Акпп вариатор что это: вариатор или автоматическая коробка передач?

Что такое CVT (коробка вариатор)?

Опубликовано 20.02.202001.08.2022

Как и любая коробка передач, вариатор или CVT необходим для передачи крутящего момента от двигателя автомобиля к колёсам. Отличие вариаторной КПП от остальных в том, что CVT это бесступенчатая трансмиссия, в которой нет большого количества барабанов с фрикционами и сложных планетарных механизмов.

Не хотите читать? Посмотрите видео об устройстве и принципе работы трансмиссии CVT. Посмотреть видео.

Как устроен вариатор?

Чтобы не отставать от других типов трансмиссий, быть конкурентоспособными и соответствовать требованиям рынка, современные вариаторы оснащены большим количеством электронных элементов, благодаря которым достигается наиболее точное управление, комфорт от езды и экономия топлива.

Конечно же, это не все, ведь на одной электронике далеко не уедешь 🙂

Коробка CVT состоит
из 3-х основных элементов

1. Ведущий шкив.
2. Ведомый шкив.
3. Металлический ремень скрепления трапециевидной формы.

Устройство вариатора

Как видно на фото, шкивы расположены друг напротив друга соосно и соединены между собой ремнем. Конусы вариатора имеют сдвигаемые части — «блины».

Как работает вариатор?

Когда входящий шкив раздвигается, ремень совершает движение по пути малого диаметра, опираясь гранями по его поверхности. На практике это соответствует 5-6 передаче. А вот если ситуация противоположная, и конус сдвинут, то используется 1 передача.

Принцип работы вариатора — плавная передача момента посредством изменения передаточного отношения конусов связанных тянущим ремнем или толкающей цепью.

Еще одна особенность работы трансмиссии в том, что передача крутящего момента двигателя на колеса происходит с помощью кинетической силы механизмов, а не с помощью давления масла.

Ресурс вариатора

Дело в том, что использование ременного трапециевидного захвата двух шкивов подразумевает его регулярную сервисную замену. Если вовремя менять масло и проводить адаптацию вариатора, то ресурс ремня составит порядком 120-160 тысяч километров.

По истечению ресурса ремня, дальнейшая эксплуатация автомобиля чревата деформацией и разрывом этого компонента, что может привести к аварийным последствиям и дорогостоящему ремонту. Не затягивайте с диагностикой КПП!

Запишитесь на диагностику CVT: +375 /29/ 687-14-15

+ Преимущества (плюсы) вариатора

1. Автомобиль быстрее разгоняется (в сравнении с другими «коробками»).
2. Высокие показатели КПД (на 5-10% выше чем у остальных).
3. Уменьшение расхода топлива в  автомобиле (в сравнении с МКПП и АКПП).
4. Мягкое и плавное переключение скоростей.

— Недостатки (минусы) вариатора

• Дорогой ремонт (как механической, так и электрической части).
  Несмотря на несложное устройство механизма, в ремонте вариатора есть много «подводных камней» и особенностей, поэтому обслуживать этот тип АКПП должен компетентный и опытный специалист.
• Невысокий ресурс работы ремня.
• Использование дорогостоящего масла определенного типа для обслуживания CVT. Достойные варианты приходиться тщательно выбирать среди большого количества производителей, т.к. не все они хороши.

* Из-за специфики своей конструкции производители сами выпускают специальное масло (а точнее — жидкость), строго необходимое для обслуживания вариаторной коробки передач.

Видео: устройство и принцип работы вариатора

Опубликовано в рубрике Блог

что это такое и чем он отличается от АКПП

Идея переключения передач без участия водителя появилась уже давно. Она существует еще с первых автомобилей, появившихся на конвейере завода «Ford». Люди модернизировали механические КПП, создали полуавтомат, АКПП, но не добились нужной плавности и полного ощущения спокойного переключения, потому как любая трансмиссия подразумевала толчок и включение, что являлось не всегда комфортным. Да и расход топлива от этого возрастал, потому что мотор необходимо достаточно хорошо раскручивать, чтобы получить нужное ускорение, без ущерба для агрегата. Одной из идей развития автоматической коробки, стала коробка передач с бесступенчатым переключением.

