Коробка передач cvt плюсы и минусы: Вариатор или автомат. Что лучше — надежнее, основные плюсы и минусы. Также видео версия

Содержание

CVT коробка передач — что это такое, плюсы и минусы » Авто центр ру

У многих современных авто установлена CVT коробка передач, что это такое знают не все автолюбители, так как привыкли сталкиваться с механическими или автоматическими КПП.

CVT коробка передач — что это такое

На новых автомобилях кроме механической и автоматической, часто используют CVT коробку. В народе она называется вариатором.

Аббревиатура CVT означает непрерывно меняющаяся передача, то есть другими словами — это бесступенчатая трансмиссия.

Здесь нет фиксированных положений шестерен, так как постоянно выбирается оптимальное передаточное число.

КПП используется для того, чтобы при постоянных оборотах двигателя, можно было менять скорость движения.

Отношение между скоростью вращения коленвала и колес автомобиля характеризуется передаточным числом.

Основное преимущество такого решения в том, что оно позволяет максимально эффективно использовать мощность двигателя, при этом потери крутящего момента сводятся к минимуму.

Если на авто с механической трансмиссией, чтобы изменить скорость движения, надо переключаться вручную, то в случае с CVT, это происходит постоянно и без вашего участия.

Так как здесь нет шестерен, поэтому при изменении скорости, не происходит рывков.

Чтобы ответить на вопрос, CVT коробка передач, что это такое и в чем ее преимущество перед автоматической КПП, надо сказать, что вариатор обеспечивает плавный разгон, он происходит намного быстрее, чем при использовании автоматической КПП.

В этом случае, обороты двигателя практически одинаковые и не происходят их перепады от максимальных до минимальных значений.

Вариатор очень точно подбирает передаточное число, которое зависит от того, ускоряетесь вы или замедляетесь, поэтому стиль езды будет более ровным, нагрузка на двигатель уменьшается и снижается расход топлива.

Раньше вариаторы использовались только на скутерах, но сейчас они устанавливаются как на легковых автомобилях, так и на громоздких кроссоверах.

Существует три их вида:

клиноременной;

тороидный;

клиноцепной.

Первые два типа являются более распространенными, на сегодняшний день вариаторные КПП устанавливают на своих автомобилях такие производители как Mercedes-Benz, Nissan, Ford, Subaru, Audi, Honda и другие.

Принцип работы

Если говорить о том, как выглядит самый простой вариатор, то это будет два раздвижных шкива, которые между собой соединяются и взаимодействуют при помощи ремня, имеющего клиновидную форму.

В автомобиле этот узел имеет более сложную конструкцию, так как он должен обеспечивать движение назад и пониженные передачи.

Клиноременная конструкция в своем составе имеет такие элементы:

раздвижные шкивы, они находятся на одном валу, и приводятся в действие гидроцилиндрами. Раздвигаются шкивы в зависимости от частоты вращения коленвала или они действуют по сигналу, приходящему из блока управления;

клиновидный ремень, эта деталь состоит из двух металлических лент со стальными пластинами. Вверху пластины имеют вид конуса, они плотно соприкасаются между собой, внизу у них есть пазы;

гидротрансформатор преобразует и передает крутящий момент, что позволяет автомобилю плавно начинать двигаться;

при помощи дифференциала, крутящий момент равномерно распределяется на ведущие колеса;

для обеспечения движения задним ходом, есть планетарный механизм, с его помощью вторичный вал может вращаться в обратном направлении;

для обеспечения давления рабочей жидкости, есть гидронасос, в действие он приводится гидротрансформатором. Рабочая жидкость подается под давлением, благодаря чему в работу вступают гидроцилиндры;

для контроля за работой указанного агрегата, существует блок управления, это микропроцессорное устройство. Оно учитывает такие показатели как положение коленвала, расход топлива и т.д., в соответствии с полученными показателями, корректируется работа механизма.

Отличие тороидного типа в том, что в нем есть два клиновидных диска, один из которого ведомый в другой ведущий.

Между дисками установлен специальный ролик, он может поворачиваться относительно горизонтальной оси и в то же время, ролик может двигаться вертикально вверх и вниз.

