вариатор тойота что это такое
Автомат или вариатор: что лучше и надежнее?
Содержание:
Автоматические трансмиссии на автомобилях зачастую называют одним общепринятым наименованием «автомат», однако по принципу действия и конструкции они могут кардинально отличаться друг от друга.
На сегодняшний день существует множество видов автоматических трансмиссий, однако на легковых автомобилях чаще всего применяют коробки передач трех типов: классические гидромеханические автоматические трансмиссии, роботизированные коробки передач, а также бесступенчатые вариаторы, которые часто обозначают аббревиатурой CVT.
Конструктивно все они отличаются и имеют как свои преимущества, так и недостатки. Однако раньше всех широкое распространение получили классические автоматы, которые уже больше 70 лет применяются на легковых машинах.
Следом широко начали устанавливать роботизированные трансмиссии, которые долгое время вызывали скепсис у автовладельцев из-за не очень надежной конструкции. Впрочем, с годами они модернизировались, и кризис недоверия к роботизированным коробкам передач был успешно пройден.
А сейчас все большее распространение на современных машинах начали получать бесступенчатые вариаторы, которые идут по пути, уже когда-то пройденному «роботами». Так что давайте разбираться, что собой представляет вариатор, как он работает, какие у него минусы и плюсы, а также насколько он надежнее и лучше в сравнении с классическим автоматом.
Что такое вариатор и как он работает?
Вариатор — это вид автоматической коробки передач, который передает крутящий момент от двигателя к колесам и способен плавно менять передаточное отношение в некотором диапазоне регулирования. Изменение передаточного отношения может производиться автоматически, по заданной программе или вручную. В автомобилестроении такой тип трансмиссии также обозначают аббревиатурой CVT (Continuously Variable Transmission).
Удивительно, но изобрели вариатор даже гораздо раньше, чем обычные «автоматы», но применяли его все же не на автомобилях. Патент на вариатор был выдан еще в конце XIX века и сначала он использовался для изменения скорости вращения валов на станках.
А первый автомобиль с таким типом трансмиссии появился лишь в 1950-х. Вариатор впервые начал устанавливаться серийно на автомобили марки DAF, которая в те годы производила не только грузовики, но и легковушки. Потом их начали устанавливать на некоторые модели Volvo, а конце 1990-х и начале 2000-х вариатор c фирменном наименованием Tiptronic использовался на младших седанах Audi. Но по-настоящему широкое распространение вариаторы получили лишь сейчас.
Вариаторы бывают нескольких типов: клиноременные со шкивами переменного диаметра, цепные, тороидальные. Первый тип — самый распространенный. Так что рассмотрим, как он устроен и работает.
Автомобиль, оборудованный такой трансмиссией, на первый взгляд ничем не отличается от машин с обычным автоматом — педалей всего две, и рычаг переключения режимов трансмиссии с положениями P, R, N, D, схожий с машинами с традиционной АКП. Но работает вариатор совершенно по-другому, а именно в нем нет фиксированных передач. Изменения передаточного отношения происходит не «переключениями», а плавно и незаметно, благодаря ремню или цепи, который в разных положениях вращается по специальным коническим шкивам.
В зависимости от диаметра шкивов в месте вращения ремня или цепи меняется и передаточное отношение и изменяется скорость вращения и крутящий момент выходного вала, который дальше передает тягу на приводы и колеса. Поэтому при работе вариатора нет толчков при трогании с места, и тем более нет никаких «переключений передач».
Поговорим о вариаторе CVT
Ну что, настало время поговорить о королловском вариаторе Multidrive S.
Расскажу о своих ощущениях, наблюдениях и замечаниях.
Для рядового пользователя никаких особенностей в принципе быть не может — обычная коробка автомат. Но со временем выделяются некоторые особенности, которые либо пугают владельца, либо напрягают. А если до этого владели автомобилем с обычной гидротрансформаторной или роботизированной КПП, то вопросов становится больше. В тонкости устройства вдаваться не буду (инфы полно в инете), расскажу лишь о заметных особенностях в управлении.
