Ремень вариатора на авто
Как устроен вариатор
Вариатор — особый подвид автоматических коробок передач. Придуманный много лет назад, распространение он получил только сейчас.
Листая автомобильные каталоги, многие встречали такую фразу: «На автомобиль устанавливается бесступенчатый вариатор». Или могли увидеть это словосочетание в таблице технических характеристик. Что такое механическая коробка передач, знают все (кроме, разве что, американцев), к «автомату» тоже давно все привыкли (особенно американцы). А вот вариатор — зверь малоизвестный. А ведь он далеко не новинка.
Вы удивитесь, но принадлежит это изобретение не Хонде и даже не Мерседесу. Патент на вариатор был выдан в конце XIX века! Более того, первый вариатор придуман и вовсе в 1490 году. Его автором оказался добродушный бородач Леонардо да Винчи.
Первый работоспособный автомобиль с этим типом трансмиссии, правда, появился не в эпоху Возрождения, а попозже — лет через пятьсот, в годах. Вариатор ставился серийно на автомобили DAF (в то время под этой маркой выпускались не только грузовики, но и легковушки). Потом нечто похожее начали делать и на Volvo, но широкое распространение вариаторы получили лишь сейчас.
здесь нет толчков при трогании и «переключении». И не зря мы написали это слово в кавычках: переключений как таковых тут и нет. Вариатор непрерывно и плавно изменяет передаточное число по мере разгона или замедления автомобиля.
Вариаторы бывают нескольких типов: клиноремённые со шкивами переменного диаметра, цепные, тороидальные… Первый тип — самый распространённый. Посмотрим, как он устроен.
Вот наглядный пример: возьмём два карандаша (цилиндра), лежащих параллельно на некотором расстоянии друг от друга. Стягиваем их резинкой и начинаем крутить один из них. Тут же начинает крутиться и второй — с той же скоростью. Но если карандаши будут разного диаметра, начинается совсем другая история — пока один из них, что побольше, сделает один оборот, второй, скажем, два.
Вариатор устроен похоже, только диаметр «карандашей» у него постоянно меняется. У него два шкива, каждый из которых сделан в виде пары конусов, обращённых острыми концами друг к другу. А между шкивами зажат клиновый ремень.
Теперь, если каждая из пар конусов может двигаться друг к другу и обратно, мы получим шкивы с переменным рабочим диаметром. Ведь при раздвижении конусов ремень, соприкасающийся с ними своими рёбрами, будет как бы проваливаться к центру шкива и обегать его по малому радиусу. А при сближении конусов — по большому радиусу.
Осталось только снабдить оба шкива системой (как правило, это гидравлика, но может быть и иной сервопривод), которая будет строго синхронно сдвигать половинки первого шкива и раздвигать половинки второго. И если один шкив находится на ведущем валу (который идёт от двигателя), а второй — на ведомом (который ведёт к колёсам), то можно организовать изменение передаточного отношения в весьма широких пределах.
Остаётся ещё добавить узел, отвечающий за изменение направления вращения выходного вала (для заднего хода), а это может быть, скажем, обычная планетарная передача. И вот готова коробка-вариатор.
Кстати, интересный вопрос — какой тут используется ремень? Разумеется, простой ремень из резины и ткани, наподобие тех, что вращают генераторы и прочее навесное оборудование, здесь не прожил бы и тысячи километров. Ремни в клиноремённых вариаторах имеют сложное устройство.
Это может быть стальная лента с неким покрытием или набор стальных тросов (лент) сложного сечения, на которые нанизано огромное число тонких поперечных стальных пластинок трапецевидной формы, края которых и контактируют со шкивами. Кстати, именно таким образом удалось создать толкающий ремень, передающий мощность не только той его половиной, которая бежит от ведомого к ведущему шкиву, но и противоположной. Обычный ремень при попытке передать сжимающее усилие просто сложился бы, а наборный стальной — обретает жёсткость.
