Вариатор: конструкция устройства, ремонт своими руками, применение

Как отремонтировать вариатор своими руками, + калибровка

Вариатор: конструкция устройства, ремонт своими руками, применение

Мнения по поводу вариаторов разделились: одни ругают маленький ресурс этого узла, другие, наоборот, ценят его удобство и простоту.

Конечно, есть у вариатора свои сильные и слабые стороны, но с момента своего появления этот тип коробки передач совершенствуется, а значит, становится более надежным. К тому же это только для нас главное достоинство автомобиля – способность откатать миллион километров.

Европейские автолюбители давно ценят удобство, простоту, экологичность, а пройдет коробка передач 100 или 150 тыс. км – их не волнует.

Однако в наших реалиях ремонт вариатора (CVT) своими руками может стать насущной необходимостью, если случилась неприятность и нет возможности (а может и желания) обращаться в сервис. Что ж, некоторые поломки действительно поддаются устранению «в домашних условиях».

Причины неисправности

Основные причины неисправности вариатора – неправильная эксплуатация и неграмотное обслуживание:

  1. Спортивный стиль езды с резкими стартами и торможениями;
  2. Вождение на высокой скорости;
  3. Несоблюдение сроков замены масла и фильтров (каждые 30 тыс. км);
  4. Применение неподходящего масла;
  5. Плохие дороги. Увы, здесь мы бессильны.

Понять, насколько важно регулярно менять жидкость и фильтры в вариаторе, можно, если посмотреть количество металлической стружки в слитой отработке.

При работе цепь постепенно изнашивается, и эти продукты износа уходят в масло, а оттуда на фильтр.

Но если водитель не обслуживает агрегат, рано или поздно масло с металлической пылью превращается в абразив, который быстро «убивает» металлические поверхности. Тогда и приходится раскошеливаться на детали для ремонта.

Регламент полной замены масла каждый производитель указывает свой. Например, у Рено это 100 тыс. км, а в вариаторах на Митсубиси Аутлендер и Ауди производитель пишет осторожную цифру 75 тыс. км. Однако эта история не про наши дороги, и лучше сразу сократить сервисный интервал до 30, максимум 50 тыс. км, используя специальные масла для вариатора с пометкой CVT.

Диагностика вариатора

При неисправностях вариатора реагирует электронная система:

  1. ЭБУ ограничивает обороты двигателя до 2000, чтобы не перегрузить и так неисправную трансмиссию;
  2. На панели приборов загорается значок Service required;
  3. При перегреве масла загорается значок Slow down;
  4. Электроника может полностью заблокировать двигатель.

Причиной сбоев в электронике может быть не только поломка самого вариатора, но и неисправности смежных узлов, в первую очередь многочисленных датчиков.

Признаки неисправности «механики» вариатора:

  1. Рывки и удары при переключении передач;
  2. Невозможность переключить передачу вручную;
  3. Пробуксовки коробки;
  4. Движение на нейтрали;
  5. Шумная работа;
  6. Полная его остановка.

: «Как проверить вариатор своими силами»

Что делать в случае, если агрегат показал какой-либо «нездоровый симптом»? Аккуратно грузить свою «ласточку» на эвакуатор и везти на диагностику. А дальше смотреть, что именно «полетело» и во сколько это обойдется: либо с помощью сканера, либо самостоятельно разбирать коробку и выявлять поломку.

Сканер покажет коды ошибок, которые могут быть реальными поломками или неисправностью проводки. Проверить, что именно не так, можно при вдумчивом анализе каждой из них.
Разборка вариатора поможет выявить чисто механические неисправности. Так можно определить:

  1. Износ ремня. По-хорошему, ремень надо менять каждые 100 тыс. км, но о нём обычно забывают;
  2. Наличие металлической стружки в картере. Признак сильного износа ремня и шкивов;
  3. Износ подшипников шкивов или дифференциала;
  4. Износ редукционного клапана масляного насоса.
  5. Все эти неисправности можно устранить своими силами.

Ремонт коробки вариатор своими руками

При разборке вариатора одним из необходимых инструментов станет… смартфон. Чтобы после ремонта не осталось «лишних» запчастей, придется фотографировать каждый этап разборки до того, как очередная деталь будет снята. Провода – до отключения, болты – до откручивания. Снятые детали располагать на столе по очередности разборки.

Порядок разборки вариатора для ремонта своими руками:

  1. Снять крышку. Сначала первую часть, затем вынуть вал и снять вторую часть, вынуть шестеренки, которые находятся под ней;
  2. Снять маслонасос. Сначала выкрутить винты, которыми крепится его корпус, затем вынуть шестеренку насоса, цепь, снять крышку и вынуть вал насоса;
  3. С обратной стороны вариатора снять крышку, стянуть ремень хомутами и вынуть его вместе со шкивами. Убрать хомуты с ремня и снять его со шкивов.

Детали вариатора осмотреть на предмет выработки. Это касается в первую очередь ремня, конусов шкивов и подшипников.

