичной, чем обычная автоматическая коробка передач, но она также может быть не такой прямой или отзывчивой, и не каждый может справиться с постоянным гулом двигателя, который они производят при резком ускорении.

Вы можете ожидать, что правильно обслуживаемая коробка передач CVT прослужит более 100 000 миль, но обслуживание имеет ключевое значение. Чтобы обеспечить долговечность, неукоснительно придерживайтесь графика технического обслуживания и быстро устраняйте любые придирки.

Коробки передач CVT и (с двойным сцеплением) DSG относятся к обеим сторонам спектра коробок передач. CVT отлично подходит для плавности хода и экономии топлива, а DSG — для его отзывчивости и скорости его изменений.

Nissan X-Tronic CVT пояснение

Автомобили с вариатором

9/10

Toyota Prius б/у (2016-2022) Обзор

70 нечетный1 гибрид 1

Легкоходный, / 10

Honda CR-V (2012-2018) Обзор

Плавный и приятный семейный внедорожник

8/10

Подержанный Nissan Qashqai (2013-2021) Обзор

Новаторский семейный внедорожник по-прежнему актуален

Honda Jazz

80018 1,5 i-MMD Hybrid Crosstar EX 5dr eCVT

202131 762 милигибридавтомат

21 980 фунтов стерлингов

339 фунтов стерлингов мес. бензинавтоматическая

14 249 фунтов стерлингов

393 фунтов стерлингов в месяц HP

Honda Jazz

1.3 i-VTEC SE 5dr CVT

201826,444 milespetrolautomatic

£13,249

WF27UA

Каковы плюсы и минусы бесступенчатой ​​трансмиссии?

• CVT (Continuous Variable Transmission) — это простой и экономичный вариант автоматической коробки передач.
• Один из наиболее предпочтительных вариантов среди производителей автомобилей массового производства в Индии.
• Давайте рассмотрим плюсы и минусы вариаторов в этой статье.

Бесступенчатая трансмиссия или бесступенчатая трансмиссия были предпочтительным выбором для многих автопроизводителей. Эти системы трансмиссии с ременным приводом известны своим сравнительно плавным переключением передач с преимуществом бесконечных передаточных чисел, что обеспечивает улучшенное качество езды. Уровни оборотов остаются более постоянными, а двигатель остается расслабленным на различных скоростях, что также делает автомобили с вариатором довольно экономичными. Однако это влияет на буксировочную способность автомобиля, и при управлении автомобилем, оснащенным вариатором, необходимо иметь опыт вождения, особенно в условиях пересеченной местности и при движении задним ходом. Из-за последней проблемы многие автовладельцы и автопроизводители клянутся в жизнеспособности вариантов двигателя CVT.

Читайте также: Ladakh Escape With the Nissan Magnite CVT: обновления Мотоциклы «Зенит» раньше оснащались этим вариантом трансмиссии. Говоря о велосипедах, снятый с производства нейкед Aprilia Mana 850 раньше оснащался вариатором, и это было исключением на рынке, где большинство мотоциклов с автоматической коробкой передач выбирают трансмиссию с двойным сцеплением. Когда дело доходит до автомобилей, некоторые производители автомобилей, такие как Honda Cars India, Nissan, Renault и т. д., предпочитают использовать вариатор. варианты двигателя. Nissan Magnite и Kicks, Renault Kiger и MG Astor — некоторые из бюджетных вариантов CVT в Индии. Кроме того, Kia Seltos и Hyundai Creta предлагают коробку передач CVT в паре с 1,5-литровым бензиновым двигателем без наддува. Бензиновый MG Hector также получает коробку передач CVT.

Итак, почему так много компаний предпочитают вариатор, например некоторые автопроизводители, которые клянутся никогда не использовать вариатор в своих автомобилях? Давайте выясним плюсы и минусы бесступенчатой ​​трансмиссии:

Плюсы

Повышенная топливная экономичность

На таком чувствительном к цене рынке, как Индия, бесступенчатая трансмиссия является благом для покупателей. Было замечено, что большинство автомобилей, оснащенных трансмиссией CVT, высоко ценятся за эффективность использования топлива и лучшие показатели в км/л. Большинство гибридов или PHEV оснащены вариантами трансмиссии CVT, которые в определенных ситуациях помогают даже автомобилям среднего размера развивать скорость 22 км/л. В настоящее время Honda Amaze является одним из самых экономичных автомобилей, оснащенных вариатором, и имеет лучший в своем классе пробег в 27,4 км / л по рейтингу ARAI.

Требуемая мощность отклика в любое время

Поскольку трансмиссия CVT не имеет фиксированных передаточных чисел, как обычная коробка передач, она обеспечивает очень положительную реакцию отклика при резком нажатии на педаль акселератора при движении в гору. Не беспокоясь о переключении на правильную передачу, вы получаете нужное количество мощности и темпа при движении по наклонной дорожке. Это также полезно во время движения по шоссе, где вы можете легко достичь крейсерской скорости.