А ещё в качестве клинового ремня может выступать широкая пластинчатая стальная цепь, соприкасающаяся с конусами своими краями. Именно такой «ремень» работает в вариаторах машин Audi.
Интересно, что для смазки цепи применяется особая жидкость, которая меняет своё фазовое состояние под сильным давлением, возникающим в месте контакта со шкивом. Благодаря этому цепь может передавать значительное усилие, практически не проскальзывая, несмотря на очень маленькую площадь контакта.
Как именно вариатор будет менять передаточное число при разгоне, зависит от выбранной программы управления. Если при разгоне на обычном автомобиле мы на каждой передаче раскручиваем двигатель, затем переходим на следующую передачу и так далее, то при наборе скорости автомобиля с вариатором мотор остаётся на одних и тех же оборотах (скажем, на оборотах, соответствующих максимальному крутящему моменту), зато плавно меняется передаточное отношение.
Это создаёт несколько странные ощущения. Жмём газ в пол, мотор выходит на большие обороты, да так и остаётся на них в течение всего разгона, воя как пылесос. Зато темп разгона — высокий, да и на переключения между ступенями время не тратится.
Впрочем, в некоторых случаях вариатор настраивают так, чтобы разгон с ним больше напоминал увеличение скорости с обычной коробкой передач, с постепенным ростом оборотов мотора.
Разумеется, при попытке заехать на холм и при замедлении авто, несмотря на нажатие педали газа, умный вариатор не оставит «включённой» высокую передачу. Шкивы для уверенного штурма высоты быстро передвинутся обратно — чтобы увеличить крутящий момент на выходе из коробки.
А ещё на некоторых машинах можно выбрать режим с несколькими «виртуальными» передачами (с 6 или даже 8), задаваемыми электроникой. Передачами, между которыми вариатор будет резко перескакивать, словно классическая коробка «автомат». Ещё в этом случае можно переключать «передачи» по собственному желанию. Как на «автомате» с ручным секвентальным (последовательным) режимом.
Таким образом, у вариатора масса достоинств. Но есть и недостатки. Например, сравнительно небольшая, по современным меркам, «перевариваемая» мощность двигателя. Не зря такие коробки начали своё шествие по миру на машинах малого класса. Да и сейчас мощные автомобили — все сплошь и рядом укомплектованы либо «механикой», либо классическими «автоматами», либо роботизированными коробками.
Правда, прогресс идёт. И тут нельзя не вспомнить рекордсменов. Скажем, на Audi A4 2.0 TFSI клиноремённый вариатор Multitronic (с цепью) без проблем справляется с потоком в 200 «лошадей».
Второй недостаток вариаторов — сравнительно дорогое обслуживание и ремонт, специальная, а значит, недешёвая, трансмиссионная жидкость. Ремённые вариаторы могут через каждые тысяч километров пробега требовать замены ремня. Масло при этом стоит несколько дороже, чем для «автомата», но зато менять его можно чуть реже — ориентировочно через тысяч километров для разных моделей автомобилей.
И всё же вариаторы получают всё большее и большее распространение на машинах самых разных классов, к тому же и стоят они, обычно, дешевле хороших «автоматов» классического типа.
Поскольку вариаторы располагают бесконечным числом передач, они позволяют двигателю работать на наиболее выгодных режимах — нужна ли нам (на светофорных гонках) максимальная мощность, или, напротив, плавность и наименьший расход топлива (при спокойной езде). Потому модели с вариаторами отличает, при прочих равных, высокая экономичность, сочетающаяся с не менее приличной динамикой.
Кстати, в последнее время наметилась тенденция к росту числа передач у классических «автоматов». В последних моделях встречается уже 8 передач (на легковой, заметим, машине). И делается это именно для сочетания высокой динамики и экономичности. Скоро увидим автоматы с десятью ступенями или даже с двенадцатью? А вот вариаторы уже находятся там, куда обычные автоматы с их переключаемыми планетарными рядами никогда не придут. Ведь число передач у вариатора бесконечно.