«Ремонт и разборка вариатора»

Цены на ремонт

Самые распространенные поломки и цена их устранения:

  1. Подшипники конусов чаще страдают от металлической стружки, чем от других причин. Статистически самые «слабые» подшипники у Нисан Кашкай, а вот у Нисан Х-Трейл показывают большую живучесть;
  2. У Субару подшипники конструктивно составляют одно целое с конусами, что значительно повышает стоимость ремонта, цена около 400 долларов за нормальный бренд. Но это всё равно выгодней, чем новая КПП;
  3. Замена ремня (цепи) делается раз на 100 тыс. км. Ориентировочная цена новой детали может быть разной: от 50 долларов за бюджетный бренд до 300-400 и выше за оригинал (например, Хонда или Тойота);
  4. Клапан масляного насоса стоит недорого, 10-20 долларов, но снятие, разборка и замена отнимут довольно много времени;
  5. Гидроблок (например, на Ниссан Теана или Мурано) стартует от 300 долларов. Однако гидроблоки достаточно редко выходят из строя;
  6. И, наконец, масляные фильтры – дешевые расходники, по 10-30 долларов за штуку, не менять которые – просто преступление перед своей машиной.

Калибровка вариатора

После ремонта вариатора или просто разборки и сборки проводится калибровка. Так называют настройку вариатора после того, как он отключался от аккумулятора и ЭБУ. Есть два варианта: калибровка в движении или на стоянке.

«Калибровка вариатора»

Калибровка в движении:

  1. Запустить двигатель и прогреть его до рабочей температуры;
  2. Выключить все электроприборы, оставив включенным только ближний свет;
  3. Плавно начать движение и набрать скорость до 60 км/ч;
  4. Убрать ногу с педали газа и, не нажимая на тормоз, продолжать движение. Скорость будет снижаться (минимум 5 секунд), затем стабилизируется;
  5. Плавно сбросить скорость и остановить машину. Перевести рычаг в положение «Р» и заглушить двигатель;
  6. Через несколько секунд можно запустить мотор и проехаться, чтобы проверить, нормально ли работает коробка.

Калибровка на стоянке (на примере Хонда Airwave):

  1. Поставить машину на стояночный тормоз и заблокировать колёса упорами;
  2. Запустить двигатель и подождать, пока он прогреется;
  3. Убедиться, что на панели приборов не должны срабатывать индикаторы MIL и D, выключить зажигание;
  4. Найти диагностический разъем из 16 контактов. В Хонда он спрятан под отделкой панели приборов;
  5. Замкнуть контакты 4 и 9: четвертый контакт слева в верхнем ряду и первый слева – в нижнем. Для этого можно использовать разогнутую канцелярскую скрепку. Включить зажигание;
  6. Нажать педаль тормоза и не отпускать, пока не закончится калибровка;
  7. Запустить двигатель. Все электроприборы, кроме ближнего света, должны быть выключены;
  8. Затем в течение 20 секунд попеременно установить рычаг коробки на несколько секунд в «N», затем «D», «L», снова «D» и снова «N». В каждом положении оставить его на пару секунд, прежде чем передвигать дальше. Повторить эту процедуру дважды;
  9. После того, как рычаг установлен в положение «N», на панели приборов должен загореться индикатор «D» на одну минуту, после чего самостоятельно погаснуть;
  10. Перевести рычаг в положение «D», лампочка снова должна загореться и через 2 минуты погаснуть;
  11. Можно отпустить педаль тормоза;
  12. Если лампочка «D» не зажигается, мигает или не гаснет спустя минуту, повторить всё, начиная с проверки того, как замкнуты контакты на диагностическом разъеме.

Сложно ли делать самостоятельный ремонт вариатора (CVT)? Ответ – да, поскольку в нём важна не только механика, но и управляющая электроника.

Однако, как ни странно, сам вариатор намного проще по конструкции, чем более привычная нам АКПП, поэтому заменить некоторые детали вполне можно и своими силами.

Так удастся сэкономить на очень недешевых услугах мастеров и на 100% быть уверенным, что коробка передач отремонтирована как надо.

Устройство вариатора и принцип работы

Вариатор: конструкция устройства, ремонт своими руками, применение

С каждым годом в автомобильной отрасли происходят существенные изменения: разрабатываются все новые устройства и аппараты для облегчения вождения и улучшения качества поездки. Постепенно все общепринятые приборы заменяются наиболее удачными изобретениями. Не стала исключением и всеми известная коробка передач.

Если вы страстный автолюбитель, то наверняка не раз сталкивались с названием – бесступенчатый вариатор. Эта новинка наших дней была придумана много лет назад. Еще одаренным Леонардо да Винчи в 1490 году. Но воплотить ее в жизнь смогли только в 1950 годах.

Первым легковым автомобилем с такой трансмиссией стала 600-я модель от фирмы «DAF». В ней установили вариатор под названием «Variomatic», затем эстафету перехватила компания «Volvo».

Сейчас многие автомобильные компании стали поставлять на рынок свои автомобили именно с такой трансмиссией.

Отличие вариатора от других коробок передач

Механическая коробка (МКПП) имеет пять скоростей, автоматическая (АКПП) – восемь, а вариатор обладает неограниченным количеством передач. Но это не главная разница. Для уяснения ситуации, немного опишем принцип действия двигателя, чтобы понять, в чем удобство использования вариатора.

Устройство механической коробки передач

Итак, в привычных ступенчатых коробках передач есть существенный недостаток – они имеют фиксированные передаточные числа, которых на дороге порой недостаточно.

Даже при езде по абсолютно ровной поверхности двигатель должен, разгоняясь преодолевать внешнюю нагрузку – силу инерции, а затем, достигая идеального соотношения количества оборотов и передаточного числа, он набирает скорость. А после этого передача становится низкой.

Для ее повышения необходимо использовать большее количество ступеней, а в коробках передач их заложено определенное количество. Да еще при переходе на каждую из них происходит рывок. Поэтому возникло решение убрать ступени трансмиссии. В результате получили вариатор.