Плавные поездки на большие расстояния

Ременный механизм трансмиссии CVT, который приводит в движение шкив или ротор/диск в блоке CVT, обеспечивает необходимое переключение передач в соответствии с потребляемой мощностью и импульсом автомобиля. Как бы сложно это ни звучало, этот бесшовный механизм работает очень тонко и сводит на нет внезапные рывки или рывки, которые часто случаются с автомобилями, оснащенными механической коробкой передач. Таким образом, автомобиль, оснащенный трансмиссией CVT, имеет очень плавный ход. Особенно на дальние расстояния, когда двигатель работает в расслабленной манере.

Лучшее соотношение крутящего момента

Поскольку трансмиссия CVT удерживает предел оборотов в очень слабом диапазоне, т. е. большую часть времени между 2000-4000 об/мин, это помогает поддерживать очень эффективное соотношение крутящего момента в любых обстоятельствах. Это возможно, потому что трансмиссия не требует такой же передачи, как обычные трансмиссии. Эта постоянная мощность делает автомобиль с бесступенчатой ​​трансмиссией очень предсказуемым, когда вы будете иметь мгновенную мощность при трогании с места на холостом ходу или при длительном бездействии на постоянных оборотах.

Читайте также: Лучшие автомобили с вариатором в Индии до 10 лакхов

Легче блок и меньше деталей, требующих ремонта Оборудование используется при изготовлении вариатора. Это, в свою очередь, снижает общий риск любого механического отказа в долгосрочной перспективе. А поскольку этому агрегату не требуется никакой нагрузки на шестерни для поддержания надлежащего передаточного числа, вес двигателя с бесступенчатой ​​трансмиссией значительно снижается. Этот блок также требует меньше места, поэтому возможности для практичной кабины становятся возможными. Уменьшенный вес также способствует повышению эффективности использования топлива, и это одно из преимуществ владения автомобилем с вариатором в Индии.

Минусы

Дорогой ремонт

Исторически сложилось так, что бесступенчатая трансмиссия имеет тенденцию выходить из строя быстрее, чем обычная трансмиссия. В большинстве случаев срок годности вариатора составляет 80-90 000 км, после чего ремень начинает проявлять признаки износа. В таких случаях большинство автопроизводителей склонны заменять весь узел, что увеличивает стоимость ремонта в геометрической прогрессии.

Высокие затраты на техническое обслуживание

Сохранение простоты системы трансмиссии CVT становится довольно сложной задачей, поскольку в ней используется специальное масло, которое не смешивается с обычными трансмиссионными жидкостями. В отличие от обычных систем трансмиссии, масло смазывает металлические детали, тогда как масло CVT захватывает металлические детали, поэтому проскальзывание отсутствует.

Особый звук ускорения

При оснащении трансмиссией CVT при ускорении слышен специфический шум двигателя. Это связано с эффектом «резиновой ленты». Расширение и сжатие ремней вариатора может не очень заметно влиять на передачу мощности, но это определенно приводит к нелинейному шуму при ускорении, который мы редко встречаем в автомобилях, оснащенных вариаторами.

Зависание при высоких оборотах

Как бы ни было выгодно иметь автомобиль с вариатором в условиях подъема по склону, не менее сложно контролировать обороты, чтобы не загнать автомобиль в опасную зону. Тот факт, что блок CVT имеет бесконечное количество передаточных чисел, является хорошей вещью, но иногда блок неправильно считывает входные данные, которые он получает, что приводит к увеличению оборотов двигателя на высокой передаче, когда в этом нет необходимости.

Нет тягового усилия 

Большинство большегрузных транспортных средств оснащены автоматической или механической коробкой передач, в основном зубчатыми передачами. В первую очередь это связано с тем, что большинству этих транспортных средств требуются фиксированные передаточные числа для различной степени мощности. Мощность в системе трансмиссии CVT развивается как скачок мощности и остается постоянной на определенном уровне оборотов, и вы не можете буксировать с таким состоянием настройки. Для автомобилей с вариатором нет ничего необычного в буксировке менее 1000 фунтов.

Читайте также: Самые дешевые автомобили с вариатором в Индии до 8 лакхов рупий

Легкие автомобили, включая хэтчбеки или седаны, идеально подходят для вариаторов. Итак, что вы думаете о плюсах и минусах бесступенчатой ​​трансмиссии (CVT)? Вы бы купили машину с такой же? Пожалуйста, сообщите нам свои мысли в разделе комментариев ниже. Кроме того, присоединяйтесь к нашей группе TELEGRAM , чтобы общаться обо всем на колесах с единомышленниками.