Артикулы Bosch металических ремней (цепей) для вариаторов Jatco (на Nissan, Mitsubishi, Renault…)
Очень часто возникает вопрос, какой металлический ремень устанавливать в свой вариатор, взамен поврежденного, ведь в каталогах производителей автомобилей (у того же Nissan) — нет артикула данной детали. А производители металических ремней (тот же Bosch) на одну модель вариатора предлагают разные(!) модели металических ремней (отличается и количество лент в ремне и даже вид используемой при производстве стали).
Соответственно, мы решили изготовить несколько таблиц по этому вопросу, которые помогут вам, если вы ремонтируете вариатор самостоятельно (таких людей много, особенно в регионах). Так же, хотели бы вам подробно рассказать о ремнях и их отличиях (так как в интернете много заблуждений на этот счёт).
Так как производство металического ремня для вариатора — достаточно сложный производственный процесс, то фактически рынок металических ремней для вариаторов (оригинальных ремней) не такой уж большой. Фактически ремни выпускаются пока всего тремя фирмами.
а) Bosch Transmission Technology BV (Тилбург, Нидерланды). Основной и самый старый (с 1973 года) производитель металических ремней для вариаторов в мире. Ранее компания называлась «Transmissionie от Van Doorne». Всего выпустили более 50 млн. ремней. Выпускают ремни под маркой Bosch и поставляют продукцию как на конвейеры многих мировых производителей вариаторов (Toyota, Renault / Nissan, Honda, BMW / Mini, Subaru, Mitsubishi), так и на вторичный рынок. Ремни выпускают на трех предприятиях — во Вьетнаме, Мексике и Тилбурге (Нидерланды). Обратите внимание, что в Китае завода Bosch Transmission нет.
б) CVT Pushbelt BV (Нидерланды). С 2011 года выпускают 12 моделей ремней на популярные вариаторы под своими собственными артикулами. Ремни этого производителя на вторичный рынок РФ не поставляются по причине введения европейских санкций против РФ. Но продукцию этого предприятия можно встретить в странах Западной Европы.
в) CVTEC (Япония), входит в Aisin Group. Это единственный специализированный производитель ремней CVT в Японии. Изначально (с 2002 года) это было совместное предприятие между Bosch Group и Aisin AW Co., Ltd. Но в 2006 году Toyota Motor Corporation выкупила акции Bosch Group. Сейчас они производят металические ремни для вариаторов Aisin (для автомобилей Toyota, Daihatsu, Mazda). Имеют три завода внутри Японии. Совокупно выпустили около 20 млн. ремней.
г) Schaeffler Gruppe (Германия). Производят металические цепи (не ремни) под брендом «Luk». Их применяют вместо металических ремней в некоторых моделях вариаторов (например Jatco JF017e).
В России на вторичном рынке чаще всего можно встретить ремни под маркой Bosch, которые производят как сама компания Bosch Transmission Technology BV, так и многочисленные китайские предприятия, которые продают свою продукцию под маркой Bosch (по факту и по сути — это поддельные ремни). Однако нумерация (артикулы) у них идентичные:
Таблица применяемости ремней (CVT Pushbelts) для вариаторов (CVT) производства нидерландской «CVT Pushbelt BV” (актуально для стран Западной Европы):
Обратите внимание. Для самых популярных моделей вариаторов Jatco есть выбор(!) той или иной модели ремня. При этом некоторые модели ремней (у той же Bosch) уже сняты с производcтва:
Вызывает вопрос, а чем же отличаются те или иные модели металических ремней, если для одной модели вариатора предлагаются разные(!) модели ремней? Всё просто. Одна и та же модель вариатора устанавливалась с разными двигателями на разных моделях автомобилей. Соответственно были разные требования к вариатору и к металическому ремню в нём. Количество металических лент и ширина ремня — напрямую влияли на размер крутящего момента, который может «переварить» данный вариатор. Вот ниже таблица, которое это показывает:
Помимо размеров (количества лент и толщины), ремни производились/производятся по разным технологиям. Графы «Element process / Ring Material» в таблицах выше — показывают это. Материал лент (Ring Material) F5 был разработан в 1997 году и рассчитан на меньший крутящий момент, чем F6 (с 2002 года) и F7 (с 2006 года). Самую последнюю технологию производства стальных лент ремня (Hitachi) разработали в 2014 году, но она применяется не на всех моделях ремней (только для вариаторов JF009e и JF010e):
Обратите внимание, что вовсе не обязательно при замене ремня — выбирать ремень изготовленный по «последней» технологии (F7). Это более дорогие ремни (нежели F5 и F6) и не обязательно ваш автомобиль вообще нуждается в усиленном ремне (так как это зависит и от веса автомобиля и от двигателя и от целей назначения машины. Если есть сомнения или вопросы — можете проконсультироваться у специалистов (например, позвонить в нашу компанию).