Во время перемещения ролика, он соприкасается с участками дисков, имеющих разные диаметры.

Для получения низшей передачи, ролик движется между малым диаметром ведущего и большим диаметром ведомого диска.

Если диаметр ведущего шкива становится большим, а у ведомого шкива диаметр будет маленьким, то получается противоположное соотношение.

Для работы вариатора тороидного типа требуется специальная смазка, его стоимость значительная, поэтому он менее популярен, по сравнению с конструкцией клиноременного типа

Работа клиноременной вариаторной коробки

Когда увеличиваются обороты, начинает работать гидротрансформатор и он передает вращение на первичный вал и ведущий шкив.

Под действием гидроцилиндров, его щеки начинают сужаться, поэтому трение между ними и ремнем увеличивается.

Это приводит к тому, что вращение передается на ведомый шкив и вторичный вал. В это время, ведомый шкив имеет максимальный диаметр, поэтому получается самая низкая передача.

Когда вы увеличиваете обороты двигателя, диаметры шкивов меняются, благодаря чему меняется и скорость движения.

Ведомый вал передает вращение на дифференциал, который распределяет крутящий момент равномерно на оба ведущих колеса.

Когда задействуется планетарный механизм, вторичный вал начинает двигаться в реверсивном направлении, что обеспечивает движение задним ходом.

Управление изменением диаметров шкивов происходит при помощи системы управления.

Такая конструкция вариатора обеспечивает плавное движение, во время езды не возникает никаких рывков, благодаря чему экономится топлива.

Система управления выбирает оптимальный режим работы мотора и в соответствии с ним, регулирует диаметры шкивов.

Некоторых водителей, которые пересели на авто с вариатором, не устраивало то, что нет характерного изменения работы двигателя, когда происходит смена передаточного числа. Разработчики решили эту проблему и создали условно-ступенчатое переключение.

Теперь в начале движения надо включить первую передачу, когда достигаются определенные обороты, рычаг передвигают на следующую.

Блок управления запрограммирован на определенные передаточные числа и создается впечатление, что вы едете на авто с механической КПП. Если вы переходите в автоматический режим, то всю работу выполняет электроника.

Чтобы включить пониженные передачи, рычаг ставится в соответствующее положение и тогда повышенные не включается, даже когда двигатель работает на высоких оборотах.

Коробка передач CVT — плюсы и минусы конструкции

Плюсы:

Плавный ход.

Ни механическая, ни автоматическая трансмиссия, не могут обеспечить такую плавность хода как вариаторная конструкция.

Это связано с тем, что в CVT конструкции просто нет ступеней. Многие авто имеют подрулевые лепестки, при помощи которых можно переключаться в ручном режиме.

Это обеспечивается электронной системой управления, которая регулирует фиксированные соотношения диаметров обеих шкивов.

Экономия топлива.

При помощи данной конструкции происходит оптимальное использование мощности мотора, поэтому достигается его максимальное КПД, что приводит к меньшему расходу топлива.

Но не стоит ожидать значительной экономии, автомобили с вариаторами по сравнению с теми, у которых автоматическая КПП, расходуют не намного меньше топлива.

Меньшее время разгона.

Если сравнивать с авто, у которых автоматическая коробка, то разгон у вариатора будет незначительно быстрее, правда происходит все более плавно.

Меньше шума.

С вариаторной коробкой, двигателю не приходится развивать максимальные обороты, поэтому он работает тише.

Водители, которые пересели на такие авто с других видов КПП, сначала будут чувствовать себя немного странно и неуютно.

Больший ресурс двигателя.

Так как двигатель не работает на максимальных оборотах, он меньше изнашивается и соответственно увеличивается его ресурс.

Меньший вес.

Вес такой коробки меньше чем автоматической КПП, благодаря тому, что в ее составе меньше деталей;

Безопасность.
Во время движения по гололеду, достигается более высокая безопасность, по сравнению с механическими или автоматическими КПП.

Несмотря на большое количество преимуществ, у CVT коробки есть и некоторые недостатки, о которых необходимо знать.

