0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое шаговый двигатель в вариаторе

Вариатор Jatco JF011E

  • КПП
  • Jatco
  • JF011E

Вариатор Jatco JF011E или CVT RE0F10A был впервые представлен компанией еще в 2005 году и устанавливается на огромное число моделей, выпускаемых под девятью разными брендами. Эта трансмиссия на автомобилях Renault известна как FK0, на Mitsubishi как F1CJA или W1CJA.

Во второе поколение CVT входят: JF009E, JF010E, JF012E и JF015E.

  • Характеристики
  • Описание
  • Числа
  • Применение
  • Отзывы
  • Эксплуатация
  • Проблемы
  • Цены

Особенности вариатора JF011E

Среди бесступенчатых коробок передач CVT Jf011e занимает лидирующие позиции по популярности среди известных автопроизводителей:

  • Ниссан;
  • Пежо;
  • Рено;
  • Ситроен; c
  • Самсунг;
  • Мицубиши и пр.

На многих автомобилях брендовых компаний вариатор jf011e успешно заменил традиционные автоматы.

В конструкцию коробки Jf011e входят два масляных фильтра:

  1. Внутренний масляный фильтр 321010C.
  2. Наружный фильтр 321010CA.

Фильтрующий элемент марки 321010C закрытого типа. Он размещен в металлическом корпусе со стальной сеткой и устанавливается в поддоне коробки передач. В зависимости от габаритов поддона (глубины), фильтр грубой очистки оборудуется специальной заборной трубкой длиной 14, 21 либо 30 мм. Механизм предназначен для фильтрации рабочей жидкости гидроблока. Замена 321010C производится одновременно с маслом и изношенными, сгоревшими фрикционными дисками.

При текущем, капитальном ремонте металлический масляный фильтр промывается от вредных осадков горелого масла специальным промывочным раствором. Если мелкие ячейки стальной сетки забиты клеевым составом в виде тугоплавких смол от изношенных фрикционных накладок, фильтр гидроблока приходится снимать и менять на новый механизм.

Фильтр тонкой доочистки 321010CA выполнен в виде цилиндрического картриджа. Он расположен снизу теплообменника с левой стороны. Прибор осуществляет дополнительное тонкое очищение смазочного материала. От качества фильтрования трансмиссионного масла зависит длительность эксплуатации вариатора Jf011e CVT.

Совет: Опытные водители рекомендуют менять фильтры картриджи вариатора Jatco Jf011e на авто с большим пробегом при каждой смене трансмиссионного масла ATF.

Интересно: В отличие от стандартных коробок автомат, при эксплуатации вариатора jf011eдопускается кратковременное отклонение уровня масла от нормы. В то же время, от чистоты смазочной жидкости зависят устойчивость и стабильность работы вариатора.

От старого выработанного масла быстро выходят из строя:

  • ремни;
  • цепи;
  • конуса;
  • уплотнительные кольца;
  • электромагнитные клапаны гидроблока (соленоиды).

В соответствии с рекомендациями Jf011e CVT мануала, степень старения и загрязнения смазочной жидкости в вариаторах определяется при помощи контрольного масляного щупа и чистой салфетки. В процессе смены трансмиссионного масла АТФ демонтируется поддон картера коробки передач и оценивается состояние специальных магнитов, чтобы исключить необходимость в капитальном ремонте.

Совет: При выполнении ремонтно восстановительных работ опытные автомеханики используют для вариаторов Jatco CVT ремонтные комплекты «Оверол Кит» 321002 –ТК проверенного качества. Продукция компании Транстэк пользуется популярностью, т. к. при производстве прокладок для вариаторов используется высококачественное резиновое сырье.

Конструкция вариатора

Вариатор состоит из собственно вариатора, который изменяет обороты, механизма, который передаёт крутящий момент от двигателя на вариатор и разъединяет коробку от двигателя (может бы выполнен в виде сцепления либо гидротрансформатора), реверс для обеспечения заднего хода и собственно механизма, который этим всем управляет.