Так же, хотели бы вам подробно рассказать о ремнях и его замене (так в интернете много заблуждений на этот счёт).
1. Несмотря на часто встречающиеся в интернете мнение, металический ремень вариатора — не является расходным материалом («расходником»), который желательно менять в вариаторе при каком-то определенном пробеге или который нужно обязательно менять при каждом(!) вскрытии/ремонте вариатора. Ещё раз повторю — нет такого регламента. Ремень необходимо заменить — если он повреждён. Повреждения бывают разные —
а) рабочая часть ремня сточилась (стачивается она при проскальзывании ремня)
б) металические лены внутри ремня вытянулись (происходит это — если долго ездить с ненормальным давлением в вариаторе).
в) сегменты ремня «высыпались» (их можно увидеть в поддоне вариатора) или порвались ленты внутри ремня.
Так как повреждения ремня зависят от давления в вариаторе (а давление может быть ниже/выше нормы при любом пробеге автомобиля), то нет некой цифры какого-то среднего пробега, при котором приходит «время менять ремень». Мы занимаемся ремонтом вариаторов десять лет и к нам (в наш специализированный сервис по ремонту вариаторов) приходили в ремонт автомобили, в которых ремень вариатора выходил из строя при пробеге всего в 50 000 — 60 000 км. А бывали случаи, когда родной ремень «выхаживал» до замены и 400 000 км. То есть, невозможно просчитать заранее, сколько «протянет» ремень на вашем вариаторе. Это не в последнюю очередь зависит так же и от частоты замены масла в вариаторе (говоря простым языком — чем чаще вы меняете масло в вариаторе со снятием поддона и чисткой магнитов — тем позже у вас начнутся проблемы с давлением в вариаторе и тем больше километров у вас пройдёт автомобиль до капитального ремонта вариатора, при котором понадобится замена ремня.
2. Так как качественное производство металических ремней для вариатора — это достаточно сложный производственный процесс, то фактически металические ремни для вариаторов (оригинальные) выпускаются пока всего тремя фирмами. О них было выше. Однако оригинальная продукция (сделанная по современным технологиям) — не может быть дешевой. Отпускная оптовая цена завода Bosch Transmission Technology BV (оригинальных ремней под маркой Bosch) 250 — 350 евро (в зависимости от модели ремня). Прибавьте доставку и растаможку. Поэтому в том же Китае ремни для вариаторов давно научились «подделывать». Чаще всего подделывают ремни так же под брендом Bosch. Такие ремни изготавливаются по другой технологии, используется другая сталь и ресурс поддельного ремня сильно ниже, чем оригинального. Часто даже при маркировке используется другой шрифт и сам ремень весит меньше.
Оригинальный ремень CVT изготавливается путем сбора 400 или более небольших металлических пластин (сегментов ремня) в кольцо, которое может быть уложено в несколько слоев при формировании тонких колец из специальной высокопрочной стали с зазором в несколько микрон(!).