Он представляет собой идеальный вариант, в котором смена скоростей происходит плавно без скачков.

Этот аппарат постепенно изменяет крутящий момент на ведомом и ведущем диске. Он начинает свое движение плавно, в отличие от других коробок передач.

Авто, оснащенное им, ведет себя так, как будто на нем стоит мощный электродвигатель. Скорость машины увеличивается плавно, без постороннего шума.

Из-за того, что вариатору не требуется переключения передач, авто с ним набирает скорость быстрее, чем с другими КПП.

Клиноцепной вариатор

К тому же автомобиль с вариатором намного проще в управлении.

С ним под силу справиться даже начинающему автолюбителю, так как такой вид трансмиссии не реагирует на манеру вождения водителя и не способен заглохнуть.

Даже при стремительном разгоне двигатель работает очень тихо, по сравнению с другими коробками. Если полностью притопить педаль газа, то произойдет молниеносное ускорение автомобиля без характерного «рычания».

Как ездить на вариаторе

Некоторым не нравиться, что мотор никак себя не проявляет при смене скорости, но это непривычно тем, кто привык ездить на автоматике или спортивных машинах, где «рёв» добавляет адреналина водителю.

Эта трансмиссия обладает большими возможностями, это подтверждает и тот факт, что до 1994 года на гонках болидов Формулы-1 ее нельзя было использовать.

Ведущие автомобильные производители наладили выпуск моделей вариаторов, создаваемых на своем предприятии, а чтобы выделить их из основной массы каждая фирма дала определенное название изобретению.

Бесступенчатая КПП «Lineartronic» была разработана Subaru, «Multimatic» производит Honda, Autotronic — Mercedes-Benz, Multitronic — Audi, а «Multidrive» — Toyota.

Некоторые фирмы выпустили по два варианта вариатора:

  • «X-Tronic» и «Hyper» от Nissan;
  • «Ecotronic» и «Durashift CVT» — творения от Ford

Чтобы автолюбителям сразу было понятно, что на машине стоит вариатор ему присвоили обозначение CVT. В ней зашифровано три слова – постоянно изменяющаяся трансмиссия (Continuously Variable Transmission).

Принцип работы вариатора и его устройство

Бесступенчатая коробка плавно изменяет крутящий момент в заданных промежутках регулирования. Это достигается за счет ее особой конструкции, которая состоит из следующих компонентов:

  • вариатора;
  • механизма сцепления;
  • аппарата для передачи реверса;
  • процессора с исполнительным устройством.

В качестве автоматического сцепления выступают разные виды устройств. Без них крутящий момент сразу же передавался бы на колёса, а так указанный узел будет отвечать за плавную передачу движения. Сцепление может быть:

  • центробежным – технология «Transmatic»;
  • мокрым многодисковым – представители «Multimatic» и «Multitronic»;
  • электромагнитным — вариатор «Hyper»;
  • гидротрансформаторным.

Последний вид применяется на большинстве авто. Он обеспечивает плавную работу двигателя без рывков и продлевает жизнь вариатору. На высоких оборотах входит в режим полного зацепления, при котором исключается проскальзывание. Но часть его мощности может уходить в нагрев. А бывают случаи, что он перегревается, об этом становиться известно по зажигающейся красной лампочке на приборной доске.

Устройство вариатора

Работа вариатора осуществляется с помощью электронного блока. Он отвечает за следующие функции:

  • управление сцеплением;
  • изменение передаточного отношения между валами вариатора;
  • контролирование работы планетарного редуктора;
  • обеспечение действия реверсивного аппарата.

К электронному блоку передается информация от множества датчиков. Поэтому его работа взаимосвязана с показателями оборотов двигателя, давления в шинах, ABS и т. д. Сбор информации фильтруется в аппарате, и он автоматически настраивается на нужное передаточное число.

Но вариаторы не могут самостоятельно производить задний ход авто, поэтому для этих целей предусмотрен планетарный редуктор. Принцип действия, которого схож с работой в автоматической коробке.

Водитель при управлении транспортом с CVT проделывает практически те же действия, что и при использовании АКПП. Но они немного упрощаются, он выбирает только режим, а остальное выполняет за него удобное устройство вариатора.

Также оно позволяет повторить некоторые манипуляции, возможные в привычных КПП. Например, можно зафиксировать определенное передаточное соотношение.

Некоторые водители не чувствуют разгона машины, и потому относят постоянную частоту оборотов коленвала к недостаткам аппарата, но к этому надо привыкнуть и со временем удобство бесступенчатой коробки станет очевидным.

Виды вариаторов

Существуют несколько разновидностей. Они отличаются между собой по своей конструкции.

Клиноременной механизм

Это самый распространенный агрегат. В основном он состоит из одной передачи, реже из двух. Такой вариатор имеет два шкива, которые между собой соединяются клиновидным ремнем.

Один шкив ведущий, а второй ведомый. Вначале между ними закладывалась армированная резина, но затем ее заменили стальные пластины.

Они способны передавать больший крутящий момент, обладают меньшим радиусом изгиба и долговечны.

Конструкция шкивов состоит из двух конусовидных половин, которые имеют уклон к оси вала. Эти конструкции при движении то отдаляются, то приближаются друг к другу. Ремень не что иное, как металлическая лента, имеющая покрытие. А также встречаются варианты, когда она состоит из тросов, они являются наиболее прочными.