От двигателя момент передаётся на механизм, передающий крутящий момент вариатору. Он может быть выполнен в виде гидротрансформатора, как на классическом автомате; с мокрым многодисковым сцеплением, подобная конструкция используется в роботизированных коробках передач; либо могут использоваться менее распространённые технологии, такие как центробежное автоматическое сцепление, либо электромагнитное сцепление. Этот узел призван передавать крутящий момент от двигателя к коробке и размыкаться в нейтральном положении.

Сам вариатор состоит из двух шкивов и ременной передачи между ними. Шкив состоит из двух конических дисков, которые перемешаются вдоль оси вращения, приближаясь и отдаляясь друг от друга. Когда они сближаются, ремень перемещается на внешний радиус вращения, когда отдаляются, ремень проваливается в образовавшуюся щель и радиус уменьшается. На первых вариаторах ремень был резиновым, что не придавало ему надёжности, на современных вариаторах используют металлический ремень, выполненный в виде цепи, это позволило уменьшить минимальный радиус шкива, так как резиновый ремень не мог сильно перегибаться и мог переломиться на подобном радиусе, а для цепи норм, работает.

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.

Читать еще:  Что представляет двигатель с турбиной

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.

Заключение

В целом, все вариаторы производства Jatco признаны надежными и ресурсными. Однако частые высокие нагрузки, продолжительная езда по дорогам со скоростью свыше 150 км/ч и активные разгоны с места на светофоре могут быстро «убить» даже самую надежную CVT. Основа продолжительной беспроблемной работы агрегата – замена трансмиссионной жидкости строго в срок. Для этого можно использовать материал Nissan CVT NS-3. За четырехлитровую канистру попросят около 4 тысяч рублей (артикул KLE53-00004). Также пересмотрите свой стиль вождения, и многих проблем получится избежать. Главное помнить, что вариатор – коробка передач для городских автомобилей, которая не терпит запредельных и постоянных нагрузок.

Вариатор компании Jatco JF016E/CVT-8

Вариатор компании Jatco JF016E/CVT-8

Вариатор компании Jatco JF016E/CVT-8

Вариатор компании Jatco JF016E/CVT-8

Схема вариатора компании Jatco JF016E/CVT-8

Этот страшный вариатор – мифы и правда о бесступенчатых коробках

История часто несправедлива в отношении вариатора. То это перспективная трансмиссия, то символ дешевой и неудачной автоматической КПП. После выпуска первых легковушек DAF 600 с вариатором и попыток применения аналогичных конструкций с ремнями на машинах Вольво прошло уже более тридцати лет, и изящная идея все еще пытается обрести столь же изящное техническое воплощение.

За прошедшие годы вариаторы из экзотики превратились во вполне себе обычный тип «автомата», особенно на японских машинах, успев пережить несколько кризисов, набирая и теряя баллы репутации и претерпев несколько крайне значительных изменений конструкции. Причем сейчас в серийном производстве присутствуют все они вместе взятые. Обычно вопрос «что выбрать» не стоит выбора типов трансмиссий на одной модели машины нет, максимум можно выбирать между механической КПП и вариатором (редкие исключения только подтверждают правило), но этот материал будет полезен для понимания того, с чем придется столкнуться в процессе эксплуатации.

Принципиальная конструкция

Напомню, что суть вариаторной трансмиссии довольно проста. Передаточное отношение меняется в определенном диапазоне плавно, без ступеней, при этом обороты мотора могут находиться в оптимальной зоне для данного режима движения, что повышает экономичность и улучшает тяговые возможности машины. Это в теории.

На практике же различные конструктивные исполнения могут иметь множество недостатков, порой перечеркивающих их достоинства. Есть несколько способов передавать крутящий момент, плавно меняя передаточное отношение. Самый простой и очевидный способ – это передача момента ремнем через шкивы, диаметры которых постоянно изменяются. Конструкции такого рода были известны с древности – обычный кожаный ремень мог двигаться по коническому шкиву, удерживаемый от сползания роликом натяжения.

Диаметр второго шкива при этом оставался неизменным или же, как и в современных конструкциях, шкивы были сложными и составными, а ремень просто зажимался с боков – с одной стороны пружиной внутри шкива, обеспечивающей натяжение, а на другой шкив мог регулироваться. Последняя конструкция ближе всего к существующим поныне автоматическим трансмиссиям.