Начну с того, что вариатор — это бесступенчатая автоматическая КПП, но, в нашем случае, он имеет 7 виртуальных передач. Это даёт нам ощущение будто коробка — семиступенчатый гидротрансформатор. Так же мы можем управлять этими передачами в режиме «M». Кстати о режимах — коробка имеет стандартные для АКПП режимы: P, R, N, D и M. Режимы P и N идентичны, но в режиме P выходной вал коробки передач чисто механически заблокирован от проворачивания. В этих режимах запуск автомобиля возможен, в остальных — нет. Помимо стандартных режимов есть режим SPORT, который включается соответствующей кнопкой рядом с селектором КПП. Он позволяет двигателю крутиться до отсечки. Этот режим очень удобен при обгонах на трассе — позволяет использовать весь потенциал двигателя.
Поехали.
Завёл машину, нажал педаль тормоза, перевёл селектор в режим D и отпускаю педаль тормоза не сразу, а лишь спустя 2-3 секунды, давая коробке полностью включиться, поскольку она переключается не моментально. Если отпустить педаль тормоза сразу после включения режима, то можно ощутить существенный толчок, как будто машину сзади сильно толкнули. Этот толчок не несет коробке ничего хорошего.
Кстати есть одна существенная особенность — если сильно нажать на педаль акселератора, когда машина находится на скользком дорожном покрытии, то произойдёт такая ситуация — двигатель увеличит обороты, ведущие колёса сорвутся в букс и коробка тут же уменьшит тяговое усилие до нуля, в то время как двигатель будет реагировать на нажатие акселератора повышением оборотов. У водителя склаывается ощущение, что машина едет накатом. Тяга появляется спустя 4-6 секунд, если не нажимать на акселератор. Срабатывает так называемый режим антипробуксовки. Кто-то говорит, что его можно отключить. Но этот же режим срабатывает на автомобилях, не оборудованных системой антибукс, т.е. это не что иное, как особенность работы вариатора, призванная защитить её от разрыва ремня. На мой взгляд, это довольно удобно, хоть и не всегда безопасно, например, когда я пытаюсь резко вклиниться в поток, то можно поймать в зад или поймать в лоб, если это произойдет в момент резкого обгона, когда уже находишься на встречке. В таком случае лучше отказаться от обгона и вернуться обратно. Обновлённой прошивкой уменьшили это время до минимума, а значит обгоны безопасны.
Ещё одна особенность, которая проявляется при интенсивном обгоне — зависание повышенных оборотов двигателя сразу при завершении обгона. Я это часто замечаю, когда резко обгоняю и вклиниваюсь в поток, подтормаживая до скорости потока — обороты двигателя держатся повышенными, несмотря на то, что я совершенно не нажимаю на акселератор. Срабатывает программа интенсивных обгонов, и коробка держит обороты, чтобы водитель имел возможность продолжить обгон. Если слегка нажать на акселератор и придерживать его, то обороты упадут до номинальных спустя секунд 4-5.
Ещё наша коробка позволяет использовать такой режим как торможение двигателем, например, при затяжном спуске с горы. Это прекрасно реализуется в режиме М. Понижаем передачи, и вуаля — машина замедляется без использования тормоза.
Если хотите катиться с горки на «нейтрали», то включать режим N не обязательно (и не желательно), коробка сама поддерживает нейтраль в режиме D без нажатия на газ. Просто в этом режиме не происходит торможения двигателем как в случае с механическими КПП или классическими автоматами.
В зимний период коробка при начале движения поддерживает повышенные обороты двигателя — это связано с тем, что она так прогревается. Так же она может повысить обороты двигателя уже при прогретом двигателе, если температура настолько понижена, что происходит охлаждение масла в коробке во время движения ниже рабочей температуры. Это нормально.
Собственно это всё что я имею сказать на данный момент про нашу коробку. Если что вспомню — допишу.
Строго не судите — я не технарь. Все выводы основаны на собственных ощущениях.
Вариатор или автомат. Что лучше — надежнее, основные плюсы и минусы. Также видео версия
Извечная проблема, я бы даже сказал для многих не решаемая. Я и сам сколько не рылся, не мог найти конкретной информации — что же лучше вариатор (CVT) или автомат (АКПП), вроде бы обе автоматические трансмиссии. Но одну покупают и любят, я имею в виду АКПП, а вот от другой сторонятся CVT! Но почему же так? Ведь если взять вариаторную коробку передач, то тут и разгон лучше, и нет рывков в переключении передач (да их как бы вообще нет), да и расход топлива с ней меньше! Так все же — какие есть различия, какая все же надежнее, у какой ресурс больше и легче ремонт? Ну что начинаем …
АКПП – около 50% продаж.