Принцип работы

Принцип действия

При раздвижении шкивов лента уходит внутрь, когда они сближаются — ремень приобретает форму клина. В последнем случае радиус шкива увеличивается, а вместе с ним становиться больше и передаточное число, а в предыдущем варианте все наоборот. В промежутках между этими состояниями ремень становится прямым.

Для смещения шкивов используются пружины, а также центробежная сила, создаваемая гидравлическим приводом. Он управляется электроникой, которая способна создать оптимальные условия для бесперебойной работы мотора. Водитель выбирает режим, а она настраивает работу CVT.

За счет этого происходит увеличение его ресурса, снижение износа и уменьшение использования топлива.

Клиноцепной вариатор

Вместо ремня в такой конструкции используется цепь. Отсюда и название вида. Звено такого устройства представляет собой несколько пластинок, которые между собой объединяются цилиндрическими осями. Они обеспечивают наименьший радиус изгиба.

Цепь изготовлена из высокопрочной стали, так как при работе постоянно находится в контакте с конусовидными дисками и претерпевает сильные нагрузки.

Такая работа сопровождается высокими температурами, и чтобы их снизить в вариаторе предусмотрели охлаждение жидкости в принудительном порядке.

За счет использования цепи удалось уменьшить радиус изгиба, он может быть 25 мм, поэтому такой вид вариатора имеет больший диапазон передаточных чисел. Клиноцепной вид отличается от своих аналогов наибольшим КПД, но из-за этого имеет и самую высокую стоимость. Такой вариатор был впервые применен на моделях Audi.

Тороидный вид вариатора

Он не содержит ни цепи, ни ремня. Движение дисков, которые применяются вместо шкивов, происходит при помощи роликов, создающих крутящий момент между ними. Передаточное число меняется при смене положений роликов и изменением их радиусов, которые обкатывают диски. Их поворот осуществляется за счет определенных устройств.

Они способны регулировать силу прижатия роликов к дискам. В каждом таком вариаторе автомобильные фирмы применяют свои устройства. Например, компания Ниссан в своем аппарате «X — Tronic» заложила гидравлический механизм, управляемый электроникой.

Он перемещает ролики вверх и вниз на самые малые расстояния, а затем из-за сдвига они проворачиваются самостоятельно.

Принцип работы

Такой вид вариатора применяется реже всех, но за ним будущее.

Достоинства и недостатки вариатора

Любое изобретение имеет какие-то недоработки, не стал исключением и CVT. Его слабые стороны пытаются устранить, а пока они существуют, стоит о них знать:

  1. Такие коробки передач не устанавливают на мощные авто, хотя уже есть несколько экземпляров именно с ними.
  2. Ремонт CVT требует больших материальных затрат, и к тому же его осуществляют не на всех СТО. Очень сложно найти специалиста, который бы хорошо разбирался в устройстве данного типа.
  3. Работа вариатора зависит от показаний множества датчиков, и если вдруг выйдет из строя хотя бы один из них, то это может привести к неправильной работе всей системы трансмиссии.
  4. Такой аппарат требует заполнения внутренней его части специальной жидкостью, которая отличается высокой стоимостью в сравнении с аналогами, предназначенными для АКПП. А также ее уровень необходимо постоянно контролировать.
  5. Трансмиссия испытывает большие нагрузки.
  6. С данной коробкой передач существуют определенные ограничения по буксировке автомобилей, а также при использовании прицепов.

Неисправности вариатора

Но машина с вариатором имеет множество существенных преимуществ:

  1. Удобство поездки на автомобиле с бесступенчатой КПП.
  2. Плавность движения машины – стремительный разгон и торможение не вызывает рывков, как при использовании других коробок передач.
  3. Стабильность показателей при достаточно продолжительном движении.
  4. За счет оптимальной нагрузки на двигатель и продуманности работы автомата происходит существенная экономия топлива.
  5. Уровень вредных веществ, создаваемых отработанными газами ниже, чем в автомобилях с АКПП И МКПП.
  6. Безопасность езды на обледенелых дорогах, так как вариатор исключает пробуксовку колес.
  7. Электронное управление работой двигателя увеличивает срок его износа, предотвращает от частых ремонтов.
  8. Авто с вариатором ездит намного тише, чем с обычными коробками.

Новинки вариаторов

С каждым годом все больше автопредприятий ставят на свои модели CVT. При этом постоянно улучшая их характеристики и внедряя в агрегаты новые технологии.

Одним из последних изобретений является общее детище компании Nissan и JATCO — облегченный и уменьшенный вариатор. Он выполнен в виде аппарата клиноременного типа совмещенного с новой коробкой передач.

Данный вид отличается своими серьезными характеристиками:

  • имеет наибольшее передаточное число. Его диапазон увеличен на двадцать процентов от обычного вариатора, поэтому он способен быстрее набирать скорость и тормозить. Это число 7.3:1. Оно выше, чем на автоматической коробке передач с семью ступенями;
  • масса нового изобретения уменьшена на 13%;
  • оснащен ASC. Эта система подбирает наилучшее передаточное число во время движения, при разгоне и торможении.

Вариатор фирмы JATCO

Сейчас представители компании «Porsche» подтверждают, что ведут разработки по совершенствованию вариатора. Они улучшают характеристики комфортности поездки, разгона и торможения. Увеличивают КПД и уменьшают расход топлива. Хотят сделать такой вариант бесступенчатой трансмиссии, при котором вариатор станет схож с 8-ми ступенчатой АКПП.

