Благодаря очевидным преимуществам, бесступенчатая вариаторная трансмиссия (CVT) все более активно устанавливается на автомобили, вытесняя традиционные гидротрансформаторные АКПП. Всего 15..20 лет назад почти исключительно Nissan вкупе со своим основным поставщиком автоматических коробок – компанией Jatco – активно развивали тему автоматов с непрерывным рядом передаточных чисел. Они и набивали шишки, устраняя многочисленные недостатки вариаторов. За последние 5..6 лет все основные японские автопроизводители обзавелись в своей линейке моделями с единственным вариантом автоматической трансмиссии в виде вариатора. Не отстают от японцев и их европейские партнеры по концернам. Интересны разработки компании Audi в области таких устройств.
Усилиями конструкторов связанные с бесступенчатыми коробками фобии постепенно забываются, но проблемы еще есть:
психологическое неприятие многими водителями алгоритма работы CVT;
несовершенство технологии и связанный с этим достаточно низкий срок эксплуатации;
желательность следования рекомендациям по управлению автомобилем с CVT;
низкая ликвидность автомобилей с бесступенчатым автоматом на вторичном рынке.
Если перед вами стоит проблема выбора между автомобилями с вариатором или без него, или вы уже являетесь владельцем такой машины, разобраться стоит поподробнее.
Содержание
1 Скрытая динамика
2 В чем подвох?
2.1 Как устроен вариатор
2.2 Трудности реализации
3 Как жить дальше?
4 Стоит ли?
Скрытая динамика
вариатор
Для водителя даже с небольшим опытом управления автомобилем привычно синхронное движение стрелок спидометра и тахометра. Нарастает звук работы двигателя – разгоняется автомобиль. Вариатор заставляет привыкать к другой системе. При плавном и размеренном движении обороты двигателя поддерживаются на одном невысоком уровне в зоне максимальной топливной экономичности и акустического комфорта. Плавный разгон или замедление не сопровождаются заметными реакциями со стороны мотора. Даже в таком режиме вариатор сбивает с толку непривычного водителя. Ситуация усугубляется при интенсивном разгоне. Резкое нажатие на газ сопровождается быстрым, единовременным перемещением оборотов двигателя в зону максимального крутящего момента. В тоже время сама машина разгоняется плавно и постепенно. Обороты зависают на одной высокой ноте, мотор ревет и действует на нервы. Несмотря на достаточно динамичный разгон, начинает казаться, что машина отстает от потока. Психологически водитель ожидает подтверждения разгона нарастанием рева двигателя. А отсутствие этого явления вызывает дискомфорт. До покупки машины с CVT обязательно стоит прокатиться на авто, где установлена такая автоматическая коробка, и прислушаться к своим ощущениям. Если монотонное гудение выбивает вас из колеи, стоит поискать другой вариант. Впрочем, производители уже нашли пути примирения предыдущего опыта управления авто с особенностями CVT. Электроника управления коробкой имитирует наличие виртуальных передач. Для современных моторов с широкой полкой высокого крутящего момента становится некритичной синхронизация нарастания оборотов двигателя и разгона автомобиля и ступенчатый переход к следующей виртуальной «передаче». Для обычных моторов с выгнутой моментной характеристикой эта технология нивелирует основное преимущество вариатора (постоянная работа ДВС в оптимальном режиме).
В чем подвох?
ремень вариатора
Если минусы в работе «варика» еще терпимы, то вероятность его быстрого выхода из строя с последующим дорогостоящим ремонтом заставляет нервничать куда сильнее. Современная «механика» или гидротрансформатор имеют ресурс близкий к аналогичному показателю всего автомобиля, а вариатор, доживший до отметки в 200 тыс. км – пока еще большая редкость. Чаще необходимость восстановления возникает еще до первой сотни. Причина в конструктивных особенностях CVT.
Как устроен вариатор
Усилие передает клиновой ремень, зажатый между коническими поверхностями ведущего и ведомого шкивов. Синхронно сводя или раздвигая конические поверхности шкивов, можно менять соотношение плеч приложения тягового усилия на ведущем и ведомом шкиву и соотношение их скоростей вращения. Это дает возможность в любой момент времени обеспечить любое передаточное соотношение в очень широких пределах. Передача усилия в тангенциальном направлении должна происходить с минимальным проскальзыванием. При этом торцы пластин ремня или осей звеньев цепи постоянно скользят по поверхности конусов шкивов в радиальном направлении для изменения передаточного соотношения.