Минусы:

Сложность устройства.
Это самый главный ее недостаток. Из-за сложности конструкции, механизм работает недолго.
Для вариаторной коробки надо порядка 5-6 литров дорогого трансмиссионного масла, если из строя вышла какая-то деталь, будьте готовы к серьезным финансовым затратам.

Нельзя резко перейти с высшей передачи на низшую, поэтому в авто со спортивным характером, такую конструкцию использовать нельзя.

Из-за особенностей конструкции, возникают сложности при буксировке авто, если случилась поломка, то придется вызывать эвакуатор.

Если вы решили покупать авто бывшее в употреблении с пробегом сто и более тысяч километров, то лучше всего приобретать те, которые имеют механическую или автоматическую КПП, так как на ремонт и обслуживание вариатора в этом случае придется тратить большие средства.

Коробка передач CVT — плюсы и минусы такого решения указывают на то, что если вы хотите ездить плавно, комфортно и не боитесь значительных затрат на обслуживание и ремонт, является самой современной среди имеющихся предложений.

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.

преимущества и недостатки трансмиссии CVT

Содержание статьи

1 Преимущества и недостатки вариатора
2 Принцип работы вариатора
3 Устройство вариатора

Преимущества и недостатки вариатора

Количество возможных режимов при движении автомобиля бесконечно велико. Поэтому оптимальную работу двигателя можно обеспечить, если бесконечным будет и количество ступеней в коробке передач. Вариатор – единственный из существующих на сегодняшний день видов КПП позволяет безступенчато изменять передаточное отношение между двигателем и трансмиссией. А это значит, что для каждого режима работы автомобиля (т.е. скорости и сопротивления движению) удается подобрать наиболее эффективное значение передаточного отношения, а не усредненное, как в любой другой коробке передач.

Следствием постоянной работы двигателя в зоне оптимальных оборотов является высокая экономичность, снижение токсичности выхлопных газов и лучшая динамика разгона автомобилей с вариаторами. А так как передаточное отношение изменяется плавно, а не ступенчато, то такие автомобили отличаются и плавностью хода. Отсутствие рывков при переключениях увеличивает срок службы узлов трансмиссии. Вариаторы имеют небольшой вес, простую конструкцию (по сравнению с АКПП) и достаточно надежны. Так же, как и «автоматы» они избавляют водителя от «ручного» труда.

Так что, имеем идеальную коробку передач? Увы, нет. Главный недостаток вариаторов состоит в том, что они фрикционные (работают за счет трения, а не зубчатого зацепления), и поэтому могут передавать ограниченный крутящий момент, при превышении которого рабочие поверхности начинают проскальзывать и интенсивно изнашиваться. А это означает, что их нельзя использовать в паре с мощными двигателями.

Вариатор не любит долгой работы в режиме максимальных нагрузок. “Спортивный” стиль вождения, резкие рывки и торможения приводят к его быстрому износу. Стихия вариатора – спокойное, плавное движение.

Принцип работы вариатора

Принцип работы клиноременного вариатора на низшей передаче

В настоящее время на автомобилях применяют два типа вариатора: клиноременной и торовый. Клиноременной состоит из двух раздвижных шкивов и натянутого между ними ремня. Один шкив соединен с двигателем, и является ведущим, второй, ведомый, – с ведущими колесами. Шкивы, как уже говорилось, раздвижные, то есть, состоят из двух половинок. Если половинки шкива сближаются, ремень выталкивается наружу, если раздвигаются, ремень проваливается внутрь. Изменение радиусов, по которым вращается ремень, происходит синхронно – когда один шкив увеличивает радиус, другой его уменьшает. В итоге плавно изменяется передаточное отношение: пока радиус ведущего шкива меньше, чем ведомого, имеем пониженную передачу; если радиусы равны – передача прямая; если же ремень на ведущем шкиве вращается по большему радиусу, чем на ведомом — получаем повышенную передачу.