В русскоязычном интернете (на всевозможных досках объявлений) можно встретить предложения о продаже якобы оригинальных металических ремней Bosch по цене 10 000 — 15 000 рублей. Это всё — поддельные ремни (под артикулами Bosch). Отличается шрифт, упаковка, вес ремня…
Крайне не рекомендуем покупку таких ремней. Мы просто уже сталкивались ранее с такими ремнями (наши клиенты покупали и привозили их нам на установку в свои вариаторы). После сборки с неоригинальным ремнём — вариатор «ходил» от двух недель до двух месяцев. Потом ленты вытягивались и происходил разрыв ремня. Дело в том, что ремень вариатора — это та деталь, которая несёт максимальную нагрузку в вариаторе и на которой экономить — нельзя. Вы можете (при ремонте вариатора) сэкономить на сальниках и прокладках (поставить неоригинальные), так же можете установить неоригинальные фрикционные диски и т д. Но ремень — только оригинал (экономия на нём выходит боком). Не повторяйте чужих ошибок.
Если вы опасаетесь купить неоригинальный (поддельный) ремень — приезжайте к нам, мы (при ремонте вариатора) устанавливаем только оригинальные ремни и даём гарантию до 14 месяцев на работу и на запчасти (включая ремень). Если возникли какие-либо вопросы — звоните (+7 499 110 12 41) или пишите (в том числе в комментариях).
АКПП типа вариатор (CVT) — принцип работы, слабые места. Инструкция — как «убить» вариатор.
Автомобилей с вариаторами все больше на наших улицах. Этот тип трансмиссии имеет свои сильные и слабые стороны по сравнению с классическим гидро автоматом. CVT — трансмиссия проще и дешевле в производстве. «Переключение передач» — бесступенчатое. Хотя на самом деле — в вариаторе — нет «ступеней». Происходит плавное изменение передаточного числа.
Кратко рассмотрим устройство современного вариатора.
Упрощенно, большинство современных клиноременных вариаторов включают в себя механическую часть, которая состоит из двух раздвижных конусных шкивов и металлического клинового ремня. Именно поэтому такой вариатор называют клиноременным. Передаточное число трансмиссии изменяется за счет сдвигания/раздвигания шкивов. Также, к механической части относится механизм переключения заднего хода.
Типичный вариаторный ремень показан на фото ниже
Ремень состоит из пакета стальных лент и надетых на них металлических пластин. В результате получается гибкая ременная передача.
Для понимания принципа работы вариатора, для начала — вспомним… велосипедную цепь. Крутим педалями большУю шестерню, вращение передаётся на малую шестерню. И при этом, малая шестерня вращается быстрее, пропорционально разнице в диаметрах шестерен.
В варианторе — два шкива, между которыми натянут ремень. Шкивы могут менять диаметр вращения по которому проходит ремень. Таким образом — можно менять передаточное отношение между ведущим и ведомым валами.
Диаметр вращения ремня на каждом из валов — меняется плавно. Если конусы ведущего вала — СЖИМАЮТСЯ — ремень перемещается к внешней стороне своеобразного шкива. При этом — шкивы ведомого вала — раздвигаются. И наоборот.
Ремень — наборный, состоит из стальных пластин. Передача вращения от шкива к ремню происходит за счет ТРЕНИЯ стальной поверхности шкивов о боковую поверхность стального наборного ремня.
Как показывает практика, самым слабым узлом вариатора является ремень. на втором месте — шкивы.
В процессе работы ремень испытывает большие нагрузки. Именно поэтому некоторое время назад вариаторы устанавливали в основном на микролитражки. Со временем ремни стали надежнее.Но часть конструктивных особенностей — устранить нельзя по определению. Например, ремень вариатора не любит резких динамических нагрузок, особенно знакопеременных.
Другими словами, при сильных рывках в трансмиссии он может порваться, что нередко и происходит. На фото ниже показан порванный ремень. Видим, что от повышенных нагрузок рвутся боковые стальные наборные ленты, и ремень рассыпается.
Ремень вариатора не любит резких динамических нагрузок, особенно знакопеременных, т.е. различных рывков в трансмиссии. Такие рывки возникают при резком старте, при пробуксовках, раскачке вперед-назад и т.д.