Старинный вариант

Предприятие братьев Ван Дорн, входившее в промышленную империю DAF, использовало простую схему с тянущим мягким ремнем – но уже не кожаным, а металлокордным – для своих легковушек. После покупки DAF компанией Volvo схему попытались применить на более крупной машине – Volvo 340, но не очень удачно. Трансмиссия получилась очень большой, заняв много места в багажнике, – у машины была схема трансэксл, когда двигатель расположен спереди, а КПП – на заднем мосту. Открыто расположенные шкивы загрязнялись, а ремни пробуксовывали, растягивались и горели. Опыт был признан неудачным.

Впрочем, сама конструкция не исчезла. Не пригодившись на автомобилях, она завоевала себе место под капотом мотороллеров и снегоходов, вполне соответствуя применению этих транспортных средств. С меньшим крутящим моментом она прекрасно справлялась, недорогой тянущий ремень можно было менять раз в сезон, а то и чаще, эта простая операция не требовала серьезных затрат, а малая масса и простота обеспечила самое широкое распространение. В общем, обычная схема с тянущим ремнем жива и поныне. Причем чувствует она себя очень уверенно, ни о какой замене на сложные наборные ремни или цепи речи даже не идет.

Варьируем материал ремня

Вариаторы, столь успешно прижившиеся в мототехнике, на машинах долгие годы не применялись, но простота и удобство схемы не давали конструкторам покоя. Основные проблемы были уже давно выявлены – при хорошем динамическом диапазоне такой АКПП ей все же очень мешали снижение КПД при крайних передаточных отношениях (когда разница между диаметрами ведущего и ведомого шкивов становилась слишком большой) и большая нагрузка на ремень при этом.

Читать еще:  Электродвигатель работает от двигателя как генератор

Сильно улучшило позиции вариатора изобретение компанией братьев Ван Дорн наборного стального ремня. Конструкция его состояла из нескольких несущих стальных лент-ремней и перпендикулярно нанизанных на них стальных пластин сложной формы, позволяющей передавать вращение со шкивов.

Для трогания с места предусматривалось обычное фрикционное сцепление (как на «механике»), а для расширения динамического диапазона и заднего хода еще и планетарная передача, знакомая по классическим АКПП. Поначалу вариаторы оснащались еще и повышающими редукторами для снижения передаваемого момента, но серийные конструкции были устроены уже немного проще.

Ресурс таких конструкций возрос до вполне приемлемых 80-120 тысяч километров пробега, но недостатков хватало. И в первую очередь не хватало надежности в работе. Особого распространения схема не получила, так как дальнейшее небольшое усовершенствование схемы работы ремня значительно улучшило характеристики трансмиссии.

Основные недостатки касались вибраций и (все еще) крайних передаточных отношений. При минимальном диаметре одного из шкивов ремень на нем сильно изгибался и к тому же пробуксовывал из-за недостаточной площади соприкосновения. Любые рывки тяги провоцировали пробуксовку еще сильнее. Пробуксовка быстро изнашивала ремень и шкивы. Возникающие при пробуксовке вибрации попутно вредили трансмиссии и снижали комфорт. В результате даже такая усовершенствованная конструкция применялась только на малолитражных машинах. Наиболее популярная из них – это Nissan Micra K11, дебютировавшая в 1992 году.

На фото: Nissan Micra K11

Тянущий вариант и гидротрансформатор

Исправить ситуацию помог гидротрансформатор вместо фрикционного сцепления и изменение схемы работы ремня. «Бублик», который был задействован при трогании машины, позволял избежать рывков тяги, а заодно и облегчить старт. А значит, можно было ограничиться меньшим передаточным отношением при трогании и заодно снизить вероятность пробуксовки из-за смягчения рывков ГТД.

Второе важное новшество – применение так называемого «толкающего ремня». В этом случае крутящий момент передавался не на той ветви ремня, что тянул ведущий шкив, а на той, что он толкал. Стальные бандажи, основа ремня, не испытывали больше нагрузки на растяжение, а все усилие передавалось через пакет пластин.