Принцип работы клиноременного вариатора на высшей передаче

Почему же при такой простоте и прочих своих достоинствах вариатор стали применять на автомобилях сравнительно недавно? Проблема заключалась в резиновом ремне, который не позволял передавать большой крутящий момент. Только с изобретением металлического наборного ремня стала возможной установка вариатора на легковых автомобилях (о грузовых даже и речи не идет). Такой ремень представляет собой две металлические ленты с нанизанными на них металлическими пластинками специальной формы. Он передает усилие путём прижима звеньев друг к другу и толкания их ведущим шкивом. Ведущий шкив толкает зажатые между его дисков звенья, те толкают соседние, и так далее к звеньям, зажатым в ведомый шкив. То есть такой ремень является толкающим, а не тянущим, что позволяет передавать значительно большее усилие.

Устройство ремня клиноременного вариатора

Существуют и цепные вариаторы, в которых вместо ремня применяется цепь. Принципиальных различий с ремнем нет, есть некоторые отличия. Первое – цепь передает тянущее усилие, а не толкающее. Второе – мощность передается скошенными торцами осей звеньев цепи.

В торовых вариаторах вместо раздвижных шкивов применяются конусовидные диски, а ремень заменяют ролики. Один диск (ведущий) соединяется с коленвалом двигателя, другой (ведомый) — с трансмиссией. К дискам прижимаются ролики, которые могут вращаться вокруг горизонтальной оси, передавая крутящий момент, и смещаться относительно вертикальной, соприкасаясь с дисками в разных точках. Изменяя положение роликов, меняем передаточное отношение. Если ролик соприкасается с ведущим диском по малому радиусу, то с ведомым он контактирует по большому — получаем понижающую передачу. При вращении по одинаковым радиусам передача будет прямой, а если ролик прижат к ведущему диску по большему радиусу — повышающей.

Принцип работы торового вариатора на низшей передачеПринцип работы торового вариатора на высшей передаче

Торовые вариаторы способны передавать больший крутящий момент, чем клиноременные. При этом им присущи недостатки клиноременных, так как усилие передается также за счет трения. Торовый вариатор дороже, ввиду того, что для изготовления его деталей требуется высокопрочная сталь, а для смазки — специальное фрикционное масло.

Устройство вариатора

Практические конструкции вариаторов включают в себя устройства для обеспечения плавного трогания с места, движения задним ходом, систему управления, гидронасос.

В роли сцепления могут выступать либо пакет фрикционов, либо гидротрансформатор. Пакет фрикционов проще, компактнее, но по плавности включения и долговечности уступает гидротрансформатору. Поэтому такая конструкция применяется на недорогих автомобилях. Гидротрансформатор имеет большие габариты и массу, зато обеспечивает более плавное трогание, сглаживание рывков, что увеличивает ресурс работы вариатора. Кроме того, вариатор с гидротрансформатором быстрее переходит с низших передач на высшие при резком разгоне.

Для обеспечения движения задним ходом применяется простая планетарная передача.

Система управления состоит из блока управления, датчиков, гидросистемы управления шкивами.
Получая данные об оборотах двигателя, скорости автомобиля и положении педали акселератора, блок управления определяет оптимальное для данного режима движения передаточное число. По показаниям датчиков скорости вращения первичного и вторичного валов определяется реальное передаточное отношение. При их несовпадении блок управления выдает команду гидросистеме на изменение диаметра шкивов.

Рабочее давление в гидросистеме и смазку деталей вариатора обеспечивает насос, приводимый от первичного вала. Причем давление в системе зависит не от оборотов двигателя, а поддерживается пропорциональным развиваемому крутящему моменту. Чем больше момент, тем сильнее сжимаются диски, предотвращая проскальзывание ремня. От давления, создаваемого насосом, зависит быстродействие вариатора – чем оно выше, тем быстрее изменяется передаточное отношение. Масло в системе применяется специальное, с маркировкой CVT. В качестве напоминания такая же надпись ставится на маляном щупе вариатора.

Электронная система управления позволяет наделить вариатор большим перечнем дополнительных функций: адаптация к стилю вождения, экономичный или спортивный режим, «ручное» переключение передач.