Стремление усовершенствовать вариатор и проводимые новые разработки его видов еще раз доказывают, что за ним будущее.

Возможно, скоро он полностью заменит привычные механизированные, роботизированные и автоматизированные коробки передач.

В особенности делается упор на его гибридные виды, при которых мотор будет работать в оптимальном режиме, а получаемая энергия будет сохраняться в накопителе, а затем расходоваться на движение авто.

Как работает вариатор – принцип работы, устройство

Вариатор: конструкция устройства, ремонт своими руками, применение

Автомобильная промышленность неуклонно развивается, постоянно предлагает новые инженерные решения. Ведущие компании в области производства автомобильного транспорта неуклонно ведут работу над разработкой принципиально новых агрегатов.

Цель замены уже привычных и в некоторой степени конструктивно устарелых узлов предельно ясна – сделать машину более комфортной, облегчить вождение и улучшить качество поездок в целом.

Так появилась вариаторная коробка передач или же просто вариатор.

Первый автомобиль с вариатором был произведен еще в 50-х годах прошлого столетия, но массовое распространение эта трансмиссия получила сравнительно недавно.

Сегодня многие производители сделали акцент на производстве авто именно с вариатором, роботом или обычным автоматом. Хотя традиционная механика все еще хорошо сбывается, но число реализуемых автомобилей с МКПП постепенно снижается.

В этой статье подробно расскажем, что такое вариатор, и каков его принцип работы.

Вариаторная коробка: что это такое?

В англоязычной среде этот вид трансмиссии именуется как CVT, что обозначает Continuously Variable Transmission. Если перевести расшифровку с английского на русский язык, то станет понятен главный принцип, на котором основана работа вариатора – бесступенчатая трансмиссия.

Отличия от автомата

Мы привыкли, что механика может включать шесть передач, а обычный гидротрансформаторный автомат на сегодняшний день от шести до восьми. В этом заключается главный недостаток ступенчатых коробок – число передач ограничено.

Все дело в том, что двигателю постоянно приходится преодолевать нагрузку – силу инерции. Даже во время движения по абсолютно ровной дороге агрегат подвержен внешнему сопротивлению, и только достигая оптимального соотношения количества оборотов и передаточного числа, он развивает скорость.

С переходом на повышенную передачу водитель ощущает кратковременную потерю мощности и рывок автомобиля.

Отличие вариатора от классической АКПП – видео

В вариаторе бесчисленное количество передач. Передаточные числа изменяются плавно, благодаря чему водитель машины с CVT не ощущает рывков в момент перехода на повышенную скорость.

В некотором смысле автомобиль с вариаторной коробкой напоминает электромобиль: он плавно начинает движение, постепенно набирает скорость, а сама трансмиссия работает практически бесшумно. За счет того, что в вариаторе нет ступеней, передача усилия от двигателя к колесам происходит более точно.

В момент перехода на высокую скорость нет разрыва потока мощности. Управлять таким автомобилем сплошное удовольствие. Особенно популярны машины с CVT среди начинающих водителей.

Бесступенчатая трансмиссия не реагирует на манеру вождения, поэтому ситуации, когда глохнет мотор в начале движения, полностью исключены. Когда водитель жмет педаль «в полик», авто с вариатором молниеносно ускоряется, что также многим нравится.

Принцип работы CVT

Как говорилось выше, в вариаторной коробке физически отсутствуют фиксированные передачи, но есть виртуальные, созданные на программном уровне. Они нужны для ручного управления, например, когда нужна максимальная тяга автомобиля и не важна скорость (движение по заснеженному участку дороги).

В основе наиболее распространенного клиноременного CVT (устанавливается на 95% современных автомобилей) могут быть заложены одна или две ременные передачи. Передачу образуют два шкива (ведущий и ведомый), соединенные между собой клиновидным ремнем.

Такая конструкция получила соответствующее название – клиноременной вариатор. Еще есть клиноцепная бесступенчатая коробка, в которой вместо ремня задействована стальная цепь.

Самый известный вариатор с цепью – Multitronic, разработанный инженерами компании Audi.

Передаточное число поступает от ведущего шкива, связанного непосредственно с мотором, к ведомому шкиву, который получил связь с приводами и колесами. Каждый шкив состоит из пары конических дисков, которые в процессе работы коробки сдвигаются и раздвигаются. За счет увеличения или уменьшения диаметров шкивов происходит изменение числа. На практике работа вариатора выглядит так:

  1. В начале движения конусы ведущего шкива разводятся, а конусы ведомого сводятся, а двигатель нагружается по минимуму;
  2. С увеличением скорости происходит обратная ситуация: конусы ведущего вала постепенно сходятся, а ведомого – расходятся. В результате передаточное число меняется в меньшую сторону, что важно для снижения тягового усилия и увеличения оборотов на ведомом валу. Смещение шкивов происходит за счет пружины и центробежной силы, создаваемой гидравлическим приводом.

Как видим, принцип работы вариатора предельно прост, но крайне эффективен.

Основные механизмы вариатора (из чего состоит CVT?) 

Бесступенчатая коробка включает гораздо большее число механизмов. Её работа невозможна без целого ряда узлов, которые обеспечивают полноценную работу трансмиссии.

Например, вариатор не может самостоятельно обеспечить задний ход автомобиля. За это отвечает планетарный редуктор. Если бы не было сцепления, то крутящий момент сразу же поступал на колеса.

