Тема: Вариатор - база знаний журнала За рулем

За рулем №11 2008
Диагностика. Вариатор: Вариант с вариатором



Некоторые соотечественники настороженно воспринимают технические новинки. Геннадий Емелькин взялся их разубедить.


Автомобили с вариатором легко было бы отличить по табличке CVТ, но автопроизводители часто ею пренебрегают. Тягу к знанию можно утолить, лишь заглянув под капот, – такое обозначение обязательно есть на масляном щупе самого агрегата как напоминание об особых требованиях к его маслу.

Схема вариатора – на рисунке. Ведущий шкив своеобразным клиновым «ремнем» приводит во вращение ведомый. Ремень, в отличие от привычных нам, толкающий и набран из стальных пластинок. Впрочем, существуют вариаторы, где вместо ремня цепь. Каждый шкив состоит из двух конусов, обращенных вершинами друг к другу и способных сближаться или расходиться. Возникающие в контакте силы трения передают полную мощность двигателя даже с запасом.

Работой вариатора заведует электронный блок управления, связанный с контроллером двигателя и следящий за его режимами – оборотами и т.д. У электронного блока вариатора своя встроенная система самодиагностики. При неисправности она зажжет на панели приборов предостерегающий символ.

Иные фирмы в руководстве по эксплуатации оговаривают возможность буксировки автомобиля с неисправным вариатором. Двигатель должен работать, приводя масляный насос вариатора, чтобы трущиеся детали не остались без смазки. (Как убедиться в исправности насоса, сказано ниже.) Однако некоторые специалисты по ремонту трасмиссий возражают против буксировки – только эвакуатор!






Условия работы ремня (цепи) в контакте со шкивами тяжелые, масляное голодание недопустимо, поэтому за уровнем нужно следить. Найти щуп в моторном отсеке нетрудно – рукоятка с надписью CVT обычно ярко окрашена. Уровень масла проверяют при работающем двигателе на горизонтальной площадке. Рычаг вариатора должен находиться в положении P либо N в зависимости от марки автомобиля – это оговорено в руководстве по обслуживанию. Если книжки нет, взгляните на щуп внимательней – часто на нем есть шпаргалка с указанием условий проверки. Либо свяжитесь с дилером.

Доливать следует лишь масло с маркировкой CVT. Об ATF забудьте – жидкости несовместимы! Более того, даже среди масел CVT есть марки, которые нельзя смешивать. Чтобы исключить ошибки, в них добавляют красители. Например, для вариаторов «ниссанов» масло с маркировкой NS1 розовое, а NS2 – желтое.







Если уровень масла при работающем двигателе такой же, как при заглушенном, то неисправен масляный насос либо его привод. С отказавшим насосом автомобиль обездвижен, ведь все управление вариатором завязано на гидравлику.
Вредны вариатору и «спортивные» старты – резко ускоряется износ торцов у пластин наборного ремня или осей цепи и шкивов. Ремень на шкивах должен плавно менять свое положение, но из-за канавок и задиров его может закусывать, отчего автомобиль на ходу дергается. При интенсивном разгоне этого не почувствуешь, но при неторопливом будет заметно. Так неисправность и определяют.

Сближает или разводит конусы шаговый электромотор – по команде контроллера он двигает шток гидроблока. Если шток, а с ним и шкивы зависнут, скорость машины будет зависеть только от оборотов двигателя. Когда это регулярно повторяется, нужен срочный ремонт, иначе потом цена его существенно вырастет. При износе ремня страдают и шкивы, поэтому опытные ремонтники меняют детали комплектом. Цена его, например, на автомобиль «Ниссан-Примера» – около 65 тыс. рублей.

Благодарим фирмы «Тахо Трансмишн» и «Трансматик» за помощь в подготовке материала.

За рулем №12 2008
Диагностика вариаторы: Ремнем по конусу
Как у любой системы автомобиля, есть специфические болезни и у вариатора. С наиболее частыми знакомит Геннадий Емелькин.

Наибольшее распространение вариаторные трансмиссии получили в Японии, откуда впервые пришли к нам на подержанных машинах. Отличительных табличек на них часто не было – иной покупатель и не подозревал о том, что обзавелся столь продвинутым транспортным средством!

Покупая неновый автомобиль с вариатором, будьте готовы к его возможному ремонту. Ресурс вариатора около 200 тыс. км пробега, и у каждой новой модели становится все больше. Если водитель соблюдал правила эксплуатации, разрушение пластинчатого ремня возможно лишь при пробеге сверх ресурса – из-за накопившейся усталости стальных лент, поддерживающих пластины. Но убить вариатор можно и гораздо раньше, если, например, буксуя в грязи, нервно перебрасывать селектор из D в R и обратно. Первыми не выдерживают издевательства те самые ленты – вытягиваются, зазоры между пластинами ремня увеличиваются. А усилие сжатия конусов очень большое, так что неправильно расположенную пластину они выдавят легко. В итоге ремень разрушится.