Последняя опция введена больше в связи с субъективным восприятием некоторыми водителями особенностей работы вариатора, чем с технической необходимостью. При резком нажатии на педаль акселератора двигатель вначале выводится на обороты, соответствующие максимальной мощности, и далее разгон происходит за счет изменения передаточного отношения вариатора. При этом мотор все время работает «на одной ноте». Водителей «с музыкальным слухом» это раздражает. Поэтому и вводится «ручной» режим с 6-8 фиксированными передачами, и тогда звук двигателя с вариатором приобретает ласкающую слух переменную тональность.

Еще один нюанс конструкции вариаторных трансмиссий связан с диапазоном передаточных чисел. Прямой передаче соответствует положение, когда диаметры дисков одинаковы. Поэтому низшее и высшее передаточные числа симметричны относительно единицы. А значит, высших передач получается слишком много, а низших, наоборот, недостаточно. Чтобы компенсировать этот недостаток, увеличивают передаточное число главной передачи.

Плюсы и минусы вариаторов. Почему мы их любим и почему ненавидим?

Бесступенчатая трансмиссия

, или более известная как CVT, становится все более распространенным выбором автоматической трансмиссии для городских автомобилей. В 2014 году более 10% новых автомобилей были оснащены вариаторами. В 2015 году в мире было произведено 11,3 млн вариаторов, и ожидается, что к 2022 году это число вырастет до 18,2 млн единиц.

В Малайзии почти половина продаваемых автомобилей оснащена вариатором. Примеры включают Toyota Vios, Honda City и даже роскошные автомобили, такие как Lexus UX. Это очень популярная трансмиссия, но не все автомобили оснащены вариатором, почему одни производители любят его, а другие никогда не захотят иметь с ним ничего общего? Вот почему.

Профи

Вариаторы

состоят из двухшкивной системы с конусами, соединенными между собой цепным ремнем. Здесь нет физических, обычных передач. Вместо этого передаточные числа регулируются путем перемещения ремня дальше вверх или вниз по конусам, таким образом изменяя и создавая бесконечное количество передаточных чисел.

Это означает, что автомобиль может иметь плавное и постоянное ускорение без обычного толчка при переключении между передачами. Поскольку вариатор поддерживает обороты двигателя в оптимальном диапазоне, нет необходимости повышать обороты и увеличивать крутящий момент. Однако монотонный гул двигателя при продолжающемся наборе скорости может сбивать с толку водителей, не привыкших к вариатору.

Самые популярные модели с вариатором в Малайзии Вариаторы

в настоящее время являются предпочтительными трансмиссиями, когда речь идет об автомобилях с низким расходом топлива, поскольку двигатель всегда работает в оптимальном диапазоне.

Бесступенчатая трансмиссия

может производиться с относительно меньшими затратами, поскольку в ней меньше движущихся частей по сравнению с традиционной автоматической коробкой передач с гидротрансформатором.

Nissan X-Trail — пример внедорожника с вариатором

Минусы

Если вариаторы обеспечивают более быстрое и постоянное ускорение, почему они не устанавливаются на автомобили с более высокими характеристиками? Это связано с тем, что вариаторы имеют довольно низкий предел крутящего момента и недостаточно быстро реагируют на внезапные изменения скорости. Они лучше всего подходят для спокойного стиля вождения городских автомобилей.

Вариаторы

также имеют небольшую задержку между нажатием на педаль газа водителем, поэтому они не дают тех ощущений от вождения, которые вы можете получить от механической коробки передач или даже обычной автоматической коробки передач.

Автомобили с высокими эксплуатационными характеристиками, такие как Volkswagen Golf R, возможно, никогда не будут иметь вариатор

. Если вы думаете, что, поскольку вариаторы более доступны в производстве, и мы можем увидеть следующий Perodua Axia, оснащенный им, подумайте еще раз. Несмотря на низкую стоимость и топливную экономичность, вариатор не так долговечен, как другие трансмиссии.

