Ремонт вариаторов

Что такое бесступенчатая коробка передач?

Бесступенчатая коробка передач (также Вариатор), или CVT (англ. continuously variable transmission), является одним из видов автоматических коробок передач, которая обеспечивает больше полезной мощности, лучшую экономию топлива и более гладкое движение автомобиля, чем традиционная ступенчатая автоматическая коробка передач.

Как CVT работает?

Традиционные автоматические трансмиссии используют набор передач, который обеспечивает заданное число коэффициентов (или скоростей). Передачи включаются, чтобы обеспечить наиболее подходящий коэффициент для заданной конкретной ситуации: низкие передачи для начала, средние для ускорения и прохождения, и более высокие передачи для экономичного плавного движения после набора скорости (круиза).

CVT меняет передачи при помощи двух шкивов переменного диаметра, каждый в форме пары противоположных конусов с металлической лентой или цепью хода между ними. Один шкив соединен с двигателем (входной вал), а другой с ведущими колёсами (выходной вал). Половинки каждого шкива подвижны; когда половинки шкива сближаются, ремень вынужден ездить выше по шкиву, эффективно делая диаметр шкива больше.

Изменением диаметра шкивов изменяется соотношение передач в трансмиссии, так же, как в 10 – скоростных велосипедных передачах цепь на больших или меньших звёздочках, меняет большие и меньшие передачи. Делая входной шкив меньше, а выходной шкив больше получаем пониженные передачи (большое количество оборотов двигателя, производит небольшое количество выходных оборотов) для лучшего ускорения на низкой скорости. Когда машина разгоняется, шкивы варьируют их диаметр на меньший, чтобы уменьшить число оборотов двигателя, когда скорость автомобиля возрастёт. Это то же самое, как поступает обычная ступенчатая фрикционная коробка передач, но вместо того, чтобы изменять соотношение по стадиям (переключать передачи как таковые), вариатор непрерывно меняет соотношение передач – откуда и появилось его название.

Управление автомобилем с вариатором

Управления вариатором в точности такое же, как стандартным автоматом: две педали (газ и тормоз) и сдвиг селектора положения передач в стиле PRNDL. При движении автомобиля с вариатором, вы не услышите и не почувствуете переключения передач – CVT просто поднимает и опускает обороты двигателя по мере необходимости, вызывая более высокие обороты двигателя для лучшего ускорения, и более низкие обороты для лучшей экономии топлива во время круиза.

Многие люди сначала приходят в замешательство из-за первых секунд разгона автомобиля, оснащённого CVT, при сильном нажатии педали акселератора, появляется ощущение схожее с пробуксовки сцепления на механической коробке передач, или провалом попытки переключения автоматической коробкой передач. Это нормально, ведь вариатору необходимо время отрегулироваться относительно оборотов двигателя, чтобы обеспечить оптимальную мощность для ускорения. Некоторые вариаторы заранее запрограммированы производителем, изменять передаточное отношение шагом, что соответствует работе «типтроника» автоматической трансмиссии.

Преимущества CVT

Двигателям нет необходимости развивать полную мощность во всем диапазоне скорости, они имеют конкретные скорости, где крутящий момент (тяговое усилие), мощность (скорость) и эффективность использования топлива в их самом сбалансированном уровне. Потому что не установлены фиксированные передачи, чтобы привязывать данную скорость движения непосредственно к заданной скорости вращения двигателя, CVT позволяет изменять скорость вращения двигателя по мере необходимости, для достижения максимальной мощности, а также максимальной эффективности использования топлива. Это позволяет CVT, обеспечивать более быстрое ускорение, чем обычной автоматической или механической коробкой передач, обеспечивая при этом превосходную экономию топлива.

Недостатки CVT

Самой большой проблемой CVT является восприятие пользователем. Поскольку звуки исходящие из под капота, кажутся странными для слуха, привыкших к традиционной механической и автоматической коробками передач. Хотя вариаторы и обеспечивают плавный, быстрый рост ускорения на максимальную мощность, для некоторых водителей эта плавность наоборот кажется медлительной, когда на самом деле CVT разгоняет автомобиль быстрее традиционной АКПП.

Автопроизводители пошли на многое, чтобы сделать CVT похожей на привычную ступенчатую АКПП в ощущениях при вождении. Многие вариаторы запрограммированы, так чтобы имитировать “кик-даун” и передавать ощущение стандартное для гидро-механических фрикционных автоматов, когда педаль резко вдавливается в пол, и многие вариаторы предлагают «ручной» режим знакомый многим как «типтроник», имитирующий обычное ступенчатое переключение передач.

Поскольку ранние варианты автомобильных вариаторов были ограничены относительно количества лошадиных сил, с которыми они могли справиться, было некоторое беспокойство по поводу долгосрочности и надежности CVT. Передовые технологии сделали CVT намного надежнее. Nissan имеет более миллиона автомобилей, оснащённых вариаторами, на службе у автомобилистов по всему миру и говорит, что их долгосрочная надежность сравнима с обычными ступенчатыми АКПП.

«Power-split transmission» : CVT , которая не является CVT

Несколько гибридов, в том числе семейство Toyota Prius , используют тип коробки передач под названием «power-split transmission». В то время как данные коробки передач считаются вариаторами, они не используют ремень и шкивы, вместо этого они используют планетарный редуктор, работающий с обоими двигателями, бензиновым и электромотором. Изменяя скорость электродвигателя, скорость бензинового двигателя также меняется, что позволяет работать либо с постоянной скоростью, когда автомобиль ускоряется или останавливается полностью.

История CVT

Леонардо да Винчи набросал первый CVT в 1490 году. Голландский автопроизводитель DAF впервые начал использовать Вариаторы в своих автомобилях в конце 1950-х, но ограничения технологии сделали вариаторы непригодными для двигателей с более чем около 100 лошадиных сил. В конце 80-х и начале 90-х, Subaru предложили CVT в их Justy мини-автомобиле, в то время как Honda также использовала вариатор в Honda Civic HX из конца 90-х. Улучшенные вариаторы, способные работать в паре с более мощными двигателями, были разработаны в конце 90-х и начале 2000-х годов, и вариатор теперь можно найти в автомобилях от Nissan , Audi , Honda, Mitsubishi и других автопроизводителей.