В этом случае буксировать машину не рекомендуют: рассыпавшийся ремень способен повредить контактные поверхности шкивов и зубья шестерен. Экономия на эвакуаторе обернется покупкой не только дорогостоящего комплекта шкивов (35–40 тыс. руб.) и ремня (18–20 тыс. руб.), но зачастую и более дефицитных деталей, которые придется заказывать.

Опытный механик по состоянию рабочих поверхностей пластин определит путь поиска неисправности. Если на кромках пластин сохранились наклонные насечки, ремень не проскальзывал, давление в полостях управления шкивами в норме. Если же видны крупные задиры с заусенцами, то, скорее всего, давление в системе снижено. Возможных причин тому много, начиная с неисправности насоса и заканчивая износом уплотнительных колец шкивов.

Ремень можно повредить и даже порвать, если при быстром движении машины откажет датчик скорости. Потеряв его сигнал, блок управления быстро сдвинет шкивы в среднее положение – переведет вариатор в аварийный режим. А это означает интенсивное торможение двигателем. При такой перегрузке стальные ленты деформируются. Увы, датчик скорости на основе эффекта Холла (с тремя выводами) и поныне не блещет надежностью. Конечно, если он откажет на средней скорости, риск перегрузки ремня минимален. Такие отказы нередки, поэтому после покупки подержанного автомобиля датчик скорости лучше сразу заменить новым, благо разбирать вариатор не придется – датчик закреплен на корпусе, снаружи. Цена его около 3500 рублей.

Убить ремень случается и на малой скорости. Например, если при парковке задним ходом неосторожно удариться колесами в высокий бордюр, ремень получит слишком сильный импульс в обратном направлении – и будет поврежден.

Отказ другого, более сложного электротехнического устройства – шагового электромотора приведет к менее печальным результатам: движению с постоянной скоростью. Но и это не обрадует вас. Ранние модели электромоторов на автомобилях «Ниссан» отказывали в основном из-за обрыва обмотки. После доработок механики об этом дефекте на несколько лет забыли, но впоследствии картина повторилась, – возможно, на машины попали моторы из случайно сохранившейся старой партии.

О неисправностях датчиков, следящих за системой, и исполнительных устройств подскажет встроенная система самодиагностики. При поломке любого из них она переводит вариатор в аварийный режим до устранения неисправности.

Замена масла предусмотрена инструкцией через каждые 60 тыс. км пробега, но наши механики рекомендуют менять его вдвое чаще. Фильтр рассчитан на весь срок службы, при ремонте ставят новый. Правда, находятся мастера, которые вскрывают фильтр, промывают и затем склеивают. Навар аж 800 рублей! Но обеспечить герметичность стыка сложно – и, пропуская воздух, «восстановленный» фильтр снижает давление масла в системе. Последствия неутешительные (см. выше).

Опыт показал также, что вариаторы не любят быстрой езды. На скорости, в частности, у них интенсивно изнашиваются подшипники валов, заявляя о надвигающейся беде недвусмысленным гулом.

Сообщение от Lib_krsk

За рулем №12 2008
Убить ремень случается и на малой скорости. Например, если при парковке задним ходом неосторожно удариться колесами в высокий бордюр, ремень получит слишком сильный импульс в обратном направлении – и будет поврежден.

Я всё понимаю, но вот этого понять не могу - ну как может ремень получить сильный импульс в обратом направлении ? (обьясните глупому - но мне кажется ремень крутится всегда в одну сторону) А если передом "ткнуться" - то ничего страшного, но или какая-то глупость или ....я ничего не понимаю, ну не может ремень на скоростях меньших примерно 20 км/час получить такой критичный перегруз - ведь ГТР не заблокирован, или я очень сильно ошибаюсь ? ( а если при сдаче назад резко нажать тормоз ? - тот же эффект) Но в таком случае и троганье с места будет "рвать" ремень ..... Мне кажется сильно преувеличины страшилки ... то, что "качать" вредно - согласен, но это для любой трансмиссии вредно, даже для механики, рвать с места - вредно, но , опять же -для любой трансмиссии, 170 гнать - опять же - повышенный износ для любой трансмиссии - ведь независимо от схемы трансмиссии - разница заключается исключительно в способе передачи момента - только и всего. Вариатор требует бережного отношения - спору нет, но тут написаны какие-то невероятные страшилки - типа вообще на него дышать нужно, не буду, не собираюсь - да, с места не рву в принципе - стараюсь разгоняться равномерно, букса - вот этого да, боюсь - и зимой очень аккуратно - стараюсь не буксовать - чтобы не передавать удар от "схватившегося" колеса ремню - т.е буксую на скорости не выше 5-7 км/час - чтобы на разблокированном ГТР-е буксовать, раз уж пришлось ....