Содержание

• 1 Вариатор – что это
• 2 Чем отличается автоматическая коробка передач от вариатора
• 3 Как устроен вариатор и как работает это устройство
• 4 Где применяется вариатор
• 5 Какие достоинства и недостатки имеет вариатор
• 6 Тем не менее, у вариатора есть определенные минусы
• 7 Как правильно использовать вариатор
• 8 Видео по теме
  • 8.1 Читайте так же

Вариатор – что это

Вариатор – это новый тип КПП, наравне с остальными видами трансмиссиями, тоже прочно входит в жизнь многих автовладельцев. Несмотря на всю его простоту и гениальность, эта система еще до сих пор не достигла совершенства. Сегодня вы узнаете о том, как применяется вариатор, его принцип действия, что отличает его от автоматической коробки и как такое устройство применяется на автомобилях.

Чем отличается автоматическая коробка передач от вариатора

Вариатор имеет серьезные отличия от АКПП. Если внимательно изучить что движет автоматической коробки передач, то можно сделать вывод о том, что это заключается в быстром изменении передаточных чисел, без участия водителя. Если бы все автомобили не нуждались в переключении передач, то мы бы получили такое средство передвижения, которое движется с одной и той же скоростью, напрямую зависящей от оборотов двигателя. В качестве примера, можно взять автомобили, у которых есть только первая и третья передача. В первом случае автомобиль легко ускоряется, но имеет меньшую максимальную скорость, которая пагубно будет влиять на детали двигателя, а во втором случае автомобиль будет ехать быстрее, но очень долго разгоняться, к тому же, тронуться на третьей передаче очень трудно.

Таким образом, передачи – являются важной частью автомобиля, которые позволяют эффективно использовать крутящий момент двигателя. Переключение передач может быть автоматическим или ручным.

В автоматической коробке передач используются шестерни, которые образуют пары передач. В отличие от механической коробки, эти шестерни имеют планетарный вид, который позволяет включить нужную пару как можно плавно

. Переключение сопровождается характерным толчком, который особенно заметен при быстром ускорении.

Вариатор же, в свою очередь не имеет таких ступеней, а соответственно и толчков, что делает его малозаметным при изменении передач. Такое связано с тем, что в его конструкции, в отличие от других коробок, отсутствуют шестерни и устроен он намного проще.

Как устроен вариатор и как работает это устройство

Вариатор – что это? Какой-то сложный механизм, или простейшее устройство переключения передач? Самый простейший вариатор основан на применении специальных шкивов, которые связаны между собой при помощи ременной передачи. Шкивы имеют конусообразную форму, наконечники которых направлены в разные стороны и имеют возможность перемещаться в горизонтальной плоскости. Таким образом, принцип действия вариатора заключается в следующем: при изменении оборотов двигателя, под действием центробежных сил, ведущий шкив сжимается и выталкивает ремень наружу, второй шкив, в свою очередь, начинает разжиматься и ремень утопает в нем. Для управления шкивами может применяться электронная система из сервоприводов и комплекта датчиков. Во время этих процессов, передаточное число меняется плавно и практически не заметно для водителя.

Помимо обычного вариатора, в современных автомобилях также применяется тороидный, в основе которого лежит принцип двух дисков и огибающих роликов. При изменении частоты вращения коленвала, меняется положении роликов, а также радиусы, по которым они огибают диск. Для того, чтобы сделать это, используются специальные прижимные устройства. Такой вариатор является наиболее компактным и самым надежным, но очень сложным в производстве.

Для передачи момента от двигателя к трансмиссии использует либо обычное сцепление, либо гидротрансформатор, который блокируется после начала движения.