Трудности реализации
масляный насос вариатора
В традиционных коробках передача усилия происходит за счет зацепления без развития сверх нагрузок. В нашем случае за передачу момента отвечает сила трения. Для работы контактных поверхностей без паразитного проскальзывания приходится создавать колоссальные давления. Автомобильный мир давно отказался от резиновых клиновых ремней, оставив их для малокубатурной мототехники. Необходимость передачи сотен Н*м заставила перейти к использованию пакетов стальных пластин, набранных на стальных же лентах. В вариаторах Subaru и Audi используются клиновые многозвенные ремни. С коническими поверхностями рабочих шкивов контактируют торцы осей звеньев. Даже такие усовершенствования не избавили механизм от основных проблем – высокие износ и тепловыделение в зоне контакта ремня и конусов. Для охлаждения и смазывания узла работа механизма происходит в масляной ванне. Смазывающей жидкости приходится работать в специфических условиях. Для любого другого масла характерно снижение вязкости в зоне повышения давления и температуры. Жидкость для CVT должна иметь противоположные свойства. В зоне передачи эффективного усилия нужны высокая вязкость и сила трения для предотвращения проскальзывания. Все остальные элементы конструкции должны смазываться естественным образом. Современные жидкости для CVT уже достаточно эффективны, но они так и не смогли устранить интенсивное срабатывание контактных поверхностей. Масло в коробке активно насыщается продуктами износа. Они попадают в подшипники шкивов, клапаны гидроблоков, планетарный редуктор, узлы насосов, горит пакет фрикционов, заменяющий сцепление, засоряются фильтры. Последнее чревато масляным голоданием и лавинообразным истиранием.
масло для вариатора
Для многих моделей коробок характерно появление воя подшипников уже при пробеге в 50 тыс. км. Бывает, посторонние звуки ошибочно принимают за неисправности ступичных подшипников колес автомобиля и меняют годные детали. Если долго не обращать внимания на гул из CVT, люфт в подшипниках приведет к рассогласованию во взаимном расположении конусов шкивов. Меняется угол между ними. Торцы пластин ремня контактируют с конусами не по плоскости, а по точке, с резким увеличением давления, задирами и быстрым выходом всего узла из строя. Подклинивающие из-за металлической взвеси клапаны гидроблока перестают обеспечивать синхронность сведения и разведения конусов ведущего и ведомого шкивов. Ремень оказывается то прослаблен, то перетянут. Последствия – быстрый износ и выход из строя. Любые рывки в работе вариатора – серьезный повод для немедленного обращения в сервис.
радиатор вариатора
Вариатор выделяет много тепла. Проблемы с его отведением изменяют параметры работы элементов системы. Меняются геометрические размеры и коробятся детали CVT, перегреваются и отказывают блоки управления, подгорают фрикционы. Стальные ленты ремней, особенно при работе на малых радиусах, постоянно изгибаются и распрямляются. В материале накапливаются усталостные изменения, ремни растягиваются и коробятся. Из-за нарушений в зацеплении выход из строя ускоряется. Цепь работает без изгибающих нагрузок и в этом смысле надежнее.
Как жить дальше?
При любой нештатной ситуации автоматика устанавливает шкивы устройства в среднее положение, передача становится фиксированной. Остается возможность потихоньку добраться до ближайшего сервиса. Чтобы не преодолевать недостатки CVT собственными силами как можно дольше, нужно следовать ряду важных правил:
отказаться от резких ускорений, особенно в тяжелых дорожных условиях;
длительные толкание в пробках и продолжительная езда на близких к максимальным скоростям заставляют ремень вариатора обкатываться по малому радиусу, этого лучше избегать;
застрявший автомобиль с вариатором нельзя вытаскивать «в раскачку», резкое изменение направления вращения «убивает» шкивы и ремень устройства;
по той же причине не служит долго CVT у любителей тормозить о бордюр; машину с CVT не буксируют, эвакуатор дешевле, чем последующий ремонт;
лучше отказаться и от буксирования других автомобилей;
предписанные производителем сроки замены жидкости в CVT стоит сократить
вдвое, по возможности с маслом нужно менять и фильтра;
внимательно нужно следить за состоянием внешних теплообменников и периодически очищать их;
в морозные дни первые километры лучше проехать максимально плавно, это позволит избежать проскальзывания ремня относительно шкивов при загустевшей жидкости.
Видео по теме:
Стоит ли?
Если вы еще не стали владельцем автомобиля с CVT, вам есть о чем подумать. Большинство новых автомобилей с этим типом трансмиссии от известных производителей можно покупать совершенно спокойно. При следовании вышеизложенным правилам, первый владелец вряд ли успеет исчерпать ресурс капризной коробки. При покупке б/у техники обращать внимание нужно не только на пробег авто, но и на год выпуска. CVT постоянно совершенствуются. Для свежих моделей детские болезни их более ранних собратьев уже не так актуальны, а служат они дольше. В любом случае наличие вариатора на понравившемся экземпляре – отличный повод для торга. Поддавшись искушению, стоит помнить, что устранение любой, самой минимальной проблемы обойдется в 10 тыс. руб. и более. Более серьезные сюрпризы могут потянуть на сумму от 50 до 100 тыс. руб., а замена устройства в сборе вполне возможно затянет на половину стоимости автомобиля. Стоит учитывать, что на восстановленную бесступенчатую коробку не дают гарантию больше 20 тыс. км. При этом срок службы агрегатов с разборки не известен никому.