Чтобы автомобиль начинал движение и ускорялся плавно, в конструкции CVT предусмотрено автоматическое сцепление. Оно может быть:

  • центробежным (CVT Transmatic);
  • многодисковым «мокрым» (CVT Multitronic);
  • электромагнитным (CVT Hyper);
  • гидротрансформаторным (CVT Xtronic, Autotronic, Multidrive).

Гидротрансформаторное сцепление встречается повсеместно, другие разновидности встречаются намного реже. Сцепление с гидротрансформатором максимально плавно передает момент, продлевая срок службы коробки передач.

Также такое сцепление исключает проскальзывание на высоких оборотах, но может перегреваться, о чем подскажет мерцающий индикатор на приборной панели. Конечно, все устройства должны работать под управлением единого «мозгового» центра, которым в вариаторе выступает блок управления.

К нему поступают сигналы от датчиков, считывающих данные самых разных систем.

Программная часть обрабатывает информацию и изменяет режим работы коробки передач. Водителю достаточно выбрать нужный режим – «спортивный», «экономичный». Некоторые модификации вариаторной коробки позволяют ступенчато в ручном режиме переключать передачи. Главной технической жидкость выступает трансмиссионное масло, которое поступает в нужные масляные каналы за счет работы гидроблока.

Внутри корпуса можно найти фильтры (грубой и тонкой очистки), магниты, улавливающие металлическую стружку – продукт износа механических частей коробки.

  • Выбираем масло в вариатор (по марке)

В связи с тем, что CVT быстро перегревается, ему требуется отдельный радиатор. Это устройство охлаждает моторное масло и отводит лишнее тепло.

Главные достоинства и недостатки CVT

Прежде чем перейти к рассмотрению плюсов и минусов вариатора, также стоит несколько слов сказать о другой разновидности бесступенчатой коробки – тороидной.

Как уже говорилось, на 95% японских, немецких, корейских и других авто ставят либо клиноременной, либо клиноцепной вариатор. Остальные 5% транспортных средств оснащены тороидным типом CVT.

Он не получил должного распространения, так как по многих характеристикам уступает аналогу с ремнем/цепью. Итак, за что любят и недолюбливают вариаторную коробку? Причины следующие:

Вариатор: конструкция устройства, ремонт своими руками, применение

Вариатор: конструкция устройства, ремонт своими руками, применение

Область применения вариатора в технике большая, его применяют и для оптимизации режима движения автомобиля. Это устройство, при помощи которого меняется передаточное число от двигателя к трансмиссии.

В автомобильной промышленности с его помощью удается эффективно подбирать отношение передаточного числа (двигатель-трансмиссия). Как ремонтировать вариатор своими руками, его преимущества и недостатки раскрываются в этой статье.

Вариатор, его применение, положительные факторы

Автомобили, выпускаемые с вариатором, отличаются экономичностью, так как двигатель работает почти постоянно в оптимальном режиме, меньшее количество выбрасываемых в воздух токсичных газов, лучший разгон авто.

Обеспечивается плавным передаточным отношением и плавный набор хода авто, нет рывков. Узлы трансмиссии служат более длительный срок, чем в ступенчатой коробке передач. Когда сравнивать вариатор с АКПП, то конструкция их проще, что позволяет делать ремонт своими руками.

Несмотря на все положительные качества, это устройство не является идеальной коробкой передач, причиной этому является фрикционная его работа. Это когда крутящийся момент передается при помощи трения, и имеет ограничения, если их превысить, ремень начнет проскальзывать, с большой скоростью износа.

Вариатор на автомобиле нежелательно часто использовать на максимальных нагрузках, не стоит применять на этих авто и «спортивный» режим вождения, с частыми рывками, торможениями. Идеальное и долговременная работа его, это когда машина эксплуатируется в спокойном вождении, плавно.

Как работает вариатор

На современных автомобилях применяется два вида вариаторов:

  1. Клиноременная передача.
  2. Торовая передача.

Клиноременная передача состоит из 2 шкивов, между которыми натянут ремень особенного изготовления. Первый шкив соединяется с двигателем машины (ведущий), второй шкив (ведомый) соединяется с ведущими колесами автомобиля.

Применяются раздвижные шкивы, они состоят из 2 половинок, когда они сближаются, ремень выталкивается, а когда раздвигаются, он проваливается. Происходит синхронное изменение радиусов вращение, с увеличением на одном шкиве, делается уменьшение на другом шкиве.

Этим достигается плавность передаточного отношения.

Когда радиус ведущего шкива меньше, а у ведомого больше, это пониженная передача. В случае вращения ремня по большому радиусу на ведущем шкиве и маленьком на ведомом шкиве, это повышенная передача.

Несмотря на простоту, применение вариатора в автомобилях началось недавно, этому способствовало изобретение специального ремня. Простой ремень для этих целей не годится.

Ремень клиноременной передачи

Ремень для вариатора с клиноременной передачей делается из 2 металлических лент, на которые нанизываются пластинки, из металла имеющие специальную форму. Когда звенья ремня прижимаются друг к другу, происходит передача усилия толканием их ведущим шкивом.

Важно! Ведущий шкив, соединенный с двигателем, толкает металлические звенья ремня, зажатые между его дисками, а они толкают уже соседние звенья до ведомого шкива. Этот ремень является толкающим, что позволило таким образом, передавать большие усилия и применить его на автомобилях.

