Вариаторная кпп: вариатор или автоматическая коробка передач?

Содержание

Вариаторная коробка передач. Вариатор CVT

Помощь проекту

Вам понравился наш сайт? Вы желаете помочь проекту или же хотите отблагодарить нас? Это сделать легко! Просто оставьте ссылку на понравившуюся вам статью на любом сайте, где вы часто общаетесь. Это может быть личная страница в соц. сетях, личный блог, городской или тематический форум. Мы будем вам благодарны за ваш вклад в развитие проекта.

Что такое вариатор? Вариатор – это механический узел, предназначенный для передачи усилия двигателя бесступенчато к ведущим колесам. В некотором смысле его можно назвать автоматической коробкой передач, но с совершенно другим принципом передачи крутящего момента.

Классический вариатор — это два раздвижных шкива, соединённых клиновидным ремнем. Вариатор, применяемый в автомобилях, является более сложным устройством, потому что существует необходимость введения «задней скорости» и пониженных передач. В состав вариатора марки CVT (клиноременный вариатор) входят следующие устройства:

Раздвижные шкивы – представляют собой две клиновидные «щеки» на одном валу. Приводятся в действие гидроцилиндром, который сжимает диски в зависимости от оборотов, или по управляющему сигналу от блока управления.
Клиновидный ремень – изготовлен из двух металлических лент, на которые нанизываются металлические пластинки специальной формы. Элементы располагаются плотно друг к другу, верх пластинки выполнен в виде конуса, а в основании имеются пазы, куда вставляются металлические ленты (для клиноременных вариаторов).
Гидротрансформатор – устройство преобразования и передачи крутящего момента, а также плавного начала движения. Более подробное описание в разделе АКПП.
Дифференциал – устройство распределения крутящего момента на ведущие колеса.
Планетарный механизм задней передачи – устройство, для обеспечения вращения вторичного вала в обратном порядке.
Гидравлический насос – устройство, которое приводится в действие гидротрансформатором и предназначено для создания давления рабочей жидкости. Давлением приводятся в действие исполнительные устройства (гидроцилиндры).
Блок управления – микропроцессорное устройство для управления исполнительными устройствами вариатора, в зависимости от сигналов, подаваемых с датчиков (местоположения коленвала, контроля расхода топлива, ABS, ESP и др.).

Существуют вариаторы не только с ременным приводом (вариатор CVT), но и цепным. В основном применяется в автомобилях Audi. Крутящий момент передается, так же как и в CVT, только диски сжимают цепь, которая имеет клиновидные оси звеньев. Цепь передает усилие тянущее, а не толкательное как ремень.

Следующий тип вариатора – торовый. В состав такого вариатора входят два клиновидных диска. Один диск является ведущим, второй – ведомым. Между дисками находится ролик, который может перемещаться в вертикальном направлении и вращаться горизонтально вокруг своей оси. Таким образом, ролик может соприкасаться с разными радиусами дисков. При соединении ролика с малым радиусом ведущего диска и с большим ведомого, получается низшая передача.

Если наоборот – высшая. Прямая передача – это момент соприкосновения ролика с одинаковыми радиусами дисков. Но такой вариант вариатора не получил большого распространения из-за дороговизны и применения специальных смазывающих материалов.

Мы же рассмотрим работу самого популярного у автопроизводителей клиноременного вариатора.

При увеличении оборотов двигателя приводится в действие гидротрансформатор, который передает крутящий момент на первичный вал. На первичном валу установлен ведущий шкив и при воздействии на него гидроцилиндра, «щеки» начинают сходиться, что приводит к увеличению трения между ними и клиновидным ремнем. Далее под действием трения усилие передается на ведомый шкив, который соединен с вторичным валом. «Щеки» ведомого шкива в этот момент максимально сведены, то есть получается низшая передача. Далее при развитии оборотов происходит смена диаметров ведущего и ведомого шкивов. Передаточное число увеличивается максимально.

Ведомый вал вращает дифференциал, к которому присоединены полуоси ведущих колес. Задняя передача обеспечивается подсоединением к ведомому валу планетарного механизма, который и обеспечивает реверсивное движение ведомого вала.

Обеспечивает управление диаметрами шкивом электронная система управления, она же включает, по средствам актуаторов заднюю и пониженную передачу. Как видим, при использовании вариатора нет резких рывков при переключении, обеспечивается более плавный ход и экономия топлива, так как электроника выбирает оптимальный режим оборотов двигателя и передаточное число шкивов. Но уже и не полихачишь!