Это нововведение уменьшило износ ремня и улучшило условия его работы. А все вместе позволило применять вариатор на весьма мощных моторах. Изначально моторы 1,6 литра были пределом, но сейчас аналогичные конструкции применяют уже и на моторах 2,5, а то и 3,5 литра. Например, так устроены самые распространенные конструкции вариаторов Jatco, применяемые на многих японских машинах, например, бестселлерах Nissan Qashqai и X-Trail, а за ними – Renault Megane и Fluence, Mitsubishi Outlander и ASX…

На фото: вариатор Jatco jf011e

Путь от первых конструкций, на первый взгляд, не так уж велик… Но на деле в эти годы шла долгая кропотливая работа по улучшению вариатора такой схемы, позволившая сделать его весьма надежным, простым в эксплуатации и ремонте, сохранив при этом относительно недорогую конструкцию.

Вариации на тему

Схема с толкающим ремнем на слабых моторах может применяться и без ГТД, что демонстрируют вполне неплохие конструкции на некоторых китайских машинах. Простого сцепления хватает для обеспечения нужных характеристик, пусть и машины с упрощенными трансмиссиями едут уже не столь хорошо. Зато цена совсем невелика, а конструкция даже проще, чем у иной «механики». Собственно, один из первых удачных вариаторов с толкающих ремнем на Subaru Justy был устроен именно так.

На фото: Subaru Justy

Вариант с цепью

Использовать вместо ремня цепь кажется очень разумной затеей. Благо вариант это проверенный, роликовая цепь давно заменила ременную передачу там, где возможностей ремня уже не хватало, в тех же мотоциклах или промышленных передачах. Вот и в вариаторах цепь пришла на смену ремню, когда показалось, что тянущий ремень уже не справляется.

Разумеется, у вариаторов нет зубцов для зацепления, так что мощная пластинчатая цепь просто зажимается с боков шкивами. Серьезными преимуществами являются меньший возможный радиус закругления и большая прочность на сжатие. Да и растяжение цепи зависит в основном от износа в ее подшипниках, а значит, теоретически есть возможность сделать ее очень ресурсной, ограниченной только по износу контактных площадок.

В результате вариатор с цепью может быть заметно прочнее, меньше боится пиковых нагрузок и позволяет расширить динамический диапазон трансмиссии. Есть и экспериментальные конструкции, где один из шкивов зубчатый, а натяжение обеспечивается дополнительным роликом, но в серийном производстве пока господствует более компактная схема с двумя подвижными шкивами и передачей момента простым фрикционным зацеплением.

Конструкция с тянущей цепью была успешно реализована компанией Volkswagen в сотрудничестве с LuK для машин с продольным расположением двигателя в конце девяностых годов и применяется вплоть до сегодняшнего дня. Речь идет о вариаторах Multitronic – они выдерживают крутящий момент до 310 Нм. Применение цепи позволило заметно поднять передаваемый момент, а все недостатки трансмиссии оказались конструктивными и мало связанными с самой схемой.

Разве что ресурс цепи получился сравнительно невелик, около 100 тысяч километров пробега, но с учетом относительно небольшой ее цены и простоты замены это можно считать вполне успешным результатом. Помощь в разработке цепи и шкивов оказывала компания LuK, она же предложила свои услуги компании Subaru, когда та решила создать свой клиноцепной вариатор Lineatronic.

Читать еще:  Что такое дпкв двигатель лада

Результат впечатляет, новая трансмиссия «переваривает» момент двухлитрового турбомотора и при этом умеет быть экономичной и спортивной одновременно. Без ГТД и тут не обошлось. Для Субару это не первый опыт работы с вариаторами, они были одними из пионеров внедрения вариаторов с толкающим ремнем, выпустив в 1984 году свой вариант ECVT для модели Justy, но от дальнейших разработок отказались, хотя первый опыт и был весьма успешным.

Вариации в форме тора

Европейские производители пошли по пути роботизации вальных КПП (Volkswagen DSG, Ford PowerShift и т.п.), а японские компании, объединив усилия, продолжают работу над вариаторами. Следующим шагом в развитии стал отказ от ремня и цепи при передаче крутящего момента в пользу трения шкивов.