CVT – около 27% продаж.
Роботизированные трансмиссии – около 23% продаж.
Кстати в последнее время «робот» стали покупать намного чаще, вот и наша ЛАДА ВЕСТА и ПРИОРА идут именно с роботизированными коробками. НУ да ладно, сейчас не про статистику, а именно про строение, надежность, разгонную динамику и КПД, а также расход топлива. Начнем, в нашей статье — с автоматической коробки передач (попросту автомат), ведь первым в широком применении в производстве автомобилей начали устанавливать именно его.
Немного истории. Появился сначала в судостроении, в 1903 году. И изобретателем считается немец, профессор Феттингер, именно он впервые предложил гидродинамическую передачу, которая развязала бы винт и двигатель корабля, так на свет появилась гидромуфта, которая является самым важным элементом любого автомата. Позже в 1940 году американцы поставили первые автомобильные автоматические коробки передач Hydramatuc в автомобилях Oldsmobile. Нужно отметить, что конструкция практически не изменилась и по сей день. Автоматическая трансмиссия — содержит два основных элемента, это гидротрансформатор и собственно сам редуктор. Гидротрансформатор — заменяет собой сцепление, принцип его работы заключается в плавном, без рывков, переключении передач. Редуктор — содержит все пары шестерен в постоянном зацеплении. Это позволяет получить один компактный законченный механизм, который имеет сразу несколько ступеней. Изначально переднего привода не было, автомобили были заднеприводными и при таком раскладе автоматические коробки имели всего три передачи, что вполне хватало, сейчас другие времена автомобили получили передний привод, поэтому и передач стало больше, есть 4, 5 и 6 скоростные варианты.
Техническая часть АКПП
Что и говорить, эта трансмиссия отточена годами, сейчас ее довели почти до совершенства (не все конечно, но многие). ДА и сама техническая часть довольна прочная.
Здесь крутящий момент от двигателя передается по средствам гидротрансформатора, как я уже писал в нем нет жесткого зацепления, по сути он работает от давления масла. Если нет жесткого зацепления, то ломаться тоже вроде как нечему, однако в строении есть валы с планетарной передачей, а также стальные диски с фрикционами.
Фрикционы, заменяют собой сцепление, именно при их сжатии или разжатии, включаются нужные муфты, что соответствует передачам.
Также важными составляющими являются насос высокого давления и гидроблок. Конечно, сейчас я рассказываю очень утрированно, однако обозначаю самые важные элементы.
Что может ломаться в АКПП
Все поломки автомата, как собственно и оппонента, происходят от несвоевременного обслуживания (всем советую прочитать статью – как правильно менять масло в автомате). Зачастую многие не меняют масло даже после большого пробега (в 100 000 км), забивается гидроблок, радиатор автомата, фильтр/а – это приводит к тому, что масляный насос не может подавать нормальное рабочее давление, из-за этого фрикционы начинают прокручиваться на металлических дисках (аналог «пробуксовывания» диска сцепления), передачи начинают не включаться, проявляется дергание между передачами и т.д.
Именно поэтому при покупке советуют нюхать масло АКПП, потому как горелая ATF жидкость обозначает – что фрикционы пригорели и уже изношены! Если такой запах есть в коробке передач, то покупать такой авто, я бы не стал!
Конечно, если АКПП «запущена», то поломок может быть больше, это износ и планетарных шестерен, и износ фрикционной накладки гидротрансформатора, да еще много чего, у каждого производителя свои нюансы.
Ресурс при должном обслуживании, может быть огромен! Лично мне встречались случаи, когда при смене масла через 40 000 километров, АКПП ходит по 900 000 км, причем это был самый обычный 4 ступенчатый вариант (на Subaru Forester SG5 ). Кстати именно на 4 передачи, старые версии, как я считаю самые надежные, особенно у Японских производителей.