В качестве ремня, в вариаторе может быть использован обычный резиновый ремень или цепной привод. Многие знаменитые автомобильные компании используют ремень, в котором вживлены металлические пластины. Не смотря, на все различия, принцип действия вариатора это не меняет.

Многие вариаторы могут оборудоваться специальными опциями, такими, например, как эмуляция переключения, в виде своеобразных толчков. Практической необходимости в этой функции нет, она лишь создает  ощущение использования АКПП. Это разработано для истинных ценителей традиционных коробок передач. Кроме того, вместо «кик-дауна», как на АКПП, при нажатии педали акселератора в пол, происходит мгновенное изменение передаточного числа, и автомобиль начинает очень быстро разгоняться.

Где применяется вариатор

Свое применение он нашел в скутерах – транспорте, который плавно набирает скорость. Благодаря своим небольшим размерам и весу, такая коробка легко располагается в небольшом корпусе мини-мотоцикла. Кроме того, вариаторы успешно применяются в катерах, где характерны малые нагрузки, создаваемые водой. В данный момент это ведущая область применения вариаторов.

Более мощные виды вариаторов, постепенно внедряются в трансмиссию автомобилей, а также на производстве, для изменения частоты вращения специальных станков.

Какие достоинства и недостатки имеет вариатор

Прежде всего, стоит рассмотреть все преимущества, которые скрываются под вариатором.

1. Бесступенчатое ускорение, которое подразумевает отсутствие любых рывков, делает такую коробку передач очень комфортной при эксплуатации.
2. Благодаря поддержанию нужных оборотов, в КПП обеспечивается
   эффективное использование мощности, а это значит, что позволяет во много раз сократить расход топлива.
3. Такая коробка передач неуязвима к изменению ландшафта местности, пока нога находится на педали газа. Даже если вы начнете движение в гору, плавное понижение передачи не даст автомобилю вынуждено снизить скорость движения. В этом вариатор превосходит многие виды трансмиссии.
4. Динамика разгона значительно превышает показатели механической и автоматической коробок передач. Дело в том, что для переключения МКПП и АКПП требуется некоторое время, за которое шестерни смещаются в нужную сторону. Внутри вариатора этот процесс осуществляется намного быстрее, за счет отсутствия специальных механизмов.
5. У вариаторов самый простейший механизм. Если автоматические коробки передач имеют большое количество сложных механизмов, то вариатор представлен всего двумя шкивами, что облегчает эксплуатацию и обслуживание агрегата.
6. Вариатор обеспечивает легкое начало движения. Принцип действия позволяет тронуться с нужной плавностью при любом навыке езды. Кроме того, плавная работа не позволит «угробить» коробку даже начинающему водителю, что делает ее очень полезной при обучении вождению.
7. В зимнее время пуск двигателя с вариатором значительно облегчается, потому что он плохо поддается замерзанию, что является несомненным плюсом.

Тем не менее, у вариатора есть определенные минусы

1. Автомобиль, оснащенный вариатором, необходимо чаще подвергать техническому обслуживанию. Дело в том, что у него есть слабое место – ремень, который необходимо менять каждые 60 тысяч километров и эти цифры могут меняться, в зависимости от модели автомобиля. Если сравнивать с автоматическими коробками передач, то их можно не подвергать подобному обслуживанию до 100 тысяч километров. Недостаток устраняется применением цепного привода, который, однако, имеет высокий уровень шума. Также сюда следует включить то, что он служит значительно меньше, нежели автомат или механика.
2. Данная коробка переключения передач не переносит большие нагрузки, из-за низкой прочности механизма, в частности, ремня. Именно поэтому его редко применяют для внедорожников, или любых других автомобилей, которые используются для езды в тяжелых условиях.
3. В случае поломки вариатора, очень сложно найти сервисный центр, который возьмется за его ремонт. Несмотря на то, что стоимость ремонта обходится в 30% от стоимости агрегата, намного проще его поменять, нежели ремонтировать. Такая коробка передач очень чувствительна к любому стороннему вмешательству, поэтому сервис необходимо выбирать с умом.
4. Не все вариаторы работают быстро. Некоторые из них могут «распознавать» обороты в течение 1-2 секунд, прежде чем включится нужная передача.
5. Вариатор работает на основе импульсов, поступающих со многих датчиков, например, датчик положения коленвала, датчик скорости, датчик АБС и многих других. Поломка хотя бы одного из них может привести к серьезным проблемам, так как неисправность будет нарастать постепенно по цепочке.