Подобные конструкции применялись и ранее, но фрикционная передача с коническими валами и промежуточным роликом слишком громоздка для применения в автомобиле. Но на помощь пришла схема с тороидальными поверхностями, так называемый «тороидальный вариатор». В этом случае вращение передается с ведущего тороидального конуса на ведомый с помощью промежуточного ролика.

Хитрость конструкции в том, что расстояние между точками на прямой, пересекающей оси вращения промежуточного ролика и тороидальных поверхностей, всегда одинаковое. А значит, не нужна цепь – один ролик вращается, одним краем касаясь малого радиуса конуса, а другой – большого, обеспечивая изменение передаточного отношения. Нет ни цепи, ни ремня, при этом размер точки контакта невелик, но постоянен, контактные поверхности можно изготовить из твердых материалов, а роликов использовать несколько – для увеличения площади контакта.

На практике такую технологию применял только Nissan на своих вариаторах Extroid, ставившихся на ряд мощных моделей вроде не особо распространенных у нас на рынке Cedric и Skyline. На этом пока что все закончилось.

Тороидальные вариаторы выглядят сложнее традиционных – приходится использовать две последовательных передачи для обеспечения нужного динамического диапазона. Проблема в том, что из-за необходимости применять очень дорогой и износостойкий материал для роликов, трансмиссия оказалась дорогой, сопоставимой по цене с традиционными АКПП с «бубликом» и планетарными редукторами.

Впрочем, прогресс не стоит на месте, и очень возможно, что у перспективного Extroid появятся более доступные наследники.

На фото: вариатор Nissan Extroid

Варианты без трения

Сейчас все серийные конструкции вариаторов передают крутящий момент за счет трения в зоне контакта цепи, ремня или роликов, но уже существуют наработки, позволяющие отказаться от передачи трением и воспользоваться возможностями зубчатого зацепления, а значит, повысить КПД и уменьшить износ рабочих элементов конструкции. Причем они есть как для конструкций с цепью, так и для тороидальных вариаторов.

Особый профиль зубьев позволит уменьшить давление в точке зацепления и при этом иметь возможность так же плавно менять передаточное отношение. Вариаторы с цепью и дополнительным натяжным роликом уже сейчас могут обеспечить отсутствие проблем с КПД у передачи в одном из крайних положений валов, но этого недостаточно, чтобы получить преимущество перед более компактными схемами с двумя раздвижными шкивами. До практического применения этой схемы, впрочем, дело пока что не дошло – только до опытных моделей и теоретических изысканий.

В частности, в прошлом году патент на зубчатый вариатор с постоянным зацеплением оформил профессор К.С. Иванов из Казахского института механики и машиностроения. Возможно, именно этот вариант и есть будущее бесступенчатых трансмиссий.

На фото: зубчатый вариатор К.С. Иванова, фото: sovmash.com

Что дальше?

В общем и целом у вариатора есть куда развиваться помимо банального улучшения износостойкости ремня, цепи и конусов у классических конструкций и усовершенствования поверхностей торов и роликов у тороидальных. Теоретически это один из самых перспективных видов трансмиссий для ДВС, и исчезнет он, наверное, вместе с самим ДВС, в результате постепенного отказа от ДВС как основного двигателя и перехода на электрическую тягу.

Эксплуатация вариатора

Вариаторы для авто спокойно переносят езду по бездорожью, как и классический автомат. Если его целенаправленно не гробить, то прослужит долго.

На долголетие вариатора сказываются две вещи: манера вождения и своевременная замена масла. Регламентированная замена жидкости при эксплуатации в тяжелых условиях (постоянна езда в горах, с высокой скоростью или с прицепом) осуществляется через 60-80 тысяч км. В обычных условиях оно рассчитано на весь срок службы. У многих авто фирменная «трансмиссионка» рассчитана строго на 60 тысяч километров.

Если появились подергивания при переводе рычага селектора в позицию D, а также ощутимые задержки при старте, «тупизна» во время движения и «зависание» при разгоне, то следует готовиться к ремонту вариатора. В запущенных случаях — замене на новый агрегат. Если вариатор замер на одном передаточном отношении — то требует замены шаговый мотор.

А если отказываются переключаться передачи — то виноват соленоид блокировки селектора или сам селектор.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector