Что такое двигатель свт

Что такое трансмиссия CVT? Разъясняем на пальцах

Скачать PDF

Новое слово на рынке коробок передач или что такое трансмиссия CVT? В данной статье рассмотрим полную противоположность коробке DSG — вариатор CVT или бесступенчатая коробка. Читателю следует быть особо внимательным так как для данной модели присутствует ряд особенностей по сравнению с иными типами.

В переводе с английского аббревиатура означает постоянно изменчивая трансмиссия. Передач не предусмотрено для данного типа, ну конечно кроме задней скорости. Передаточное число формируется степенью давления на педаль газа.

Немного о происхождении: Что такое трансмиссия CVT? О подобного типа трансмиссии начали вести речь в далеких 80-х годах в Голландии. Первым подопытным кроликом был грузовик семейства DAF, спустя 8 лет о вариаторе заговорили на концерне «Ford», ну а после 90-х практически все мировые бренды начали свои разработки в этом направлении.

Определение

Аббревиатура CVT (Continuously Variable Transmission — англ.) переводится как «постоянно изменяемая передача». То есть, ее конструкция подразумевает возможность плавного изменения коэффициента передачи между ведущим и ведомым шкивами. Фактически это означает, что коробка CVT обладает множеством передаточных чисел в определенном диапазоне (границы диапазонов задают минимальный и максимальный диаметры шкивов). Эксплуатация вариатора во многом схожа с использованием автоматической коробки передач. Об их отличиях вы можете почитать отдельно.

На сегодняшний день существуют следующие типы вариаторов:

• лобовые;
• конусные;
• шаровые;
• многодисковые;
• торцовые;
• волновые;
• дискошариковые;
• клиноременные.

Самым распространенным типом коробки CVT является фрикционный клиноременной вариатор. Это обусловлено относительной простотой и надежностью его конструкции, а также удобством и возможностью использования в автомобильной трансмиссии. На сегодняшний день преобладающее большинство автопроизводителей, выпускающих машины с коробкой CVT, используют именно клиноременные вариаторы (исключение составляют некоторые модели “Ниссан” с коробкой CVT тороидального типа). Далее рассмотрим конструкцию и принцип действия клиноременного вариатора.

Вариаторная трансмиссия [ править | править код ]

В основе большинства современных автомобильных вариаторов — клиноременная передача. Левая боковина на ведущем шкиве и правая на ведомом подвижные. Зазор между боковинами в простейшем случае определяется центробежным регулятором, также могут применяться нагрузочные муфты. При повышении частоты вращения двигателя и ведущего вала боковины ведущего вала сдвигаются, тем самым посадочный диаметр шкива увеличивается, а коэффициент передачи — уменьшается.

Ременная передача целесообразна для мопедов и автомобилей особо малого класса; для более тяжёлых машин применяется цепная передача на том же конструктивном принципе.

Такая трансмиссия сама по себе не может ни стоять на месте, ни двигаться задним ходом — потому в большинстве автомобилей с вариаторами имеются гидротрансформатор и один планетарный ряд. Существует гибрид вариатора и робота — вариатор со сцеплением. В мопедах — автоматическое (центробежное) сцепление.

Вариатор не может работать с огромными крутящими моментами — на «низких передачах», используемых для резкого старта и форсирования препятствий [1] , ведущий шкив имеет минимальный размер, и весь крутящий момент передаётся через минимальную площадь ремня. Возможна прокрутка ремня, что очень вредно — царапается шкив, что ускоряет износ всего вариатора. На плохих дорогах бывает и такое: машина буксует на льду, добуксовывает до дороги и цепляется за неё, что тоже может привести к прокрутке. Этому есть несколько решений [1] :

• Электроника ограничивает мощность мотора в рискованных режимах.
• Планетарный ряд, расположенный после вариатора, преобразует скорость в силу и этим частично разгружает вариатор (линейка трансмиссий SubaruLineartronic).
• Всю нагрузку берёт на себя стартовая передача, действующая в обход вариатора (ToyotaDirect-Shift CVT, появившаяся в 2018 — некоторые модели Toyota Corolla, Lexus UX200[2] ).

Применение [ править | править код ]

Вариатор в качестве трансмиссии на колёса применяется широко:

• В автомобилях класса до малого: Nissan Jatco, Nissan Qashqai,, Juke. Toyota Rav4 K310 311 (DAF 600 и последующие до DAF 66, 1959—1975; Ford Fiesta, 1983—2002; Fiat Uno, 1983—89). Именно на них проявляются преимущества вариатора и не важны недостатки.
• В мотороллерах.

Вариатор применяется редко:

• В автомобилях классов до семейного (Toyota Corolla, Subaru Legacy), лёгкий и средний кроссовер (Subaru Forester). Существуют производители (в основном японские), специализирующиеся именно на вариаторных авто.

Вариатор не применяется:

• В крупных и внедорожных автомобилях. Вариатор на такие нагрузки не способен.
• В гоночных и спортивных автомобилях. Разработки по гоночным вариаторам, начавшиеся в конце 1980-х, были пресечены правилами гонок. Спорткар повторяет некоторые черты гоночного, и потому вариатора (даже механико-вариаторного гибрида на манер Toyota Direct-Shift CVT) иметь в принципе не может.