Чтобы продлить жизнь своей трансмиссии, нужно придерживаться нескольких правил:
Менять масло по регламенту, сказано в 50000 так и нужно! Можно даже раньше, скажем в 30000 км. Также нужно помнить необслуживаемых автоматов не бывает!
Менять вместе с маслом, масляный фильтр, это намного продлит ресурс.
Желательно снять радиатор АКПП и продуть его – промыть (маслом)
Очистить дно автомата, от всякой стружки, гари и прочего, очистить магниты.
Эти простые правила, сделают свое дело, ресурс увеличиться и намного, думаю сможете проходить около 1000.000.000 километров. Из-за такой стойкости многие и выбирают именно такой тип трансмиссии.
Теперь хочу перечислить плюсы и минусы автоматической коробки передач
1) Легкое управление автомобилем (не нужно думать, как тронуться и какую скорость включить, АКПП все сделает за вас)
2) Надежность. Этот вид трансмиссии при должном уходя может ходить более 1000. 000.000 км это больше чем у оппонента.
3) Ремонт, контракт из Японии. Автомат хорошо изучен, его могут легко отремонтировать даже сторонние организации, много мастеров.
4) Масло. Для автомата требуется специальное масло – это правда, но требования к нему гораздо ниже, чем для оппонента. ДА и стоит дешевле.
5) Мало электроники, да автоматы работают в купе с ЭБУ, но все же электронная составляющая всего около 20 – 30%. Остальное банальная механика.
6) Рывки и передачи. НА данный момент времени, появляются 6 – ти ступенчатые варианты (где-то слышал что есть и на 8 – 12 передач), так вот у них уже больший максимальный порог скорости, авто не будет реветь как потерпевший на 4 передаче, так же у них мягче переключения, уже почти не заметны.
1) Не имеет такой динамики, как скажем вариаторная трансмиссия, или механическая трансмиссия.
2) Ниже КПД. Что это значит? У автомата нет жесткого зацепления между, двигателем и трансмиссией, здесь все происходит при помощи гидротрансформатора, то есть давлением масла. Поэтому часть КПД тратиться на такую передачу.
3) Толчки при переключении. Потому как здесь есть передачи, у оппонента такого нет.
4) Трансмиссионного масла больше, чем у других трансмиссий, около 8 – 10 литров. Например, у вариатора 5 – 8 литров, у механической коробки 2 – 3 литра.
5) Больший расход топлива. ДА расходует больше чем вариатор, опять из-за меньшего КПД.
Если подвести итог по АКПП, то получается — что надежность, перекрывает многие минусы, это низкий КПД, толчки при переключении (хотя сейчас они все менее заметны), больший расход топлива и меньшую динамику. Зато при правильно замене ATF жидкости, можете спать спокойно после 100 000 километров, чего не скажешь про оппонента.
Немного истории. Сontinuosly Variable Transmission (CVT). Многие считают вариатор более поздним изобретением (если сравнивать с оппонентом), а вот нет. Принцип бесступенчатой трансмиссии изобрел еще Леонардо Да Винчи, аж в 1490 году, только внедрить его в массы он не смог, у него попросту не было такого двигателя внутреннего сгорания, которым обладают современные автомобили. Однако принцип двух конусов направленными в разные стороны сужающимися частями и натянутым между ними ремнем, предложил именно Да Винчи, такие конструкции применялись на мельницах, это уже и был примитивный вариатор. Далее про эту систему как-то забывают и только в начале 19 го века, принцип начинают применять на станках в промышленности, но до автомобильного варианта, еще далеко. Первым кто задумался применять это изобретение для автомобиля, был голландский инженер Хуберт ван Доорн, создавший бесступенчатую трансмиссию Variomatic. Эта трансмиссия устанавливалась на продукцию фирмы DAF, в 1958 году. Ставилась на автомобиль с двигателем 0,59 литра. Успех был ошеломляющий и затем уже многие производители задумались о установки бесступенчатой трансмиссии на свои модели. Вот короткий экскурс в историю. А сейчас принцип действия.