Да понятно, страшилок много конечно, но ценность статей в объяснении рабочих свойств ремня, можно теперь понять как не нарваться на убитый б/у, что бывает при уходе коробки в аварийный режим... ну и вобще, для общего развития полезно. Не зря же она не в ФАКе

Есть поговорка – “старого пса не научишь новым трюкам”. Но про вариаторную трансмиссию (Continuously Variable Transmission, CVT), изобретённую Леонардо да Винчи еще 500 лет назад, и постепенно вытесняющую автоматическую коробку передач так сказать нельзя.
Первый патент на вариатор был оформлен в 1886 году, но с тех пор технология значительно продвинулась вперед. Сегодня несколько крупнейших автопроизводителей (таких как General Motors, Audi, Honda, Nissan, Toyota и др.) проектирует свои автомобили на основе вариаторной трансмиссии.
В отличие от традиционных автоматических трансмиссий, в вариаторе нет коробки передач с заданным количеством ступеней. Самый известный тип вариатора работает на основе ворота, позволяющего без использования жестко заданных передач установить любой коэффициент передачи крутящего момента.
Если вас смущает слово “передача”, которую продолжают использовать при описании CVT трансмиссий, то напомним, что в широком смысле “передача” – это отношение скорости колёсного вала к скорости двигателя. И хотя в вариаторе отсутствуют ступени, термин “передача” продолжают использовать из удобства.
Вариатор CVT на основе ворота (Pulley-based CVT)
Вариатор CVT на основе ворота


По сравнению с обычной трансмиссией, в которой используется достаточно сложное сочетание шестерней, тормозов, захватов и управляющих устройств, вариатор – образец простоты.
В большинстве вариаторных трансмиссий есть три компонента

• Входной “движущий” ворот с изменяемым диаметром
• Выходной “движимый” ворот с изменяемым диаметром
• Металлический или резиновый ремень

Кроме того, в CVT используется множество микропроцессоров и сенсоров, но эти три элемента ключевые.
Устройство вариатора
Ворот с изменяемым диаметром – сердце вариатора. Такой ворот состоит из двух 20 градусных конусов, направленный остриями друг к другу. В желобе между конусов протянут ремень. Обычно используются V-образные ремни, если они изготовлены из резины.
Когда конусы расположены дальше друг от друга и ремень находится в нижней части желоба, радиус петли уменьшается. Когда конусы расположены ближе друг к другу, ремень располагается выше, и, следовательно, радиус увеличивается. В вариаторах для изменения расстояния между половинками ворота используют гидравлический пресс, центробежную силу или пружины.
Вороты с изменяемым диаметром используются парами. Один ворот, называемый “движущим” (drive pulley или driving pulley), подсоединён к коленчатому валу двигателя. Так же иногда используют слово “входной” т.к. через него в трансмиссию поступает энергия от двигателя. Второй ворот, называемый “движимым” (driven pulley), передает крутящий момент колесному валу. Поэтому, его можно назвать “выходным” воротом.



Что бы сохранить натяжение ремня, когда один ворот увеличивает радиус, второй одновременно его уменьшает. Изменяя радиус воротов относительно друг друга, можно получить бесконечное количество ступеней. Например, когда радиус “движущего” ворота уменьшен, а “движимого” увеличен, то скорость вращения снижается и мы получаем пониженную передачу. Если радиус увеличен на “входном” вороте, а на втором снижен, то скорость вращения увеличивается и получается повышенная передача.
Простота и отсутствие ступеней делают CVT трансмиссию идеальной для многих видов техники, а не только автомобилей. Например, уже долгое время вариаторы используется в промышленных прессах, тракторах и скутерах. Во всех этих случаях в вариаторе использовались ремни из плотной резины, которые могли скользить и растягиваться, снижая эффективность.
Ремень вариатора



Использование новых материалов позволяет сделать вариаторы еще более надежными и эффективными. Одним из важнейших моментов стало использование металлических ремней для соединения воротов. Эти ремни состоят из нескольких тонких стальных полос (обычно 9 или 12), скрепленных металлическими зажимами. Металлические ремни не скользят и отличаются высокой прочностью, позволяя использовать вариаторы с двигателями высокой мощности. Кроме этого трансмиссия с такими ремнями работает тише.