Так как обрыв ремня происходит во время работы трансмиссии, элементы ремня тут же попадают в движущиеся детали трансмиссии, и владельцу очень повезет, если на шкивах при этом не образуются задиры, а приводные валы не заклинит. Ниже показаны детали порванного ремня внутри вариатора.
Компания ZFcenter выражает благодарность нашему подписчику petrovich35 за основную идею и материалы для данной статьи.
Меняйте масло вовремя, не доводите до критического износа, и будет Вашей коробке счастье!
Надеемся, статья была интересной и познавательной.
Подписывайтесь на наш блог, чтобы не пропустить интересную и полезную информацию!)
Капитальный ремонт АКПП BMW, Audi, Land Rover, Jaguar, Volkswagen, Jeep, Cadillac, Infiniti, VOLVO, Renault, TOYOTA. Бесплатная диагностика АКПП. Онлайн консультации. Бесплатная эвакуация.
Москва
Наша страница на DRIVE2:
Комментарии 65
Ремень в вариаторе по сути конечно не растягивается в полном смысле этого слова. Но износ элементов цепи может приводить к некоторому удлиннению. Но основная проблема не эта. основное — изменение силы сжатия конусов что приводит к пробуксовке
Забыл написать главное) может я пропустил, но передача момента осуществляется не как у велосипеда, там цепь да тянется, в современных вариаторах ремень толкает ведомый конус! Так что рястягиватся ничего не может!
Боюсь вариаторы как змей. Ну их … хоть цепные, хоть ременчатые. Гидротрансформатор соленоидами надёжней их
вариатор зло!
никчемная трансмиссия на которой ничего нельзя, береги ее и относись как к целке, прогревай на холодную не наваливай, не перегревай, долго на одной скорости по трассе не ездий, не буксуй никого не дергай прицепы не таскай на бортик задним ходом особенно не запрыгивай, с места резко не стартуй
да нафиг такая коробка нужна? ну да пенсам или бабам по супер маркетам ездить сойдет на тачках типа матиз
но на кой хрен эти варики на паркетники суют я не понимаю
Побуксовал в снегу, теперь по резком старте или пробуксовки появляется резкий шум в вариаторе, я бы сказал даже скрежет((( ремень или гидроблок? Вариатор к310 и к чему готовиться?
если скрежет из вариатора — то точно — ремонт как минимум.
Критический износ = кап ремонт 🙁
А что меняют при кап ремонте
В вариаторе — почти наверняка — замена конусов, ремня, ремонт насоса.
На мой взгляд, логически, если при трогании дикая вибрация, значит износ конусов в виде задиров, и соответственно ремня…а вообще когда разгоняется вибрация исчезает? И конечно если задаёте такой вопрос, значит даже зная причину и детали износа, вы их своими силами не устраните, а значит вам в сервис по любому.
подшипники конусов наверно хана
Купил машину с поломанной АКПП, решил туда залезть, пакет фрикционов драйв был сгоревшим, и основной конус заклинил, после замены конуса и полного пакета фрикционов, помыл гидроблок клапана не подклинивали, все вроде гуд, дунул в конус компрессором конус и поршень с пакетом драйва работали, собрал все, и поставил на авто, до ремонта авто двигалось назад при R, а при драйве долго думало и всеравно двигалось как надо, давление тогда я не видел, после ремонта машина на всех скоростях движется в одну сторону, на приборе показывает при переключении все правильно но едет в одну сторону при N, R, D, P, что случилось до ремонта все норм, после капец масляный насос разобрал, задиров нет, визуально все нормально. Если есть мануал у кого нибудь помогите найти проблему
Делаю всё по инструкции, пробег 215к коробка жива)
На сколько простой или сложный акпп?
Дело не в сложности а в знаниях так сказать. Если Мастер имеет опыт — любо ремонт будет не сложный с точки зрения понимания.
Если отремонтировать 3х ступку акпп ходить будет или лучше контактную купить?
Лучше искать б/у. Будет гораздо дешевле, тем более что ремонт будет дороже и может все равно потребовать покупки донора.