Техническая составляющая вариатора
Итак, бесступенчатый вариатор, одна из разновидностей автоматической коробки передач. Только в отличие от того от оппонента, вообще не имеет скоростей. В строении имеется два шкива, один ведущий, второй ведомый, расположены друг против друга, также стянуты ремнем, только вот ремень сейчас металлический, да еще и трапециевидный. Конусы вариатора, не цельные как было раньше, они имеют сдвижные половинки. Когда ведущий шкив раздвинут, ремень крутится по малому диаметру, опираясь гранями на его поверхность, своеобразная пятая – шестая передача. А вот если шкив сдвинут, а ремень вращается по большому диаметру, получается максимальное передаточное число, что соответствует первой передаче.
Далее сдвигая шкив, можно максимально плавно уменьшать передаточное число, то есть максимально плавно переключать скорости (хотя их и нет), но передаточные числа соответствуют скоростям в обыкновенной автоматической коробке. Все это делает вариатор (CVT), очень эффективным звеном, между двигателем и колесами. Ведь здесь передается максимальное КПД, потому как передача крутящего момента от двигателя – трансмиссии – колесам, здесь жесткая, то есть передается механическими усилиями, а не давлением масла.
Что может ломаться
Вариатор очень требователен к обслуживанию. Масло меняется раз в 30 – 50 000 километров, как это регламентируют некоторые производители. ДЕЛАТЬ ЭТО СТОИТ ВСЕГДА! Потому как если вы не замените масло, то начинают проявляться проблемы и здесь они далеко не «детские».
Также забивается гидроблок, и масляный насос не может нагнетать нормальное давление.
От этого валы не могут нормально зажать или разжать ремень, он начинает в них пробуксовывать.
Когда буксует ремень, он очень сильно изнашивается. При высоких износах может порваться. И тогда мало не покажется, разлетается по всей коробке и разрушает все и вся!
Также задираются «зеркала» валов, что также негативно влияет на ремень.
Вариатор еще плох тем, что в нем очень много электроники, то есть он ей банально управляется, она может составлять до 50%!
Ресурс вариатора
Здесь также как и у автомата, нужно помнить о сменах масла, если этого не делать, то CVT может и до 100 000 недотянуть!
Но даже если вы все правильно делаете то при 120 – 150 000 километров, вам ЖЕЛАТЕЛЬНО, заменить ремень! Иначе он может порваться! А это уже серьезно!
Таким образом, вариатор это более «беспокойная» трансмиссия, 300 000 километров на ней не пройти, банально меняя масло!
1) Динамичный разгон (быстрее, чем на АКПП)
2) Уменьшенный расход топлива (намного меньше, чем на АКПП)
3) Нет передач, а соответственно нет рывков переключения, что дает дополнительные преимущества по плавности и динамичности хода
4) Высокий КПД. Примерно на 5 – 10% больше чем у оппонента.
5) Легкое управление автомобилем ( новичкам, не нужно познавать азы управления автомобилем, трогание и переключение передач, на механике)
1) Сложный, очень сложный ремонт (до конца не изучен, поэтому ремонтом занимаются только официальные дилеры, а это очень не дешево). Реально найти мастера но CVT очень сложно, особенно в провинциальных городах.
2) Замена ремня между шкивами, через 100 – 150 тыс. километров, тоже не дешево и делают далеко не все станции.
3) Сложная электроника, при ее выходе из строя, опять едем к официалам, опять платить дорого.
4) Масло, специальное и очень дорогое, купить не так просто, причем определенному производителю, нужно определенное масло, шаг вправо, шаг влево карается поломкой.
Подведем итог. Что же лучше? По своим, техническим особенностям, вариатор намного, опережает автомат, это и динамика разгона, и малый расход топлива, и «безрывковое» плавное переключение передач. Но ремонт — очень дорогой и опять, же не каждый автосервис за него возьмется, попросту нет специалистов. Также идет износ ремня, уже через 100 – 120000 его желательно заменить, очень требователен к качеству масла! Автомат тут выигрывает, он более изучен и сделать, его можно быстрее и дешевле, неофициальные станции, давно их ремонтируют. Скажу так, если покупаете новую машину на гарантии, то вариатор, лучше, в случае чего, все поправит гарантия. А вот если вы покупаете машину уже после гарантии и за пробегом в 100 000 км, то лучше посмотреть в сторону автомата, ибо его легче и дешевле починить, да и ходит он в два раза (как минимум дольше).
ЯПОНСКИЙ ВАРИАТОР!вся правда о них!