В некоторых технических самоходных машинах применяется цепная передача вместо клиноременной, отличий по принципу работы нет, кроме одного, цепь передает тянущее усилие и мощность через торцы осей звеньев цепи, выполненных в скошенном виде.

Торовые вариаторы

Для большей передачи крутящего момента применяются торовые вариаторы, по сравнению с клиноременными передачами. Для них сохраняются недостатки, имеющиеся в клиноременных передачах, усилие как в одной, так и во второй передаче происходит при помощи трения.

Стоимость торового вариатора выше, чем клиноременного, это обуславливается деталями его конструкции, выполненные из высокопрочной стали, и в его обслуживании применяется специальная фрикционная смазка.

Ремонт вариатора своими руками

Для лучшего понимания вопроса рассмотрим, из чего состоит практическая конструкция вариатора:

  1. Устройство плавного хода, для начала движения авто с места стоянки.
  2. Устройство, обеспечивающее задний ход автомобилю.
  3. Система управления.
  4. Гидронасос.

Из вышеприведенного материала, видно, что вариатор можно рассматривать как вид АКПП и ремонтировать его самостоятельно непросто, для этого надо иметь навыки и знать его конструкцию:

  • Функцию сцепления на авто с вариатором выполняет пакет фрикционов, вместо них может применяться гидротрансформатор. Фрикционы использовать проще, они меньше по габаритам, но плавное включение скоростей лучше у гидротрансформатора, он эксплуатируется дольше, его параметры лучше в момент разгона авто.
  • Планетарная передача обеспечивает движение автомобиля назад.
  • В систему управления входят: блок управления, гидравлическая система взаимодействия шкивов, датчики. Работает она по принципу сбора данных (обороты двигателя, какая скорость авто, в каком положении педаль «газа») и определения для них лучшего передаточного отношения.
  • Гидронасос обеспечивает нужное давление в гидравлической системе, а также смазку элементов конструкции вариатора. В системе поддерживается давление пропорциональное крутящемуся моменту, когда он больше, диски сжимаются сильнее, ремни не проскальзывают.

На примере АКПП авто Nissan, можно рассмотреть подробнее ремонт вариатора своими руками. Проблема возникает, когда автомобиль двигается со скоростью 50-60 км/час, вариатор начинает издавать неприятный шум, это распространенная болезнь для этой марки авто.

Инструменты, необходимые для ремонта вариатора:

  1. Ударная отвертка, не электрическая, мощная.
  2. Хомуты 6 штук.
  3. Молоток.
  4. Набор ключей 10-14.
  5. Подготовить емкость для маленьких запасных частей.

В процессе разборки вариатора все детали располагаем на рабочей поверхности в последовательности их снятия, это поможет при сборке устройства.

Действия, выполняемые по порядку:

  • Откручиваем с крышки раздатки болты, их 6 штук.
  • Отверткой необходимо зацепиться за края раздатки и снять ее.
  • Видим конический подшипник, который надо вынуть и поместить в емкость, в которой есть уже 6 болтов.
  • Перевернем вариатор.
  • Вынимаем в этом положении часть его корпуса и вал.
  • Для снятия крышки ее обстукиваем молотком, снимаем крышку, это 50% работы.
  • Открываются шестерни, снимаем их, складываем в другую емкость.
  • Откручиваем доступные винты насоса, снимаем шестерню с цепью насоса.
  • Открылся доступ к масляному насосу. Снимаем аккуратно, за кончик вала движением вверх, насос отходит.
  • Снимается вал. С другой стороны коробки получается все снято.
  • Опять переворачиваем вариатор и снимаем крышку при помощи отвертки.
  • Открывается доступ к узлам вариатора, это два вала и ремень. Проводится осмотр узлов визуально со всех сторон при хорошем освещении.
  • Хомутами можно стянуть ремни, затем извлекаем шкивы с ремнем из корпуса вариатора.
  • На рабочей поверхности вынимаем шкивы из ремня. Открывается подшипник, если потянуть за его кольцо можно почувствовать неравномерный люфт, что является причиной шума.
  • Заменяем подшипник и выполняем сборку в обратном порядке.

Таким образом, своими руками был устранен шум в АКПП, необходимо отметить, что все узлы в процессе разборки промываются бензином, а когда собираются элементы, требующие специальной смазки, должны смазываться.

Применение вариатора в станках

Станочное оборудование оснащается вариатором в случаях, когда необходимо изменять скорость вращения заготовки. В промышленных вариантах токарных станков предусматривается несколько шкивов, и перестановка ремня между ними, это неудобно, такая операция требует остановки станочного оборудования.

Альтернативой для работы станочного оборудования является самодельный вариатор для станка.

Недостатком его является проскальзывание ремня, но это и защищает двигатель, когда происходит клин заготовки.

Специалисты, рассмотрев самодельный вариатор, пришли к выводу, что при имеющихся недостатках, он увеличивает производительность работы, не надо выключать станок, и скорость регулируется плавно.

Рассмотрим, из чего состоит станочный вариатор, и каким образом можно его изготовить самостоятельно, когда дома есть токарный станок.

Необходимые операции:

  1. Изготавливаем конусы, можно использовать древесину твердой породы. Они выпиливаются электролобзиком, с углом наклона равным углу конуса.
  2. Деревянные конусы необходимо посадить на металлические стержни как можно глубже зафиксировать их шурупами.
  3. С помощью роликов делается направляющая, которая дает хождение ремню по конусам и фиксации на нужной скорости. Если нет роликов, для этой операции используются нужных размеров подшипники.
  4. С помощью резьбовой штанги и вращающегося винта направляющая двигается вдоль конусов.