С учетом всех достоинств и недостатков, пока что, предпочтение лучшего всего отдать именно автоматической коробке передач. Тем не менее, идея с применением такого простого механизма довольно перспективна и вполне возможно, что в ближайшем будущем вариатор все же вытеснит АКПП.

Как правильно использовать вариатор

• Необходимо всегда контролировать наличие специальной жидкости внутри вариатора. Если он будет работать без нее, то последствия могут быть такими же печальными, как и для обычной коробки передач. Если избегать больших нагрузок, такая коробка сможет содержать жидкость в нужном качестве и ее хватит на весь срок службы. В противном случае, ее необходимо вовремя менять, иначе потом переключение передач будет затруднительным.
• В зимнее время нельзя сразу нагружать вариатор. Необходимо некоторое время, чтобы механизм полностью прогрелся. Впрочем, это суждение относится и для остальных видов трансмиссии.
• Вариатор не терпит резких стартов. Слишком большая и внезапная нагрузка, навсегда может поставить крест на ремне привода КПП. Следует помнить, что данная коробка передач не предназначена для таких больших нагрузок. Это обуславливается низкой прочностью механизма.
• В случае, если поломка все же случилась, ни в коем случае не пытайтесь починить его самостоятельно. Лучше всего, сразу же обратиться к соответствующему специалисту, иначе есть риск получить еще более серьезную поломку. А, как известно, коробка передач является одним из ведущих компонентов, без которых движение автомобиля не возможно.

Вот и все, что необходимо знать о бесступенчатой трансмиссии. Как уже стало понятно, вариатор имеет вполне положительные перспективы для развития и вскоре может стать главным элементом трансмиссии автомобилей.

Видео по теме

 

Поделиться с друзьями:

Что такое вариатор и как он работает

« Вернуться к Глоссарию Указатель

Вариатор (CVT) — это бесступенчатая трансмиссия, которая в определенном диапазоне позволяет добиться наиболее плавного изменения передаточного числа. Главное отличие вариаторной коробки передач от аналогов – достаточно эффективное использование мощности двигателя внутреннего сгорания.

Вариаторная коробка (постоянно меняющаяся трансмиссия) позволяет наилучшим образом изменять крутящий момент от ДВС, передаваемый на колеса, с учетом нагрузки двигателя, скорости автомобиля и т.д. В результате вариатор позволяет добиться высокой топливной экономичности.

Отличительные особенности, устройство и принцип работы вариатора

Начнем с того, что существует несколько типов коробок передач CVT. Однако в автомобилях используется клиноременный и тороидальный вариатор, тогда как клиноременный вариатор встречается гораздо чаще.

Устройство современной вариаторной коробки включает в себя следующие элементы:

• Специальный механизм, отвечающий за передачу крутящего момента от двигателя к вариатору, а также отключающий коробку и ДВС при переводе в нейтраль ;
• Сама вариаторная коробка (другое название «трансмиссионный вариатор»), а также отдельный механизм, позволяющий автомобилю двигаться назад;
• Электронная система управления коробом с входными и выходными датчиками;

Для передачи крутящего момента от двигателя можно использовать гидротрансформатор, центробежную автоматическую муфту, электромагнитную муфту с электронным управлением и многодисковую муфту. Часто для этих целей используется гидротрансформатор (ГДТ), позволяющий добиться плавности хода и тем самым увеличить ресурс вариаторной коробки передач.

Что касается самой коробки передач, то клиноременный вариатор включает одну или две ременные передачи. Эта трансмиссия на самом деле представляет собой два шкива, которые соединяет клиновой ремень. Шкив образует пару конических дисков, и диски могут двигаться и расширяться. Таким образом, можно изменить диаметр самого шкива.