Но нарекания водителей, у которых появились автомобили с вариатором, были в отсутствии характерного урчания двигателя при смене передач как в механической коробке передач. Конструкторы нашли выход – применили псевдо-ступенчатое переключение передач, применив селектор выбора передач. Так, при трогании с места водитель включает первую передачу движения вперед и нажимает на акселератор, затем после достижения определенных оборотов, двигая селектор, включает вторую передачу и т. д. Достигается такое переключение программированием блока управления на фиксированные передаточные числа шкивов. Но возможен переход в полный автоматический режим, в этом случае электроника все выполнит сама. Для включения пониженной передачи селектор переводится в определённое положение и блок управления не включает повышенные передачи, независимо от оборотов работы двигателя.

Twitter

Что такое вариаторная коробка передач: особенности, фото- и видеообзор

15.01.2022

Вариаторная коробка передач – это специальная механическая конструкция, предназначенная для передачи усилия двигателя бесступенчатым способом к колесам. В определенном значении ее можно назвать АКПП работающим по абсолютно иной схеме.

Многие автолюбители, приобретая новый авто, просто не знают, что такое вариатор на машине и вообще, где он находится. Поясняем — вариатор это КПП, которая отличается отсутствием ступеней. Подобный принцип действия вариатора дает возможность ему использовать мощность двигателя предельно действенно. Равным образом увеличивается динамика авто и уменьшается расход горючего, а также продлевается срок его службы.

Схема работы вариаторной трансмиссии
Принцип работы вариатора был изобретен Леонардо да Винчи еще в пятнадцатом столетии. Первый автомобиль с такой КПП был выпущен в пятидесятые года двадцатого столетия. Устанавливалась она тогда на автомобили очень редко и срок её службы был небольшой. Широко начала применяться только в наши дни, когда инженеры довели ее устройство практически до совершенства.
Конструктив
Вариаторная КПП состоит из следующих узлов и механизмов:
вариаторная передача;
узел, задачей которого является разъединения двигателя с вариатором, для нейтральной передачи;
система управления;
механизм заднего хода.
Схема вариатороной КПП автомобиля: привод насоса, гидротрансформатор, дифференциал, ремень, ведомый диск, вторичный вал, передача заднего хода, ведущий диск и первичный вал.
Теперь расскажем подробней об устройстве вариатора. Коробка вариатор установленная на машине может быть, клиноременного или тороидного типа.
Бесступенчатый клиноременный вариатор
Клиноременный, как видим на фото, располагает парой шкивов, находящимися на двух осях. Соединяются они с помощью специального клиновидного ремня. На них находятся конусные диски, повернутые друг к другу собственными вершинами.
Схема клиноременной вариаторной коробки
Если будет изменено расстояние меж дисками, то соответственно и диаметр шкива будет меняться. В случае полного соединения дисков, он максимален, в обратном случае он будет минимален. Вот и получается, что в случае равномерного изменения расстояния меж дисками ремень станет передавать на ведомый шкив различное передаточное число.
Схема и принцип работы тороида
В случае с тороидным КПП цепь или ремень полностью отсутствуют. В нем находится 2 вала, как показано на фото, которые расположены на двух параллельных осях и располагают круглой поверхностью. Между валами зажаты специальные ролики, которые и осуществляют передачу вращающего момента. Передаточное число меняется благодаря одновременной смене положений этих роликов. Сразу заметим, что коробка такого типа применяется намного реже, нежели клиноременная. В первую очередь, это связано с намного более сложным процессом её производства.
Срок службы
Как правило, практически для всех коробок с вариатором ресурс установленный производителем, не больше 200 000 километров пробега, но с каждой новой моделью он увеличивается. Привести в негодность вариаторную коробку, как и двигатель, можно и намного раньше, например, пробуксовывая в грязи, постоянно переключать селектор из положения D в положение R и обратно. Сначала могут в устройстве не выдержать подобного ленты, которые начинают вытягиваться, а зазоры меж пластинами существенно увеличиваются. Поскольку усилие сжатия конусов достаточно большое, то и неестественно повернутую пластину они смогут выдавить очень легко. В результате ремень начинает разрушаться засоряя при этом гидроблок.
Основные рекомендации для нормальной работы коробки
Постоянно следите за уровнем масла в КПП и вовремя меняйте его. Этим вы продлите срок её службы.
В зимнее время старайтесь сильно не перегружать трансмиссию в начале движения, а также в случае буксировки и плохой дороги. Этим вы можете существенно снизить срок её службы.
Постоянно проводите проверку разъемов и проводки на обрывы, наблюдайте за функционированием всех приборов.
Если во время движения происходят какие-то неполадки, значит нужно сразу остановить автомобиль и осмотреть все основные узлы автомобиля: мотор, свечи, систему питания. Незамедлительно необходимо провести диагностику всех устройств для определения неисправностей. Не стоит заниматься ремонтом КПП самому. Такое недопустимо, для этого обратитесь к профессионалам.
Видео «Работа вариаторной трансмиссии»
Видео, в котором наглядно продемонстрировано как работает вариатор автомобиля.