Бесступенчатые вариаторы

слабее справляются с продолжительным вождением на высокой скорости при высокой температуре, что здесь очень распространено. Конечно, есть определенные обходные пути, такие как добавление охладителя трансмиссионного масла и настройка программного обеспечения управления двигателем для ограничения или уменьшения крутящего момента при повышении температуры. Таким образом, хотя вариаторы имеют свои преимущества, в ближайшее время они не заменят выносливую 4-ступенчатую автоматическую коробку передач с гидротрансформатором.

Кроме того, при выходе из строя вариатора практически нет причин для его ремонта. Было бы разумнее заменить весь блок, и часто это дорогостоящая замена, которую владелец недорогого автомобиля не сможет себе позволить.

Бесступенчатая трансмиссия Плюсы и минусы

Большинство автовладельцев знакомы с автоматическими и механическими коробками передач. Однако в последние годы популярность бесступенчатых трансмиссий или вариаторов возросла. При поиске нового автомобиля, скорее всего, вам понадобится трансмиссия CVT, которая становится все более распространенной в легковых автомобилях и небольших внедорожниках. Ниже мы обсудим руководство для начинающих о плюсах и минусах владения автомобилем с трансмиссией CVT.

Общие сведения: что делает вариатор?

A Бесступенчатая трансмиссия отличается от других трансмиссий как по эксплуатации, так и по техническому обслуживанию. Проще говоря, он работает как велосипедная система за счет использования конусов, шкивов и цепных ремней. В отличие от традиционной коробки передач, этот тип трансмиссии переключает передачи автоматически в зависимости от соотношения положения педали газа, скорости автомобиля и частоты вращения двигателя. Поскольку передаточные числа постоянно меняются, трансмиссия CVT адаптируется для достижения топливной экономичности и ускорения.

Плюсы бесступенчатой трансмиссии

Эффективность

Эта модель трансмиссии считается одной из самых эффективных, поскольку она обеспечивает высокий расход бензина и экономию топлива. В дополнение к топливной экономичности трансмиссии CVT работают более эффективно, чем традиционные автоматические трансмиссии, при движении вверх по крутым склонам. Поскольку бывают случаи, когда автоматические трансмиссии испытывают трудности с плавным ускорением на склоне, трансмиссия CVT легко определяет точное передаточное число, необходимое для легкого обеспечения мощности без переключения передач. Некоторые владельцы вариаторов жалуются, что теоретически это так. Однако на практике вариатор работает не так оптимально, как рекламируется.

Низкие производственные затраты

Бесступенчатая трансмиссия стала популярной до такой степени, что почти каждый производитель выпускает хотя бы один автомобиль с вариатором. Важным фактором, способствующим производителям в пользу производства трансмиссий CVT, являются связанные с этим низкие затраты. Вариаторы собраны с меньшим количеством движущихся частей, чем традиционные автоматические коробки передач. Таким образом, производители могут создавать трансмиссии с меньшими затратами и трудозатратами.

Минусы вариаторной трансмиссии

Задержка акселератора и отсутствие точек переключения

Хотя преимущества топливной эффективности и эффективности акселератора, а также низкие производственные затраты привлекательны, потребители могут также знать о скомпрометированных функциях. Поскольку трансмиссия является экономичной, процесс ускорения иногда кажется скучным и монотонным. Для водителей, которым нравится звук переключения передач трансмиссии в точках ускорения, эта функция может навредить вашему интересу к трансмиссиям CVT. Кроме того, водители могут столкнуться с задержкой между нажатием на педаль газа и реакцией трансмиссии из-за того, что полоса вариатора регулирует передаточное число перед тем, как выдать желаемое усилие и ускорение.

Более высокие затраты на ремонт

Несмотря на то, что затраты на производство низки, бесступенчатая трансмиссия может быть дорогостоящей в случае возникновения проблемы. В дополнение к дорогим запасным частям, доступность деталей для трансмиссий CVT является серьезной проблемой для восстановления агрегата на месте. Поиск мастерской по ремонту трансмиссий, способной легко заменить трансмиссии CVT, с опытом и знаниями, имеет неоценимое значение. Большинство магазинов обращаются к OEM-решениям и дилерским центрам для замены вариаторов. Однако наша команда недовольна ограниченной годовой гарантией, которая распространяется на эти устройства.