Ремонт вариаторов, CVT

Распространенный вид бесступенчатой трансмиссии (CVT, Continuously Variable Transmission,в переводе-постоянно изменчивая трансмиссия) — или обиходное название вариатор (вариаторная коробка передач) — разновидность автоматической коробки передач которая способна плавно изменять передаточное отношение угловых скоростей вращения и крутящего момента двигателя по всей рабочей амплитуде тяговых усилий и скоростей, формируемой за счёт изменения положения педали акселератора.

Заявленное преимущество CVT или вариатора по сравнению с другими автоматическими коробками передач состоит в эффективном использовании мощности двигателя за счёт оптимального соответствия нагрузки на транспортное средство с оборотами коленчатого вала , в силу этого достигается (в теории) экономия топлива.

Непрерывное трансформирование крутящего момента двигателя, отсутствие толчков при переключении обеспечивает высокий уровень комфорта автомобиля с вариатором.

Среди всего многообразия CVT трансмиссий или бесступенчатых (типов) коробок передач на автомобилях нашли применение только два — это клиноремённый и тороидальный тип АКП. Наибольшее распространение получил клиноремённый вариатор, который с свою очередь делится на два подвида ; с тянущей цепью и толкающим металлическим ремнём. Существуют экзотические вариаторы Шеви доставшиеся по наследству от Дэу с обрезиненным ремнём, ныне встречающиеся крайне редко.

Тороидальный или фрикционный Extroid производила фирма Jatco совместно с NSK для мощных продольных двигателей развивающих до 400Нм Nissan Cedric/Gloria и Skyline а также для кроссовера Mazda Nextourer внутреннего японского рынка c 1999-2001 год.Примерно в это время компания Torotrak испытывала торовую CVT разработанную и установленную на Ford Expetition c 5.4 литровой V8 крутящий момент которого превышал 450 Нм. В массовом производстве перспективный вариатор применения не нашел.

Вариатор с «тянущей» цепью разработан концерном VAG в сотрудничестве с фирмой LuK GmbH & Co и применяется на автомобилях Ауди с 2000 до сегодняшних дней, претерпевший три серьёзных модернизации,характерной особенностью которого является отсутствие гидротрансформатора, некогда обязательного признака автоматической трансмиссии, в этих коробках используется фрикционный пакет сцепления и двухмассовый маховик.В тоже время Subaru плодотворно работает над усовершенствованием собственного вариатора Lineartronic c «тянущей» цепью.

Другой альтернативный толкающий клиноремённый тип выбрала подавляющая часть производителей,несомненными лидерами бесступенчатых трансмиссий были и остаются японцы с легендарной JATCO.Настойчивые попытки по внедрению в производство предпринимает Ford Toyota Honda Mercedes-Benz Chrysler(Dodge Jeep),кроме того каждый назвал свою трансмиссию собственным обозначением;

Audi — Multitronic
Chrysler — Autostic
Honda — Multimatic
Ford — Ecotronic, Durashift CVT
Mitsubishi — Sportronic
Mercedes-benz — Autotronic
Nissan — Xtronic, Hyper
Subaru — Lineartronic
Toyota — Multidrive

В тоже время мировой лидер в производстве трансмиссий ZF остановил производство вариаторных автоматический коробок достаточно известных по автомобилям MINI, Ford, BMW, Fiat. Аналогично поступил создатель немецкой технической мысли Мерседес прекратив выпуск коробок 7.227 и 722.8 для А и В классов в 2012 году.

Вариатор устройство и работа

Бесступенчатая коробка передач общее конструктивное устройство.
Механизм обеспечивающий передачу крутящего момента и разобщение коробки передач от двигателя (гидротрансформатор или многодисковое сцепление)
Механизм для движения задним ходом
Вариатор или сам вариаторный блок-механизм

Для разъединения двигателя и коробки передач используются узлы и механизмы различных конструкций с собственными фирменными обозначениями.
Центробежное автоматическое сцепление (Transmatic) — устаревшее фордовское — обозначение.
Электромагнитное сцепление (графитовый порошок) с электронным управлением (Hyper) — Nissan Micro, Subaru Justi
Многодисковое сцепление с электронным управлением (Multotronic Audi, Multimatic Honda)
Гидротрансформатор- Torque Converter -вариаторы ZF, Xtronic, Multidrive, Lineartronic, Extroid, Ecotronic, Autotronic.

Самое распространенное сочленение двигателя и вариатора выполнено виде гидротрансформатора,который обеспечивает наиболее мягкую передачу крутящего момента, высокую плавность хода и увеличивает ресурс вариатора.

Конструкция вариатора

Конструкция вариатора состоит из пары раздвижных шкивов соединённых клиновидным ремнём. Шкив состоит из двух конических дисков,имеющих угол наклона 20 (радусов) которые могут перемещаться относительно друг друга с наименьшим сопротивлением, обеспечивая тем самым изменение радиуса шкива. Ведущий шкив соединён с двигателем,ведомый с главной передачей.Когда половинки шкива сближаются,ремень выталкивается наружу,если сдвигаются,ремень проваливается внутрь.Происходит работа шкивов с переменным рабочим диаметром.Изменение радиусов шкивов происходит параллельно- когда один шкив увеличивает радиус,другой его уменьшает.Тем самым обеспечивается ровное передаточное отношение.В итоге пока радиус ведущего шкива меньше,чем ведомого,имеем пониженную передачу, если радиусы равны -прямая передача,когда ремень на ведущем шкиве вращается по большому радиусу чем на ведомом — имеем повышенную передачу

Клиноременный вариатор

Клиноременный вариатор — нашел наибольшее распространения в подавляющем большинстве современных бесступенчатых трансмиссий.Оригинальность данного механизма заключена в уникальном замысле реализованном голландской VanDoorn Transmision в виде клиновидного металлического ремня производящей компанией Bosch, состоящего более чем 10 полос высоко легированной стали и соединённых с ними металлическими фрагментами в виде бабочки конической формы.Передача момента осуществляется за счёт за счёт сил трения между шкивами и фацетами поверхностей ремня.Подобные изделия имеют высокую прочность, долговечность и низкий уровень шума.Собственно Бошевский металлический клиновидный ремень Ван Дорна открыл путь для массовой установки на автомобили.