Из нашей статьи вы узнали как устроен вариатор на автомобиле. У вас, наверное, остались вопросы и вы их можете задать внизу в комментариях.
Была ли эта статья полезна?
Спасибо за Ваше мнение!
Статья была полезнаПожалуйста, поделитесь информацией с друзьями
Да (66.67%)
Нет (33.33%)

XTRONIC CVT Бесступенчатая трансмиссия
18 октября 2019 г.
Nissan XTRONIC CVT продолжает развиваться в своем третьем поколении с D-Step Logic Control.
Компания Nissan является пионером в области бесступенчатой трансмиссии, и ее последние модели теперь оснащены трансмиссией XTRONIC третьего поколения с D-Step Logic Control.
Последняя разработка в области бесступенчатых трансмиссий (CVT), D-Step Logic Control — это компьютерное программное обеспечение, которое использует динамические входные данные, такие как скорость автомобиля, положение педали акселератора и скорость приложения, для определения идеального передаточного отношения, необходимого для обеспечения плавного и постоянного ускорения.

Для водителей это очень похоже на автоматическую коробку передач, с которой они знакомы. Логика D-ступенчатого переключения может поддерживать постоянное передаточное число, как в обычной автоматической ступенчатой коробке передач, но добавляет гибкости и плавности вариатора.
Изменения в вариаторе, которые дебютировали в Pathfinder 2017 года, получили благосклонное внимание автомобильных СМИ:
«…Многие программные изменения вариатора Nissan настолько существенны и настолько имитируют обычную коробку передач, что если вы не Если вы знаете вариатор из ящика для носков, вы никогда не зададитесь вопросом, как передается мощность от двигателя.» — Autotrader

D-Step Logic Control используется во многих моделях Nissan с вариатором, таких как Altima, Murano и спортивный Maxima. Обороты растут по мере увеличения скорости, обеспечивая улучшенную управляемость с прямым и четким ощущением переключения — нет «рыскания» или удара при переключении. На внедорожниках Nissan с вариатором, таких как Pathfinder, усовершенствованная конструкция трансмиссии XTRONIC также помогает поддерживать оптимальные обороты двигателя во время буксировки без типичного ощущения «охоты за передачей».

В моделях Versa и Sentra, оснащенных трансмиссией XTRONIC третьего поколения, расширен диапазон передаточных чисел от низкого до высокого. На самом деле, передаточное число составляет 7,3:1, что является более широким передаточным отношением, чем у средней автоматической коробки передач, и намного выше, чем 6,0:1, которое вы найдете в аналогичной модели автомобиля. Бесступенчатая трансмиссия также более обтекаемая, поскольку она на 13% легче и на 10% меньше. Цель состоит в том, чтобы обеспечить повышение эффективности использования топлива не менее чем на 10%.

Что такое вариаторная трансмиссия?
Бесступенчатая трансмиссия (CVT) обеспечивает простое и эффективное подача мощности, обеспечивающая лучшую экономию топлива, чем традиционная передачи. С бесступенчатой трансмиссией переключение передач происходит плавно — автомобиль ведет себя как хотя у него есть переменная передача для каждой ситуации вождения, и вы не будете почувствуйте любой толчок переключения. Он использует стальной ремень или цепь и систему шкивов. плавно перемещать вверх и вниз передаточное число, обеспечивая плавное, более сильное ускорение и повышенную экономию топлива.

Исследуйте Altima Performance
Исследуйте Maxima Performance
Вариатор против автоматической коробки передач
Реальная разница между бесступенчатая трансмиссия (CVT) и автоматическая коробка передач (AT) заключается в том, что, хотя обе технически являются автоматическими коробками передач и не требуют от водителя использования сцепления для ручного переключения передач, традиционная автоматическая коробка передач имеет фиксированные передачи, обычно в диапазоне числом от пяти до девяти. Бесступенчатая трансмиссия Nissan XTRONIC и все вариаторы не вообще не имеют традиционных фиксированных передаточных чисел. Нет никакого «сдвига» в общепринятом смысле слова.