Вот, развлекитесь.:)))Про вариаторы.
Какая коробка передач лучше? Механическая или автоматическая? Этот вопрос, из цикла, кто сильнее, слон или кит, был в свое время очень популярным. Время прошло, «железа» на наших дорогах стало еще больше, и теперь в пытливых умах возникает новый вопрос. Что лучше, автоматическая коробка передач, или вариатор?
С этим вопросом автор обратился к специалистам фирмы «Технохим» г.Владивостока, занимающиеся ремонтом автоматических коробок передач. И вот что удалось узнать. Вариаторные коробки передач бывают двух типов. Первый тип, с использованием клинового ремня (Belt CVT), применяется на автомобилях объемом до 2-х литров. В этом типе ремень, представляющий собой стальную ленту с приклепанными к ней опять же стальными сегментами, вращается на шкиву между его «щеками». Щеки между собой могут сдвигаться, и тогда ремень вытесняется на больший диаметр, или раздвигаться, тогда ремень проваливается и вращается по меньшему диаметру. Таким образом передаточное число всего механизма может плавно изменяться в необходимых пределах. Скорости, вернее передачи, в этом случае будут только виртуальными и сделать их можно сколько угодно.
Второй тип вариаторных коробок, это так называемые тороидальные коробки (Toroidal CVT). В них передача момента осуществляется двумя стальными «грибками». Такие коробки передач устанавливаются на более мощные машины (до 3 литров) и, в частности, фирма «Nissan» уже выпускает «Cedric» и «Gloria» с вариаторами данного типа.
Основным достоинством вариаторных коробок является то, что они позволяют передавать крутящий момент в наиболее оптимальном диапазоне оборотов двигателя. 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 ней меньше.
Основным же недостатком вариаторных коробок является то, что фирма производитель не поставляет на рынок к ним запчасти, считая их очень надежными. И в самом деле, нам встречался «Nissan Mach» с пробегом около 600 тыс км. Правда эксплуатируется тот автомобиль в очень легких условиях: ежедневные пробеги Уссурийск – Владивосток. Поэтому, из-за отсутствия запасных частей, отремонтировать вариаторную коробку довольно проблематично.
Сложно, но можно отнести к недостаткам CVT их требовательность к срокам обслуживания и качеству применяемых жидкостей. Обычный дешевый «Dexron» тут, к сожалению, не «прокатит»
И еще один «недостаток» отметили опрашиваемые специалисты. Если рассматривать весь ряд коробок передач – механические, ступенчатые автоматические и вариаторные, то легче всего «надругаться» над двигателем с помощью механической коробки передач. А что, включить на 100 км/час первую передачу и бросить сцепление. Так зачастую и поступают спортсмены автогонщики на своих ралли и называется это у них — торможение двигателем. Со ступенчатой автоматической коробкой передач «надругаться» над двигателем сложнее. Электроника скорее всего не даст принудительно включить первую передачу на 100 км/час (ради бога, не пробуйте!). Но вторую – разрешит. И это тоже будет называться торможением двигателем. С вариаторной коробкой все проще. Вы, высказывая свои пожелания, можете дергать ручку как угодно, электроника решит сама за вас, надо так делать или не надо. И сделает все как считает нужным. Ведь передвигая ручку управления передачами, вы только управляете электрическим переключателем и все. Никакой механической связи с вариатором у этой ручки переключения нет.
Вариаторные коробки всех типов для японских (и не только японских!) автомобилей делает фирма «JATCO». К сожалению, как уже отмечалось, эта фирма не поставляет запасные части. Сломалась коробка – меняйте целиком. Это на ступенчатые автоматы можно купить диски, уплотнительные кольца или тормозные ленты. А тут меняйте целиком и все. Правда, в последнее время между фирмами поставщиками запасных частей (в том числе и нашего города) и фирмой «JATCO» идут переговоры на эту тему, но чем и когда все закончится – неизвестно.
И в заключении следует отметить, что все опрошенные специалисты «Технохим» заявили, что будь у них такая возможность, они бы ездили только на автомобилях с вариаторами. И в самом деле, езда с вариатором гораздо динамичней и приятней, чем даже с хорошо отрегулированным обычным ступенчатым автоматом.