Для перемещения конусов используются гидравлическое давление, сила пружины и центробежная сила. Конические диски расположены под углом 20°. Это позволяет ремню скользить по поверхности шкива с минимальным сопротивлением.

На начальном этапе такие вариации комплектовались резиновым ремнем, но ресурс самого ремня оказался мал. Сегодня вместо резины установлен металлический ремень вариатора. Такой ремень прочный и гибкий, при работе коробки передач создается меньше шума, а также решение служит гораздо дольше, чем резиновый аналог.

Сила трения передает вращение между шкивами вариатора и боковой поверхностью ремня. Кроме того, в некоторых вариаторах может использоваться стальная цепь. В данном случае речь идет о клино-цепном вариаторе.
Этот тип отличается от клиноременного вариатора тем, что торцевая поверхность цепи передает крутящий момент при ее точечном контакте с коническими дисками. При этом конические диски изготовлены из прочной стали, а клино-цепной вариатор имеет наилучший КПД.

Также отметим, что вариатор не способен обеспечить возможность движения назад. В коробку интегрированы различные механизмы, чтобы у автомобиля с такой коробкой передач была задняя передача. Чаще всего это планетарная коробка передач, которая активно используется в АКПП.

Что касается управления вариатором, то система электронная; производит асинхронные изменения диаметра шкивов с учетом режимов работы двигателя автомобиля. Сцепление и планетарная коробка передач также управляются.

Водитель управляет коробкой передач с помощью селектора, а сами режимы напоминают режимы работы гидромеханической АКПП. Более того, в вариаторной коробке можно выбрать фиксированные передаточные числа, что позволяет реализовать функцию ручного переключения передач, как Типтроник, на АКПП.

Добавим также, что тороидальный вариатор отличается от описанных выше ременно-цепных аналогов тем, что имеет два соосных вала. Такие валы имеют сферическую или тороидальную поверхность. Ролики зажаты между валами.

Для изменения передаточного числа в таком вариаторе необходимо изменить положение роликов. В этом случае крутящий момент передается с помощью сил трения между рабочими поверхностями.

Как работает вариатор в автомобиле

Если говорить о принципе работы коробки вариатора, то диаметр шкива вариатора постоянно меняется. Изменение реализует сервопривод. Когда автомобиль только заводится, ведущий шкив вариатора имеет наименьший диаметр; то есть конические диски полностью разведены.

Ведомый диск в этот момент имеет наибольший диаметр, когда конические диски максимально сжаты. Когда частота вращения двигателя начинает расти, диаметр ведущего шкива увеличивается, а диаметр ведомого шкива уменьшается, что позволяет уменьшить передаточное число.
Как видите, вариатор за счет уменьшения и увеличения диаметров шкивов позволяет работать двигателю на оптимальном режиме для получения максимальной мощности и достижения лучшей динамики.

Плюсы и минусы вариатора

Во-первых, такая трансмиссия бесступенчатая. Это означает, что во время движения нет необходимости переключаться на так называемые «ступени», при этом происходит постоянное преобразование крутящего момента, отсутствуют задержки между переключениями со ступени (передачи) на ступень.

В результате достигается максимальный комфорт при управлении автомобилем с вариатором. Однако это решение не лишено недостатков. Во-первых, установка такой трансмиссии предполагает определенные ограничения по мощности и крутящему моменту; то есть на автомобили с мощным двигателем вариатор не устанавливается. Еще одним недостатком является сложность устройства самой трансмиссии вариатора, низкая ремонтопригодность и дороговизна самого ремонта вариатора.

« Вернуться к Глоссарию Указатель

Автоматическая коробка передач CVT: эволюция бесступенчатого вариатора называется e-CVT

Пятое поколение Rav4 уже в продаже, как и новая Corolla 2019. Но, хотя они Это очень разные автомобили, у них есть кое-что общее: инициалы e-CVT . Эволюция непрерывного вариатора с автоматической заменой , который имеет мало общего с тем, которым оснащался первый Prius.

Концепция гибридной трансмиссии, предложенная Toyota в 90-х годах , была преобразована в электронную бесступенчатую трансмиссию, которую мы видим сейчас. Первоначально она называлась Toyota Hybrid System (THS), а затем стала Hybrid Synergy Drive (HSD). Таким образом они подмигнули тому факту, что Lexus также использовал его и даже то, что он был продан другим производителям автомобилей.

Содержание

• 1 От 50-х годов 2019-го века до XNUMX…
• 2 Как работает коробка e-CVT
• 3 Темная сторона вариаторов

С 50-х годов 2019-го века до XNUMX…

Однако вариаторная коробка передач , Continuous Variator Transmission на испанском языке, уже прославилась для DAF , когда он выпустил первый серийный вариант Variomatic , 1958 год. Вместо сложного редуктора состоял из двух конических шкивов , соединенных хомутом. Таким образом, его диаметр изменялся в зависимости от того, в какой точке конусов находилась упомянутая соединительная планка.

По мере увеличения скорости шкив, приводимый в движение двигателем, стал больше, а шкив, отвечающий за колеса, стал меньше. Игра, которая была эквивалентна увеличению коэффициента ускорения автомобиля. Что поразительно в вариаторах того времени, так это то, что им не требовался распределительный щит для работы . Просто благодаря конструкции своих шестерен система постоянно и автоматически настраивается, чтобы справиться с уклонами, резкими ускорениями или постоянными скоростями. Этот дизайн использовался многими производителями на протяжении многих лет, включая такие бренды, как Audi, Ford или Fiat.

Подпишитесь на наш канал на Youtube

Как работает коробка e-CVT

Однако не все шестерни CVT одинаковы. Хотя Тойота предлагает такую ​​трансмиссию в более новых рав4 2019 и королла 2019 года, уже не похож на оригинальный Variomatic . На самом деле, название e-CVT дает некоторое представление о том, как оно работает, поскольку это не просто псевдоним, придающий маркетинговый оттенок вашей презентации. Вместо ремня он состоит из двух электродвигателей/генераторов (MG1 и MG2), соединенный с планетарным редуктором .

Планетарные передачи широко используются в обычных автоматических коробках передач. Однако e-CVT состоит из того, что мы могли бы назвать солнцем, планетами и кольцевым кольцом. Так что напоминает миниатюрную солнечную систему . Он состоит всего из нескольких компонентов, но благодаря тому, что устройство движется по разным маршрутам через мини-солнечную систему, Два мотора-генератора могут выполнять разные функции .

Например, он MG1 может запускать двигатель , а в других случаях действовать как генератор для зарядки гибридной батареи. MG2 может действовать как приводной двигатель самостоятельно или с двигателем, а также как генератор для выполнения функции рекуперативного торможения .

El MG1 вы также можете приложить небольшой крутящий момент к редуктору для контроля баланса между бензиновым двигателем и электродвигателем MG2 , и еще много комбинаций. Кроме того, как обычно в бесступенчатых вариаторах, эта система позволяет изменять передаточное число без использования сцепления.

Статья по теме:

Как управлять автомобилем с автоматической коробкой передач

Как разобраться с электронным вариатором да для работы требуется компьютер . Версия с электронным управлением была изготовлена ​​Bosch, как и в предыдущих поколениях коробки передач. Но, несмотря на более сложную операцию и большее количество элементов для управления, система управления остается простой.

Темная сторона вариаторов

Короче говоря, это интеллектуальный и эффективный механический элемент. Даже в своей первой версии из 50-х гг. Неудивительно, что основная идея просуществовала более 20 лет и использовалась несколькими брендами с очень разными подходами. Что не совсем убеждает некоторых водителей , так это то, как высокие обороты двигателя с вариатором не связаны с темпом разгона автомобиля.