Как работает вариатор Nissan XTRONIC?
Коробка передач настолько инновационная, что в ней не используются шестерни. Узнайте из этого короткого видео, как новейшие бесступенчатые трансмиссии Nissan задают стандарты для автоматических трансмиссий.
«Увеличение расхода топлива на 15%, ускорение быстрее, работа тише.»
XTRONIC CVT повышает эффективность использования топлива и снижает трение за счет увеличения расстояния между ведущим шкивом и трансмиссионным маслом, что предотвращает нежелательный контакт.
Что это значит для водителя?
Более сильное ускорение с места
Быстрое и плавное ускорение при слиянии и обгоне
Плавность и бесшумность на крейсерской скорости
Всегда на правильной передаче — без рывков
Значительное улучшение экономии топлива
Бесступенчатая трансмиссия XTRONIC впервые оснащена субпланетарной передачей, которая уменьшает габариты и вес и повышает эффективность.
«В 1993 году вариатор был запрещен в самых престижных гоночных сериях мира. Это считалось несправедливым преимуществом».
Текущие модели Nissan с XTRONIC CVT[[683]]:
Бесступенчатая трансмиссия XTRONIC: будущее автоматической коробки передач, доступной для всей линейки Nissan. [[683]]
XTRONIC CVT® доступен на большинстве автомобилей всей линейки Nissan, включая внедорожники, такие как Murano и Rogue.
ДОЛГОВЕЧНОСТЬ вариатора
Инновационная система XTRONIC CVT, обеспечивающая такую исключительно плавную и универсальную работу.
Автомобиль с бесступенчатой трансмиссией имеет меньше движущихся частей, что снижает трение и нагрев. Это снижает износ вашей трансмиссии, а значит, она работает тяжелее и дольше.
Благодаря меньшему количеству движущихся частей вариатор легче. Меньший вес означает повышенную производительность и более низкий расход топлива — беспроигрышный вариант.
«Трение вариатора снижено примерно на 40%, что является важным фактором экономии топлива.»
Часто задаваемые вопросы о бесступенчатой трансмиссии
В чем разница между вариатором и автоматической коробкой передач?
Вариатор передает мощность с помощью двух шкивов переменного диаметра и высокопрочного стального ремня или цепи. Традиционная автоматическая коробка передач обычно использует 4-9 фиксированных передач для передачи мощности.
Является ли вариатор новой технологией?
Компания Nissan впервые внедрила бесступенчатую трансмиссию во всем мире в 1992 году, и с тех пор она постоянно развивается, совершенствуется и совершенствуется. Первым крупным применением XTRONIC CVT на рынке США стал Nissan Murano 2003 года.
Какой надежности можно ожидать от вариатора?
В вариаторе меньше движущихся частей, что снижает трение и выделение тепла. Детали, подверженные меньшему трению и нагреву, могут служить дольше, чем традиционные компоненты.
Есть ли гарантия на вариатор Nissan XTRONIC [[119]]?
Мы верим в заботу о вас и вашем автомобиле. Вот почему на каждый вариатор Nissan XTRONIC предоставляется ограниченная гарантия сроком 5 лет или 60 000 миль (в зависимости от того, что наступит раньше) на ремонт, замену вариатора или связанную с этим буксировку.
Какая трансмиссионная жидкость используется в вариаторе Nissan XTRONIC?
Для всех моделей Nissan с XTRONIC CVT требуется жидкость Nissan CVT Fluid NS-3. Не используйте жидкость для автоматических трансмиссий (ATF), жидкость для механических трансмиссий и не смешивайте эту жидкость с другими жидкостями, так как это может привести к повреждению трансмиссии CVT и аннулированию гарантии. Если требуется проверка или замена жидкости XTRONIC CVT, мы рекомендуем дилера Nissan для обслуживания.
Найдите ближайшего к вам дилера
Subaru CVT объяснил | Исследовательский центр Субару