Лучшую модель можно собрать с применением круглых ремней. В домашних условиях, для собственного токарного станка такой вариатор значительно помогает в работе.

  • Фёдор Ильич Артёмов
  • Распечатать

Ремонт вариатора своими руками

Вариатор: конструкция устройства, ремонт своими руками, применение

На сегодняшний день вариаторная коробка передач пользуется большой популярностью, что, прежде всего, обусловлено простотой конструкции.

Тем не менее для того чтобы произвести ремонт вариатора, необходимо обладать некоторыми познаниями и навыками.

Это связано с тем, что это устройство включает в себя разные системы и узлы, неправильное использование которых может привести к их поломке. Больших отличий при ремонте вариатора Ниссан, Хонда, Митсубиси или Тайота нет.

Чаще всего поломки бесступенчатой коробки передач случаются в результате несоблюдения главных правил обслуживания и эксплуатации,:

  • — Нарушение сроков обновления трансмиссионной жижи;
  • — Вождение в плохих дорожных условиях;
  • — Нарушение сроков смены фильтров;
  • — Учащенные резкие затормаживания;
  • — Использование низкокачественных смазочных материалов;
  • — Езда на максимальной скорости;
  • — Неправильное вождение.

Для того чтобы обезопасить CVT от возможных неисправностей, следует соблюдать такие правила обслуживания:

  • — Обновление масла через каждые 30,000 — 40,000км пробега и контроль его уровня;
  • — Замена датчиков валов и пошагового двигателя после наступления 70,000км пробега;
  • — Своевременная замена фильтрующих компонентов.

Учтите, что ремонт стоит дороже, чем его диагностирование.

Диагностирование вариатора

Если с электронной частью действительно случилась определенная неисправность, на размещенном на приборной панели мониторе должно появиться уведомление «Service required».

На этом же мониторе должно высветиться «Slow down», если температура жидкости превысила норму.

Для самосотоятельной диагностики можно воспользоваться программой с Google Play CVTz50 и адаптером ELM327

Для точного определения неполадок и их самостоятельного устранения, требуется специальное диагностирование, которое выполняется с использованием специального оснащения. Множество неисправностей имеют свой код, через который выявляются:

  • — Неисправности датчиков;
  • — Пониженное или повышенное давление в шкиве;
  • — Неисправности ЭБУ;
  • — Поломка шагового электродвигателя, магистрали и клапанов.

При выполнении диагностирования следует помнить о том, что причиной неисправности вариатора бывает не только поломка определенного узла. Нередко причина поломки вариаторной коробки передач состоит в повреждении проводки или какого-нибудь разъема. Либо причиной может выступать сбой функционирования БУ вариатора.

https://www.youtube.com/watch?v=0eET3eoJljI

Бывают и такие ситуации, при которых в случае выявления неисправностей система контроля вариатора автоматически переводится в специальный режим. Отличие специального режима от обычного состоит в наличии зафиксированного передаточного отношения.

Если сбой в работе CVT сосредоточена в механической части, то для ее выявления понадобится провести ряд мер:

  • — Проверка состояния масла;
  • — Тест во время езды;
  • — Установление признаков неполадки;
  • — Анализирование данных ЭБУ.

Ремонтирование вариатора

Нормальное функционирование вариаторной коробки может быть нарушено в результате возникновения различных неполадок и сбоев. Зачастую проявляется вой подшипника, скрип и посторонние шумы. Как правило, в таких случаях требуется разборка вариатора.

Среди инструментов, которые нужны для разборки бесступенчатой КПП — это:

  • — Набор ключей;
  • — Крупный рабочий стол;
  • — Набор отверток;
  • — Емкости, в которых будут лежать детали;
  • — Обычный молоток;
  • — Хомуты.

Разборка сборка вариатора

Для начала приготовьте емкости для запчастей (можно разместить их по очередности разборки для удобства). Чтобы наверняка запомнить очередность разборки, снимите процедуру на камеру или промаркируйте детали.

Желательно, чтобы помещение было проветренным и хорошо освещенным:

  • — Отвинтите болты крышки и снимите ее;
  • — Извлеките вал и часть корпуса;
  • — Открутите остаток болтов;
  • — Снимите вторую часть крышки и шестеренки;
  • — Открутите винты корпуса насоса;
  • — Снимите шестерню и цепь насоса;
  • — Снимите крышку масляного насоса и извлеките вал;
  • — Переверните вариатор и снимите последнюю крышку с помощью отвертки;
  • — Стяните ремень хомутиками;
  • — Извлеките шкивы с ремнем;
  • — Освободите шкивы от ремня.

После окончания разборки вариатора выполните проверку каждой системы и узла. Прежде всего, осмотрите состояние подшипников и размер люфта (не увеличился ли он). Осмотрите состояние ремня и его натяжки, шестеренки, гидравлический блок и другие запчасти.

Если слышен шум в трансмиссии, это означает наличие повышенного подшипникового износа. Эта неисправность устраняется заменой подшипников, что можно сделать самостоятельно.

Заключение

Необходимо своевременно обнаруживать и устранять неисправности вариатора. В противном случае, это приведет к более серьезным неполадкам и, соответственно, большему расходу денежных средств. Мы рекомендуем не рисковать, а воспользоваться услугами официального дилера или низкопрофильной компанией, которая занимается ремонтом данной КПП.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.