История вариаторных трансмиссий [ править | править код ]

Первая бесступенчатая трансмиссия была запатентована в 1886 году. С 1950-х годов бесступенчатые трансмиссии широко применялись для бортовых авиационных электрогенераторов, приводимых в действие вспомогательными двигателями.

Первая автомобильная бесступенчатая трансмиссия c резиновыми клиновыми ремнями была применена в малогабаритных голландских автомобилях DAF (DAF 600), а после продажи отделения DAF, выпускавшего пассажирские автомобили, патент унаследовала Volvo.

В 1987 году клиновые вариаторы с цепным приводом были запущены в массовое производство Ford и FIAT (Ford Fiesta, FIAT Uno). В то же время Subaru наладило производство своей CVT, которую поставляло и поставляет другим автопроизводителям.

В конце 1990-х годов вариаторы начали устанавливать и на машины среднего класса, взамен традиционных гидромеханических АКПП.

Выводы

CVT обеспечивает высокую динамику, плавность хода автомобиля, но не позволяет ездить в агрессивном стиле и требует значительных средств на свое обслуживание.

Если вы аккуратный водитель, любите динамичную, а не спортивную езду, не любите резких ускорений и торможений, то для вас лучшим выбором будет автомобиль с CVT коробкой.

Для людей, предпочитающих спортивный стиль езды или для тех, кто приобретает машину бывшую в употреблении, лучше всего покупать авто с механической или автоматической КПП.

Несмотря на то, что у вариатора высокая стоимость, он требует более качественного обслуживания и не позволяет агрессивно ездить, он становится все более популярным.

Чаще всего такие авто покупают женщины, люди пожилого возраста, а также те люди, которые предпочитают спокойный, комфортный, безопасный и экономный стиль езды, при этом они смогут экономить средства на покупке топлива.

Разница между вариатором и классической АКПП

Автовладельцы-новички часто не могут выбрать, что лучше —вариатор или автомат(обычная АКПП). В обоих случаях речь идет об автоматическом переключении скоростей, но принцип действия отличается. В отличие от CVT, который обеспечивает плавное изменение передач, в стандартной коробке-автомат процесс происходит ступенчато.

Конструктивно АКПП состоит из управляющего механизма (гидравлика, электроника), гидротрансформатора для сцепления и планетарной «коробки». Устройство работает следующим образом:

• Мотор через специальные валы передает момент вращения на гидравлический трансформатор.
• Происходит передача усилия на планетарное устройство.
• Последнее получает сигналы от управляющего блока и включает нужную скорость.

Иными словами, в классической АКПП функцию сцепного устройства берет на себя гидравлический трансформатор. В отличие от рассмотренной выше коробки, ремень вариатора обеспечивает плавное изменение момента без малейших дерганий в момент переключения.

Цепной вариатор

Помимо ременного привода, может применяться еще и цепной. Принципиального отличия тут нет, однако такой способ передачи вращающего момента позволяет увеличить срок службы коробки, что является несомненным плюсом. Кроме того, цепь намного прочнее и лучше переносит высокие нагрузки, что делает ее незаменимой на грузовых автомобилях. Однако у нее есть недостатки в виде большого уровня шума при работе, поэтому широкого распространения она не получила.

Вариатор Jatco JF015E (X-tronic CVT-8 RE0F10D)

Вариатор Jatco JF015E выпускается с 2010 года и монтируется на маломощные модели альянса Рено-Ниссан, с объемом двигателя менее 1,8 л.

Среди Renault его устанавливают на Fluence (с 2013 г.) и Kaptur (с 2016).

Конструкция коробки необычна. Это, по сути, гибрид классического клиноременного вариатора и двухступенчатого гидромеханического «автомата». Так, добавление второй передачи для движения со скоростью 100 км/ч и выше позволило сократить риски обрыва ремня. Кроме того, шкивы вариатора теперь вращаются в одну сторону, а задний ход включается все вариаторной части. Водитель имеет возможность вручную «переключать» виртуальные передачи.

Ресурс коробки специалисты оценивают в 150-200 тыс. км. Это при щадящей эксплуатации, с учетом замены масла каждые 30 тысяч. Кроме того, такой ресурс характерен для моделей, выпущенных после 2014 года: до этого времени коробка страдала от «детских» болезней. Основные из них касались версии программного обеспечения, из-за которой износ узла происходил по ускоренной программе. Насос лепесткового типа спустя год заменили на новый. Гидроблок и подшипники тоже с течением времени конструктивно дорабатывались и заменялись.

Основные неисправности Jatco JF015E связаны с быстрым износом подшипников. Если не отреагировать на гул внутри корпуса, менять придется все четыре, а то и сам вариатор. Другая распространенная беда — выход из строя соленоидов гидроблока и редукционного клапана масляного насоса, из-за плавающей в масле металлической стружки. Признаком проблемы служит гул и вибрация коробки.

Есть и особая фирменная проблема — поломка солнечной шестерни планетарной передачи. Сварка двух частей этой детали не выдерживает нагрузки, в результате — отказ ехать вперед, водителю остается только задняя передача.

Если сравнивать Jatco JF015E с предшественницей Jatco JF011E, то вторая представляется более надежной.

Не пропустите:

• Три самых надежных мотора Рено, читать здесь
• 3 самых неудачных двигателя Рено, читать здесь.