Модернизированная бесступенчатая трансмиссия Lineartronic для мгновенного и плавного реагирования на изменяющиеся условия повышает эффективность двигателя BOXER и симметричного полного привода, поддерживая двигатель в идеальном диапазоне мощности. Благодаря усиленному картеру трансмиссии и новому гидротрансформатору Lineatronic обеспечивает более плавную езду, а также снижает механический шум во время работы. Адаптивное управление автоматически переключается на наиболее оптимальную передачу в соответствии с любым стилем вождения и дорожными условиями, а ступенчатая регулировка адаптируется к изменениям частоты вращения двигателя, повышая управляемость и производительность.
Lineartronic разработан для линейного отклика, и, конечно же, предсказуемое вождение означает больше удовольствия от вождения. Тем не менее, это больше, чем просто выбор наиболее подходящего передаточного числа. Еще одним преимуществом вариатора является то, что он позволяет двигателю работать дольше на более низких оборотах, чем обычные системы автоматической трансмиссии. Более низкие обороты двигателя означают лучшую экономию топлива. А вариаторы также обеспечивают более плавную езду, так как устраняют удары при переключении передач и позволяют двигателю работать тише.
Вот так выглядит ваш велосипед: отчетливая передача. Обычная передача работает по тому же принципу, переключая между неподвижными шестернями.
Бесступенчатая коробка передач Subaru в трансмиссии используется стальная цепь, соединяющая шкивы разной ширины, без фиксированные шестерни.
Обычная трансмиссия в разрезе— Видите неподвижные шестерни?
Lineartronic CVT в разрезе— просто шкивы, которые изменяют свою ширину.
Помните велосипед с десятью скоростями, на котором вы катались подростком? На заднем колесе были шестерни разного размера. Человек может крутить педали только так быстро и с такой большой силой, поэтому, чтобы максимально использовать свои усилия, вы использовали разные передачи для разных скоростей. В гору, когда вам нужна была вся ваша мощь на медленной скорости, вы использовали широкую передачу. На спуске, когда вы уже ехали быстро, вам нужна была узкая передача, чтобы двигаться еще быстрее. Традиционные трансмиссии в автомобилях используют тот же принцип. Коробка передач переключает передачи, чтобы обеспечить наиболее подходящее передаточное число для данной ситуации: самые низкие передачи для трогания с места, средние передачи для ускорения и разгона и более высокие передачи для экономичного движения. Большинство автомобилей с обычными передачами имеют четыре или пять различных скоростей.
Органы управления внутри автомобиля такие же: две педали (без сцепления) и схема переключения передач в стиле P-R-N-D-L. Но вместо шестерен у вариатора два шкива, которые могут различаться по ширине, и соединяющий их стальной ремень. Становясь уже или толще, эти шкивы изменяют отношение скорости двигателя к скорости автомобиля. И поскольку эти шкивы могут бесконечно изменять свою ширину, они являются «непрерывно изменяющимися». При вождении автомобиля с вариатором вы никогда не слышите и не чувствуете переключения передач — он просто повышает и понижает обороты двигателя по мере необходимости, вызывая более высокие обороты двигателя (или обороты в минуту) для лучшего ускорения и более низкие обороты для лучшей экономии топлива во время движения. .
Многие люди не замечают разницы. Современные автомобили с обычными коробками передач переключаются настолько плавно, что вы практически не чувствуете переключения передач. Вы можете заметить разницу, если внимательно посмотрите. В вариаторе нет передач, и точка, поэтому вы слышите обороты двигателя, когда нажимаете на педаль акселератора, но вы никогда не чувствуете прерывания мощности при переключении передач. Двигатель находит свой диапазон мощности, а трансмиссия поддерживает передаточные числа в соответствии с этим оптимальным диапазоном для максимальной мощности и топливной экономичности.
Мощность. Двигатели не развивают постоянную мощность на всех скоростях; у них есть определенные скорости, при которых крутящий момент (тяговое усилие) и мощность в лошадиных силах (мощность скорости) находятся на самом высоком уровне. CVT находит это точное место и остается там.
Экономия топлива. Например, для Forester 2014 года Subaru представила вариатор. С тем же двигателем, что и в предыдущем поколении, новый Forester проезжает на ПЯТЬ (!) больше миль на галлон. Бесступенчатая трансмиссия находит самую экономичную точку в диапазоне мощности двигателя и удерживает ее там. Экономия топлива с вариатором настолько впечатляет, что превосходит механическую коробку передач
Меньший вес. Без этой тяжелой коробки передач и всех этих дополнительных деталей вариатор имеет меньшую массу, что способствует экономии топлива, управляемости и ускорению.
Скорость ускорения. Обычная трансмиссия не может продолжать подавать мощность во время переключения трансмиссии, поскольку это может привести к ее повреждению. Бесступенчатая трансмиссия предназначена для непрерывной передачи мощности на колеса.
Более плавное ускорение. Обычная трансмиссия может работать рывками, особенно при полностью открытой дроссельной заслонке. Бесступенчатая трансмиссия развивает мощность плавно и линейно, отсюда и торговая марка «Lineartronic».